1 石油化工装置工艺管道的材料选择与等级分界
在石油化工的日常生产中,经常会遇到高压、高温等情况,因此工艺管道作为石油化工中的重要配置,一定要选择能够满足化工生产要求的工艺管道材料。相关材料性能如耐高温、耐高压等性质,能有效保证化工生产活动的顺利进行。使用不同材质的材料连接管道时,要根据具体情况分级分界。根据材质和压力等级的差别,选择相应垫片、法兰和螺栓螺母的等级。材质相同,而压力级别不同的均使用高压力等级的法兰和垫片;压力一致而材质差异的使用低材质的垫片和法兰,而螺栓螺母则要高材质;压力等级和材质均不一致的,则要使用材质及压力均高的螺栓螺母,而法兰和垫片则使用低材质和高压力的型号。
2 管道布置
(1)管廊上管道的布置设计管廊的作用是将装置内部的不同设施有效连接到一起,要注重对其的设计和建设。质量大的大型输液管道要安置在管道支架上方或离其较近的位置,轻质的小型管道则可以安装在支架的中间位置。根据工艺流程的设置要求,工艺管线都是设置在管廊两侧,而公用工程管道则安置在管廊中间位置。要优化双层管廊的设计,根据管道用途的不同而设置。冷热管道要区分设置,不能将低温冷冻管道设置在热管道或温度较高的管道范围内,以免影响管道的正常工作。将输送管道的控制系统安排在同一空间内,这样能方便工作人员的工作和管理,提升工作效率。
(2)泵的管道布置设计详细掌握与P&ID中泵管道流程的相关知识,不影响工艺设计的情况下,进一步优化泵运行及维护检查方案。选择合适的泵管方案,降低因热膨胀作用对泵嘴造成的应力及力矩的增肌。进一步降低泵出入口管道的距离,但要注意满足管道的柔性要求。为了便于对泵进行检查和维护,要在离心泵侧面留下维修位置,在复泵的预留位置便于拆卸和检修活塞和拉杆,而立式泵的维修位置则在泵体上部。如果泵吸存有变径,借助顶平大小头,降低避免泵嘴集气的腐蚀影响,同时要设置3DN直管段在吸入口前,以降低其对泵中叶轮的损伤。为了降低泵嘴的应力及力矩大小,要根据实际情况在泵口处构建承重架和导向架。
(3)冷换装置管线设计因冷换设备对工艺有特殊要求,所以在进行其相关的管线设计时要根据要求进行,充分考虑下述几方面:作业环境、设备的维修养护、热应力检查和设备的实用性。在冷换装置中冷水进口设置在下方,上方为出口,这样就可以避免设备出现故障后,冷凝水被迅速排空。为了便于检修设备,相邻构建间要预留距离,通常是在冷换设备的管线、阀门法兰及封头盖法兰位置,其距离约为310mm。为了满足热应力要求,要充分考虑管箱端部的设置。还要重视管道和管架设计,设计的好坏决定了管道使用性的高低,要尽可能的优化设计方案,避免问题的出现:①尽可能的缩短支架与管道间的相对位移,参照图1,设计出合理的安装方案,缩短两者间的相对位移;②管架设置,由于弹簧架的实用性不强,要尽可能减少其的使用率;③管线敷设,根据工程的实际情况及工程要求,为线路配置合适数量及类型的承重架,或安装相应的其它设施。
(4)塔及立式容器设备的管道布置设计①分馏塔和回流罐间管线设计,当使用热旁路控制分馏塔塔顶的压力时,需配置相应的保温设备,并缩短管道长度,将调节阀设置在回流罐上部。②分馏塔和汽提塔间的管线设计,分馏塔要安装调节阀组,且位置要与汽提塔相近,保证调节室调节阀液柱的高度;③严格依据实际的工艺要求完成汽液两相流管道布置设计及敷设,为管道配置调节阀,将其位置设置在传输容器附近,以免管道压力过高。
3 管架设计
①管线沿塔铺设。严格依据工程的工艺要求与实际情况进行设计与施工。注意施工过程中支架的承受上限,必要时可增添承重支架,同时弯头处避免采用刚性支架。②避免使用弹簧支架。弹簧支架的安装复杂、成本高,而且其使用周期较短。若使用时间过久,就会丧失使用性能,导致支架失效。③对同一管道,吊架的数量是有限的。吊架可以帮助稳固管道,提高管道的稳定性。但是如果在同一管道上使用较多的吊架,管道会随着吊架发生偏移,进而影响管道系统的稳定性。
4 结语
石油化工工程中,工艺管道设计的技术性和工作量都非常大,不仅要求设计人员具备牢固的知识及技能水平,更需要一个健全科学的设计理念。设计人员要充分考虑石油化工工程所需的生产、工艺条件等,然后根据自身的工艺知识和经验,制定出最科学、合理、实用的工艺管道设计。若在设计中出现意外,要及时做出解决方案,在符合标准的同时,提升工艺设计的质量和效率。
摘要：工艺管道设计对于石油化工装置的意义重大。管道设计的具体内容和其原理差别不大,但要想设计出稳定性高、安全性高的管道设计,也并非易事。管道设计的难度系数很高,若想制订出高质量的设计,必须从石油化工的实际出发,充分利用相关科学知识与实践经验。文章以此为出发点,重点探究和分析了石油化工管道设计中的相关问题。
关键词：石油化工,工艺,管道,设计
参考文献
[1] 田卉.石油化工装置工艺管道设计探讨[J].化学工程与装备,2008,(3):78-82.
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