石油管道设计中的若干问题分析

苏航

摘 要：石油运输过程中，对管道设计的要求非常严格，因为石油管道的设计质量将严重影响运输的安全性以及管道的使用寿命。文章从石油管道设计中的安全因素、石油管道设计的布置合理性、石油管道材料选购的安全性和石油管道的维护与保养问题四个方面分析了石油管道设计中的问题。

关键词：石油管道；管道设计；问题

中图分类号：F272；F426.22 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）24-0167-01

石油作为人类生活、生产都离不开的重要能源，从开采的准备工作开始，就得到了技术人员的高度重视，开采、运输、储存、使用，一系列的程序中凝结着工作人员的智慧。其中，石油管道在这个流程中占有很大比重，是重要的石油化工装置，不仅在运输中起到连接作用，还能够有效保证石油及气体的安全运输，并且能够隔绝污染，减少在运输过程中出现安全问题。因此，石油管道的设计意义重大，要在保证管道发挥功能的基础上，尽量降低成本，在管道设计中，需要考虑到多方面的因素。

1 石油管道设计中的安全因素

1.1 石油管道设计的安全性

石油的运输主要依靠管道，而且安全的管道是能够隔绝外界污染、减少挥发，并且能够保证石油及其气体安全性的，在此过程中，设计合理的管道还能够减少摩擦、防止泄漏、降低成本、便于维护等，这些都是在管道的设计过程中需要考虑的安全因素。

1.1.1 石油管道的进出装置上要设计切断阀

对于运输石油的管道来讲，切断阀非常重要，是安全因素中的重中之重。切断阀要安装在界区的边界处，并且要在侧面设置“8”字形的盲板，虽然传统的管道设计中将“8”字形的盲板应用到有毒气体或可燃气体的运输中，但是在现在的石油运输中，为了保证运输安全，也应该设置盲板，这样就可以有效地避免人为操作有误而引起的安全事故。因此，作为安全装置，切断阀的安装一定要谨慎，才能避免一些事故的发生。

1.1.2 石油管道的进出装置上要设计安全阀

一般情况下，管道的入口处会安装切断阀和旁通阀，并且在日常运输中两个阀门都是锁定状态，切断阀要在开启的状态下锁定，而旁通阀一般要在关闭的状态下锁定。这两种安全阀门是为了保证石油运输的安全性，一旦出现问题可以及时解决。但是，要在二者都处于工作状态后，不能随意开启或关闭，要注意阀门上的标识，如果工作人员擅自调整阀门，就容易引起安全事故。

1.2 石油管道环境的安全性

除了管道自身以外，周围的环境也会对其安全性产生影响，因此，在管道设计时也要充分考虑周围环境问题。首先，要分析管道预计安装地点的自然环境，要考虑该地区是否是自然灾害多发区；其次，要考虑地质条件的稳定性，必须在设计管道时就考虑到预警设备的安装；最后，要针对实际环境设计保护系统。

2 石油管道设计的布置合理性

在设计中，布置的合理性也会对安全因素产生影响，以管廊和安全阀为例，考虑设计的布置合理性问题。首先，要控制好管廊附加余量，因为这会影响施工阶段，并进而影响石油的正常运输和管道维护，因此，在设计管廊时就要注意余量，一般余量范围是10%～20%，并且要预留升级空间，因为只有提高余量值后，才能升级设备。其次，安全阀的设计要格外重视，需要考虑到连接问题、角度问题、压力问题等，才能真正起到安全阀的作用，保证石油运输的安全性。

3 石油管道材料选购的安全性

3.1 石油管道材料选择的安全性考虑

石油管道的材料在选择时就要注意安全因素的设计，因为只有管道的质量过关，才能在运输中起到应有的作用，保证石油运输的安全。一般情况下，管道的材料多选择金属材料，并且金属垫片和螺栓的使用率很高。在设计中会将管道等级分界，要根据不同的管道等级来选择不同的管道材料，还要考虑日后的维护和保养工作、管道内壁的保温问题等。因此，一定要充分考虑管道环境、管道功能，结合设计师的以往经验，分析利弊，最终选择最适合运输石油的管道材料。

3.2 石油管道材料购买的安全性考虑

管道设计完成后，需要对选择好的材料完成采买工作，但是在购买所需材料时，也要充分考虑到安全问题。

首先，关于材料质量的问题，必须要保证材料质量，才能保证管道质量，保证石油管道在正式使用时不会因为材料质量而引发安全事故。

其次，除质量外，还要考虑数量，材料在购买时一定要保证数量精准，因为材料购买过多是一种资源浪费，必须抵制，但是如果购买数量不足，又会延误工期，并且二次购买的材料在参数上可能会有误差。

第三，还要考虑工期问题，一般的材料都是在正式动工前就购买齐全，但是随着时间推移、工程进展，也许在施工中就会发现事先准备的材料不能适合管道修建，由此，还要事先与商家沟通，允许工程中更换材料。石油管道材料购买必须要进行安全性的考虑，才能避免问题的出现，购买属于灵活机动的任务，要求工作人员认真负责、廉洁自律、经验丰富。

4 石油管道的维护与保养问题

要想保证石油运输的安全性，不仅要保证管道的设计、材料选择和购买的安全性，还要充分考虑到石油管道的维护和保养，才能将各个部分考虑进去，从而避免安全事故的发生。

4.1 温度对石油管道的影响

温度对于管道的影响是非常明显的，因此，要对温度进行把握，才能延长管道的工作寿命，但是温度却是很难控制的。如果温度过高，会影响金属材料的稳定性，一旦温度升高至金属熔点，金属会变形，那么管道随着时间的变化，就会遭到严重的破坏，进而发生爆裂，产生严重的后果；如果温度过低，那么管道的各个指标都会下降，压力和冲击力数值降低，也会在长期的低温状态下影响管道的稳定性，从而会产生管道破裂的情况。经过分析，一旦温度失常，对于管道来讲都是一种破坏，管道发生泄漏，内部的石油和气体也会泄漏，不仅会影响周边环境、污染水源，甚至存在爆炸、火灾等重大安全事故隐患，对周边居民的生命财产安全造成严重威胁。

4.2 做好石油管道的防腐工作

石油管道都是深埋于地下的，管道外壳直接与土壤接触，但是土壤与管道接触后，由于电极电位差异，会产生腐蚀电池，从而因为土壤原因会对管道外壁造成腐蚀，而如果腐蚀情况得不到制止，就会出现管道穿孔，进而造成石油和油气的泄漏，不仅产生了经济损失、环境污染，还会引发安全事故。因此，要提高管道的防腐技术，使用防腐蚀性能力强的材料。

4.3 做好石油管道的清理保养工作

石油在管道内流动比较容易出现沉积物，影响石油流速，形成恶性循环，产生“血栓”。这些沉积物与管道内壁紧紧贴在一起，就不容易被石油在流动中冲散，还会影响运输能力。石油管道的清理保养工作主要有如下三种方法：化学添加剂防腊和清腊、在管道内刷上涂层减少腊的凝结、采用清管器清腊。

5 结 语

石油运输是重要的工作步骤，那么管道就是重中之重，需要对管道进行严谨的设计，才能保证管道的运输质量和工作寿命。要想提高管道的安全系数，需要考虑多方面因素，要注意石油管道设计中的安全因素、石油管道设计的布置合理性、石油管道材料选购的安全性和石油管道的维护与保养问题。

参考文献：

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[2] 郑廷秀.浅谈工艺管道设计与安装中应注意的几个问题[J].黑龙江科技信息，2010，（30）.