楊春曉 馬曉輝

新疆和田新捷能源有限公司，中國·新疆 和田 848000

1 引言

對于天然氣化工行業(yè)來講，其中的工藝管道設(shè)計就是基礎(chǔ)性的構(gòu)成部分，但是，它的設(shè)計是不是比較合理的就具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。在對化工設(shè)備進(jìn)行安裝時，不少的企業(yè)會在未經(jīng)合理設(shè)計的情況下安設(shè)過于密集的管道，一旦發(fā)生事故就會造成巨大的損壞，還有一些是在管道安裝中過于簡化，或者是使用的材料不符合標(biāo)準(zhǔn)等，存在著較多的事故隱患。這些均成為很多小型天然氣化工企業(yè)發(fā)生重大事故的主要原因。

2 天然氣工藝管道設(shè)計的要點(diǎn)分析

2.1 明確工藝管道設(shè)計機(jī)構(gòu)

在天然氣化工設(shè)備實(shí)施工藝管道設(shè)計過程中，需要的時間往往并不長，但需要參與的人員比較多，在設(shè)計者的相互配合下才可以較好地完成此類工作，為了降低其中出現(xiàn)錯誤的概率，就應(yīng)該先對工藝管道設(shè)計的相關(guān)部分予以清晰的確定，然后在各部門的有序工作中獲得最高的效率，并有效預(yù)防設(shè)計中的偏差產(chǎn)生。對于設(shè)計方案給予科學(xué)的審視能夠讓設(shè)計質(zhì)量獲得一定程度上的提高，再加上先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的使用，進(jìn)而可以明顯降低不良設(shè)計問題的形成，讓設(shè)計的精度得到提升。當(dāng)設(shè)計方案擬定后，請專業(yè)性的工程師去進(jìn)行評測，并對其中的不足之處予以改善。

2.2 選擇優(yōu)質(zhì)材料

對于管道的最終質(zhì)量形成一定影響的因素，還包括了對于制作材料的選擇。在這一方面主要是依照設(shè)計的溫度、壓力、傳輸介質(zhì)和制作成本等多個方面去對材料性能與等級予以整體性的考慮和確認(rèn)。一般來講，天然氣化工設(shè)備主要包括兩大體系，即高壓體系和低壓體系，這兩大體系對于溫度與壓力的要求也具有比較大的不同之處。當(dāng)然，在有些時候，也會按照現(xiàn)實(shí)狀況去進(jìn)行特殊的設(shè)定，比如說在壓力等級一樣的時候所采用的材質(zhì)是不一樣的。

因此，在對工藝管道材料進(jìn)行選擇的時候，一定要參照相關(guān)的要求，并有效結(jié)合現(xiàn)實(shí)需求去對相關(guān)材料進(jìn)行挑選和使用，不但要讓管道能夠滿足相應(yīng)的壓力，還應(yīng)當(dāng)適合相應(yīng)的流體性質(zhì)，更要考慮到溫度的相應(yīng)要求，僅有全面的考慮和合理的設(shè)計才可以讓成本降到最低，而且還讓設(shè)備也完全能夠達(dá)到使用的需求，保障生產(chǎn)過程的安全性[1]。

2.3 天然氣化工裝置工藝管道系統(tǒng)的技術(shù)調(diào)整

對天然氣化工設(shè)備的工藝管道實(shí)施相應(yīng)的壓力檢測是不可忽視的，而且國家和行業(yè)也均對此方面的問題給予了嚴(yán)格的要求和規(guī)定。然而，此項(xiàng)檢測工作存在著相應(yīng)的風(fēng)險，應(yīng)該采用必要的安全技術(shù)措施去提供保障。在實(shí)施壓力檢測的時候，應(yīng)該選擇合理的壓力表去保障檢測的精準(zhǔn)度。另外，還要根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況去對工藝管道系統(tǒng)實(shí)施設(shè)計上的調(diào)整，進(jìn)而去達(dá)到現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)和使用的相應(yīng)需求。還有一點(diǎn)需要注意的是，在對天然氣化工設(shè)備的工藝管道設(shè)計實(shí)施調(diào)整或者是拆裝處理時，必須對相應(yīng)的操作過程進(jìn)行詳細(xì)的記錄和管理，以預(yù)防過程中的疏忽對設(shè)備的應(yīng)用性能和安全性造成影響。

3 輸氣管道末站工藝設(shè)計中應(yīng)注意的問題

3.1 設(shè)計安全合理的工藝路線

在天然氣化工設(shè)備工藝設(shè)計中，對于管道線路的設(shè)計也是非常重要的，其設(shè)計的是否合理也直接影響到了后期工藝的落實(shí)，所以說，應(yīng)該對工藝路線的設(shè)計問題給予重視。使用一些危險性較小的物質(zhì)材料能夠盡可能地降低設(shè)備的危險介質(zhì)，從而降低事故形成概率；使用盡可能簡化的設(shè)計流程可以更好地預(yù)防操作的復(fù)雜性。另外，在設(shè)計時合理使用部分輔助性的材料，可以減小工藝制作中的嚴(yán)格條件。

3.2 設(shè)計安全的工藝過程

工藝過程所具有的安全性會在很大程度上影響到天然氣化工設(shè)備的綜合質(zhì)量。因此，在這一設(shè)計中需要對應(yīng)用材料的易燃和易爆性予以全面的考慮，另外也要落實(shí)好防火和防爆等多種安全措施，對于能夠預(yù)測的一些不良情況和問題需要提前制定應(yīng)對措施等。因?yàn)樘烊粴饣に哂械奶厥庑裕瑢?dǎo)致相關(guān)的項(xiàng)目建設(shè)往往是比較緊迫的，如果在設(shè)計方面不能給予科學(xué)的調(diào)配，就很容易形成熬夜加班等情況，因此也會對工作效率和質(zhì)量形成影響。最后還要對相關(guān)設(shè)計人員的整體素質(zhì)進(jìn)行加強(qiáng)，這對于管道設(shè)計來講是極為重要的一個方面，也只有在高素質(zhì)設(shè)計人員的共同努力下，才能夠保障設(shè)計的安全性和合理性。

3.3 下游用戶復(fù)雜導(dǎo)致用氣量波動大

部分站場除給城鎮(zhèn)居民供氣外，還給CNG 加氣站供氣。由于城鎮(zhèn)燃?xì)庥脷饬侩S季節(jié)、早中晚用氣時段變化很大，CNG 加氣站壓縮機(jī)啟停又有很大的不確定性，這就導(dǎo)致管網(wǎng)用量高峰低谷流量比增大，最大可達(dá)50 ∶1。該比值已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過量程比最大的流量計所能計量到的量程范圍。

4 輸氣管道末站的安全設(shè)計與合理設(shè)計

4.1 安全設(shè)計

安全問題可以稱之為任何工作的首要任務(wù)，所以在工藝管道設(shè)計過程中必須重視安全性這一問題。特別是在閥門和管道等這些構(gòu)件的設(shè)計中，必須要符合相關(guān)的要求和標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)該對于抗震、抗裂、溫度以及腐蝕性等多方面的問題予以充分的設(shè)計和考慮。為了保證工藝管道的安全性，還應(yīng)該將安全網(wǎng)和防爆膜等進(jìn)行有效的安設(shè)，以及安設(shè)相關(guān)的檢測儀表和報警設(shè)備等[2]。另外，在設(shè)計過程中還應(yīng)該對于比較重要的部分實(shí)施現(xiàn)實(shí)環(huán)境的考察，盡可能降低安全隱患。

4.2 合理設(shè)計

在設(shè)計工藝管道的過程中，不可避免地會形成壓力和溫度均不相同的管道連接狀況，此時就應(yīng)該服從相對高一些的管道要求去實(shí)施。在對于塔和容器管道進(jìn)行設(shè)計時，不僅要達(dá)到相應(yīng)的工藝需求，還應(yīng)該考慮到后期的使用和檢修的便捷性，讓后期維護(hù)更加容易。

4.2.1 管道與閥門布置的合理性

對于管道和閥門的安設(shè)需要從兩大方面給予考慮：①設(shè)置采樣點(diǎn)。一定要達(dá)到有關(guān)工藝設(shè)計的相應(yīng)規(guī)定，把它安設(shè)于主管之上，并位于分支的前方，不能安設(shè)在死角或者是水平管的底部，應(yīng)該保障所采集的樣品擁有一定的代表性。②設(shè)置蒸汽吹掃管線。這一管線屬于化工設(shè)計中一般化的管線，其目的就是對漏洞予以檢查和判斷，而采用這一種方法實(shí)施安設(shè)所具有的優(yōu)點(diǎn)就是有著較高的獨(dú)立性，也就是說如果其中的某支管有了泄漏，只需把此支管上安設(shè)的切斷閥關(guān)閉，并不會對別的支管或者是總管形成影響。

4.2.2 冷換設(shè)備管線設(shè)計的合理性

對于冷換設(shè)置管線進(jìn)行的安設(shè)和別的工藝設(shè)置有著較大的區(qū)別，其中有著比較多的和非常復(fù)雜的工藝因素，在實(shí)施相關(guān)的操作以及維護(hù)時一是要實(shí)施詳細(xì)的檢測。在冷換設(shè)備中通常是將冷水管安排為下入上出方式，能夠保障故障出現(xiàn)時依舊在換熱器中保存相應(yīng)的水量，預(yù)防其中的水被排空。二是和安裝的凈距離有關(guān)。在這一裝置的換熱環(huán)節(jié)中，為便于檢查，往往會把換熱器的進(jìn)出口位置的其他構(gòu)件保留一定的距離，主要是保障在故障維修時能夠便于拆卸（大多為310mm 左右）[3]。三是和熱應(yīng)力相關(guān)。對于冷換設(shè)備實(shí)施安設(shè)時，通常會把其固定點(diǎn)安排在管箱的端部，并且對于連接頭端的管嘴與管道所具有的熱脹問題均實(shí)施全面的考慮。

5 結(jié)語

緊隨中國的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各種行業(yè)也獲得了比較多的發(fā)展機(jī)會和比較大的發(fā)展成效，而具有工業(yè)血液稱號的天然氣工業(yè)毫無疑問地成為中國的重點(diǎn)發(fā)展與培植對象。由于中國在天然氣儲備資源方面是具有較大優(yōu)勢的，所以說國家對于天然氣工業(yè)的發(fā)展也給予了大力的支持。

論文結(jié)合個人的工作經(jīng)歷將設(shè)計過程中的要點(diǎn)進(jìn)行分析、探討、總結(jié)，在具體的項(xiàng)目設(shè)計中還需靈活運(yùn)用，并實(shí)事求是地按照相關(guān)的國家規(guī)范要求來執(zhí)行，才能保障管道的安全，從而最終實(shí)現(xiàn)裝置的正常生產(chǎn)，保障業(yè)主的利益最大化。