摘要：在石油化工企业的生产过程中，他们所需要的最核心的设备之一，就是石油化工工艺装置蒸汽管道，所以对于石油化工企业来说，研究怎样设计蒸汽管道是尤为重要的一步。蒸汽管道设计研究的标准，对于石化企业的安全与保障有着非常的重要性。因此，是否科学合理的蒸汽管道配管设计，便成为石化企业的安全核心所在。本文就石油化工工艺装置中蒸汽管道的设计进行了深入的分析与探讨。
关键词：石油化工；工艺装置；蒸汽管道；配管设计、研究分析
石化企业能健康持续稳定发展最重要的因素是保障其安全生产管理，蒸汽管道配管的科学合理设计，对石油化工企业来说极其重要，只有研究解决了石油化工工艺装置蒸汽管设计方面的各方面问题，才能保证石油化生产的安全性，提高产品的质量，促进石油化工企业良性发展。
1.蒸汽管道的重要性
石油和天然气是石油化工生产过程中必不可少的原材料，经过一系列化学方法的高效加工处理和化工提纯工艺技术处理，生产出的石油产品、工业产品及化工产品满足了人们日益生活需求，而蒸汽管道的配管是石油化工生产加工过程中最重要的配置，所以只有对蒸汽管道进行科学合理的设计，才能保证石油化工企业安全高效的进行加工生产作业。利用型法可以保证蒸汽管道配管布置的科学合理性，经过对类似模型的分析研究，可及时发现设计中存在的问题，能够事先预见装置安装的可行性和安全性，能及时改进设计对石油化工企业进行安全高效生产起到了不可估量的重要性。
2.设计蒸汽管道的条件
在设计蒸汽管道之前，首先要根据实际情况确定最合适的管道条件。其次要对选用的补偿器也要进行严格的分析，套筒补偿器的缺点是对填料作业及其不方便；轴向波纹补偿器虽然在工作中发挥的作用很大，维护简单好操作，但是他的缺点是在内力作用下会产生巨大的推力，整个工程的造价也会相对提高，所以不建议使用。而方形补偿器有很多优点，维护作业量少，补偿量大、产生的推力小，工程造价小，常用于蒸汽管道设计中。为了保证管道中金属光泽不会大量漏出，管道环境保持适中容易上漆，控制漆的属性与管道坏境相符降低漆面脱落几率，则在对蒸汽管道进行防腐处理过程中必须对铁锈进行全面彻底的清理。同时为了不会因管道内部的温度升高产生剧烈变化而使材料属性发生质变，所以在蒸汽管道防腐处理过程中所选用的材料和油漆必须导热系数要低。
3.蒸汽管道的设计关键
3.1管廊上蒸汽管道的设计
管廊上蒸汽管道的设计，一般采用1000kt/a 的乙烯塑料管作为主要装置。通常会用0.4MPa 的低压蒸汽、1.6MPa 的中压蒸汽、4MPa 的高压蒸汽以及13MPa 的超高压蒸汽4种选择应用于乙烯管的使用当中。为避免蒸汽管道内因温度过高而发生膨胀必须吸附管道中的热量保障正常工作，而“Π”形补偿器是最好的选择工具。所以必须对“Π”形补偿器进行科学合理的规划设置，就要把0.4MPa 的低压蒸汽、1.6MPa 的中压蒸汽、4MPa 的高压蒸汽以及13MPa 的超高压蒸汽4中管道布置紧靠管道一侧，同时在具体的设计作业中，4MPa 的高压蒸汽管道每隔75 米设置一个“Π”形补偿器，13MPa 的蒸汽管道每隔50 米就要设置一个“Π”形补偿器，按此规律布置其他类型的蒸汽管道。同时，在1000kt/a乙烯装置中，最好在管廊的上层空间中设计布置蒸汽管道，因为若蒸汽管道设计在管廊下层，既不能与低温管道连接，还必须布置在管廊的外侧、或者与低温管道距离500毫米以上或在二者之间最好布置公用的管道，设计起来繁琐复杂耗时。
3.2 排液设施的设计过程
蒸汽管道的排液设计非常重要。因为在温度过高时，蒸汽管道在一定情况下会产生大量的凝液。在13MPa 高压蒸汽管道中，温度过高时，暖管中也会产生大量的凝液，阻碍正常工作，所以，最好在管廊管道中的最低点位置安装设置排液装置更利于排除凝液。管廊中安装的排凝液装置一般最常用的有2种，排气筒排凝液装置和切断阀排凝液装置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆正常使用的情况下，其他3种蒸汽管道一般不会产生凝液，在特殊情况下，比如在开车过程中，由于温度逐渐升高，暖管不可避免也会产生一些凝液，这是因为管道承受的压力等级不一样，在蒸汽管道输水装置安装过程中也会出现小范围的不同。
3.3蒸汽管道支管的布置
在对蒸汽管道中的支管进行布置时，首先要把主管从蒸汽管道的顶部位置接出。要想在蒸汽支管上设计切断阀，那么对切断阀进行最简单的布置方法便是将切断阀的设计位置与主管的水平管位置距离要近。在对蒸汽支管进行接出工作中要注意2点，一是对用气有严格要求的管道中不能直接接出，特别是在“Π”形补偿器中，但能从其两端的直管上进行支管接出工作，二是确保主管不能发生一点移动。同时，蒸汽支管的布置也要注意2点，一是要根据管廊蒸汽管道的设计要点，科学合理的设计蒸汽支管的排液、疏水装置，二是可以单独设计“凝液放净阀”可以让凝液从蒸汽支管局部方位排放。
3.4蒸汽凝液管道的布置
在对蒸汽凝液管道进行合理布置时，为了可以做到最大化的回收凝液，要将蒸汽管道与管廊中的凝液管道布置于同一水平面上，若凝液管道中有“Π”形补偿器，那么既可以在立管上设置“Π”形补偿器，也可以在水平方向中的管道内部设置“Π”形补偿器，这样可以充分做好管道的防水工作。比如，如果支管直径大于或者等于50 毫米，则凝液会顺着介质流到45°的回收管中，如果直径在50 毫米以下，则凝液可以通过90°支管直接流向凝液回收管道中。在这里，按原理疏水阀的入口端管道不应该出现口袋样形状。除此之外，如果疏水阀设计的方位低于凝液回收管道的方位，那么技术人员必须对疏水阀模式进行变更，并设置止回阀，这个步骤的前提是，要先将疏水阀更换好后再把止回阀布置在主管水平管道的上方。为了优化提升石油化工工艺装置，则技术人员必须采用法兰连接方式对疏水阀和止回阀做到完美的对接。
3.5蒸汽管道排液装置的设计
在石油化工企业生产过程中，蒸汽管道排液装置的设置尤为重要，在进行排液装置设计中，必须根据蒸汽管道的不同因素采用不同的管道阀门，例如：在分段暖管管道的最低端、过热蒸汽管道的前方和水平管道流量孔的前方一般采用手动阀门来排液。而在蒸汽分管道的最下方、蒸汽管道减压阀和调节阀前段则采用自动阀门阻汽排液。同时还要根据蒸汽管道中压力的不同，采用不通措施在蒸汽排水阀中对凝液进行彻底清理，这是因为蒸汽承受的压力大小不同会产生不等量的凝液，进而对蒸汽管道造成不同程度的影响。为减少高压蒸汽和中压蒸汽产生的凝液，必须在蒸汽管道最低端设置安装疏水装置。为了能够保证凝液能够顺利排出，降低对蒸汽管道造成的影响，保障石油化工的生产安全性，推动石油化工企业生产顺利进行，必须完成排液支管通过45°角在回收总管上端进行完美对接工作。
4.蒸汽管道检测
为了保证蒸汽管道在设计安装后能够促进石油化工顺利进行生产工作，必须对石油蒸汽管道的焊缝质量、管道坡度和变径处符合施工标准进行全面严格的检测，在检测过程中，发现在合理范围中有偏差，则不需要返工，如果发现偏差超过正常范围，必须时针对问题作出严格整改方案，及时作出修改。在修改校正过程中，一定要注意尺度和松紧度，并且在符合标准后在进行焊接工作。
5.结束语
总体来说，我国的石油化工业发展迅速，配套设施建设也需要日益更新优化，所以石油化工工艺装置蒸汽管道配管的设计不仅要从实际出发还要考量各方面细节，通过严格高标准的设计，确保石化企业生产安全性，从而提高化工产品的质量，助推我国石油化工的持续将康发展。
参考文献：
[1]田野.结合实例分析石油化工装置工艺管道设计的合理性[J].化工管理，2016，（02）：88.
[2]国庆.石油化工装置工艺管道设计的合理性探讨[J].化工管理，2016，（15）：154.
个人简介：韦荣（1986-），男（壮族），广西横县人，助理工程师，大学本科，从事石油化工工艺设计工作。
论文作者:韦荣
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/15
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