石油化工管道设计过程原则与要点分析

石油化工管道设计过程原则与要点分析
摘要：石油化工管道设计是一项系统工程，需要多个专业协同配合作业。

石
油化工管道设计过程中需要遵循设计依据，秉承安全性、流程科学和合理，便于
安装和维修，设计整齐和美观等多方面设计原则，也需要对物料、施工、操作和
安全生产等因素进行设计考虑，并对化工管道设计过程中管道布设、管道腐蚀、
管道泄漏和物理损伤四方面的注意事项进行了简要分析，只有多因素、多视角进
行设计分析才能做好管道设计工作。

关键词：石化装置；管道设计；注意事项；管道布设；管道腐蚀
0引言
管道在石油化装置当中，占据较大的份额。

管道对于石油的输送以及开采起
到了决定性因素。

对目前我国石油管道设计领域进行分析时，必须根据工程现状，对石油化工液体或气体输送状况进行量身设计，以保障其管道设计可以根据实际
工程情况可靠运行，满足相关的工程模式。

在一定程度上减少工程的投入成本，
促使其管道发挥自身最大的功能。

因此，本文将就石化装置设计项目中管道设计
过程的原则与相关要点进行简要分析，以便于更好地对管道进行设计。

1石油化工管道设计的总体原则及考虑因素
1.1总体设计依据
在化工工艺管道设计中应依据以下技术标准：《石油化工管道柔性设计规范》SH/T3041-2002、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98、《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97、《石油化工设备和管道隔热
技术规范》SH3010-2000等。

1.2总体设计原则
在化工管道设计过程中，主要遵循以下几方面原则。

第一，管道运行的安全性。

在管道设计中，始终贯彻安全第一的基本准则，从根本上有效确保安全性设计，不管在什么条件和什么因素的影响下，都要秉持着安全性的首要准则，特别
是针对石油管道来说，它对于国计民生都有着至关重要的影响，必须要从根本上
有效关注石油管路设计的安全性，在具体的设计环节，最首选的材料一定是安全
性更大的材料，并且要针对所挑选的材料进行严格细致的审核和测试，针对实际
操作条件中可能遇到的严苛环境进行有针对性的测试和核对，在最大程度上有效
确保管道设计中的安全性能，有效避免把相关的问题简单化处理，从而留下相应
的安全隐患；第二，化工工艺流程做到科学性、合理性，并满足化工工艺流程需要；第三，方便管道的安装和维护，在操作方面的简易程度、安装的适用性等一
系列相关问题都要进行切实有效的考虑；第四，管道整齐、美观，且节约材料和
成本，在管道设计过程中要着重考虑到管道的现实应用价值，要充分考虑到所选
材料的经济成本问题。

1.3化工管道设计考虑的因素
在化工工艺管道设计中应充分考虑以下因素：第一，物料因素。

部分化学原
料具有较强的腐蚀性，会加速管道的老化。

并且在输送易燃、易爆等原料，还需
合理选择管道位置，并加装相应的保护装置。

另外，还需考虑热应力，合理设计
管道补偿方案。

第二，考虑施工、操作、维修的便捷性，应减少管道弯道数量、
交叉节点，合理选择管道排列方式。

如果支管过多，则要进一步优化管道布置方式。

第三，考虑安全生产的需求。

比如埋入地下的管道要加装套管；为防止介质
流动出现静电聚集问题，引发危险，要对管道进行接地；输送易燃、易爆介质的
管道，应当设置相应的安全保护装置，并避开人行道、生活区域等人群聚集场所。

第四，其他因素。

如成本因素，减少弯道设计，并依据就近原则设计管道线路；
环境因素。

比如考虑冬季低温的影响，以免管道冻结。

2化工管道设计注意事项
2.1管道布设问题
在管道布置中，必须对其管廊附加余量进行设置。

目前，石油化工管道设计中，其管廊设计余量一般为10%～20%。

但在后续工程中，可以将其设定为30% 左右。

在后续运行时，产生充足的余负量。

在管道规划中，一般将其规划这两边完成“II”型设置。

对于夹套管设计，可以在其直管内对其焊接缝进行设置，以保证焊接缝间距<200 mm。

在接口处，必须完成无缝处理，例如使用无缝对接技术。

在其焊缝焊接时，对其焊缝进行无损检测。

当其达到相关的压力规定后，方可进行后续工程体系。

对于泵入口管道设计，应保证其整体管道短、直，且无任何出现液体遗漏的现象。

在直径内，采用偏心大小头，以防止气体积聚。

在大小头设置中，一般采用顶平放置。

且对管道布置中必须全面落实“安全性生产原则”，根据管道的直径以及管道布置的排列方式完成提前测量，有效保障工程质量。

2.2管道腐蚀问题
在对腐蚀原因进行分析中，可以得知腐蚀原因多种多样。

因此，就平均值而言，腐蚀均会对管壁产生30% 以上的厚度缩减。

在管道设计中，必须参考现有的经验以及设计，对管道的整体寿命进行有效延长。

例如可以采用耐腐蚀性较强的材料，将腐蚀处进行额外处理，完成在线检测。

同时，对有可能或已出现的腐蚀现象进行必要的控制。

此外，针对应力腐蚀，可以分析应力腐蚀对材料发生的相关磨损。

目前，应力腐蚀对于材料，将会使材料出现开裂、磨损等问题。

必须充分利用防应力腐蚀开裂材料，完成有效组合。

2.3阀门泄漏问题
阀门密封具有明显的实验方法，因此在阀门泄漏量当中，对阀门泄漏具有明确规定。

在进行隔离或切断作业时，可以达到相应标准。

按照相关标准，完成有效检查，在实际运行中，确保管道设计的基本要求以及全面限制。

考虑到工业整体的适用性，对阀座、阀芯、阀杆等产生明显的增强，避免出现滥用。

2.4物理损伤问题
在管道设计过程中应充分考虑物料损伤的问题。

管道在实际的输送介质途中，比较容易受到温度的影响而发生不同程度的损害，而这些都可以归咎到物理损害
的层面上。

物理损伤包含的内容很多，比如，管道所处的位置温度比较低，管道
材料结构容易受到脆性的影响，材料温度小于脆性转变温度，使其冲击韧性有所
降低，管道缺少一定的韧性，严重时甚至会发生脆性断裂情况；在高温条件下，
管道材料的性能会受到结构的变化而有所降低，容易发生蠕变失效或者脆化等情况，严重时甚至会导致结构内部出现恶性变化；管道长期处于温度不稳定的环境
当中，对于金属材料会产生一定的疲劳，因此会所存在的这些损伤会造成断裂情
况出现，
3结语
管道作为石油化工程装置作为液体或气体介质的传输工具，起着桥梁和纽带
作用，是化工装置的重要组成部分。

在化工管道设计中，由于输送的环境可能处
于高温、高压或伴有腐蚀性，因此，在设计过程中应充分保证管道运行的安全性。

管道设计过程中，依据设计规范，遵循设计原则，结合具体工程情况以及相关工
程经验，将各种影响因素进行综合考虑，完成管道布设、管道腐蚀、阀门泄漏和
物理损伤的注意事项。

石油化工管道设计是一项系统工程，需要多部门科学合理
的协同工作，才能有效保证管道设计安全性和合理性，在设计过程中，不断完善
并提高自身的设计工艺以及设计水准，希望本文对于管道设计从业者有所提示和
帮助。

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