摘要：随着我国社会经济发展水平以及能源开发利用技术的进一步提升，我国的石油工业已经逐步迈入世界先进行列，随之而来的是对石油化工装置设计要求的提高，尤其是在工艺管道设计上，石油化工装置管道设计的科学性将直接决定其运转质量，本文就针对石油化工装置工艺管道设计进行了探究和分析。
关键词：石油化工装置；工艺管道；设计
目前，我国石油化工产业的发展十分迅速，石油化工装置管道设计也逐渐发展成为一门独立的行业，由于石油化工装置管道的设计具有一定难度，生产过程的要求也比较高，因此，必须交给专业人员负责，严格遵照相关的设计标准，进而确保其设计的科学性和规范性。
一、石油化工装置工艺管道设计中存在的主要问题
（一）工艺流程设计不科学
工艺流程的设计对石油化工装置工艺管道设计的总体质量具有非常显著的影响，因此，必须高度重视该环节的工作，但是，从目前的现状看，许多石油化工企业，特别是一些小规模企业，为了节约投资成本，往往在建设初期没有进行专门的工艺流程设计，只是简单地照搬其它企业的工艺流程方案，这就导致工艺管道的设计质量达不到应有标准，最终给企业带来诸多问题，例如：一些工艺管道设计由于盲目照搬其它企业的工艺流程，使一些有毒有害物质在没有经过处理的条件下就被排放到环境中，这不仅给企业生产造成极大的安全隐患，同时也违背了我国有关环保方面的法律法规，对企业的长期发展来说是非常不利的。
（二）工艺管道材料选择不合理
石油化工装置工艺管道的工作环境比较恶劣，很可能会受到温度变化、工艺管道内流体变化等因素的影响，所以，不同工作环境下的工艺管道对材料的要求也各不相同，一般来说，大规模的石油化工企业都会安排专门的工艺管道设计人员来进行管道材料的选择，使工艺管道材料既能达到使用要求，同时也能为企业节约成本，但是，一些小型企业往往不够重视工艺管道材料的选择，经常出现为节约成本而盲目采用劣质材料的现象，这就导致工艺管道在实际使用中达不到承载力的要求，给企业生产带来极大的安全风险。
（三）工艺管道管架过于简化
在石油化工装置工艺管道设计中，为了进一步提高管道的稳定性，通常会采用设置管架的方法对其进行支撑。然而，在实际设计中，工艺管道管架的设计并不是很科学，在诸多方面都存在问题，其中最典型的问题就是设计过于简化，尽管现有的石油化工装置工艺管道种类多种多样，但是一些管道设计人员为了简化设计安装步骤，往往只采用单一类型的管架，由于管架类型的单一，工艺管道在长期运行中很容易出现安全隐患，难以保证企业实现安稳长满优地运行。例如，目前在石油化工装置工艺管道管架设计中应用较多的弹簧钢架中弹簧的质量就得不到有效的保障，经常在使用过程中出现质量问题。此外，一些设计人员由于专业知识有限，在设计过程中没有考虑到管架与工艺管道相对运动的问题，导致管架与工艺管道的连接处不够牢固，最终给工艺管道的正常运转带来安全威胁。
二、石油化工装置工艺管道设计的对策
（一）优化工艺流程
为了提高石油化工装置管道工艺流程设计的科学性，应在实际设计中做到以下几点：第一，在设计过程中应综合考虑到多方面的因素，包括企业自身的设计状况、相关化工企业的设计经验、各工艺流程的投资成本、安全性、维护难度等，这样才能最大限度提高工艺流程设计的科学性和可行性。第二，应在设计中严格遵从国家相关的法律法规以及行业规范，尤其要注意相关消防设施的设置，以降低火灾发生的几率，同时，还应对化工生产中排放的“三废”进行合理处置，严格避免将未经处理的有毒有害物质直接排放到外部环境中。第三，应选择专业素质达标的设计人员进行工艺流程的设计，以免在设计中遇到不必要的麻烦。
（二）工艺管道材质与等级界限的合理性设计
为了确保工艺管道的安全稳定运行，就必须对工艺管道的材质和等级界限进行合理设计，在实际设计时，应考虑到高低压系统之间的连接，并注意P﹠ID中界限的划分情况，具体来说，主要有以下几点要求：首先，当遇到压力等级不一致，但材质相同的情况时，螺栓、垫片、阀门等部件都必须采用高压材质。其次，当遇到压力等级相同，但材质不一致的情况时，阀门和螺栓应采用较高材质，而垫片和法兰应采用较低材质。最后，在遇到材质和压力等级都不相同的情况时，阀门和螺栓应采用高材质，法兰和垫片应采用低材质。
（三）提高管架设计的科学性
管架设计的科学与否，对整个管道设计质量具有十分显著的影响，一旦出现管架设计不科学的情况，就很可能带来安全风险，引发安全事故。因此，在管架设计中应注意以下两点：第一，应考虑到管架和管道之间的相对位移，尽量减少管架设计中的位移问题，例如，在蒸汽管道中，主管一般都接有排水管道，如图一所示，在该图中，A点是支于地面的支架，小管支在A点的位置，由于小管的刚性比较大，能有效阻止弹簧轴向移动，但是其在运转中很可能损坏机器，因此，正确的做法应当是取消地面上的支架，直接从主管生根，进而减少支架和小管之间的位移。第二，为减少敷塔管道对设备管嘴的应力，避免管道振动，沿塔敷设的管道均应设置承重支架和导向支架，必要时还应设置弹簧支架。固定承重支架应安装在靠近设备管嘴处以减少管嘴受力。如果管道重量过重，一个固定承重支架承重有困难时，可增设一个弹簧承重支架。塔上管道距离较长，在承重支架下面应设置导向支架。
结语：
总而言之，石油化工装置工艺管道的设计是一项专业性、技术性的工作，必须由业的人员进行，从目前的现状看，我国在石油化工装置工艺管道设计上还存在诸多问题，包括工艺流程设计不科学、管道材料选择不合理、管架设计过于简化等，要求设计人员必须在实践中进一步优化工艺流程，注意工艺管道材质与等级界限的合理性设计，并提高管架设计的科学性，这样才能最大限度提升石油化工装置工艺管道的设计质量，确保石油化工企业的安全生产。
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论文作者:张傲雪
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/10
标签：管道论文; 工艺论文; 石油化工论文; 装置论文; 工艺流程论文; 支架论文; 材质论文; 《基层建设》2017年第14期论文;