石油化工管道设计问题
石油化工设计中管道的应力分析
石油化工设计中管道的应力分析在石油化工设备和管道设计中，管道的应力分析是至关重要的一部分。
管道在输送化工产品、原油和天然气等流体过程中承受着巨大的压力和温度变化，因此对管道的应力进行准确的分析和评估是确保设备安全稳定运行的关键。
本文将就石油化工设计中管道的应力分析进行探讨，包括管道的应力来源、应力分析的方法以及如何通过应力分析来优化管道设计。
一、管道应力的来源管道在石油化工生产和运输中承受着各种不同类型的应力，主要包括以下几种：1. 内压力应力：当管道内输送流体时，流体对管道内壁产生压力，这种压力会导致管道内壁产生拉伸应力。
根据管道内部流体的压力大小和管道壁厚度，可以通过公式计算出内压力应力。
2. 外压力应力：当管道埋设在地下或者受到外部负荷作用时，管道外表面会受到外部压力的影响，产生外压力应力。
外压力应力的大小取决于埋深以及地下土壤或其他外部负荷的性质。
3. 温度应力：在石油化工生产中，管道内流体的温度会经常发生变化，管道壁由于温度变化而产生热应力。
当温度升高时，管道会受到膨胀，产生热膨胀应力；当温度降低时，管道会受到收缩，产生热收缩应力。
4. 惯性应力：当管道受到流体在流动中带来的冲击或者振动负荷时，管道会受到惯性应力的作用。
这种应力通常在管道系统启停或者调节流量时发生。
以上几种应力来源综合作用于管道中，会使得管道处于复杂的受力状态，因此需要进行系统的应力分析来保证管道的安全可靠运行。
二、管道应力分析的方法1. 弹性理论分析法：弹性理论分析法是管道应力分析常用的一种方法。
它基于弹性力学理论，通过有限元分析或者解析力学方法，对管道受力、应力分布和应力集中进行计算和分析。
这种方法可以较为准确地预测管道在各种受力情况下的应力状态，但需要复杂的数学计算和较高的专业知识。
2. 经验公式法：经验公式法是一种简化的应力分析方法，常用于一些简单的管道系统。
通过经验公式计算内压力应力、外压力应力和温度应力，并考虑到管道的材料性能和工作条件，可以得到初步的应力估计。
石油化工工程中工艺管道安装施工存在的问题与对策
石油化工工程中工艺管道安装施工存在的问题与对策发布时间：2022-08-21T06:11:08.200Z 来源：《科技新时代》2022年1月第1期作者：盛炎阎冠群[导读] 近年来，石油化工产业作为我国国家经济的重要组成部分盛炎阎冠群中国石油天然气股份有限公司大连石化分公司辽宁省大连市 116031摘要：近年来，石油化工产业作为我国国家经济的重要组成部分，对我国的经济发展有着非常重要的地位，随着石油和天然气需求量的不断增大，石油化工产业的建设项目呈逐年增涨状态，随之其安全事故问题也在逐年增加，带来的后果和社会影响也非常巨大。
而在这些安全事故中，工艺管道安装的质量问题占有一定的比重。
因此，国家、企业、建设人员也开始逐渐重视石油化工工艺管道的安装质量和安全性问题。
关键词：石油化工工程工艺管道管道安装施工引言：由于石油化工行业的风险比较高，在实际工艺生产中涉及非常多易燃易爆、有毒有害的工艺介质，如果这些工艺介质发生严重泄漏的情况，会带来不可设想的后果。
因此，为了避免管道建设所引发的安全性问题，应当加强管道建设的管理，严格把控管道安装质量。
在工艺管道施工作业时，工作人员必须严格按照设计图和工程规范科学操作，要有效控制整个项目的施工质量。
同时，科学技术要建立在不断优化和创新的基础之上，合理应用于石油化工工艺管线的安装，可以有效地确保石油化工工程的质量和安全性，保证石油化工企业的安全平稳运行。
本文对石油化工工程中工艺管道安装施工的问题与对策进行探讨、研究。
1石油化工工程中工艺管道安装施工风险问题1.1施工人员质量意识、专业技能不足的风险在实际生产中，施工人员作为施工项目的主体责任方，其施工作业的质量成为该项目尤为重要的因素。
但通常的情况下，施工人员整体文化水平不高、安全质量意识不足，严重影响其施工行为，对施工质量存在一定的隐患。
1.2施工单位管理方面欠缺的风险由于施工企业的管理水平参差不齐，许多施工单位并没有完备的组织机构，没有明确的项目经理，面对这一窘境，施工单位通常会选择签订总承包管理模式，俗称“以包代管”，这样并不利施工单位管理水平的提高，使其长期处于管理松散的局面，主要表现在：组织机构不完善、质量责任制不健全、不明确，施工质量检查趋于形式等，从而在一定程度上限制工程建设的管理水平，对工程建设质量带来一定隐患。
石化装置改造项目管道设计的注意事项
影响，且阀门泄漏分为“内泄漏”以及“外泄漏”。
如果阀门与法兰密封泄漏无法有效管理，将会对石油保化工装置的安全性产生重要不良影响。
第三，出现腐蚀因素。
对于管道设置而言，腐蚀因素是最常见且最危险的不良因素。
腐蚀因素可以对管道周围的环境产生严重影响，腐蚀可以对管道材料造成不可逆损害[1]。
目前，常见的腐蚀损坏包含了应力损坏、腐蚀性损坏、局部腐蚀性损坏以及大气腐蚀性损坏等。
且不同的腐蚀损坏条件，在不同的管道材料以及其环境当中，二者具有一定差异。
因此，其造成的腐蚀程度也具有明显不同，将对后续的管道维修产生一定的干扰腐蚀情况，难以控制。
第四，出现进出装置的因素。
在进出装置管道设置中，其设置了切断阀装置，且为了保障整体工程的安全性，还额外设有盲板，盲板遵循“8”字设计方法[2]。
但在现有的管道设计中，对盲板设计存在了一定的误区，使其盲板在对管道有毒或可燃气体输送中，缺乏必要的保护机制，例如出现窒息。
因此，在后续改良中，必须注意对盲板进行整体设计规划，以减少在实际工作中盲板设立不当所产生的潜在危害。
2 石化装置管道设计现状分析目前，我国针对管道工艺以及其整体的工艺路线均执行“安全性第一”的设计原则。
作为最基本，同时也是必须遵守的原则之一，在遇到相关问题时，“安全性第一”的工作原则均可以对管道设计工作产生有效保障[3]。
因此，就现状分析而言，我国整体工作环境以及工作机制正在逐步成长。
在设计中，选择具有适用性、应用性、安全性的材料，以保障降低工程成本，提升工程质量。
在石油化装置管道设计中，必须考虑以下四大要素。
0 引言管道在石油化装置当中，其占据极大份额。
管道对于石油的输送以及开采起到了决定性因素。
对目前我国石油管道设计领域进行分析时，必须根据工程现状，对石油化工液体或气体输送进行有效改良，以保障其管道设计可以根据实际工程情况完成有效增长，满足相关的工程模式。
在一定程度上减少石油的投入成本，促使其管道发挥自身最大的功能，完成管道的维护。
石油化工装置管道设计中安全问题论文
浅谈石油化工装置管道设计中的安全问题摘要：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。
石油化工装置工艺管道设计的合理性探究
2881 石油化工装置工艺管道设计的原则1.1 管道设计的一般原则（1）管道布置不仅要整齐有序，成组成排，还要在规划布置管道的同时考虑管道的支撑的可能性和合理性。
比如立式容器和管壳式冷换设备的配管，是局部采用斜线连接布管布置的。
（2）在保证管道柔性及管道对设备机泵管嘴的作用力和力矩不超出允许值的情况下，应当用最少的管件，最短的长度连接起来，尽量减少焊缝。
（3）在人员通行处，管道底部的净高不宜小于2.2m。
需要通行车辆处，管底的净高视车辆的类型有所不同，通行小型检修机械或车辆时不宜小于3m；通行大型检修机械或车辆时不应小于4.5m。
（4）并排布置管道的间距与下列因素有关:管外径、有法兰管子的法兰外径、有隔热层的隔热层厚度、两管间的净距。
（5）管道穿过建筑物的楼板、屋顶或墙面时，应加套管，套管与管道间的空隙应密封。
套管的直径应大于管道隔热层的外径，并不得影响管道的热位移。
管道上的焊缝不应在套管内，并距离套管端部不应小于150mm。
套管应高出楼板、屋顶面50mm。
管道穿过屋顶时应设防雨罩。
管道不应穿过防火墙或防爆墙[1]。
1.2 液压排放管道的布置（1）直接向大气排放的非可燃气体放空管的高度应符合下列规定:1）设备或管道上的放空管口应高出邻近的操作平台2.2m以上；2）紧靠建筑物、构筑物或其内部布置的设备或管道的放空口，应高出建筑物或构筑物顶2.2m以上。
（2）受工艺条件或介质特性所限，无法排入火炬或装置处理排放系统的可燃气体，当通过排气筒、放空管直接向大气排放时，排气筒、放空管的高度应符合下列规定:a)连续排放的排气筒顶或放空管口应高出20m范围内的操作平台或建筑物顶3.5m以上，位于20m以外的操作平台或建筑物，应符合图1的要求;b)间歇排放的排气筒顶或放空管口应高出10m范围内的操作平台或建筑物顶3.5m以上，位于10m以外的操作平台或建筑物。
（3）设备上开停工用放空管可就地向大气排放，放空管的高度应高出操作平台2.2m上。
石油化工储运系统罐区配管设计思考
石油化工储运系统罐区配管设计思考石油化工储运系统是石油化工企业的重要设施之一，其中的罐区配管设计是整个系统中的重要组成部分。
合理的罐区配管设计对于系统的安全性、运行效率和能源消耗都有着重要的影响。
本文将针对罐区配管设计进行思考，并探讨其中的关键问题。
一、安全性罐区配管设计首先要考虑的是安全性。
石油化工储运系统中的原料和产品往往是易燃易爆的物质，一旦发生泄露或泄漏，可能会导致严重的安全事故，造成人员伤亡和环境污染。
在设计罐区配管时，需要考虑以下几个方面：1. 防火防爆设计罐区配管设计应考虑防火防爆措施，确保在罐区内的化工品输送过程中不会因为静电、火花等原因引发火灾或爆炸。
可以采用适当的防静电、防爆设备，或者考虑在设计中设置氮气保护等措施，降低事故发生的可能性。
2. 泄漏检测与应急处理在罐区配管设计中，需要考虑泄漏检测装置的设置，及时发现管道泄漏并采取应急处理措施，减少事故造成的损失。
可以安装泄漏报警器、泄漏探测器等设备，及时发现泄漏并通知相关人员进行处置。
3. 安全疏散通道罐区配管设计要考虑设置安全疏散通道，确保在发生事故时，人员能够迅速安全地撤离现场，减少人员伤亡。
二、运行效率罐区配管设计除了要考虑安全性外，还要关注运行效率。
一个高效的罐区配管设计可以提高生产效率，减少能源消耗，降低生产成本。
在配管设计中需要考虑以下几个方面：1. 管道布局合理在罐区配管设计中，需要考虑管道的布局是否合理，可以采用短管道，减少管道长度，降低阻力，提高流体输送效率。
还要考虑管道的支架、夹具等设置，保证管道的稳固性。
2. 设备选型合理在罐区配管设计中，需要选择合适的管道、阀门、泵等设备，保证其选型合理，能够满足生产需要，提高系统的运行效率。
3. 考虑维护保养在设计罐区配管时，需要考虑维护保养的方便性，合理安排管道设备的摆放，方便工作人员进行维护保养，延长设备的使用寿命。
三、能源消耗罐区配管设计还要考虑能源消耗的问题。
石油化工管道设计规范
石油化工管道设计规范是指在石油化工行业中，针对管道系统进行设计和施工时需要遵守的一些基本原则和准则。
这些规范的目的是为了保障管道系统的安全、可靠性和经济性，确保在石油化工生产过程中的顺畅进行。
本文将对进行较详细地介绍。
首先，石油化工管道的设计应当遵循一定的基本准则。
管道设计应当考虑到施工的可靠性、操作的安全性、维护的便捷性和经济的合理性等方面。
同时，还需要考虑到管道的使用环境和所处理的介质性质等因素。
其次，石油化工管道的设计需要注意以下几个方面:一、管道的材质选择。
通常情况下，管道都是由钢制品制成，但在一些特殊情况下，也可能采用非金属材质，比如塑料管和玻璃钢管等。
在选择管道材料时，应当考虑到其耐腐蚀、耐压等方面的性能。
二、管道的直径和壁厚。
根据油气或化工流体通过管道的需求，应当合理地确定管道的直径和壁厚，并进行相应的计算和分析。
三、管道的连接方式。
管道连接通常采用对接连接、法兰连接和卡套连接等几种方式。
在选择连接方式时，应考虑到管道的使用环境和介质性质等因素。
四、管道支架的设置。
在施工中，应当合理地设置管道支架，以保证管道的垂直性和稳定性。
五、管道的防护。
管道应当进行相应的防腐、防静电等措施，以保证其使用寿命。
最后，石油化工管道设计应当符合相关标准和规范。
通常情况下，使用的管道规范有国际标准和国内标准两种。
国际标准通常是指美国标准，如API规范等。
国内标准通常是指石油和化工行业指定的国家标准或行业标准。
总之，是保证石油化工生产和运输安全的重要手段。
在设计和施工中，我们需要充分了解和掌握这些规范，以确保管道系统的安全、可靠性和经济性。
石油化工装置蒸汽管道配管设计要求及注意问题
石油化工装置蒸汽管道配管设计要求及注意问题摘要：从我国当今社会的发展形势来看，在现代化工艺的设计中，配管的设计也开始逐步占着主导地位，从而在对于管件和其他部分管材的选用上，也形成了比较重要的一环，也直接影响到了日后整个建设的施工过程中。
关键词：石油化工；蒸汽管道；配管设计1 石油化工装置工艺管道设计合理性分析1.1 管道与管道部件间合理性分析(1）管道与管架的合理性分析。
在工艺管道设计中，管道和管架的关联性较强，若管架的设计不合理，则会造成管道阻塞或管道损耗速度过快等问题。
因此，在设计中应对其进行全面的分析，通常蒸汽管道的设计需要及时对其小管道进行设计工作。
而管道支架的不合理设计则会造成弹簧受阻或重要部件损坏的情况发生。
所以在进行管道设计时，设计人员应合理设计管架的位置。
通过对工程实践数据分析可知，资源的利用效率和管架设计的合理性有必然关系，而在管线铺设施工阶段，若设计的辐射管线只进行支撑和吊梁的作用，则必须在承载量较大时进行管道支架的加设操作。
(2）管道与阀门布置的合理性分析。
管道和阀门之间应合理地分析主管道位置以及采样点的布置情况，在具体操作中，设计人员应采取一定处理措施，最大化的避免死角采样点的出现。
收集的采样品应具有代表性，以此来提高装置的有效工作性能，而且在蒸汽吹扫管线设计阶段，设计人员应最大程度的对管道设计问题进行规避，在提高管道安装简便程度的基础上，保障管线的设置工作满足设计预定需求。
1.2 管线与设备间合理性分析(1）管线和泵设计的合理性分析。
泵是较为常见的化工装置，在对其上下游管线设计时，应对以下几个方面进行综合考量。
第一，对泵入口偏心管径的设计，管径作为保障流体顺畅程度的重要因素，在泵体的入口管道直径出现改变时，会造成气蚀现象的发生，致使气体的聚集出现不规律的现象。
所以在施工安装泵口管道时，应采取顶平安装的方式，同时在泵的下部设置排液阀，降低泵的连接管道处出现气蚀现象的发生概率，以此提高泵在运行阶段的稳定性。
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浅议石油化工管道设计问题
摘要：管道设计属于一门综合性技术，要求设计人员具有生产操作、工艺、设备、施工与检修等方面的知识，并且了解管道设计中常见问题，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
作为一种输送物料的特种设备，石油化工管道在石油化工装置中作用不容小觑，根据使用和工况情况的不同和差异，所设计的管道种类也是名目繁多、各式各样。
好的管道设计不仅包括管道布置、应力分析，支吊架选择、材料选用等方面，还会涉及到现场施工支持以及材料采购等多个方面。
下面我们简要论述一下石油化工管道的设计问题
一、管道布置
管道系统合理的管道布置不仅要满足施工、检修、操作、及自身要求，同时也要满足工艺、设备布置以及生产的要求。
1.为了避免总管内的凝液倒人支管，泄压总管与安全阀出口连接时，要顺着流向以450角从上部插人总管，这样，当安全阀定压>7.0mpa时，为减少安全阀的背压，必须采用450角插入。
2.安全阀出口低于泄压总管时，要设手动放液阀，手动放液阀设置在低处易于接近的地方，为避免袋形管段积液，要定期排放至密闭系统；同时在寒冷地区，为防止发生袋形管段积液现象，必须
进行防冻和伴热装置。
3.应该使用无缝管道或焊接管道配置夹管道的直管道，采用
1.0dn的弯头，对接焊缝的间距应该大于200mm。
经无损检测及施压合格后内管焊缝方可装配外管；内外管支承块材质应与内管材质相同，不能妨碍内管与外管胀缩
4.泵入口管道布置应无气袋或液袋，管道尽量短而直，如有变径为防气体积聚应采用偏心大小头，大小头一般顶平放置。
最好有3d~7d的直管段在输送轻介质离心泵的大小头后，对防止气蚀有利。
5.跨越道路的危险介质管道，其上方不得安装法兰。
和阀门及波纹管，同时要使净高达到一定的要求。
在事故的处理上，消防蒸汽、竖管、事故隔离及紧急放空等等，必须放置在明显的位置上，同时安全易于开启。
6.要水平安装高凝固点介质及有腐蚀性介质调节阀的旁路和阀，防止产生积液
二、支吊架选择
管道设计和管架设计的关系非常紧密，管架设计不当，会在运行中使管道受损，甚至损坏转动设备，所以，管架设计应注意以下几个方面：
1.承重支架
一般沿塔敷设的管线只设一个承重支架，但这个支架不是刚性支架，塔顶封头焊缝线与支架顶的距离是150mm，如果感觉一个承
重支架荷重过大，也可以再设计一个承重支架，这个承重支架要设计为弹簧吊架，另外，导向支架要每隔一定距离设置一个，水平管弯头处不允许加刚性支撑。
2.尽量减少弹簧架，不宜用过多吊架
一般情况下，弹簧支吊架安装使用起来较麻烦，而且弹簧支吊架也比较贵，另外，在长期工作状态下弹簧还有失效问题；到达现场时，弹簧支吊架是用定位销加以固定而成，注意安装弹簧支吊架时，不得随意拔掉定位销，定位销应在装置开车或蒸汽吹扫之前拆除。
另外，不宜用过多吊架在一条管道上，吊架一般用于管子承重，一条管道上不宜用太多吊架，吊架有一定偏转角，一般不小于4°，所以吊架太多会影响管系的稳定。
3.材料选用
材料的选择是否恰当，特别是金属材料选择对装置的维修和技术改造以及生产和安全等有很大影响，据有关数据显示，由管道系统选材不当引起的安全事故大约占总安全事故的14％，所以说材料的选用非常重要。
3.1法兰连接处的垫片与螺栓设计
因有不同等级管道会在在法兰连接处分界，所以，在选材中经常会碰到高压力等级法兰为承受较高的密封比压，在金属垫片的使用上，必须要比法兰密封面硬度低，低于hb30以上。
所以在材料选择的连接上，必须根据低硬度法兰来对垫片进行选择。
如果不进
行这样的选择，就会造成密封发生失效，同时对硬度法兰密封面造成损伤。
3.2引进设备法兰配对
国内材料机械性能与国外的设备材料很不一致，温度—压力值亦存在差异，国外引进的设备往往与法兰不配对应，特别是工况在温度—压力曲线附近时更容易发生。
另外，法兰连接的管道，至少一端应为活套法兰，以便于施工时螺栓孔有效对正。
3.3管道的隔热温度
能否实现真正意义上的管道隔热，主要是由技术工艺、环境温度、生产对介质的要求以及操作温度差别决定的。
管道的设计温度基本上要在操作温度允许的范围内，增加或降低一定的温度。
管道材料以它为依据，但是管道是否隔热不以它为依据，例如：对某一具体的管道，在当初的设计上，温度是50℃，而实际操作时，温度是30℃，但我们不能因为环境温度比50℃高，就轻易采取隔热措施。
四、材料采购
材料采购对于管道设计也非常重要，材料采购的数量、进度、需要提供的技术文件以及技术要求等对工程建设来说也非常关键，材料采购应注意以下几个方面环节：
1.要减少采购附加量
材料采购多数是按照附加量2~20％来采购的，材料不同，百分
比也不同，笔者认为，附加量2~20％有点过大，现如今，施工技术与制造技术已经大大提高了，施工损坏量与材料次品量也较早前大大减少，因此，没必要按照以前的附加量标准采购，要减少采购附加量。
2.必要的文件，忽略要求厂家提供
向厂家订购材料时，必要的较全面的文件往往会忽略，致使缺乏对现场材料的全面认识，也给将来对材料的复查核查以及文件的存档带来了困难，对管道系统材料而言，一般情况下，应该要求厂家提供各种相关文件。
3.现场材料验收
材料到达现场开箱验收时，不仅要关注材料的规格数量，对于厂家文件以及产品内外观也应该查验，要查看文件是否齐全，采购要求的相关事项说明书中是否含有，(比如：晶问腐蚀数据、机械性能数据、元素分析、探伤实验数据等)，如没有相关数据，应尽快让生产厂家补测，以免材料不合格引起安全事故。
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