石油化工管道设计问题

浅议石油化工管道设计问题

摘要：管道设计属于一门综合性技术，要求设计人员具有生产操作、工艺、设备、施工与检修等方面的知识，并且了解管道设计中常见问题，本文从管道布置、支吊架选择、材料采购、材料选用等多个方面探讨了管道设计中常见的问题以及注意事项。

关键词：石油化工管道设计

作为一种输送物料的特种设备，石油化工管道在石油化工装置中作用不容小觑，根据使用和工况情况的不同和差异，所设计的管道种类也是名目繁多、各式各样。好的管道设计不仅包括管道布置、应力分析，支吊架选择、材料选用等方面，还会涉及到现场施工支持以及材料采购等多个方面。下面我们简要论述一下石油化工管道的设计问题

一、管道布置

管道系统合理的管道布置不仅要满足施工、检修、操作、及自身要求，同时也要满足工艺、设备布置以及生产的要求。

1.为了避免总管内的凝液倒人支管，泄压总管与安全阀出口连接时，要顺着流向以450角从上部插人总管，这样，当安全阀定压>7.0mpa时，为减少安全阀的背压，必须采用450角插入。

2.安全阀出口低于泄压总管时，要设手动放液阀，手动放液阀设置在低处易于接近的地方，为避免袋形管段积液，要定期排放至密闭系统；同时在寒冷地区，为防止发生袋形管段积液现象，必须

进行防冻和伴热装置。

3.应该使用无缝管道或焊接管道配置夹管道的直管道，采用

1.0dn的弯头，对接焊缝的间距应该大于200mm。经无损检测及施压合格后内管焊缝方可装配外管；内外管支承块材质应与内管材质相同，不能妨碍内管与外管胀缩

4.泵入口管道布置应无气袋或液袋，管道尽量短而直，如有变径为防气体积聚应采用偏心大小头，大小头一般顶平放置。最好有3d~7d的直管段在输送轻介质离心泵的大小头后，对防止气蚀有利。

5.跨越道路的危险介质管道，其上方不得安装法兰。和阀门及波纹管，同时要使净高达到一定的要求。在事故的处理上，消防蒸汽、竖管、事故隔离及紧急放空等等，必须放置在明显的位置上，同时安全易于开启。

6.要水平安装高凝固点介质及有腐蚀性介质调节阀的旁路和阀，防止产生积液

二、支吊架选择

管道设计和管架设计的关系非常紧密，管架设计不当，会在运行中使管道受损，甚至损坏转动设备，所以，管架设计应注意以下几个方面：

1.承重支架

一般沿塔敷设的管线只设一个承重支架，但这个支架不是刚性支架，塔顶封头焊缝线与支架顶的距离是150mm，如果感觉一个承

重支架荷重过大，也可以再设计一个承重支架，这个承重支架要设计为弹簧吊架，另外，导向支架要每隔一定距离设置一个，水平管弯头处不允许加刚性支撑。

2.尽量减少弹簧架，不宜用过多吊架

一般情况下，弹簧支吊架安装使用起来较麻烦，而且弹簧支吊架也比较贵，另外，在长期工作状态下弹簧还有失效问题；到达现场时，弹簧支吊架是用定位销加以固定而成，注意安装弹簧支吊架时，不得随意拔掉定位销，定位销应在装置开车或蒸汽吹扫之前拆除。另外，不宜用过多吊架在一条管道上，吊架一般用于管子承重，一条管道上不宜用太多吊架，吊架有一定偏转角，一般不小于4°，所以吊架太多会影响管系的稳定。

3.材料选用

材料的选择是否恰当，特别是金属材料选择对装置的维修和技术改造以及生产和安全等有很大影响，据有关数据显示，由管道系统选材不当引起的安全事故大约占总安全事故的14％，所以说材料的选用非常重要。

3.1法兰连接处的垫片与螺栓设计

因有不同等级管道会在在法兰连接处分界，所以，在选材中经常会碰到高压力等级法兰为承受较高的密封比压，在金属垫片的使用上，必须要比法兰密封面硬度低，低于hb30以上。所以在材料选择的连接上，必须根据低硬度法兰来对垫片进行选择。如果不进

行这样的选择，就会造成密封发生失效，同时对硬度法兰密封面造成损伤。

3.2引进设备法兰配对

国内材料机械性能与国外的设备材料很不一致，温度—压力值亦存在差异，国外引进的设备往往与法兰不配对应，特别是工况在温度—压力曲线附近时更容易发生。另外，法兰连接的管道，至少一端应为活套法兰，以便于施工时螺栓孔有效对正。

3.3管道的隔热温度

能否实现真正意义上的管道隔热，主要是由技术工艺、环境温度、生产对介质的要求以及操作温度差别决定的。管道的设计温度基本上要在操作温度允许的范围内，增加或降低一定的温度。管道材料以它为依据，但是管道是否隔热不以它为依据，例如：对某一具体的管道，在当初的设计上，温度是50℃，而实际操作时，温度是30℃，但我们不能因为环境温度比50℃高，就轻易采取隔热措施。

四、材料采购

材料采购对于管道设计也非常重要，材料采购的数量、进度、需要提供的技术文件以及技术要求等对工程建设来说也非常关键，材料采购应注意以下几个方面环节：

1.要减少采购附加量

材料采购多数是按照附加量2~20％来采购的，材料不同，百分

比也不同，笔者认为，附加量2~20％有点过大，现如今，施工技术与制造技术已经大大提高了，施工损坏量与材料次品量也较早前大大减少，因此，没必要按照以前的附加量标准采购，要减少采购附加量。

2.必要的文件，忽略要求厂家提供

向厂家订购材料时，必要的较全面的文件往往会忽略，致使缺乏对现场材料的全面认识，也给将来对材料的复查核查以及文件的存档带来了困难，对管道系统材料而言，一般情况下，应该要求厂家提供各种相关文件。

3.现场材料验收

材料到达现场开箱验收时，不仅要关注材料的规格数量，对于厂家文件以及产品内外观也应该查验，要查看文件是否齐全，采购要求的相关事项说明书中是否含有，(比如：晶问腐蚀数据、机械性能数据、元素分析、探伤实验数据等)，如没有相关数据，应尽快让生产厂家补测，以免材料不合格引起安全事故。

参考文献

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