浅谈石油化工管道设计问题
管道是石油化工装置的重要组成部分，管道在正常工作时，会受到各种因素的影响，从而降低了管道的安全性，所以在进行管道设计时，要把安全性放在第一位，严格按照规范标准进行设计，从而有效地避免机械破坏、腐蚀损坏、密封失效等现象。基于此，本文对石油化工管道设计中存在的问题进行了论述分析。
标签：石油化工管道设计；材料；布置；塔与容器；支架；问题
1石油化工管道设计的材料选用问题分析
据相关统计分析，我国石化安全事故约有14%是由于管道系统的材料选用不当而导致，材料选用是管道设计中的重要步骤，其选用是否合理直影响了石油化工装置的维护和生产安全，其问题主要表现为：①法兰连接处的螺栓与垫片问题。法兰连接的地方经常为管道的不同等级的分界点，故在选材时常遇到高压系统等级的法兰用来承受相对较高的密封的比压，同时，金属垫片需使用密封面的硬度比法兰低的，一般为小于HB30。总之相连接的材料的选择必须依据法兰低硬度来选择相应的金属垫片，否则，不仅会导致密封失去效果，而且还会损伤法兰的密封面硬度；②引进的设备需与法兰相配对问题。国内设备材料的机械性能等与国外的存在很大的差异，温度与压力值之间的关系也存在一定得差异，从外国引进的设备很多时候都与法兰不能相配对，尤其为当工况在压力～温度曲线的附近的时候更易发生。为了方便施工时的螺栓孔能进行有效的对正，法兰相连接的管道至少有一端为活套法兰。
2石油化工管道设计中的阀门及管道布置问题
石油化工管道设计中的阀门和管道布置合理，建立在同时符合施工、操作、检修等自身要求及满足流程工艺、装置设备的布置及生产要求的基础上。其在设计过程中存在的问题主要表现为：①当泄压的总管和安全阀的出口相连接时，需将总管从上部以45°角顺着液体的流向插入，这样可防止总管内液体相支管倒流；在安全阀的定压大于7.0MPa的时候，为了降低安全阀背压，需采用45°角的方式插入；②当安全阀的出口比泄压总管低时，需要在低处且较易接触的地方设置手动的放液阀，而且为了防止管段内发生液体积聚，需要定期将其排放向密闭的系统，同时，在一些北方较为寒冷的地区，必须进行伴热和防冻装置；③泵的入口的管线布置不能存在液袋或气袋，而且管道需尽量直而短，如遇上泵变径，为了防止气体集聚，应该使用偏心大小头，且大小头的放置一般需顶平；④当管道输送的介质危险性较高且穿越道路时，其的上方不能安装阀门和法兰，并且需让净高满足相关的要求；⑤要求使用经焊接连接并配置有夹管道的直管道或无缝隙管道，焊缝对接的间距应>200mm。内管的焊缝若需装配外管必须先先经过无损检测和施压试验合格后才能进行；内外管的支承块的材质要和内管的材质保持一致，不能阻碍外管与内管的胀缩；⑥当介质凝固点高且带有腐蚀性时，为避免产生积聚液体现象，其调节阀的旁路阀需水平安装。
3石油化工管道设计中的塔与容器问题
石油化工管道设计中的塔和容器需要考虑其工艺设计的原理和特殊的要求。塔与容器间的管道设计主要有汽提塔与分馏塔、回流罐与分馏塔之间。主要表现为：①汽提塔与分馏塔间的管道布置：一般的情况下，分馏塔应该带有调节阀组，并且其应该安装在与汽提塔较为接近的地方，进而保证调节阀拥有足量的液柱。在分馏塔塔顶的压力为热旁路控制的时，需充分地考虑其热旁路不会出现袋形并且短的因素，把调节阀设置在回流罐的上面的位置；②当管道用于汽液两相流时，其的调节阀的布置需尽量接近接收介质的容器，从而达到降低管线内的压力效果，杜绝管线内震动现象的出现，同时管道设计需根据实际情况进行，不能随意布置。
4石油化工管道设计中的支架问题分析
石油化工管道设计中的支架设计非常关键，若管道支架设计不当，会导致管道损坏甚至造成转动设备损坏。具体表现为：①减少支架与管道间的相对位移。管道和支架间的相对位移应尽量减少。当管道与管道支架的相对位移较大时易导致管段产生膨胀阻碍了弹簧的移动，从而一定程度上损害了设备；②设置承重的支架问题。通常沿着塔敷设的管道只设置一个相应的承重的支架，而且此支架不为刚性的支架，支架与塔顶之间连有焊缝线，若当感觉承重的支架的荷重过于大的时候，可设置另一个承重的支架，改承重支架应设计弹簧支吊架，同时，每相隔一段间距就要设置一个导向支吊架，不允许在水平管道的弯头处加刚性的支撑。当塔的回流线和塔壁间的温度相差较大的时候，弹簧支架产生了较大的伸长量，处于水平管线上的首个支吊架要垂直拉移，设计为弹簧支吊架；③减少弹簧支架使用，合理地进行管线设计，还能减少浪费的现象。如：弹簧支架安装和使用相对较麻烦，而且弹簧支架的弹性会随着工作时间的流逝而减弱消失，所以在进行管线设计时应考虑尽量的减少使用弹簧支吊架，尽量用刚性支架替代弹簧支架。
5结束语
综上所述，石油化工管道设计不仅要求工程的设计者具有专业的知识，科学的理念，而且还要求设计工作人员具备创新的意识，在运用常规性的专业知识和规范性的原则下，充分了解工艺意图及生產要求，在设计中具体的分析实际情况，保证石油化工设备正常运行。
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