摘要：石油化工模块装置模块化技术的应用十分重要，如果石油化工管道的安全质量存在问题，那么整体设备设施的效率也很难保障，还会引发更加严重的安全问题。在设计中，必须认识到石油化工装置模块化技术应用失败的原因，综合考虑各类影响因素，切实保障石油化工装置模块化技术应用的安全。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对石油化工装置模块化技术应用提出了一些建议，仅供参考。
关键词：石油化工；装置模块化技术；应用
引言
针对于石油化工装置模块化技术应用，要在整体设计中予以充分考虑，并选择科学合理的措施加以应对，以适应石油化工装置模块技术应用的复杂环境与多样化因素，从源头提高其安全性能，确保石油化工装置系统的稳定运转。
1、模块化技术及其发展
所谓模块化技术，是指将大型装置的生产单元按功能要求和运输限制条件分割成多个单元，分别设计，在预制工厂内对每个模块单元内的设备、管道、仪表等进行预制安装，然后初步整合在一起进行简单的调试，再将模块进行拆分，运至现场组装复原，最后经整体调试、试压幵投产运行。国外模块化建造技术始于二战期间，目前已经发展到第三代。包括所有的工艺设备、管道、80%以上的电气设备和90%以上的仪表元件，所有涉及仪表和电气的电缆均可集成在模块单元中。而且管道、仪表及设备的安装、调试、检测都可以在模块化装配车间中行。模块化建造最多可以节省土地达70%。石油领域模块化建设最早在海洋钻井平台的建造中采用，逐渐被石油、化工和油气田工程认可和推广。目前模块化建造在国际项目上越来越广泛的被各大石油公司使用，如埃兊森美孚、康菲、壳牌等。模块化单元从几十吨的单台设备到上千吨集成单元均被广泛采用。国内也陆续建成了一批模块化装置如塔里木100亿m3/a凝析气轻烃回收工程、长庆油田庆四联合站工程、长庆200亿m3/a天然气轻烃回收工程等。所以，越来越多的实例表明模块化施工技术，在工程的安全、环保、迚度、成本、质量等方面，具有显著的优势，这也符合了新时代石油化工建设工程各参与方的期望及目标。
2、石油化工装置模块化技术应用存在的问题
由于化工实验教学所需教学设备投资大、占地面积大，受设备结构及实验场地所限，学生往往只能按照实验指导书所列步骤完成实验，验证理论结论，过程形式单一，主观能动性不能很好地发挥。对于实验结果与理论的偏差，学生往往将其归结于仪器偏差、测量误差，无法真正地了解个中原委，不利于培养学生分析问题、解决问题的能力。针对这些问题，许多高校在实验教学装置的设计改造上做了各种创新。就精馏实验而言，分离介质多涉及易燃易爆化学品。出于对安全性、可靠性及实验室场地限制的考虑，精馏实验教学精馏体系的选择往往比较单一，如乙醇-水体系，实验设备基本不能自由拆装组建。学生面对这样简单固化的实验装置，无法了解各种精馏工艺过程体系的全貌，难以进行最基本的精馏过程动态操作学习，以致有的学生工作后当面对工厂精馏塔的操作、技改等具体问题时，不能快速应对，缺少对精馏单元整体直观的把握能力，更无法将所学的知识融会贯通。
3、石油化工装置模块化技术应用
3.1模块化智能实验装置在化工精馏实验教学中的应用
利用计算机进行辅助教学是解决精馏实验固化装置上述弊端的好方法，例如进行化工过程模拟。通过数学模型描述单元过程，模拟完整的化工流程，从而对化工流程的工艺设计、操作优化进行简单明了的展示。目前利用过程模拟技术开展化学工程教学的方式主要包括：过程模拟软件教学[5-7]、化工仿真DCS系统、三维虚拟工厂、半实物仿真工厂[8]等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但单纯的虚拟过程不利于学生对精馏实验过程的感性认知，而半实物工厂则占地面积较大，成本较高。综合下来，使用微型化、模块化、可操作的硬件设备与过程模拟相结合来辅助实验教学则具有很好的优势。目前，在校企合作开展精馏过程模块化实验装置的研发，探索全新的化工实验教学模式方面，已经取得了良好的成效。
3.2往复式压缩机的应用
往复式压缩机是一种气缸内活塞或隔膜的往复运动使缸体容积周期性地发生变化，进而实现气体的加压和输送的压缩机。根据往复运动的构建可以将往复式压缩机分为活塞式和隔膜式压缩机。往复式压缩机是石油化工企业中应用最广泛、最关键的机械设备，其能够运输气体、制冷等。与一般机械相比，其结构复杂，运动部件多，引起振动的激励源多种多样，工作环境高温、高压、易燃、易爆，因此，往复式压缩机的故障诊断也比一般的机械更加困难。当前，对往复式压缩机的故障诊断还处于预测性阶段，对人工诊断较为依赖，而随着故障诊断、人工智能等技术的发展，往复式压缩机故障诊断方法将会越来越丰富。往复式压缩机的工作原理和主要部件。压缩机是通过压缩气体，提高气体压力能和输送气体的机械设备。按照其工作原理可分为速度型和容积型。（1）工作原理。在驱动力的作用下，曲轴做旋转运动，在曲轴上的曲柄连杆部件和十字头部件转化为活塞的往复运动，进而使气缸和活塞所构成的工作容积发生周期性的变化。曲轴旋转一周，活塞往复运动一次，进而实现吸气、压缩、排气、膨胀4个步骤。（2）主要部件。往复式压缩机的结构虽然多样，但通常包括主机和辅机2个部分。主机主要包括机身、气缸系统、传统系统等。机身的主要作用是支撑；气缸系统由气缸、活塞、气阀等组成。辅机主要包括冷却系统、润滑系统、管道、仪表等。往复式压缩机的故障主要发生在传动部门、气路和辅助部分。传动部分的故障多发在曲轴、十字头、活塞；气路部分故障多发在气缸、活塞环等；辅助部分故障多发生在水、气、缓冲器等。
3.3管架设计
从根本上来讲，管架设计的质量如何，对于整体的管道设计有着至关重要的影响，如果设计方面存在某些方面的问题，就会留下巨大的安全隐患，从而导致相关的安全事故出现，严重影响正常的操作。所以针对这样的情况，就需要针对管架设计的相关因素进行深入细致的分析，在最大程度上有效降低管道和支架间相对位移。如果小管道支在支架上，这时候就要确保支架在地上。小管要选择刚性材质，它能够在最大程度上有效规避泵底部弹簧移动。在安装方面，要执行正确的操作方法，其注意事项如下：支架要有针对性的确保在主观上进行连接，而不能和地面进行直接接触，这样能够从根本上有效减少管与支架的位移。在设置沿塔边敷设的管线的承重支架的过程中，通常情况下设置一个支架，然而，也可以有针对性的结合实际的环境，展开相对应的调整和完善。
结束语
综上所述，随着我国石油化工产业的迅猛发展，在对化工装置工艺管道的设计方面也要加以更多的重视，从根本上有效确保管道设计的安全性，有针对性的对于石油化工装置模块的安全管理进行深入细致的研究和分析，是十分重要而且必要的，要针对相关的措施贯彻执行到位，在不断的检验和摸索中确保安全管理工作做得更好，确保石油化工产业能够实现安全稳定的可持续发展。
参考文献：
[1]安晓芳.分析石油化工装置工艺管道设计[J].今日财富，2018（24）：126+131.
[2]姜晨玉.石油化工装置模块化钢结构体系研究[J].石油工程建设，2018，44（S1）：40-43.
[3]任峰，曾令志.石油化工装置检修过程中的安全管理[J].化工管理，2018（01）：120.
[4]李红果.石油化工装置工艺管道设计研究[J].化工设计通讯，2017，43（09）：92+127.
[5]冯慧洁，袁小照，韩旭，郭丽，宋磊.石油装置模块化施工的研究[J].化工管理，2017（11）：92.
论文作者:李磊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/29
标签：装置论文; 石油化工论文; 精馏论文; 压缩机论文; 管道论文; 技术论文; 化工论文; 《基层建设》2019年第22期论文;