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摘要：管道是石油化工装置的重要组成部分，管道在正常工作时，会受到各种因素的影响，从而降低了管道的安全性，所以在进行管道设计时，要把安全性放在第一位。本文主要探讨了石油化工管道设计中应该注意的问题。
关键词：石油化工；管道设计；问题
引言
石油化工装置是一种用来输送气液形态的物料的设备，，这就奠定了石化管道在整个装置占有不可小觑的地位，使管道的设计成为了石化装置建设的重要组成部分。管道承担着物料在各个生产装置之间的运输作用，各类设备与系统的设施在其的作用下，成为了一个有机的完成的生产整体，同时，管道的设计也有助于保护环境和节约社会资源，因为管道作为一道保护输送流体的安全的屏障存在着，能有效弟减少各类灾害的发生。要想在设计依据都大体相同的情况下设计出合理安全的管道，则不但要熟悉地掌握设计的常规性的规范知识，而且还要充分了解其装置的工艺技术流程，满足工艺生产要求。
1管道设计的原则
（1）管道在布置时应遵循成排、成组的原则，这样是为了保证整体的美观性以及支架的经济型。
（2）设备之间的管道连接应遵循短、直的原则，特别是在用到合金钢的以及压降比较小的管道时。
（3）在高温高压的管道处尽量避免使用法兰连接，用于输送具有腐蚀性物质的管道的法兰上应设立塑料的安全罩，避免在通道上设立法兰。
（4）当管道需要穿过屋面、墙壁以及楼板时要加上套管保护管道，同时要注意管道由于热胀作用而直径变大，套管要留出相应的空间。如果地下管道需要穿越铁路、水渠以及道路时，可以用旧钢管作为套管保护管道。
（5）在进行管道敷设时，尽量避免设立管沟，如果必须设立时，那么将阀门和法兰处的管沟要做加大处理，而且管沟内要有排水设施。
（6）气体以及蒸汽的支管尽量从主管的上部引出，一次减少携带冷凝液，支管要坡向主管或者设备来避免积液的现象。
2 石油化工管道设计应注意的问题
2.1 管道布置
管道布置是石油化工管道设计中的重要一环。管道布置一方面需符合管道系统施工、操作、检修以及自身要求，另一方面还需满足工艺、生产、设备布置要求。因此，石油化工管道设计时应对管道布置问题加以重视。本文将从如下几个方面探讨管道的布置问题：
（1）管廊附加余量。设计管廊时，普遍的做法是管廊设计余量留有10%至20%。但是，笔者根据多年的设计经验，发现装置在经过几年的运行之后，若按照普遍的设计余量常常会不够，因此，笔者认为管廊的设计余量控制在20%至30%效果会更好。
（2）安全阀的管道布置。安全阀出口与泄压总管连接时，要防止总管内的凝液逆流入支管，因此，安全阀出口在连接时要尤为注意，需从上部顺着流向以45°角斜插入总管，这不仅可以防止凝液倒入支管，也可降低安全阀的背压。如果安全阀定压大于7.0MPa时，需严格按照45°角顺流向插入。如果安全阀出口位置比泄压总管低，则需防止出现袋形管段积液现象发生。解决该问题的办法是，在较低位置设置手动式放液阀，阀门高度应适宜，不可过高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过手动放液阀，定期将管内积液排放至密闭系统，防止袋形管段出现积液。若所处地区环境较为寒冷，则需对袋形管段进行定期伴热防冻，避免由于温度过低造成冻结，形成积液。
（3）夹套管。内管直管段对接焊缝的距离大小不应超过200 mm，采用的管件应为无缝对焊管件，弯头应控制为1.0DN。装配外管前，需对内管焊缝进行严格的无损检测以及压力试验，待检测及施压均合格后，装配外管工作方可进行。另外，夹套管设计时还需选用材质与内管材质一致的支承块，防止由于材质的差异，产生内外管的涨缩差异。
（4）泵入口管道布置。泵入口管道设计时，需尽量保证管道短而直，没有气袋以及液袋现象出现。若管道存在变径，则需采用偏心大小头管件，顶平放置，这种管件有利于减少气体积聚。若管道为轻介质输送管道，则轻介质离心泵的大小头连接段最好选用适宜的直管段，这样可减少气蚀现象的发生。
（5）应根据环境选用合适的管道布置。若管道为跨越道路的危险介质管道，则不仅管道跨越道路的高度需满足要求，而且处于道路上方的管道上不得设置阀门、易碎的波纹管以及法兰等。但是，若阀门设置目的是用于事故处理，则需将这些阀门安装在较为安全、容易操作的位置，这样能保证一旦发生险情，可迅速找到事故处理阀门，进行有效的安全操作。
2.2 管架设计
管架设计也是石油化工管道设计的重要方面，它与管道设计联系紧密。若管架设计存在问题，会发生断裂引起设备的损坏，甚至会对整个管道的顺畅运行造成严重的安全隐患。所以，管架设计时需对如下问题加以重视：
（1）沿塔铺设的管线。通常，沿塔铺设的管线只会设立一个非刚性的承重支架。承重支架顶距离塔顶封头焊缝线的长度为150 mm。若单个承重支架的荷重超过承重量时，可增加安装弹簧吊架承重支架，导向支架之间的间距需保持合适，处于最下部的导向支架与水平管之间的距离不应小于其高度的三分之一。值得注意的是，水平管弯头处不可采用刚性支撑。
（2）尽量减少弹簧架。弹簧架是管架的一种类型，为非刚性支撑。与其他管架相比，弹簧架的价格较贵，安装工作较为繁杂，并且它还有较为致命的缺陷，即使用时间过久后会发生弹簧失效问题。弹簧架在安装时，往往是用定位销加以固定，此时仅有刚性支吊架功能。待弹簧支吊架经过水压测试，准备蒸汽吹扫前，可拆除定位销。故支架成本较高，施工麻烦而且可能产生失效，因此，在实际的管架设计中需尽量减少弹簧架的使用。
（3）同一条管道上不可设置过多的吊架。吊架的作用是支撑管道，虽然较多的吊架能够保证管道更加稳定，但是由于吊架本身具有一定的偏转角，因此若在一条较长的管道上使用过多的吊架，会引起管道系统的偏转，导致管道系统的不稳定。
2.3 材料选择
材料是管道设计中的重要组成。合适的材料对于管道的正常运转和维护管带的安全运行都具有十分重要的意义，而且有利于后续的维修和技术的改造。据相关的报道指出，管道材料选择不合理所造成的安全事故占总事故的20%左右。材料的选择必须要符合设计的标准的要求，对隔热管道的设计必须要以环境温度为具体的依据，合理的设计和调整施工过程中存在的一些问题，及时的采取有效措施，从质量和等级上达到管道设计的要求。
结束语
石油化工管道的设计是否合理，关系到整个石油化工管道的安全运行。尽管本文对设计过程中的一些需注意的问题进行了深入探讨，但由于影响管道设计因素众多，因此，还需在实际设计工作中善于发现，认真总结。只有这样，管道设计工作才能做得更加细致，安全隐患才能降低至最少。
参考文献
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[3]彭嘉一，蔡文婷. 石油化工装置中塔的管道设计要点[J]. 价值工程. 2017（03）.
论文作者:张文秀
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/9
标签：管道论文; 石油化工论文; 吊架论文; 支架论文; 安全阀论文; 弹簧论文; 装置论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;