关于石油化工管道设计的思考

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1、关于石油化工管道设计的思考摘要：本文从管道布置、支吊架选择、材料采购、材料选用等多个方面探讨了管道设计中常见的问题以及注意事项。关键词：石油化工；管道设计；思考1管道设计压力和设计温度的确定1.1管道设计压力管道设计压力是指工作条件下，管系中可能遇到的工作压力和工作温度组合中最苛刻条件下的压力。1.1.1管道设计压力的确定原则：①管道设计压力不低于最大工作压力。②装有安全泄放装置的管道其设计压力不得低于安全泄放装置的开启压力（或爆破压力）。③所有与设备相连接的管道，其设计压力应不小于所连接设备的设计压力。④输

2、送制冷剂、液化气等沸点低的介质的管道，应按阀关闭或介质不流动时介质可能迖到的最大饱和蒸汽压力作为设计压力。⑤离心泵出口管道的设计压力应不小于泵的关闭压⑥往复泵出口管道的设计压力应不小于栗出口安全泄放装置的设定压力。①压缩机排出管道的设计压力应不小于安全泄放装置的设定压力和压缩机出口至安全泄放装置之间最大流量下的压降之和。②装有安全控制装置的真空管道设计压力取最大压差的1.25倍或0.1MPa的较小值，并按外压条件进行设计；对于没有安全控制装置的真空管道，设计压力取0.1MPa。1.2管道设计温度管道设计温度是

3、指工作条件下，在相应设计压力下管道可能达到的材料温度。工艺专业通常按正常操作温度加上一定裕量作为设计温度。(1)流体正常操作温度彡300°C时，裕量不小于30°C。(2)流体正常操作温度〉300°C时，裕量不小于15°C。(3)流体温度低于0°C时，设计温度等于流体最低温度。2管道布置合理的管道布置不仅要满足管道系统的施工、操作、检修及自身要求，而且还要满足生产、工艺、设备布置要求。2.1管廊附加余量管廊上的设计余量一般为10%〜20%，但笔者认为最好是20%〜30%。实际情况是装置经过几年运行改造后，10%

4、〜20%的富裕量往往不够。热应力管道规划时一般布置在两边，有利于n形补偿器的设置。2.2安全阀的管道布置①安全阀出口接往泄压总管时，要从上部顺着流向以45°角插入总管，以免总管内的凝液倒入支管，并可减少安全阀的背压。当安全阀定压〉7.OMPa时，必须采用45°插入。②若安全阀出口低于泄压总管，应在低处易于接近的地方设手动放液阀，并定期排放至密闭系统以免袋形管段积液。另外在寒冷地区，袋形管段需要伴热防冻，避免积液。2.3夹套管内管直管段对接焊缝的间距不应〈200nrn，管件应使用无缝或无缝对焊管件，弯头宜使用1

5、.0DN。内管焊缝应经无损检测及施压合格后，方可装配外管。内外管支承块不得妨碍内管与外管的胀缩，材质应与内管材质相同。2.4泵入口管道布置管道尽量短而直，无气袋或液袋。如有变径应采用偏心大小头以防气体积聚。大小头一般顶平放置。对于输送轻介质的离心泵，大小头后最好有3D〜7D的直管段，有利于防止气蚀。2.5跨越道路的危险介质管道，除净高应满足要求外，其上方不得安装阀门、法兰、波纹管；处理事故用的各种阀门，如紧急放空、事故隔离、消防蒸汽、消防竖管等，应布置在安全、明显、易于开启的地方。2.6有腐蚀性介质或高凝固点

6、介质调节阀的旁路和阀，宜水平安装，防止积液。3支吊架管架设计和管道设计是紧密联系在一起的，管架设计不当，会使管道在运行中受损，甚至使转动设备损坏。因此，在管架设计时下面问题应加以注意：3.1沿塔敷设的管线沿塔敷设的管线，一般只设一个承重支架，但它不是刚性支架。支架顶距塔顶封头焊缝线（或第一块塔盘支撑圈梁处）为150mm，如一个承重支架荷重过大时，可设第二个承重支架，这第二个承重支架应该设为弹簧吊架，其余每隔一定间距设导向支架。切记：不应在水平管弯头处加刚性支撑。3.2尽量减少弹簧架弹簧架一般比较贵，且弹簧在长

7、期工作状态下还有失效问题。另外，安装使用起来较麻烦。一般情况下，弹簧支吊架到迖现场时是用定位销加以固定而成，起刚性支吊架作用。注意定位销应在水压试验完成之后、蒸汽吹扫或装置开车之前拆除。弹簧支吊架安装时不得随意拔掉定位销。3.3在一条较长管道上不宜用过多吊架吊架一般用于管子承重，但它有一定的偏转角，一般>4°。因此在一根较长的管道中吊架不宜用的太多，否则会使管系不稳定。4管道材料选择管道材料选择要求设计人员必须灵活运用工程学、材料学、腐蚀学等方面的知识定性定量综合判断。管道材料选择通常根据介质的特性（腐蚀性、

8、毒性、燃烧性等）和操作条件（温度、压力等），按照既适用又经济的原则来考虑。常用材料有铸铁（灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁）普通碳素钢、优质碳素钢、低合金钢、高合金钢、特种合金钢等。管道材料选择的注意事项：4.1铸铁（灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁）碳素结构钢不得应用于GC1级压力管道。4.2GC1级压力管道应使用无缝钢管。4.3输送有毒、可燃介质的管道优先选用优质碳素钢，即使规范允许使用碳素结构钢也要尽量少