摘要：对于化工工艺装置而言，其主要使用的原材料就是石油，经过相关的化学反应生产出一系列化工产品。关于化工工艺管道，其是石油化工生产过程中不能缺少的装置设施，而配管效果和质量在石油化工的生产安全、化工产品质量等方面发挥着十分重要的作用。对此，文章将对工艺管道设计的配管相关注意事项进行简要分析。
关键词：化工工艺；管道设计；配管
引言：因为化工管壁会长时间处在高压、高温情况并与化工产品相接触，在温度不同于酸碱盐浓度不同情况下，加之气液压的高强度冲刷，极易造成材质剥离、腐蚀等相关问题带来十分严重的不安全隐患。所以在设计化工工艺管道时，需提高对配管相关注意事项的重视程度。
一、简析设计化工工艺管道配管的有关注意事项
第一，蒸汽管道布置设计。若想达到化工工艺管道在管廊上的有关布置要求，在管廊管道设计时，需要依据蒸汽管道设计的有关标准要求进行设计。在讨论蒸汽管道布置时，常以乙烯装置为例展开分析。在实际应用中，乙烯装置通常以下4种压力等级的蒸汽：分别是13Mpa的超高压蒸汽、1.6Mpa中压蒸汽、4Mpa的高压蒸汽以及0.4Mpa的低压蒸汽[1]。首先应该把上述四种管道安装于靠近管廊的一边，这样能够为设置“Π”形补偿器提供一定基础。因为管道内部的实际温度相对较高，所以设置这种补偿器的主要作用就是有效吸收当中的热膨胀量，继而防止产生膨胀现象。在“Π”形补偿器设置的现实设计过程中，针对13Mpa的管道需每间隔50米左右安装一个，如果是4Mpa的话其设置间隔应为75米左右。同时对于乙烯装置而言，最好可以确保蒸汽管道设计能够处在管廊上部分空间，这是因为要是将其设计于管廊下部分，就需要要将其设计于外侧，且不应与液态烃管道或低温管道相邻，确保其保温后间距不低于50厘米，或用其他公用工程管道将其隔开。
第二，蒸汽支管设计。在进行蒸汽支管设计过程中，最优位置应是管道顶部。如果想要在支管上设计出一个切断阀，那么就应该将切断阀的位置设计在靠近主管并且在水平管道的位置，这样设计的目的是为了简化布置切断阀的工序。设计人员必须要注意的是，支管绝对不可以从用汽要求严格的管道上接出，且不能从“Π”形补偿器位置接出。要是真的需要涉及在此方面的设计，则要将支管直接在补偿器两端接出，在进行实际接出工作过程中切记不能随意移动主管。除此之外，在设计蒸汽支管时，还应确保针排液装置与疏水装置设计的合理性，可以将设计管廊蒸汽管道的有关要求作为其主要依据。
第三，设计排液设施。因为蒸汽管道温度相对较高，在某些情况下可能会产生大量的凝液。所以，应将排液装置设计在管廊的较低位置。如果在13Mpa的蒸汽管道里，因为会受到高温作用的影响，可能会在暖管时生成大量凝液，此时就可以通过排液装置有效排除凝液。而对于其他几种蒸汽管道而言，即便是在正常使用状态也不会出现大量凝液，假设在暖管过程中出现了凝液现象，由于已设有相应压力等级的管道，设计时仅需在管道低点位置设置疏水装置即可。
第四，设计凝液管道。在绝大多数情况下，在管廊中设置完毕的蒸汽管道以及凝液管道，两者会处在同一水平层面。对于凝液管道而言，要是在其中已经安装“Π”形补偿器，其应在已经做好管道防水锤的前提下，设置于水平管道中或者是立管上，由此能够保证凝液被更好地回收。比如，要是支管直径超过50毫米的话，那么凝液会沿着介质流入45度的回收管里，要是支管直径低于50毫米，那么凝液就能够通过90度支管流进凝液回收管[2]。除此之外，要是凝液回收管的设计位置高于疏水阀，有关工作人员不仅要更改疏水阀，而且要在更换完毕之后设计止回阀，使得主管水平管上处在最佳设计位置。关于其连接过程，可以使用法兰进行连接，以此有效连接疏水阀与止回阀。
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二、材质选取及抗腐蚀处理分析
化工产品不仅具有强酸与强碱性而且也具有一定的腐蚀性，很容易和管材产生反应而对管材造成损坏。腐蚀问题一方面和管路材质、产品种类息息相关，另一方面还会受到压力、温度等相关因素的影响。防止化工管道腐蚀首先需确保管材在实际工作情况下不能和化工原料与相关产品产生化学反应，因为化工生产会涉及很多种类的介质，所以，应选取具有防腐性的化工管道。当下市场中相对常见的管道材料主要有塑料、金属、复合材料等，而管道因为材质不同所以具有其各自的适用条件与优缺点，对此应依据现实情况科学选取。现阶段，因为材料工程的飞速发展，在市场出现大量的耐腐蚀性极强的复合型材料，不仅具备金属材料自身独有的机械性能，而且也可以抵消不锈钢材料极易受到含氯介质腐蚀的劣势，这些复合材料能够将各类材质优势充分发挥出来，接下来文章会对部分材料的优劣进有关阐述：
1、不锈钢，这种材料具备较好的机械性能，即使在高温状态下也具有稳定的耐腐性。劣势为极易受到应力腐蚀，要是发生腐蚀势必会造成管道断裂。
2、硼硅玻璃。这种玻璃属于一种透明材质，有助于工人人员观察液体在管道中的流动情况，优点为流动阻力相对较小而且耐腐蚀，不足为机械性能与热稳定性相对较差。
3、聚丙烯。这种材料具有较好的机械性能，可以承受多种酸碱种类的腐蚀，可是其不足为很容易发生氧化。这种材料的适用温度范围是-30摄氏度至140摄氏度。
4、钢衬聚四氟乙烯。这种材料可以在高温状态下进行酸碱输送，可是钢衬却很容易脱落。
以上四种是化工工艺管道设计中常用的管材，通过对其性能与适用条件进行对比能够看出，不锈钢管材的最大优点就是机械性能，与此同时还具有耐高压、耐高温的能力；至于硼硅玻璃，其最主要特征就是透明，有助于以对管道内部液体流动和介质之间的反应情况，而光滑的管道壁有助于减少流体阻力并且方便清洗。对于钢衬管材而言，不仅将两类材料各自优点相结合，不仅具有较好的机械性能而且也能提高其耐酸碱性，这种管材适合在特殊环境下铺设管路，可是具有较高的经济成本。在选取化工管道时不仅要顾及其耐高温、高压与耐腐蚀性能，还应该考虑其自身的经济效益，基于管材经济性、安全性的考虑对其使用年限等参数进行严格核算。
在选取管材时需遵守以下几点：第一，依据管道温度、压力以等方面参数明确化工工艺管道管材的选取范围；第二，在范围之内的备选管材对其使用年限、成本及其维修费用等情况进行综合考虑，确保其经济效益最优；第三，采取“具体情况具体对待”的选择，在特殊状况下选取相适应的管材[3]。对于化工配管而言，需依据实际情况进行灵活设计，因为即便管路已投入实际生产，也不能确保其是一成不变的。因为化工生产具有动态化的特征，对于管道的设计和维护也应以现实情况为依据适当调整。
结束语：文章主要对设计化工工艺管道配管的有关注意事项，以及材质选取及抗腐蚀处理这两个方面进行简要分析。在设计化工工艺管道时，所涉及的流程相对复杂内容十分广泛，对于设计工作的要求也相对较高。因此，相关工作人员需对管路设计方案重点优化，关注蒸汽支管以及管道布置设计、排液设施与凝液管道的设计，同时也要科学选取相应的管材并认真做好抗腐蚀处理，进而保证每一环节均能够平稳有效地运行，从而将安全隐患因素降到最低。
参考文献：
[1]徐绿军.化工工艺管道设计的配管注意事项研究[J].智能城市，2019，5（13）：138-139.
[2]党程程.化工工艺装置蒸汽管道配管设计研究[J].盐科学与化工，2017，46（09）：19-22.
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[4]张志杰.石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计要点[J].石化技术，2019，26（04）：228.
[5]王朝阳.浅谈化工工艺设计中安全管理危险的识别及其控制[J].化工管理，2019（09）：86-87.
论文作者:王龙潭
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/13
标签：管道论文; 蒸汽论文; 化工论文; 管材论文; 工艺论文; 装置论文; 机械性能论文; 《基层建设》2019年第27期论文;