化工工藝管道設(shè)計的配管注意事項分析

李 躍

（黑龍江昊華化工有限公司，黑龍江齊齊哈爾 161033）

1 化工工藝管道設(shè)計

1.1 設(shè)計要求

化工工藝管道設(shè)計應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：第一，滿足化工工藝流程需要。第二，方便操作管理，且能有效保證化工生產(chǎn)的安全。第三，方便管道的安裝和維護。第四，管道整齊、美觀，且節(jié)約材料、成本。

1.2 考慮因素

在化工工藝管道設(shè)計中應(yīng)充分考慮以下因素：第一，物料因素。部分化學(xué)原料具有較強的腐蝕性，會加速管道的老化。并且在輸送易燃、易爆等原料，還需合理選擇管道位置，并加裝相應(yīng)的保護裝置。另外，還需考慮熱應(yīng)力，合理設(shè)計管道補償方案。第二，考慮施工、操作、維修的便捷性，應(yīng)減少管道彎道數(shù)量、交叉節(jié)點，合理選擇管道排列方式。如果支管過多，則要進一步優(yōu)化管道布置方式。第三，考慮安全生產(chǎn)的需求。比如埋入地下的管道要加裝套管；為防止介質(zhì)流動出現(xiàn)靜電聚集問題，引發(fā)危險，要對管道進行接地；輸送易燃、易爆介質(zhì)的管道，應(yīng)當(dāng)設(shè)置相應(yīng)的安全保護裝置，并避開人行道、生活區(qū)域等人群聚集場所。第四，其他因素。如成本因素，減少彎道設(shè)計，并依據(jù)就近原則設(shè)計管道線路；環(huán)境因素。比如考慮冬季低溫的影響，以免管道凍結(jié)。

1.3 設(shè)計依據(jù)

在化工工藝管道設(shè)計中應(yīng)依據(jù)以下技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：《石油化工管道柔性設(shè)計規(guī)范》 SH/T3041—2002、GB50236—98《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范、GB50235—97《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》、《石油化工設(shè)備和管道隔熱技術(shù)規(guī)范》 SH3010—2000等。

2 化工工藝管道設(shè)計的配管注意事項

2.1 基本原則

化工工藝管道設(shè)計應(yīng)按照以下原則進行配管設(shè)計：第一，應(yīng)嚴格依據(jù)化工工藝管道設(shè)計圖、工藝設(shè)計設(shè)備圖以及流程圖進行配管。如果發(fā)現(xiàn)其中存在錯誤，則應(yīng)及時反饋、修改。第二，配管人員要提前熟悉設(shè)計圖紙、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量要求等。同時，技術(shù)人員還可進行技術(shù)交底。第三，確保所用管件、閥門、儀表等符合質(zhì)量要求。

2.2 配管選材及防腐

配管選材對化工生產(chǎn)質(zhì)量的影響非常大。在這一過程中應(yīng)注意以下問題：第一，要深入分析材料的物理、化學(xué)特性，從而有效保證配管的使用性能。第二，結(jié)合化工生產(chǎn)實際，選擇不受環(huán)境影響的管道材料，確保配管安全性。第三，針對配管易發(fā)故障點，要加裝相應(yīng)的預(yù)警設(shè)備，以便能及時處理管道故障，保證管道安全。第四，積極運用新技術(shù)、新材料，優(yōu)化、改進化工工藝管道配管，從而保證化工工藝管道能切實滿足化工生產(chǎn)需求。第五，為了進一步提升管道的使用性能，延長管道的使用周期，還應(yīng)進行管道的防腐處理。一般情況下，多采用噴涂防腐涂料的方法。

2.3 蒸汽支管設(shè)計注意事項

一般情況下，蒸汽支管位于主管內(nèi)部最上端。作為重要的公用管道，蒸汽管道應(yīng)當(dāng)具備較高的經(jīng)濟性、美觀性、安全性。

在這一過程中要注意以下問題：第一，如果蒸汽管道是從主管頂部接出，則要在支管上設(shè)置控制閥。比如將其布置在接近主管的橫向管道中。另外，應(yīng)優(yōu)先選擇切斷閥。第二，注意不能在高要求的蒸汽管道上接出蒸汽支管。第三，不能從蒸汽管道補償器中引出支管。如果是從蒸汽管道兩側(cè)引出的支管，則需控制蒸汽管道的位移，以免受到側(cè)向力的影響，蒸汽管道出現(xiàn)偏移現(xiàn)象。尤其是要控制支管所受壓力，以免主管膨脹。第四，要充分依據(jù)計算結(jié)果進行“Π”型補償器的布置。第五，電氣設(shè)備、儀表等盡量布置在蒸汽支管上層位置。

2.4 管廊管道設(shè)計注意事項

化工工藝管道多是用于有毒、強腐蝕性等物質(zhì)的輸送。若管廊管道設(shè)計不當(dāng)，則有可能導(dǎo)致管道泄漏，甚至是引發(fā)爆炸事故。所以，要高度重視管廊管道設(shè)計。

在這一過程中應(yīng)注意以下要點：①充分依據(jù)管道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，將管道集中布置在合理的區(qū)域，從而保證管道的完整、安全。②將不同用途的管道合理布置在管道層級中。如在第一、二層布置物料管。第三層布置公用工程管道。第四層安裝儀表、槽板等設(shè)施。③高度重視再沸器的安裝。依據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，多是將再沸器安裝在塔底，并合理控制其換熱管的管長、管徑。④重視冷凝器的安裝。盡量選擇通風(fēng)良好的區(qū)域安裝冷凝器。重點避開高溫、水蒸氣多的區(qū)域。⑥在引出不同介質(zhì)的管道時要合理選擇引出部位。比如針對氣相介質(zhì)，可選擇總管上部位置。同時，還要控制主管引出高度。⑦盡量減少閥門布置數(shù)量。若要布置，則應(yīng)采用集中布置的方式。⑧若管廊通過人行道、道路，不能設(shè)置法蘭、螺紋連接件，以免管道泄漏。⑨在寒冷地區(qū)應(yīng)設(shè)置旁路，以免其上下循環(huán)水干管出現(xiàn)凍結(jié)情況。

2.5 排液設(shè)施設(shè)計注意事項

如果蒸汽管道中存在大量的高溫蒸汽，那么在低溫環(huán)境就會產(chǎn)生凝液。若不能及時排除這些凝液，形成汽液混流，就有可能導(dǎo)致管道裂縫。所以，要重視排液設(shè)施設(shè)計，及時排除管道中的凝液。

首先，要合理設(shè)置排液設(shè)施。一般情況下，都是依據(jù)壓力蒸汽狀態(tài)設(shè)置配液設(shè)施。如果壓力蒸汽狀態(tài)是過熱狀態(tài)，則可不設(shè)置排液設(shè)施。如果不屬于過熱狀態(tài)，且經(jīng)常出現(xiàn)較多凝液，則要設(shè)置專門的排液設(shè)施，并盡量根據(jù)蒸汽壓力等級選擇不同的排液設(shè)施。其次，若有必要應(yīng)設(shè)置輸水管道。比如可在蒸汽主管末端設(shè)置分液包。但要注意需依據(jù)實際情況合理控制分液包間隔。如在過熱蒸汽中分液包間距應(yīng)控制在160m 左右。最后，為了保證作業(yè)人員的安全，還應(yīng)當(dāng)在放空管下端的彎頭部門安裝排液孔，并將其管子相連，從而將凝液引入到漏斗、排水溝處。如果還需要在此處安裝消聲器，則應(yīng)在其底部安裝支架。

2.6 凝液管設(shè)計注意事項

第一，為了增強凝液收集效果，可在凝液管道上設(shè)置補償器。但要注意應(yīng)選擇水平方向、立管傾斜段位置安裝補償器。這樣就能杜絕水錘問題。第二，在連接凝液管時，要充分依據(jù)蒸汽壓力選擇不同規(guī)格的凝液管。第三，還要依據(jù)蒸汽支管直徑，合理控制介質(zhì)流向的傾斜度。如果直徑在50mm以上，則可將以傾斜45°的方式連接凝液管、總管。如果直徑在50mm 以下，則可以傾斜90°的方式連接凝液管、總管。但無論是哪一種，都要注意應(yīng)利用法蘭安裝蒸汽流水閥。

3 配管設(shè)計優(yōu)化

為了進一步提高配管的適用性，在配管過程中設(shè)計人員還應(yīng)當(dāng)采用有效的措施進行配管優(yōu)化。具體可采取以下方法：第一，若前后壓力相同，則應(yīng)選擇材質(zhì)優(yōu)良的螺栓、閥門；當(dāng)管道材質(zhì)相同時，則要保證螺栓、閥門、墊片都是高壓材質(zhì)。第二，在泵進口管道設(shè)計中，要充分依據(jù)泵揚程確定管道直徑。同時，依據(jù)管程短、壓損小的原則優(yōu)化管道的整體布局。除此之外，還應(yīng)充分考慮安全、成本等要素，繼續(xù)優(yōu)化管道設(shè)計。第三，在管道連接設(shè)備的設(shè)計中，一定要控制設(shè)備之間的距離，并使高危設(shè)備遠離人群。同時，應(yīng)當(dāng)盡量選擇智能化的設(shè)備，實現(xiàn)化工工藝管道系統(tǒng)的智能化、自動化、信息化。第四，若條件允許，可充分應(yīng)用計算機提前進行管道設(shè)計模擬、運行，從而減少管道碰撞、交叉等問題。相比于傳統(tǒng)的人工設(shè)計方式來說，進行設(shè)計模擬可以在不安裝管道的情況下，對其中可能存在的問題進行預(yù)測、分析。這樣能減少后期的返工問題，提升管道設(shè)計方案的合理性、科學(xué)性。

4 結(jié)語

綜上所述，在化工工藝管道設(shè)計配管中，需嚴格依據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)規(guī)范及設(shè)計要求進行管道設(shè)計，并充分考慮環(huán)境、化工工藝對管道的要求，盡可能地保證管道設(shè)計的合理性。同時，還應(yīng)注意蒸汽支管、管廊管道等設(shè)計要點，并加強管道連接設(shè)備間距的控制，或是靈活運用計算機，從而進一步提升配管的科學(xué)性、合理性。