通过石油化工管道设计的影响因素与相关注意事项探讨

张世久

摘要：石油化工管道是石油化工设备的重要组成部分之一，负责连接各处的设备和系统，还负责一些化工液体的输送工作，在使用中起到重要作用。本文通过对石油化工管道在设计时产生的影响因素进行分析，并根据相关注意事项加以探讨，目的是减少石油化工管道设计中产生的一些不必要的损失和失误，为未来相关行业的研究人员提供一些参考价值。

关键词：石油化工;管道设计;影响因素;注意事项

一、石油化工管道设计的影响因素

（一）腐蚀影响

石油化工管道非常容易受到腐蚀影响导致质量受损，腐蚀影响的产生原因大部分是由于石油化工管道所处环境中的大量环境介质在进行化学反应后对石油化工管道的建设材料开始破坏，常见的腐蚀现象包括应力腐蚀、大气腐蚀和局部腐蚀几种。其中常见的腐蚀性物质有酸、碱、盐及混合物等多种，同时由于石油化工管道长期暴露在自然环境下，阳光、雨水、空气和大量细菌也会导致石油化工管道出现腐蚀现象。石油化工管道的腐蚀现象与建设石油化工管道使用的施工材料、石油化工管道所處的具体环境、日常使用中的保养措施等一系列参数都有很大关系，因此针对石油化工管道的腐蚀性问题，相关人员要有效结合实际情况和建设情况进行分析和处理。

（二）密封性影响

石油化工管道由于需要输送一些化学液体因此需要进行严格密封，目前石油化工企业常用的密封方法是法兰密封法和阀门密封法两种。法兰密封法主要使用的设备包括法兰、垫片和螺栓，其原理是使用螺栓的密封面对法兰垫片进行挤压并形成密封效果，因此法兰材料的刚度和密封面的形状、法兰垫片的质量都会对石油化工管道的密封性产生很大影响。阀门密封法使用时需要注意使用阀门的密封性防止出现泄漏现象，阀门泄漏的产生原因有以下几点：第一点是由于阀门在铸造时存在一定缺陷，导致阀门产生缺陷部位，缺陷部位会导致阀门的外壳发生泄漏现象;第二点是阀门使用填料质量不够，长时间使用后填料由于温度、环境和受到压力的影响导致逐渐失去弹性和接触压力，石油化工管道内的介质随缝隙流出，导致石油化工管道出现泄漏现象;第三点是由于选择填料的种类和型号匹配度较低，填料没有充分压紧导致出现泄漏。除以上几点因素外，使用的阀门、法兰、法兰垫片和连接螺栓等设备如果出现连接不紧密的现象也会导致石油化工管道的密封性降低。如法兰、罗双和法兰垫片如果出现划痕、磨损、变形等现象就会严重影响密封效果，致使石油化工管道发生泄漏。

（三）进出装置的设置影响

进出装置一般安装在石油化工管道的边界处，并同时安装好切断阀门和“8”字盲板，但目前很多石油化工企业对“8”字盲板的使用存在一定的误区，将“8”字盲板材料用于一些输送高毒性、可燃性较强的物质的管道中，而没有设置好相应的保护措施，但如果不使用“8”字盲板同样会对操作人员造成一定的人身安全危害，因此在实际使用中相关人员要加强对“8”字盲板的合理规划和设计，防止出现意外现象。

（四）物理损伤影响

石油化工管道在实际使用中由于环境、时间等因素的影响经常会出现物理损伤现象，主要表现为低温断裂和高温破坏两大方面：当石油化工管道环境处于低温时石油化工管道的材料温度下降，当材料的温度低于脆性转变温度时就会导致石油化工管道自身的冲击韧性明显减少，再受到冲击时就会出现断裂现象;而当石油化工管道处于高温环境下时，石油化工管道材料的性能会因为高温而出现变化，例如碳钢材料会发生石墨化和回火脆化等现象，对石油化工管道的使用造成严重影响。石油化工管道经常处于各种不同的极端环境下导致金属材料由于过冷过热从而产生疲劳现象，金属材料会由于冷热变化的交变荷载而出现变形、断裂，对石油化工管道的使用起到严重影响。

二、石油化工管道设计的注意事项

（一）注意管道布置

石油化工管道在设计布置时需要结合实际环境和使用需求，传统石油化工管道需要在管廊附加约15%到20%的设计余量，但随着使用科技的不断进步和更新，设计余量的数值一直在发生改变。石油化工管道的热应力管道要安置在两边，宾语设置n形补偿器。针对石油化工管道的安全阀设置要注意安全阀的接入位置，安全阀要从管道的上部接入总管同时角度要保持在45度左右，这样可以明显减少安全阀的背压、同时避免产生总管内的一些液体流向支管的现象。若在实际设计中安全阀的高度比泄压总管低，就要在便于操作的位置安装好手动放液阀门，手动放液阀门需要定期进行检查和保养，防止产生大量积液影响正常使用。石油化工管道的夹套管在使用前需要仔细检查管件的密封性，确保没有缝隙才能使用。

（二）注意施工材料的质量

石油化工管道的建设质量与使用的材料质量息息相关，因此要确保使用材料的质量符合相关标准要求，尤其是使用的金属材料，若金属材料的质量不够就会导致石油化工管道在实际使用中出现各种问题，严重时甚至会发生安全事故。常用的法兰垫片、螺栓、螺母等零件在使用前需要经过仔细检查，确保没有划痕、变形等问题才能投入使用，选择的螺栓、螺母、金属垫片等材料的等级要根据实际建设石油化工管道的等级来选择。由于石油化工管道对密封性的要求较高，因此材料零件确保表面无误后还要进行相应的水压测试和气密测试，防止出现泄漏现象。对使用的阀门设备依照不同的安全等级进行相应检测。在进行材料和零件购买时方案设计人员要列出使用材料的数量和型号，购买人员依照规定的型号、生产厂家进行购买，防止购买的材料型号不符影响正常使用。

（三）注意使用材料的温度检测

石油化工管道经常处于恶劣环境下，因此对使用材料的耐高温性、耐低温性都有非常高的要求。设计人员需要结合实际环境的温度进行计算，如石油化工管道建设的环境整体温度较低，有时操作温度低于零下20摄氏度时就要选择一些低温材料进行建设。温度具有很强的变化性、同时与石油化工管道中产生的化学反应也有一定的联系，因此在设计时设计人员要结合石油化工管道中可能产生的变化和石油化工管道中金属材料的温度值、还要将石油化工管道自身的隔热性和环境由于季节变化导致的温度差异全部考虑进去，按照相关规定对使用的金属材料进行严格的低温测试和冲击试验。

（四）注意管道建设的稳定性

石油化工管道需要具有较强的稳定性，若稳定性不够会导致石油化工管道在运行中产生故障、甚至会导致使用设备受到影响。因此在设计石油化工管道时要尽量避免使用一些稳定性较差的材料设备，如弹簧架设备要尽量减少使用的数量。同时石油化工管道内部在吊架数量也不宜过多，过多的吊架会影响石油化工管道的整体稳定性。

结束语：

石油化工管道的设计受到很多相关因素的影响，因此工作人员要结合实际情况和建设材料对石油化工管道进行相应的保护和使用。良好的石油化工管道设计离不开建设材料、管道布置等相关工作，因此工作人员要对可能影响石油化工管道设计的因素进行分析和处理、并对石油化工管道设计中需要注意的事项进行严格把控，保证石油化工管道的正常使用效果和设计质量。

参考文献：

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