石油化工设计范文

石油化工设计范文（精选12篇）

石油化工设计 第1篇

一、低碳经济是在人类社会消耗高碳能源造成二氧化碳大量排放, 继而影响到人类生存环境的背景下被提出的

在可持续发展理念正在被全球所认同和接受时, 控制有害气体排放总量, 发展低碳经济, 已经成为各国经济发展的目标和方向。

目前国内能源产业以可再生能源为代表的低碳能源虽然具有良好的发展前景, 但发展水平相对薄弱。因此现阶段我国选择“以油气为主, 加快推动可再生能源产业化”的低碳经济发展思路比较符合国情。在现行体制下, 全社会的石油天然气供应、加工、贸易均主要依靠石油企业, 因此石油企业也是我国发展低碳经济的主要担当者。石油企业无论是在勘探开发、管道运输以及石油炼制和化工方面均具有相对成熟的经营体系和技术积累, 具有其他企业不可比拟的优势。其次, 国家宏观经济政策环境的持续改善为低碳经济催生新的经济增长点, 它将带动新一轮世界经济增长。

二、低碳经济形势下国内炼油化工企业面临的主要问题

1) 油气加工总体规模上涨, 但是呈现出大型化、集约化的态势, 也是发展清洁化工的重要途径。我国目前形成了长三角、珠三角和环渤海湾的三大炼化企业集群, 这种布局有明显的降低物耗能耗和污染物排放的优势。同时, 对规模小能耗高的落后生产设施进行了关停。“十二五”期间, 还将在曹妃甸、四川、重庆、广东、云南等地新建扩建若干个大型炼化基地, 使其炼化生产能力得到大幅度提高。

2) 燃料油产品的换代任务繁重。目前, 世界原油质量越来越差, 硫含量、金属含量越来越高, 加工难度越来越大。而市场要求标准愈来愈高, 因此必须配备足够的深加工、精加工能力。近日, 国家发展与改革委员会下发《关于新标准汽油价格等有关问题的通知》, 要求将目前在北京、上海、广州三城市执行的汽油新标准, 扩大到全国范围内实施。新标准汽油是指符合GB17930-1999质量要求的车用无铅汽油, 商业名定为“高标准清洁汽油”。新标准将汽油硫含量指标由≤0.15%降为≤0.08%, 铅含量指标由≤0.013降为≤0.005。同时增加苯含量测定项目, 定为≤2.5%;增加芳烃含量项目, 定为≤40%;增加烯烃含量项目, 定为≤35%;增加氧含量项目, 定为2.7%。此外, 新标准还规定铁不得人为加入。

3) 高耗能生产单元的技术改造难度大。国内以石油化工为典型代表的原油一次加工和二次加工传统工艺, 以及乙烯、化肥、化纤、塑料和热电联产行业, 普遍存在生产加工能耗高的现象, 特别是高耗能生产单元, 进行技术改造往往受制于资金和技术。

4) 炼化生产企业环境保护达标排放任重道远。一些石化类建设项目投产时间早, 环保设施配套欠完善, “三废”达标排放任务较重, 也增加了石化企业环保达标的难度。

三、石油化工中小设计企业可以挖掘的设计题材可以做部分归纳

1) 炼油企业质量升级。目前, 由国内大型设计院承担原料结构调整设计项目, 特别是老装置改造设计项目。中小型设计企业可以积极参与其中的部分设计工作, 拿出切实可行的改造方案, 满足业主和大院对装置的改造要求。

2) 参与老厂优化, 着手考虑节能改造。生产运行能耗降低, 可以从下列方面做节能优化:a.装置采用联合布置、优化换热流程、采用高效节能换热产品、完善烟气余热回收系统, 提高热效率。b.合理安排全厂蒸汽平衡和蒸汽管网等级, 同时对全厂各系统用汽加以优化, 使得全厂用汽、产汽之间基本达到平衡。c.根据温位不同采取不同冷却的手段对装置进行冷却, 能够采用空冷的情况则使用空冷, 严格控制高温位情况直接用水冷, 以降低冷却水消耗。

3) 参与老厂节水工程的系统改造。目前, 国内三大石油公司均采取“节水减排, 废水资源化, 增产不增水”的战略方针。在设计中结合工厂实际, 可以确定以下节水原则:a.优化换热流程, 避免工艺物料反复加热冷却, 减少冷却水用量。b.酸性水脱硫后的净化水提高回用比例;凝结水尽量回收, 以减少生产给水用量。

4) 参与老厂环保工程的系统改造设计, 进行环保治理项目种类较多, 举例如下:a.全厂水体污染防控措施。企业内部终端修建各类事故池, 作为事故状态下储存与调控手段, 将污染控制在企业内部, 以防止事故泄漏物料污染环境污染。b.积极开展烟气脱硫。为了降低二氧化硫的排放量, 工艺流程尽可能采取加氢工艺, 使原油中的硫最大限度地以硫化氢的形式从油品中分离出来, 同时设置硫回收装置, 既可使原油中的硫作为资源得以回收, 又可避免进入大气污染环境。煤锅炉烟气系统增设氨法脱硫设施, 适合中小型设计企业承担。工程投产后不仅减少了大气污染, 还为化肥行业提供了硫酸铵化肥再生资源, 其社会效益、环境效益、经济效益是十分显著的。

5) 中小型设计企业可以积极参与解决各企业燃料干气的综合利用问题。例如:为解决夏季炼厂气过剩问题, 某石化炼油厂将焦化干气引入制氢装置作为生产原料, 每年可节约油田气504万标立方米, 同时避免了通过火炬排放造成空气污染, 此项举措也实现了高效低碳生产。

四、国内中小炼化设计企业走可持续发展的低碳经济之路

广大中小设计企业要努力找到自己的发展领域, 加快企业技术进步, 努力缩小与国内大院在设计和管理的差距;积极参与有关技术创新项目的开发工作, 积累专有技术, 形成业务专长, 增强市场竞争能力, 充分研究利用各种有利条件, 快速发展自己。

五、结论

中小设计企业的发展, 面对着当前这样绿色低碳经济发展形势, 必须尽快找出应对方案, 向科技要方法, 向市场要机遇。积极参与国内市场竞争, 走科学发展之路, 用先进技术改造传统产业, 在市场竞争的大环境中寻找自身的发展领域。

参考文献

[1]张日勇.在规划设计中优化炼油厂全局节能措施探讨.炼油技术与工程, 2010.

石油化工企业总图运输设计探讨论文 第2篇

关键词：石油化工；总图运输；设计

1、总图运输设计的概述

一般情况下，石油化工企业内部的建筑形式比较繁杂，所以在对其进行总图运输设计的过程中，不但要对厂址的位置进行充分的考虑，还应该对建筑物的布置规划以及运输线路和管道线路的设计进行严格的规划。而总图运输所涉及的内容也比较多，这就要求相关的设计人员必须具备专业的知识，并且知识面还应该比较广。另外，设计人员还应该具有比较灵活的思维以及较高的个人综合素质。在石油化工企业总图运输设计的过程中会受到各种各样外界因素的影响，比如时间，历史条件，工艺发展情况以及经济收益要求和环保质量要求等各个方面。而众多的设计人员当中每一位设计人员都具有自己的思想与设计思路，这就容易造成设计过程中出现很多的差异性。总而言之相关的设计人员在设计的过程中必须要做到，从全局出发，对整个总图艺术设计工作进行全局性的组织与协调，并且具有超高的专业技能，才能设计出最科学合理的方案。对一个企业来说，没有一个合理的总图运输设计会在一定程度上也影响整个企业的生产与施工，总图运输设计对于整个石油化工企业的重要性。

2、总图运输设计基本特点

2.1、动态性

在设计工作当中遵循动态性特点，也就是要按照企业的总体规划来对各个方面的设计工作进行规划。而且在设计的过程中，还应该不断地搜集相关信息，从而设计出更加符合实际工厂情况的设计方案，进一步使得总图设计规划更加适用于实际石油化工企业的生产和运营。

2.2、时空性

时空特性也可以称其为弹性设计，其主要分为两个方面，一方面是对于空间的考虑，另一方面是对时间的考虑。空间关主要包括企业在运行过程中超越某个限定时间得延续和总体的经营方向。时间观主要指的是企业内部各个经营模块所具有的灵活性。在对石油化工企业进行弹性设计的时候一定要对设计方案的灵活性以及其对于外界各种影响因素的承受，努力进行一定的预算和设计。在石油化工企业总图运输设计过程当中充分考虑对其弹性特点的设计，可以更好地确保整个企业生产运营的伸缩性，这样即使工厂在运营过程中发生一些突发性事件的时候可以有一定退让的余地，并能进行灵活的处理。

2.3、参与性

参与特性，主要包括两个方面的内容，一方面是不同学科之间的交叉干预，另一方面是其在设计中相互之间的共享功能。其中所说的不同学科之间的交叉肝郁，主要指的是总图运输设计过程中会涉及到经济，技术，社会以及政治等各个学科参与，在这些学科在运用的过程中既是相互不可分离的，又是彼此独立，彼此促进的。共享功能，主要治的是在设计过程中设计人员，业主以及其他更格方面的影响因素都会共同参与到设计过程当中，对其信息进行共同的分享。

3、石油化工企业总图运输设计

3.1、总平面的布置

总平面的布置，主要是指对，石油化工企业内部建筑物的位置以及道路交通线路的规划。在总平面布置过程当中除了要充分结合具体工厂的实际条件之外，还应该严格遵循相关的法律法规和行业标准规定，只有做到这些，才有可能设计出科学合理的设计方案。在对总平面布置的时候还应该与工艺流程进行有效的协调，因为工艺流程在一定程度上决定着物流的方向。充分利用好总平面布置的机会，对工程的各项内容以及位置进行准确的定位。除了上面所说的内容之外，总平面布置还应该对交通运输物流进行重点考虑。由于各个装置之间都具有物流关系，所以对于每一个装置都应该基于相对比较准确的定位。这里所说的物流既包括了物质运输还包括了信息流通和能源的运输。肯定有对这些环节进行了有效的调节与衔接，才能使其成为一个更加紧密的整体。在布置的过程中，还应该注意人留与蠖留俩者之间应该相互保持独立，并且还应该不断优化原料的进出和产品的组织以及系统管廊的布设，从而有效降低工程的总成本。

3.2、竖向的布置

所谓垂直布置主要是针对工业生产和交通运输和建筑规划等方面的要求，提高场地的自然立面。在一般的设计中，竖向布置非常重要，需要满足现场排水系统和运输线路等方面的要求。竖向设计需要考虑地质和地形等因素，经过优化和最终确定。站点建设的必要性并非全部在规划的预期位置，实际的地形特征都不能完全满足场地布局的要求，需要结合自然地形，给予一定的改造。

3.3、交通运输设计

在对交通运输进行设计的时候应该充分考虑后的特点以及货物流通的方向，还有交通运输量和交通运输情况等各个方面都应该进行充分的结合。所选用的技术应该具有很强的安全性能以及实用性能，并且其所话费的运输费用还要比较低。一些规模比较大的石油化工企业在对交通运输进行设计的过程中，还应该对运输设备，运输线路等各方面影响因素进行一定的考虑。

总而言之，总图运输设计质量的好坏在很大程度上影响着整个石油化工企业生产运营的经济性以及安全性，这就要求相关的工作人员必须不断加强对总图运输设计工作的完善与创新，不断提升我国石油化工企业中图运输设计水平。

参考文献：

石油化工设计 第3篇

【摘 要】本文分析石油化工过程及装备课程教学中项目设计教学环节的意义，提出石油化工过程及装备课程教学中项目设计教学环节的实施措施。

【关键词】项目设计 石油化工过程及装备 卓越工程师

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）10C-0060-02

2010年6月23日，教育部在天津大学召开“卓越工程师教育培养计划”启动会，联合有关部门和行业协（学）会，共同实施“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”）。东北石油大学的过程装备与控制工程专业是国家级和省级“卓越计划”试点专业，石油化工过程及装备是过程装备与控制工程系根据“卓越工程师”培养要求，对该专业课程进行调整和整合出的一门专业主干课程。本文试以东北石油大学为例，对石油化工过程及装备课程进行项目设计教学研究和探讨，以培养学生解决实际问题能力，并促进构建具有鲜明工程教育特色的卓越工程师培养体系，为进行专业认证奠定良好基础。

一、项目设计教学环节的意义

石油化工过程及装备是一门综合性、实践性较强、涉及知识面较广的课程。该课程既具有较强的理论性又紧贴工程实际，对学生毕业后从事设备专业及相关工作具有举足轻重的作用。为了提高课程教学质量，有必要引进项目设计教学环节。

项目设计教学环节是在学生掌握了有关基本知识和分析的基础上，在教师精心策划和指导下，根据教学目的和教学内容要求，运用实际案例设计，通过学生的独立思考和集体协作，提高学生自主学习的能力，培养其解决实际问题的能力。

石油化工过程及装备是过程装备与控制工程专业的核心课程，该专业培养模式以专业核心课程的学习为专业能力培养的基础。在石油化工过程及装备课程的教学过程中，通过项目设计的训练，可以使学生加深对课程主要知识点的理解和掌握，加深对核心知识点与典型设备设计之间的对应关系的掌握，从而以一个未来工程师的角色定位面对本专业课程知识的学习。

二、项目设计教学环节的实施措施

针对学生设计能力差、对课程中学习到的典型设备设计不会应用、理论联系实际能力差、绘图能力差等问题，为了解决问题，实现卓越工程师的培养目标，从2013年开始，东北石油大学过程装备与控制工程专业在石油化工过程及装备课程中增设了项目设计环节，注重培养学生对典型设备的设计思路与方法，它通过实际案例的设计，使学生深入理解典型设备设计的过程，更重要的是让学生掌握如何利用所学理论知识去解决工程实际问题。

（一）项目设计教学环节培训目标。石油化工过程及装备课程项目设计教学环节是配合学生在学习了有关设备类课程的基础理论和基本知识后，对基本技能的训练，培养学生设计能力和解决实际问题能力。通过本项目设计教学环节，使过程装备与控制工程卓越工程师教育培养试点专业的学生掌握过程装备中典型设备的工艺计算、结构设计和强度计算，以及工艺流程类图的阅读和绘制等。

（二）培训对象。石油化工过程及装备课程项目设计教学环节的典型过程设备包括换热器、塔设备和反应器。过程装备与控制工程专业3个班，90人，采用小组合作学习的方式，分成30组，每组3个人。30组对应30个设计题目，其中10个换热器题目，10个塔设备题目，10个反应器题目，每组3个人的部分设计参数不同。学生通过课下以完成大作业的形式进行项目设计，课上配比4个学时供教师与学生研讨，制订了详细的实施计划，规定每一个环节必须达到标准后才能进入下一个环节，更好地保障设计任务的完成。

（三）项目设计教学环节的内容。具体如下：

1.化工工艺图。为了促使学生熟练阅读工艺流程图、掌握工艺流程图的绘制原则，在这部分实训内容，需要每名学生绘制1张带控制点的工艺流程图并撰写工艺流程；绘制1张辅助管道系统图。

2.典型过程设备设计。完成一种典型过程设备的设计计算。以苯-甲苯连续精馏塔设计为例。

设计条件如下：在常压连续筛板精馏塔中精馏分离含苯41%的苯、甲苯混合液，要求塔顶馏出液中含甲苯不大于4%，塔底釜液中含甲苯量不低于96%（以上均为质量分数）。苯、甲苯混合液处理量6t/h；泡点进料；操作回流比取为最小回流比的1.8倍；塔顶压强，4kPa（表压）；热源，低压饱和水蒸气；单板压降，不大于0.7KPa。

设计步骤如下：（1）工艺计算。运用给定的工艺参数进行工艺计算，采用图解法求得理论塔板数，如图1所示，图解得NT=12-1=11（不含塔釜）。其中精馏段NT1=5块，提馏段NT2=6块块，第6块为加料板位置。并得到部分塔的操作工艺条件及相关数据。根据工艺计算数据，然后进行结构设计。（2）设备的结构设计。根据塔设备的常用结构，参考有关资料和规范确定塔的各零部件的结构类型和尺寸，并进行塔板上的流体力学验算，得到塔板负荷性能图。（3）设备的强度计算。根据规范和相关标准对设备进行强度、刚度、稳定性进行设计和校核计算。（4）撰写设计计算说明书及绘制设备的总装配图。通过前面的工艺计算、结构设计及强度校核，每名学生撰写一份设计计算说明书，并绘制相应设备的装配图。

图1 苯-甲苯气液相平衡曲线及图解理论板层数

3.化工过程模拟软件的应用。利用化工流程模拟系统ChemCAD对塔的工艺参数和结构参数进行辅助设计和操作性能的验证。首先选择精馏单元的Shortcut模块，算出最小理论塔板数及相关数据，然后用SCDS模块依据此塔板数，计算出塔顶、塔底组分是否满足给定的工艺条件，得到相关数据，模拟得到塔顶苯的摩尔分率95.999998%满足要求，模拟得到塔板数为15块，进料板位置为第8块。最后采用了最优化方法中的灵敏度分析，以进料板位置为自变量，以再沸器负荷与回流质量流率为因变量，分别得到再沸器热负荷、回流质量流率随进料板位置变化的曲线，如图2、图3所示。由图2可看出，第10块塔板进料时，再沸器热负荷最小，第8块塔板到底11块塔板进料，热负荷变化较小。由图3可看出，第10块塔板进料时，回流量最小，第8块塔板到底11块塔板进料，回流量变化较小。通过对比，软件模拟和计算稍有差别，软件模拟对过程进行了优化，找到最优的进料板。

图2 再沸器热负荷随进料板位置变化的曲线

图3 回流质量流率随进料板位置变化的曲线

4.成绩组成。项目设计环节占石油化工过程及装备课程成绩的30%，这30%组成包括4个部分，化工制图部分占30%，工艺设计计算部分30%以及设备设计与制图部分占40%。

经过以上项目设计环节的训练，可以培养学生以下方面的能力：设计化工过程设备能力；绘制工艺流程图、设备装配图等化工制图的能力；应用化工流程模拟软件进行设备设计模拟与分析，学习优化设计，从而降低成本的能力。同时，由于采用小组学习的形式，每组学生的设计条件相近，经常在一起研究设计，因而也可以提升团队意识，培养吃苦耐劳的精神。

总之，项目设计教学环节使得学生从实际工程问题出发进行本专业课程知识的学习，激发学生对实际工程问题的兴趣，引导他们探索并掌握解决实际工程问题的途径与方法，也为学生从事石油石化设计工作打下基础，是高等工程教育的有利途径。

【参考文献】

[1]马云阔，杨文强.高校推进协同创新的问题与对策研究[J].国家教育行政学院学报，2015（7）

[2]庄哲民，沈民奋.基于CDIO理念的1级项目设计与实践[J].高等工程教育研究学报，2008（6）

[3]颜志勇.基于项目设计与制作的《机械设计基础》教学设计[J].当代教育实践与教学研究，2016（6）

【基金项目】黑龙江省教育科学“十二五”规划2014年度课题“‘卓越计划背景下石油化工过程及装备（卓）课程建设研究”（GBC1214004）；黑龙江省高等教育教学改革项目“基于‘卓越计划的过程装备专业工程认证体系建设”（JG2014010652）；东北石油大学研究生教育教学改革研究项目“基于职业资格认证的全日制专业学位研究生培养模式改革”（JGXM_NEPU_201401）

【作者简介】崔 巍（1984— ），女，博士，东北石油大学机械科学与工程学院讲师，研究方向：压力容器设计和无损检测评价。

浅谈石油化工设计中塔的管道设计 第4篇

关键词：平面布置,开口布置,管道排列,管道支架,平台梯子

1 概述

塔在石油化工生产中占据着重要地位, 是石油化工生产过程中气液传质、液液传质等的主要设备;在石油化工装置中一般比较常用的塔有精馏塔、萃取塔、吸收塔、解析塔等, 以此达到分离、提纯等目的;以下从塔的平面布置、敷塔管道设计、平台梯子设置等这几个方面来讨论。

2 塔的平面布置

2.1 平面布置

一般塔与其进料加热器、重沸器、冷凝冷却器、回流罐、塔底抽出泵等构成一组, 应考虑塔与他们之间的关系并尽可能靠近布置。布置时应考虑下列情况:

(1) 要考虑塔的安装位置和安装方法;

(2) 要考虑装配塔内件 (塔盘等) 进出的空间;

(3) 布置两个或多个塔时中心线应布置在一条直线上并与管桥平行。

(4) 两塔之间净距不宜小于2.5米, 以便敷设管道和设置平台。

(5) 对于长径比大的塔, 自身支撑难度比较大或不可能的, 可以考虑在构架内或者沿构架布置, 由构架来进行支撑;没有构架的地方, 应取塔中支撑。

(6) 一些直径较小的塔往往有锥形裙座, 此时应考虑直径较小塔的自身支撑空间。

2.2 塔的安装高度

在确定塔安装高度时, 应考虑以下几方面因素:

(1) 裙座尽可能低, 这对投资是有利的;

(2) 塔底管道与泵相连接的, 塔的裙座高度应满足其塔底泵的汽蚀余量的要求;

(3) 带有非明火加热的重沸器的塔, 塔的安装高度应满足塔最低液位到重沸器之间最低净液柱的高度要求;

(4) 对于成组布置采用联合平台的塔, 为了联合塔平台各层高度取齐或者高差不至于过大, 一般会抬高某个塔的裙座;

(5) 塔的安装高度还应满足底部管道进出管桥侧梁的要求, 其基础面一般宜高出地面0.2米。

3 敷塔管道设计

3.1 塔体开口布置

在塔体上开口时, 结合塔的内部结构和整个设备的总体布置, 要在满足工艺要求的同时也要便于操作和检修, 同时也应充分考虑与塔嘴子连接的管道和塔的外观。通常可将塔四周大致划分为管道敷设所需的“管道侧”和操作和检修所需的“操作侧”, 但有时很难将上述两侧严格分清。塔体开口方位一般布置如下:

(1) 塔顶安全阀口、气相馏出线、放空口等一般布置在塔顶封头上;

(2) 塔的回流口:开口方位一般与塔板溢流方式及回流管内部结构等有关;

(3) 进料开口:气液混相进料开口一般布置在塔板上方并设分配器, 当流速较高时应切线进入, 并设螺旋导板;气相进料开口一般布置在塔板上方, 与降液管平行, 当气体流速较高时应设分配器;

(4) 侧线产品抽出口:应布置在降液管下方的弓形范围内, 一般宜设抽出斗;

(5) 重沸器油气返回口:应设在与塔受液槽平行的塔中心线上;

(6) 塔的人孔要避开液管或受液槽区域, 一般应设在塔板上方的鼓泡区;考虑到美观性、操作性、进出塔内的安全、方便性, 塔的人孔中心距平台面高度一般为0.6~1.2米, 最适宜高度为0.8米, 且一般应尽量布置在操作区的同一角度上, 并且不要离塔顶吊柱太远, 以便吊装塔内件;

(7) 为了方便观测、操作及检修等, 液位控制计、液位计、液位开关等装置常位于梯子附近、塔平台内或局部平台端部, 且不得把液位计接口布置在进料口对面60°角范围内, 除非进料口有内挡板保护。如果没有特别说明, 一般温度计测量液相温度, 压力表测量气相压力, 且开口一般≤0.1米测量的为液相, >0.1米测量的为气相。

3.2 敷塔管道的排列

管道敷设应满足工艺PID的要求, 每一根管道都应沿塔敷设, 要求整齐美观, 布置合理, 并应考虑可操作性和安全性, 每一条管道都应尽可能短, 并且充分考虑热应力的影响, 沿管道侧的塔外壁呈同心圆, 从塔顶顺序敷设到塔底, 并且应首先考虑塔顶管道和大口径管道, 然后考虑塔底管道和小口径管道的布置;

3.3 敷塔管道支架

沿塔敷设的管道应设置承重支架和导向支架, 管道的最大导向支架间距应符合SH3012~2011第13.1.15条的规定, 承重支架应设置在靠近设备管口处, 以减少管口受力。

4 平台梯子设置

塔的平台主要用于开关阀门、采样、测量仪表、装卸塔内件、进入人孔检修等。针对上述用途, 在以下地方应考虑设置平台:需要热紧螺栓的地方, 装卸安全阀、检验弹簧、检测管线壁厚等的位置, 有人孔和手孔的地方, 双塔, 三塔或者多塔联合的, 应考虑做联合塔平台, 以方便操作和同行等;底层平台距地面高度不应小于3米, 相邻两层塔平台的层高不能超过7米;相邻两层平台间净距不小于2.1米;一般平台宽度为1米, 有人孔的平台1.5米, 各种通道净宽度不小于0.6米。梯子通常应设在检修侧, 直梯高度距地面或平台超过2米应加护笼。长度等于或者大于8米的平台应在两个方向设梯子。

5 结语

一个完美的设计要遵循规范、标准、流程, 也要讲究美观性、整齐性。以上论述是笔者在参考规范和标准的前提下, 结合实际工作经验进行的总结。

参考文献

[1]GB 50160~2008, 石油化工企业设计防火规范, 2009.

[2]张德姜, 王怀义, 刘绍叶, 石油化工装置工艺管道安装设计手册, 2009.

[3]SH 3011~2011, 石油化工工艺装置布置设计规范, 2011.

石油化工设计 第5篇

在我国石油化工领域中，石油化工装置主要以石油为原料，并利用化学原理，实现化工产品的生产，其中，蒸汽管道在石油生产中有着极为重要的作用和意义，蒸汽管道的质量好坏直接关系着石油生产是否能够正常进行。因此，在石油化工生产中，相关施工人员需要对蒸汽管道配管设计进行全面分析和研究，明确装置位置，通过模拟的方式，对管道模型进行测试，以此来实现装置安装的安全性和可行性，从根本上保证了相关工作人员的人身安全。

1蒸汽管道中的设计模式

1.1蒸汽管道中的配管装置

为了确保蒸汽管道的安装符合国家施工标准，施工单位需要对配管装置的应用范围做出说明。通常情况下，施工单位利用塑料材质对管道进行配置，在施工操作之前，需要对施工周边环境进行全面仔细的勘察，使各个装置角落具有一致性，确保施工环境符合操作标准。在装置被广泛认可后，市面上出现了不同形式的装置，主要特点如下：第一种是压力较大的蒸汽;第二种是高超压力蒸汽;第三种是中等压力蒸汽;第四种是低级压力蒸汽。在具体蒸汽管道施工中，需要将具备以上特点的压力蒸汽管道分散于施工场地的各个角落，以此来确保管道配置操作的有效性和便捷性。由于在管道施工过程中，管道内部温度远远高于外界，因此，需要利用小型补偿设备，对管道内部膨胀性能进行消耗。需要注意的是，要将小型补偿设备与管道之间的的距离进行精确计算，以此来确保吸收效果的增强。一般情况下，设备与仪表线路处于相同位置，这就需要利用温度的变化对管道安装中的出现的情况进行分析和处理，将压力蒸汽管道之间的距离差异进行深入分析和研究，以此来确保整个蒸汽管道的正常运转，避免不必要的安全事故，在工业发展领域有着极为广阔的发展前景。

1.2装置压力蒸汽管道的排液设施设计

在装置运行中，压力蒸汽管道可能会产生排液体，因此，这就需要在压力蒸汽管道安装过程中，选用配置较低的管道设备，也就是小型的补偿设备，并将其放置于蒸汽管道配管的最低点，在此基础上，设置好相关的.管道排液设施。针对型号超高压力蒸汽管道来说，排液体的处理要根据排液设施进行分析，主要是为了实现以下功能：一是由于与主要管道距离较近，需要对根部阀采取准确有效的控制，实现良好的排液设计;二是将排液设备与根部阀的距离拉近，确保液体不会外泄。处于低级压力蒸汽管道中，由于其特殊性，在正常运输中，不可能出现排液的可能。由此可见，当蒸汽管道处于低压位置时，在装置输送中就不会有排液现象的出现。

1.3关于布置压力蒸汽管道

液化石油气罐区设计 第6篇

主题词：液化石油气；球罐；消防安全

1. 前言

随着石油化工工业的发展，液化石油气作为一种化工生产的基本原料和新型燃料，已愈来愈受到人们的重视。所谓液化石油气是指在15℃时蒸汽压大于0.1Mpa的C3 、C4、烃类混合物，通常也包括通过加压或降温，使在标准状态下呈气态的碳氢化物变成液态的烃类。例如乙烯、丙烯等，或通称为液态烃。

2.液化石油气储存的几种方式

液化石油气的储存方式，按工艺分目前有三种，常温压力式储存、低温压力式储存和低温常压储存。按储存方式又可分为储罐储存、地层储存和固态储存。

3.立式筒袋泵的应用

由于液化石油气在球罐储存中处于饱和状态，因此其有效气蚀余量为：

（NPSH）a=-（Hu+h）

式中Hu---泵实际几何安装高度。即进口侧容器的最低液面至泵中心线的垂直距离（最高差）；灌注时为负值，吸上时为正值；h-?--泵入口阻力降。

一般的离心泵必须气蚀余量是相对固定的，而且根据相关规范，液态烃泵房地面必须高于室外地坪0.25m，所以泵和罐最低液面之间的相对高度是不会发生很大变化的，用一般的离心泵输送液化气时易产生汽蚀现象，常用的解决方法有以下几种。

3.1采用增压器增压。将球罐内的液相液化石油气经增压器加热气化后，由气相线返回至球罐内，以提高球罐内压力，使之高于饱和蒸汽压，由于增压器需用蒸汽作为热源，因此运行费用高，冬季需采取相应的防冻措施而且操作控制比较麻烦。

3.2利用压缩机升压。用压缩机将气体从一球罐内抽出，压入另一个球罐内，使另一罐内压力增高，操作比较麻烦。

3.3留置较高的最低液位或抬高球罐支腿，但给球罐设计者提出了难题，而且降低了罐的利用率或增加了投资。

这些解决方法都可以提高有效气蚀余量，在操作和经济上都有一定的缺点，如果能降低泵的必须汽蚀余量，就能很好地解决此问题。立式筒袋泵多为多级、经向剖分式泵，由于叶轮的位置在下端，因此可以在气蚀性能要求苛刻的条件下运行，非常适合液化气的输送。

立式筒袋泵的气蚀余量的计算方法为：

（NPSH）a+K-（NPSH）r =安全余量≥0.6m

式中（NPSH）a ---有效气蚀余量，（NPSH）r---必须汽蚀余量，

K---安装基础面到首级叶轮叶片最低点的距离。

可以通过改变外壳的长度以及泵的安装深度，来满足对气蚀性能的要求。立式筒袋式泵除气蚀余量小外，还有效率高、性能稳定的特点。炼化公司现使用的液化气、丙烯泵全部为立式筒袋泵。

4.液化石油气罐区的安全设计

4.1球罐的设计

设计盛装石油液化气的储存容器应参照行业标准《HG20592-20635》的规定。选取压力等级高于设计压力的管法兰、垫片和紧固件，使用法兰连接的第一个法兰密封面应采用高颈对焊法兰、金属缠绕垫片和高强度螺栓组合。液化石油气50℃饱和蒸汽压大于1.6Mpa时设计压力为2.16Mpa，其余情况设计压力1.77Mpa，正（异）丁烷设计压力为0.79Mpa。

4.2管道设计压力及采用材料

液化石油气管道的法兰、管件、阀门的最低公称压力为PN2.5Mpa，而国外一般为300（ib/in2）；最低管壁厚度为Sch30，而国外则为Sch40，一般DN≤2″为Sch80，DN>10″应通过计算确定。

一般液化石油气管道，常用低碳钢无缝钢管。当介质温度等于或高于-20℃，应采用10号钢或20号钢无缝钢管；介质温度低于-20～-40℃时，应采用16Mn无缝钢管。如仍用10号或20号钢应降低材料的许用应力至少40%，并按有关规定作低温冲击实验。介质温度低于-40℃时，应采用低温用无缝钢管。液化气管道的分支管连接件必须采用无缝或锻件。当支管公称直径差超过三级时，支管连接件应按管道的压力等级采用不同的加强管接头。

4.3密封设施

作为易燃易爆产品，液化石油气的火灾危险性都很大，液化石油气罐区的安全设计至关重要。近年来液化气站的事故大多数是由于法兰或其它接头的密封失效，介质泄露而造成的。采用密封性能优良的金属石墨缠绕垫，可以有效地防止液化石油气的泄露，减少爆炸混合气体聚集的机率，确保正常工况下的安全。

4.4安全泄压设施

球罐作为三类压力容器，为了防止因火灾、操作失误等原因造成罐内压力超过其设计压力而发生爆炸事故，需要设置安全泄压设施。安全阀的计算按《压力容器安全技术监察规程》中火灾情况下的最大泄放量考虑。为方便安全阀的校验和检修，满足火灾状态下最大泄放时的要求，球罐宜设两个安全阀。安全阀的开启压力不得大于（定压）储罐的设计压力。液化石油气放空采用密闭式，并将气体排放至低压瓦斯系统。当排入管接至火炬系统管网时，其管道系统的压力降不应大于安全阀定压的0.2倍，并不大于生产装置安全泄放系统的允许背压；管道中气体的流速不宜大于40m/s。

安全阀排放时喷嘴处气速极大，管道中的气体流速也很大，所以排放管道支承应牢固；放空立管应设阻火器、防雷接地；排放系统必须始终保持畅通。液化气管道设计时在两面都有可能关闭且因外界影响可能导致升压的液化气管道上，应设隔热层和安全阀，安全阀出口应接至低压瓦斯放空系统。

4.5检测及报警设施

根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92的要求，液化烃的储罐应设液位计、压力表和安全阀以及高液位报警装置或高液位自动联锁切断进料装置。对于全冷冻式液化烃储罐还设真空泄放设施。罐区设可燃气体报警设施和火灾报警设施，万一发生泄露，可及早发现，防止事故的扩大。

4.6注水防漏设施

当球罐发生泄露时，向罐内注水，使液化气液面升高，将破损点置于水面以下，可以减少或防止液化石油气的泄露，为堵漏赢得时间和创造便利条件，避免更大灾害的发生，

参考文献：

[1]《石油化工企业防火规范》GB50160-92

[2]何友梅：液化石油气的低温常压储存，油气储运，1998，17（4）

石油化工装置设计与安全 第7篇

说到安全, 人们更多想到的是生产领域, 更侧重于生产过程中的防范。实际上, 从标本兼治的理念来看, 设计成品的质量对安全生产有着不可忽视的影响。石油化工装置设计安全是预防火灾爆炸事故发生, 实现安全生产的一项重要工作。

如何保证装置设计安全, 首先要严格、正确地执行相关法规、标准规范, 特别是强制性标准。除此而外, 设计人员还应做些什么?下面是自己的一些学习体会, 供关心设计和生产安全的同行参考。

1 装置危险因素

石油化工装置存在的危险因素大致归结如下:中毒危险、火灾爆炸危险、反应性危险、负压操作、高温操作、高压操作、低压操作、腐蚀、泄漏、明火源。

2 工艺安全设计

2.1 工艺路线的安全设计

工艺方法安全是装置设计安全的基础。在项目立项和可行性研究阶段, 要充分考虑工艺路线的安全。

2.1.1 尽量选用危险性小的物料

实现产品的原料及辅料不都是唯一的, 有选择余地时, 应尽量选用危险性小的物料。

2.1.2 尽量降低工艺过程条件的苛刻程度

工艺过程条件的苛刻程度不是不能改变的, 如采用催化剂或选用好的催化剂、改气相进料为液相进料, 都能缓解反应的剧烈程度。

2.1.3 尽量使流程简单化

流程越复杂, 参数越多, 干扰也越大。所以应尽量使流程简单化, 如避开一台设备完成多种功能的复杂流程, 采用多台设备分别完成各自功能的简单流程。

2.1.4 尽量减少危险介质的藏量

危险介质的藏量越大, 事故时的损失和影响范围也越大, 所以, 应尽量减少危险介质的藏量。

2.2 工艺过程的安全设计

1) 原料和产品为易燃易爆介质的生产工艺过程, 工艺设计时必须考虑防火、防爆等安全对策措施。

2) 有危险反应的工艺过程, 应设置必要的报警、自动控制及自动连锁停车的设施。

3) 工艺过程设计应提出保证供电、供水、供风及供汽系统可靠性的措施。

4) 生产装置出现紧急情况或发生火灾爆炸事故需要紧急停车时, 应设置必要的自动紧急停车措施。

5) 工艺过程中放空的可燃气体或液体 (包括安全阀排放) , 应采取必要的安全措施, 不得任意排放。液化烃类设备和管道的放空应进入火炬系统, 并注意若泄放物夹带有液体时, 需设分液罐;可燃介质设备和管道的排净应设密闭收集系统;毒性、腐蚀性介质排放应进行无害化处理。

6) 采用新工艺、新技术进行工艺过程设计时, 必须审查其防火、防爆设计资料, 核实其在安全防火、防爆方面的可靠性, 确定所需的防火、防爆设施。

7) 引进国外技术自行设计时, 工艺过程的防火、防爆设计, 必须满足我国安全防火、防爆法规及标准的要求;成套引进的项目, 其工艺过程的防火、防爆设计, 除必须符合引进合同所规定的条款及确认的标准规范外, 应审查国外厂商提供的各种防火、防爆设计内容, 不得低于我国现行防火、防爆规范、法规及标准的要求。

2.3 工艺流程的安全设计

1) 火灾爆炸危险性较大的工艺流程设计, 应针对容易发生火灾爆炸事故的部位和特定时期 (如开车、停车及操作切换等) , 采取有效的安全措施。

2) 工艺流程设计, 应考虑正常操作、正常开停车、异常操作处理及紧急事故处理时的安全措施。

3) 工艺安全泄压系统设计, 应考虑设备及管道的设计压力, 允许最高工作压力与安全阀、防爆膜的设定压力的关系, 并对火灾时的排放量, 停水、停电及停汽等事故状态下的排放量进行计算及比较, 选用可靠的安全泄压设备, 以免发生爆炸。

4) 石油化工企业火炬系统的设计, 应考虑进入火炬的物料量、物料性质、物料压力、温度、堵塞、爆炸等因素的影响。

5) 工艺流程设计, 应全面考虑操作参数的监测仪表、自动控制回路, 设计应正确可靠, 吹扫应考虑周全, 应尽量减少工艺流程中火灾爆炸危险物料的存量。

6) 控制室的设计, 应考虑事故状态下不致受到破坏或倒塌, 并能实施紧急停车、减少事故的蔓延和扩大。

7) 工艺操作的计算机控制设计, 应考虑分散控制系统、计算机备用系统及计算机安全系统, 确保发生火灾爆炸事故时能正常操作。

8) 对工艺生产装置的供电、供水、供风、供汽等公用设施的设计, 必须满足正常生产和事故状态下的要求 (如仪表的供电应有事故电源, 供气应有贮气罐, 容量应能保证停电、停气后维持15min以上的用量;供水中断时, 冷却系统应能维持正常冷却10分钟以上;燃料也应考虑事故储备量) , 并符合有关防火、防爆法规、标准的规定。

9) 应尽量消除产生静电和静电积聚的各种因素, 采取静电接地等各种防静电措施。静电接地设计应遵守有关静电接地设计规程的要求。

10) 工艺流程设计中, 应设置各种自控检测仪表、报警信号系统及自动和手动紧急泄压排放安全连锁设施。非常危险的部位, 应设置常规检测系统和异常检测系统的双重检测体系。

2.4 物料的安全设计

1) 对生产过程中所用的易发生火灾爆炸危险的原材料、中间物料及成品, 应列出其火灾危险特性, 如闪点、自燃点、引燃温度、沸点、熔点、爆炸极限、相对密度、水溶性等, 综合分析研究介质的火灾危险性 (分类见GB50160、GBJ16) 、工作场所最高允许浓度 (见TJ36) 、急性中毒 (LC50或LD50) 及发病情况、慢性中毒患病症状及后果、致癌性 (毒物危害程度分级见GB5044) 、反应危险性、储运要求等, 在设计时采取有效的控制或预防措施。

2) 可燃气体和可燃液体的生产和使用应尽量在密闭系统中进行, 气相空间的可燃气体和可燃蒸气的浓度应控制在爆炸极限浓度之外。

3 装置布置的安全设计

1) 装置的平面布置, 除应按工艺流程进行设计外, 还应考虑符合有关防火、防爆规范的要求, 并方便操作、维修和消防作业, 有利于人员疏散。

2) 装置中处理同类火灾爆炸危险物料的设备或厂房, 应尽量集中布置, 便于统筹安排防火防爆设施。

3) 装置内的设备, 应尽量布置在露天、敞开或半敞开式的建筑物、构筑物内, 以减少火灾爆炸时造成的损坏。

4) 有爆炸危险的生产部位应布置在单层厂房内, 并应靠近厂房的外墙。若布置在多层厂房内, 易燃易爆的生产部位应布置在最上一层靠外墙处。在有爆炸危险的厂房内, 不应设置办公室、休息室等管理设施。

5) 有火灾爆炸危险的生产厂房, 靠近易燃易爆部位应设置必要的泄压面积, 泄压部位不应布置在邻近人员集中或交通要道处, 以减小对邻近生产装置和建筑物的影响。必要时可设防护挡板或防护空地。有火灾爆炸危险的生产设备、建筑物、构筑物应布置在一端, 也可设在防爆构筑物内, 如爆炸危险性大的反应器与其他设备之间应设防爆墙隔离;若多个反应器, 其间也应设防爆墙相互隔离。明火设备的布置应远离可能泄漏易燃液化气、可燃气体、可燃蒸气的工艺设备及贮罐。

6) 装置内露天布置的设备、贮罐、建筑物及构筑物, 宜按生产流程分区集中布置。

7) 装置的集中控制室、变配电室、分析化验室等辅助建筑物, 应布置在非防火防爆危险区。

8) 装置各类设备、建筑物、构筑物的布置间距, 应满足防火、防爆距离的要求, 合理设置消防通道, 不能使消防作业出现死角, 重视设备联合平台和框架安全疏散通道的连接性, 最大限度的方便作业人员操作和检修。

4 工艺管道的安全设计

1) 工艺管道必须安全可靠, 且便于操作。设计中所选用的管道、管件及阀门的材料, 应保证有足够的机械强度及使用期限。管道的设计、制造、安装及试压等技术条件应符合国家现行标准和规范。

2) 工艺管道的设计应考虑抗震和管道振动、脆性破裂、温度应力、失稳、高温蠕变、腐蚀破裂及密封泄漏等因素, 并采取相应的安全措施加以控制。

3) 工艺管道上安装的安全阀、防爆膜、泄压设施、自控检测仪表、报警系统、安全连锁装置及卫生检测设施, 应设计合理且安全可靠。

4) 工艺管道的防雷电、暴雨、洪水、冰雹等自然灾害以及防静电等安全措施, 应符合有关法规的要求。

5) 工艺管道的取样、废液排放、废气排放等设计, 必须安全可靠, 且应设置有效的安全设施。

6) 输送火灾危险性为甲、乙类介质或有毒、腐蚀性介质的管道, 不应穿过与其无关的建筑物、构筑物。集中敷设于同一管架上的各种介质管道必须留有规定的间距。多层管架中的热料管道应布置在最上层, 腐蚀性介质管道应布置在最下层;易燃液体及液化石油气体管道严禁与蒸汽、热料管道相邻布置;助燃与可燃介质管道之间, 宜用不燃物料管道隔开或保持不低于250mm的间距。

7) 根据输送介质的性质、温度、压力等因素正确选择管材, 不可随意选用代材或误用, 不得使用存有缺陷的管材, 如输送极度危害介质、高度危害介质及液化烃的压力管道应采用优质钢制造;输送可燃介质的管道不得用沸腾钢制造;含碳量大于0.24%的材料, 不宜用于焊制管子及管件。

8) 严格按照工艺条件要求设计。管道的连接方式要合理, 除必要的法兰连接外, 应尽量采用焊接;除另有规定外, 活接头不宜用于有毒介质管道;管道上小口径分支管应采用加强管接头与主管连接;连接不同压力等级管道的阀门、法兰等管道组成件, 应按苛刻条件选用。

9) 无论是单一的危险介质, 还是包含足以造成危害的危险介质的物料, 有关的管道、管件、阀门、垫片等均应根据危险介质的危害程度选用材料和类型。

10) 工艺管道的绝热保温、保冷设计, 应符合设计规范的要求。

11) 腐蚀是导致设备、管道破坏引起火灾的重要原因, 应根据输送物料的腐蚀性合理选择耐腐蚀材料和腐蚀余量。

5 设计缺陷的防范

5.1 增强设计与安全相关联的意识

设计是项目的源头, 只有设计安全才能保证项目本质安全。作为设计人员, 首先要有很强的责任心、使命感, 敬业爱岗。“不伤害别人、不伤害自己、不被别人伤害”, 这段话最有力的保障就是自己的设计成品本质安全。

5.2 做好设计的组织工作

有些设计项目由于要求的工期很紧, 或人员配备、项目组织、时间安排不合理 (如前松后紧) , 致使加班加点工作都很难保证按要求的工期完成设计, 在这种情况下, 赶工期的思想会占上风, 导致违反工作程序, 使设计的严谨性受到影响, 给设计带来风险。

5.3 提高设计人员的素质

人是设计的主体, 人的素质影响着设计的质量。一方面设计者要有创造性思维, 不能总是习惯于用已有的方式方法去解决问题, 要重视自身知识水平的提高。另一方面, 在设计过程中, 要严格执行规范, 设计要详尽。有些问题就是由于设计交代不清楚, 施工单位无所适从简单了事造成的。

5.4 正确使用设计经验

首先, 经历多、阅历丰富是好事, 但过于依赖它, 经常根据以往的经历感性地或定性地做出选择或判断, 而不作更深层次的研究, 就可能一时麻痹, 留下不安全的隐患;另外, 缺乏经验, 对可能会发生的问题缺乏预见, 考虑不周全, 即使存在偏差, 一时也无能力察觉, 也可能造成设计缺陷, 埋下长期的不安全隐患。

5.5 提高设计工作的管理水平

建立完善的技术管理程序, 配备准确齐全的设计基础资料及设计标准、规范, 各专业人员要紧密配合, 减少边缘错误, 校核、审核要严格, 将差错降到最低程度。

5.6 加强信息反馈工作

有了大量的反馈信息, 才能不断地做出调整, 使设计更科学合理, 更加完善。一方面要对自身设计的工程项目进行充分的调查了解, 另一方面还应更多地了解已建各类工程项目, 取长补短。反馈工作做扎实了, 一些失误就不会重演。

5.7 采用先进的设计方法和手段

设计方法和手段的不断进步能有效地提高设计质量。作为设计者, 会受生理和心理等因素的影响, 容易出现偏差, 技术的进步, 极大地补偿了人的缺陷。当前, 计算机辅助设计CAD正在广泛应用, 它使设计工作更高效、更优质, 使一些易出差错的环节不复存在。掌握CAD设计手段是现阶段设计者的基本要求, 也是设计者知识水平不断更新提高的体现。

参考文献

[1]王怀义.石油化工管道安装设计[M].北京:中国石化出版社.

[2]化工工艺设计手册[M].北京:化学工业出版社.

[3]石油化工企业设计防火规范[G].中国石油化工总公司.

石油化工装置本质安全设计 第8篇

1本质安全的层次

本质安全是指通过设计等手段使生产设备或生产系统本身具有安全性,即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故。其核心是从根源上消除或减少危险,而不是依靠附加的安全防护和管理控制措施来减少危险源和风险的方法[3]。本质安全概念的提出和被广泛接受,与人类科学技术的进步以及对安全文化的认识密切相关,是人类在生产生活实践的发展过程中,对事故由被动接受到积极事先预防,以实现从源头杜绝事故和人类自身安全保护需要,是人们在安全认识上的一大进步。

本质安全可以分为三个层次(见图1),是一种洋葱结构,其核心层为工艺本质安全,中间层为设备仪表的本质安全,最外层为安全防护措施及管理措施。

工艺的本质安全主要是根据物料基本的物理和化学特征,即化学品的数量、性质和工艺路线等,预防设备损坏、人员伤害和环境破坏,而不是单纯依靠控制系统、联锁系统、报警和操作程序来阻止事故的发生。从长期来看,本质安全的工艺是最安全和最经济有效的。

设备仪表的本质安全,就是设备、仪表由于自身设计的特点带来的安全。即使由于操作者的失误或不安全行为的发生,也能保证操作者、设备或系统的安全而不发生事故。主要分为两类,即失误安全型和故障安全型。

安全防护措施及管理措施,就是在选定了原料和技术路线产品方案后,在设计和运行阶段,通过增加安全防护措施和实施有力的安全生产管理方案,增加装置运行的安全性和可靠性。主要包括地理位置选择、工厂总平面布置、防火防爆设施、安全环保消防措施和应急救援措施等方面的内容。

由于技术、资金和人们对客观世界的认识程度等原因,要真正做到本质安全是比较困难的,但具体到某一点、某一台设备、某一个环节上要做到本质安全则是完全可以实现的。同时,本质安全也应该是一个逐步提高和完善的过程。

2实现工艺本质安全的策略

工艺本质安全的实现主要应从危险原料的替代或减少和工艺技术路线的选择等方面考虑。在原料的选择上,用更安全无毒的代替有毒危险性的物料,或者减少危险物料的使用量;在工艺技术路线上,开发新型催化剂,改变温度和压力等操作条件,使其所涉及的化学反应变得温和可控等等。

2.1选用安全的物料或减少危险物料的使用量

化工装置的原料路线千差万别,采用不同的原料结合不同的生产路线可以得到同一种产品,在工艺设计的前期阶段,就应首先考虑采用安全无毒或低毒,环境友好的原料。

如环氧丙烷技术,最初是采用氯气、水与丙烯发生氯醇化反应,生成中间体氯丙醇,然后用石灰水皂化制得环氧丙烷的氯醇法。该法技术成熟,投资较低,但是需耗用大量氯气,生产过程中产生的次氯酸严重腐蚀设备,产生大量石灰渣和含氯废水,综合治理投资较大。为解决使用氯气带来的安全、设备腐蚀和环境污染问题,此后研究开发了共氧化法,该工艺利用不同有机氢过氧化物与丙烯环氧化生产环氧丙烷。根据原料和联产品的不同,该法分为乙苯共氧化法和异丁烷共氧化法。与氯醇法工艺相比,由于不使用氯气,而是采用比较温和的乙苯或异丁烷作为原料,从而减少了污水的排放等。这在一定程度上克服了氯醇法三废污染严重、设备腐蚀性大和需要氯资源的缺点。

如果工艺确定了必须使用高毒性、高危险性物料,则应该从流程上减少危险物料的使用量,因为从对操作人员和对环境的伤害来说,还有持续量和浓度的问题,从火灾爆炸危险性来说,量小危险就小。比如采用短的停留时间、小的反应器、小的塔釜液存量等因素,都可以减低操作危险性。

2.2采用更加先进安全可靠的技术路线

在原料确定的情况下,通过采取切实可行的技术路线,如降低反应的温度或压力,从而降低整个装置的危险,提高安全等级。通过技术创新,研发新的催化剂,开发出更加安全可靠的工艺技术路线。同样一个生产过程,本来在高温高压下很危险,有了新催化剂,可以在常温常压下生产,这样就安全多了。聚乙烯的生产技术就是从高压法到中压和低压技术的转移。

1933年,英国帝国化学公司在一次试验中使用乙烯在高压下合成了聚乙烯。1939年,低密度聚乙烯开始使用高压法工业化生产,但其生产过程中压力高达304.0 MPa,对于设备选型,仪表控制要求非常严格,危险性非常高。随着生产技术和催化剂的发展,高压法生产聚乙烯的增长速度已大大落后于低压法。低压法有淤浆法、溶液法和气相法。淤浆法主要用于生产高密度聚乙烯,而溶液法和气相法不仅可以生产高密度聚乙烯,还可通过加入共聚单体生产中低密度聚乙烯,也称为线型低密度聚乙烯。近年来,各种低压法工艺发展很快。

2.3工艺设计中装置的安全性和可靠性措施

研究表明,石化装置发生的危险性在开停车阶段远远大于装置正常运行阶段。因此,在设计装置时就应考虑操作运行各个阶段的可靠性,而其可靠性依赖于所选择的控制方案的可靠性。

在工艺设计中,根据工艺流程进行工艺安全分析(PHA,Process Hazard Anaylysis)、危险与可操作性分析(HAZOP,Hazard and Operability Analysis)等,对流程中的每个流路、设备、系统进行安全风险分析,考虑事故发生所有可能的因素和风险发生的频率,从而采取必要的措施,将风险降低到可以接受的程度。

在工艺包设计阶段,运用PHA对工艺进行审查,重点从工艺安全角度检查是否存在设计压力、温度、设备选材、选型等方面的问题,以及安全泄压系统和火炬系统的设计是否合适。在基础设计阶段运用国际上通用的HAZOP方法对以工艺和仪表流程图(P&ID)为主的工艺设计文件进行全面的工艺安全审查。即使是一个比较成熟的工艺,由于建设地点、气象条件、周围环境、业主要求、上下游装置等各种因素的影响,工艺上仍会有所不同,有时候变化还比较大。在这种情况下,运用HAZOP审查尤为重要,如果不能识别新的危害并采取相应的措施,则可能产生安全问题。在详细设计阶段应对基础设计阶段以后发生的设计变更及供货商提供的成套设备,尤其是大型压缩机组等成套设备进行HAZOP审查。

3典型案例分析[4]

案例一:2005年,某双苯厂硝基苯精馏塔发生爆炸,造成8死60伤的事故,直接经济损失数千万元,并引发松花江特别重大水污染事件。此次特大事故的直接原因虽然是由于操作人员违反操作规程引起的,但从操作的具体过程看,在高温高压、有毒有害、反应过程复杂、操作过程繁复的岗位,都要求操作工一步一步手工操作,且温度超出工艺要求时无报警和联锁控制及安全泄放措施,说明此次事故的实质仍然是过程控制本质安全化不高的问题。这次事故表明,如果能够在安全分析方面做好工作,提供必要的报警联锁以及后续防止事故扩大的措施,如事故雨水池,就不会造成松花江特别重大水污染的继发性事件,导致近百公里长的高污染水团顺松花江而下,威胁黑、吉两省数百万民众,甚至波及中俄关系。

案例二:2007年,某石化公司“5·11”硝化装置爆炸,造成5死80伤的事故,厂区内供电系统严重损坏,附近几千名群众疏散转移。爆炸事故的直接原因是硝化系统在处理系统异常时,没有有效的流量、温度控制报警联锁。如果在工艺设计及装置运行过程中,运用本质安全的理念,采取HAZOP分析,对系统设立必要的流量、温度和压力控制,增加安全联锁系统和安全泄压系统,就不会发生如此恶劣的事故。

4结语

本质安全是对石油化工装置“安全第一,预防为主”方针的根本要求,也是安全生产的最高境界。作为设计人员,从工艺设计的起始阶段就应牢固树立本质安全的概念,并将其运用到整个工程设计和装置建设的过程中,为装置的开车、生产和停车检维修等阶段从源头上消除安全隐患,确保装置安全、平稳生产。

摘要：根据近几年发生的石化企业重大安全事故,指出石油化工装置本质安全设计的必要性。从工艺设计的角度出发,阐述了本质安全的层次和策略,并结合典型案例进行了分析,探讨了化工装置本质安全的设计思路。

关键词：本质安全,PHA,HAZOP,工艺设计,化工事故

参考文献

[1]白术波.石油化工工艺[M].北京:石油工业出版社,2008.

[2]刘强.总结事故的特点和规律有效遏制危化品事故[J].劳动保护,2004(10):87-88.

[3]Hendershot D C,Post R L.Inherent safetyand reliability in plant design[C]//Pro-ceedings of the Mary Kay O’Connor ProcessSafety Center Annual Symposium,2000.

探讨石油化工装置的环保设计 第9篇

1 改进某些化工装置的设计

改进某些化工装置的设计可以使得水资源的利用率达到最大化, 减少工业污水的排放。以某些化工装置需要使用的冲洗水为例, 有一种聚合物装置, 因为其在生产中, 会对不同种类的颗粒物进行加工, 不同种类颗粒物不能彼此混合在一起, 所以经常需要用水对它的料仓进行冲洗, 而很多的企业都会在料仓清洗完毕之后, 把这些冲料水直接当做污水直接排掉, 这对水资源造成了很大的浪费, 这些装置每次冲料用的冲料水的量都是十分庞大的, 而它们中也只是含有一些粉料, 实质还是比较干净的, 只要对其稍加处理, 便可以继续使用。而在这些化工装置的系统中增加一个过滤水的装置, 便可以很容易做到对这些冲料水的反复利用, 这样既节能又环保。

假使在一种150 kt/a聚丙烯装置中增加一个冲料水处理装置, 大概需要七十万的资金, 这只相当于整套装置造价的百分之零点二, 这是很小的投入比, 但是这个冲料水处理装置却可以大大地减少污水的排放, 一点微小的改进, 就可以对节约水资源和环境的保护做出很大的贡献, 诸如此类的例子, 在企业生产中数不胜数, 只要装置的设计者能够在装置的污染物处理上多多做一些改进, 每年就可以为企业节省大量的处理污染的资金, 同时也保护了环境。

2 企业建设之初要严把技术设计关

目前, 我国有很多企业使用的化工设计都是从国外购进的, 很多指标都是根据外国的生产的情况而制定的, 但是这些设计到了中国之后, 中国的设计院却发现这些设计在中国的企业实际生产中并不适用, 以污水排放来举例, 从国外购买的设计显示, 项目建成后的污水COD在3000mg/L左右, 但是在中国的实际情况却是, 企业投入生产之后, 发现实际生产所需的COD是20000~35000mg L, 外国的设计根本不适合这些企业的实际情况, 在两者差距过大的情况之下, 企业就只能投资资金重新进行改进, 这样既耗时耗力, 又耽误了企业的生产, 为企业造成了很大的损失, 有些甚至因为处理不当, 还对我们的环境造成了污染, 所以企业在建设之初, 一定要先对项目装置设计进行仔细而详细地审核, 若是发现设计有缺陷的地方, 一定要及时改正, 有缺陷的对环保有危害的施工设计一定不能让它开建。否则一旦造成了环境的污染, 将得不偿失, 任何利益都不能建立在环境被污染之上。

3 充分利用生产废物将其变为资源

中国已经开始注重对生产产生的废物再利用, 目前主要针对的是对污水的处理回收, 并且在这部分已经取得一些成就, 在其它固体和气体废物处理方面, 中国还略有不足, 不过也有一些企业和科研机构在积极地探索这些废物的解决办法, 比如某些石灰厂用他们生产所产生的废料粉煤灰来制作化肥, 用煤灰作为主要原料, 向其中加入一些微量元素, 这就制成了一种特殊的化肥, 化肥和传统的化肥相比, 使用效果并没有太大的差别, 还有的则是利用这些煤灰来吸附污水中的COD, 把这两种生产废料混合在一起, 这样不仅解决了煤灰的问题, 还净化了污水, 可谓是一举两得。还有人曾经构想过把经过处理的污水排入氧化塘中降解, 然后在向其中投放适当的生物, 从而构建成一个生物链。在生产生活中, 还有很多诸如此类的例子, 通过以上的方法, 不仅可以解决企业污染物难以处理的问题, 而且还把它们变成了可利用的资源, 为社会创造了财富, 减少了污染, 这是化工废物最理想的处理方法, 非常值得我们社会的提倡和各地化工企业学习。

4 把先进的科研成果真正运用到治理污染之中

社会不断进步, 人们对于保护环境的重要性认知也有了很大提高, 普通大众也开始关心环境治理问题, 而科研机构也是一直都在研究环境治理新技术, 目前, 已经有很多的高新科技成果被研制出来, 它们很多在理论上是可行的, 而且治理效果预期也是要远比传统的方法好, 但是因为成本太高, 又或是实际应用不方便, 这些高新科研成果在企业的生产中并没有得到实际的使用, 这是极大的浪费, 科研人员应该根据企业生产中实际情况, 来制定出合理有效的方案, 这些科研成果加以改进, 使其能够真正运用到实际的生产之中。新科技可以大大提高生产废物解决效率, 这样不仅解决了企业所遇到的实际问题, 也为环境保护做出了很大贡献。

5 结语

目前, 国家环境不容乐观, 全民都应该树立起保护环境的意识, 人都应该为保护环境作出的努力, 普通人要做到不乱排生活污水, 不乱扔垃圾。政府和科研机构则应该努力地探索治理环境的办法, 为治理环境污染提出更多的解决方案, 作为污染源头的化工企业, 更应该把保护环境放在第一位, 在企业的设计建设之初, 一定要先考虑好环境保护这个问题, 不合格地方要早发现并及时修改, 在企业建成投产之后, 日常生产生活中, 一定要注意对生产所排放废物的治理, 不达标废物一定不能排放, 企业要及时淘汰落后的生产设备, 换用更为先进和环保的生产设备。只有我们社会, 政府还有这些化工企业都共同努力, 环境污染问题才可以早日解决。

参考文献

[1]王彤.专家认为:我国环保产业现状和未来令人担忧[N].团结报, 2002

[2]张雪梅.我国资源环境治理投资机制及决策[D].中国地质大学 (北京) , 2009

石油化工油库的防雷设计 第10篇

1 石油化工油库一般结构及其防雷特点

1.1 石油化工油库单体建筑类别及分布结构

石油化工油类工艺装置主要是储存用的塔、容器等, 多数均为露天布置;同时包含泵房及变配电室等。针对不同设备、构建筑物的特点、用途, 对防雷有着不同的要求[1]。

石油化工油库在生产区内布置设备时, 根据生产的需要将设备分为户内和户外两种。选择在室外摆置的设备有杆塔、化工用容器、储罐等, 而另一些小型设备如泵体则布置在室内, 另外还有精密仪器需要安置在控制室等处。

1.2 石油化工油库防雷特点

从技术方面上讲, 不可能所有工艺装置、管道、连接点能达到绝对密封, 可燃气体或多或少都有可能泄露;其次, 根据工艺的要求, 生产设备上会存在正常的释放点或者在有故障时而产生释放点, 这样同样会将可燃气体泄放到周围环境中去, 一旦遇到火花、电弧、高温环境就很可能引起爆炸或者火灾事故。

1.3 雷电对石油化工装置的危害

雷电流对生产设备及电力系统的影响: (1) 雷电流会产生幅值很高的冲击电压, 产生的巨大能量足以烧毁电力系统线路上的各种装置[2]。 (2) 雷电流还会产生极高热效应, 可能会导致金属导线熔化或气化, 形成开路或短路, 在此情况下往往引发火灾和爆炸。 (3) 雷电流的机械效应, 当雷电击中物体导致雷击物遭受严重的扭曲、撕裂、崩溃、爆炸等现象。 (4) 雷电流产生的静电感应可能会使被击金属设备感生出大量与雷电性质相反的电荷, 静电感应电压可以击穿数十厘米的空气间隙进而引发火花放电。 (5) 雷电流的电磁感应会在雷击点周围引发交变电磁场, 在线路上感生出感应电流, 引起变电器的局部过热或形成火花放电而导致火灾。

雷电流对石油化工厂弱电系统的影响: (1) 雷电流会对控制室内的仪器仪表、控制系统及其线路和电子设备等产生干扰和损坏。 (2) 当空中携有大量电荷的积雨云从工厂控制室上空经过时, 积雨云之间放电所形成的电磁辐射会通过耦合的方式在控制室内的线路或者电子元件上造成干扰或损坏。 (3) 当工厂控制室周围发生雷击放电时, 会在各种管道、线路上感应过电压, 其造成电子元件干扰或损坏[3]。

2 南宁某石油化油库的防雷建设

2.1 该石油化工厂的现场勘查资料

该石油化工厂为矩形面积, 所占地6650m2, 场地东侧为工艺装置区安放储油罐, 占地1650m2, 工艺区西北角设置水标间5.1m×9.0m一间、标定棚18.0m×9.0m一间, 场地东侧为综合用房主设装车业务室和监控业务室。具体位置关系如图1所示。

(其中:1门卫;2综合用房;3工艺装置区;4进展ESD区;5水标间;6标定棚;7站内道路;8围栏;9大门。)

根据地质报告, 本工程场地原始地貌为平原, 地形变化不大, 且地势稍高, 坡度很小, 地下水位稍高。本场地属于低土壤电阻率的地方, 经现场实测, 其表土层的土壤电阻率为39.2Ωm。本工厂所在地为南宁, 各地平均气温介于16℃~21℃, 雨量充沛。年雷暴日天数日为84.602天, 容易受雷暴影响。

2.2 工艺装置区的防雷设计

(1) 根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92[4]中第8.3.1条规定:“对爆炸、火灾危险场所内可能产生静电危险的设备和管道, 均应采取静电接地措施”。

在消防泵房、变配电室北测道路以北的各单体接地极采用锌包钢接地极, 接地线锌包钢接地圆线, 该路以南的各单体接地极采用∠50×5×2500热镀锌角钢, 接地线采用-40×4热镀锌扁钢, 南北两个地网采用-40×4热镀锌扁钢进行两处连接, 要求整个联合接地电阻不大于4Ω。接地装置顶部埋深不小于0.8m。当防雷接地装置距离建筑物或道路、人行道小于3m时要求局部埋深不小于1m。

(2) 在消防泵房、变配电室北测道路以北的下列各单体四座直径60m, 容量50000m3的0#柴油内浮顶罐, 四座直径40m, 容量20000m3的汽油内浮顶罐, 两座直径30m, 容量10000m3的汽油内浮顶罐, 两座直径21m, 容量5000m3的汽油内浮顶罐, 四周闭合敷设一圈锌包钢接地极ZSR43-2.5及锌包钢接地圆线ZSC16, 并将各单体采做联合接地。

(3) 在消防泵房、变配电室北测道路以南的下列各单体两座直径21m, 容量1500m3的消防水罐, 消防泵房、变配电室、消防值班室, 外输泵棚等各单位建筑物 (构筑物) 四周闭合敷设一圈采用∠50×5×2500热镀锌角钢, 接地线采用-40×4热镀锌扁钢, 并将各单体做联合接地。

(4) 场区防爆配电箱进线处预留接地抽头做重复接地用。场区内电气、仪表、通信设备等外露可导电部分均与就近接地线可靠的电气连接。至仪表、通信设备、电动阀的接地线采用-25×4热镀锌扁钢, 沿仪表、通信设备基础引上地面0.5m预留接地连接点, 其它都采用-40×4热镀锌扁钢与接地干线连接;

(5) 在电缆沟内敷设一条-40×4热镀锌扁钢接地线, 在电缆桥架内敷设一条-25×4热镀锌扁钢接地线, 并将电缆桥架及其支吊架和引入、引出金属电缆导管接地, 接地线与场区主接地网相连接。桥架组合连接伸缩缝处用BVR-16mm2软铜绞线连接处理。

(6) 工艺设备、储罐做防雷防静电接地, 地上工艺管网始未端、转角处、分支处、变径处做防静电接地, 采用-40×4热镀锌扁钢与接地干线连接, 管网阀门、法兰连接处连接螺栓数量少于5个时、平行敷设敷设的管线每隔25m处, 用BVR-16mm2做跨接处理;浮顶储罐将浮顶与罐体用三根50mm2软铜绞线作电气连接;储罐上所有湿度、液位、压力等仪表的铠装电缆外皮或配线钢管应与罐跨接。做法见03D501-4/30。

(7) 储油罐扶梯口等处设置触摸式消除人体静电装置并设置明显标志[5], 罐顶取样口两侧1.5m之外适当位置焊接M10×30接地螺栓一只, 以作为消除人体静电及取样绳索、检尺工具等的临时接地设施。

(8) 场区高杆灯单独接地, 要求接地电阻值不大于10Ω, 高杆灯接地装置向两个方向敷设, 且距离场区主接地网装置要大于5m。

(9) 根据《石油化工企业设计防火规范》GB5 0160-92中第8.2.3条第二点规定:“装有阻火器的甲B、乙类可燃液体地上固定顶罐, 当顶板厚度等于或大于4mm时, 可不设避雷针、线;当顶板厚度小于4mm时, 应装设避雷针、线。”场区直击雷的防护:场区直击雷的防护主要利用35m高杆灯, 在其顶端安装提前放电避雷针, 以达到增大保护范围从而保护更多的场区内设备。

3 结语

由于石油化工企业的装置大都布置在室外, 原料或产品也大多属于易燃易爆物质, 所以需要良好的防雷设计来减小意外发生的可能性。此外, 建筑多由杆塔、储油罐、空压机泵房及众多的金属管道相互连接组成, 其自动化水平不断提高, 除进行基础的外部防雷之, 对于电子信息系统还需要进行进一步的内部防雷设计, 包括防雷电感应、防雷电波入侵, 防雷电电磁脉冲。总而言之, 根据石油化工厂其实际情况量体裁衣, 进而制定出合理、实用的防雷工程设计。

参考文献

[1]熊和志, 乔会东.石化装置及其内部建筑物的防雷设计与应用[J].石油化工自动化:2007 (4) :20.

[2]苗济国.石油化工装置防雷设计中几个问题的探讨[J].石油化工设计:2002 (2) :48～49.

[3]王祥, 王朝晖.石油化工行业电力电子系统防雷要点[J].石油化工自动:2008 (3) :89～90.

[4]GB50160-92石油化工企业设计防火规范[S].1992.

浅议化工设备安装设计 第11篇

关键词：安装；设计；化工工艺

通过实际工作表明：在整个化工工艺的设计中，由于对化工设备安装并不是特别重视，常常在工作过程中粗心大意，这样便给施工过程中带来了很大的不便，从而在一定程度上影响了化工基建工程的施工质量和施工进度；通过很多投入生产的工程表明：由于在布置化工设备时，没有充分考虑周全，这样就导致在之后安装的过程中，很多设备拆修难度较大，严重的时候还给生产操作带来了巨大不便。

一、化工工艺中的设备安全设计内容

化工工艺涉及的内容较广，其中主要表现在以下几个方面：

1、车间设备布置。在实际化工工艺设备的安装过程中必须注意车间设备布置，除了满足生产工艺流程、安全操作的规章制度以外，还需要充分考虑到化工工艺设备安装、检修和合理支撑，科学合理布置车间操作台。

2、科学设计化工工艺设备支架和操作台。化工工艺设备的支架对设备的支撑具有一定的固定作用，在设计的过程中，必须充分考虑到化工工艺设备自身的重量和各种外形因素；另外化工基建工程的操作台是对化工工艺设备进行安装时所必须的一种操作平台，在设计时便需要考虑到操作台实际工作过程中的可调度性和空间灵活性。

3、设备保温和刷漆。在化工工艺各个设备的使用过程中，常常有可能出现遇到外界低温的影响或者是化工产品经过时产生低温的影响，这种低温很有可能会导致设备在生产过程中运转速度被迫降低，生产通道受到一定的阻碍。因此在设计过程中，便需要进行保温和刷漆处理，以免防止低温的现象发生。

二、设备安装和车间设备布置的关系

在车间设备布置的过程中，不仅要有利于生产和工人操作，同时还需要节省成本投资，少占地，这样才有利于工程施工。车间设备布置属于整个化工工程设计中一个重要的环节。因此在车间设备的布置过程中，不能忽视设备安装设计的这些非常重要的问题：

1、吊装孔的设置。

（1）在车间安装吊装孔的设置过程中一般需要遵循几个重要的原则：其一，设备水平方向的运输要短；其二，运输通道所占的实际面积要小；其三，吊装孔的位置应该尽可能靠近检修较为频繁的设备处；其四，每一层基础建筑的吊装孔应该设置在同一垂直的位置上；其五，吊装孔的设置应该注意放置在最低层的布置设计中；其六，在吊装孔的区域位置上不得不布置一些所需要的设备，并且在吊装孔的附近需要开设大门，这样才方便设备由此进入。

（2）在实际设计的过程中，根据吊装孔的位置，一般厂房较长时，则适合将吊装孔安装在靠近厂房中间靠近房墙的位置；如果厂房不太长时，则适合将吊装孔安装在厂房一端靠山墙的一边。如果无法在厂房内设置吊装孔，但是不能够将几层的吊装孔安装在统一垂直的位置上，便应该考虑将设备由厂房某层向外挑出砼梁起吊进入厂房。

2、设备安装检修思考。在设备安装布置的时候，应该充分考虑到水平运输主干线的实际距离，同时还应该考虑到整个设备是否能够顺利运至主線上。其中一般将小直径的设备沿着厂墙进行安装布置，然而一些较大直径的设备则是靠近运输的主干线进行安装没置，这样便有利于车间里面的设备都能够运输至吊装孔，同时有利于满足化工工艺设备安装、检修的要求。设备布置须考虑设备起吊的吊点位置，凡属下列类型的设备，均须考虑设置吊点：有搅拌装置的反应设备无法就地进行拆修的换热器；塔类没备；三足式离心机；搁置在较高位置的机器设备，即位置高于1.80m的传动装置皆须考虑设置吊点；如部件重量大于200kg，又无足够位置放临“三角架”起吊的机器设备，此时不论其位置高低，皆须考虑设置吊点；高度高于3m的一般容器设备；要放置在操作平台或支架上的设备，（若设备重量镇200kg，则可不予考虑）。一般吊装点应设置在没备中心的位置上。如有实际困难时，则也可允许吊点与设备中心之间有一定偏差距离A，此距离与就位后的设备顶离手拉葫芦下面钩的距离h有关，A-0.25h。但不管怎样，必须A<500。对化工车间而言，吊点的构造形式一般不采取埋置吊钩的方式，因易腐蚀损坏；最好在砼梁内埋置“1～11”2钢管。

3、设备穿楼板的开孔。在化工工艺车间设备的设计布置过程中，一般需要考虑将设备穿过厂房楼板，同时将其搁置在厂房的楼板上，这样的布置设计有利于方便职工在实际工作中的操作和设备的检修，同时又能够充分利用厂房的空间。一般将所开的孔设计为方形，同时尺寸的大小设计需要根据化工工艺设备的直径而制定。其中设备吊装的方法包括：最开始设备由下面一层开始穿过楼板吊起，然而当耳座穿过厂房楼面时，便需要根据图纸旋转45°；厂房的楼板四周均需要作堰，其中一般高度为50mm高，这样便有利于防止厂房地面上的材料或者是流体穿至下一层。除了上述所说的之外，还需要注意以下几个方面：当厂房穿楼板设备的下面有设备时，便应该充分考虑各种设备的安装、检修时所需要的吊装位置和所占的空间。因此，在化工工艺厂房设置下面的地方，便不再需要考虑布置在有高达设备或者操作平台的上面；当塔类设备穿过楼房板孔的时候，则必须要确保塔体能够顺利的穿过楼房的板孔。其中通过实际证明，塔简体法兰盘离楼面的距离应大于100mm，塔体近管法兰外缘离楼面的尺寸应大于80mm，楼板下面的塔简体法兰盘离楼面的距离应大于600mm。通过上面所述，穿楼板设备的起吊点必须严格按照相关要求进行，即吊点的纵横向必须与化工设备的中心线相吻合，不能够出现误差。

三、结语

总之，在化工工艺设备的设计过程中，安装设计是一个非常重要的环节。在实际工作中，不管工艺流程设计得再好，再完善，如果不注重化工工艺设备的安装设计，同样也不能够出现一个成功的化工设计，而且还会给实际生产操作、装置维修帶来非常严重的影响。

石油化工装置工艺管道设计探讨 第12篇

1 石油化工装置的管道设计工艺路线存在的问题

1.1 管道设计工艺路线的安全设计

在石油化工装置工艺管道设计的过程中要充分考虑成本的解决、安装时的实用性和适用性, 但是一定要牢牢把握“安全第一”这一原则, 无论是什么工作都要把安全放在首位, 对管道设计而言同样如此。在工艺路线设计过程中, 要选用危险性比较小的物质材料。在工艺路线设计过程中, 首要的就是考虑原材料的选择问题, 合理的原材料不仅能够增加管道的安全性, 同时也能在一定程度上减缓由于各种现实因素而对管道设计提出的苛刻要求。应利用专业知识来提高工艺设计的实用性, 在工艺设计安装流程中尽量把复杂问题简单化。

1.2 管道设计工艺过程的安全设计

就这方面而言, 我们应注意以下内容:

(1) 在选择管道的原材料时, 要充分考虑到材料的物理特性, 同时也要根据管道的实际工作采取进行相应的安全防护措施, 从原材料入手保证管道的安全。

(2) 在管道设计过程中一定不能忽视警报装置的作用, 在易出现问题的地方设置警报装置能够提高管道的容错性, 做到早发现、早维护, 避免事故进一步地扩大, 保障相关工作人员的人身安全。

(3) 在设计过程中一定要考虑到一些意想不到的突发事件, 或者一些重大的事故, 应在生产装置上设计能够自动连锁紧急停车的装置, 避免造成更大的损失。

(4) 我们要利用国外的相关先进技术, 结合我国石油化工的一些实际情况, 对全套工艺设备装置进行全方位的审查, 加强提高设计专业人员的相关知识, 在符合我国现有的法律法规的情况下, 设计出适合我国实用的石油化工工艺管道。

2 石油化工装置工艺管道材料与等级分界的合理性设计

在化工管道设计过程中, 一定要注意高压系统和低压系统两者之间进行边接的过程。此外, 在化工管道设计过程中特别注意P&ID中将已划分过的界限标明, 其具体的安装方式主要有三种情况:

压力等级相同, 但材质不相同。

注意事项:法兰及垫片可采用低材质, 螺栓及阀门要采用高材质。

材质相同, 但压力等级不同, 和1的情况恰好相反

注意事项:法兰、垫片、螺栓、阀门必须全部采用高压材质。

压力等级和材质二者均各不相同

注意事项:法兰及垫片要采用材质为a的高压等级, 螺栓及阀门要采用材质为b的高压等级。

3 泵的管线设计

(1) 泵入口的偏心异径管的使用, 泵吸入管道设计是确保泵经常处于正常工作状态的关键。当泵入口管系统有变化时, 必须采用偏心大小以防泵入口管处径有气体积聚, 给整个设计带来危险。在安装过程中, 一般采用顶平安装, 这样的安装方法可以省去低点排液。

(2) 在泵入口管线的设计过程中应考虑以下方面的因素:首先, 对泵入口支架的设计时, 泵的进口偏一侧的情况下, 泵的入口支架应使用可以调节式的, 而且入口管及阀门的位置在泵的侧前方;其次, 要充分重视气阻现象对进泵管线工作状态和效率的影响, 避免在进泵管线出现气阻。最后, 要考虑到管道柔性的情况, 泵是回转机械, 管道推力作用的管嘴上会使转轴的定位偏移, 因此管道设计必须要保证泵嘴受力在安全的范围值之内。特别是在对塔底进泵的高温管线需要考虑到热补偿。

4 管架设计

管架设计在很大程度上会影响管道的设计, 如果不能提出合理的管架设计, 就会为管道今后的工作埋下隐患, 不仅会耽误管道的正常工作, 甚至会出现安全事故。因此, 要注意管道与支架的一些相关因素和沿塔敷设的管线。

4.1 减少管道与支架的相对位移

比如:在蒸汽管道中, 主管常接有排水小管, 看下图:

在此图中, A点做支于地面的支架, 小管支在A点处, 由于小管的刚性较大, 就可能阻碍弹簧向下移动, 在动转过程中, 就会严重的损坏机器, 所以这样的设计对整体装置来说有很大的影响和破坏性。正确的做法如下图:此设计取消地面上的支架改在从主管上生根, 这样就减小了小管与支架间相对位移。

沿塔敷设的管线, 在设置承重支架时, 大多只设置一个但是可根据实际情况进行调整。支架顶距塔顶封头焊缝线为150mm。如果需要第二承重支架则需要设弹簧吊架, 而且每隔一定间距需设导向支架。如下图:

5 对石油化工装置的管道设计上的缺陷防范

(1) 管道设计过程中对于整个设计时间来说, 管道设计的时间相对较短, 所以我们在设计过程中对人员的配备和整个设计过程中要控制好时间, 合理安排时间。因此, 在设计过程中要做好员工的思想工作, 一个具有较高合作性的团队往往能够提出更为安全及合理的设计理念。

(2) 可以说相关设计人员自身的专业水平将很大程度上决定管道设计是否安全、是否合理、是否便于今后的维修和维护。因此, 提高相关设计人员的专业水平也是值得我们深思的问题。在实际的过程中正是由于一些设计人员没有积极去思考, 在设计过程中不严谨, 才导致事故发生。所以要加强员工培训, 积极去学习先进的充计方法和引用最新的技术手段。

6 结语

石油化工装置工艺管道设计过程中要注意设计的安全性和合理性, 提高管道的实用性和适用性, 便于今后的维修和维护, 在设计过程中应熟练掌握行业的现行标准规定, 设计人员也要提高自身的能力和学习相关的专业知识, 才能满足新时期对管道设计的新要求。

参考文献

[1]蓝永亮.石油化工装置管道工艺的设计研究[J].黑龙江科技信息, 2011 (13)