关于石油化工装置管道设计安全的若干思考与研究

梁钊（新疆化工设计研究院有限责任公司，新疆 乌鲁木齐 830000）

随着科技的发展与各个技术的创新，各个行业在各个领域都有了不断的改进与新的建设行为。而其中十分重要的一点是我国的石油相关行业，石油作为我国必不可缺的一部分，在一直跟随着经济的发展与新时代科技的改革中，在不断的建设中有着不断的的创新发展理念与行为。而石油是一个非常危险的原料，其相关操作过程也具有十分大的难度，石油化工管道的设计则是石油学中占有极其重要的一部分，其建设极大地促进了我国的石油业发展，并且管道的设计对人们的生活有着极大的安全方面相关问题。石油化工管道的正常设计如果能够使用在平常的运输中，则可以极大地提高石油相关运输和质量，大大对其运输后的效率进行提高，不会出现过量的耗损以及漏油等方方面面的安全隐患问题。

1 石油化工装置中的危险因素分析

1.1 中毒危险因素分析

进行石油化工生产的很多原材料，还有生产得到的成品、半成品以及杂质等都蕴含着一定的毒性，属于职业性接触毒物，工作人员在进行生产工作的时候，这些毒物会从皮肤以及口鼻等器官进入到他们的身体里面，影响到他们的身体机能，使他们的身体健康遭到破坏，甚至会直接影响到工作人员的生命安全。

1.2 火灾爆炸因素分析

在进行石油化工生产过程中会出现大量的粉尘、油气以及可燃气体，当它们在空气中的浓度达到极限以后，只要出现一点点火花就有可能引发火灾爆炸。这种情况会对周边建筑物、生产设备以及工人安全产生造成极大的威胁，导致比较大的财产损失，甚至会导致毁灭性的灾害产生。

1.3 反应性危险因素分析

在石油化工生产时，一般会出现各种化学反应，这些化学反应总的来说主要分析吸热以及放热两种类型。放热反应的危险性要强于吸热反应，特别是像是卤化反应和硝化反应这些有强氧化剂应用的生产更是极度危险，只要有一点点偏差的出现所造成的后果都是无法预料的。此外，在进行石油化工生产时，如果使用的原材料拥有极强的反应活性，那么就会有可能导致严重的完全意外事故产生，影响到工作人员的人身安全。

1.4 存在腐蚀性物质的可能性

石油化工产业的装置中，管道设计的主要目的就是对生产中的各种原料和能源等进行运输，而这些原料本身就是有一定的酸碱性的，对管道本身就会造成一定的腐蚀性。而除此之外，在进行运输时，在管道中会留下一定的残留，和其他的物质之间会造成一定的化学反应，会产生出强度更高的腐蚀反应，这就会对管道造成严重的破坏。而除了因为管道内部的复杂的环境之外，外部的环境也对管道造成了一定程度的破坏。比如，工作人员的不当操作，硬度较强的打磨等，都会造成损害，而管道设计本身的材料上也有一定的缺陷，都有不合理之处，对于出现的腐蚀性和破坏性不能够很好的应对，就会对管道造成破坏，降低安全性。

2 保障石油化工装置管道设计安全的措施

2.1 防腐蚀破坏的管道设计探究

电化学反应或者化学反应是石油化工生产必然会出现的情况，这些反应的出现会导致材料表面的金属性出现丧失的情况，造成均匀腐蚀的产生，使壁厚因为腐蚀发生减薄失效的现象。但是，对于管道设计来讲，均匀腐蚀并不是最危险的。在进行设计的时候，相关工作人员应该结合以往的工作经验以及试验所得寿命和腐蚀数据，再展开费用比较以后，选择性价比更为优秀的耐腐蚀材料，这样才可以进一步提升管道的抗腐蚀能力。同时，相关工作人员还应该切实做好对管道的在役检测工作，完成对均匀腐蚀情况的准确监控。

除此之外，石油化工还会造成应力腐蚀的出现。常见的应力腐蚀主要有氢鼓泡、磨蚀以及腐蚀开裂等几种，对石油化工装置安全有着极大的威胁。根据对实际情况的统计分析发现，应力腐蚀开裂在整体腐蚀失效中的占比已经超过了五分之一，而且其在出现之前根本没有前期预兆，属于突发性的脆性破坏，危险程度极高。要想有效防止这种情况出现，相关人员必须对可能造成应力腐蚀出现的材料和环境有清楚的认识，并避免相关反应的发生，从而为石油化工装置安全提供更有力的支持和保障。

2.2 避免阀门泄露现象的出现

第一，在应用双密封座阀作为管道所用阀门时，要想防止阀门泄露，设计人员应该严格按照《阀门试验与检验》中的规定展开双向密封试验，并对所有承担切断或者隔离生产的阀门都展开关闭试验，这样才可以保证其密封性过关。同时，如果所应用阀门为双密封座阀的话，还应该严格按照使用需要完成全方位的密封试验，保证试验所得结果符合标准要求，这样才可以保证在进行石油化工生产的时候，不管受压方向如何都不会有泄露情况；第二，在应用火灾安全型阀门时，虽然软密封阀的密封性能十分好，但是除了密封性能意外，和管道安全有关的因素还有管道机械、所用器材以及布置情况等。因此，必须严格按照管道设计标准规范展开工作，这样才可以为管道设计安全提供更有力的支持和保障。同时，设计人员还应该对可能出现的偏离以及全部工艺条件要有清楚的了解和认识，完成相应器材适用性的准确判断，从而有效避免不符合标准的材料被应用到石油化工生产当中；另外，管道设计人员应该以操作条件为基础选择阀门件材料，还应该结合阀杆、阀芯以及阀座密封形式等元素进行综合分析，完成更加符合实际需要的阀门选择，还应该制定出更为精确的阀门规格标准，完成相应要求的准确表达，从而有效提升阀门质量，为管道设计安全打下坚实的基础。

2.3 减少应力破坏的情况

石油化工装置管道中经常会出现应力破坏的情况，想要降低出现危险的情况，就应该要降低出现应力破坏的情况，更好的提高管道设计的安全性。应力的破坏会造成管道的破坏，而与管道内壁厚度出现问题的情况相比，应力的破坏会对管道造成开裂的情况，而且在出现这种情况之前不会有任何征兆，即一旦出现这种情况，管道就不能够正常运行，大大的提高了危险性。所以，要制定更加有效的管道设计，提高对应力破坏的应对能力，对管道进行的维护工作进行加强。而对于因为低温出现的断裂的情况，首先就要根据不同的温度情况和环境，来进行管道的设计和材料的选择，降低因为低温的环境而造成的管道的断裂情况，提高管道的运行安全。除此之外，金属材料在高温的条件下会出现变质，防止因为材料的变质而失效，降低其出现断裂的可能性，对管道设计材料的使用情况进行监督和掌握，对温度的变化进行控制，选择更合理的材料，对于发生问题的源头进行寻找并进行解决。

2.4 做好进场材料的检验管理工作

管道设计施工单位必须切实做好材料建设工作，综合考虑质量以及材料规格等元素展开检验工作，保证材料表面平整光滑。同时对管道圆度、厚度以及阀件、管件和管道等产品的质量检验合格报告进行仔细核查，切实保证所有签收材料的质量都符合标准规范；另外，当所需材料被运送到施工现场以后，相关工作人员可以采用随机抽样的方式把材料送检。只有综合考虑到所有因素，才能够避免材料质量问题的出现，为后续生产安全提供更有力的支持和保障，切实避免发生意外事故。

3 结语

总之，石油化工产业装置中的管道设计是保证产业安全运行的重要环节。当前社会中对于管道设计的安全性都有了高度的重视，对其进行相关的解决措施的制定，能够更好的降低出现安全问题的几率，提高石油化工产业的发展。