化工工艺装置蒸汽管道配管设计分析

刘沛隆

摘要：全球工业发展，使石油的利用率大幅度的上升。说明石油资源的重要性。要做到把石油分离且不浪费，是蒸汽管道配管设计研究的一大前提。在分离的过程中，石油的化学反应过程中，会一定程度上产生有毒气体，如：一氧化碳;二氧化硫;硫化氢与二氧化氮等气体。这些气体的排放，要做到到节能，环保。是蒸汽管道配管设计研究的又一前提。

关键词：化工工艺装置;蒸汽管道;配管设计

我国石油工业随着经济水平的提高而飞速发展， 石油作为石油化工工艺装置中的天然原料， 通过一系列特定且复杂的化学反应， 最终转化成为化工产品， 更为有效的推动我国区域经济发展。与此同时， 蒸汽管道在公用工程管道中起到了重要的枢纽作用， 主要包括蒸汽管道与蒸汽凝液管道。

1石油化工

1.1石油

石油（Petroleum）是一种黏稠的，似黑色的深褐色的液体。石油是烷烃、环烷烃与芳烃的混合物，被称为“工业的血液”。石油的成油机理有两大学说：一是生物沉淀变油，二是石化油，一直是被争论的话题。但第1种是易让人接受的，认为石油是古代海洋湖泊中的生物经过死亡后的尸体而形成的生物沉淀变油，是不可再生能源，即使现如今也有生物尸体演化也是需要相当长一段时间的。然第2种却是可再生能源，不是与生物尸体发生反应，而是由碳与地壳所形成的石化油。到目前为止，并没有科学依据来证明石油是可再生还是不可再生能源。采取石油的危害也是非常之大，2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，石油炼制（职业暴露）在2A类致癌物清单中。

1.2石油的作用

人类第一次进入石油时代是1867年，石油资源支撑着中国重工业的快速发展。石油的运用是很广泛的，石油被称为“工业的血液”体现出石油重要性。石油分为原油与已分离与加工之后的油。原油（Crudeoil），呈黑褐色，其指的是未经过加工的石油，使用于燃料与化工厂品。原油可作为石油气、石脑油、轻石油、汽油、煤油、柴油、润滑油、重油、原料油与渣油来使用。原油产品主要提供汽车、拖拉机、飞机、轮船、锅炉等的燃料，少量用作民用燃料。

1.3过度开发石油

石油的过度开发让空气中的二氧化碳（CO2）含量增多。会导致气候变化与环境问题的出现，会使得臭氧层变薄，从而使全球变暖，对植被与生物带来一定危害。众所周知，石油是长期掩埋在地底下的，人类的开采，必定会导致地底的镂空，随着地面之上人口的增多，建筑物楼层的上升，会使得地面不堪重负，从而导致地面塌陷，长期以往会导致地面下降，海水上升的状况。石油的形成至少需要200多万年，有的甚至长达亿万年，因此石油是不可再生能源，过度的开采，终将会把石油消耗殆尽，那时石油资源匮乏，地球有可能将陷入瘫痪状态。机械的燃料无法获得，使工业停止运行，而造成财产的损失。

2浅述蒸汽管道配管设计中的常见问题

2.1 蒸汽管道设计问题

蒸汽管道作为石油化工装置中不可或缺的一部分，担任着物料输送的关键作用，但通常由于管道种类繁多，导致实际使用工况各有差别，难免会存在较多的影响因素与环节。因此，为了提高蒸汽管道配管设计的优良性，就必须要解决蒸汽管道设计问题，科学合理的优化管道布置、应力分析、支吊架选择、材料选用等，选用更为适合的石油化工材料。由此可见，对于蒸汽管道设计问题而言，由于生产操作压力各不相同，其适用范围也不相同，就必须要配备多层形式的管廊，且要保证蒸汽管道与装置空气、氮气等管道同层布置，推动石油化工工艺装置的安全性与合理性。

2.2 蒸汽支管的设计问题

对于蒸汽管道配管设计过程而言，蒸汽支管的设计问题尤为突出，务必要进行严谨、科学且合理的设计，保证相关操作的便捷性。而在蒸汽传输过程中，由于蒸汽主管受到热力作用而发生膨胀，会造成蒸汽支管引出点随之位移，必须要保证蒸汽支管所承载的应力在一定范围内。因此，在蒸汽管道设计过程中，要注意不能引出蒸汽支管，同时也要保证蒸汽支管能够方便蒸汽主管的位移，避免对其产生阻碍。一般情况下，蒸汽管道配管过程中需要在蒸汽主管上利用“二阀组”方法接出支管，但在蒸汽支管设备上连接管道引出时，需要采用三阀组形式，以更为直观的监察反映泄漏情况。

3 石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计要点

3.1配管铺设要求

配管的铺设是根据不同配管来决定。配管可以分为明配管与暗配管。明配管是直接显露在建筑物表面的，排列整齐，排布均匀，一般是沿着建筑物水平与垂直来铺设的，在铺设明配时，不能在锅炉上，烟道中及其发热表面铺设，从而减少配管的使用寿命，水平或垂直铺设时是允许偏差的，但允许的偏差是很小。暗配管则是与混泥土一起掩埋在地面之下，可用铁丝将配管绑在钢筋上，暗管铺设时，不应穿过设备基础。暗配时要保证与电路是直线铺设，力求管路铺设距离最短，减少一定程度上的浪费。无论明配还是暗配的切口，都必须保持管口光滑。配管按种类分，如：硬塑料管、半硬塑料管与壁管。硬塑料管一般适用于室内或有酸、碱等场所。半硬塑料管一般用于六层及六层以下的建筑照明的工程。壁管分为薄壁管与厚壁管，薄壁管适用于干燥的场所，厚壁管适用于防爆场所与机械场所。

3.2管廊蒸汽管道的设计要点

对于蒸汽管道配管设计而言，不仅能够提高石油化工生产的安全性，也是保证经济效益提高的关键。因此，必须要重视石油化工工艺装置蒸汽管道配管的优化设计，切实把握各装置的设计要点，进而提高石油化工装置的安全质量。在这一过程中，务必注重对管廊上蒸汽管道的设计，一方面要在管廊周围设置相应蒸汽管道，并根据具体情况及各个管道的不同作用力设置“π”补偿器;另一方面，要根据实际情况增加管廊层数，并将蒸汽管道置于最高层。

3.3排液装置设计的设计要点

在实际装置运用过程中，排液是压力蒸汽管道所具有的主要作用，但在进行装置材料的选择时并没有过多的管道材料要求，只要准确掌握压力蒸汽管道的基本运作方式，并对其进行补偿设施建设即可。与此同时，由于不同设备拥有不同型号的压力蒸汽管道，就必须要根据实际排液情况进行具体的补偿设施建设，发挥其主要作用包括：其一，由于压力蒸汽管道与主管道的位置相距较近，在运行中要保持对主阀门的合理控制，才能够将液体成功排出;其二，合理调节两种管道的间距，避免泄露。

3.4蒸汽支管的设计要点

蒸汽支管作为蒸汽管道中的基本组成部分，所起到的重要作用也無可替代。对于蒸汽支管的安装位置而言，正确的安装防范相当必要，通常位于蒸汽管道中主管道的上方，需要选择恰当的位置安装切断阀，一般位于主管道的水平管上，使其可以在应用过程中观察主管管道的阀门。由此可见，将蒸汽支管安装到合适的位置，能够有起到有效的安全防范作用，其重要性不言而喻。

4结论

综上所述，在进行蒸汽管道过程中，为了加强其安全性与合理性，就必须进行科学且全面的优化设计与安装，以提高其工作效率，增加经济效益。由此可见，只有逐步增强蒸汽管道的安全性，推动其正常运作，才能够保证石油化工艺装置蒸汽管道的长久优良运行。因此，务必要尽快解决蒸汽管道配管设计中的蒸汽管道与蒸汽支管的设计问题，明确管廊上的蒸汽管道以及蒸汽管道排液设施的设计要点，进而促进石油化产业的可持续性健康发展。

参考文献：

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