石油化工装置工艺管道的设计

石油化工装置工艺管道的设计
摘要：燃气管道的运行是影响其使用效率和安全性的关键要素，并且随着燃
气系统的不断完善，管道体系也变得越来越复杂，增加了燃气管道设计难度。

燃
气管道通常埋在地下，会受到土壤因素、水分因素的影响出现腐锈的问题，因此
也需要做好防腐处理，延长燃气管道的使用时间。

关键词：石油化工装置;工艺管道设计
引言
在石油化工装置中，常见的伴热形式有蒸汽伴热、热水伴热、夹套管伴热、
电伴热四种。

各种伴热形式均有其不同的优缺点，其中蒸汽和热水伴热的投资较少，但维持温度的效果相对差，电伴热和夹套管伴热前期投资较高，但维持温度
效果好。

因此在被伴热介质温度要求较高的场所，一般选用夹套管或电伴热形式。

1、管道设计的重要意义
对石油化工装置而言，管道设计能在很大程度上影响其安全性能。

由于石油
化工产品具有易燃、易爆炸等特性，如果在管道设计中不能有针对性地解决石油
运输中存在的问题，会发生严重的安全事故，所以管道设计十分重要。

首先，在
设计过程中必须弥补管道设计的缺陷，避免发生石油泄漏问题，引发爆炸等危险
事故。

其次，需要对管道的抗压能力进行严格的检查。

由于石油化工装置工作的
特殊性，管道必须具有抗高温、抗压、耐腐蚀等特点，最大限度地规避风险。

最后，需要合理设计管道的布局。

由于管道设计往往需要多个管道互相重叠，在设
计的过程中，需要根据石油化工装置的特点进行布局，保证在某一管道发生泄漏
时能快速找出泄漏点并及时维修。

2、石油化工装置工艺管道的设计
2.1石油化工装置工艺管道的管架设计
管架主要用于保证管道的稳定性，对管道的安全性有极为重要的作用。

但是
从目前的情况来看，大部分设计人员在管架设计的过程中形式过于单一，比如大
多会采用弹簧架，但是长时间使用弹簧架会降低其性能，对管道安全造成严重影响。

如果管架出现问题，不仅会影响管道的正常使用，严重时还会引发事故。

因此，相关设计人员需要采用多种形式设计管架，并且通过减小管道与支架的相对
位移保证管道运行的安全性。

此外，设计师还需要根据承重支架具体的承重情况
调整管道。

大部分管道承重支架都是一个，如果需要添加第二个承重支架，设计
师就要为支架设置弹簧吊架。

2.2石油化工装置工艺管道设计过程的安全设计
由于石油化工管道的特性，在设计过程中首先要考虑安全因素，相关设计人
员需要从多个方面加强安全设计，保证装置安全和员工操作安全。

首先，需要选
择危险性较低的原材料，并且秉持防火防腐蚀的原则，降低危险系数。

合适的原
材料还可以在很大程度上提高管道对环境的适应性，减小外界环境对管道的影响。

其次，在进行管道设计时，需要重视警报装置的灵敏性。

在石油化工装置运行过
程中，可能会出现各种各样的突发事件，此时警报装置能起到很好的警示作用，
帮助相关人员及时发现问题。

如果警报装置不灵敏，就无法及时发现问题，导致
问题不断恶化，引发安全事故。

所以，相关人员在设计过程中一定要注意警报装
置的容错性，保证其可以在问题出现时及时发出警报。

最后，一个完整的管道设
计需要有应急装置，保证在事故发生时，可以给予工作人员一定的处理时间，保
障工作人员的人身安全，最大限度地减小损失。

3、优化石油化工工艺装置管道配管设计的相关方法
一是要确保设计方案科学、合理，能够满足相关安全标准，确保管道各项参
数处在安全数值范围内，要求设计人员做好蒸汽支管与管道的连接工作，保证化
工装置的完整性，以此达到促进生产效率提升，强化蒸汽传输稳定性的目的。

同
时工作人员要加强信息技术的应用力度，比如人工智能模糊逻辑能够建立在多值
逻辑基础上，借助模糊集合的方法实现模糊性思维、语言与规律的研究，模糊逻
辑可以模仿人脑的不确定性推理与概念判断，对于不能确定的描述以及模糊规则
都能保持极高的推理效率，准确表达过渡性界限知识，借助隶属度函数区分模糊
关系，解决“排中律”的不确定问题。

帮助技术人员更好地分析安装过程中可能
出现的连接问题，确保主汽阀正确安装在支管上。

二是要引入检测设计，要求技
术人员做好日常的配管检测工作，及时记录相关信息数据，并针对可能出现的故
障问题采取切实有效的优化对策，避免后续维修工作造成大量经济支出，切实实
现节能、环保、绿色的发展目标。

一方面工作人员要实时监测气体流通量，准确
把控管壁温度，针对高温区域做好管道强化处理，若条件允许，可进行材料更换。

另一方面要针对管道直径以及管壁厚度采取相应调节对策，开展管材分配工作，
使用耐腐蚀性强、气密性优良的材料进行气流流通相对频繁区域的作业。

4、石油化工装置工艺管道的设计措施
4.1组织合理的配管设计
石油化工企业非常重视夹套管配管的设计工作，为了提高夹套管配管的质量
就要组织合理的配管设计。

夹套管配管设计要符合石油化工装置的实际需求，设
计工作中积极地引入先进的技术，所有的设计人员、操作人员都要具备相应的资质，检查参与人员的资质，设计现场还要提供可靠的材料，全面落实好配管的设
计工作。

石油化工企业应该为夹套管配管设计提供优质的条件，尤其是人力、资
金等条件，具备这些条件以后，才能保证配管设计的规范性。

配管设计中需严格
遵循安全原则，提高配管设计的可操作能力。

4.2全面控制设计的成本
夹套管设计中有很多复杂的工艺，增加了设计成本的投入量，而且设计期间
的影响因素非常多，较容易引起成本失控。

成本控制是夹套管设计中的一项核心
措施，在保证配管安全、合理设计的条件下，应最大程度地控制设计成本，树立
节约型的设计思想，以免出现资源浪费的问题。

4.3系统工艺设计的优化
根据我国现有的管道建设和运行，不难发现想要进行单一的输气管运行是非
常困难的，需要建立一套完善的体系结构。

传统式的管线设计已经不能满足现在
的需求。

此外这种传统式的管线设计由于缺乏统一的设计平台，设计数据难以同
步，再加上传统的管线设计是在二维条件下进行的平面图、立面图和剖面图这严
重的影响了设计的整体性、连续性和一致性，这样就加大了成本。

相比较老式的
管线设计，新式的管线设计它既能够满足于传统管线的安全性，同时也能够降低
成本。

综合上面的分析，想要让系统工艺设计做到优化，就必须将传统的管线设
计和新式的管线设计进行有效地结合，构成一套成熟的、灵活的管网系统，然后
对其进行分析、调整。

再根据我国现有的管线建设基础上，将其整合起来进行优化，以此来达到安全节能的要求[1]。

4.4优化压气站的运行
在进行优化压气站的运行时，要根据压缩机所提供的压力和管道在运输的过
程中所消耗的能量进行分析。

如果压缩机提供的能力远远大于管道在运输过程中
所消耗的能量时，则说明管道在运输的过程中消耗了太多的能量，这样不利于优
化压气站的运行。

因为输气管道的优化运行是降低运输成本的重要手段之一，为
了减少耗能的情况和优化压气站的有效运行，压缩机所产生的压力要和管道在运
输过程中所消耗的能量匹配。

随着我国天然气事业的发展，全国各地建立了很多
的天然气管道网络，建立了完整的网络管道体系，更加利于保障压气站的运行[2]。

结束语
综上所述，通过对石油化工工艺装置蒸汽管道的实际作用进行分析讨论，提
出石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计要点，以此保证管道内气液相流，减少成
本支出，确保管道应力满足应用需要，管架设计科学、合理，使装置能够稳定运
行[3]。

参考文献：
[1]李礼.石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计要点分析[J].化工管
理,2021(15):105-107.DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2021.15.031.
[2]刘玉剑,丁春丹.石油化工装置夹套管的配管设计[J].化工管
理,2021(15):121-124.DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2021.15.036.
[3]夏志.石油化工装置工艺管道的设计[J].现代盐化工,2021,49(02):62-64.DOI:10.19465/ki.2095-9710.2021.02.039.。