石油化工管道设计中的常见问题

石油化工管道设计中的常见问题

张国松

廊坊中油朗威工程项目管理有限公司 河北省廊坊市 065000

摘要：管道的设计是管道安装的基础，设计人员与安装人员要互相交流合作，才能将工作能力最大化。雇佣管道设计人员时应当认真评判是否有足够能力担当，设计时还要督促设计人员仔细测算管道安装高度位置，并且在设计图纸中标明，还要科学合理地计量管道承压能力，也要按照诸多不同运输材料来选择相应的管道，在设计方案出现纰漏时及时更改重组。本文基于石油化工管道设计中的常见问题展开论述。

关键词：石油化工；管道设计；常见问题

引言

化工行业是推动我国国民经济发展的强大力量，现阶段化工行业在新形势下，面临的挑战也越来越大。化工设计涉及的内容较多，任何细小的环节都有可能影响整个化工设计效果。化工管道作为化工设计的内容之一，其管道材料的选用直接关系到化工管道的应用情况，可见加强化工设计管道材料的严格管控是非常必要的。

1化工工艺设计简述

化工工艺设计的相关人员需要结合化工原料和产物的特质以及化学反应的相关外在要求来选择相应的反应装置与布置物料管线，包括整个工艺流程图的设计等，这一完整过程则被称为化工工艺设计。与此同时，相关设计人员还需要熟练了解该工艺的物料以及化学反应等，并依据相关的标准规范来科学合理地设计整个工艺流程。另外，整个化工工艺设计阶段都必须严格遵循相关的制度，需要针对这一过程中的危险因素进行全面的考虑和分析，尽可能消除安全隐患。化工工艺设计需要丰富的知识储备，专业的技术水平的工作人员，在发生化学反应时往往具备较大的危险性，极易发生化学事故，从而造成较大的财产损失与人身安全威胁。然而，要做好化工工艺设计是非常困难的，可供选择的化工工艺设计路径也多种多样，所以，设计人员必须选择最优的路径。化工生产是一个发展历史较长的行业，但整个行业的生产效率却仍然比较落后，行业数据信息更新滞后，这表明，我国的化工工艺设计行业还存在非常大的发展与提升空间。

2设计过程出现的问题

①在化工管道设备安装前，施工人员要先观测实际情况再按照设计图纸进行，因为有些时候设计图纸中所标定的厂房内管托架高度由于没有算上梁柱的高度，会让管道铺设与安装时空间过窄。②对于管道承压能力的设计，倘若设计时所考虑的压力过低，就会导致施工时压力过大而压破管道，影响施工进程。③针对安装材料的挑选，也要认真预测输送环境，这样才不会在途中因为温度或者介质问题而损坏管道。

3化工管道设计中存在的安全问题

化工管道运输的安全性与管道架设结构、工艺流程和管道材料有重要的关系。化工设计人员强化对管道工艺流程的设计，可在有效节约材料成本的基础上，保障管道的安全性。化工管道工艺流程设计中需要施工方和设计方共同参与，两者彼此交流沟通，优化设计工艺流程。化工管道的铺设问题也需要尤为注意，管道的架设需要严格遵照相关法律法规，避免管道架设不合理问题的出现。化工管道安装架构设计中应做好管道的固定处理，可以采用管道支架的方式增强化工管道的稳定性。化工管道输送的气体大多数属于易燃易爆，在设计过程中为了避免事故的发生需要安装警报装置，检测有毒气体的泄漏。还需要注意操作温度，防止介质自燃，造成一定的危害性。化工管道材料的合理选用，和化工管道的使用年限有充分的联系，由于外界环境等各种因素的影响，化工管道会出现破裂毁坏等问题影响化工企业的安全生产，存在较高的安全隐患，因此需要合理地选择化工管道材料，做好安全防范措施

4管道材料、等级分解合理性分析

化工装置中，一般包括低压、高压两种形式，实际运行状态中，由于设计压力、设计温度的差异，必须合理进行低压管道的分解处理。这是保证低压系统、高压系统后续运行稳定性和连续性的重要条件。原则上分析过程中，必须执行行业技术规定，合理进行界限、分界点的掌控。特殊情况下，要结合具体情况进行划分。在管道等级的划分环节中，需考虑管道材料、管道压力等级等进行特殊分析，合理进行阀门、垫片、螺栓的匹配性处理，保证管道运行效率满足预期要求。①管道铺设时安装空间过窄和承压能力太低是由于工程设计者在设计时考虑的不够全面，所以应当提高对设计人员的要求，提高其工作能力，设计安装方案时要检测施工的环境和条件，仔细全面地考虑到各种可能发生的情况。②管道安装设计时，安装设计人员应该提前了解诸多管道的材料质地和使用特点，然后根据输送环境严格甄选。

5三维协同设计

（1）采用“一体化”设计，即所有专业人员均可在同一平台上进行多用户端设计，并可实现异地多专业协同工作。“一体化”设计后，每个专业在设计过程中可以实时在线获得其他专业的设计输入、输出信息，发现问题时及时沟通、解决，减少各专业之间、专业内部之间由于沟通不畅导致的“错、漏、碰、缺”问题，做到一处修改其他协同修改，并真正实现所有图纸信息源的单一性，提升设计效率和设计质量。（2）三维协同设计具有精细化设计和精细化管理的优势。精细化设计使每一个工程元件都能在模型中真实搭建，提高设计产品的准确性。业主可随时浏览三维模型并提出建议，在设计阶段尽早修正，大量减少施工现场的设计变更和修改工作，避免造成材料浪费和施工拖期。（3）三维协同设计直观化。首先是设计直观化，设计平台以及设计成果不再是抽象的二维线条而是逼真的三维实体模型，三维设计软件可动态直观地展示出工厂或单元装置建成后的实际情景。其次是管理直观化，帮助工程项目各方人员随时轻松读懂设计。通过对直观模型提出意见和建议，有利于合理策划施工方案、减少返工、控制施工进度和成本，为业主决策提供有力的支持。（4）三维协同设计自动化、智能化。首先，三维设计软件对全厂模型进行碰撞检查，可以自动检查出各专业模型间的硬碰撞（可称为直接碰撞），也可以检查出各模型与预留空间、检修起吊空间、热膨胀、保温层等的碰撞（称为软碰撞）；其次，三维软件系统还可以与应力计算、结构分析等第三方软件接口，实现第三方软件对模型中数据的自动读取、计算或分析；再次，三维设计平台能够自动抽取各专业需要提交给业主的交付文件。

6管道和阀门布置的合理性分析

首先，必须结合工艺管道进行设计。合理对采样点、主管道位置等进行布置分析。具体操作环节中，要采取有效措施进行处理，最大程度避免出现死角采样点的状况。相应的采样品必须保证具有一定的代表性，这是提高装置有效性的必要举措。其次，在进行蒸汽吹扫管线的设计中，必须采取有效措施进行处理，保证管道设计问题的合理规避，提高管道安装的简便性。保证管线设置等满足预期目标要求。

结束语

化工工艺管道的设计中，烦琐度较高，相关设计人员、生产人员必须维持较高的责任心，全面进行设计和机械方面的分析。结合实践经验、专业知识等进行有效整合，保证化工工艺管道的合理设计。同时还要考虑后续优化工作的完善，保证化工工艺设计的全面合理性和科学性。

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