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摘要：石油化工管道设计是否合理，对于整个石油化工管道的正常运转有重要的影响。本文根据多年的相关领域工作经历，详细介绍了管道设计过程中容易忽略的安全因素，对石油化工管道设计时需注意的问题进行了深入探讨。
关键词：石油化工装置；管道工艺；安全问题；
中图分类号：TU81 文献标识码：A 文章编号：
引言：
石油化工装置通常将石油、天然气及其产品作为原材料进行加工处理，以满足社会的实际需求。装置的原料与产品均属于易燃、易爆、有毒物质，装置过程中存在着火灾、爆炸以及中毒一系列危险因素。怎样确保设计安全、准确识别石油化工过程中存在的各种危险因素和估计偏离过程条件，同时采取有效的措施，避免各种事故的发生，这已经成为了当前人们所关注的焦点问题。
一、管道设计过程中易忽略的安全因素
管道设计时，常常会由于忽略了某些安全因素，给整个管道设计埋下极大的安全隐患。石油化工管道设计中，安全问题是重中之重，必须加以重视，绝不能忽略管道设计过程中的安全因素。笔者通过多年的相关领域工作经历，认为如下几种安全因素在整个管道设计中较容易被忽略。
（1）管道需在进出装置界区边界安装切断阀，并于装置一侧设置盲板。值得注意的是，盲板不仅需设置在有毒物料以及可燃介质管道处，而且对于无毒的、会导致人窒息的化工物料管道处也需设置。某工厂由于没有对输送氮气的进入管道设置盲板，导致装置检修时，误操作阀门，使得高纯度氮气涌入正在检修的设备，造成维修人员窒息死亡。因此，一些会产生安全隐患的因素在设计时不可忽略，应引起足够的重视。
（2）在有毒、易燃、易爆介质极易发生泄漏的地方需设置可燃有毒气体报警仪，以随时监控有毒、易燃、易爆气体的浓度，一旦发生管道气体泄漏，报警仪能够在第一时间响应，使救援工作争取了时间优势。
（3）若操作温度不小于介质自燃的临界温度，则该操作设备的接管法兰需设置环状蒸汽筛孔管，以防止介质自燃。
（4）对较容易碎裂的管道及管道装置处需设置保护罩，如在接头、法兰、仪表、视镜或阀盖处设保护罩。
（5）若管道贯穿防火或者防爆墙，则需在管道设计说明文件中详细注明用于封堵间隙的材料类型。 （6）如管道中的运输介质为易燃、易爆、有毒类型，则需在界区边界处的管廊上加强静电接地措施，防止静电累积，给管道安全造成威胁。
二、化工石油设备管道安装施工中需要注意的问题
化工石油设备管道安装过程中有许多工作要做，有许多要求要注意，下面简单介绍两点最重要的要求以供参考。 1、管道装置设备布置设计的一般要求
（1）满足工艺流程要求，按物流顺序布置设备；（2）工艺装置的设备、建筑物、构筑物平面布置的防火间距要符合安全生产和环境保护要求；（3）应考虑管道安装经济合理和整齐美观，节省用地和减少能耗，便于施工、操作和维修；（4）应满足全厂总体规划的要求；装置主管廊和设备的布置应根据装置在工厂总平面图上的位置以及有关装置、罐区、系统管廊、道路等的相对位置确定，并与相邻装置的布置相协调；（5）根据全年最小频率风向条件确定设备、设施与建筑物的相对位置；（6）设备应按工艺流程顺序和同类设备适当集中相结合的原则进行布置。在管廊两侧按流程顺序布置设备、减少占地面积、节省投资。处理腐蚀性、有毒、粘稠物料的设备宜按物性分别紧凑布置；（7）设备、建筑物、构筑物应按生产过程的特点和火灾危险性类别分区布置。为防止结焦、堵塞、控制温降、压降，避免发生副反应等有工艺要求的相关设备，可靠近布置；（8）设备基础标高和地下受液容器的位置及标高，应结合装置的坚向布置设计确定；（9）在确定设备和构筑物的位置时，应使其地下部分的基础不超出装置边界线； （10）输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道布置，应在设备布置设计时统筹规划。
2、装置中主管廊宽度、跨度和高度的确定应考虑的因素
（l）管廊的宽度：l）管廊的宽度主要由管道的数量和管径的大小确定。并考虑一定的预留的宽度，一般主管廊管架应留有10％－20％的余量，并考虑其荷重。同时要考虑管廊下设备和通道以及管廊上空冷设备等结构的影响。如果要求敷设仪表电缆槽架和电力电缆槽架，还应考虑其所需的宽度。管廊上管道可以布置成单层或双层，必要时也可布置三层。管廊的宽度一般不宜大于10m；2)管廊上布置空冷器时，支柱跨距宜与空冷器的间距尺寸相同，以使管廊立柱与空冷器支柱中心线对齐；3）管廊下布置泵时，应考虑泵的布置及其所需操作和检修通道的宽度。如果泵的驱动机用电缆为地下敷设时，还应考虑电缆沟所需宽度 。 此外，还要考虑泵用冷却水管道和排水管道的干管所需宽度；4）由于整个管廊的管道布置密度并不相同，通常在首尾段管廊的管道数量较少。因此，在必要时可以减小首尾段管廊的宽度或将双层管廊变单层管廊。 （2）管廊的跨度：管廊的柱距和省廊的跨距是由敷设遮其上的管道因垂直荷载所产生的允许弯曲挠度决定的，通常为6－9m。如中小型装置中，小直径的管道较多时，可在两根支柱之间设置次梁使管道的跨距缩小。另外，管廊立柱的间距，宜与设备构架支柱的间距取得一致，以便管道通过。如果是混凝土管架，横梁顶宜埋放一根φ20圆钢或钢板，以减少管道与横梁间的摩擦力。 （3）管廊的高度可根据下面条件确定：l）横穿道路的空间。管廊在道路上空横穿时，其净空高度为：①装置内的检修道不应小于4.5m;②工厂道路不应小于5.0m；③铁路不应小于5.5m；④管廊下检修通道不应小于3m。当管廊有桁架时要按桁架底高计算。2）管廊下管道的最小高度。为有效地利用管廊空间，多在管底下布置泵。考虑到泵的操作和维护，至少需要3.5m；管廊上管道与分区设备相接时，一般应比管廊的底层管道标高低或高600～1000mm。所以管廊底层管底标局最小为 3.5m 。管廊下布置管壳式冷换设备时，由于设备石油化工管道安装高度增加，需要增加管廊下的净空。3) 垂直相交的管廊高差。若省廊改变方向或两管廊直角相交，其高差取决于管道相互连接的最小尺寸，一般以 500～750mm为宜。对于大型装置也可采用1000mm 高差。管廊的结构尺寸。在确定省廊高度时，要考虑到管廊横梁和纵梁的结构断面和型式，务必使梁底和架底的高度，满足上述确定管廊高度的要求。对于双层管廊，上下层间距一般为1.2～2.0m, 主要决定于管廊上最大管道的直径。至于装置之间的管廊的高度取决于管架经过地区的具体情况 。如沿工厂边缘成罐区，不会影响厂区交通和扩建的地段，从经济性和检修方便考虑，可用管墩敷设，离地面高300～ 500mm 即可满足要求。
三、化工石油设备安全一般措施
1、工程开工前，对全体施工人员组织进行一次安全技术交底，其内容包括：工程范围、工程特点、安全注意事项及相应的防范措施等，并建立相应的安全教育台帐，每一个受教育者均应在台帐上签字确认，提高自我保护意识。
2、施工作业区域采用单层彩钢瓦楞板进行围护，将加油站内施工区域与加油站外公共区域隔离开来，确保施工生产与公共交通的同步安全。
3、清查油罐人孔井内所有接管是否与地面上相应连接管口一一对应，若两者数量有出入，必须查明原因；
4、采用防爆工具(如：铜合金锤、铜合金铲及铜合金刷子等)拆装人孔大盖、清理人孔一次法兰密封面，以免在操作过程中产生火花。
5、利用可燃性气体测爆仪，对可能产生油气积聚的部位(含：人孔井内、加油机底部、隔油池、水封井、集水井、泵島周边窨井、透气口及卸油口)，进行可燃性气体检测。如发现安全隐患，及时采取相应措施整改合格。
结束语：
尽管本文对设计过程中的一些需注意的问题进行了深入探讨，但由于影响管道设计因素众多，因此，还需在实际设计工作中善于发现，认真总结。只有这样，管道设计工作才能做得更加细致，安全隐患才能降低至最少。
参考文献：
[1]李钰，李懋星.石油化工生产装置工艺外管架的设计[J].化学设备与管道，2008，（3）．
[2]李晓滨，谢晓宇，张晓安．石油化工厂区工艺外管道的设置[J]．河南化工，2005，（22）．
[3]陈让曲，张爱显，张煌．石油化工装置管道设计安全[J]．炼油技术与工程，2004，34(2)．
关键词：石油化工装置；管道工艺；安全问题；
中图分类号：TU81 文献标识码：A 文章编号：
引言：
石油化工装置通常将石油、天然气及其产品作为原材料进行加工处理，以满足社会的实际需求。装置的原料与产品均属于易燃、易爆、有毒物质，装置过程中存在着火灾、爆炸以及中毒一系列危险因素。怎样确保设计安全、准确识别石油化工过程中存在的各种危险因素和估计偏离过程条件，同时采取有效的措施，避免各种事故的发生，这已经成为了当前人们所关注的焦点问题。
一、管道设计过程中易忽略的安全因素
管道设计时，常常会由于忽略了某些安全因素，给整个管道设计埋下极大的安全隐患。石油化工管道设计中，安全问题是重中之重，必须加以重视，绝不能忽略管道设计过程中的安全因素。笔者通过多年的相关领域工作经历，认为如下几种安全因素在整个管道设计中较容易被忽略。
（1）管道需在进出装置界区边界安装切断阀，并于装置一侧设置盲板。值得注意的是，盲板不仅需设置在有毒物料以及可燃介质管道处，而且对于无毒的、会导致人窒息的化工物料管道处也需设置。某工厂由于没有对输送氮气的进入管道设置盲板，导致装置检修时，误操作阀门，使得高纯度氮气涌入正在检修的设备，造成维修人员窒息死亡。因此，一些会产生安全隐患的因素在设计时不可忽略，应引起足够的重视。
（2）在有毒、易燃、易爆介质极易发生泄漏的地方需设置可燃有毒气体报警仪，以随时监控有毒、易燃、易爆气体的浓度，一旦发生管道气体泄漏，报警仪能够在第一时间响应，使救援工作争取了时间优势。
（3）若操作温度不小于介质自燃的临界温度，则该操作设备的接管法兰需设置环状蒸汽筛孔管，以防止介质自燃。
（4）对较容易碎裂的管道及管道装置处需设置保护罩，如在接头、法兰、仪表、视镜或阀盖处设保护罩。
（5）若管道贯穿防火或者防爆墙，则需在管道设计说明文件中详细注明用于封堵间隙的材料类型。 （6）如管道中的运输介质为易燃、易爆、有毒类型，则需在界区边界处的管廊上加强静电接地措施，防止静电累积，给管道安全造成威胁。
二、化工石油设备管道安装施工中需要注意的问题
化工石油设备管道安装过程中有许多工作要做，有许多要求要注意，下面简单介绍两点最重要的要求以供参考。 1、管道装置设备布置设计的一般要求
（1）满足工艺流程要求，按物流顺序布置设备；（2）工艺装置的设备、建筑物、构筑物平面布置的防火间距要符合安全生产和环境保护要求；（3）应考虑管道安装经济合理和整齐美观，节省用地和减少能耗，便于施工、操作和维修；（4）应满足全厂总体规划的要求；装置主管廊和设备的布置应根据装置在工厂总平面图上的位置以及有关装置、罐区、系统管廊、道路等的相对位置确定，并与相邻装置的布置相协调；（5）根据全年最小频率风向条件确定设备、设施与建筑物的相对位置；（6）设备应按工艺流程顺序和同类设备适当集中相结合的原则进行布置。在管廊两侧按流程顺序布置设备、减少占地面积、节省投资。处理腐蚀性、有毒、粘稠物料的设备宜按物性分别紧凑布置；（7）设备、建筑物、构筑物应按生产过程的特点和火灾危险性类别分区布置。为防止结焦、堵塞、控制温降、压降，避免发生副反应等有工艺要求的相关设备，可靠近布置；（8）设备基础标高和地下受液容器的位置及标高，应结合装置的坚向布置设计确定；（9）在确定设备和构筑物的位置时，应使其地下部分的基础不超出装置边界线； （10）输送介质对距离、角度、高差等有特殊要求的管道布置，应在设备布置设计时统筹规划。
2、装置中主管廊宽度、跨度和高度的确定应考虑的因素
（l）管廊的宽度：l）管廊的宽度主要由管道的数量和管径的大小确定。并考虑一定的预留的宽度，一般主管廊管架应留有10％－20％的余量，并考虑其荷重。同时要考虑管廊下设备和通道以及管廊上空冷设备等结构的影响。如果要求敷设仪表电缆槽架和电力电缆槽架，还应考虑其所需的宽度。管廊上管道可以布置成单层或双层，必要时也可布置三层。管廊的宽度一般不宜大于10m；2)管廊上布置空冷器时，支柱跨距宜与空冷器的间距尺寸相同，以使管廊立柱与空冷器支柱中心线对齐；3）管廊下布置泵时，应考虑泵的布置及其所需操作和检修通道的宽度。如果泵的驱动机用电缆为地下敷设时，还应考虑电缆沟所需宽度 。 此外，还要考虑泵用冷却水管道和排水管道的干管所需宽度；4）由于整个管廊的管道布置密度并不相同，通常在首尾段管廊的管道数量较少。因此，在必要时可以减小首尾段管廊的宽度或将双层管廊变单层管廊。 （2）管廊的跨度：管廊的柱距和省廊的跨距是由敷设遮其上的管道因垂直荷载所产生的允许弯曲挠度决定的，通常为6－9m。如中小型装置中，小直径的管道较多时，可在两根支柱之间设置次梁使管道的跨距缩小。另外，管廊立柱的间距，宜与设备构架支柱的间距取得一致，以便管道通过。如果是混凝土管架，横梁顶宜埋放一根φ20圆钢或钢板，以减少管道与横梁间的摩擦力。 （3）管廊的高度可根据下面条件确定：l）横穿道路的空间。管廊在道路上空横穿时，其净空高度为：①装置内的检修道不应小于4.5m;②工厂道路不应小于5.0m；③铁路不应小于5.5m；④管廊下检修通道不应小于3m。当管廊有桁架时要按桁架底高计算。2）管廊下管道的最小高度。为有效地利用管廊空间，多在管底下布置泵。考虑到泵的操作和维护，至少需要3.5m；管廊上管道与分区设备相接时，一般应比管廊的底层管道标高低或高600～1000mm。所以管廊底层管底标局最小为 3.5m 。管廊下布置管壳式冷换设备时，由于设备石油化工管道安装高度增加，需要增加管廊下的净空。3) 垂直相交的管廊高差。若省廊改变方向或两管廊直角相交，其高差取决于管道相互连接的最小尺寸，一般以 500～750mm为宜。对于大型装置也可采用1000mm 高差。管廊的结构尺寸。在确定省廊高度时，要考虑到管廊横梁和纵梁的结构断面和型式，务必使梁底和架底的高度，满足上述确定管廊高度的要求。对于双层管廊，上下层间距一般为1.2～2.0m, 主要决定于管廊上最大管道的直径。至于装置之间的管廊的高度取决于管架经过地区的具体情况 。如沿工厂边缘成罐区，不会影响厂区交通和扩建的地段，从经济性和检修方便考虑，可用管墩敷设，离地面高300～ 500mm 即可满足要求。
三、化工石油设备安全一般措施
1、工程开工前，对全体施工人员组织进行一次安全技术交底，其内容包括：工程范围、工程特点、安全注意事项及相应的防范措施等，并建立相应的安全教育台帐，每一个受教育者均应在台帐上签字确认，提高自我保护意识。
2、施工作业区域采用单层彩钢瓦楞板进行围护，将加油站内施工区域与加油站外公共区域隔离开来，确保施工生产与公共交通的同步安全。
3、清查油罐人孔井内所有接管是否与地面上相应连接管口一一对应，若两者数量有出入，必须查明原因；
4、采用防爆工具(如：铜合金锤、铜合金铲及铜合金刷子等)拆装人孔大盖、清理人孔一次法兰密封面，以免在操作过程中产生火花。
5、利用可燃性气体测爆仪，对可能产生油气积聚的部位(含：人孔井内、加油机底部、隔油池、水封井、集水井、泵島周边窨井、透气口及卸油口)，进行可燃性气体检测。如发现安全隐患，及时采取相应措施整改合格。
结束语：
尽管本文对设计过程中的一些需注意的问题进行了深入探讨，但由于影响管道设计因素众多，因此，还需在实际设计工作中善于发现，认真总结。只有这样，管道设计工作才能做得更加细致，安全隐患才能降低至最少。
参考文献：
[1]李钰，李懋星.石油化工生产装置工艺外管架的设计[J].化学设备与管道，2008，（3）．
[2]李晓滨，谢晓宇，张晓安．石油化工厂区工艺外管道的设置[J]．河南化工，2005，（22）．
[3]陈让曲，张爱显，张煌．石油化工装置管道设计安全[J]．炼油技术与工程，2004，34(2)．