关键词:石油管道;施工管理;常见问题
前言:国家经济的发展以及社会的运行都离不开石油资源的支持,石油化工装置工艺管道是石油运输的关键所在。石油化工企业工艺管道设计与石油的运输密切相关,为了避免在石油运输中出现安全问题,必须确保设计的合理科学。合理科学的工艺管道设计既可以促进工作效率的提高,还可以有效控制运行的成本。然而,当下部分石油企业为了追求更高的经济效益,并没有对工艺流程进行全面合理的设计,只是一味地照搬,导致设计缺乏实用性,根本无法保证工艺管道质量,给管道的运行留下了严重的安全隐患。因此在设计石油化工装置工艺管道时,必须充分按照科学性和安全性的原则来进行设计。
1.石油管道设计施工管理过程中常见的问题
1.1石油管道安装设备的质量较为低下
三通和大小头设备是石油管道设计施工管理过程中最常见的管件类型。三通以及大小头管件的安装也是石油管道设计以及安装施工工作开展过程中需要相关技术工作人员尤为关注的重点工作内容。但在目前的石油管道设计与安装工作的开展过程中普遍存在相应安装设备质量较为低下的弊端。三通以及大小头平均厚度以及大小尺寸不一致、管件自身的硬度有待大幅度提升以及相应管件安装设备的选取以及材料的加工工艺较为粗糙等,都在一定程度上影响了石油管道设计与施工管理工作的有序开展。
1.2石油管道防腐蚀处理的水平较低
石油管道自身防腐蚀处理水平较为低下也是石油管道设计和运输管理工作开展过程中较为常见的矛盾问题。由于石油运输管道普遍掩埋在底下,地表土层中的酸碱化学物质容易对石油运输管道造成一定程度的腐蚀。但由于在石油管道运输防腐蚀方面的的整体水平较为低下,在一定程度上影响并降低了石油运输管道的使用年限,严重阻碍了石油管道设计与施工管理工作水平的显著提升。
2石油化工管道设计的影响因素
2.1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。
2.2密封效果
法兰密封和阀门密封是目前石油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石油化工装置的重要安全措施。
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2.3物理损伤
管道运输中出现的低温脆性断裂和高温破坏都会导致石油管道的物理损伤。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,从而严重地影响石油化工管道的安全性。
3石油化工管道设计的注意点
3.1管道设计的原则
管道在布置时,应该遵循成排、成组原则,保证整体的美观性以及支架的经济性。在不同的环境下,管道设计环节要注意采用不同的办法。①在高温高压环境中,应当尽量避免使用法兰连接,用于输送腐蚀物质的管道的法兰上应设立塑料的安全罩,同时要避免在通道上设立法兰。②当管道需要穿过墙面或者楼板时,要加上管套保护管道,同时注意留出相应的空间,防止热胀作用直径变大。③地下水管道要尽量设置在冰冻线以下,为了避免管道冻坏,一般要埋深大于0.5m。④当地下管道要穿越铁路,水渠或者道路时,可用旧钢管作为管套保护管道。⑤埋地的管道要在阀门井内设置阀门,管道不可通过建筑物下面及设备基础下面。⑥气体及蒸汽的支管要尽量从上部引出,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。
3.2应注意管道的布置
在进行石油化工管道设计的时候应时刻注意合理的对管道进行布置。应注意管廊上的一些附加余量,在管廊上的设计余量应该设定为10%-20%,但伴随装置的运行和不断的改造,可能会出现一些有更高的数值。
3.3材料检测及低温损害的处理
对于许多金属管道的材料而言,都需要进行一定的水压和气密试验,并且要按相关安全级别对不同的阀门进行一个合理的水压测试和调试抽检。当发现石油管道的工作环境温度过低的时候,因为低温可能造成管道所能受到的压力和冲击力程度极大的下降,很容易就会发生破损的情况。当出现操作温度等于或低于零下20℃的时候,就必须要依照实际的要求对低温材料进行选择。
结语
石油化工装置工艺管道的设计是非常复杂的,并且它对设计人员的专业能力和技术水平都有着很高的要求,设计人员必须对整个工艺管道进行有效的认知,并结合实际的情况和需求,只有这样才能设计出性价比最高的石油化工装置工艺管道,为石油运输提供一个良好的环境,确保石油化工企业可持续发展目标的实现。
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论文作者:王铭华 万晓宇
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第6期
论文发表时间:2017/7/31
标签:管道论文; 石油论文; 石油化工论文; 法兰论文; 工艺论文; 装置论文; 过程中论文; 《建筑科技》2017年第6期论文;