化工工艺装置蒸汽管道配管设计探讨

周飞 朱玉金

摘要：为满足实际工程的需要，进一步加强蒸汽管道配置设计内容和质量。文章主要就化工管线的配管设计误区为出发点，从弯头细节设计、异径管设计、分支设计、阀门设计、连接设计等多方面进行整理和分析，并提出可行性的科学的规避措施。紧接着针对配管设计的蒸汽管道布置、排液设施的设计、蒸汽支管的设计以及蒸汽凝液管的设计作出了详细的阐述，总结了在整个化工工艺装置上各个分部配管设计的特点和要求，希望通过研究的成果为管道设计基础提供科学的技术支持。

关键词：化工工艺装置；蒸汽管；配管设计

在进行石油化工项目的时候，蒸汽管道配管占有重要地位。為进一步提高化工生产车间的综合运行速度和质量，需要在前期对工艺管道配管进行科学的研究和设计，针对化工管道设计过程中存在的具有危险系数或者安全隐患的误区，及时的做出有系统性的规避操作手段，从而降低工艺管道配管设计的出错率。蒸汽管道系统在自身内部结构上要具有一定的规划性，协调好各部分设计方案，根据实际管道蒸汽输送情况进行优化改革。管道配管的工艺设计要与输送的管径以及管道压力、输送距离相互匹配。让配管设计质量在有关工程监督部门的检测下得到有效保障，加强各个各项作业监管力度，确保作业质量，使得整个系统体系在工艺装置和蒸汽管道配管设计相统一的情况下，安全稳定且有序的进行。

1.常见化工管道配管设计误区和改正措施

1.1工艺化工管道设计存在不足

在实际的化工工程项目实施过程中，在管道配管设计上存在一定的不足，进一步影响了整个化工生产体系的作业安全系数。基于此，下面将从几个方面对工艺管道配管设计工艺的不足进行归纳整理和分析。

1.1.1弯头设计的不足

对于配管设计来说，弯头的存在尤为重要。首先，弯头在实际的管道布置上起着连接配管的作用，大多分布在横管、塑管相互连接的交叉点，采取使用弯头的方式来改进图纸设计，可以将工程有效的推进。但是从尺寸精细化设计方面来看，添加弯头装置，极易导致管道在运行的时候作用于弯头上的阻力会变大，导致出现焊缝、泄漏等安全隐患。

1.1.2分支设计的不足

在化工管道输送介质的时候，遇到分叉处应当配置合适的配管以达到顺利运输的目的。当管道输送的气体介质，在水平方向上遇到分叉，应当注意将分支设计朝上，避免出现气体凝液造成管道堵塞的现象产生。

1.1.3控制阀门设计的不足

阀门设计是管道配管设计最为关键的节点，不同类型的阀门存在不同的功能效果，也同样作用于不同的管道位置。常见的阀门类型有：蝶阀、普通阀、止水阀等等，在设计的过程中根据实际需求进行阀门类型的合理选取，避免出现相对的安全事故。

1.2有效的改正措施

1.2.1规划化工管道路线

在化工工程项目的前期，应当将整体管道进行系统全面的规划，将管线的铺设走向进行合理化的处理，同时应当避免弯头的大量使用，降低管道介质在运行的过程中出现大量的阻力。减少管道焊接的次数和管道的长度，在保证质量的情况下，将管道的长度控制到适中，从而确保管道的安全性。

1.2.2提高分支设计的综合性

化工工艺的管道在分支上处理应当从设计的科学性、合理性以及耐用性上进行合理的应用。对管道进行输送的介质特点进行分析，从而进行系统详细的分流管控，降低在输送过程中存在的安全隐患。

2.常见配管设计类型

2.1蒸汽管道的配管布置

常见的化工蒸汽管道在运行过程中，管道内的蒸汽温度以及空间压力的变化指标会与大气环境压力产生一定的压强，从而使得管内产生大量的热量，一点在蒸汽气流输送的过程中遭受到阻碍，会对整个管道、支架甚至是相关机械设备产生严重的损害。在传统蒸汽管道设计中，会采用管道自然补偿或者波纹管补偿的方式，将由管道热胀冷缩产生的热量进行部分吸收。现如今，由于情况的复杂性，应当根据其管道在运行阶段的工作特点，进行管道优化设计，来保障蒸汽管道运行的安全性。以1000kt/a乙烯为为例，如图1所示：

2.2排液设备的设计

结合物理特性和蒸汽管道运行的特征，气体在暖管内由于液化会产生大量的水滴凝珠，所以，在化工蒸汽管道的最低点进行相应的排液设施安置或设计。同样的，要根据蒸汽压力值的变化来合理的布置管道低点排液基础设施。超高压蒸汽输送管道在正常运行的情况下是不会产生水滴凝液的，即可通过管道最低点的排液设施进行排放。常见的经常疏水设施是由分液包、放净阀门、根部阀门、疏水阀门以及止水阀等五个部分组成。如图2所示：

2.3蒸汽凝管的设计

蒸汽管道的平面设计位置一般是以化工工艺装置蒸汽凝管的设计位置相互重叠的。在蒸汽凝管上安装具有一定形状的补偿器是为了防止发生水波冲击，因为流速的变化而造成在输送过程中产生安全隐患。

结束语

综上所述，在化工工艺装置的设计中，管道配管的设计尤为重要，特别是对蒸汽管道凝管的设计需要加以重视。配管设计的理念应当建立在经济、耐用、科学、美观的基础上进行综合运用，才能确保配管的正常安全使用，从而提高化工生产工作效率。

参考文献

[1]王海荣.石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计研究[J].化工管理，2018（30）：128.

[2]李超.试论石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计[J].科学技术创新，2018（09）：185-186.

[3]党程程.化工工艺装置蒸汽管道配管设计研究[J].盐科学与化工，2017，46（09）：19-22.

[4]王艳波.石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计研究[J].石化技术，2016，23（03）：56.

（作者单位：江苏中圣管道工程技术有限公司）