石油化工装置夹套管配管设计措施

摘要：在石油化工装置工艺中，夹套管的配管设计是石油化工装置的一项主体工艺，但是如何设计出安全合理的布置是我国石油化工装置一直以来所面对的难题。夹套管的配管设计需要对石油化工装置的生产需求和工艺设计进行详细分析，将夹套管配管设计的理论依据和实际情况相结合，达到石油化工装置的科学性和合理性。本文的主要内容是对石油化工装置中夹套管的配管设计进行分析，并对其具体操作提出一些建议，促进工艺管道设计的发展。

关键词：石油化工装置；夹套管；配管设计

我国的石油化工产业在不断发展中，石油化工装置规模也在不断扩大，为了生产活动的安全平稳运转并保证操作人员的人身安全，必须对石油化工装置进行合理设计。石油化工装置夹套管配管设计的好坏对装置的投产具有直接的影响，但是夹套管的配管设计受外界因素的影响较大，为保证设计的合理性，必须对设计过程存在的主要问题采取有效的解决措施。

1石油化工装置夹套管的配管设计

1.1材料与等级分界的合理性设计

随着我国经济社会的不断进步，石油化工行业作为我国的第一产业也在不断成长，在发展过程中对石油化工装置的相关配套设施也越来越重视。在夹套管的配管设计过程中，应对管道材料与等级分界的合理性设计进行分析，并着重考虑高压系统和低压系统之间的边接过程在压力和温度上的变化。通常情况下是按照P&ID对界限进行划分，如果配套设计的情况比较特殊，则需要根据实际情况进行合理的设计。常见的状况可分为三种：其一，压力等级相同，管道材料不相同，这种情况下管道材料中的螺栓和阀门一定要选择高材质的，法兰和垫片则可以选择相对适当材质的；其二，压力等级不相同，管道材料相同，这是与第一情况完全相反的情作者简介：战海云（1982-），女，本科学历，工程师，研究方向为配管设计。收稿日期：2017-02-14况，所以在管道材料选择上都必须采用高材质，法兰、垫片、螺栓和阀门的选择一样；第三种是压力等级和管道材料各不相同，此时法兰和垫片的选择均为a的高压等级材质，螺栓和阀门采用材质为b的高压等级。

1.2管线设计

泵的管线设计的主要目的就是保证在石油化工装置运行过程中泵的安全。首先由于泵入口管系统的管径发生变化时容易引起气体的集聚，产生不适当的汽蚀，所以必须对泵进行合理的管线设计。其次是为减小液体进入泵嘴时出现的气阻对扬程的影响，保证泵的使用性能和使用寿命，需要对泵入口直管段的设置，并根据不同形式的泵对于吸入口前直管要求来进行相关设计。

1.3设计

对管架的设计是石油化工装置夹套管配管设计过程中的重要组成部分，在很大程度上会对夹套管的配管设计产生重要影响，如果不能提出合理的管架设计，在夹套管配管设计施工的实际操作过程中容易出现不必要的问题，耽误正常工作的进行，也会对日后装置的运行埋下隐患，出现安全问题。为此，要特别注意管道与支架之间的一些相关因素和沿塔敷设的管线。比如：在蒸汽管道中，主管常接有排水小管，减小小管与支架之间的相对位移。如表1为蒸汽夹套管组合尺寸。

2夹套管设计内容

（1）夹套管的长度设计是由管道布置来决定的，在设计过程中要充分考虑内外管的温差和热膨胀差对管道的限制，重视热胀冷缩导致的位移问题。通常情况下，每段套管的长度宜小于等于6m，当存在转弯弯头时，每段宜小于等于12m。一般夹套管的内管弯头采用曲率半径等于1.5倍公称直径的标准长半径弯头，而外管弯头的设计十分重要，为避免使用剖切型，外管弯头应可套进内管弯头，合理设计外管弯头的曲率半径，以方便夹套管的安装和施工。（2）夹套管的内外管材料应该根据不同装置的管道等级、设计压力、设计温度和介质特性进行合理选择，并考虑到输送介质对管道的腐蚀性以及管道的壁厚所能承受的最大工作压力。同时，外管材料和内管的材料相同可以保证内外管的热膨胀一致，减少问题出现。（3）夹套管的定距板应该位于夹套管的内管和外管之间，主要是起到支承和定位的作用，可以有效防止内外管的偏心。定距板通常是焊接在内管的外壁上，并与外管内壁保持一定的距离，其材质和内管的材质是一样的。为确保定距板的安装方位不影响内管的介质流动与热位移，还应该注意它和弯头之间的距离。

3加强石油化工装置夹套管配管设计的有效措施

（1）石油化工企业要加大对石油化工装置夹套管配管设计的人力、物力和资金的投入力度，将其落实到实处，认真做好每一项工作。可以设立专项资金，促使各项工程可以在符合设计要求的前提下顺利高效的完成任务。对材料的选择首先必须是满足设计要求的，充分考虑材料的实用性和适用性，并时刻牢记“安全第一”的原则，一定要牢牢把握好实际操作的可行性。（2）定期对相关人员做好技术培训，提高设计水平。在合适的时间、适当的阶段要做好人才的定期培训，促进人们对石油化工装置夹套管配管设计重要性的理解，积极鼓励人员进行培训，派遣相关专家对员工进行讲座知识培训，加强相关人员对石油化工装置夹套管配管设计的理解和重视。并安排专业人员进行夹套管配管设计的相关工作，参加施工和操作的人员必须是具备高素质的，技术过硬具有较高水平人员。（3）控制设计成本。受管道设计复杂性的影响，夹套管的配管设计所需要的成本也比较高，主要体现在工艺路线设计过程中对材料的选择。选择合理的原材料不仅可以降低成本，减少资源的浪费，还可以增加管道的安全性，提高工艺设计的实用性。我国的夹套管配管设计过程中对成本的控制意识不高，应该加强对国外先进技术的学习和借鉴。

4结语

石油化工装置夹套管的配管设计必须是合理科学的，保证装置的安全性，其在我国还有很大的发展空间。为完善对石油化工装置工艺管道的设计，设计人员必须掌握行业的规范要求，采取有效措施避免设计过程中容易出现的问题，不断提高自己的设计能力水平，学习专业知识，并累积经验。

参考文献：

[1]田轶华，陈洁，蒙燕婕.浅谈化工设备中夹套管的配管设计[J].中国石油和化工标准与质量，2011(06):124~125.

[2]陈慧文，刘雨民.夹套管的配管设计及管件选用原则[J].炼油与化工，2007(01):89~89.

[3]张斌.基于风险评估的石油化工装置防火设计[J].炼油技术与工程，2014(02):102-103.

[4]穆柯，张博.石油化工装置工艺管道设计探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2013(23):156~157.

[5]杨成伟.石油管道安装施工管理常见问题及处理措施[J].科技与企业，2013(21):67~68.

[6]魏安娜.谈石油化工装置中配管的设计问题[J].中国石油和化工标准与质量，2013(20):109~110.

[7]庄志国，董振.石油化工装置中蒸汽管道的设计[J工程项目管理].化工技术与开发，2013(07):189~190.

[8]刘尧祥.探究石油化工工艺装置蒸汽管道配管的设计[J].中国石油和化工标准与质量，2013(09):79~80.

作者：战海云 单位：海工英派尔工程有限公司

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