淺析石油化工裝置工藝管線系統試壓研究
General 更新 2024年12月27日
[論文關鍵詞] 石油化工 管線試壓技術 管道工藝技術
[論文摘 要] 石油化工裝置是以石油裂解加工為主體生產各種燃油和化工原料的生產裝置。裝置內的各種工藝介質多為易燃、易爆和有毒性的物質。因此，在石油化工裝置施工過程中，各類工藝管道的安裝質量必須嚴格控制，嚴禁其洩漏，否則將造成嚴重後果。本文旨是根據石油化工裝置工藝技術的危險因素，安全設計方面進行深入的探討。
目前我國石油的生產是越來越大，可是石油化工裝置是以石油裂解加工為主體生產各種燃油，以及是以化工原料為主體的生產裝置的，裝置記憶體在著各種工藝介質很多都是有毒性的物質，易燃、易爆的物質和。也就是說，在石油化工裝置施工過程中，各類工藝管道的安裝質量必須嚴格控制，嚴禁其洩漏，否則將造成嚴重後果。工藝管線安裝過程中，為檢驗焊縫的質量及法蘭連線處的密閉性，管線的試壓工作是十分重要和必不可少的一道關鍵工序。
一．石油化工裝置管線試壓工藝技術研究
1.技術準備。大型石油化工裝置工藝管線系統多，走向錯綜複雜，為了使試壓工作正常進行，必須預先做好充分的技術準備。試壓前，應根據工藝流程圖編制試壓方案，理清試壓流程，按要求確定試壓介質、方法、步驟及試壓各項安全技術措施等。
3.物資準備。管線試壓介質一般分為兩類：一類是氣體，一類是液體。氣體一般採用空氣、乾燥無油空氣和氮氣等。液體一般採用水、潔淨水和純水等。因此，如果管線沒有特殊的要求，試壓介質一般多采用水。試壓工作是一種比較危險的工作。因此，在此項工作開始前應進行充分的物資準備工作。主要包括試壓裝置的維護保養、安全檢查和進場佈設；各種試壓用儀器、儀表的校驗、檢查和安裝；試壓臨時管線及配件的安裝佈置；試壓用盲板、螺栓、螺母、墊片等材料的準備；裝置、儀表、閥門、管件、安全閥、流量計等隔離措施的實施；試壓中各種安全技術措施所需物資的供應及現場的佈置等工作。
4.壓力試驗。承受內壓管線的試驗壓力為管線設計壓力的1.5倍；當管道的設計溫度高於試驗溫度時，試驗壓力應符合下式Ps=1.5δ1/δ2δ1/δ2>6.5時，取6.5值；當Ps在試驗溫度下，產生超過屈服強度應力時，應應將試驗壓力降至管道壓力不超過屈服強度時的最高試驗壓力。氣壓試驗管道的試驗壓力為設計。對於氣壓作強度試驗的管線，當強度試驗合格後，直接將試驗壓力降至氣密性試驗的壓力，穩壓30分鐘，以無洩漏、無壓降為合格。檢驗採用在焊口、發蘭、密封處刷檢漏液的方法。
5.試壓安全技術規定。管線試壓是非常危險的，應做好各項安全技術措施。液壓試驗管段長度一般不應超過1000米，試驗用的臨時加固措施應經檢查確認安全可靠，並做好標識。試驗用壓力錶應在檢定合格期內，精度不低於1.5級，量程是被測壓力的1.5～2倍，試壓系統中的壓力錶不得少於2塊。液壓試驗系統注水時，應將空氣排盡，宜在環境溫度5℃以上進行，否則須有防凍措施。合金鋼管道系統，液體溫度不得低於5℃。試驗過程中，如遇洩漏，不得帶壓修理，缺陷消除後，應重新試壓。試壓合格後應及時卸壓，液體試壓時應及時將管內液體排盡。系統試驗完畢後，應及時拆除所有臨時盲板，填寫試壓記錄。試壓過程中，試壓區域要設定警戒線，無關人員不得入內，操作人員必須聽從指揮，不得隨意開關閥門。
二．石油化工裝置管道工藝技術
1.塔和容器的管線設計
依據工藝原理合理佈置。分餾塔與汽提塔之間的管線佈置。通常分餾塔到汽提塔有調節閥組，調節閥組應靠近汽提塔安裝，以保證調節閥前有足夠離的液柱。分餾塔與回餾罐之間的管線佈置。當分餾塔的塔頂壓力用熱旁路控制時，熱旁路應儘量短且不得出現袋形，調節閥應設在迴流罐的上部。汽液兩相流的管道佈置時，管道上的調節閥應儘量靠近接收介質的容器佈置，減少管道壓降，避免管道震動。如圖3所示。由此可見，管線不可隨意布放。
2.泵的管線設計
泵***偏心異徑管的使用。泵吸人管道設計是確保泵經常處於正常工作狀態的關鍵。當泵人口管系統有變徑時，要採用偏心大小頭以防變徑處氣體積聚，偏心異徑管的安裝方式如下：一般採用項平安裝，當異徑管與向上彎的彎頭直連的情況下可以採用底平安裝。這種安裝方式可以省去低點排液。
佈置泵的人口管線時要考慮到幾個方面的因素：
①泵的人口管支架的設定。如泵的進口在一側，則泵的***管支架應是可調式，且人口管及閥門位置在泵的側前方。
②氣阻。進泵管線不得有氣阻，這一點很容易被忽視，某些佈置雖符合工藝流程圖，但在區域性會產生氣阻現象，從而嚴重影響泵的執行。
③管道柔性。泵是同轉機械，管道推力作用在管嘴上會使轉軸的定位偏移，因此管道設計要保證泵嘴受力在允許數值內。塔底進泵的高溫管線尤其需要考慮熱補償。
3.冷換裝置的管線設計逆流換熱
①冷換裝置冷水走管程由下部進入，上部排出。這樣供水發生故障時，換熱器內有存水，不致排空。如作為加熱器時用蒸汽加熱，蒸汽從上部引入，凝結水由下部排出。
②安裝淨距。為了方便檢修，換熱器進出口管線及閥門法蘭。均應與裝置封頭蓋法蘭保持一定距離，為方便拆卸螺栓淨距一般為300mm。
③熱應力。換熱器的固定點一般是在管箱端，凡連線封頭端管嘴的管道必須考慮因換熱器熱脹而位移的影響。重沸器返回線各段管線長度的分配要恰當，可以防止裝置管嘴受力過大。回線各段管線長度的分配要恰當，可以防止裝置管嘴受力過大。
三．總結
設計方法和手段的不斷進步能有效地提高設計質量。作為設計者，會受生理和心理等因素的影響，容易出現偏差，技術的進步，極大地補償了人的缺陷。當前，計算機輔助設計CAD正在廣泛應用，它使設計工作更高效、更優質，使一些易出差錯的環節不復存在。掌握CAD設計手段是現階段設計者的基本要求，也是設計者知識水平不斷更新提高的體現。
參 考 文 獻
[1]懷義.石油化工管道安裝設計[M].北京：中國石化出版社．
[2]孫秀敏.張敏.石油化工裝置設計與安全[M]--甘肅科技.2009.25***3***.
[3]田卉.石油化工裝置工藝管道設計探討[J].化學工程與裝備.2008***3***.
[4]劉斌章.石油化工裝置管道工藝的設計研究作[J].現代企業文化.2009，***14***.
綠色生態設計到工業產品設計的實踐
當代中國工業設計中涵蓋的三種關係
[論文摘 要] 石油化工裝置是以石油裂解加工為主體生產各種燃油和化工原料的生產裝置。裝置內的各種工藝介質多為易燃、易爆和有毒性的物質。因此，在石油化工裝置施工過程中，各類工藝管道的安裝質量必須嚴格控制，嚴禁其洩漏，否則將造成嚴重後果。本文旨是根據石油化工裝置工藝技術的危險因素，安全設計方面進行深入的探討。
目前我國石油的生產是越來越大，可是石油化工裝置是以石油裂解加工為主體生產各種燃油，以及是以化工原料為主體的生產裝置的，裝置記憶體在著各種工藝介質很多都是有毒性的物質，易燃、易爆的物質和。也就是說，在石油化工裝置施工過程中，各類工藝管道的安裝質量必須嚴格控制，嚴禁其洩漏，否則將造成嚴重後果。工藝管線安裝過程中，為檢驗焊縫的質量及法蘭連線處的密閉性，管線的試壓工作是十分重要和必不可少的一道關鍵工序。
一．石油化工裝置管線試壓工藝技術研究
1.技術準備。大型石油化工裝置工藝管線系統多，走向錯綜複雜，為了使試壓工作正常進行，必須預先做好充分的技術準備。試壓前，應根據工藝流程圖編制試壓方案，理清試壓流程，按要求確定試壓介質、方法、步驟及試壓各項安全技術措施等。
3.物資準備。管線試壓介質一般分為兩類：一類是氣體，一類是液體。氣體一般採用空氣、乾燥無油空氣和氮氣等。液體一般採用水、潔淨水和純水等。因此，如果管線沒有特殊的要求，試壓介質一般多采用水。試壓工作是一種比較危險的工作。因此，在此項工作開始前應進行充分的物資準備工作。主要包括試壓裝置的維護保養、安全檢查和進場佈設；各種試壓用儀器、儀表的校驗、檢查和安裝；試壓臨時管線及配件的安裝佈置；試壓用盲板、螺栓、螺母、墊片等材料的準備；裝置、儀表、閥門、管件、安全閥、流量計等隔離措施的實施；試壓中各種安全技術措施所需物資的供應及現場的佈置等工作。
4.壓力試驗。承受內壓管線的試驗壓力為管線設計壓力的1.5倍；當管道的設計溫度高於試驗溫度時，試驗壓力應符合下式Ps=1.5δ1/δ2δ1/δ2>6.5時，取6.5值；當Ps在試驗溫度下，產生超過屈服強度應力時，應應將試驗壓力降至管道壓力不超過屈服強度時的最高試驗壓力。氣壓試驗管道的試驗壓力為設計。對於氣壓作強度試驗的管線，當強度試驗合格後，直接將試驗壓力降至氣密性試驗的壓力，穩壓30分鐘，以無洩漏、無壓降為合格。檢驗採用在焊口、發蘭、密封處刷檢漏液的方法。
5.試壓安全技術規定。管線試壓是非常危險的，應做好各項安全技術措施。液壓試驗管段長度一般不應超過1000米，試驗用的臨時加固措施應經檢查確認安全可靠，並做好標識。試驗用壓力錶應在檢定合格期內，精度不低於1.5級，量程是被測壓力的1.5～2倍，試壓系統中的壓力錶不得少於2塊。液壓試驗系統注水時，應將空氣排盡，宜在環境溫度5℃以上進行，否則須有防凍措施。合金鋼管道系統，液體溫度不得低於5℃。試驗過程中，如遇洩漏，不得帶壓修理，缺陷消除後，應重新試壓。試壓合格後應及時卸壓，液體試壓時應及時將管內液體排盡。系統試驗完畢後，應及時拆除所有臨時盲板，填寫試壓記錄。試壓過程中，試壓區域要設定警戒線，無關人員不得入內，操作人員必須聽從指揮，不得隨意開關閥門。
二．石油化工裝置管道工藝技術
1.塔和容器的管線設計
依據工藝原理合理佈置。分餾塔與汽提塔之間的管線佈置。通常分餾塔到汽提塔有調節閥組，調節閥組應靠近汽提塔安裝，以保證調節閥前有足夠離的液柱。分餾塔與回餾罐之間的管線佈置。當分餾塔的塔頂壓力用熱旁路控制時，熱旁路應儘量短且不得出現袋形，調節閥應設在迴流罐的上部。汽液兩相流的管道佈置時，管道上的調節閥應儘量靠近接收介質的容器佈置，減少管道壓降，避免管道震動。如圖3所示。由此可見，管線不可隨意布放。
2.泵的管線設計
泵***偏心異徑管的使用。泵吸人管道設計是確保泵經常處於正常工作狀態的關鍵。當泵人口管系統有變徑時，要採用偏心大小頭以防變徑處氣體積聚，偏心異徑管的安裝方式如下：一般採用項平安裝，當異徑管與向上彎的彎頭直連的情況下可以採用底平安裝。這種安裝方式可以省去低點排液。
佈置泵的人口管線時要考慮到幾個方面的因素：
①泵的人口管支架的設定。如泵的進口在一側，則泵的***管支架應是可調式，且人口管及閥門位置在泵的側前方。
②氣阻。進泵管線不得有氣阻，這一點很容易被忽視，某些佈置雖符合工藝流程圖，但在區域性會產生氣阻現象，從而嚴重影響泵的執行。
③管道柔性。泵是同轉機械，管道推力作用在管嘴上會使轉軸的定位偏移，因此管道設計要保證泵嘴受力在允許數值內。塔底進泵的高溫管線尤其需要考慮熱補償。
3.冷換裝置的管線設計逆流換熱
①冷換裝置冷水走管程由下部進入，上部排出。這樣供水發生故障時，換熱器內有存水，不致排空。如作為加熱器時用蒸汽加熱，蒸汽從上部引入，凝結水由下部排出。
②安裝淨距。為了方便檢修，換熱器進出口管線及閥門法蘭。均應與裝置封頭蓋法蘭保持一定距離，為方便拆卸螺栓淨距一般為300mm。
③熱應力。換熱器的固定點一般是在管箱端，凡連線封頭端管嘴的管道必須考慮因換熱器熱脹而位移的影響。重沸器返回線各段管線長度的分配要恰當，可以防止裝置管嘴受力過大。回線各段管線長度的分配要恰當，可以防止裝置管嘴受力過大。
三．總結
設計方法和手段的不斷進步能有效地提高設計質量。作為設計者，會受生理和心理等因素的影響，容易出現偏差，技術的進步，極大地補償了人的缺陷。當前，計算機輔助設計CAD正在廣泛應用，它使設計工作更高效、更優質，使一些易出差錯的環節不復存在。掌握CAD設計手段是現階段設計者的基本要求，也是設計者知識水平不斷更新提高的體現。
參 考 文 獻
[1]懷義.石油化工管道安裝設計[M].北京：中國石化出版社．
[2]孫秀敏.張敏.石油化工裝置設計與安全[M]--甘肅科技.2009.25***3***.
[3]田卉.石油化工裝置工藝管道設計探討[J].化學工程與裝備.2008***3***.
[4]劉斌章.石油化工裝置管道工藝的設計研究作[J].現代企業文化.2009，***14***.
當代中國工業設計中涵蓋的三種關係