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干货|石化化工管道设计注意事项及合理性建议,值得收藏!

影响管道安全的因素

腐蚀

腐蚀是管道周围环境介质通过化学反应对管道材料的破坏,在很大程度上影响到管道的安全。腐蚀破坏管道的表现形式有应力腐蚀、均匀腐蚀、局部腐蚀和大气腐蚀等。由于不同管道材料所处环境的不同,其自身的耐腐蚀程度也不同。管道所处的环境一般比较复杂且易于变化,加上材料本身也存在一定缺陷,使腐蚀更难以预料和控制。

物理损伤

石油管道的物理损伤主要表现在低温脆性断裂和高温破坏两个方面。在低温条件下,当管道材料的温度低于其脆性转变温度时,易导致其冲击韧性下降进而发生脆性断裂。在高温下管道材料的性能会发生恶性变化,例如蠕变失效、碳钢和碳相钢的石墨化和回火脆化等,都容易导致管道材料的弱化和脆化。同时管道金属材料处于交变荷载或温度周期变化的环境下容易出现疲劳,导致金属变形损伤甚至断裂,严重影响石油化工管道的安全性。

密封效果

目前石油化工管道密封主要采用管法兰密封和阀门密封两种方式,以防止管道腐蚀和泄漏,保证管道安全。法兰密封由法兰、螺栓、垫片(圈)三部分共同作用,法兰的刚度及密封面型式、垫片性法兰对密封效果都有直接影响,如果管道产生位移也会影响法兰密封效果,进而影响管道安全。阀门泄露分内漏和外漏两种,据统计阀门和法兰泄露的释放量约为2/3,发生泄露直接影响到管道安全,甚至产生更严重的后果。因此,采取有效措施防止阀门和法兰泄露对石油化工装置的安全具有重要意义。

管道设计注意事项

材料选择恰当

石油化工管道材料特别是金属材料的选择,影响到管道安全、检修和技术改造等各个方面,不当的管道材料很可能装置导致爆炸或者引发其他安全事故,因此选择恰当的管道材料的选择十分必要。不同材料的法兰连接应选用不同的垫片,高等级法兰采用金属垫片以承受较高的密封比压,低硬度法兰对应的螺栓应该选择高等级。

管架设计稳定

不当的管架设计会导致管道运行受损或转动设备损坏,管架设计和管道设计是密不可分的,管架设计应保持稳定。管架设计时尽量减少弹簧架,弹簧架安装起来比较麻烦且在长时间的工作状态下容易失效,在安装弹簧架的过程中不能随意拔掉定位销。沿着塔的管线一般只设一个承重支架,如果第一个支架承受的荷载过大,再设第二个称重弹簧吊架,每隔一段距离设置一个导向支架。吊架一般有一定的转向角,在一个较长的管道中设计过多的吊架,会影响管道的稳定性。

管道布置合理

在石油化工管道设计中,管道布置应该考虑到管道施工、检修、工艺和设备布置的方面的要求,做到科学合理。管道管廊上的设计余量应该为20%~30%之间,热应力管道布置在两边。为避免总管内的凝液倒入支管,也为了减少安全阀的背压,安全阀出口应从上部顺着流向以45度角插入泄压总管。夹套管应使用无缝或无缝对焊的管件,内管对接焊缝间距大于2米,且应经过检测合格后才能装配外管。泵入口管道应尽量短而直,采用偏心大小头防止气体积聚,保证没有气袋或液袋。

注重材料检测

管道材料送到现场后应该先对材料进行检验,确保材料的数量和质量。如缺少材料应立即找相关厂家协商补齐,对于一些检测不达标的材料应送相关部门复检,以避免因材料不齐或不合格而导致的误工和返工。金属管道材料都要进行水压和气密试验,按安全级别的不同对阀门进行水压测试和调试抽检。