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摘 要：石油资源是国家经济发展和社会运行的支柱，想要经济发展社会进步就必须保障石油运输的正常运行，而石油运输的重点是石油化工装置工艺管道设计，因此必须保证石油化工装置工艺管道设计的科学性与合理性。由于石油属于易燃易爆物质，所以在设计石油化工装置工艺管道的技术上有很大难度。正是因为石油特殊的性质，所以在设计石油化工装置工艺管道时要确保设计的科学性和安全性。
关键词：石油；化工装置；工艺管道设计；工艺流程
中图分类号：TQ055.81 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）14-0222-02
引 言
自改革开放以来，我国经济迅速发展，工业发生了日新月异的变化，石油的供应是工业发展的前提条件。目前石油的储量有限，所以石油化工装置工艺管道备受关注。如何最大程度提高石油的利用率以及能源的节约是石油化工装置工艺管道技术当前需要解决的问题。因为石油是一种易燃易爆物料，所以工艺管道设计的安全性最为重要。本篇文章将会对石油化工工艺管道设计的合理性、科学性及安全性进行探索。
1 石油化工工艺管道的现状
设计石油化工工艺管道是一项非常繁琐的工作，因此需要对设计的工艺流程、线路设计等多个方面进行探索，石油化工工艺管道设计直接影响着整个石油化工装置的基础，所以容不得一丝的差错。
1.1 工艺流程的设计现状
工艺流程设计的合理性是工艺管道设计的保障，合理的设计可以提高整个石油化工装置的安全性，与此同时还可以节约成本、降低管道设计的复杂性。但是还有不少基层企业对于工艺流程设计不是很重视，更有甚者直接拿其他企业的工艺流程运用在自己的工程上，根本不考虑是否符合自身的实际情况以及所遇到的问题，这样的工艺流程严重违反了国家的消防安全规定和法律法规，很有可能直接导致整个设计过程陷入瘫痪。
1.2 化工装置的摆放现状
化工装置是通过工艺管道实现连接的，装置布置位置的合理性将直接影响管道线路设计的合理性。而且化工装置的摆放对工艺管道后期的维护工作起关键作用。因为运输管道的数量庞大且分布复杂，所以成本较高，导致一些基层企业为了压缩成本而对化工装置的设计成本进行压缩，从而使得管道安放繁杂无序，其运输的石油化工原料与产品大多数都是易燃易爆的危险物，一旦发生工程事故后果将无法想象，这些企业的做法已经导致整个系统在安全性上存在很大危险。
1.3 管道路线设计现状
整个石油化工装置的设计核心是工艺管道的线路设计，在这方面国家给出相关的法律法规对其进行规范性要求，但有些企业为了节约成本而压缩工期，并没有按照国家的规定进行管道设计，这导致其工程没有安全保障。这样的企业所用的工艺管道的设计质量得不到保障，而且生产中的废弃物也是通过管道进行排放，不合理的设计会导致管道於结甚至堵塞。所以工艺管道的设计工作非常有必要，这样才能避免事故发生，让整个系统正常运转。
2 石油化工装置工艺的设计重点
2.1 泵的管道布置
工作人员必须对PID中泵管道流程的相关知识与理论进行全面的掌握与应用，从而在保证工艺设计达标的同时优化改善泵的运行方案与维护检查方法。让泵管的方案达到最好的利用，将热膨胀的问题有效的解决或者优化。在设计过程中要尽可能的节约资源缩短泵出入口管道之间的距离，但是要确保管道的柔韧性，一般泵设计都是采用直管道连接的，除非有特殊情况不能使用直管道。在设计过程中需要考虑后续运作的检修工作，设计人员要在离心泵的侧面留出充足的检修空间，对于往复泵来说需要对活塞和拉杆进行拆卸和检修，所以需要在往复泵周围留下操作位置，但是立泵的维修位置需要预留在其泵的顶端。
2.2 处理塔、罐的管线设计
塔分为分馏塔和汽提塔两种，设计塔和容器的管线时要考虑多个方面，其中对其工艺原理、介质形态与管道材料要重点考虑，对塔的布置和设计进行合理的设计。在管线布置设计方面尤为重要的是第一分流、回流罐及汽提塔之间的管线设计。一般情况下需要在分馏塔与汽提塔之间安装阀组，而且汽提塔的位置还需要安装调节阀组，用来维持阀组周围的压力，让塔内液体柱能达到规定的高度。另外就是热旁路的设计，热旁路是用来控制分馏塔塔顶压力的，用其控制分馏塔压力时要注意路线不要太长，应具有良好的保温作用，以此来防止产生积液，与此同时还要在回流罐上面安装调节阀，在安装冷却器时要注意冷却器的高度不能超过回流罐的底部。
2.3 冷换设备管道布置的设计
冷换设备管道建设的标准是按照PID要求定义的，所以冷换设备管道的设计必须满足其要求，除此之外还要对管道的性价比与柔韧性进行比较，选择出最合理的设计。设计时要尽量缩短管线间的距离并避免使用弯头管道。还需要对维修和控制空间进行合理的设计，在考虑管道柔韧性的前提下对管道维修、管道控制空间进行设计。介质分加热介质和冷却介质两种，其中加热介质在冷换设备中是由下到上的，冷却介质是由上到下的。在设计管道时不能对其它结构的安装、维修、拆卸造成影响，当遇到与管道平行的装置时要绕开其装置，不能在其上方搭桥。在管道的同一方向安装管道阀组，对管线结构进行优化，尽可能的避免多层管道与交叉管道的出现，这可以保证管道安放的空间利用率。
2.4 将工艺流程确定下来
工艺流程是施工质量的保障，如果工艺流程缺失就会产生很多安全问题，所以对员工进行相关知识的培训是每个石油企业都需要做的，讓每个员工都能认识到工艺流程的重要性，从而结合企业的相关情况来设计工艺流程。设计工艺流程时要对新技术和新材料进行融合和实验，尽可能的提高工程的质量让工程更加完美，同时还要满足国家的相关法律法规，不能随意设计，这对整个工程起到奠基的作用。
3 石油化工管道设计应注意什么
3.1 应注意管道安放的布置 设计石油化工工艺管道时应该时刻对管道布置进行合理的安排，使得工程更加简单快捷的完成，在布置管道时应该在管廊上设计附加裕量，其裕量应该设置在10～20%之间，由于装置在不断的运行和改造，裕量很可能会发生变化，这些变化会使裕量值增大，但设置相关热应力管道设计时一般只需要将其布置在管道两侧就行了，门形补偿器的设置需要在裕量空间内进行，所以这也方便了门形补偿器的安装。
3.2 严格控制材料采购来源
管道的材料对管道使用年限和管道安全都起着决定性的作用，其中尤为重要的是金属材料，所以一定要严格控制管道材料的选择路径与其科学合理性。把控材料的第一步就是材料的采购，在采购时要严格控制采购的数量和质量，还要对材料相关的技术文件和规格进行核查，为了确保工程的正常施工进度，在采购时需要额外采购一部分，一般在5～20%之间，根据不同的施工水平可以对额外材料的量进行调节。第二步就是对采购回来的材料進行验收，验收时要对材料的质量、数量、规格等方面进行查看，确保材料与工程所需材料一致。
3.3 材料检测与低温损害的处理
许多金属管道的材料在采购时需要进行泄露试验和压力试验，而且还要根据不同的安全要求选择安全级别，对不同安全级别的阀门进行压力试验。由于温度较低可能对管道承受压力与冲击力的能力造成破坏，所以在发现石油管道的工作温度比较低时就应该选择低温材料，一般当操作温度出现低于或者等于-20℃时就要按照实际情况来选择低温材料了。
3.4 安全设计的问题
在任何工程中安全都是放在第一位的，安全是施工的前提，工程设计一定要确保较高的安全性，石油化工装置工艺管道的设计也不例外，其中尤为重要的是管道阀门安全上的问题。因为管道阀门在运行中使用位置较多，所以管道阀门也是安全问题频发的地方。一般情况下，工艺管道工作在环境较为恶劣的条件下，因此对管道的质量要求极高，不仅要求其材料的硬度、韧性还要求材料必须要抗腐蚀分子结构稳定，除了管道材料方面的要求还要对管道进行外施防护，例如在管道外施加一层防护网等，不同施工地段都要进行考察，根据不同的环境给出不同的额外保护方案，以防止管道出现泄露的情况。
4 结 语
在整个石油工程中，石油化工装置工艺管道的设计是其最为基础的部分，同时也在整个石油化工装置工程中起决定性作用。整个企业的生产效率与经济效益是否高效直接取决于工艺管道设计是否具有合理性。倘若企业不重视石油化工装置工艺管道设计环节，事故发生率是很高的，而且事故的严重性及后果也是不可预料的。因此对待石油化工装置工艺管道的设计一定要认真仔细，不能有半点马虎，在设计的时候一定要充分考虑各方面的因素，确保设计方案的实用性与完整性。与此同时还要确保工艺管道的设计者都具备良好的专业能力与道德品质，能够找到工艺管道设计的要点所在，熟知管道设计合理性与重要性，这些都是保证石油化工装置工艺管道设计合理性的要求。
参考文献
[1]赵子明.石油化工装置工艺管道设计探讨[J].商品与质量，2015（37）：112.
[2]马 峻.结合实例分析石油化工装置工艺管道设计的合理性[J].中国石油和化工标准与质量，2016（5）.
收稿日期：2018-4-13
关键词：石油；化工装置；工艺管道设计；工艺流程
中图分类号：TQ055.81 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）14-0222-02
引 言
自改革开放以来，我国经济迅速发展，工业发生了日新月异的变化，石油的供应是工业发展的前提条件。目前石油的储量有限，所以石油化工装置工艺管道备受关注。如何最大程度提高石油的利用率以及能源的节约是石油化工装置工艺管道技术当前需要解决的问题。因为石油是一种易燃易爆物料，所以工艺管道设计的安全性最为重要。本篇文章将会对石油化工工艺管道设计的合理性、科学性及安全性进行探索。
1 石油化工工艺管道的现状
设计石油化工工艺管道是一项非常繁琐的工作，因此需要对设计的工艺流程、线路设计等多个方面进行探索，石油化工工艺管道设计直接影响着整个石油化工装置的基础，所以容不得一丝的差错。
1.1 工艺流程的设计现状
工艺流程设计的合理性是工艺管道设计的保障，合理的设计可以提高整个石油化工装置的安全性，与此同时还可以节约成本、降低管道设计的复杂性。但是还有不少基层企业对于工艺流程设计不是很重视，更有甚者直接拿其他企业的工艺流程运用在自己的工程上，根本不考虑是否符合自身的实际情况以及所遇到的问题，这样的工艺流程严重违反了国家的消防安全规定和法律法规，很有可能直接导致整个设计过程陷入瘫痪。
1.2 化工装置的摆放现状
化工装置是通过工艺管道实现连接的，装置布置位置的合理性将直接影响管道线路设计的合理性。而且化工装置的摆放对工艺管道后期的维护工作起关键作用。因为运输管道的数量庞大且分布复杂，所以成本较高，导致一些基层企业为了压缩成本而对化工装置的设计成本进行压缩，从而使得管道安放繁杂无序，其运输的石油化工原料与产品大多数都是易燃易爆的危险物，一旦发生工程事故后果将无法想象，这些企业的做法已经导致整个系统在安全性上存在很大危险。
1.3 管道路线设计现状
整个石油化工装置的设计核心是工艺管道的线路设计，在这方面国家给出相关的法律法规对其进行规范性要求，但有些企业为了节约成本而压缩工期，并没有按照国家的规定进行管道设计，这导致其工程没有安全保障。这样的企业所用的工艺管道的设计质量得不到保障，而且生产中的废弃物也是通过管道进行排放，不合理的设计会导致管道於结甚至堵塞。所以工艺管道的设计工作非常有必要，这样才能避免事故发生，让整个系统正常运转。
2 石油化工装置工艺的设计重点
2.1 泵的管道布置
工作人员必须对PID中泵管道流程的相关知识与理论进行全面的掌握与应用，从而在保证工艺设计达标的同时优化改善泵的运行方案与维护检查方法。让泵管的方案达到最好的利用，将热膨胀的问题有效的解决或者优化。在设计过程中要尽可能的节约资源缩短泵出入口管道之间的距离，但是要确保管道的柔韧性，一般泵设计都是采用直管道连接的，除非有特殊情况不能使用直管道。在设计过程中需要考虑后续运作的检修工作，设计人员要在离心泵的侧面留出充足的检修空间，对于往复泵来说需要对活塞和拉杆进行拆卸和检修，所以需要在往复泵周围留下操作位置，但是立泵的维修位置需要预留在其泵的顶端。
2.2 处理塔、罐的管线设计
塔分为分馏塔和汽提塔两种，设计塔和容器的管线时要考虑多个方面，其中对其工艺原理、介质形态与管道材料要重点考虑，对塔的布置和设计进行合理的设计。在管线布置设计方面尤为重要的是第一分流、回流罐及汽提塔之间的管线设计。一般情况下需要在分馏塔与汽提塔之间安装阀组，而且汽提塔的位置还需要安装调节阀组，用来维持阀组周围的压力，让塔内液体柱能达到规定的高度。另外就是热旁路的设计，热旁路是用来控制分馏塔塔顶压力的，用其控制分馏塔压力时要注意路线不要太长，应具有良好的保温作用，以此来防止产生积液，与此同时还要在回流罐上面安装调节阀，在安装冷却器时要注意冷却器的高度不能超过回流罐的底部。
2.3 冷换设备管道布置的设计
冷换设备管道建设的标准是按照PID要求定义的，所以冷换设备管道的设计必须满足其要求，除此之外还要对管道的性价比与柔韧性进行比较，选择出最合理的设计。设计时要尽量缩短管线间的距离并避免使用弯头管道。还需要对维修和控制空间进行合理的设计，在考虑管道柔韧性的前提下对管道维修、管道控制空间进行设计。介质分加热介质和冷却介质两种，其中加热介质在冷换设备中是由下到上的，冷却介质是由上到下的。在设计管道时不能对其它结构的安装、维修、拆卸造成影响，当遇到与管道平行的装置时要绕开其装置，不能在其上方搭桥。在管道的同一方向安装管道阀组，对管线结构进行优化，尽可能的避免多层管道与交叉管道的出现，这可以保证管道安放的空间利用率。
2.4 将工艺流程确定下来
工艺流程是施工质量的保障，如果工艺流程缺失就会产生很多安全问题，所以对员工进行相关知识的培训是每个石油企业都需要做的，讓每个员工都能认识到工艺流程的重要性，从而结合企业的相关情况来设计工艺流程。设计工艺流程时要对新技术和新材料进行融合和实验，尽可能的提高工程的质量让工程更加完美，同时还要满足国家的相关法律法规，不能随意设计，这对整个工程起到奠基的作用。
3 石油化工管道设计应注意什么
3.1 应注意管道安放的布置 设计石油化工工艺管道时应该时刻对管道布置进行合理的安排，使得工程更加简单快捷的完成，在布置管道时应该在管廊上设计附加裕量，其裕量应该设置在10～20%之间，由于装置在不断的运行和改造，裕量很可能会发生变化，这些变化会使裕量值增大，但设置相关热应力管道设计时一般只需要将其布置在管道两侧就行了，门形补偿器的设置需要在裕量空间内进行，所以这也方便了门形补偿器的安装。
3.2 严格控制材料采购来源
管道的材料对管道使用年限和管道安全都起着决定性的作用，其中尤为重要的是金属材料，所以一定要严格控制管道材料的选择路径与其科学合理性。把控材料的第一步就是材料的采购，在采购时要严格控制采购的数量和质量，还要对材料相关的技术文件和规格进行核查，为了确保工程的正常施工进度，在采购时需要额外采购一部分，一般在5～20%之间，根据不同的施工水平可以对额外材料的量进行调节。第二步就是对采购回来的材料進行验收，验收时要对材料的质量、数量、规格等方面进行查看，确保材料与工程所需材料一致。
3.3 材料检测与低温损害的处理
许多金属管道的材料在采购时需要进行泄露试验和压力试验，而且还要根据不同的安全要求选择安全级别，对不同安全级别的阀门进行压力试验。由于温度较低可能对管道承受压力与冲击力的能力造成破坏，所以在发现石油管道的工作温度比较低时就应该选择低温材料，一般当操作温度出现低于或者等于-20℃时就要按照实际情况来选择低温材料了。
3.4 安全设计的问题
在任何工程中安全都是放在第一位的，安全是施工的前提，工程设计一定要确保较高的安全性，石油化工装置工艺管道的设计也不例外，其中尤为重要的是管道阀门安全上的问题。因为管道阀门在运行中使用位置较多，所以管道阀门也是安全问题频发的地方。一般情况下，工艺管道工作在环境较为恶劣的条件下，因此对管道的质量要求极高，不仅要求其材料的硬度、韧性还要求材料必须要抗腐蚀分子结构稳定，除了管道材料方面的要求还要对管道进行外施防护，例如在管道外施加一层防护网等，不同施工地段都要进行考察，根据不同的环境给出不同的额外保护方案，以防止管道出现泄露的情况。
4 结 语
在整个石油工程中，石油化工装置工艺管道的设计是其最为基础的部分，同时也在整个石油化工装置工程中起决定性作用。整个企业的生产效率与经济效益是否高效直接取决于工艺管道设计是否具有合理性。倘若企业不重视石油化工装置工艺管道设计环节，事故发生率是很高的，而且事故的严重性及后果也是不可预料的。因此对待石油化工装置工艺管道的设计一定要认真仔细，不能有半点马虎，在设计的时候一定要充分考虑各方面的因素，确保设计方案的实用性与完整性。与此同时还要确保工艺管道的设计者都具备良好的专业能力与道德品质，能够找到工艺管道设计的要点所在，熟知管道设计合理性与重要性，这些都是保证石油化工装置工艺管道设计合理性的要求。
参考文献
[1]赵子明.石油化工装置工艺管道设计探讨[J].商品与质量，2015（37）：112.
[2]马 峻.结合实例分析石油化工装置工艺管道设计的合理性[J].中国石油和化工标准与质量，2016（5）.
收稿日期：2018-4-13