石油化工工藝設計
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石油化工工藝設計范文第1篇
在石油化工企業中工藝管道設計屬于基礎內容，因此其設計是否合理就顯得異常重要。對于工藝管道設計來說，工藝流程十分重要，合理的工藝流程設計不僅可以防止工藝管道出現過多冗余情況，還能有效降低投入成本，減少安全隱患。但不少石油化工企業經常為了縮減投入成本，不設計工藝流程，一切工作都照搬其他企業，這樣就導致工藝管道質量較差，存在安全隱患，如很多有害物質在未經處理以后就被排放出去，這樣也就導致生產風險加大，嚴重違法國家相關規定。在化工裝置布置中，很多企業可以增加管道數量，致使管道過于密集，如果出現事故將給企業帶來毀滅性災難[1]。管道路線設計屬于設計重點，不少小型石油化工企業并不遵守國家規定，總是存在路線設計不合理情況，致使安全風險不斷涌現。在管道管架設計上也存在過于簡化現狀，所應用大管架類型十分有限，難以保證管道安全性與穩定性。此外，管道材料選擇也存在問題，不少企業并不重視管道材料，很少使用優質材料，致使工藝管道承載能力下降，安全得不到保證。
2石油工藝管道設計的要點分析
2.1確定工藝流程
針對部分石油化工企業不重視工藝流程設計的情況，要解決這一問題，首先就要求石油化工企業管理者學習與了解工藝流程設計的重要意義，并根據企業實際情況確定施工成本與維護費用，構建合理的流程，注重先進技術的應用，強調環保工藝的融入[2]。同時，在工藝流程設計階段還要遵守國家相關規定，運用合理的消防設施，做好工業三廢處理工作，以便促進石油化工企業發展。
2.2合理布置化工裝置
合理的布置化工裝置有利于做好石油化工工藝管道設計工作，因此，布置階段應根據工藝流程完成化工裝置布置工作，確定布置空間，并嚴格依照國家法律法規辦事，保證安全距離。
2.3明確工藝管道設計機構
石油化工裝置工藝管道設計所需時較短，人員較多，經常需要多名設計人員配合才能完成工作，為減少設計出錯，就要明確工藝管道設計機構，要求所有工作人員各司其職，堅守崗位，這樣就可以防止在設計中出現偏差。確定合理的組織設計方案，以便提升設計質量。同時，在工藝管道設計期間還要注重先進生產技術的應用，如計算機模擬技術等，能夠顯著減少設計問題出現，提高設計精度。此外，在設計方案擬定以后應要求專業工程師加以評定，彌補不足完善設計方案。
2.4選擇優質材料
在選擇工藝管道材料時，應參照高低壓連接情況，確定溫度變化，并根據工藝管道液體性質等確定最佳材料。相關工作人員要選擇的工藝管道不僅要滿足一定壓力，還要符合流體性質，更要達到一定溫度標準，只有這樣才能縮減成本，選出合理管材。同時，相關部門也要做好對小型石油化工企業的監督管理工作，避免其在材料選擇上出現偷工減料情況。
3石油化工裝置工藝管道的安全設計與合理設計
3.1安全設計
安全設計屬于首要內容，因此在工藝管道設計階段應注重安全性。尤其是閥門、管道等部件的設計應達到相應標準，并進行抗震、抗裂設計。同時也要將溫度是否合理、是否具有腐蝕性都加入設計考慮范疇[3]。為進一步保障工藝管道安全，還要將安全網、防爆膜安裝好，并安裝檢查儀表與報警裝置等，在異常天氣到來前做好工藝管道防護工作。此外，在設計階段還要對關鍵點進行實地考察，減少安全隱患，如輸送高危流體工藝管道避免經過建筑物，如果有工藝管道需要交錯，就要留足距離，確定是否兩管道能否相鄰，一定要避免與易燃料管道相鄰。
3.2合理設計
在工藝管道設計中難免會出現很多不同壓力與不同溫度管道相連接的情況，這就要求在設計階段堅持服從高要求的原則，也就是說哪條工藝管道使用的材料要求越高就要服從于哪種設計。在塔與容器管道設計中，除了滿足一定工藝要求以外，還要設計便于操作與檢修的工藝，減少難以維護的弊病。此外在泵設計時應保證泵嘴受力不超出極限，以此避免安全事故發生。
4結語
石油化工工藝設計范文第2篇
[關鍵詞]石油化工；管道；工藝設計
中圖分類號：TQ055.81 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）12-0327-01
引言
石油化工裝置無論是原料還是產品都是易燃、易爆、有毒物質，在實際中可能會出現諸多的危險因素。而石油化工工藝管道作為一種輸送物料的特種設備，在石油化工裝置中作用不容小覷，根據使用和工況情況的不同和差異，所設計的管道種類也是名目繁多、各式各樣。
一、石油化工裝置管道布置整體要求
管道系統合理的管道布置不僅要滿足施工、檢修、操作、及自身要求，同時也要滿足工藝、設備布置以及生產的要求。
1）為了避免總管內的凝液倒入支管，泄壓總管與安全閥出口連接時，要順著流向以45度角從上部插人總管，這樣，當安全閥定壓>7.0MPa時，為減少安全閥的背壓，必須采用45度角插入。
2）安全閥出口低于泄壓總管時，要設手動放液閥，手動放液閥設置在低處易于接近的地方，為避免袋形管段積液，要定期排放至密閉系統；同時在寒冷地區，為防止發生袋形管段積液現象，必須進行防凍和伴熱裝置。
3）泵入口管道布置應無氣袋或液袋，管道盡量短而直，如有變徑為防氣體積聚應采用偏心大小頭，大小頭一般頂平放置。最好有3D至7D的直管段在輸送輕介質離心泵的大小頭后，對防止氣蝕有利。
4）跨越道路的危險介質管道，其上方不得安裝法蘭。和閥門及波紋管，同時要使凈高達到一定的要求。在事故的處理上，消防蒸汽、豎管、事故隔離及緊急放空等等，必須放置在明顯的位置上，同時安全易于開啟。
5）要水平安裝高凝固點介質及有腐蝕性介質調節閥的旁路和閥，防止產生積液。
二.調節閥的管道等級設計
1）調節閥出入口管道材質一致，壓力等級降低；實際中，如果調節閥入口是高壓系統，出口是低壓系統，并且調節閥入口與出口管道材質相一致，那么，就要求調節閥出口切斷閥與旁路閥的壓力等級應和入口相同。
2）調節閥出口與入口管道材質降低，壓力等級不變；若調節閥出入口的壓力等級保持一致，同時，調節閥入口是低材質，出口是高材質，那么，要求調節閥入口切斷閥要和入口一致。
3）調節閥出入口管道材質升高，壓力等級降低；若調節閥入口是高壓系統，出口是低壓系統，并且調節閥出口切斷閥是低材質，出口是高材質，那么，就要求調節閥出口切斷閥與旁路閥的管道等級應與高壓力高材質等級相一致。
三、泵的管線設計
1）泵入口偏心異徑管的使用。進行泵吸入管道設計主要是為了保證泵能夠正常有序的運轉；實際中，若泵入口管系統出現變徑情況，應采用偏心大小以防變徑處氣體聚集，偏心異徑管安裝過程中通常會使用頂平安裝，如果異徑管和向上的彎的彎頭直連，應使用底平安裝，通過這一安裝方式能夠省掉低點排液。
2）泵入口管線的設計。在對泵的入口管線進行布置過程中，應考慮兩方面因素：首先，氣阻；進泵管線不能存在氣阻情況，關于這一點應加強重視，不然將會導致泵無法正常有序的運行。其次，管道柔性；泵屬于回轉機械，管道推力作用的管嘴上會造成轉軸的定位出現偏移，所以，管道設計過程中應確保泵嘴受力在規定的數值范圍內。對于塔底進泵的高溫管線必須做好熱補償。
3）冷換設施的管線設計。第一步要做的是逆流換熱；要讓冷換設施中的冷水從下部至上部排出，主要目的在于一旦出現故障情況，換熱器內會有一定的存水，不會發生排空的現象。第二步要做的是凈距的安裝；換熱器的進出口管線與側門法蘭以及設備封頭蓋法蘭間要有一定的距離，以給檢修提供便利；第三步要做的是熱應力；通常情況下，換熱器是在管箱端上進行固定的，所以，實際中應對連接封頭端管嘴的管道由于換熱器熱脹的原因出現位移現象加以考慮。
4）儀表元件的布置。儀表元件布置的是否是科學合理的，將會不同程度上對工藝的準確安全與否造成影響。不僅要對常規安裝要求加以全面考慮；而且，還必須充分考慮在同一管道的不同位置上可能會對儀表產生的影響。比如，在重沸器內部抽出的液體通常都是飽和液體諸如管道內部出現了壓降情況，液體有閃蒸現象，發生了兩相流，這對儀表精度的測量與控制造成了極大的影響。
關于設備上的儀表管口開口方位，不僅要對工藝特殊要求加以全面的考慮，同時，還應考慮測量的精準度，以便于及時有效控制。比如容器上的壓力表和安全閥易放在同一側。在配管彎頭上安裝溫度計過程中，應注意到順介質流向插入和逆介質流向插入兩者間存在一定的差異，逆介質流向插入是比較科學合理的。
5）管架的設計。做好以下幾點：首先，減少彈簧架；其的價格高于普通架，并且，使用時間一長還會發生失效情況，因此，管架實際設計過程中要以剛性架為主。其次，滿足荷載大小要求；不僅要對管道自身重量如介質重量、隔熱重量等進行考慮，同時，還要結合實際情況考慮熱態時的位移載荷、風載荷、地震載荷、安全閥開啟時的反沖載荷、水壓試驗時的充水重量等，并且，適當的留出余量。若支架生根于建筑物的梁柱、設備本體等設施上，那么，還要對這些生根設施的生根條件以及承載力加以全面的考慮。另外，以標準系列支架為首選；不僅為支吊架的預制與安裝提供了便利，而且，還一定程度上減少了用材品種，使得采購、制造、管理等各環節的費用得到了大大節省，并且利于裝置的美觀。再有，方便拆卸檢修；所選擇的支架型式要方便拆卸檢修，有利于施工，不會對操作造成制約。若支架的位置設置在操作人員可能經過的地方，并且位置較低時，要設立吊架。若管道經常拆卸，那么，焊接結構不可取。
四、支吊架選擇設計
管道設計和管架設計的關系非常緊密，管架設計不當，會在運行中使管道受損，甚至損壞轉動設備。
1）承重支架。一般沿塔敷設的管線只設一個承重支架，但這個支架不是剛性支架，塔頂封頭焊縫線與支架頂的距離是150mm，如果感覺一個承重支架荷重過大，也可以再設計一個承重支架，這個承重支架要設計為彈簧吊架，另外，導向支架要每隔一定距離設置一個，水平管彎頭處不允許加剛性支撐。
2）盡量減少彈簧架，不宜用過多吊架。一般情況下，彈簧支吊架安裝使用起來較麻煩，而且彈簧支吊架也比較貴，另外，在長期工作狀態下彈簧還有失效問題；到達現場時，彈簧支吊架是用定位銷加以固定而成，注意安裝彈簧支吊架時，不得隨意拔掉定位銷，定位銷應在裝置開車或蒸汽吹掃之前拆除。另外，不宜用過多吊架在一條管道上，吊架一般用于管子承重，一條管道上不宜用太多吊架，吊架有一定偏轉角，所以吊架太多會影響管系的穩定。
結束語
在石油化工裝置中，工藝管道作為物料輸送的一種特種設備在裝置中起著非常重要的作用。由于工藝管道種類繁多，使用工況千差萬別，影響因素和環節比較多。一個好的管道設計涉及到多個方面，它不僅包括管道布置、支吊架選擇、應力分析，材料選用，而且還會涉及到材料的采購及現場施工支持。
參考文獻
[1] 陳永亮.石油化工裝置中低壓大口徑管道設計探討[J].煉油技術與工程，2010（07）.
石油化工工藝設計范文第3篇
關鍵詞：石油化工；廢水處理；新處理技術的發展
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.016
石油化工涉及到國民經濟的各個行業，關系到老百姓的衣食住行，隨著經濟的發展，石油的需求量不斷加大，石油化工企業的生產規模持續擴大，生產工藝不斷改進，產品的數量種類越來越多，石油化工廢水中污染物種類越來越復雜，同時石油化工企業的生產過程中，離不開用水，生產量和用水量成正比，因此石油化工廢水水量越來越大，處理難度越來越大，人們需要更加關注石油化工廢水的回收和處理，改進傳統的處理工藝，開發新的處理技術。
1 石油化工廢水的特點
石油化工工業是以石油或天然氣為主要原料，經過化工過程而制取各種石油化工產品及副產品的工業。主要有石油煉制、化纖、化肥、塑料、合成橡膠等多個行業組成。涉及到老百姓衣食住行的方方面面。石油化工企業的大量生產，會排出大量的石油化工廢水，石油化工廢水未回收處理或不達標排放排出來后，河流及農田就會被污染，從而對生態環境造成不好的影響。包括：（1）石油廢水的排放，石油從地底下開采出來后，就會經過脫水等處理后就會進入到集輸管線中，之后才能送到煉油廠或者是油庫中，還要在油庫中進行再次的脫水以及脫鹽處理等措施，但是當原油中含水量小于或等于某種數據時，之后才能到減壓的裝置中，這其中就會產生一些重油和渣油。（2）每次深加工都會產生一些石油化工的廢水，這些廢水的處理是進行安全生產工作的重點，因此在加工的過程中，都要把石油化工的廢水運用比較實用的技術進行處理，也同時在處理過程中也要提高處理的能力及技術。
石油化工廢水的基本特點：污染的水源擴散的特別的快。由于石油化工廢水只有再次加工的過程中才可以應用，處理。大量的石油化工廢水，由于石油化工產品種類繁多，化工處理工藝千差萬別，石油化工設備參差不齊，石油的利用率有高有低，使石油化工廢水成分復雜，污染物濃度差異很大，區別于其他污水的特點，其理成本高，大量的化工廢水要求企業生產設施和污水處理設施同步建設，使企業的利潤空間下降，因此石油化工廢水收集和處理一直是石油化工企業的需要解決的難題。
2 石油化工廢水處理工藝簡析
從石油化工廢水的產生過程分析，石油化工廢水的產生基本有兩種途徑，（1）石油深加工過程中產生的廢水。（2）生產、運輸過程中泄露的油料混入正常的無污染水時產生的廢水。所以，石油化工廢水如果不采取積極有效的措施加以收集及處理，就會流入到下水道中、河流和湖泊中使地下水和地表水都會遭到污染。
1）石油化工廢水的收集與處理十分重要，由于石油化工廢水的產生量大，有機污染物成分復雜，特別是加工過程中含有有毒物質的企業，廢水一旦排入下水道、河流和湖泊中影響人類的生存環境，破壞地球的生態平衡。也就是說石油化工廢水應該從沒有受到污染的水中分流出來，做到雨污分流，嚴厲打擊偷排漏排企業，對廢水進行收集集中處理，處理后達標排放或回收再利用。2）石油化工企業在廠區要建有廢水池，對產生的石油化工廢水能夠回收利用的，回收利用，不能回收利用的，排入污水處理設施中，經過隔油池、氣浮池、生化池、過濾消毒后達標排放。同時監測廢水的污染物程度，來調節污水處理設施的工藝參數，達到好的處理效果，降低處理成本。3）由于石油化工行業涉及的范圍廣，產生大量的石油化工廢水。肺水腫含有大量有機物，如果能對這些廢水進行回收利用，可以降低企業污水處理成本，減少環境污染。在當今有一些油水的分離技術。這樣就可以使石油化工的廢水能回收再利用。比如重力分類法、空氣懸浮法、超聲波法等技術，油水分離技術應用于油污廢水處理，根據水質的成分，采用不同的處理方法。廢水中油類污染物多數處于集中狀態，不是單一狀態的存在，因此，油污廢水處理要采用多種處理方法結合，多單元操作分別處理后，對有機物進行回收，對分離后的達標水進行排放。4）應用新技術，提高石油化工廢水的處理效果，降低處理成本。
目前石油化工廢水處理技術主要有物理化學法、生物處理法和兩者相結合的方法。下面是對目前一些較傳統技術而言有效地技術進行一下介紹。
（1）生化處理技術改進。目前含油廢水處理普遍使用“老三級”除油工藝，即隔油-一級氣浮-二級氣浮-生化處理，人工固定化工程菌除油裝置將工程菌放入廢水中，吸附在活性炭中，以水中的有機物為食物，利用微生物的新陳代謝，轉化為簡單的無機物，而使有機物被去除。完全替代了二級氣浮工藝，較傳統工藝降低了成本，具有實際的應用價值。
（2）物理化學法改進。膜處理技術的發展對廢水的處理有重要意義，隨著膜技術的不段進步，膜具有多樣化、高質量、低成本的特點。對石油化工廢水用超濾膜一級處理―反滲透膜二級處理，處理后的水回用循環水，此方法維護方便，工藝流程簡單。
（3）生物膜法。在生化池中投入填料，在好氧的狀態下，微生物構成的生物膜吸附到填料上，由于石油化工廢水污染物成分復雜，對微生物的沖擊比較大，生物膜法可以提高微生物的耐沖擊能力，由于生物膜的附著面積較大，從而提高有機物污染物的去除率，提高處理效果，降低處理成本。
3 結語
近年來各類石油化工廢水處理技術的研究與應用得到了迅速發展，處理方法也越來越多。但上述方法各有不同的適用范圍，需要針對不同的情況進行研究，確定適合的工藝。由于受到廢水成分、油分存在的形成、回收利用的深度以及排放方式等多因素的影響，如果只使用單一的處理方法，難以達到滿意的效果。在實際應用中通常是將幾種方法結合在一起，形成多級處理的工藝，從而實現良好的除油效果，使出水水質達到廢水排放標準。但是，廢水的末端治理只是治標不治本，必須從根本上找到污水產生的原因，從源頭遏制住廢水的產生。
石油化工工藝設計范文第4篇
關鍵詞：石油化工；管道設計；管架；問題
中圖分類號：TU276文獻標識碼： A 文章編號：
引言
管道作為石油化工物料傳送的載體，在整個石油化工裝置中占有重要地位。隨著社會安全意識的進一步提高，對石油化工的管道設計提出了更高的要求。為了適應不同環境下的石油化工物料輸送，增強不同工況下的安全性，應提高對石油化工管道設計質量的重視力度。選擇合適的管道類型，合理的管道布置，選擇合適的支吊架等均會對石油化工管道設計的效果產生積極的影響。
1 管道設計過程中易忽略的安全因素
管道設計時，常常會由于忽略了某些安全因素，給整個管道設計埋下極大的安全隱患。石油化工管道設計中，安全問題是重中之重，必須加以重視，絕不能忽略管道設計過程中的安全因素。筆者通過多年的相關領域工作經歷，認為如下幾種安全因素在整個管道設計中較容易被忽略。
（1）管道需在進出裝置界區邊界安裝切斷閥，并于裝置一側設置盲板。值得注意的是，盲板不僅需設置在有毒物料以及可燃介質管道處，而且對于無毒的、會導致人窒息的化工物料管道處也需設置。某工廠由于沒有對輸送氮氣的進入管道設置盲板，導致裝置檢修時，誤操作閥門，使得高純度氮氣涌入正在檢修的設備，造成維修人員窒息死亡。因此，一些會產生安全隱患的因素在設計時不可忽略，應引起足夠的重視。
（2）在有毒、易燃、易爆介質極易發生泄漏的地方需設置可燃有毒氣體報警儀，以隨時監控有毒、易燃、易爆氣體的濃度，一旦發生管道氣體泄漏，報警儀能夠在第一時間響應，使救援工作爭取了時間優勢。
（3）若操作溫度不小于介質自燃的臨界溫度，則該操作設備的接管法蘭需設置環狀蒸汽篩孔管，以防止介質自燃。
（4）對較容易碎裂的管道及管道裝置處需設置保護罩，如在接頭、法蘭、儀表、視鏡或閥蓋處設保護罩。
（5）若管道貫穿防火或者防爆墻，則需在管道設計說明文件中詳細注明用于封堵間隙的材料類型。
（6）如管道中的運輸介質為易燃、易爆、有毒類型，則需在界區邊界處的管廊上加強靜電接地措施，防止靜電累積，給管道安全造成威脅。
2 石油化工管道設計應注意的問題
2.1 管道布置
管道布置是石油化工管道設計中的重要一環。管道布置一方面需符合管道系統施工、操作、檢修以及自身要求，另一方面還需滿足工藝、生產、設備布置要求。因此，石油化工管道設計時應對管道布置問題加以重視。本文將從如下幾個方面探討管道的布置問題：
（1）管廊附加余量。設計管廊時，普遍的做法是管廊設計余量留有10%至20%。但是，筆者根據多年的設計經驗，發現裝置在經過幾年的運行之后，若按照普遍的設計余量常常會不夠，因此，筆者認為管廊的設計余量控制在20%至30%效果會更好。
（2）安全閥的管道布置。安全閥出口與泄壓總管連接時，要防止總管內的凝液逆流入支管，因此，安全閥出口在連接時要尤為注意，需從上部順著流向以45°角斜插入總管，這不僅可以防止凝液倒入支管，也可降低安全閥的背壓。如果安全閥定壓大于7.0MPa時，需嚴格按照45°角順流向插入。如果安全閥出口位置比泄壓總管低，則需防止出現袋形管段積液現象發生。解決該問題的辦法是，在較低位置設置手動式放液閥，閥門高度應適宜，不可過高。通過手動放液閥，定期將管內積液排放至密閉系統，防止袋形管段出現積液。若所處地區環境較為寒冷，則需對袋形管段進行定期伴熱防凍，避免由于溫度過低造成凍結，形成積液。
（3）夾套管。內管直管段對接焊縫的距離大小不應超過200 mm，采用的管件應為無縫對焊管件，彎頭應控制為1.0DN。裝配外管前，需對內管焊縫進行嚴格的無損檢測以及壓力試驗，待檢測及施壓均合格后，裝配外管工作方可進行。另外，夾套管設計時還需選用材質與內管材質一致的支承塊，防止由于材質的差異，產生內外管的漲縮差異。
（4）泵入口管道布置。泵入口管道設計時，需盡量保證管道短而直，沒有氣袋以及液袋現象出現。若管道存在變徑，則需采用偏心大小頭管件，頂平放置，這種管件有利于減少氣體積聚。若管道為輕介質輸送管道，則輕介質離心泵的大小頭連接段最好選用適宜的直管段，這樣可減少氣蝕現象的發生。
（5）應根據環境選用合適的管道布置。若管道為跨越道路的危險介質管道，則不僅管道跨越道路的高度需滿足要求，而且處于道路上方的管道上不得設置閥門、易碎的波紋管以及法蘭等。但是，若閥門設置目的是用于事故處理，則需將這些閥門安裝在較為安全、容易操作的位置，這樣能保證一旦發生險情，可迅速找到事故處理閥門，進行有效的安全操作。
2.2 管架設計
管架設計也是石油化工管道設計的重要方面，它與管道設計聯系緊密。若管架設計存在問題，會發生斷裂引起設備的損壞，甚至會對整個管道的順暢運行造成嚴重的安全隱患。所以，管架設計時需對如下問題加以重視：
（1）沿塔鋪設的管線。通常，沿塔鋪設的管線只會設立一個非剛性的承重支架。承重支架頂距離塔頂封頭焊縫線的長度為150 mm。若單個承重支架的荷重超過承重量時，可增加安裝彈簧吊架承重支架，導向支架之間的間距需保持合適，處于最下部的導向支架與水平管之間的距離不應小于其高度的三分之一。值得注意的是，水平管彎頭處不可采用剛性支撐。
（2）盡量減少彈簧架。彈簧架是管架的一種類型，為非剛性支撐。與其他管架相比，彈簧架的價格較貴，安裝工作較為繁雜，并且它還有較為致命的缺陷，即使用時間過久后會發生彈簧失效問題。彈簧架在安裝時，往往是用定位銷加以固定，此時僅有剛性支吊架功能。待彈簧支吊架經過水壓測試，準備蒸汽吹掃前，可拆除定位銷。故支架成本較高，施工麻煩而且可能產生失效，因此，在實際的管架設計中需盡量減少彈簧架的使用。
（3）同一條管道上不可設置過多的吊架。吊架的作用是支撐管道，雖然較多的吊架能夠保證管道更加穩定，但是由于吊架本身具有一定的偏轉角，因此若在一條較長的管道上使用過多的吊架，會引起管道系統的偏轉，導致管道系統的不穩定。
2.3 材料選擇
材料是管道設計中極為重要的一環。選擇合適的材料不僅有助于保證管道裝置的安全運行，而且對后續的維修及技術改造等工作也頗有幫助。有關統計數據表明，由于管道設計中材料選擇不當造成的裝置安全事故約占總事故量的20%左右。這也從側面反映出了管道系統中選擇合適材料的重要性。筆者對選材過程中易出現的問題進行了總結，認為可以概括為如下幾點：
（1）管道等級分界處金屬墊片及螺栓的選用。管道等級分界處不同材料法蘭連接，金屬墊片應按低硬度法蘭選用，而對應的螺栓應采用高等級。
（2）環境溫度對管道隔熱的影響。管道的設計溫度不能作為確定管道隔熱性能的依據。管道隔熱性能的高低取決于操作溫度與環境溫度差以及生產工藝對介質的要求。
（3）法蘭連接的管道，至少保證管道的一端設置活套法蘭。如果沒有設置活套法蘭，則會出現施工時螺栓孔不能對正的問題。
（4）對于輸送易燃、易爆介質且做隔熱保護的管道，選擇材料時若采用軟密封球閥，則需選取防靜電、防火結構球閥，并且閥桿也需要適度加長。
（5）設計溫度超過300℃的保溫不銹鋼管道，選用保護層時不可采用鍍鋅鐵皮或者鋁皮。
結束語
石油化工管道的設計是否合理，關系到整個石油化工管道的安全運行。盡管本文對設計過程中的一些需注意的問題進行了深入探討，但由于影響管道設計因素眾多，因此，還需在實際設計工作中善于發現，認真總結。只有這樣，管道設計工作才能做得更加細致，安全隱患才能降低至最少。
石油化工工藝設計范文第5篇
關鍵詞 免修期 檢泵 防砂 作業1前言
孤東油田是典型的疏松砂巖油藏，埋藏淺，壓實程度差，膠結疏松，主要膠結物以粘土為主。隨著油田不斷注水開發，油井含水逐年升高，單井采液量增加，地層流體流速加大，粘土礦物膨脹、剝落、分散、運移嚴重，地層骨架砂遭到破壞，出砂日益加劇。在開發過程中發現，該部分區塊單元的的油水井管柱腐蝕特別嚴重。主要表現在油管、抽油桿、套管、深井泵、地面管網嚴重腐蝕、穿孔，造成油水井油管、抽油桿漏失斷脫等事故頻繁發生，油水井停產，生產周期縮短。據統計該部分嚴重腐蝕的油井平均免修期一般在60-90天左右，每次作業更換油管與抽油桿給油田生產造成大量的管材浪費，作業費用大大提高，經濟效益受到影響。
2作業原因的調查與分析
2.1作業原因的調查
針對目前作業現狀，對維護作業進行分類分析，發現造成免修期低的主要原因是：管桿設計不合理和新舊油管混用造成抽油桿斷脫頻繁，斜井管桿和扶正器設計不合理造成的偏磨嚴重，注水井地面系統效率低和注水井套管損壞嚴重分注不及時造成層間矛盾地層大量出砂注不進去水而頻繁作業，聚合物殘留或反吐，管理監督強度不夠造成重復作業。
2.2作業原因的分析
2.2.1地層條件影響
油井出砂嚴重。目前孤東油田以砂巖為主，由于埋藏淺、壓實差，同時以強化注水的開發方式生產，油井出砂嚴重，使井下設備磨損加劇，出現故障，如泵的固定閥爾座刺漏等。高含水（聚合物）強腐蝕。目前孤東油田多數區塊綜合含水很高，采出液中含有腐蝕性介質、礦化度高，同時部分區塊實施三次采油，采出液中聚合物等有較強的腐蝕性，造成泵筒、柱塞、閥、油管及抽油桿、光桿嚴重腐蝕，進而造成油井故障，而且部分井口的光桿有明顯的腐蝕現象。油油稠井緩下回壓高，抽油桿在下行時，在井筒中易變形與油管之間產生嚴重碰磨，導致抽油桿或光桿的超負荷，造成管漏、桿斷、光桿斷等事故。存在部分供液不足的井，甚至有的井因供液嚴重不足而間出，生產時動液面很深，使抽油系統在欠載狀態下工作，導致躺井。
2.2.2井身結構因素
孤東油田存在部分斜井和水平井，當采用有桿泵抽油系統采油時，如果抽油桿扶正器布局不合理，會造成抽油桿柱在增斜井段與油管之間產生碰磨，而引起桿斷和管漏，同時在增斜段，如果油管不進行錨定，也會造成油管與套管之間的碰磨，從而使油管損壞率增加。
2.2.3井下設備因素
井下設備的儲存與運輸。井下設備的儲存與運輸均有相應的技術規范，但是由于各方面的原因，沒有嚴格按照技術規范和操作規程進行，造成了井下泵鍍鉻層剝落、抽油桿彎曲、螺紋損傷，當設備下井，致使抽油泵嚴重磨損和腐蝕、抽油桿與油管之間的嚴重碰磨和桿箍之間螺紋聯結強度降低，從而造成泵漏、桿斷、桿脫、管漏等事故。井下設備及工具的加工質量。有桿泵抽油系統井下設備及配套工具不同程度地存在著質量問題，而油管和抽油桿由于檢測手段不完善，其修復后的質量很難保證，如泵閥、柱塞鍍層質量差和耐腐蝕性能差，閥罩加工質量不合格，抽油桿和油管上存在缺陷或螺紋加工不合格，井下泵裝配質量差，井下封隔器膠皮質量差等。桿柱和管柱設計不合理 。
3延長油水井免修期配套做法
3.1改進常規泵柱塞襯套副的結構
對于部分出砂嚴重的井或是井下防砂工藝不合理的井，采用易排砂的泵體結構，在柱塞上設置螺旋防砂槽和導砂孔，提高防砂槽的排砂能力減少砂卡、出砂刮傷柱塞和襯套的可能性。應用長柱塞泵、改進襯套結構使上下沖程中柱塞均能出泵筒，消除防砂槽內的存砂，將活塞兩端的錐形結構改為柱形結構，防止砂粒進入柱塞和襯套之間的間隙，延長泵的使用壽命。
3.2提高系統設計質量
合理選擇泵型、泵級。按照區塊特點、油井的地層條件、井身結構和介質環境、供液能力、出砂情況等進行合理選泵，如抽稠泵、防砂泵等。而在斜井中可根據開采要求、防砂工藝等選用斜井泵、電泵等，能有效地解決常規桿、管、柱的偏磨，提高油井的免修期。優化桿柱和管柱設計。充分采用優化設計方法，進一步優化桿柱和管柱的結構，針對部分稠油井合理配置加重抽油桿，提高桿柱和管柱的適應性及抗彎能力，避免桿管之間的碰磨。針對部分斜井，合理設計選用扶正器的類型、位置、個數等，最大程度的減少偏磨，合理采用一體桿的使用，減少接箍的數量，減少磨損。完善井下工具和配套工藝 提高抽油桿扶正器的結構和材質的適應性及分布的合理性，積極開發新型扶正器，采用油管錨定技術，進一步減少油管蠕動和桿管之間的碰磨。完善桿、管修復工藝。進一步完善桿、管探傷檢測和綜合性能的測試手段，以及桿管的修復工藝，保證修復質量。
3.3強化采油工藝措施
強化防砂工藝措施。根據油井區塊出砂程度制定單井防砂措施，充分利用化學固砂、復合防砂和高效防砂管等新工藝技術，減少油井出砂，改善井下設備的工作條件。強化開采參數的設計。針對部分稠油井、供液不足井、綜合地層供液能力，合理設計開采參數，避免由于參數的不合理導致管柱等損傷而引起的躺井。
