浅谈石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计要点

在改革开放之后，通过经济建设的不断加强，我国的经济得到了显著的改善，使我国的石油化工行业也取得了很大的成就。对于石油化工工艺装置而言，其主要是以石油为主要的原材料，通过其发生一系列的复杂化学反应，从而生产出供相应的化工产品。在整个的工艺装置中，蒸汽管道属于非常重要的组成内容。蒸汽管道主要包括俩种，一是蒸汽凝结水管道，二是蒸汽管道。通过采用的蒸汽管道，既节能，又经济、环保，且安全性较高，这样的蒸汽管道对整个石油化工的经济效益具有重要的意义。
1 石油化工工艺装置的概述
在石油化工的工业中，主要的原料包括：石油、天然气等作，通过一系列的物理作用以及化学方法，然后，再利用有关的化工工艺，对这些材料进行提纯，从而得到相应的产品，例如：日常中所用的石油产品，用于化工行业中的产品，以及用于工业行业的产品。在整个石油化工的生产过程中，蒸汽管道作为了一个十分重要的组成内容，可以说，保证了蒸汽管道的科学设计，也就是保证了石油化工的安全、高效的生产。一般来说，为了保证所有装置都能得到合理的布置，首选的方式为模型法，根据对相似模型的深入分析，可以即使发现设计中的不足之处，并且，及时的调整。另外，还可以对装置安装的可行性、安全性进行预测，者对石油化工行业的安全、稳定的生产，具有深远的意义。
2 蒸汽管道中的设计模式
2.1 蒸汽管道中的配管装置
在蒸汽管道进行设计时，为了确保其安装工作达到国家相关的施工标准，作为设计单位，应该详细说明配管装置，尤其是应用的范围。在实际设计之前，应该全面的查看施工现场周围环境，保持每个装置的角落都保持高度的一致性，且施工环境也达到相应的操作标准。一般情况下，石油化工装置蒸汽管道均为20 号钢材质。在我国的市面上，之间涌现了不同形式的装置，主要有如下几种装置：
第一类为压力较大的蒸汽。
第二类为高超压力的蒸汽。
第三类为中等压力的蒸汽。
第四类为低级压力的蒸汽。
对于不同的蒸汽管道，在设计的时候，应该将具备上面特点的压力蒸汽管道设置在不同位置，从而保证管道配置操作具有良好的有效性、便捷性。同时，在管道设计的过程中，由于管道内部的温度会高出外界温度很多，所以，可以通过小型补偿设备，消耗掉管道内部的膨胀性能。值得注意的是，小型补偿设备和管道间的距离应该精确地计算，这样才能保证具有良好的吸收效果。一般情况下，应该将设备和仪表线路保持在同一个位置上，这个环节主要依据温度的变化，全面的分析管道安装各种情况，确保设计的合理性。对于压力蒸汽管道间的距离差异，也要全面的研究，通过深入的分析，使整个蒸汽管道处于正常的运转状态，防止出现不必要的安全事故。这在工业的发展中，具有十分广阔的应用前景。
2.2 装置压力蒸汽管道的排液设施设计
化工装置在运行时，压力蒸汽管道经常会出现一些排液体，因此，就需要在压力蒸汽管道安装过程中，选用配置较低的管道设备，也就是小型的补偿设备，并将其放置于蒸汽管道配管的最低点，在此基础上，设置好相关的管道排液设施。对于型号超高压力的蒸汽管道而言，在处理排液体时，应根据排液的设施来分析，之所以这样做，主要是为了发挥出下面的功能，第一，由于与主要管道之间的距离比较短，应该对根部阀进行有效的控制，保证排液设计的科学性。第二，拉近排液设备和根部阀之间的距离，防止液体外泄。当蒸汽管道位于低级压力时，因为自身的特殊性，在正常的运输过程中，不可能排液。因此，如果蒸汽管道设置在低压位置时，对装置进行输送的过程中，不会出现排液的问题。
2.3 压力蒸汽管道的相关布置
一般来说，对压力蒸汽管道进行布置时，要将管道和配管位于同一个范围中。对蒸汽管道进行装配时，在排液体的上方，应该安装一个小型的补偿设备，这样可以有效防止发生水锤现象，之所以与补偿设备安装在统一的水平线上，且配合科学、合理的角度，主要是为了管道能够得到高效的利用。在此之后，对于压力蒸汽的管道，相关施工人员应该全面地观察，做好分析工作，并且，装置疏水阀，其渗漏的液体要进行检测，保证排液体能够自动地回收在蒸汽管道中，然后，停止相关的操作。另外，还应该注意的是，对排液体进行回收时，对于设备之间的，其水平方向的管道应该选择法兰方式来连接，且将其安装在接入口，还要保证管道的正常形状。在回收排液体的过程中，如果遇到高温的情况，施工人员应该通过不同的方式来疏水，在其后方，通过止回阀来辅助，保证排液体得到全面的回收。
3 蒸汽管道配管的设计要点
3.1 管廊管道的设计要点
在管廊中，设计蒸汽管道的过程中，应该根据蒸汽管道的实际布置情况，科学、合理的设计，而且，要注意以下几方面的设计要点：
（1）对于蒸汽管道，在配置时，应该特殊注意管道的直径，在设计时，严格的执行相应的技术规范以及施工标准等，只要在蒸汽管道中，能够达到其介质流速的直径需求就可以了。一般来说，如果管道的直径很大，就会增加施工的成本，并且，还会损失很多的蒸汽热量，对冷凝水的回收也会不理想。不过，当直径的范围比较小时，在管道中，蒸汽的流速就会加快，由于蒸汽的流速比较快，蒸汽压降会迅速的增强，很容易导致生产末端缺压。由此得知，在设计蒸汽管道时，应用管道的直径不要过大，也不要过小，其直径适中最好，进而保证管道直径的适应性。对管道进行安装时，应该结合压力的相关需求来设计蒸汽管道，这样有效防止了蒸汽管道的损坏问题。
（2）对于Ⅱ补偿器来说，在蒸汽管道中，Ⅱ型补偿器是一个十分重要的设备，且具有一定的特殊性，通过其合理的安装，可以充分吸收管道中的高温膨胀。对其进行设计时，应该准确计算出Ⅱ型补偿器的安装位置，还要科学的规划、布置。就小型的补偿设备来看，设备的安装位置应该达到相应的安装标准，设备的连接口连接于集箱的压管道，进而保证压力蒸汽管道设计的有效性，提高施工的质量、效率，尽可能避免出现水锤的现象。为了有效防止水锤问题，对分管道进行连接时，要利用主管道中顶端的蒸汽管，从保证石油化工的工艺装置的质量，其设计的蒸汽管道配管的合理性，在根本上，确保生产产品的质量。例如：1.6MPa 中等压力蒸汽管道内，其补偿器之间的距离为 100 米。就4.0MPa高压蒸汽的管道来说，每个补偿器间的距离应该保持75 米。
而13 MP 超高压蒸汽的管道，每个补偿器之间的距离要保持50 米。
（3）对蒸汽管道的位置来说，在设计时，要尽量位于管廊的上层区域。若将管道位于下层的区域，那么，就要避免接触到公用的管道、低温管道等，而且，在蒸汽管道的上面，要设置保温层，与其他的管道之间，其距离应该大于0.5 米。
（4）在管廊中，电气设备、仪表线路等，都要与蒸汽管道设置在同层的区域中，也可以位于更高层的区域中，以此来保证设备的正常运行。
3.2 蒸汽管道的排液设施的设计要点
对于石油化工的生产来说，排液设施具有十分重要位置，在设计排液的设施时，应该结合蒸汽管道位置的差异性，选择合适的管道阀门。例如：在管道调节阀的前端，蒸汽分支管道的下部，还有管道减压阀前的部位，要尽量选用自动阀门，以此促进液排气。对于过热的蒸汽管前端，以及分段暖管的末端，还有水平道流量的出口前端等，都要通过手动阀进行排液。此后，根据不同的蒸汽管道压力的高低，在蒸汽排水阀位置上，要安装相应的凝液回收的总管，因为蒸汽压力的不同，其产生的凝液也会存在很大的差异性。由于中压蒸汽和高压蒸汽的作用，会产生的凝液，要将疏水装置安装在管道的最低位置，为了缓解压降对管道的消极作用，要把排液支管和蒸汽流向保持在45 度，再安装在回收总管的顶端，这样可以顺利的排出凝液。另外，在回收排液的过程中，相应的设备选用法兰进行连接，而且，还要保证接入口的管道未发生形状变化。对于温度较高的蒸汽时，应该选择疏水阀进行回收，在其后方，还要设置相应的止回阀。
4 结 语
综上所述，由于科技水平不断的进步，我国的石油化工工艺的水平也得到了明显的提升，就石油化工的工艺装置来看，蒸汽管道配管的设计具有一定的难度，对于蒸汽管道配管的设计来说，应该遵循经济合理性的原则，全面的考虑管架敷设等，在实际设计和应用的过程中，一定要仔细分析相应的注意要点，从而推动我国的石油化工行业，实现其健康、持续的发展。