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1石油化工裝置工藝及管道設計存在的問題

1.1裝置布置裝置布置設計是石油化工設計中的一個重要環(huán)節(jié),直接決定著后續(xù)管道布置設計的繁簡程度及整個裝置單元投產(chǎn)后操作運行維護的方便程度。石油化工企業(yè)中的管道數(shù)量眾多,分布較集中,其弊端就是增大了控制事故發(fā)生的難度。正規(guī)資質(zhì)的石油化工企業(yè)會采用合理的設備布置方式,嚴格按照工藝流程方向依次布置設備,這樣的設計不僅保證了管道布置流暢,而且充分利用了管道長度,降低了管道投資成本,同時也使得管道的使用安全得到了保障。相比之下,基層的石油化工企業(yè)為了減少工程投資就沒有聘請專業(yè)資質(zhì)的工藝設計人員,其設備布置冗雜錯亂,在事故發(fā)生的時候會導致較大的連鎖災害,嚴重影響了生產(chǎn)的安全性。

1.2管道路線設計管道路線設計是整個石油化工裝置管道設計的重中之重,但目前一些基層企業(yè)在管道路線設計上還是沒有按照國家的相關規(guī)定和標準執(zhí)行,管道路線布置不合理,給管道的安全運行埋下了潛在隱患。管道設計的安全性涉及到多個方面,其合理性直接關乎著石油化工裝置的安全性。當前國家在管道設計方面雖然有著嚴格要求,但部分基層企業(yè)卻沒有嚴格執(zhí)行國家標準,沒有進行管道安全措施的設計。

1.3管架設計石油化工企業(yè)的管道是通過管架來支撐的,這樣可以明顯提高管道的穩(wěn)定性。但在目前管架的設計過程中,存在著設計支架類型簡單單一的情況,這樣雖然在設計方面可以大大簡化,但不能滿足管道管路系統(tǒng)長期運行穩(wěn)定性的要求。如:用較多的彈簧架在長時間的使用過程中會使得彈簧的質(zhì)量出現(xiàn)問題。此外,有些設計未考慮管道與支架的相對位移,從而導致管道及支架易發(fā)生松動,造成安全隱患。

1.4材料控制由于各個地方的石油化工工藝路線和裝置各異,其使用的管道承載能力也有較大的差異,各石油化工企業(yè)應該結合自身的實際發(fā)展情況聘請專業(yè)設計人員進行設計,依據(jù)其生產(chǎn)工藝條件選用相應的設備和管道材質(zhì),這樣就可以保證材料滿足服役受載條件和使用溫度要求。但目前部分基層石油化工企業(yè)一味模仿其他企業(yè)的生產(chǎn)模式,為節(jié)約投資成本隨意更換設備和管道材料,大大增加了其設計的安全隱患。

2石油化工裝置工藝及管道設計缺陷的防范措施

由于石油化工裝置的危險性較大,因此在裝置工藝設計過程中要格外針對安全防范措施進行相應的設計,同時也要對管道設計中存在的缺陷進行及時有效的防范,避免發(fā)生重大安全事故。下面詳述幾種控制工藝和管道設計缺陷的措施。

2.1做好工藝路線選擇和設計工作合理的工藝路線是石油化工項目的關鍵因素。石油化工企業(yè)以及設計人員應根據(jù)項目的實際情況,考察類似的化工企業(yè),對比各個工藝路線的優(yōu)缺點,評估工藝的安全性,結合建設投資成本、運行成本以及生產(chǎn)安全性,盡可能選取工藝先進、工藝流程簡單、原料便于取得、避免危險性物質(zhì)使用和產(chǎn)生的工藝路線,為石油化工企業(yè)把好安全關、質(zhì)量關;其次,做好相應的工藝設計工作,對于行業(yè)內(nèi)明確標定的甲類危險性裝置區(qū)應嚴格按照國家標準設置防火防爆裝置和相應的應急反應系統(tǒng),生成過程中產(chǎn)生的廢氣、廢液、廢渣應按照相關環(huán)保要求指標進行處理后達到國家相關環(huán)保部門的處理標準以后再進行排放處理。

2.2做好裝置的布置工作工藝設計過程中的裝置布置是否合理直接影響著管道設計的合理性和生產(chǎn)過程的安全性。設計人員應嚴格按照工藝路線方向布置裝置,合理分配裝置資源,優(yōu)化裝置分配空間,加強裝置布置設計中的安全設計布置,這是由于石油化工項目存在很多危險性物質(zhì),設計人員應嚴格按照國家規(guī)范標準設置裝置之間的安全距離,杜絕經(jīng)驗主義的工作作風,在設計中嚴格遵守安全設計準則,盡量將危險性較大的設備布置在一個區(qū)域。

2.3做好管道設計的組織工作一般來說,石油化工的管道設計任務重、工期短,因此,在整個的管道設計過程中,如果沒有能夠統(tǒng)籌規(guī)劃好各個設計步驟的順序,就有可能導致設計時間非常緊迫,這樣就使設計過程變得倉促,難免出現(xiàn)某些未能及時發(fā)現(xiàn)的設計不合理之處,同時由于設計周期較短使得設計人員沒有詳細的審閱設計方案,致使設計方案出現(xiàn)偏差的情況發(fā)生。因此，為避免上述情況的發(fā)生,一定要統(tǒng)一規(guī)劃,整體統(tǒng)籌,充分協(xié)調(diào)各個設計部門,組織好管道設計工作的任務分配,避免設計人員沒有充分的設計時間來制訂更為合理的設計方案,科學合理的設計組織工作可以明顯提高整體設計質(zhì)量。此外,設計人員還可以采用三維管道設計手段來提高設計的準確度,減少誤差,提高工作效率;設計方案制定后還需要各階層的主管來對設計方案進行評定,使得設計方案更加完備。對于設計方案中不合理的地方要進行及時糾正,還要參考以往的設計案例來評估設計方案的可行性。管道設計是一項綜合性較強的工作,其需要團隊配合才能設計出更好的方案,因此如何提高團隊協(xié)作能力是目前管道設計人員所面臨的主要問題之一。

2.4合理的管架設計首先,管架設計中所采用的彈簧架比普通的支撐架更加穩(wěn)定,但是其使用的時間有限,長時間的使用彈簧架會使得彈簧的質(zhì)量出現(xiàn)問題,因此，要減少彈簧架的使用頻次,同時在使用過程中應該及時探測監(jiān)控彈簧架的服役狀態(tài)。其次,管道與支架之間的位移會使得管道發(fā)生松動,管道一旦松動就會使得相應的機器發(fā)生故障,影響石油化工裝置的穩(wěn)定性,因此，要減少管道與支架的位移。此外,沿塔鋪設管道,這樣不需要較多的承重支架,可以節(jié)省工程施工的資金,沿塔進行鋪設管道也會使得管道的穩(wěn)定性得到較大的保障,不易松動而且節(jié)省了管道的長度,但是沿塔鋪設管道會產(chǎn)生一定的伸縮量,因此要采用管卡和彈簧支架。

2.5提升工藝和管道設計工作人員的綜合素質(zhì)目前的工藝和管道設計人員大多按照以往的設計經(jīng)驗進行設計,鮮有重大的創(chuàng)新思維,在設計工作中只是進行簡單的套用傳統(tǒng)經(jīng)驗方法,或者直接參考以往的設計數(shù)據(jù)生搬硬套,這使得石油化工裝置的穩(wěn)定性設計中存在著較大隱患,并極有可能導致重大安全事故的發(fā)生。設計人員應該多下現(xiàn)場進行仔細勘察,基于實情充分了解實地工況,實事求是,選取可用數(shù)據(jù)進行相應的創(chuàng)新性設計。石油化工裝置的安全性主要與工藝和管道設計有關,因此,工藝和管道設計人員一定要具備較高的職業(yè)素養(yǎng)和崗位責任感,這樣才能使得我國的石油化工裝置設計更加規(guī)范、更加安全、讓社會更加放心。

作者：崔陽汪建軍高兆寬單位：信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設計研究院科技工程股份有限公司