石油化工装置设计及施工过程中存在的问题与对策

李永艳

摘要：石油化工的装置设计是一项重要的工作，其关系着装置的性能，也影响着装置的施工水平。在装置的设计与施工中有时会出现泄漏现象和往复机管道振动问题，在小管道的焊接中也比较容易出现质量问题。文章结合实例对施工现场遇到的问题进行了分析，并提出了应对的策略。

关键词：石油化工；装置设计；泄漏现象；小管道焊接；阀门安装；水压试验 文献标识码：A

中图分类号：TV431 文章编号：1009-2374（2015）24-0069-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.24.034

在石油化工生产中，需要做好管道施工工作，要结合施工环境对装置设备进行优化，对装置的性能进行改进，使其在物料运输中发挥应有的效用。石油化工工艺管道是其生产系统中重要的构成之一，只有将设备与工艺技术联系在一起，才能提高生产的效率。石油化工生产中应用的装置比较多，而且工作的环境比较恶劣，很多装置都需要在高温的环境下进行运行，这具有一定的危险性，如果施工人员没有做好控制工作，可能会引发爆炸，导致毒害气体或者液体泄漏，这会造成人员伤亡事故，不利于石油化工行业的健康发展，石油化工装置的渗漏、振动都会造成较大的安全隐患，所以相关工作人员一定要针对振动原因制定出应对的措施，结合实际情况改善装置运行的环境，并做好DN≤40小管道的焊接、阀门的安装、水压试验以及防渗等工作。本文对装置设计与施工中存在的问题进行了分析，并提出了改进的对策，以供参考与借鉴。

1 泄漏现象

石油化工装置在运行的过程中比较容易出现泄漏问题，这会造成有毒物质的泄漏，不但会污染周围的环境，还可能威胁工作人员的健康以及生命安全。为了提高石油化工生产的安全性，必须对装置进行优化，要提高装置设计的水平，保证管道支架的合理性，还要避免管道承受较大的压力，这样才能降低管道破裂等现象的发生。在管道设置与安装的过程中，要保证其密封性，还要提高其抗腐蚀能力，降低外界因素对管道质量的影响。管道由于暴露在外界环境中，所以会受到外界因素的影响，比较容易受到环境因素的干扰。在管道的阀门位置最容易出现泄漏问题，这与阀门安装的质量有着较大的关系，阀杆的密封性、阀体的质量都会影响阀门的密闭效果，在施工的过程中，如果螺栓没有拧紧会影响管道的正常使用。法兰也是比较容易出现泄漏的位置，在装置设计中，应尽量减少法兰的数量，要采用焊接的方式对管道进行连接，在需要拆卸的位置也要保证法兰安装的质量。

2 往复式压缩机管道振动

往复式压缩机是石油化工生产中必须用到的装置，其在运行的过程中会出现振动现象，这主要是因为装置设计存在漏洞，或者是气流压力脉动造成的。装置振动会造成较大的安全隐患，所以相关工作人员一定要针对振动原因制定出应对的措施，要改善装置运行的环境。气流脉动会与压缩机吸气、排气有着较大的关系，通过改变管道的位置减少振动现象。当气柱频率与管道比较接近时，出现的振动最为明显，所以设计人员需要改变管道固有的频率。在减振的过程中，一定要先调查管道振动发生的原因，这样才能针对问题找出应对的措施。如果装置压力存在不均衡的问题，则会引起机械共振。装置设计原因与外界环境气流原因都会引起管道振动，针对机械共振问题需要采取以下几种措施：第一是在管系中设置合适的气流脉动衰减器来减小管道振动；第二是在管道上增加缓冲器；第三是在管道上设置孔板来减小振动；第四是改变管道的结构或布置来减小激振力；第五是通过改变管系的支承结构来减小振动。

3 DN≤40小管道的焊接方法

按照规范DN≤40的管道连接采用承插焊形式采用同径管箍连。管道材料等级规定中描述已很清。施工单位现在一般都是把DN≤40的管道按照对焊施工的，焊缝全部用氩弧焊打底，氩弧焊打底焊肉和焊渣相对较少，许多施工现场小管道全部按照对焊施工的，焊缝全部用氩弧焊打底。这种施工按照规范是不合适的。

在焊接的进修就是必须按照国家的有关规定和焊接的规程来严格执行，在焊接完成之后应该在管段上标明各个焊口的编号和位置，作为管理人员应对焊口进行严格的检查，确保管道可以在安全的情况下使用。

4 阀门的安装

阀门的安装应尽量设置在便于操作和维修的位置，手轮间的距离要大于等于100mm；阀门水平安装的过程中阀杆不可以面向下方；一些重量较大的阀门，应采取起吊工具。阀门应当错开安装，这样可以缩小管道之间的间距。存在有毒气体或腐蚀性、高危险介质的设备，它们之间相连的管道上，阀门不应当使用链轮操纵，应采取与设备谷口直接连接；如果没有特殊工艺要求，水平管道上的阀门不得采取垂直向下安装，安装与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。

5 水压试验

水压试验不仅检测焊缝是否漏，水压试验是强度试验，还可应检测管道强度是否满足要求，各管件与管道的连接是否能承受压力要求，阀门等设施的安装是否能满足压力要求，与管道的连接是否漏等，管道中介质为液体是可以只做水压，无特殊要求可不做气密。如果介质为气体，都必须做压力试验和气密。而且用气体做试验比较好。

减压转油线是常减压装置的核心部分，操作温度高达419°。减压转油线低速段应随减压塔一起进行气密试。DN3200与DN800管道连接后整体在地面做水压试验，并每3m设临时支座（鞍座）。由于现场对大管道的水压试验用所需盲法兰加工困难，因此改为焊缝要用100%射线探伤，Ⅱ级及以上者为合格及做气密试验，且要保证焊接质量。

6 防渗沟碰撞

在装置中为了防范和控制石油化工企业在生产和储运过程中因物料泄漏产生的污染物对周边水环境的污染，有效降低环境风险，确保环境安全，必须在项目各个设计阶段重视防止地下水污染，对可能产生污染的区域采取一定的防控措施。含油污水管道和轻污油管道是污染物泄漏的主要污染源之一，因地下管道埋置于地下，泄漏后难以检测，且长期存有污染介质，一旦泄漏后造成的危害非常大。所以采用优化管材和采用防渗沟或防渗膜、防渗套管的方案，做好埋地污水管道的防渗设计与施工显得非常重要。

7 结语

石油化工行业在生产的过程中会应用较多的装置，为了提高生产的效率以及安全性，需要对装置设计进行优化，还要对装置、管道的施工技术进行改进，这有利于提高施工的水平，可以保证管道的气密性。施工人员要做好图纸的优化工作，要保证施工流程的合理性。石油化工工艺管道是其生产系统中重要的组成部分，只有将设备与工艺技术联系在一起，才能提高生产的效率。石油化工生产中应用的装置比较多，而且工作的环境比较恶劣，导致在石油化工生产中存在的安全隐患比较多，只有做好设计优化工作，才能保证生产顺利进行，降低安全事故发生的概率。针对装置设计与施工中存在的问题，找出应对的措施，有利于促进石油化工行业健康地发展。

参考文献

[1] 宋渊.石油化工装置管道设计安全问题探析[J].中国石油和化工标准与质量，2012，（12）.

[2] 商庆伟，张辉.石油化工装置工艺的技术研究[[J].黑龙江科技信息，2011，（15）.

[3] 陆君花.化工工艺设计中安全危险的识别与控制[J].浙江化工，2009，（4）.

[4] 孙秀敏，张敏.石油化工装置设计与安全[J].甘肃科技，2009，（3）.

[5] 陈尤冷.石油化工装置工艺探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2012，（1）.

（责任编辑：秦逊玉）