化工工藝裝置蒸汽管道配管設計分析

劉沛隆

摘要：全球工業(yè)發(fā)展，使石油的利用率大幅度的上升。說明石油資源的重要性。要做到把石油分離且不浪費，是蒸汽管道配管設計研究的一大前提。在分離的過程中，石油的化學反應過程中，會一定程度上產生有毒氣體，如：一氧化碳;二氧化硫;硫化氫與二氧化氮等氣體。這些氣體的排放，要做到到節(jié)能，環(huán)保。是蒸汽管道配管設計研究的又一前提。

關鍵詞：化工工藝裝置;蒸汽管道;配管設計

我國石油工業(yè)隨著經濟水平的提高而飛速發(fā)展， 石油作為石油化工工藝裝置中的天然原料， 通過一系列特定且復雜的化學反應， 最終轉化成為化工產品， 更為有效的推動我國區(qū)域經濟發(fā)展。與此同時， 蒸汽管道在公用工程管道中起到了重要的樞紐作用， 主要包括蒸汽管道與蒸汽凝液管道。

1石油化工

1.1石油

石油（Petroleum）是一種黏稠的，似黑色的深褐色的液體。石油是烷烴、環(huán)烷烴與芳烴的混合物，被稱為“工業(yè)的血液”。石油的成油機理有兩大學說：一是生物沉淀變油，二是石化油，一直是被爭論的話題。但第1種是易讓人接受的，認為石油是古代海洋湖泊中的生物經過死亡后的尸體而形成的生物沉淀變油，是不可再生能源，即使現(xiàn)如今也有生物尸體演化也是需要相當長一段時間的。然第2種卻是可再生能源，不是與生物尸體發(fā)生反應，而是由碳與地殼所形成的石化油。到目前為止，并沒有科學依據(jù)來證明石油是可再生還是不可再生能源。采取石油的危害也是非常之大，2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單初步整理參考，石油煉制（職業(yè)暴露）在2A類致癌物清單中。

1.2石油的作用

人類第一次進入石油時代是1867年，石油資源支撐著中國重工業(yè)的快速發(fā)展。石油的運用是很廣泛的，石油被稱為“工業(yè)的血液”體現(xiàn)出石油重要性。石油分為原油與已分離與加工之后的油。原油（Crudeoil），呈黑褐色，其指的是未經過加工的石油，使用于燃料與化工廠品。原油可作為石油氣、石腦油、輕石油、汽油、煤油、柴油、潤滑油、重油、原料油與渣油來使用。原油產品主要提供汽車、拖拉機、飛機、輪船、鍋爐等的燃料，少量用作民用燃料。

1.3過度開發(fā)石油

石油的過度開發(fā)讓空氣中的二氧化碳（CO2）含量增多。會導致氣候變化與環(huán)境問題的出現(xiàn)，會使得臭氧層變薄，從而使全球變暖，對植被與生物帶來一定危害。眾所周知，石油是長期掩埋在地底下的，人類的開采，必定會導致地底的鏤空，隨著地面之上人口的增多，建筑物樓層的上升，會使得地面不堪重負，從而導致地面塌陷，長期以往會導致地面下降，海水上升的狀況。石油的形成至少需要200多萬年，有的甚至長達億萬年，因此石油是不可再生能源，過度的開采，終將會把石油消耗殆盡，那時石油資源匱乏，地球有可能將陷入癱瘓狀態(tài)。機械的燃料無法獲得，使工業(yè)停止運行，而造成財產的損失。

2淺述蒸汽管道配管設計中的常見問題

2.1 蒸汽管道設計問題

蒸汽管道作為石油化工裝置中不可或缺的一部分，擔任著物料輸送的關鍵作用，但通常由于管道種類繁多，導致實際使用工況各有差別，難免會存在較多的影響因素與環(huán)節(jié)。因此，為了提高蒸汽管道配管設計的優(yōu)良性，就必須要解決蒸汽管道設計問題，科學合理的優(yōu)化管道布置、應力分析、支吊架選擇、材料選用等，選用更為適合的石油化工材料。由此可見，對于蒸汽管道設計問題而言，由于生產操作壓力各不相同，其適用范圍也不相同，就必須要配備多層形式的管廊，且要保證蒸汽管道與裝置空氣、氮氣等管道同層布置，推動石油化工工藝裝置的安全性與合理性。

2.2 蒸汽支管的設計問題

對于蒸汽管道配管設計過程而言，蒸汽支管的設計問題尤為突出，務必要進行嚴謹、科學且合理的設計，保證相關操作的便捷性。而在蒸汽傳輸過程中，由于蒸汽主管受到熱力作用而發(fā)生膨脹，會造成蒸汽支管引出點隨之位移，必須要保證蒸汽支管所承載的應力在一定范圍內。因此，在蒸汽管道設計過程中，要注意不能引出蒸汽支管，同時也要保證蒸汽支管能夠方便蒸汽主管的位移，避免對其產生阻礙。一般情況下，蒸汽管道配管過程中需要在蒸汽主管上利用“二閥組”方法接出支管，但在蒸汽支管設備上連接管道引出時，需要采用三閥組形式，以更為直觀的監(jiān)察反映泄漏情況。

3 石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設計要點

3.1配管鋪設要求

配管的鋪設是根據(jù)不同配管來決定。配管可以分為明配管與暗配管。明配管是直接顯露在建筑物表面的，排列整齊，排布均勻，一般是沿著建筑物水平與垂直來鋪設的，在鋪設明配時，不能在鍋爐上，煙道中及其發(fā)熱表面鋪設，從而減少配管的使用壽命，水平或垂直鋪設時是允許偏差的，但允許的偏差是很小。暗配管則是與混泥土一起掩埋在地面之下，可用鐵絲將配管綁在鋼筋上，暗管鋪設時，不應穿過設備基礎。暗配時要保證與電路是直線鋪設，力求管路鋪設距離最短，減少一定程度上的浪費。無論明配還是暗配的切口，都必須保持管口光滑。配管按種類分，如：硬塑料管、半硬塑料管與壁管。硬塑料管一般適用于室內或有酸、堿等場所。半硬塑料管一般用于六層及六層以下的建筑照明的工程。壁管分為薄壁管與厚壁管，薄壁管適用于干燥的場所，厚壁管適用于防爆場所與機械場所。

3.2管廊蒸汽管道的設計要點

對于蒸汽管道配管設計而言，不僅能夠提高石油化工生產的安全性，也是保證經濟效益提高的關鍵。因此，必須要重視石油化工工藝裝置蒸汽管道配管的優(yōu)化設計，切實把握各裝置的設計要點，進而提高石油化工裝置的安全質量。在這一過程中，務必注重對管廊上蒸汽管道的設計，一方面要在管廊周圍設置相應蒸汽管道，并根據(jù)具體情況及各個管道的不同作用力設置“π”補償器;另一方面，要根據(jù)實際情況增加管廊層數(shù)，并將蒸汽管道置于最高層。

3.3排液裝置設計的設計要點

在實際裝置運用過程中，排液是壓力蒸汽管道所具有的主要作用，但在進行裝置材料的選擇時并沒有過多的管道材料要求，只要準確掌握壓力蒸汽管道的基本運作方式，并對其進行補償設施建設即可。與此同時，由于不同設備擁有不同型號的壓力蒸汽管道，就必須要根據(jù)實際排液情況進行具體的補償設施建設，發(fā)揮其主要作用包括：其一，由于壓力蒸汽管道與主管道的位置相距較近，在運行中要保持對主閥門的合理控制，才能夠將液體成功排出;其二，合理調節(jié)兩種管道的間距，避免泄露。

3.4蒸汽支管的設計要點

蒸汽支管作為蒸汽管道中的基本組成部分，所起到的重要作用也無可替代。對于蒸汽支管的安裝位置而言，正確的安裝防范相當必要，通常位于蒸汽管道中主管道的上方，需要選擇恰當?shù)奈恢冒惭b切斷閥，一般位于主管道的水平管上，使其可以在應用過程中觀察主管管道的閥門。由此可見，將蒸汽支管安裝到合適的位置，能夠有起到有效的安全防范作用，其重要性不言而喻。

4結論

綜上所述，在進行蒸汽管道過程中，為了加強其安全性與合理性，就必須進行科學且全面的優(yōu)化設計與安裝，以提高其工作效率，增加經濟效益。由此可見，只有逐步增強蒸汽管道的安全性，推動其正常運作，才能夠保證石油化工藝裝置蒸汽管道的長久優(yōu)良運行。因此，務必要盡快解決蒸汽管道配管設計中的蒸汽管道與蒸汽支管的設計問題，明確管廊上的蒸汽管道以及蒸汽管道排液設施的設計要點，進而促進石油化產業(yè)的可持續(xù)性健康發(fā)展。

參考文獻：

[1]趙喜.石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設計研究[J].云南化工，2018，45（12）：147-148.

[2]王海榮.石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設計研究[J].化工管理，2018（30）：128.

[3]陳曼玲.石油化工工藝蒸汽管道配管的設計重點[J].化工管理，2018（27）：124-125.

[4]李超.試論石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設計[J].科學技術創(chuàng)新，2018（09）：185-186.