浅析化工工艺管道设计赵智威

浅析化工工艺管道设计赵智威

赵智威

（武汉朗涤环保科技工程有限公司，湖北省武汉市430000）

摘要：在化工厂中，管道起着关键和特殊的作用，是连接各种设备和系统的主要载体。它可以提高流体输送的安全性和稳定性，是化工厂的重要基础设施。管道敷设采用独特的化学工艺管道设计，设计的科学性和合理性直接决定了管道的输送质量，在化工企业建设中应予以重视。本文以此为出发点，探讨化工工艺管道设计的要点，旨在提高化工管道的安全性和稳定性。

关键词：石油化工；工艺管道；设计

前言

石油化工企业管道输送的流体物质多为易燃、易爆、易挥发的危险品。有一定的危险。管道设计不合理，会造成危险货物泄漏，造成严重的生产安全事故，对企业安全构成重大威胁。因此，非常有必要重视和加强化工工艺管道的设计。我们应该从管道材料、管道设计、阀门布置等方面入手，设计一个安全合理的化工工艺管道系统，以满足化工厂的正常生产需要。

1化工工艺概述

化工是指以石油和天然气为主要原料，通过物理化学反应生产石油产品、化工产品和工业产品。蒸汽管道是石化生产全过程的主要组成部分，保证蒸汽管道的合理设计，可以为石化工业的安全稳定生产提供保障。因此，为保证化工过程中各管道的合理布局，必须采用模型法对管道设计进行模拟设计，合理配置管道，确保石化产品的安全稳定生产。

2化工工艺管道具体设计

2.1管道设计工艺路线的安全设计

工艺管道中有大量易燃易爆危险品。一旦泄漏，将会发生严重的安全事故。因此，在设计中应充分考虑工艺管道设计的安全性，安全问题应作为设计的首要原则，首先考虑。具体而言，设计应充分考虑管道材料，选用耐腐蚀、高性能的材料作为管道材料。其次，在管道系统中安装报警装置，当某一区域或管道发生异常时及时报警，避免事故进一步扩大，提高管道维护保养的针对性。三是设置联动锁紧装置。某一区域发生泄漏事故后，可以通过操作特定的装置来完成事故区域的隔离，以最大限度地减少事故的危害。

2.2管道材料与等级分界的合理性设计

在化工系统中，根据管道内部的压力差，可分为高压系统和低压系统。两个系统之间存在很大的温差和压力差。两个系统之间的边界应该定义成正确的边界点和边界线。具体来说，不同情况下的选材和连接方式如下:

（1）压力等级相同、材质不相同

该种情况下，螺栓、阀门必须选用高材质，法兰、垫片可以酌情采用低材质材料。

（2）材质相同、压力等级不同

出于安全考虑，此时的阀门、螺栓、法兰及垫片都应该应用高压材质，严禁使用低压材质。

（3）材质、压力均不相同

此时，阀门和螺栓应该采用高压一侧的高材质材料，法兰、垫片选用抵押一侧的低材质材料。

2.3塔与容器管线的合理性设计

在化工系统中，根据管道内的压力差，可分为高压系统和低压系统。两个系统之间存在很大的温差和压差。两个系统之间的边界应该定义为正确的边界点和边界线。具体来说，不同情况下的选材和连接方式如下:

（1）分馏塔与回流罐之间的管线设计

该区域的管线设计的重点在于调节阀的位置。一般的化工系统中，分馏塔是通过热旁路掌控塔顶的压力的，应该考虑可能出现的热旁路过短的情况，合理选择调节阀的位置。

（2）分馏塔与汽提塔之间的管线设计

该区域管道调节阀呈调节阀组形式，安装在汽提塔附近。通过调节阀组的控制，可以调节系统中的液柱，以满足管道中流体物质的输送要求。

2.4泵的管线设计

泵入口管道的设计是管道设计的重点。如果设计不当，很容易导致进气管附近大量气体积聚，造成很大的安全隐患。因此，应注意泵的管道设计和科学的进气管道设计。具体来说，首先，根据实际需要选择可调进口支架来调节进口之间的高度和角度。其次，在泵侧前方安装进水管和阀门。再次，设计应充分考虑管道内部可能存在的空气阻力问题，通过顶层安装消除空气阻力。第四，考虑管道材料的柔性，以满足大角度管道弯曲的要求。此外，泵喷嘴上的应力也应考虑在安全运行范围内，否则应进行机械补偿。

2.5管架设计

顾名思义，管架是管道的支撑固定系统，是管道的安装基础。如果管架设计不合理，管道会受到一定的外应力，增加阀门、接口等部位的应力，在一定程度上影响管道的安全。因此，应该注意管架的设计。具体来说，管架应遵循以下原则:

（1）尽量减少管道与管架的相对位移

在管架设计时，应该尽量减少管道与支架间的相对位移，避免支架对管道移动造成的损害。在设计时，应该将部分负荷较小的支架从地面等固定区域转移到主管上，在满足支撑要求的同时，减少小管与支架间的相对位移，避免因此导致的管道损坏状况的出现。

（2）沿塔敷设管线的支架设计

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。如此方能满足管线的支撑需要，确保管道正常工作。

3化工管道的优化设计

3.1完善并优化化工工艺流程

精心设计的工艺流程可以为工艺管道设计提供准确的管道方向，也有助于生产合格的化工产品。化工企业在确定工艺流程时，需要根据自身的实际生产环境、各工艺流程的施工成本和生产成本，并考虑设备的维护成本和安全性能，选择最佳工艺流程。同时，根据现行有关环保法规和相关法律法规，工艺设计应充分考虑对产生的三废进行合理处理，并增加相应的管道和设备。

3.2优化化工设备的布置

化工生产车间均是由化工设备用工艺管道连接起来的，因而优化设备布置将直接改变管道的布置及走向，因此应该根据工艺流程图来合理安排化工设备的布置，节省有效的空间，在承载高危险的化工原料及高温高压的设备，应该严格按照相关规定将设备的布置合理化规避风险，避免造成人员的不必要伤亡，同时在设备周围留有安全距离，设备周围尽量少设置阀门。

3.3优化管道支架的设计

化工企业使用的管架多为弹簧管架，在实际应用中存在致命缺陷:弹簧使用寿命有限，容易失效，使得管架的支撑功能失效，同时也带来一些安全隐患。同时，根据管道走向和管道与管架之间的移动位移，对管道进行加固。在设计时，应根据实际情况确定管架间距和管架承载力，以选择制作管架的材料等。

结语

综上所述，化工工艺管道的设计责任重大，关系到系统的安全性和合理性。它与化工企业的安全形势密切相关，应该引起设计人员的重视。应根据工艺特点进行合理的管道设计，确保管道设计的合理性和安全性。

参考文献

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