化工工藝管道設(shè)計(jì)安裝維護(hù)研究

郭勝磊

煙臺(tái)萬(wàn)華成達(dá)化學(xué)有限公司 山東煙臺(tái) 264000

1 化工管道安裝的復(fù)雜性分析

1.1 材料與安裝對(duì)象具有復(fù)雜性

首先，管道管件本身的類型具有復(fù)雜性，除了直管與彎管等管件類型，用于管道連接的相關(guān)配件也具有復(fù)雜性，管道變徑時(shí)的相關(guān)配件、接頭用的配件，為了達(dá)到控制油氣輸送的目的還要用到各種類型的閥門，為了減少冷熱交替給管道造成的影響還要用到膨脹節(jié)，此外，管路上用于與各種儀器儀表相連接的接頭也類型繁多，在管道安裝過(guò)程中還要考慮各種配件的各種材質(zhì)，管道安裝過(guò)程中需要用到的各種元件與配件的規(guī)格與質(zhì)量都是相當(dāng)復(fù)雜的，選擇與應(yīng)用難度很大。

1.2 安裝過(guò)程的復(fù)雜性

化工管道的線路具有復(fù)雜性，與管道線路相關(guān)的支撐系統(tǒng)復(fù)雜，在安裝過(guò)程中所用到的支吊架結(jié)構(gòu)又多，這些都增加了管道安裝過(guò)程的難度。

1.3 管道安裝的緊密性要求比較高

為了防止油氣泄漏，管道與管道之間一定要連接得夠緊密，這就要求施工人員不僅要操作熟練，對(duì)管道與管道之間連接的緊密程度有所了解，還要掌握一些先進(jìn)的焊接與其他連接技術(shù)。

1.4 施工環(huán)境的復(fù)雜性

化工管道工程跨越我國(guó)大多數(shù)的省份，而我國(guó)幅員廣闊，為此施工氣候條件、施工的土地條件一定會(huì)隨著施工地點(diǎn)的變化而變化，所以說(shuō)化工管道安裝的施工環(huán)境復(fù)雜，如果施工人員不能夠根據(jù)施工環(huán)境的變化而相應(yīng)的改變施工方式，一定會(huì)因?yàn)榄h(huán)境的不同而影響施工質(zhì)量。

2 化學(xué)工藝的管道設(shè)計(jì)要求以及考慮因素

2.1 基本的要求

化學(xué)工藝管道的設(shè)計(jì)必須滿足下面幾點(diǎn)要求：首先，契合化學(xué)工藝的流程需求。其次，管道閥門操作的管理較為方便，能保證化工生產(chǎn)的安全性。再次，管道的安裝以及維護(hù)較為方便。最后，管道較為齊整以及美觀，能夠節(jié)省基本的材料以及成本。

2.2 需要考慮的要素設(shè)計(jì)

化工工藝管道時(shí)，應(yīng)考慮以下因素：一些化學(xué)介質(zhì)可能具有很高的腐蝕性，會(huì)加速管道的老化。另外，在運(yùn)輸易燃易爆物料時(shí)，除需用法蘭連接外，均應(yīng)采用焊接連接。高溫管道在配管設(shè)計(jì)時(shí)需考慮熱應(yīng)力的影響，并且采用合理的柔性配管設(shè)計(jì)方案。其次，為方便施工、操作以及維護(hù)，需要減少?gòu)澒芤约跋嘟还?jié)點(diǎn)的數(shù)量，并合理布置管道的位置。如果分支太多，則需要進(jìn)一步優(yōu)化管道的布局。其次，考慮安全生產(chǎn)的必要性。例如，埋在地下的管道應(yīng)裝有套管，套管應(yīng)接地以防止靜電流的危害。輸送具有腐蝕性物質(zhì)的管道和公用工程管道布置在同一管架采用多層布置時(shí)，腐蝕性物料管道應(yīng)布置在下層，高溫管道布置在上層。最后，其他因素：包括環(huán)境因素、基于鄰近性原理的管道路線設(shè)計(jì)以及成本因素等。例如在寒冷的冬天需要避免管道的凍結(jié)帶來(lái)的影響，北方建設(shè)項(xiàng)目需考慮采用耐低溫管道材料，易凝結(jié)介質(zhì)管道需采取伴熱措施。

2.3 基本的原則

化學(xué)工藝管道的管道設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)以下原則進(jìn)行設(shè)計(jì)：首先，管道布置設(shè)計(jì)人員需要認(rèn)真掌握相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和手冊(cè)等技術(shù)要求。其次，設(shè)計(jì)人員需根據(jù)化工工藝流程圖和設(shè)備布置確定大體的總管布置走向和位置。在此階段需與業(yè)主保持溝通和反饋，以便了解業(yè)主的預(yù)想方案，盡量滿足其要求設(shè)計(jì)。

3 化工工藝中管道設(shè)計(jì)的優(yōu)化

在設(shè)計(jì)化學(xué)工藝管道時(shí)，必須仔細(xì)地考慮到管道中氣體以及液體的性質(zhì)并進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。在化工泵的入口以及出口管道的設(shè)計(jì)中，泵的入口管道應(yīng)當(dāng)采用短而直的布置，但還應(yīng)當(dāng)考慮具有一定的柔性。出口管道的設(shè)計(jì)重心是需考慮管道上閥門操作方便。同心異徑管安裝在化學(xué)泵的出口處垂直管上，偏心異徑管應(yīng)設(shè)置在臥式泵的進(jìn)口處以及頂部，以防止液體在管道中積聚。

管道設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要基于工藝的流程對(duì)管道進(jìn)行整體的布局，以使管道盡可能短，并減少壓力上的損失。管道的合理設(shè)計(jì)需要過(guò)程的合理設(shè)計(jì)為前提，化工企業(yè)需要遵守相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)的原則，考慮制造設(shè)備的維護(hù)成本、具體環(huán)境、安全性能以及建造成本等。采取措施來(lái)改善三種廢物的后處理相應(yīng)的環(huán)節(jié)，并對(duì)對(duì)應(yīng)的工藝流程進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。化工裝置的各種設(shè)備采用管道連接，工藝設(shè)備的合理布置對(duì)于化學(xué)管道的合理布局十分的重要。在確定設(shè)備布置方案時(shí)，應(yīng)該預(yù)先考慮管道布置的走向和空間，例如在確定塔的設(shè)備布置時(shí)，需同時(shí)考慮將塔的周圍區(qū)域劃分為操作檢修側(cè)和管道布置側(cè)。管道應(yīng)盡可能沿塔布置，應(yīng)首先考慮大管道和重力流管道的設(shè)計(jì)。塔頂油氣管道去冷凝設(shè)備管線應(yīng)采用步步低設(shè)計(jì)來(lái)避免袋形。管架起到支持管道以及固定系統(tǒng)的作用。應(yīng)根據(jù)管架之間的距離以及管架的承載能力，合理選擇管架的材料和管架的設(shè)計(jì)方式。不合理的管道設(shè)計(jì)會(huì)給管道造成不必要的壓力，增加損壞管道、連接件以及閥門的可能性，并帶來(lái)很大的安全隱患。

4 化工工藝管道設(shè)計(jì)安裝維護(hù)措施

4.1 設(shè)置安全裝置

針對(duì)火災(zāi)危險(xiǎn)系數(shù)較大的管網(wǎng)系統(tǒng)，要安裝報(bào)警裝置，自動(dòng)檢測(cè)可燃?xì)怏w濃度，一旦超出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，要及時(shí)發(fā)出警報(bào)。另外，當(dāng)發(fā)現(xiàn)火險(xiǎn)隱患時(shí)，可以通過(guò)水噴淋等滅火裝置對(duì)火險(xiǎn)隱患及時(shí)撲救。

4.2 采取必要的防腐措施

對(duì)于管道的防腐，主要有兩種思路。一種是利用介質(zhì)將管道與完成管道腐蝕的因素與環(huán)境隔離開(kāi)來(lái)，由此達(dá)到防腐的目的，可以通過(guò)涂層防護(hù)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這種思路；另一種思路是加強(qiáng)內(nèi)外管道本身的防腐能力，現(xiàn)在可以通過(guò)鋼塑復(fù)合管防腐蝕工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4.3 規(guī)范安全操作

在實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，為了維護(hù)好工藝管道，確保管道的使用性能，必須要嚴(yán)格要求物料的輸送溫度以及流速等，保證相關(guān)的工藝參數(shù)符合實(shí)際操作條件，維護(hù)管道的穩(wěn)定性。

綜上所述，化工工藝管道在化工企業(yè)的日常生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用，其設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)都是不容忽視的環(huán)節(jié)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，無(wú)論是設(shè)計(jì)工作還是安裝與維護(hù)工作都應(yīng)該嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。