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摘要：油气管道设计是一门综合性较强的技术。在油气化工管道设计中，其设计技术人员必须掌握管道工艺、施工操作及运行检修等相关知识内容，了解管道设计中应注意的各种影响因素，首先考虑到管道运行的安全性和可靠性。同时严格执行管道设计规范，采取有效措施降低管道运行故障率。
关键词：管道设计；化工；油气管道
导言
管道在整个石油化工装置中的比例非常高，并且目前还没有哪些设备可以取代石油管道。所以，在石油管道的研究设计方面应该给予足够的重视。管道在石油化工企业中起着不可取代的作用，它不仅起到连接区域与区域之间石油运输的作用，还能够保护运输的气体以及液体的安全性，使其不至于发生泄漏，影响管道周围居民以及环境的安全。科学的管道设计方案不仅可以提高运输的速度，还能够在很大程度上节约管道的建设成本，保证企业获得更高的经济效益。但是由于管道的建设本身具有较高的复杂性，而且容易受多方面环境的影响，因此，在管道设计方面需要综合考虑各方面的因素。
1影响油气化工管道设计的因素
1.1腐蚀影响
腐蚀是影响管道安全的重要原因。腐蚀主要分为应力腐蚀、局部腐蚀、大气腐蚀和均匀腐蚀。管道由于材料和环境的不同，其抗腐蚀程度也不同。并且腐蚀是一个复杂的化学变化，很容易由于环境的变化而变化，很难对腐蚀进行准确的预料和有效的控制。
1.2密封效果
管法兰密封和阀门密封是目前油气化工企业常用的密封方法，可以防止由于管道腐蚀产生的泄漏。法兰密封由法兰、螺栓、垫圈组成，而法兰的刚度、密封面的形式、垫圈的效果等都会直接影响密封效果。另外，如果管道的位置发生变化，也会影响管道的安全。内漏和外漏是阀门泄漏的两种类型，根据调查可以发现，阀门和法兰的泄漏量为2/3时，会对管道的安全产生直接影响，其后果也难以估计。因此，防止阀门和法兰泄漏是油气化工装置的重要安全措施。
1.3物理损伤
管道运输中出现的低温脆性断裂和高温破坏都是由于石油管道的物理损伤导致。低温条件下，特别是当管道材料温度低于脆性转变温度时，会使其冲击韧性下降，甚至发生脆性断裂。在高温条件下，管道材料的性能很容易发生恶性变化，例如发生蠕变失效、碳钢石墨化和脆化等，都会导致管道材料的弱化和脆化。另外，管道使用的金属材料很容易受到温度的周期变化或处于交变荷负载的影响而产生疲劳、金属变形、损伤、断裂等现象，从而严重地影响油气化工管道的安全性。
1.4进出装置设置的影响
在管道设计中，对进出装置的管道必须设计切断阀，并在装置侧设计“8字盲板”。但在管道实际设计中，有的只是在有毒和可燃气体的管道设计时，应用“8字盲板”，造成这类进出装置的管道缺乏保护。如果操作人员违规操作，就会造成人身伤害。因此，“8字盲板”的设计必须要注意和不缺。
2设计油气化工管道注意的问题
2.1管架设计的要求
不适合的管架设计，可能会造成管道运行不安全，管架设计在管道设计中非常重要，如果管架设计不能保持稳定，就会导致转动设备出现损坏。因此，管架设计要降低弹簧架数量，并且弹簧架在安装中尽量不要随意拔掉定位销。同时，需要设计吊架的管道，必须要注意吊架的转向角设计，一般在长输管道中设计数量多的吊架，极有可能影响到管道的安全稳定性。
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2.2管道布置的要求
管道布置必须符合行业的生产和设备布置的相关要求，也要符合管道施工设计的相关标准。管道管廊的附加余量长度一定要符合生产工艺的基本要求。安全阀布置必须要科学合理设计布置，夹套管要严格按照安装标准设计布置。泵入口管道要结合不同的输送介质进行设计，一般要保证管道短而直。此外，针对不同环境的管道布置，必须要全面评估管道运行可能出现的问题，及时采取有效举措加以控制和预防。
2.3材料选用的要求
管道材料选择对管道运行非常重要，一旦材料选择（特别是金属材料）不恰当或不满足，极易造成管道安全事故。其中，法兰连接处的金属垫片一般要选择比法兰封面硬度较低的，也就是必须安装低硬度的法兰对金属垫片进行选择使用。要选择国外引进的设备法兰来配对使用。管道的设计隔热温度不能超出其操作允许温度。
2.4材料采购的要求
管道设计的材料采购也很重要，其采购数量、材料的采购进度、提供技术文件和工程建设的技术要求也必须符合要求。采购附加量必须结合材料的使用情况而定，尽量降低材料采购的附加量。厂家提供的材料必须出具相关文件，以便对材料进行复审和资料保存。在现场材料的验收环节，必须关注材料的规格和数量，检查厂家文件及相关数据说明，尽量避免材料不合格造成后续施工或运行的错误。
3完善油气化工管道设计的具体措施
3.1适当控制调节阀出入口管道的等级
从油气化工管道实际运行情况来看，在调节阀部位容易出现问题，对此，在组织开展油气化工管道设计工作时，需要高度重视调节阀，首先，确保调节阀出入口管道材质、压力等与旁路阀保持一致，必要的情况下，适当调高调节阀出入口管道的等级；其次，降低调节阀出入口管道材质和压力等级，但是要求与切断阀保持一致。无论是提高等级，还是降低等级都要追求整体的性能，确保油气化工管道运行的安全性、可靠性。
3.2设计合理的泵管线
使用顶平方式安装泵入口偏心异径管，在安装过程中，如果异径管道需要与向上的弯头相连，在这种情况下，需要采用底平的方式进行安装，这种安装方式可以有效避免低点排液的问题。在布置泵入口管线的过程中，进泵管线不能存在气阻现象，对此需要在规定的范围内控制泵嘴的受力情况。
3.3设计冷换设施管线
在设计油气化工管道的过程中，需要高度重视冷换设施管线，首先，逆流换热，按照从下到上的顺序排出冷换设施中的冷水；其次，安装净距，所谓安装净距就是对换热器的进出口管线与侧门法兰、设备封头盖法兰之间的距离进行合理控制；最后，热应力。
3.4布置仪表元件
在布置仪表元件的过程中，由于在同一管道的不同位置上，可能对仪表产生不同的影响，所以需要合理布置仪表元件。通常情况下，在孔板与调节阀之前，不得设置U形。对于设备上的仪表管口，需要确保管口方位的准确性。在配管弯头上安装温度计时，需要注意管道中介质流的方向，避免影响测量结果。
3.5提高管道设计工作人员的素质
目前，很多工作人员设计时都是做一些习惯性的工作，没有创新精神，缺少主动的思考，或者未对工程的实际情况进行充分的了解就进行管道设计，并且大多数是参考其他企业或以往的数据，缺乏严谨性。工业设计人员应对设计的安全有强烈的意识，管道设计人员应明白油气化工装置管道设计的安全性关乎整个工程项目的安全，并应提高工作人员的责任感、使命感以及增强安全意识。
4结束语
综上所述，油气化工管道设计质量在一定程度上直接决定着油气化工管道运行的安全性、可靠性。所以，油气化工管道设计人员在组织开展设计工作时，需要对影响油气化工管道设计的因素进行综合分析，同时高度关注油气化工管道设计中潜在的问题，通过全方位、多角度地进行分析，并结合施工现场的实际情况，对生产设计、施工监管等环节进行严格管控，进而最大限度地确保油气化工管道设计的科学性、合理性。
参考文献
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论文作者:邱彩雯
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/30
标签：管道论文; 油气论文; 化工论文; 法兰论文; 材料论文; 调节阀论文; 装置论文; 《建筑学研究前沿》2017年第15期论文;