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【摘要】在化工生产过程中,当利用管道输送介质时,由于管内介质具有一定的压力,因此要求管壁必须有足够的强度。对于一定材质的管道,管壁强度取决于管壁厚度,所以要求管壁必须具有足够的厚度,用以保证管道系统的安全运行。
【关键词】石油化工 低压大口径 管道
科学技术的迅猛发展大大促进了室友化工产业的进步,国内是有化工装置在规模上不断扩大。石油化工装置向大型化方向发展,有效促进了相关连接设备的管道直径的扩大。由于石油化工管道大多数输送易燃易爆的介质,管道破裂泄漏时极易导致燃烧和爆炸事故。因此石油化工装置低压大口径管道设计对于保证管道系统的安全运行,降低事故发生率十分关键。
1 石油化工装置低压大口径管道设计
(1)大口径管道设计要将安全可靠性放置在首要位置无论对设备进行平面布置还是竖面布置设计时,都要认真做好统筹规划,要重视对应力展开分析,结合分析结果,对设备布置、管道布置进行相应的调整。大口径管道设计,对于液化烃、可燃气体、可燃液体的管道不考虑采用金属波纹管膨胀节来提高管道系统的柔性自然补偿,通常应用自然补偿的方式。大口径管道系统同时具有管道与压力容器的特征,通常会在很多局部形成应力集,对应力展开分析时,要对各种工况做具体考虑,管道对阀门、设备管口产生的影响力与力矩满足设备或阀门制造厂的要求,同时还要对理论同实际存在的偏差做好掌握,以及大口径管道截面处变形的影响,应力应控制到合理的水平,一般不宜超过许用应力的75%,同时还应考虑风荷载的影响。
(2)大口径管道的设计应做到经济合理,在符合足管道的柔性条件下,尽可能缩短管道长度,减少组成件的数量,特别要使现场焊接的焊缝数量与管子的切割工作量减少,要以管道材料专业协商确定的管子供货长度,对实际需要的分支管和管件的位置进行确定。
(3)大口径管道除与阀门连接需要法兰外,均应采取焊接连接,努力减少泄漏点,有效减少现场检查与维修的工作量。
(4)大口径管道的支管连接尽可能使用三通或局部使主管厚度增加,直接与主管焊接,采用的方法与支管的间距和相邻支管的引出方式、方向相关;采用局部增加主管厚度的整体补强方法时,要以应力分析的结果对厚度进行确定,要以标准壁厚的要求为指导。
(5)大口径管道应重视提升支吊架设置的合理性,支吊架的型式、位置、应与管道布置一齐考虑,应努力使各支吊架的荷载保持均匀,支吊架尽量生根在结构的柱子或主梁上。管道的管托选用鞍座型式,采用低摩擦结构;对于带坡度的管道,管托的高度要尽可能统一,通常对支座的高度进行调整来更好地适应标高的变化,为采购与施工提供方便;塔顶的大口径管道,通常设置两个承重支架,第一个承重支架靠近塔顶封头简体的焊缝处,尽可能使用刚性支架,第二个承重支架选用弹簧吊架,管道上的阀门附近或阀体上应设置管架。
(6)大口径管道的布置应与具体施工要求相符合。主管的纵向焊缝数量限制及长度要以分支管的公称直径为依据进行确定,同时还要符合管子规格书中明确的管子长度、管道材料专业协商、坡口型式、外径偏差、不圆度、壁厚偏差、纵向焊缝数量限制等要求;管件规格书应对外径偏差、不圆度、壁厚偏差、明坡El型式、纵向焊缝数量、位置等注明;管道布置时,要尽量不采用十字焊缝等;将施工清扫用的人孔设置在合适的位置,为压力试验所需的封头做好充足的准备。
2 石油化工装置低压大口径管道的维护
(1)定期检查管道的腐蚀情况,特别是敷设埋人地下的管道,应按有关规定或实际情况进行修复或更换。
(2)控制孔板的流速,定期检查其磨损情况。
(3)采取合理的管道布置和妥善的加固措施,在进出振动较大的化工机器和设备的附近,应设置缓冲装置,以减轻对管道的干扰。发现严重振动时,应及时设法排除。
(4)定期检查管道的泄漏情况,查明原因,及时采取有效措施。
(5)合理选择气缸润滑油,保证油的质量,按说明书的要求注油,油量适当、适时。采取先进水质处理工艺,定期清理污垢,严格控制排气温度。应装设油水分离器,及时排放中间冷却器、气缸和管道内的油水。压缩机吸人口处应装设滤清器,贮气罐应放在阴凉位置。
(6)按规定要求铺设地下管道,避开交通车辆来往频繁、重载交通干线或其他外载过重的地域,且回填土适度。
(7)定期校验压力表,重新调整安全阀开启压力,发现压力表、安全阀失灵时应及时修复或更换。管道发生断裂、爆炸事故的原因是多方面的,而且造成同一起管道破裂爆炸事故往往不是某一种原因,因此,在上述的事故原因统计中,大都是按第一位原因计算事故件数的。由上述分析可知,Qt做了许多针对嵌入式环境的调整,可以通过Qt的API与Linux的I/O直接交互,是一个专门的为小型设备提供图形用户界面的窗口系统,可以用于开发仪表的图形界面。在产品原型开发完成以后,设备被安装在我院一个简单的塔设备上进行测试,排除BUG,进行完善,最后,该仪器被安装在一个丁烷丁烯精馏塔设备上,正式运行。这里需要指出的是,全国小氮肥企业发生的可燃性气体(煤气)倒流引起空气总管爆炸事故很多。管道与众多化工设备与机器相比,虽不被人们更多地关注,但是管道的作用以及发生的破坏事故是不可忽视的。特别是因管道发生故障而引起设备、机器甚至装置破坏也很多,因此,应引起有关人员的高度重视。
3 结论
管道内输送介质的压力越大,要求管壁越厚。管道检修施工人员必须了解管道强度与管壁厚度之间的关系,并能进行简单的强度计算,才能正确选用管材,处理检修工作中遇到的有关问题。
参考文献
[1] 许日. 催化裂化装置设计中应考虑的能耗问题[J]. 炼油设计,2002(11)
[2] 孙盛,石蕾,吴长访,李广良. 履带式遥控泄漏回收机的研发[J]. 油气储运,2009(01)
[3] 张伟. 长距离高压输油管道新型堵漏装置研制与应用[J]. 石油化工设备,2011(02)
[4] 谢洪斌. 催化裂化装置中两器部分管道设计探讨[J]. 科技创新导报,2011(18)
【关键词】石油化工 低压大口径 管道
科学技术的迅猛发展大大促进了室友化工产业的进步,国内是有化工装置在规模上不断扩大。石油化工装置向大型化方向发展,有效促进了相关连接设备的管道直径的扩大。由于石油化工管道大多数输送易燃易爆的介质,管道破裂泄漏时极易导致燃烧和爆炸事故。因此石油化工装置低压大口径管道设计对于保证管道系统的安全运行,降低事故发生率十分关键。
1 石油化工装置低压大口径管道设计
(1)大口径管道设计要将安全可靠性放置在首要位置无论对设备进行平面布置还是竖面布置设计时,都要认真做好统筹规划,要重视对应力展开分析,结合分析结果,对设备布置、管道布置进行相应的调整。大口径管道设计,对于液化烃、可燃气体、可燃液体的管道不考虑采用金属波纹管膨胀节来提高管道系统的柔性自然补偿,通常应用自然补偿的方式。大口径管道系统同时具有管道与压力容器的特征,通常会在很多局部形成应力集,对应力展开分析时,要对各种工况做具体考虑,管道对阀门、设备管口产生的影响力与力矩满足设备或阀门制造厂的要求,同时还要对理论同实际存在的偏差做好掌握,以及大口径管道截面处变形的影响,应力应控制到合理的水平,一般不宜超过许用应力的75%,同时还应考虑风荷载的影响。
(2)大口径管道的设计应做到经济合理,在符合足管道的柔性条件下,尽可能缩短管道长度,减少组成件的数量,特别要使现场焊接的焊缝数量与管子的切割工作量减少,要以管道材料专业协商确定的管子供货长度,对实际需要的分支管和管件的位置进行确定。
(3)大口径管道除与阀门连接需要法兰外,均应采取焊接连接,努力减少泄漏点,有效减少现场检查与维修的工作量。
(4)大口径管道的支管连接尽可能使用三通或局部使主管厚度增加,直接与主管焊接,采用的方法与支管的间距和相邻支管的引出方式、方向相关;采用局部增加主管厚度的整体补强方法时,要以应力分析的结果对厚度进行确定,要以标准壁厚的要求为指导。
(5)大口径管道应重视提升支吊架设置的合理性,支吊架的型式、位置、应与管道布置一齐考虑,应努力使各支吊架的荷载保持均匀,支吊架尽量生根在结构的柱子或主梁上。管道的管托选用鞍座型式,采用低摩擦结构;对于带坡度的管道,管托的高度要尽可能统一,通常对支座的高度进行调整来更好地适应标高的变化,为采购与施工提供方便;塔顶的大口径管道,通常设置两个承重支架,第一个承重支架靠近塔顶封头简体的焊缝处,尽可能使用刚性支架,第二个承重支架选用弹簧吊架,管道上的阀门附近或阀体上应设置管架。
(6)大口径管道的布置应与具体施工要求相符合。主管的纵向焊缝数量限制及长度要以分支管的公称直径为依据进行确定,同时还要符合管子规格书中明确的管子长度、管道材料专业协商、坡口型式、外径偏差、不圆度、壁厚偏差、纵向焊缝数量限制等要求;管件规格书应对外径偏差、不圆度、壁厚偏差、明坡El型式、纵向焊缝数量、位置等注明;管道布置时,要尽量不采用十字焊缝等;将施工清扫用的人孔设置在合适的位置,为压力试验所需的封头做好充足的准备。
2 石油化工装置低压大口径管道的维护
(1)定期检查管道的腐蚀情况,特别是敷设埋人地下的管道,应按有关规定或实际情况进行修复或更换。
(2)控制孔板的流速,定期检查其磨损情况。
(3)采取合理的管道布置和妥善的加固措施,在进出振动较大的化工机器和设备的附近,应设置缓冲装置,以减轻对管道的干扰。发现严重振动时,应及时设法排除。
(4)定期检查管道的泄漏情况,查明原因,及时采取有效措施。
(5)合理选择气缸润滑油,保证油的质量,按说明书的要求注油,油量适当、适时。采取先进水质处理工艺,定期清理污垢,严格控制排气温度。应装设油水分离器,及时排放中间冷却器、气缸和管道内的油水。压缩机吸人口处应装设滤清器,贮气罐应放在阴凉位置。
(6)按规定要求铺设地下管道,避开交通车辆来往频繁、重载交通干线或其他外载过重的地域,且回填土适度。
(7)定期校验压力表,重新调整安全阀开启压力,发现压力表、安全阀失灵时应及时修复或更换。管道发生断裂、爆炸事故的原因是多方面的,而且造成同一起管道破裂爆炸事故往往不是某一种原因,因此,在上述的事故原因统计中,大都是按第一位原因计算事故件数的。由上述分析可知,Qt做了许多针对嵌入式环境的调整,可以通过Qt的API与Linux的I/O直接交互,是一个专门的为小型设备提供图形用户界面的窗口系统,可以用于开发仪表的图形界面。在产品原型开发完成以后,设备被安装在我院一个简单的塔设备上进行测试,排除BUG,进行完善,最后,该仪器被安装在一个丁烷丁烯精馏塔设备上,正式运行。这里需要指出的是,全国小氮肥企业发生的可燃性气体(煤气)倒流引起空气总管爆炸事故很多。管道与众多化工设备与机器相比,虽不被人们更多地关注,但是管道的作用以及发生的破坏事故是不可忽视的。特别是因管道发生故障而引起设备、机器甚至装置破坏也很多,因此,应引起有关人员的高度重视。
3 结论
管道内输送介质的压力越大,要求管壁越厚。管道检修施工人员必须了解管道强度与管壁厚度之间的关系,并能进行简单的强度计算,才能正确选用管材,处理检修工作中遇到的有关问题。
参考文献
[1] 许日. 催化裂化装置设计中应考虑的能耗问题[J]. 炼油设计,2002(11)
[2] 孙盛,石蕾,吴长访,李广良. 履带式遥控泄漏回收机的研发[J]. 油气储运,2009(01)
[3] 张伟. 长距离高压输油管道新型堵漏装置研制与应用[J]. 石油化工设备,2011(02)
[4] 谢洪斌. 催化裂化装置中两器部分管道设计探讨[J]. 科技创新导报,2011(18)