化工管道设计范文

化工管道设计范文（精选11篇）

化工管道设计 第1篇

关键词：平面布置,开口布置,管道排列,管道支架,平台梯子

1 概述

塔在石油化工生产中占据着重要地位, 是石油化工生产过程中气液传质、液液传质等的主要设备;在石油化工装置中一般比较常用的塔有精馏塔、萃取塔、吸收塔、解析塔等, 以此达到分离、提纯等目的;以下从塔的平面布置、敷塔管道设计、平台梯子设置等这几个方面来讨论。

2 塔的平面布置

2.1 平面布置

一般塔与其进料加热器、重沸器、冷凝冷却器、回流罐、塔底抽出泵等构成一组, 应考虑塔与他们之间的关系并尽可能靠近布置。布置时应考虑下列情况:

(1) 要考虑塔的安装位置和安装方法;

(2) 要考虑装配塔内件 (塔盘等) 进出的空间;

(3) 布置两个或多个塔时中心线应布置在一条直线上并与管桥平行。

(4) 两塔之间净距不宜小于2.5米, 以便敷设管道和设置平台。

(5) 对于长径比大的塔, 自身支撑难度比较大或不可能的, 可以考虑在构架内或者沿构架布置, 由构架来进行支撑;没有构架的地方, 应取塔中支撑。

(6) 一些直径较小的塔往往有锥形裙座, 此时应考虑直径较小塔的自身支撑空间。

2.2 塔的安装高度

在确定塔安装高度时, 应考虑以下几方面因素:

(1) 裙座尽可能低, 这对投资是有利的;

(2) 塔底管道与泵相连接的, 塔的裙座高度应满足其塔底泵的汽蚀余量的要求;

(3) 带有非明火加热的重沸器的塔, 塔的安装高度应满足塔最低液位到重沸器之间最低净液柱的高度要求;

(4) 对于成组布置采用联合平台的塔, 为了联合塔平台各层高度取齐或者高差不至于过大, 一般会抬高某个塔的裙座;

(5) 塔的安装高度还应满足底部管道进出管桥侧梁的要求, 其基础面一般宜高出地面0.2米。

3 敷塔管道设计

3.1 塔体开口布置

在塔体上开口时, 结合塔的内部结构和整个设备的总体布置, 要在满足工艺要求的同时也要便于操作和检修, 同时也应充分考虑与塔嘴子连接的管道和塔的外观。通常可将塔四周大致划分为管道敷设所需的“管道侧”和操作和检修所需的“操作侧”, 但有时很难将上述两侧严格分清。塔体开口方位一般布置如下:

(1) 塔顶安全阀口、气相馏出线、放空口等一般布置在塔顶封头上;

(2) 塔的回流口:开口方位一般与塔板溢流方式及回流管内部结构等有关;

(3) 进料开口:气液混相进料开口一般布置在塔板上方并设分配器, 当流速较高时应切线进入, 并设螺旋导板;气相进料开口一般布置在塔板上方, 与降液管平行, 当气体流速较高时应设分配器;

(4) 侧线产品抽出口:应布置在降液管下方的弓形范围内, 一般宜设抽出斗;

(5) 重沸器油气返回口:应设在与塔受液槽平行的塔中心线上;

(6) 塔的人孔要避开液管或受液槽区域, 一般应设在塔板上方的鼓泡区;考虑到美观性、操作性、进出塔内的安全、方便性, 塔的人孔中心距平台面高度一般为0.6~1.2米, 最适宜高度为0.8米, 且一般应尽量布置在操作区的同一角度上, 并且不要离塔顶吊柱太远, 以便吊装塔内件;

(7) 为了方便观测、操作及检修等, 液位控制计、液位计、液位开关等装置常位于梯子附近、塔平台内或局部平台端部, 且不得把液位计接口布置在进料口对面60°角范围内, 除非进料口有内挡板保护。如果没有特别说明, 一般温度计测量液相温度, 压力表测量气相压力, 且开口一般≤0.1米测量的为液相, >0.1米测量的为气相。

3.2 敷塔管道的排列

管道敷设应满足工艺PID的要求, 每一根管道都应沿塔敷设, 要求整齐美观, 布置合理, 并应考虑可操作性和安全性, 每一条管道都应尽可能短, 并且充分考虑热应力的影响, 沿管道侧的塔外壁呈同心圆, 从塔顶顺序敷设到塔底, 并且应首先考虑塔顶管道和大口径管道, 然后考虑塔底管道和小口径管道的布置;

3.3 敷塔管道支架

沿塔敷设的管道应设置承重支架和导向支架, 管道的最大导向支架间距应符合SH3012~2011第13.1.15条的规定, 承重支架应设置在靠近设备管口处, 以减少管口受力。

4 平台梯子设置

塔的平台主要用于开关阀门、采样、测量仪表、装卸塔内件、进入人孔检修等。针对上述用途, 在以下地方应考虑设置平台:需要热紧螺栓的地方, 装卸安全阀、检验弹簧、检测管线壁厚等的位置, 有人孔和手孔的地方, 双塔, 三塔或者多塔联合的, 应考虑做联合塔平台, 以方便操作和同行等;底层平台距地面高度不应小于3米, 相邻两层塔平台的层高不能超过7米;相邻两层平台间净距不小于2.1米;一般平台宽度为1米, 有人孔的平台1.5米, 各种通道净宽度不小于0.6米。梯子通常应设在检修侧, 直梯高度距地面或平台超过2米应加护笼。长度等于或者大于8米的平台应在两个方向设梯子。

5 结语

一个完美的设计要遵循规范、标准、流程, 也要讲究美观性、整齐性。以上论述是笔者在参考规范和标准的前提下, 结合实际工作经验进行的总结。

参考文献

[1]GB 50160~2008, 石油化工企业设计防火规范, 2009.

[2]张德姜, 王怀义, 刘绍叶, 石油化工装置工艺管道安装设计手册, 2009.

[3]SH 3011~2011, 石油化工工艺装置布置设计规范, 2011.

化工管道设计 第2篇

3结语

总的来说，由于在石油化工工艺装置中，排液体的温度处于流动状态，温度较高。因此，在压力蒸汽管道的设计中，需要考虑管道设备的外观和形状，各项施工操作要符合相关的管道施工标准，通过科学精确的计算和分析，利用模型进行测试，以此来确保整个压力蒸汽管道设备的安全性和实用性，进一步促进我国石油化工领域的蓬勃发展。

参考文献：

探讨化工工艺管道蒸汽伴管的设计 第3篇

【关键词】化工工艺；蒸汽伴管；设计；讨论

伴热是一种行之有效的管道防冻和保温举措，已在化工工程建设中取得广泛的应用，它工作原理就是利用伴热媒介所散发的热量，通过间接或直接的热循环将伴热管道损失了的热量加以补充，以达到保温、防冻、升温的目的。可分为4种：夹套伴热、电伴热、外伴热管伴热和内伴热管伴热。蒸汽、热水、热载和电热是工艺管最经常用到的的伴热介质。基于蒸汽适用范围较广、温度易于调节、取用方便和冷凝潜热大等方面特点，蒸汽伴热一直都是一种非常重要的保温方式。可是蒸汽伴热的设计方案也一直是管道设计人员普遍认为的一个难点。本文通过对本院承接的典型的化工管道设计项目进行分析，期望可以为同类的工程项目设计提供一些可靠的参考。

一、蒸汽伴热管道相关的系统设计理念

（一）蒸汽伴热的组成结构

常用于低温环境，易凝固、冷凝，和因损失热度导致工艺介质的黏度增高或腐蚀性气体中生成冷凝水从而对正常生产操作的仪表、管线和设备造成一定的影响，在没有特殊加热处理的情况下，常规都会采用蒸汽伴管。具有代表性的蒸汽伴管管道系统结构组成如图1所示。蒸汽伴热系统的构成部分为：①冷凝水总管；②蒸汽引入管；③冷凝水引出管；④蒸汽分配站；⑤冷凝水收集站；⑥蒸汽伴管；⑦蒸汽总管。

（二）蒸汽伴热的设计组成部分

（1）蒸汽伴管流程图：①表示界区（或装置）内外所有需要伴热的设备和管道的伴热系统；②图例和代号与管道仪表流程图所用图例与代号应一致；③若被伴热管道太长必须分段伴热时，应注明被伴热管道的段次。段次顺序按被伴热管道介质流向编号，注明在管道号的后面；④蒸汽分配站和冷凝水收集站的型式（立式或卧式）应与伴热管道布置图相同；⑤图面内容应包括蒸汽进口管（从气源管引汽）、蒸汽分配站、伴管（仅局部表示，并标注首末序号）、冷凝水收集站及冷凝水回收系统（或不回收直接排入下水道）。

（2）伴管和伴管站的管道布置图：①对于全部所有需要蒸汽伴热的管体管道，采用实粗线将其在伴管道的伴管管道布置图上来进行充分的表示表示出来；②全部所有蒸汽伴管的号码管道号要在伴管管道布置图上标注出来；③全部所有的蒸汽伴管站和收集站，在半伴管管道布置图上都要显示；④蒸汽分配站和冷凝液收集站同样要标注在相应的伴管管道平面图中，等到等待工艺管线安装完毕以后，对需要对其操作通道做考虑操作通道的分配站的方位应该适当的调整。

（3）伴管和伴管站一览表按照《化工装置管道布置设计内容和深度规定》中的有关规定进行实施。

（4）在蒸汽分配站的上部将非自导形蒸汽分配站的蒸汽引入，常用设置位置在1楼，因冷凝水和蒸汽主管通常以空中架空的方式和管廊中敷设；在蒸汽分配站的下部引入自导式蒸汽分配站的蒸汽，常用的设置位置是在两层楼面以上，而引入管的位置需要高于蒸汽主管。

（5）伴管站的识别标签：伴管站需要对伴管的起始点、编号做明确的标注，每根伴管上要设立两个相同的标识，一个设置在蒸汽分配站上，另一个在冷凝水收集站上设置，这可以为查找和维修取得便利条件。

（6）要宜水平安装冷凝水收集站。但是跟据现场的实际工程情况也允许将分配站和收集站垂直安装。

（三）允许蒸汽伴管系统中U形弯累计上升的高度

在设架伴热蒸汽管过程中会出现U形弯（袋形）。出现U形弯会使蒸汽伴热管的压力增加，使得空气不能有效地排出，致使气阻产生，同时还可能引起不同程度的水击。因此，当伴管出现U形弯在有效伴热长度允许的最大范围内时，累计上升高度如表1中数值所示：

表1 汽伴管最大允许U形弯累计上升高度

蒸汽压力累计上升高度蒸汽压力累计上升高度

0.3～0.54>0.7～1.06

>0.5～0.75

二、施工材料

常用于伴管的管道材料有碳钢管、紫铜管和不锈钢管这3种。不锈钢管和紫铜管作为国外工程中常用的伴管，不锈钢管与紫铜管的价格相比较便宜一些，但是紫铜管却更容易进行连接和弯曲。由于碳钢管有容易被腐蚀的特性，很少应用在国外的蒸汽伴热系统中。但是我国目前化工工艺管道蒸汽半管的设计中却经常采用以碳钢管和不锈钢作为伴热管。

三、施工要求

（1）從主管顶部将伴管蒸汽引出，并在引出处的根部设立一个切断阀门，最好将其设置于水平管道上。

（2）不回收凝结水通过疏水阀后，再做集中处理。

（3）最好对每根伴管设置一个单独的疏水阀，不建议将多个伴管的疏水管道合并。

（4）从高点将伴管蒸汽引入，沿着被伴热管道进行由高向低的敷设，应该从低点排出凝结水，将U形弯的产生量控制到最少，以便防止气阻和液阻的产生。

（5）为了杜绝水蒸汽窜入凝结水管网将系统的背压升高，从而对凝结水系统的正常运行进行干扰，不应该将疏水阀组设置旁路阀。

（6）在密闭凝结水系统中，凝结水回收总管的顶端凝结水返回管应顺介质流向45°斜接。敞开凝结水系统中，疏水阀排出的凝结水最好经汽水分离器冷却后再排至下水系统。

总结

本文通过对国外现有化工工艺管道蒸汽伴管设计方案的进一步解析，结合国内相关的化工工艺管道蒸汽伴管的工程设计经验和相关的规范、文献和规定，对安装过程中出现的各项问题进行充分的解答，为同种类的工程项目设计提供可靠的参考。

参考文献

[1]王少盖.化工工艺管道蒸汽伴管的设计[J].化肥设计，2008，46（1）.

[2]张发有.工艺装置蒸汽伴热管的设计与计算[J].石油化工设计，2010，27（3）

[3]徐文豪.张正斌.魏敬乾.利用装置低温余热蒸汽伴热改热水伴热浅析[J].广州化工，2010，38（4）

作者简介

化工工艺管道的伴热设计 第4篇

1 化工工艺管道

1.1 伴热形式

常见的伴热有电伴热带以及夹套管与伴管三种形式，其伴热载体包含电能与热油、蒸汽以及热水。海上平台因为受到空间影响而大多采取电伴热的方式。电伴热拥有工作方便、安全可行、基本维修业务量少等特点；且能量的合理使用率较高，运作费用不高；所保持的温度能进行合理地控制，避免管道载体温度过高。电伴热形式包含电阻加热法以及直接通电法与感应加热法3种。

1.2 伴热分配站

伴热分配站注意事项：(1)分配站通常应设定一类固定框架以及一类滑动框架；(2)分配站区域的低点必须包含切断阀与排液管。同时，蒸汽分配站也必须设定疏水阀装置；(3)仪表运用的伴热供水站/供汽通常宜简单设定，禁止和管道的伴热站统一使用。设计方案同管道类似（仪表元件方面的伴热由仪表领域进行设计，管道领域只提供站点）；(4)分配站应尽量靠柱、墙等装置，方位应尽量使得伴前管道变短。

1.3 伴热管道

伴热管道注意事项：(1)每一组伴热供汽总管中的切断阀一般置于蒸汽/热水主管中的出口位置，同时安装于水平管当中，此阀应采取截止阀的方式；(2)伴热供汽总管必须从热水/蒸汽主管顶面引出来，伴热供汽管必须从伴热站区域的水平或者顶面引出来；(3)用于油管内的伴热蒸汽管的管子，必须进行科学的筛选，采取无缝钢管的方式，管子的外表面与内表面禁止有裂缝、以及大于柄靛厚度8%左右的负偏差的机械损害等弊端；(4)每一根内伴热管选用长度时，必须比外面安排的油管稍长一点，使其在油管两端100～200mm之间通过弯头穿梭到油管管壁当中；(5)内伴热管油管之外的连通管，一般通过n型、U型弯管进行连接。若涵管法兰连接，蒸汽连通管同样法兰连接，以便检修时进行全面的拆装。在油管前的连通管必须和油管坡向以及坡度相同。在合理的连通管中设置检查阀门框架，以便随时检测。

2 化工工艺管道的伴热设计

石油化工等公司热输管道用来伴热、保温以及加热的新工艺与新技术，即管道集肤效应伴热技术（SECT法）。它应用于高凝油与稠油以及超稠油管道领域的加热与伴热。其中，集肤效应加热法一般由维护外壳、保温层面以及输油管道与伴热管4部分构成。伴热管与输油管道均属于普通钢管范畴，伴热管的直径是15～40mm，间断地焊接于输油管道当中，耐热电缆则穿梭于伴热管上，外面属于防水外壳与保温层范畴。耐热电缆贯穿于伴热钢管当中，在电缆的一端处通入有关的单相交流电。交变电流通过伴热管、电缆时，因为邻近效应以及集肤效应的影响，电流并非完全沿管壁流入，而是聚集于伴热管中的表层区域。管壁集肤层中的导电截面缩减，交流阻抗明显提高，在一样的电流影响下，伴热管获得了巨大的加热功能，通过传导使得输油管线的温度增加。

假如伴热体装置的热容量正好可以弥补日常形态下的散热亏损，不仅启动期限不短，且管道运用率不高。为了启动加热，提供多一点的伴热容量十分必要。容量太大则启动期限不长，尽管加热能量能够节省，然而设备费用会增加。正常运作的时候运作费会提升。所以，应假设每年整体运转期限、停止时刻、暂停与启动的基本次数，明确最合理的伴热体容量。

伴管工作图的基础设计：(1)在伴热分析的前提下，依据选择的伴热设计渠道实现伴管工作图管道分布设计；(2)3维电脑模型设计。a.在伴热分析（规划）图的前提下输入回流管总管以及分配站的管道形态；b.通常伴后管与伴管以及伴前管不建立模型，通过被伴管轴测图来填制伴管表的内容。当工程有指定要求的时候可以对伴后管与伴管以及伴前管构建模型。

伴热体装置的热容量无论是电加热还是热源加热均要求具有很多的热量。电加热主要是通过定电开关进行控制的，启动早期和正常工作时的电量并非出现了转变。加热热源时，只要求热源保持恒定，因为输送管温度同热源温度的差距不小，势必要求具有较多的热容量。启动时，考虑蒸汽伴热管中的热负荷应对输送管所吸收的热量状况，同时当其长度大于100～200m的时候，还应当考虑供热的蒸汽主管装置的热损失。

伴热管装置的蒸汽温度，不运用传热胶泥时，必须比输送管载体温度大1倍；运用传热胶泥时，只需比输送载体温度高15℃左右。传热胶泥能直接抹于被伴热管以及伴热蒸汽管当中，以加强它们彼此间的传热功能。目前在市场中还能够买到完整的传热胶泥条。其中，传热胶泥装置不耐高温，详细温度应用范围如制造厂的说明书所示。

3 结束语

管道伴热重点是抵偿管道传输环节中的散热亏损，维持输送载体温度不降低。伴热需要的能量除了抵偿管道散失的能量以外，还应对启动时加热管道所必需的能量进行适当的考虑。

摘要：为预防加工环节中管道与设备向四周环境吸收或者散发能量,绝热项目已成为化工装置当中无法或缺的一个部分。文章结合工艺管道伴热系统方面的设计,对相关知识进行概述、归纳,研究化工工艺管道方面的伴热设计,以期给设计同行提供条件,增加行业管道的设计能力。

关键词：加工,环节,化工,伴热系统,设计

参考文献

[1]牛艳辉.蒸汽伴热与电伴热在化工工程中的应用分析[J].广东化工,2016,(1):62-63.

化工企业压力管道管理规定 第5篇

     【颁发单位】：化工部

【发 文 号】：化生发(1995)968号 【颁布日期】：1995-12-20 【实施日期】：1995-12-20 【效 力】：有效

第一章 总则

第一条为确保化工企业压力管道安全、稳定、长周期运行，保障人民生命财产的安全，特制定本规定。

第二条本规定适用于同时具备下列条件的管道：

１、进口压力Ｐｗ≥０．１ＭＰａ；

２、公称直径Ｄｇ≥５０ｍｍ；

３、输送化工介质的工艺管道及化工生产用蒸汽管道。

（对于有重大危害的最高工作压力小于０．１ＭＰａ或公称直径小于５０ｍｍ的化工管道可参照执行。）

本规定不适用于下列管道：

１、非金属管道；

２、仪表管道；

３、设备本体所属管道；

４、非易燃介质、无毒或毒性为轻度危害介质的管道。如：水、空气、惰性气体等。

第三条管道的分级表示如下：（略）

１、输送极度或高度危害毒性介质的管道属Ａ级管道

２、物料为易燃可燃介质，工作温度大于４５０℃的合金钢及不锈钢管道，工作温度大于３７０℃的碳素钢管道属Ａ级管道。

３、工作温度高于或等于介质自燃点的管道属Ｂ级管道。

４、输送甲类火灾危险气体（爆炸下限＜１０％）介质的管道，级别应提升二级。

５、输送中度危害毒性介质、乙类火灾危险气体（爆炸下限≥１０％）、闪点小于２８℃的易燃液体介质的管道，级别应提升一级。

６、原设计腐蚀速率大于０．２５毫米／年的管道，级别应提升一级。

７、同一介质按其特性（如闪点与爆炸下限）分列不同管道级别时，应以较高级为准。

８、混合介质，以其中危害程度最大的介质为分级依据。

第二章 机构与职责

第四条各级化工主管部门

一、宣传、贯彻有关压力管道技术标准、法规、制度；

二、监督本地区化工企业严格执行有关规定；

三、逐步建立和完善本地区压力管道的管理台帐；

四、办理压力管道的使用登记手续。

第五条压力管道的使用单位

一、化工企业技术负责人（厂长、总工程师等）应对本单位压力管道的安全可靠性负责。

二、设备管理部门

１、贯彻执行有关压力管道的标准、法规、制度；

２、建立、健全压力管道技术档案；

３、编制企业压力管道安全管理的规章制度；

４、参与压力管道的安装、验收及试车工作；

５、负责压力管道的检验、修理、改造和报废等工作；

６、编制压力管道检验、修理计划并负责实施；

７、参与压力管道工艺参数变更的审批工作；

８、参与有关操作人员的安全技术教育和培训工作；

９、参与或组织压力管道事故分析；

１０、定期向化工主管部门上报本单位压力管道综合报表（附件一）（略）。

三、安全管理部门

１、负责对压力管道使用、检测的监督检查；

２、负责压力管道操作的安全教育培训、考核、发证工作；

３、负责组织压力管道事故分析及处理工作。

四、生产使用部门

１、贯彻执行有关压力管道的法规和技术标准；

２、制定有关工艺操作规程；

３、操作人员必须通过技术培训、安全教育并经考核合格后方可上岗操作；

４、严格执行巡回检查制度；

５、编制本部门压力管道检验计划；

６、负责压力管道的使用、管理、维护；

７、参与压力管道工程的竣工验收；

８、参与压力管道事故的调查分析。

第六条压力管道使用单位对管道施工、检验的质量和结论有异议时，可向上级主管部门申请仲裁。

第三章 设计

第七条具备化工工程设计资格或压力管道设计资格的单位，方可从事其资格范围内压力管道设计。

第八条使用单位有条件自行设计的，必须经省级化工主管部门进行资格认可。

第四章 安装

第九条压力管道安装单位应具备相应工程施工资格或压力管道施工资格。使用单位有条件自行施工的，必须经省级化工主管部门批准。

第十条新压力管道安装峻工后，使用单位的管理人员，应参加压力管道工程质量审查和试车工作。

第十一条使用单位应按相应标准或ＧＢＪ２３５—８２《工业管道工程施工及验收规范》、ＧＢＪ２３６—８２《现场设备、工业管道焊接工程施工及 验收规范》的规定检查验收。

第十二条管道安装单位向使用单位办理移交手续时，必须将压力管道全部技术资料和竣工图样移交给使用单位主管部门。

第五章 日常管理

第十三条使用登记

一、使用单位在压力管道投用前必须办理使用登记手续。大型企业由省级化工厅（局）办理，中小型企业由地、市级化工主管部门办理。

二、登记范围

１、新建、改建工程的压力管道；

２、在用压力管道

（１）Ａ、Ｂ级压力管道的使用登记按第十三条第一款办理；

（２）Ｃ、Ｄ级压力管道的使用登记手续，由使用单位有关部门办理；

三、使用单位在办理压力管道使用手续时，必须填写《化工企业压力管道使用登记表》（附件二）（略），并携带下列技术资料文件。

１、新压力管道

（１）主要部件合格证书（管材、阀门、安全阀）；

（２）竣工图样；

（３）安装交工技术资料。

２、在用压力管道

（１）压力管道检验报告；

（２）主要部件质量报告。

第十四条档案管理

一、应以装置或公用管线为单位建立压力管道档案，管理人员应认真、准确、及时填写。

二、压力管道技术档案应包含的内容；

（１）《化工企业压力管道使用登记证》（附件三）（略）；

（２）有关设计资料；

（３）制造安装交工文件、竣工图样和空视图；主要部件（管、阀门、安全阀等）合格证书；

（４）检验记录、历年检验报告；

（５）修理与改造方案、批准文件、施工记录和交工文件；

（６）安全附件校验、修理和更换记录；

（７）事故记录与报告。

第十五条运行与维护基本要求

１、岗位操作人员必须持安全操作证上岗；

２、岗位操作人员要严格执行操作规程，做好运行检查和操作记录；

３、操作人员定时按路线进行巡线检查，必要时采用测漏仪进行检查，做好检查记录。

第十六条压力管道出现下列异常情况，操作人员应及时向本单位有关部门报告，必要时采取应急措施。

１、压力管道工作压力、介质温度或壁温超过允许值，采取措施得不到控制；

２、压力管道冻堵；

３、压力管道出现裂缝、变形、泄漏；

４、安全附件失灵；

５、压力管道的阀门及监控装置失录，危及安全运行；

６、发生火灾直接威胁压力管道安全运行；

７、压力管道发生严重震动危及安全运行；

第十七条统计报表

使用单位应按化工主管部门的要求，定期对压力管道进行统计上报。

内容包括：

１、压力管道基础数字统计；

２、定期检验情况；

３、压力管道存在问题；

４、压力管道事故统计。

第六章 检验

第十八条压力管道的使用单位，应严格执行《化工企业压力管道检验规程》，并按检验周期的规定，编制压力管道定期检验计划报送主管部门。

第十九条压力管道的检验单位和检验人员必须具备相应的检验资格。

第二十条压力管道检验人员，应按《化工企业压力管道检验规程》的要求进行检验，出具《压力管道检验报告》，并对检验结果负责。

第二十一条在全面检验压力管道时，使用单位必须做好下列工作：

１、提供有关技术资料；

２、拟定相应的安全措施；

３、做好压力管道的技术处理，与检验人员共同进行检查、交接；

４、与检验人员共同对检验工作进行验收。

第七章 修理与改造

第二十二条从事压力管道修理和改造的单位必须具备下列基本条件：

１、具备完善的组织机构和质量保证体系；

２、具有与之相应的技术力量、工装设备和检测手段；

第二十三条在压力管道上采用在线密封技术时，应严格限制每条管路不得超过二处，且必须有安全可靠的措施，并经厂级技术负责人批准后方可实施，施工的有关资料应存档。在该管道检修时，在线密封的卡具应予拆除。

第二十四条化工压力管道的修理和更换，应依据ＧＢＪ２３５—８２《工业管道工程施工验收规程》—（金属管道篇）和ＨＧ２５００２—９１《管道阀门维护检修规程》进行验收。

第八章 变更与报废

第二十五条压力管道的使用单位，在管道发生变更后，应填写《化工企业压力管道使用登记证》，携带下列文件到主管部门办理登记手续。

１、在旧管道移用改建设入使用前应全面检验，并且备《变更文件》、《管道检验报告》。

２、压力管道使用条件（介质、温度、压力）改变时，应具备设计变更文件。

第二十六条压力管道的检验单位，在检验压力管道时发现有重大缺陷又无修复价值的，则应判废。使用单位应到主管部门办理注销手续。

第九章 附则

第二十七条本规定第二条所指管道范围如下：

１、管道包括：直管、弯管、管件（角弯、三通、膨胀节等）；管道附件包括：管道上连接的阀门、安全阀、压力表、爆破片和阴极保护装置等；

２、管道的划分界限：管道与设备焊接连接的第一道环向焊缝、螺纹连接的第一个接头、法兰连接的第一个法兰密封面、专用连接件的第一个密封面。

第二十八条本规定由化工部负责解释。

化工管道设计 第6篇

【关键词】化工管道；施工管理；问题；预防

On the prevention prone to problems in the construction and management of chemical process piping

Pan Lu-shui

（Xianyang， Shaanxi Chemical Industry Co.， Ltd Xianyang Shaanxi 712000）

【Abstract】In this paper， the problems that can occur in the chemical process piping construction process， according to the construction sequence， propose appropriate prevention methods， New Project pipeline construction similar problems appear initiate in order to avoid the re-occurrence.

【Key words】Chemical pipelines；Construction management；Problems；Prevention

化工工艺管道因其具有施工技术复杂，材质品种多样，建设难度较大，施工周期又长等特点，容易发生一些施工管理及质量问题，现将这些易发问题及处理措施阐述如下。

1. 管道施工管理存在问题及预防措施

1.1 施工图会审易被忽视。

施工图会审常被忽略，不为建设方重视。通过图纸会审可以使各参建单位，特别是施工单位熟悉设计图纸、领会设计意图、掌握工程特点及难点，避免盲目施工造成经济损失。

1.2 材料管理工作的重要性。

材料管理是管道施工管理的重要环节，在施工管理中首先要加强加强材料的采购管理，一定要做好材料采购计划、市场调研、材料价格控制、材料进场检验等工作。其次，加强材料的现场管理，做好材料的验收、分类、标识、防腐、安全等；建立领用审批、发放台账，严格出库管理；减少损失和浪费，防止物资丢失；施工收尾阶段，组织将多余料具退库，做好废旧物资的回收和利用。

1.3 完善管道施工方案编制。

施工中经常发生不编制施工方案或方案不全，没有施工质量及安全事件预防应急预案，应加强施工方案的编制及履行工作。

1.4 加强施工质量验收管理。

建设单位往往依赖施工单位和监理公司，对施工质量验收不够重视，疏于管理和监管，极不可取。应加强通过验收批和中间验收及最终验收层次管理，主要抓住五要点：

（1）检验批应由施工单位自检合格后，报监理单位进行验收。

（2）分项工程应由监理工程师组织施工单位进行验收，填写分项工程质量验收记录。

（3）分部工程应由监理工程师组织施工单位进行验收。

（4）单位工程完工后，施工单位应自行组织有关人员进行检查评定，并向建设单位提交工程验收报告。

（5）建设单位收到验收报告后，由建设单位项目负责人组织施工、设计、监理单位进行单位工程验收。

2. 管道安装过程中易发生问题

2.1 管段制作阶段注意问题。

管段制作过程中，易出现不仔细阅读管道单线图，甚至不分材质、压力等级，也不对管材仔细检查就盲目下料，更严重的为赶工期抢进度，忽视办理工序报验单等现象。

2.2 管道组焊对接阶段值得注意问题。

（1）易出现焊工无证上岗或证件过期，或证件资质不够。

（2）忽视焊接工艺评定，如缺少氩弧焊，CO2气体保护焊等重要焊接方法的评定；对一些特殊的材料和国外的材料没有进行工艺评定，而是类比于国内一些钢材的焊接工艺评定；焊后热处理改变时没有进行工艺评定等。

（3）焊接现场管理工作不严细，如焊工不携带保温桶，焊条随地摆放；对焊条的保管、烘干、发放及回收没有记录；焊条用错，尤其J507和R507易混；焊工弄虚作假，对较宽的焊缝用焊条填塞；焊缝缺少标记，不便于检验部门进行抽查等。

2.3 管道防腐保温施工管理中注意事项。

管道试压完成之后，防腐保温工作才可以进行。在这个过程当中，隐蔽工程在进行隐蔽之前，必须进行施工单位的自检、专项检验，监理组织的联合检查。经过联合检查验收合格，施工单位填写报验单后方可进行隐蔽。这样既保证了施工质量，又预防了偷工减料事件的发生。

2.4 阀门安装的几个要点。

在阀门安装中，经常发生的问题是阀门用错，低压阀门用在高压管道上；另外，由于施工单位的人员不懂生产流程，常将单向阀装反等。为此要注意这几个安装要点：阀门应当尽量设置在方便操作与维修的位置；手轮间的距离要≥100mm；阀门水平安装的，阀杆不可以面向下方；阀门应当错开安装，缩小管道之间的间距；水平支管上的截止阀门，应当靠近根部的水平管段进行设置；明杆式阀门在水平安装时，应考虑阀门开启时不影响人员通行；用在管道上的阀门必须试压合格。

2.5 工程施工变更的注意事项。

管道施工中难免出现工程变更，但在工程实践中，极易发生重复变更或废除变更的情况。所以，施工管理人员应及时协调相关单位，认真讨论变更内容。施工前，设计人员要对施工单位进行现场交底，以便指导施工单位进行实施。

3. 管道附件施工常见问题

3.1 补偿器施工注意事项。

为了避免管道因温度变化产生热胀冷缩现象的发生，一般在管段加入补偿器。补偿器施工需注意以下事项：

（1）补偿器在安装前应先检查其型号、规格、介质流动方向及管道配置情况，必须符合设计要求。

（2）需要进行“冷紧”的补偿器，预变形所用的辅助构件应在管路安装完毕后拆除。

（3）补偿器所有活动元件不得被外部构件卡死或限制其活动范围，应保证各活动部位的正常动作。

（4）水压试验时，应对装有补偿器管路端部的次固定管架进行加固，使管路不发生移动或转动。对用于气体介质的补偿器及其连接管路，要注意充水时是否需要增设临时支架。水压试验结束后，应尽快排波壳中的积水，并迅速将波壳内表面吹干。

3.2 静电接地的把关原则。

静电接地安装时注意事项：（1）有静电接地要求的管道，各段管子间应导电。当每对法兰或螺纹接头间电阻值超过0.03Ω时，应设导线跨接。（2）管道系统的对地电阻值超过100Ω时，应设两处接地引线，接地引线采用焊接形式。（3）有静电接地要求的钛管道及不锈钢管道，导线跨接或接地引线不得与钛管道及不锈钢管道直接连接，应采用钛板及不锈钢板过渡。（4）用作静电接地的材料或零件，安装前不得涂漆，导电接触面必须除锈并紧密连接。（5） 静电接地安装完毕后，必须进行测试，电阻值超过规定时，应进行检查与调整。

3.3 管道支架施工注意要点。

管架安装时注意事项：（1）支、吊架位置应准确，安装平整牢固，与管子接触紧密。（2）无热位移的管道，其吊杆应垂直安装。有热位移的管道，吊点应设在位移的相反方向，按位移值的1/2安装。两根热位移方向相反或位移值不等的管道，不得使用同一吊杆。（3）固定支架应在补偿器预拉伸之前固定。（4）导向支架或滑动支架的滑动面应洁净平整，不得有歪斜和卡涩现象。其安装位置应从支承面中心向位移反方向偏移，偏移量应为位移值的1/2或符合设计文件规定，绝热层不得妨碍其位移。（5）弹簧支、吊架的弹簧高度，应调整至冷态值，并做记录。弹簧的临时固定件，应待系统安装、试压、绝热完毕后拆除。（6）支、吊架的焊接不得出现漏焊、欠焊或焊接裂纹等缺陷。管道与支架焊接时，管子不得有咬边、烧穿等现象。（7）铸铁、铅、铝及大口径管道上的阀门，应设有专用支架，不得以管道承重。（8）管架紧固在槽钢或工字钢翼板斜面上时，其螺栓应有相应的斜垫片。（9）管道安装时不宜使用临时支、吊架。当使用临时支、吊架时，不得与正式支、吊架位置冲突，在管道安装完毕后拆除。（10）管道安装完毕后，应按设计文件规定逐个核对支、吊架的形式和位置。 （11）有热位移的管道，在热负荷运行时，应及时对支、吊架进行检查与调整。

3.4 伴热管线。

管道伴热包括蒸汽伴热和电伴热两种。伴热管线施工前应具备：管道系统与配备都已施工完毕；防锈防腐涂层已干透；管道系统施工规范与设计图中所示一致；锉去所有毛刺和利角。

3.4.1 电伴热安装要求：（1）玻璃纤维压敏胶带或铝胶带每隔约50Cm处将电热带固定于管道上。（2）平敷时尽可能将电热带附在管道的下45度侧方。（3）在线路的第一供电点和尾端各预留1m长的电热带。（4）所有散热体（如支架、阀门、法兰等）应按设计图要求预留所需电热带长度，并缠绕于散热主体上并固定。

3.4.2 蒸汽伴热管安装要求：（1）被伴管为水平敷设时，伴管应安装在被伴管下方一侧或两侧；被伴管垂直敷设时，伴管等于或多于三根时宜围绕被伴管均匀敷设。（2）伴管经过阀门、管件时，应沿其外形敷设，避免或减少“U”形。（3）当主管伴热，支管不伴热时，支管上的第一个切断阀应予伴热。（4）被伴热管道上的取样阀、排液阀、放空阀和扫线阀等均应伴热。（5）伴管连接应采用焊接，在经过被伴管的阀门、法兰等处可采用法兰或活接头连接，但薄壁管应采用卡式连接。（6）当被伴介质为热敏性物料或被伴管与伴管产生接触腐蚀时，伴管与被伴管间用垫块隔开。（7）伴管直管段应每隔20m～30m设一个补偿器。膨胀环最小的直径是伴管外径的6倍。（8）伴管固定点的设置应在阀门、法兰、膨胀环和伴管转弯处并应使被伴管的保温结构不受损坏。（9）蒸汽伴管位于疏水阀上游的管道、管件和阀门等的材料等级应与蒸汽管道相同，位于疏水阀下游的管道、管件和阀门等的材料等级应与凝结水管道相同。（10）当选用不锈钢伴热管时，应使用不锈钢丝捆扎。

4. 管道压力试验

管道安装完毕，热处理和无损检验合格后，应进行压力试验。试压前，应根据工艺流程图编制试压方案，确定试压介质、方法、步骤等；进行管线的完整性检查；做好物资准备及试压安全技术规定。压力试验时注意下列事项：

4.1 压力试验应以液体为试验介质。当管道的设计压力小于或等于0.6MPa时，也可采用气体为试验介质，但应采取有效的安全措施。脆性材料严禁使用气体进行压力试验。

4.2 当现场条件不允许使用液体或气体进行压力试验时，可根据规范采用其他方法代替，如：（1）所有焊缝（包括附着件上的焊缝），用液体渗透法或磁粉法进行检验。（2）对接焊缝用100%射线照相进行检验。

4.3 进行压力试验时，应划定禁区，无关人员不得进入。

4.4 压力试验完毕，不得在管道上进行修补。

5. 管道吹扫

管道吹扫应做到：（1）吹扫前需编制吹洗方案，对于有特殊要求的管道，必须采取相应的吹扫方法。（2）不允许吹扫的设备及管道应与吹洗系统隔离。（3）吹扫的顺序应按主管，支管，疏排管依次进行，吹扫出的脏物不得进入已合格的管道。（4）蒸汽管道吹扫前，应进行暖管，及时排水，并应检查管道热位移；吹扫顺序应按加暖——冷却——再加暖的顺序循环进行。（5）管道吹洗合格并复位后，不得再进行影响管内清洁的其他作业。

6. 结束语

由于化工工艺管道具有施工技术复杂，材质品种多样，建设难度较大等特点，所以，作为建设单位的施工管理人员，不仅要熟悉施工图纸和相关技术规范、技术标准，还要勤于现场检查，掌握施工动态，及时解决工程施工中的突发问题，才能使工程能安全、顺利、按期建成。

参考文献

[1] 《化工管路设计手册》上、下册 化学工艺出版社.

化工设计中的管道应力探析 第7篇

1 管道应力分析的重要性

管道应力分析主要通过静力分析和动力分析相结合的方式, 它对管道系统的构成做了精确的计算, 让一次应力、二次应力的安全值处在正常的水平, 使得外加载荷与应力不至于产生作用, 进而对管道造成破坏, 例如, 它在避免管道系统的自震和气柱自震方面都具有明显的作用。管道应力分析能够使得化工设计更加的优化, 避免设计出现大的纰漏, 进而保证化工生产能够顺利的进行, 而且, 它还能让化工设计的成本降低, 体现出了安全、合理、效益等多方面的优越性, 因此, 管道应力分对化工设计来说是非常重要的[1]。

2 化工设计中管道应力的分类

要想做出好的化工设计, 就要对管道应力有一个比较清楚的了解。管道应力的种类并不完全相同, 它有许多的表现形式, 在进行分析时, 要视具体情况而定。管道应力的产生是由外部作用力导致的, 由于作用力的不同, 应力也就有所不同, 要想对应力进行准确的分析, 就要先采取具体问题具体分析的方法, 进行区别对待。

首先介绍的是一次应力, 一次应力是由重力和外部压力等外加载荷作用而产生的内力, 内力的大小是由外加载荷决定的, 也就是说外部的作用力有多大, 内力就有多大, 管道应力就有多大。如果外加载荷增加, 那么内力也就随之增加, 两者是等量平衡的关系, 但是, 内力是有其极限的, 极限的数值就是材料的屈服极限, 如果外加载荷超过了这个数值, 管道就会发生形变, 进而出现管道破损的情况。具体的外加载荷形式主要有以下几个方面, 分别是风力载荷、地震载荷以及水冲击载荷等。

然后介绍的是二次应力, 二次应力的产生是由热涨、冷缩以及其他位移的影响导致的, 管道为了对抗这些约束, 通过自身产生应力的方式来实现, 这种应力就叫做二次应力, 二次应力与一次应力是存在区别的, 主要的区别就是二次应力有自限性, 它的大小不会与外加载荷相同, 不会随着外加载荷的增加而增加, 即使是外加载荷的大小超过了管道的屈服极限, 管道也不会出现破损的情况, 管道能够在局部地区屈服或者产生较小的塑性变形, 这样就降低了应力, 使得应力能够再次进行分布, 管道可以继续运行[2]。

最后介绍的是峰值应力, 峰值应力是在前两种应力基础上的增量, 如果管道在出现局部结构不连续、局部热应力效应时, 就会在管道两次应力的基础上产生一种新的应力增量, 此时的增量就是峰值应力。这种应力并不明显, 增量也是有限的, 但是, 它会随着时间的延长, 对管道产生负面影响, 导致管道出现破损等。

3 改善管道应力的具体措施

在进行化工设计时, 管道应力因素非常的重要, 要注意使外加载荷的数值小于一次应力的数值, 尽量减少诱导产生二次应力的因素, 如果在设计时不考虑这些问题, 就会使管道出现峰值应力, 这样对管道的危害是相当大的。因此, 设计人员在化工设计环节不能凭着自己的主观意愿去设计, 而要充分的考虑管道应力, 使其能够在最佳状态下长期安全运行。

3.1 合理设计管道支吊架

支吊架的设计是化工设计中的重要内容, 因为, 支吊架设计不合理, 就会降低管道承受外加荷载的能力, 致使一次应力超标。同时, 合理的支吊架设计还能控制管道的变形, 减小管道的二次应力以及管道对设备的作用力, 确保管道正常运行。

3.2 增加管道的柔韧性

在化工管道设计中, 增加管道的柔韧性是非常有必要的, 主要的方法就是:适当的更改管道的走向, 以及使用波纹管膨胀节和弹簧支吊架, 这样就能有效的增加管道的柔韧性。一般情况下, 管道的长度越长, 它的柔韧性也越强, 但是, 不能无限的增加管道的长度, 要在合理的范围之内。管道在某一方向太过刚硬时, 增加与其垂直方向的管道长度, 就能减小管道的刚度, 进而增强管道的柔韧性。如果管道德直径较大, 场地很难满足它的要求, 就可以使用波纹管膨胀节来增加管道的柔韧性, 但这种方法也存在一定的弊端, 因为波纹管膨胀节的制作复杂、价格高, 使得它的性价比不高[3]。

4 结语

化工行业的重要性不言而喻, 人们的生活、社会的进步都离不开化工, 最近几年, 我国的化工行业也取得了显著的进步, 化工工业的产值逐年增加。其中, 管道应力就是设计环节必须要考虑的问题, 只有在充分考虑管道应力的基础上, 才能使设计更加完善, 进而延长管道的使用年限。

摘要：管道设计是化工设计环节的重要内容, 其中, 管道应力是管道设计的基础, 因此, 做好管道应力分析就显得格外重要, 在现实情况中, 越来越多的化工设计人员开始重视对管道应力的研究, 他们也在这项工作的基础上取得了巨大的进步。本文主要分析化工设计中的管道应力, 探究管道应力的种类、重要性以及改进管道应力的具体措施, 希望本文的研究能够对我国的化工设计有所帮助。

关键词：化工设计,管道应力,措施

参考文献

[1]包亚西.管道应力分析中进行详细应力分析管道的确定[J].河南化工, 2010 (09) .

[2]杜志勇.管道应力分析在工程上的应用[J].中国高新技术企业, 2011 (08) .

石油化工装置工艺管道设计探讨 第8篇

1 石油化工装置的管道设计工艺路线存在的问题

1.1 管道设计工艺路线的安全设计

在石油化工装置工艺管道设计的过程中要充分考虑成本的解决、安装时的实用性和适用性, 但是一定要牢牢把握“安全第一”这一原则, 无论是什么工作都要把安全放在首位, 对管道设计而言同样如此。在工艺路线设计过程中, 要选用危险性比较小的物质材料。在工艺路线设计过程中, 首要的就是考虑原材料的选择问题, 合理的原材料不仅能够增加管道的安全性, 同时也能在一定程度上减缓由于各种现实因素而对管道设计提出的苛刻要求。应利用专业知识来提高工艺设计的实用性, 在工艺设计安装流程中尽量把复杂问题简单化。

1.2 管道设计工艺过程的安全设计

就这方面而言, 我们应注意以下内容:

(1) 在选择管道的原材料时, 要充分考虑到材料的物理特性, 同时也要根据管道的实际工作采取进行相应的安全防护措施, 从原材料入手保证管道的安全。

(2) 在管道设计过程中一定不能忽视警报装置的作用, 在易出现问题的地方设置警报装置能够提高管道的容错性, 做到早发现、早维护, 避免事故进一步地扩大, 保障相关工作人员的人身安全。

(3) 在设计过程中一定要考虑到一些意想不到的突发事件, 或者一些重大的事故, 应在生产装置上设计能够自动连锁紧急停车的装置, 避免造成更大的损失。

(4) 我们要利用国外的相关先进技术, 结合我国石油化工的一些实际情况, 对全套工艺设备装置进行全方位的审查, 加强提高设计专业人员的相关知识, 在符合我国现有的法律法规的情况下, 设计出适合我国实用的石油化工工艺管道。

2 石油化工装置工艺管道材料与等级分界的合理性设计

在化工管道设计过程中, 一定要注意高压系统和低压系统两者之间进行边接的过程。此外, 在化工管道设计过程中特别注意P&ID中将已划分过的界限标明, 其具体的安装方式主要有三种情况:

压力等级相同, 但材质不相同。

注意事项:法兰及垫片可采用低材质, 螺栓及阀门要采用高材质。

材质相同, 但压力等级不同, 和1的情况恰好相反

注意事项:法兰、垫片、螺栓、阀门必须全部采用高压材质。

压力等级和材质二者均各不相同

注意事项:法兰及垫片要采用材质为a的高压等级, 螺栓及阀门要采用材质为b的高压等级。

3 泵的管线设计

(1) 泵入口的偏心异径管的使用, 泵吸入管道设计是确保泵经常处于正常工作状态的关键。当泵入口管系统有变化时, 必须采用偏心大小以防泵入口管处径有气体积聚, 给整个设计带来危险。在安装过程中, 一般采用顶平安装, 这样的安装方法可以省去低点排液。

(2) 在泵入口管线的设计过程中应考虑以下方面的因素:首先, 对泵入口支架的设计时, 泵的进口偏一侧的情况下, 泵的入口支架应使用可以调节式的, 而且入口管及阀门的位置在泵的侧前方;其次, 要充分重视气阻现象对进泵管线工作状态和效率的影响, 避免在进泵管线出现气阻。最后, 要考虑到管道柔性的情况, 泵是回转机械, 管道推力作用的管嘴上会使转轴的定位偏移, 因此管道设计必须要保证泵嘴受力在安全的范围值之内。特别是在对塔底进泵的高温管线需要考虑到热补偿。

4 管架设计

管架设计在很大程度上会影响管道的设计, 如果不能提出合理的管架设计, 就会为管道今后的工作埋下隐患, 不仅会耽误管道的正常工作, 甚至会出现安全事故。因此, 要注意管道与支架的一些相关因素和沿塔敷设的管线。

4.1 减少管道与支架的相对位移

比如:在蒸汽管道中, 主管常接有排水小管, 看下图:

在此图中, A点做支于地面的支架, 小管支在A点处, 由于小管的刚性较大, 就可能阻碍弹簧向下移动, 在动转过程中, 就会严重的损坏机器, 所以这样的设计对整体装置来说有很大的影响和破坏性。正确的做法如下图:此设计取消地面上的支架改在从主管上生根, 这样就减小了小管与支架间相对位移。

沿塔敷设的管线, 在设置承重支架时, 大多只设置一个但是可根据实际情况进行调整。支架顶距塔顶封头焊缝线为150mm。如果需要第二承重支架则需要设弹簧吊架, 而且每隔一定间距需设导向支架。如下图:

5 对石油化工装置的管道设计上的缺陷防范

(1) 管道设计过程中对于整个设计时间来说, 管道设计的时间相对较短, 所以我们在设计过程中对人员的配备和整个设计过程中要控制好时间, 合理安排时间。因此, 在设计过程中要做好员工的思想工作, 一个具有较高合作性的团队往往能够提出更为安全及合理的设计理念。

(2) 可以说相关设计人员自身的专业水平将很大程度上决定管道设计是否安全、是否合理、是否便于今后的维修和维护。因此, 提高相关设计人员的专业水平也是值得我们深思的问题。在实际的过程中正是由于一些设计人员没有积极去思考, 在设计过程中不严谨, 才导致事故发生。所以要加强员工培训, 积极去学习先进的充计方法和引用最新的技术手段。

6 结语

石油化工装置工艺管道设计过程中要注意设计的安全性和合理性, 提高管道的实用性和适用性, 便于今后的维修和维护, 在设计过程中应熟练掌握行业的现行标准规定, 设计人员也要提高自身的能力和学习相关的专业知识, 才能满足新时期对管道设计的新要求。

参考文献

[1]蓝永亮.石油化工装置管道工艺的设计研究[J].黑龙江科技信息, 2011 (13)

石油化工装置工艺管道设计研究 第9篇

1石油化工装置工艺管道设计的现状

石油化工装置工艺管道的设计是整个系统最基本的基础, 所以工艺管道设计的合理性直接影响整个石油化工装置。首先针对石油化工装置工艺管道的工艺流程,许多企业为了使企业成本降低就省去了工艺流程设计这一步骤,参考其他企业的工艺流程比着葫芦画瓢,这样就对整个工程埋下了很大的隐患。这样使工艺管道的质量得不到保证,废弃物也不是及时通过管道排出,导致管道出现於结现象。所以对工艺管道进行工艺流程设计是十分必要的。许多企业对工艺管道摆放密度大, 这样出现事故就会对企业造成意想不到的后果。在管道架设的过程中疏于管理,使用劣质材料,这就导致架设的稳定性得不到保证,致使安全事故产生。不少企业使用劣质材料制造工艺管道,导致存在重大的安全隐患。

2石油化工装置工艺管道设计要点

2.1确定工艺流程

工艺流程的缺失导致众多的安全事故,所以要加大对公司挂历人员的的培训,让他们了解工艺流程对工艺管道造成的影响,然后再结合企业现在的状况,进行合理的工艺流程设计。 在进行工艺流程设计的时候一定要将新技术新材料融入进去, 同时还应遵守国家相应的法律法规。

2.2对化工装置进行合理布置

合理的化工装置布置将有利于工艺管道的设计,所以在进行化工装置布置的时候一定要按照工艺流程进行,同时还要做到遵纪守法,确保安全合理的对化工装置进行合理布置。

2.3明确工艺管道设计结构

工艺管道在进行设计的时候一定要设立专业的部门,并对工艺管道设计人员进行严格的要求,避免在设计的时候麻痹大意造成误差。同时也要确保设计方案的合理,确保设计的质量。在进行设计的时候可以使用新型的材料,引进新的施工工艺。在设计方案完成以后还要到专业部门进行检验,确保方案的科学合理。

2.4选择优质材料

因为工艺管道会有压力的变化,所以这就要求材料的抗压能力比较好,而且所选用的材料应对温度变化的能力也相对较强,由此选用优质的材料铸造管道。在进行管道铸造的时候也要注意,防止偷工减料的情况发生。

3石油化工装置工艺管道设计问题

3.1安全设计问题

安全第一是每个设计问题第一个需要注意的问题,石油化工装置工艺管道的设计也不可避免的考虑这个问题。在进行设计的时候尤其要注意管道阀门的问题。因为管道阀门经常要用到,所以发生安全事故的几率也是最大的。对于管道及其部件的设置一定要保证抗侵蚀。因为工艺管道所处的环境相对比较恶劣,极易发生管道受侵蚀而导致泄露等问题。为了使管道的安全得到保证,可以对管道安全网和防爆膜,并将事故报警装置检查一遍。在进行设计的时候还要将温度问题考虑进去,因为整个装置对温度的要求还是挺高的。为了使设计更加合理,设计人员要对工程地点进行实地考察,对存在安全问题的地方进行特殊处理,一定确保工艺管道的周围不能有危险物品。

3.2合理设计问题

石油化工装置工艺管道在设计的时候经常会碰到压力和温度不同的管道进行交接的情况。这就对管道的设计提出了更高的要求,这就保证在设计的时候考虑要求较高的那条管道,避免考虑出错造成管道的设计满足不了石油的要求,由此产生安全事故。在进行工艺流程设计的时候不光要考虑工艺要求,还要考虑到对管道进行检查与维修的难易程度。从而保证设备出现故障以后能够顺利的进行检查与维修,避免维修不及时为企业造成更大的损失。在对压力泵进行设计的时候一定要保证压力泵不能够长期进行超负荷运作,避免产生安全事故。塔与容器的工艺管道进行设计的时候一定要满足它们的工艺要求,同时还应该考虑以后的检查与维修工作,避免维修不及时造成更大的安全事故。

4结语

石油化工装置工艺管道的设计是整个石油工程最基础的部分,也是整个石油化工装置最重要的一环。工艺管道设计的是否合理直接影响到整个企业的生产效率和经济效益。如果不重视石油化工装置工艺管道的设计,那么发生事故以后的的后果是十分严重的。所以一定要仔细认真的对石油化工装置工艺管道进行设计,并且在设计的时候一定要综合多方面因素,保证在设计的时候不漏项。同时还要保证工艺管道的设计人员具有良好的专业素养,能够准确认识工艺管道设计的要点并加以合理设计。

摘要：工业的发展带动着我国经济的发展,而工业的发展却是和石油密切相关的,所以石油资源对我国经济的影响还是十分巨大的。近几年,我国对石油资源的需求越来越大,同时也对石油化工装置工艺管道的设计与研究提出了更高的技术要求。因为石油化工装置工艺管道的设计是否合理关乎到石油运输的安全问题。所以本篇文章就对石油化工装置工艺管道的设计进行研究,提出石油化工装置工艺管道设计时的要点,从而使石油化工装置工艺管道能够合理的设计。

关键词：石油化工,工艺管道,设计研究

参考文献

[1]雷霆.浅谈石油化工装置工艺管道设计[J].山东工业技术,2015,17:36-37.

针对化工管道的支吊架设计论述 第10篇

1 化工管道支吊架分析

1.1 管道支架作用

化工管道支吊架以承载形式不同, 可以分为支架与吊架两部分, 而以形式为依据则可以分为承重架、限制性支架与减振架三种。承重架主要作用是来承载管道自重以及其他持续荷载, 避免各项荷载强度或者刚度超出允许范围, 确保生产活动的安全性。限制性支架主要目的则是约束并限制因热膨胀而出现的管道位移情况, 通过合理的设计, 降低支撑点的位移, 将管系变形或者位移方向控制在有利于保护设备或者热补偿范围内[1]。减振架主要作用是在限制除重力、热膨胀力以外其余外力造成的管道振动, 如机械振动、地震荷载、物料冲击以及风荷载等。

1.2 管道支架类型

(1) 弹性支吊架。此种类型支吊在受到外力影响时, 会产生形变或者位移, 并且还具有一定的刚度。在生产活动中, 即便是结构受外力影响产生形变, 也不会失去全部的分配荷载, 能够更好的将荷载转移到加有效控制范围内。常见的弹性支吊架有恒力弹簧支吊架与可变弹簧支吊架两种, 其中恒力弹簧支吊架其特点是在管系垂直方向发生位移, 荷载不发生变化, 因此常被应用于垂直方向位移量比较大, 或者化工装置需要减少位移应力的部位[2]。可变弹簧支吊架特点是垂直方向产生位移后, 弹簧会出现压缩或者伸长的变化, 如果一支点压力发生变化, 则该支点荷载会转移到临近支点位置, 并且荷载的变化率在25%以内。

(2) 恒力支吊架。此种支吊架可以在一定的行程内, 如果管系发生上下或者垂直位移时, 其中负荷无变化, 则次负荷变化率为零。基于此特点, 在进行设计时通常会将其应用在垂直方向位移比较大的管系位置, 并多为恒力弹簧支吊架。

(3) 限制性支吊架。常见有固定支吊架、限位支吊架以及导向支吊架三种, 应用的位置均存在一定特性。其中, 固定支吊架通常被应用在固定管道于支架的位置, 减少管道线位于与角位移程度;限位支吊架其在方向上可以限制一个以上的变位;导向支吊架通常被应用于特定并需要限制管线横向位移与角位移的部位。

2 化工管道支吊架设计要点

2.1 管道承重荷载

承受管道自重与外部荷载是支吊架基本要求之一, 通过合理的设计来将外荷载引起的法向应力与剪应力控制在允许范围内, 降低管道的变形量。就化工管道生产活动来看, 在衡量其运行安全性时, 基本上是用一次应力指标, 如果一次应力过大会导致管道严重变形, 而管道配件界面、管系荷载等都影响着一次应力的大小。针对此, 在对管道支吊架进行设计时, 可以适当的调整管道一次应力与支撑端荷载大小, 来降低一次应力对管系造成的影响。其中, 如果水平管道支架数量比较少, 也会导致一次应力增大甚至超出允许范围, 而加大管道的变形量, 降低管道运行的安全性, 设计时应结合实际需求适当调整支架数量。

2.2 避免荷载转移

对于化工管道支吊架设计是否合理, 决定了最终管系所要承受的荷载大小, 在根本上决定了管道运行的安全性。支吊架位置如果设置不当会造成荷载的转移, 如上文所述数量不足将会增加一次应力或者过梁挠度, 但如果只是一味的增加支吊架布置数量, 无论是空间、生产还是经济等方面都不允许。因此在进行设计时, 应将重点放在降低二次应力以及热推力上, 以最少的支吊架数量来避免荷载的转移, 减少对管道的束缚, 为其提供一个变形的机会。其中, 非刚性支吊架在管道应力分析中可以消除管系布置不当而产生的荷载, 例如恒力支吊架可以消除刚性支吊架造成的失载。

2.3 合理确定二次应力

以提高化工管道支吊架设计效果为目的, 不但可以对支吊架一次应力进行调节, 同时还可以实现对二次应力端点推力的调节。对化工管道所受的一次应力进行分析, 其具有非自限性特点, 如果一次应力峰值在管材允许应力范围内时, 可以确定管道运行状态为安全。而当管道受高温影响产生形变时, 变形受阻会引发二次应力, 而二次应力为自限性, 为保证管道运行的安全性, 必须要将二次应力数值控制在允许范围内, 通常是利用以下公式来计算二次应力所许数值:σA=f (1.25σc+0.25σh) , 其中σA表示热胀许用应力范围, 单位为MPa;σh、σc表示为热态与冷态管材许用应力, 但是为MPa;f表示根据管道在工作年限内伸缩总循环次数确定的应力降低系数[3]。

2.4 支吊架敷设

一般情况下, 化工管道支架上水平敷设管道包括两种, 即有隔热层与无隔热层, 对于无特殊要求的管道, 在设计时可以不用设置管托结构。而对于有设计要求的管道设计, 如有隔热层的管道, 在敷设支吊架时需要设置管托结构, 当管道隔热层厚度大于130mm时, 管托高度应保证大于200mm;如果管道隔热层厚底大于80mm, 则管托高度应控制在100mm左右, 确保支吊架设计的合理性。

3 结束语

化工管道具有一定的特殊性, 为保证其运行安全性, 必须要加强对其设计的管理。支吊架设计是化工管道设计的重要部分, 设计时应结合管道结构特点, 以满足实际需求为目的, 确定设计要点, 从多个角度着手争取不断提高设计有效性。

摘要：管道是化工生产中重要构件, 主要用来输送高腐蚀性、毒性以及高温高压等物质, 其设计安装效果如何, 在很大程度上影响了整个生产活动的安全性。对于化工管道的支吊架设计, 需要明确各项影响因素, 确保设计方案满足管道刚度与强度要求, 并且能够降低管道对设备产生的附加荷载, 降低生产中管道位移量, 提高生产活动的安全性。本文分析了化工管道支吊架结构特点, 并提出了相应的设计方案。

关键词：化工管道,支吊架设计,生产安全

参考文献

[1]刘镜锋.关于石油化工装置支吊架设计在配管设计中的探讨与研究[J].中国石油和化工标准与质量, 2013 (12) :75+90.

[2]郑敏.简述石油化工装置管道支吊架的设计[J].化工管理, 2013 (20) :151.

管道应力在化工设计中的分析 第11篇

1 管道应力分类

(1) 管道一次应力一次应力是指因压力或重力等外加荷载而产生的应力。变形程度根据材料不同而不同, 有的材料变形不明显, 也就是说屈服点不明显, 所以规定当残余变形达到0.2%时的应力值, 作为“条件屈服极限”, 以σ0.2表示。地震载荷、安全阀动作冲击荷载等产生的力都属于一次应力。

(2) 管道二次应力管道二次应力是管道由于受到温度变化所产生的热胀冷缩或着其他位移受到约束而发生的应力。它的主要特征是具有自限性, 也就是说管道局部达到屈服点或小量变形引起持续变形, 应力开始重新分布, 材料应变达到均衡。热应力是二次应力。

(3) 管道峰值应力管道峰值应力是指管道局部热应力或局部结构不连续产生的共同影响叠加到一次应力和二次应力之上的应力增量。峰值应力的主要特征是发生在局部, 不会发生显著的变形, 仅在以根源为中心短距离范围内导致疲劳裂纹或脆性破坏, 危害性小于二次应力。

2 管道应力分析主要内容

(1) 静力分析内容 (1) 分析管道在压力载荷和持续载荷作用下所承受的一次应力, 一次压力小于等于管道材料的屈服点时, 管道不会发生变形和破坏, 这时是可靠安全的。 (2) 计算分析管道在温度变化下所产生的热胀冷缩或管道端点在允许空间内所承受的二次压力, 计算二次压力可以防止管道材料疲劳破坏。 (3) 分析计算管道对工作设备的反作用力, 反作用力不要超过厂家提供的工作设备管嘴允许值, 否则会破坏工作设备。 (4) 计算分析管道支吊架受力和法兰受力。法兰主要用来连接两个管子或两个设备, 精确计算法兰处的受力可以将外力和力矩折算成当前压力一般控制在70MPa以下。

(2) 动力分析内容 (1) 分析管道的自振频率。当管道受到外力干扰后管道仍会用振动, 振动所产生的频率叫自振频率。分析管道的自振频率可以有效的防止管道系统发生共振, 降低共振产生的危害。 (2) 分析管道的受迫振动。受迫振动是指管道的振动频率和外力的振动频率相同, 影响产品质量。分析管道的受迫振动可以有效的降低管道振动发生的频率和应力。 (3) 分析往复式压缩机气柱频率和脉动, 防止气柱共振, 控制脉动值。

3 管道应力优化措施

管道在设计和施工过程中要进行优化改良, 让整个化工生产系统在最佳状态下运行, 寿命达到最长。

(1) 合理选择和安装管道支吊架选择支架时, 尽可能选择能够控制或减少管道向某个方向发生位移的支架或者可以选择帮助管道去适应变形的支架。

(2) 提高管道的柔性和韧性 (1) 利用U型弯来改变管道走向, 提高管道的自然补偿能力。这种补偿方法技术含量高低、成本低、简单易行, 在生产中被广泛采用。 (2) 安装补偿器提高管道的自然补偿能力。补偿器又叫膨胀节, 能够吸收热作用或温度变化所引起的尺寸变化, 防止管道变形或破坏。 (3) 安装弹簧支架。当管道发生垂直方向的移位时, 弹簧支架会伸长或缩短, 受力支点会发生变化, 就能既不改变管道走向, 又能提高管道的柔韧性。

(3) 采用管道冷紧法缓解管道应力管道冷紧法是让在冷状态下的拉力去抵消热状态下发生的位移, 冷紧法只是降低管道固定点的推力和力矩, 并未改变应力范围, 不影响管道的疲劳状态, 这种方法简单易行, 广泛应用在生产中。但是当管道的一次应力、二次应力都没有超过最大允许值时, 可以不采用此种方法。

4 结语

管道设计水平的高低也逐渐成为衡量一个化工企业竞争力高低的重要因素, 化工厂选址不同、生产设备不同, 配套的管道设计应该随时变化, 管道设计的重要性日益凸显。在管道设计中, 安全生产、优化措施、材料选择、成本分析等都是管道应力分析的主要研究内容。管道应力分析数据庞大复杂, 工作量大, 计算过程严密, 人为进行难度大, 一般依靠相关的计算软件。

参考文献

[1]申云青.有关化工设计中管道应力的分析.山东工业技术, 2014, (19) .

[2]何思然.化工设计过程中管道材料的选用分析.化工管理, 2015, (06) .