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石油化工装置管道工艺的设计研究

作者：刘斌章

来源：《现代企业文化·理论版》2009年第09期

摘要：管道是设备或元件间介质传递的重要部件，是工业产品的神经。管道的设计是工业产品设计中最复杂、最繁琐的部分。文章分别从管道设计中常见而又容易被忽视的几个方面进行探讨。

关键词：石油化工装置；管道工艺；元件间介质传递 中图分类号：TE682文献标识码：A 文章编号：1674-1145（2009）14-0143-02

管道设计在化工厂布置中成为主体专业，设计的依据即P＆ID，其内容大致相同。如何在相同的依据前提下设计出安全合理的布置，除了掌握和运用好设计的规范性、常识性的知识外，还必须充分了解工艺意图，满足工艺生产要求。现分别从管道设计中常见又易被忽视的工艺方面包括安全方面进行探讨。

一、管道设计工艺问题

本节将主要从管道设计中常见而又容易被忽视的几个方面进行探讨。 （一）管道材料和分级

当高压系统与低压系统相连接时，两个系统的压力-温度等级不同，其分界点应按低压（低温）侧阀门关闭时考虑管路等级划分的界线，在一般详细设计的P＆ID中已标明划分的界线，但为确保管线器材材质可靠性，可将具体的安装方式分为以下三种情况。

1．压力等级相同，材质不同。特别说明：法兰及垫片可采用低材质，螺栓及阀门要采用高材质。

2．材质相同，压力等级不同。特别说明：法兰、垫片、螺栓及阀门可都采用高压材质。

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3．压力等级和材质均不相同。特别说明：法兰及垫片采用材质为a的高压等级，螺栓及阀门采用材质为b的高压等级。 （二）管道及阀门的布置

1．蒸汽吹扫管线。蒸汽吹扫管线是化工装置中普遍存在的管线，为便于及时发现和判断泄漏，不同的工艺管线应分别连接蒸汽吹扫线。采用这种安装方式的优点是：当某条分支管泄漏时，可以仅将此条分支管上的切断阀关闭，则不会影响其他分支管及蒸汽总管的运行。 2．采样点的设置。采样点设置应满足工艺的要求，应设在主管上，且在分支前。不得在死角处采样。要确保采出的样品具有代表性，更不应该在水平管的底部，防止铁锈或其他异物堵塞采样阀。详见示意图1。 （三）塔和容器的管线设计 1．依据工艺原理合理布置。

（1）分馏塔与汽提塔之间的管线布置。通常分馏塔到汽提塔有调节阀组，调节阀组应靠近汽提塔安装，以保证调节阀前有足够离的液柱。

（2）分馏塔与回馏罐之间的管线布置。当分馏塔的塔顶压力用热旁路控制时，热旁路应尽量短且不得出现袋形，调节阀应设在回流罐的上部。如图2所示：

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2．介质相态的特殊要求

汽液两相流的管道布置时，管道上的调节阀应尽量靠近接收介质的容器布置，减少管道压降，避免管道震动。如图3所示。由此可见，管线不可随意布放。关注工艺图是十分重要的。

（四）泵的管线设计

1．泵入口偏心异径管的使用。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径时，要采用偏心大小头以防变径处气体积聚，偏心异径管的安装方式如下：一般采用项平安装，当异径管与向上弯的弯头直连的情况下可以采用底平安装，这种安装方式可以省去低点排液。

2．泵入口管线的设计。布置泵的入口管线时要考虑到几个方面的因素：

（1）泵的入口管支架的设置。如泵的进口在一侧，则泵的入口管支架应是可调式，且入口管及阀门位置在泵的侧前方。