浅谈化工管道布置设计中的几点不足

浅谈化工管道布置设计中的几点不足

李昂

身份证号码： 12010119850824****

摘要：石油化工管道作为输送物料的媒介,其设计的合理性对管道安全稳定运行至关重要。同时石油化工管道设计具有技术性以及复杂性等特点。因此需要设计人员加强对石油化工管道设计要点的相关研究。本文首先对管道设计安全因素实施解析。然后分别对管道布置设计要点、管道支架设计要点进行合理分析和总结，以期为提升石油化工管道的设计质量提供一定参考。

关键词: 石油化工管道设计;安全因素;管道布置;管道支架

实际石油化工管道设计技术性要求较多,例如从美观的角度，管道布局应成排、成组，之间连接的管道路线应合理，并且应具有一定的柔性。因石油化工管道设计复杂程度较高,如考虑管道的热胀冷缩作用、输送介质的特性、管道安装和操作的便利性等。因此在进行石油化工管道设计过程中，要求重点考虑下列设计要点。

一、管道设计安全因素解析

一般来说，石油化工管道在使用过程中存在危险性，这就需要设计人员重点考虑设计安全因素，在此举几个例子：

（1）管道进出装置界区处需要设置切断阀，并在靠近装置一侧设置8字盲板,这样可以避免因阀门的问题而导致的介质泄漏问题。（2）对于管道一些有人员频繁操作的法兰处泄漏点，需要布设检测报警装置，对有毒、易燃、易爆介质浓度进行实时监测。（3）对干石油化工管道来说，法兰以及接头等位置易破裂或泄漏，其需要根据不同位置设计专门保护罩，对管道部件实施合理保护。（4）应在管道法兰处设置静电跨接装置，有效降低静电的危害。

二、化工管道的设计原则

（一）需要对管道走向的合理性进行核实

管道布置应严格遵循工艺要求，满足运行使用，这是进行设计的前提。例如，避免泄压或者排液总管高于泄压阀或者排液阀的情况出现，这就需要设计人员对管线和阀门的位置进行合理安置。再比如，管线介质如果为重力流，则也应该合理安排好管道走向，保证介质能顺利进入下游系统。

（二）管道设计中要因地制宜

有时候管道布置还要考虑当地的气候条件，对于寒冷地区，要尽可能避免出现管道低点或者死区，否则容易出现液体凝固或冻结的情况，同时还要做好必要的防冻措施。

（三）需要注意设计的经济性

管道的走向布置也应该考虑经济性成本，在满足工艺要求的走向前提下，尽可能减少管道材料的使用。这就需要合理规划管路走向，减少材料的消耗。同时还要关注管道走向对于施工难易程度的影响，以减少在施工阶段的各方面成本消耗。

三、化工管道的设计要点

（一）管道布置设计要点分析

管路系统是工厂的重要组成部分，类似于人体的“血管”。也是影响工厂顺利运行的关键内容之一。因此设计人员应重点结合管道的施工、运行、检修等各项要求，合理优化设计内容，满足业主的各项需求。例如，对于厂区内管廊的设计来说，应尽可能保证预留20%左右空间余量，以便满足业主今后的改扩建需求。这就要求在设计阶段应合理规划好管廊上的空间排布。以下再列举一些管道布置设计中的典型注意事项：

（1）对于设备尾气排放管线或者安全阀泄放管线，接入收集总管时，应沿着液体流向在总管上部以45度倾斜角接入，这样既可有效避免液体回流。

（2）如果不可避免地会出现泄压总管道高于各个泄放支路出口时，应在支路的最低点位置加装手动放液阀，从而避免出现袋形积液问题。

（3）管道异径管的选用形式应根据不同场合合理选用。例如，离心泵的入口，应采用顶部平齐的偏心异径管，以防止泵的气蚀。水平管路的地处如果需要设置异径管，则应选择底部平齐的异径管，防止积液。

（4）应根据管路的实际走向，根据“高点放空，低点放净”的原则，在适当位置增加放空和放净阀。同时还要注意排放口不要冲向人员通行的区域，防止意外发生。

（二）管道支架设计要点分析

管道支架设计的合理性也应得到设计人员重点关注，以往的一些案例也证明，管架设计不合理也会导致安全事故的发生。

（1）管道支架位置设置要求

当管道无垂直位移时，应当设置刚性承重支架；当垂直位移较小时则考虑使用可变弹簧支架；而重直位移较大时应使用恒力吊架。基于固定点的线性位移和角位移考虑，固定点外无线性位移和角位移时应采用固定支架，当某支架点有角位移无横向位移时，应使用限位支架。当某支架点有横向位移无角位移时设置导向支架。

（2）保证管道支吊架数量合理性

一般来说，管道支架设置位置和数量应根据管道应力分布状态确定，这样才能保证管道的安全运行。基于管道一次应力以及挠度设计标准，增加支架数量可以降低管道局部受力。但是从消除二次应力的角度出发，则需要减少支架数量。因此支架数量应当平衡一次应力挠度以及二次应力两方面的要求。

（3）管道支架安装位置注意事项

管道支架的设置位置也要具备合理性。例如当设备管口安装较大尺寸阀门时，为了减少设备管口的受力，应在管道上设置支架，以分担管口受力。对于从设备底部管口引出的管线，不能在从竖直方向到水平方向拐弯位置处的弯头正下方设置管架，这会影响竖直管道的正常热膨胀，造成设备管口的应力集中。另外管架的设置位置也不应当影响人员的通行，操作和其他检修工作。

石油化工装置管道的布置，对于各生产单元和全厂的正常运行都有重要影响，在设计过程中应严格遵循设计规范进行，切不可轻视。并且还要综合考量今后施工的难易程度和成本问题，这也对设计人员提出了更高的要求。当今的工程项目已经不单单是纯粹的设计工作内容本身，还更多的考虑了时间和经济效益等问题，设计过程中应考虑的问题也随之增加，这就对设计人员的综合素质提出了更高的要求。本文对石油化工管道的布置设计原则和要点进行了一定的总结，希望能给各位设计人员提供一些有所裨益的经验教训。

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