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石油化工工艺设计范文1
工艺管道设计是在石油化工装置工艺设计的基础上进行的,所以单纯的考虑工艺管道的设计是片面的,在进行石油化工装置的工艺管道设计的同时,我们也需要就石油化工装置内部的工艺流程和其装置的布置进行全盘的思考,不能将工艺管道的设计与工艺流程和装置的设计割裂开来。
1.1工艺流程设计
工艺管道的存在,本身就是为了连接工艺流程,使其工艺流程能够顺畅的走下去,一个合理的工艺流程对工艺管道设计的影响非常大。合理的工艺流程设计可以避免冗杂的工艺管道,既能节约成本也可以降低安全隐患。但是很多石油化工企业,尤其是一些基层企业,为减少投资成本,在建设初期没有进行专业的工艺流程设计只是把其它企业所运用的一些工艺流程进行照搬照抄,使得工艺管道的设计质量偏低。照搬照抄其它企业的工艺流程,自然也就照搬了其它企业的工艺管道设计,但是这带来了很多问题,例如:部分工艺管道照搬其它企业带来很大的安全隐患,将有毒有害物质未经处理排放到了外部,这不仅使得生产风险大大增加,也违背了相关的法律法规。也有部分企业在进行工艺流程设计的时候没有按照相应的消防安全规定进行,工艺流程的设计未按照相关规定,工艺管道的设计自然也会受到较大影响,这就导致在发生紧急情况时无法采取有效的措施去应对,而带来重大的损失。还有企业在未加评估检查的情况下就引入了外国的工艺流程和生产技术,使得工艺管道设计复杂,但是在实际的运行中并没有带来太大的效果。
1.2化工装置布置
石油化工中工艺管道的作用就是连接各个化工装置,这就可以直接看出相应的化工装置的布置设计会对工艺管道设计带来多大的影响。化工装置的布置设计会直接影响石油化工工艺管道的设计和后期的维护工作。石油化工的工艺管道数目很大,并且排列紧密,一旦发生事故往往就是灾难性的,一般而言真正的大型石油化工企业会进行工艺流程设计和化工装置布置设计,以保证安全和工艺管道的利用度。但是一些小型的石油化工企业没有进行这两种设计,导致化工装置布置杂乱无序,工艺管道冗杂,一旦发生安全事故无法进行合理的减灾。
1.3工艺管道路线设计
工艺管道路线设计是整个设计中的关键,需要我们极其重视,然而一些小型石油化工企业进行工艺管道路线设计时没有执行国家相关规范标准,路线设置的不合适,带来极大的安全风险。工艺管道设计任务量大,工期短,经常会因为来不及完整的审理设计方案而产生设计问题。工艺管道设计的合理性也直接关乎整个石油化工生产企业的安全,国家对其有相应的严格要求,但是在实际的设计中,这一安全要求并没有百分百被执行。
1.4工艺管道管架设计
石油化工装置中工艺管道为了实现其稳定性,一般采用管架进行支撑。但是在实际的工程中我们不难发现:现有的管架设计过于简化。石油化工装置工艺管道数量大、种类多,但是设计人员为了简化设计安装,现有的管架类型非常少。因为管架类型的单一,很多工艺管道的长期安全性和长期稳定性没有办法得到应有的保证。例如:当前使用较多的弹簧钢架中弹簧的质量无法得到长期有效的保证,容易发生质量问题;部分管架的设计过程中考虑不周,忽略了工艺管道和管架相对运动的情况,使得工艺管道和管架的连接不够紧密,带来安全隐患。
1.5工艺管道材料控制
石油化工装置工艺管道因其工作条件非常恶劣,可能会有高低压连接、工艺管道内部流体性质变化、温度变化等影响,因此石油化工装置工艺管道对材料的要求也不尽相同。大型的石油化工企业会让专业技术人员根据不同的工艺管道的工作条件选择合理的材料使用,使得工艺管道既可以满足压力、温度、流体性质的要求又可以合理利用材料节约成本。但是有部分小型企业,对于工艺管道的材料构成不够重视,又为了节约成本大幅度的减少优质材料使用,使得其部分工艺管道承载力不足,带来极大的安全隐患。
2针对工艺管道设计现状的几点应对措施
石油化工装置工艺管道布置密集,储运物质多为易燃易爆、有毒有害物质,一旦发生事故就会带来极大的损失,这就要求我们必须做好其设计工作,保证它的设计安全[2]。在进行工艺管道的设计时,不仅要解决工艺管道所面临的恶劣工作条件,还要针对工艺管道设计的缺陷和问题提出相应的解决方法,防止出现大的因工艺管道设计缺陷引发的安全责任事故。接下来我们将要针对当前石油化工装置工艺管道设计现状提出几条相应的解决办法。
2.1设计完善的工艺流程
好的工艺流程设计不仅可以方便工艺管道设计,也有利于生产出优质的石油化工产品。石油化工企业必须要按照自身的实际条件,参照相应的化工企业,并且要综合考量各个工艺流程的建设成本、维护费用、安全性等因素。尽量选择一条流程优化、技术领先、安全环保的工艺流程,为工艺流程加上生产安全和生产质量的双保险。另外,在进行工艺流程设计的时候一定要遵守相关的法律法规和行业规范,一定要注意进行相应的消防设施的设置,对于化工生产产生的三废一定要有合理的处理措施。完善的工艺流程,可以使得工艺管道设计更加容易进行,也可以使得石油化工企业更好的生产。
2.2做好化工装置的布置
各个化工装置用工艺管道连接,因此化工装置的布置设计将会直接影响石油化工工艺管道的设计。所以在进行化工装置的布置时一定要遵守制定完成的工艺流程来合理安排化工装置的布置,合理安排化工装置的布置空间。在布置高危化工装置时一定要遵守国家制定的标准规范,保留应有的安全距离[3]。
2.3做好工艺管道设计的组织
工艺管道的设计国家基本已经健全了相应的规范标准,设计时参照相应的规范标准设计就可以达到要求。但是在实际的设计过程中,石油化工装置工艺管道的设计工作周期短任务大,在设计过程中需要设计人员的通力配合,做好组织协调工作,防止因为设计时间短而忙中出错,导致一些不合理的设计。做好设计人员的协调工作可以让他们有序的做好各自的设计工作,尽量规避设计偏差风险[4]。科学合理的组织设计方案的制定可以行之有效的加快设计进度,提高整体的设计质量。另外在进行石油化工装置工艺管道设计时可以采用计算机模拟技术,运用三维设计技术对工艺管道进行立体模拟,防止设计出现问题,可以使设计完成后的精确度大大提高。最后设计方案制定后一定要通过工程师评定,以便于查漏补缺,使方案更加完美。石油化工工艺管道设计和工艺流程设计、化工装置布置设计均有较大的关联性,这就需要相应的设计部门进行有效的信息交流,及时完美的做好整个设计。
2.4做好管架设计
当前的石油化工装置工艺管道使用较多的管架是弹簧管架,然而弹簧管架其自身有很大的质量缺陷,弹簧管架中的弹簧使用寿命有限,极易带来安全隐患,因此虽然短期内弹簧管架的稳定性确实较为优秀,但是我们还是要逐步减少对弹簧管架的使用,对已经使用的弹簧管架一定要多加监管。针对工艺管道和管架相对运动,使得工艺管道和管架的连接不够紧密的情况,一定要注意安装相应的锁定装置,减少工艺管道与管架的相对运动。同时可以考虑将工艺管道沿塔铺设,这样不仅可以加强工艺管道的稳定性,还能减少承重管架的使用,并且能极大的缩短工艺管道的长度。2.5优化材料的选用要根据高低压连接、温度变化、工艺管道内部流体性质变化等不同的恶劣工作条件,让专业人员有针对性的选择合理的材料使用,使得工艺管道既可以满足压力、流体性质、温度的要求又可以合理利用材料节约成本。需要根据工艺管道的工作条件选择合适管材,同时也要加强对小型石油化工企业的监管,防止它们在工艺管道选材上偷工减料,以次充好。
3石油化工装置工艺管道安全设计
工艺管道设计因其重要性,安全永远是放在第一位的,它的设计必须要安全且便于操作。进行相应设计时,选用的阀门、管道、管件等构件必须符合要求。对工艺管道的设计应该充分考虑到抗震、抗裂等破坏。一定要对工艺管道高温、失稳、腐蚀性的工作条件有直观认识并将这些要素考虑进设计中去[5]。工艺管道上必须按照相关要求安装安全可靠的安全阀、防爆膜等安全防护措施,同时也要有相应的检查仪表、报警装置。针对自然灾害如:雷电、冰雹等破坏一定要提前有防护措施。工艺管道的几个关键点,例如:取样、废弃物排放等关键点一定要设计相应安全措施。输送高危险介质的工艺管道不可以经过无关建筑,同时多个工艺管道交错处一定要按照相关规定留足距离,热料管不可与易燃料管道相邻,助燃料管道与可燃料管道间距需大于2500mm。工艺管道的连接除特殊情况外,一律采用焊接,输送有毒物质的工艺管道不可用活接口,不同工艺管道的连接点一定要采用高压管道的要求配置阀门。
4石油化工装置工艺管道合理性设计
石油化工装置工艺管道设计的合理性,会对工艺管道的安装和后期维护产生很大的作用,并且有利于石油化工的高效产能,接下来将介绍工艺管道的合理性设计[6]。
4.1工艺管道材料等级连接点合理性设计
在石油化工工艺管道的设计中经常会有不同压力、不同温度的工艺管道的连接点。这类连接点的设计要采用苛刻条件原则,即哪边的工艺管道对管道材料的要求高就采用哪侧的标准设计。
4.2塔与容器的工艺管道设计
进行塔与容器的工艺管道设计时,不仅仅要满足它们的工艺要求,还要考虑到建成后的操作和检修方便。例如分馏塔和汽提塔之间的调节阀一般安装在汽提塔入口位置。
4.3泵与工艺管道的合理性设计
泵是一种回旋机械,当泵嘴受到管道的推力作用时会与转轴发生相对偏移,因此在进行设计时一定要将泵嘴的受力限定在允许的范围内,防止出现安全隐患。
5结语
石油化工工艺设计范文2
关键词:石油化工;管道;工艺设计
石油化工装置通常以石油、天然气及其产品为主要原材料开展一系列的加工处理工作,为社会各方面的需求提供保障。装置无论是原料还是产品都是易燃、易爆、有毒物质,所以,实际中可能会出现诸多的危险因素。那么,如何有效保证设计的安全性,制定相应的措施,防止不同事故的发生,这已经是现阶段的瓶颈问题。
一、石油化工装置管道的工艺设计
1.调节阀的管道等级
首先,调节阀出入口管道材质一致,压力等级降低;实际中,如果调节阀入口是高压系统,出口是低压系统,并且调节阀入口与出口管道材质相一致,那么,就要求调节阀出口切断阀与旁路阀的压力等级应和入口相同。
其次,调节阀出口与入口管道材质降低,压力等级不变;若调节阀出入口的压力等级保持一致,同时,调节阀入口是低材质,出口是高材质,那么,要求调节阀入口切断阀要和入口一致。
最后,调节阀出入口管道材质升高,压力等级降低;若调节阀入口是高压系统,出口是低压系统,并且调节阀出口切断阀是低材质,出口是高材质,那么,就要求调节阀出口切断阀与旁路阀的管道等级应与高压力高材质等级相一致。
2.泵的管线设计
2.1泵入口偏心异径管的使用
进行泵吸入管道设计主要是为了保证泵能够正常有序的运转;实际中,若泵入口管系统出现变径情况,应采用偏心大小以防变径处气体聚集,偏心异径管安装过程中通常会使用顶平安装,如果异径管和向上的弯的弯头直连,应使用底平安装,通过这一安装方式能够省掉低点排液。
2.2泵入口管线的设计
在对泵的入口管线进行布置过程中,应从以下两方面因素考虑:首先,气阻;进泵管线不能存在气阻情况,关于这一点应加强重视,不然将会导致泵无法正常有序的运行。其次,管道柔性;泵属于回转机械,管道推力作用的管嘴上会造成转轴的定位出现偏移,所以,管道设计过程中应确保泵嘴受力在规定的数值范围内。对于塔底进泵的高温管线必须做好热补偿。
3.冷换设施的管线设计
第一步要做的是逆流换热;要让冷换设施中的冷水从下部至上部排出,主要目的在于一旦出现故障情况,换热器内会有一定的存水,不会发生排空的现象。第二步要做的是净距的安装;换热器的进出口管线与侧门法兰以及设备封头盖法兰间要有一定的距离,以给检修提供便利;第三步要做的是热应力;通常情况下,换热器是在管箱端上进行固定的,所以,实际中应对连接封头端管嘴的管道由于换热器热胀的原因出现位移现象加以考虑。
4.仪表元件的布置
仪表元件布置的是否是科学合理的,将会不同程度上对工艺的准确安全与否造成影响。不仅要对常规安装要求加以全面考虑,而且,还必须充分考虑在同一管道的不同位置上可能会对仪表产生的影响。比如,在重沸器内部抽出的液体通常都是饱和液体诸如管道内部出现了压降情况,液体有闪蒸现象,发生了两相流,这对仪表精度的测量与控制造成了极大的影响。所以,在孔板与调节阀前不得设置U形。关于设备上的仪表管口开口方位,不仅要对工艺特殊要求加以全面的考虑,同时,还应考虑测量的精准度,以便于及时有效控制。比如容器上的压力表和安全阀易放在同一侧。在配管弯头上安装温度计过程中,应注意到顺介质流向插入和逆介质流向插入两者间存在一定的差异。可以明显的看出,逆介质流向插入是比较科学合理的。
5.管架的设计
做好以下几点:首先,减少弹簧架;其的价格高于普通架,并且,使用时间一长还会发生失效情况,因此,管架实际设计过程中要以刚性架为主。其次,满足荷载大小要求;不仅要对管道自身重量如介质重量、隔热重量等进行考虑,同时,还要结合实际情况考虑热态时的位移载荷、风载荷、地震载荷、安全阀开启时的反冲载荷、水压试验时的充水重量等,并且,适当的留出余量。若支架生根于建筑物的梁柱、设备本体等设施上,那么,还要对这些生根设施的生根条件以及承载力加以全面的考虑。另外,以标准系列支架为首选;不仅为支吊架的预制与安装提供了便利,而且,还一定程度上减少了用材品种,使得采购、制造、管理等各环节的费用得到了大大节省,并且利于装置的美观。再有,方便拆卸检修;所选择的支架型式要方便拆卸检修,有利于施工,不会对操作造成制约。若支架的位置设置在操作人员可能经过的地方,并且位置较低时,要设立吊架。若管道经常拆卸,那么,焊接结构不可取。
二、石油化工管道安装中应注意的几个问题
1.严抓材料进场与检验关
为了确保工程整体质量,每批材料进场都要求施工单位填报详细的材料进场申报表,认真验收材料的质量、规格、外观等各环节,包装要完好无缺,表面应光滑无损。对管道的壁厚与圆度进行详细检查;考核管道和阀件、管件等的产品合格证书以及质量检验报告等质量证明文件,与规范要求相符后方可进行签收。
材料进场之后,应严格根据规定的批量与频率做好材料及配件的见证抽样、送检工作,必须在检验合格之后,施工单位才可实际进行使用。实际见证抽样过程中,要对生产批号这一环节加强重视,由于生产过程中存在某些不可预见因素,相同的生产厂家、相同的原料、相同的配方与工艺,会因为产品生产批次的不同而存在一定的差异性。
2.管件
管件(弯头、异径管、管帽、活接头)、法兰、膨胀节、补偿器、紧固件等的实际尺寸偏差应在相关规定范围内。在验收完高压管件与紧固件后,要严格根据相关规定详细的填写《高压管件验收记录》。高压管件和焊接管件必须核对生产厂商的质量证明书,所得出的高压管件的无损探伤结果应与规范要求相一致.管件检查且合格后,再根据管道安装要求与相应的管道进行焊接或者连接。
3.塑料管道
对于塑料管道,不仅要加强重视其管道、阀件与管件质量,同时,还要注重管道的连接,因为塑料管道经常出现渗漏的地方就是管道的连接位置处。塑料管道共有以下连接方式:胶粘连接、专用管件连接、电连接等,严厉禁止在塑料管上套丝。
实际中无论使用的是塑料管道还是金属管道都必须严格按照设计要求加上管道支吊架,以避免管道发生坠落、脱落情况。管道试压时必须根据相关要求进行,唯有如此,系统才可正常有序的可靠运行。
石油化工工艺设计范文3
【关键词】石油化工油品储罐;测量仪表;自动化;设计
一、石油化工油品储罐自动化仪表种类
(一)液位测量仪表
用于测量液位的自动化仪表根据油品储罐容积大小的不同所测量范围也不相同。对于容积较小(1x105m3)白勺油品储罐来说,应安装两套连续液位测量仪表,并在罐旁配置指示仪,对液位测量仪表测量出的液位进行显示。在实际使用过程中,为防止液位超标或过低,还需要在自动化仪表系统中安装监测报警装置,以便当液位出现异常时系统能够立刻发出警报。较之不常动作的开关类仪表,连续液位测量仪表由于可以实时对储罐内液位变化情况进行监测,并能对测量仪表工作状态进行连续观察,因而其可靠性更高。对于对可靠性要求较高的石油化工油品储罐区,一般m宜采用这种连续液位测量仪表。此外,体积计量法也是石油储罐常用的一种方法。用于测量油品液位的仪表还有雷达液位计、静压液位计、混合计量法、伺服液位计等。其中,雷达液位计适用于重、轻质油品等油品储罐的液位测量。在应用过程中需要对测量精度、介质性质、油品储罐类型等各因素进行充分考虑,确保雷达天线选择的合理适用。目前,雷达天线主要有杆式天线、平面天线等几种类型。
(二)温度测量仪表
在油品储罐区中,温度是计量储罐温度补偿的重要参数之一,所以温度测量非常重要。这就需要用到科学温度测量仪表。计量用油品储罐温度测量在油品密度、体积等参数上应符合国家相关标准规定。目前,对于石油化工油品储罐温度的测量大多采用的是Pt100铂热电阻元件。采用不同温度测量元件需要参照不同的规范标准。例如,对于热敏电阻、光纤测量元件等元件在常压油罐中的使用必须要经过校准且满足标准规定才可以投入使用。
某相关文献资料对计量级石油化工油品储罐温度测量仪表现场安装后精度与固有精度所允许的最大误差进行了明确规定。现场安装后精度基于质量和体积计量的最大允许误差分别为1.0℃和0.5℃,固有精度基于质量和体积计量的最大允许误差分别为0.5℃和0.25℃。
(三)压力仪表
根据国际标准GB50160规定,按照油品储罐压力设计,可以分为常压储罐、低压储罐和压力储罐三种类型。对于这些储罐压力的测量需要采用对应的压力仪表,如低压储罐压力测量和压力储罐压力测量均可以采用压力变送器。拥有液体密度补偿计算与标准体积计算功能的伺服液位计、雷达液位计多用于混合法计量石油化工油品储罐压力。采用混合法对油品储罐进行测量,有质量计量和体积计量两种方式,将其与连续液位测量仪配套使用,往往可以达到精确的计量结果。
二、油品损耗的影响因素
储油罐内气相传质的三种形式:分子扩散、热扩散及强制对流。分子扩散是由于储油罐内上部气体空间油气浓度分布不均匀,油蒸汽在浓度差的作用下从高浓度向低浓度运移的过程。在储油罐内油气分子由下向上迁移,从而使得储油罐内上部气体空间油气浓度增加。热扩散是由于温度的变化引起罐内空间温度分布不均匀而产生的油气扩散过程,油蒸汽从高温区域向低温区域扩散。强制对流是由于罐内压强分布不均引起油蒸汽从高压区域向低压区域运移的过程。储油罐内的油品在一定的压力、温度条件下就会发生气化。
引起油品发生损耗的原因大致有储存蒸发损耗、作业损耗及设备故障损耗这三种,其中储存蒸发损耗起主导作用。
(一)储存蒸发损耗
储油罐内油品的损耗主要来自于储存蒸发损耗。储存损耗又包括自然蒸发损耗、小呼吸损耗及大呼吸损耗。自然蒸发损耗是由于储罐密封性不好引起油品与大气流通而发生的油品损耗;大呼吸损耗是由于罐内自由液面的升降导致油蒸汽经机械呼吸阀排出;小呼吸损耗是由于昼夜温差,使得储罐内的油蒸汽压力发生变化,吸入空气造成的油气损耗。
(二)作业损耗
作业损耗主要包括装卸油损耗、设备维护损耗及其他操作损耗。装卸损耗是在装卸油品的过程中造成的油品损耗,主要表现为大呼吸损耗,有时也会表现为饱和损耗;设备维护损耗是在对管线、泵机组等设备进行维护的过程中造成的油品损耗;其他操作损耗是在清洗罐底、油品倒灌以及灌泵时造成的油品损耗。
(三)设备故障损耗
有时候设备发生故障也会导致油品的损耗。如浮顶罐密封圈不严,油罐、泵机组等设备泄漏,机械呼吸阀漏气造成的损耗。
三、降低油品损耗的措施
工艺上常采用严格控制油品储存的条件,优化操作、加强管理,油气回收等措施来降低储油罐内油品损耗。
(一)严格控制油品储存的条件
油品的储存温度、压力直接影响着油品损耗。从温度方面着手可采用淋水、刷涂料(白色)、缩小昼夜温差等方式减少油品损耗;从压力方面着手可以控制外界环境的压强,提高油罐承压能力来减少油品的小呼吸损耗。如采用球形罐可明显提高储罐的承压能力,但是造价较高。同时适当通风,既能保证油气的流通,也可以使油品的损耗量降到最低。
(二)优化操作、加强管理
优化操作:检尺人员应尽量在清晨或傍晚作业,此时储油罐内外压差较小,排气损耗较少,检尺完成后应尽快盖上油盖;化验人员对油品进行水含量等各项指标检测时应缓慢放油,降低油品的通风损耗及小呼吸损耗;尽量高液位储油,减小油气空间;平时尽量不要打开储油罐上的透光孔和量油孔等;缩短收发油之间的时间间隔;装油进罐时采用液下密闭的形式。
加强管理:定期检查机械呼吸阀、计量装置等设备的密封状况;尽量减少油品输转次数,减少油品与空气接触的机会;定期检尺检测油罐液位,及时发现各种异常情况;提高操作及管理自动化水平,通过计算机系统实时监控储油罐温度、压力、液位等参数的变化,防止意外事故的发生;加强对相关工作人员的培训,提高员工的安全意识及技术水平;及时统计、传递罐区的基础数据及情况。
(三)油气回收
常用的油气回收技术有三种:冷凝法、吸附法及吸收法。冷凝法是采用多级冷凝器对油气进行深度冷凝,实现回收油蒸汽的目的;吸附法是通过活性炭、天然沸石等固体吸附体在一定条件下对油气进行选择性吸附来回收油气;吸收法是利用油气的化学性质,使用适宜的吸收剂与油气在吸收塔内发生化学反应回收油气的技术。在这三种技术基础上,又衍生出了一些改进工艺,如工业上常采用管线连通储存同一种油品的油罐,再通过一根集气管连接集气罐,构成密闭的油气回收系统有效回收挥发损耗的油蒸汽,对于轻组分气体油气回收系统的回收率可达90%以上。
四、石油化工油品储罐自动化仪表工程设计
(一)仪表防护防爆设置
由于自动化仪表工作在易燃易爆的石油化工产品油罐区域,因而需要对仪表进行良好的防护防爆设置。按照国家有关防护等级规定,用于现场测量的仪表外壳防护等级应至少达到GBIP65,安b在地下的自动化测量仪表,其外壳防护等级应至少达到GBIP68。在防爆方面的性能设计,国家规定所有用于爆炸危险场所的自动化仪表防爆性能都必须符合对应爆炸危险场所的防爆标准要求,并通过国家等级防爆检验合格证。这是石油化工油品储罐用自动化仪表工程设计中,所必须达到的两个基本指标。目前,基于服务器的石油化工产品储罐安全系统是较为先进和安全的一种设备。
(二)罐区安全设置
正常情况下,石油化工油品储罐区的日常运行是较为稳定的,风险与事故发生概率较低,所以对于没有特殊要求的罐区一般只设置报警装置和联锁机制。若依据实际情况需要设置自动化仪表系统,则应严格按照国家标准《石油化工安全仪表系统设计规范》来对自动化仪表工程进行设计,确保其符合国家相关标准规定。同时,还要对设计出的自动化仪表安全等级与可操作性进行检验和评估,以便合理确定出仪表所需安全等级,确保仪表能够切实发挥效用对危险现场进行安全测量,并为自动化仪表系统安装方案的制定提供理论依据和支持。
根据以往石油化工油品储罐区发生的重大事故原因分析,违章作业是导致事故发生的主要原因之一,所以除了防护防爆之外,还要对各作业环节、操作行为等可能引发火灾等事故因素进行认真检测与控制,提高油品罐区安全系数。
(三)有毒气体、可燃气体检测
对于自动化仪表在有毒有害气体、可燃性气体方面的检测设计,许多相关规范中都进行了明确的规定,如《石油化工可燃气体及有毒气体检测报警设计规范》等。即在仪表工程实际设计过程中,需严格按照这些规范来进行。但值得注意的是,由于编制原则和侧重点存在一定差异,因而各规范规定标准不尽相同,有些差别较大,所以自动化仪表对有毒气体、可燃气体检测功能与标准的设计,应对石油化工油品罐区现场及要求进行综合考虑。
五、储罐计量设计方案
石油化工产品储罐在采用静压法的时候,要严格遵守国家相关标准。静压法主要是针对储罐内液体压力和差压测量,对于压力变送器具有依赖性。静压法的优点是:将测量结果进行换算,并可以迅速得到参数值,投资成本比较低,设计方案也是比较简单的。但是,这种方法不能得到储罐内全部液体的平均密度,会使得测量结果出现偏差。在确定最佳设计方案时,要对测量仪表结构、现场仪表结构、自动控制系统结构进行分析,并制定出适合这些装置的集成方案。对于要求低的小型罐区,可以将软件组态方式应用到自动控制系统当中,从而提高了石油的计量管理水平。对于计算相对来说较复杂的计量装置,则在储罐结构设计中加入计量软件。
由于在设计方案中所含的变量比较多,设计人员要在储罐结构中设置信号通信单元,并根据相关标准选择合适的信号传输方式,增强储罐自动化控制运行率。同时,在各种辅助数据表作用下,设计人员选择的计算方法可以提高准确性,得到储罐油品质量信息及体积参考信息,进而对储罐服务功能有了提高。
六、结束语
总之,与油品罐区安全等级、各指标测量息息相关的,用于石油化工油品罐区的自动化仪表及其设计需要考虑诸多因素,这样才能保证设计的科学合理,设计符合国家各相规范标准规定。我国自动化仪表工程设计人员应努力提高自身专业能力与实践经验,为新一代高自动化、高测量精度石油化工油品罐区自动化仪表的产生而努力。
参考文献:
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石油化工工艺设计范文4
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。
参考文献
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石油化工工艺设计范文5
关键词:化工工艺设计;主要问题;优化措施;对策研究
1化工工艺设计现状分析
随着化工企业快速发展的同时,企业中的弊端也在逐渐显露,其中化工工艺设计的仪器装备过程中,存在较高的风险性。化工工业设计中,对于仪器安装的安全性能要求较高,安装工作人员的专业安装技能过低,不能满足化工企业的需要。安装工作存在过多的技术分离区域,组装区域与焊接区域需要不同的技术人员,这样涉及到的技术人员过于分散,给仪器安装管理部门造成了很大的困扰。在仪器安装之前,要根据不同的技术区域来制定不同的安装方案,化工仪器的安装决定着企业以后的安全生产状况。
2V化工工艺设计中存在的问题
2.1化工工艺物料的安全问题
化工工艺物料在投入生产之前,大部分是经过加工的中间材料,存在的化学性质非常不稳定,其特殊的化学性质在符合物理条件时具有一定的危险性。化学工艺设计工作人员在进行安装线路设计时,按照规定应该设计出多条线路生产线,可是为了缩短工作周期,部分会选择设计出一条线路。如若投入生产,一但生产线出现问题,将会导致整条化工生产链崩溃,严重的会给环境造成巨大的伤害。
2.2化工工艺设计中设备的安装问题
化工仪器设备的安装是化工工艺设计中的基础环节,也是最重要的一个环节,其中容纳了厂房基础设备分布、设备支架和工作台设计、仪器恒温保护和刷漆、设备安装检修和吊装位置的设计、设备安装施工说明五个方面。大多数化工企业忽略了仪器安装的重要性,设置的管理监督人员专业知识有限,安装中长出现的问题就是仪器损害程度较高,严重影响生产质量。在设备安装期间,还会出现设备返厂现象,化工工艺设计工作人员技术水平低,就会对设备造成一定的损害。化工仪器设备需要全面保护,任何损伤都会降低设备的灵敏度,对于设备的安装位置都需要经过技术人员精准的审核与计算。
3化工工艺设计的优化策略
3.1实现化工工艺设计的低耗能
化工生产中的能源成本并非生产总成本的一部分,为了实现化工工艺设计的低耗能,化工企业需要解决基建投资高和能量耗量大的问题。化工企业通过提高生产效率、降低生产成本,从而达到化工工艺设计的低耗能理想标准。实现化工工艺设计的低耗能,我们可以从多方面着手,举个例子,当温度和压力高于其临界状态时,就会形成超临界流体,化工企业可以将超临界流体,应用于大型的分离装置上,从而减少仪器设备的能源费用。
3.2推动绿色化工工艺技术的革新
我们可以借鉴西方绿色化工技术的指导思想,推动绿色化工工艺技术的革新,绿色化工工艺技术可以衡量一个化工企业的综合技术实力。为了响应国家绿色可持续的发展观,大多数化工企业将绿色化工工艺技术的革新任务,放在企业策划书的核心位置。只有创新化工工艺设计技术,才能实现企业全面技术的绿色化,需要引进低耗能无污染的化学产品生产技术,比如新催化技术、声化学技术、光化学技术、生物技术、微波化学技术等等。除此之外,化工工艺设计的改革和绿色发展,是国家安全生产总局,对化工企业21世纪的持续发展要求。化学物品可以广泛应用于医疗领域、农作物领域、香水香料领域和光电光缆等众多领域,由此看来,化工工艺设计的绿色发展理念可以造福于生产行业的各大领域。全面推动化工企业的绿色生产理念,可以实现绿色化工技术的全面革新,从而也推动了我国科研技术的创新和再开发。
3.3提高化工工艺设计中的原子利用率
化工企业多数会采用原子控污技术来解决企业污染问题,提高化工工艺设计中的原子利用率,可以从根本来源上控制化工企业的污染程度。原子利用率的最高理想,是将转化率提高到百分之百,也就是将原材料全部运用于生产,从而达到化工企业的零污染。我们可以引进西方先进的原子利用技术,提供特定分子理论合成路线软件辅助设计新产品,与此同时我们既要保证原子利用率有所提高,也要保证化学产品的高质量生产。西方先进的高原子利用率也会存在一定的风险性,我们在借鉴学习的过程中要学会取其精华弃其糟粕,在借鉴学习的同时也要保留本企业的生产技术风格。
4结语
化学工业设计的正误决定着化学产品是否顺利生产,化工企业应该高度重视化工工业设计这一环节,确保能够及时发现工业设计中存在的问题,并快速制定出相应的解决方案。化工设计工作人员,需要不断地提升个人的专业素养,不断完善和健全化学工业设计体系。
参考文献:
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石油化工工艺设计范文6
【关键词】人行地道;勘察;设计;施工一体化;招标
【中图分类号】TU141 【文献标识码】【文章编号】1674-3954(2011)03-0219-01
一、概述
1、工程概述
上海市长宁区茅台路人行地道工程位于长宁区茅台路和娄山关路路口,是连接茅台路两侧金虹桥国际中心和长房国际广场地下室之间的人行地道,金虹桥国际中心地下一、二层和长房国际广场的地下二层均为大型商业中心,修建本地道,可以将被茅台路所割断的商业活动区域连接起来并形成整体,方便区域南侧行人通过地下通道直接进入长房国际北侧的轨道交通网络,为多层次行人的疏散和人车分离提供便利条件。茅台路人行地道全长约长25m地道主通道净宽5.8m,净高2.7m,总投资约1675万元。地道内布置有人行通道、水泵间、配电间、设备间,总建筑面积约377m2,整个地道为一单独防火分区,两端设置防火卷帘,地道设置一部自动扶梯和方便残疾人出行的无障碍设施。
2、工程难点:
(1)前期管线搬迁,由于工程地处市中心,管线搬迁量较大,对周边居民出行及交通影响大,难度大。(2)管线搬迁费用高,需要投标单位前期做好大量调查,存在风险。
3、投标单位资质要求:
须同时具有市政行业道路工程专业资质乙级及其以上、勘察专业类岩土工程勘察乙级及其以上和市政公用工程施工总承包二级及以上资质。投标单位可以独立或联合体的方式投标,如以联合体方式投标的则须附上联合体协议,且以设计单位为联合体主办人或牵头人。勘察、设计和施工的投标报价均采用总价闭口合同形式。
根据工程项目的特点,采用勘察、设计、施工一体化总承包,还是采用常规的独立承包方式,下面就一体化的优缺点进行详细的分析,结合工程具体情况,再确定工程招标方式。
二、一体化的优缺点
1、优点:
(1)总体效益增加明显。在我国现在实行的工程和施工建设管理体制中,勘察、设计和施工是分成三家的,相互不联系,理论与实践相互脱离,各自独立核算,各谋其利,这样的体制阻碍了建筑行业的科技进步,对提高整体经济不利,也不符合现在的国际建筑市场发展趋势,阻碍了我国建筑行业进军国际市场的步伐。实行勘察、设计、施工一体化的承包制度,有利于勘察、设计和施工三者之间减少矛盾,增加相互合作与支持,达到承包利益最大化。
(2)设计与施工有机结合。在我国的建筑行业中,设计单位对工程建设起着制约与控制的关键作用,实行勘察、设计、施工一体化总承包制度,可以把施工图纸设计与施工组织设计有利的结合起来,充分促进建筑行业科学技术进步与科学管理的优势得以发挥。这样,可以节约基建投资在设计阶段的投入,在施工中得到节约。所以说,只有把建筑设计与建筑施工有机的结合起来,充分发挥建筑施工的技术进步与科学管理的优势,才能提高建筑施工行业的生产力和总体经济效益,缩短工期,更能保证质量,达到降低工程造价的目的。
(3)缩短工期。在勘察、设计、施工一体化承包制度后,在施工材料的准备、订货都是提前进行的,这样大大缩短了建筑施工工程的建设周期,极大的提高了经济效益。而现行的建筑施工体制都是先设计再施工的顺序,施工图纸设计达到要求,通过审核后才能招标。施工在准备阶段和材料与设备的订货方面都不能提前进行,往往延长建筑施工的周期,同事经济效益大幅度降低。
(4)提高竞争力。实行勘察、设计、施工一体化总承包制度,可以是工程设计人员更早的参与施工管理,对施工技术和生产工艺很快就熟悉了,这样,对促进设计能力向高技术、高水平方向发展。
2、缺点
(1)中标的商务标作为投资控制依据价值低
由于招标时所采用的设计方案与施工方案不一定就是最终版本,因为中标单位所编制的设计方案需要经过上海市建设和交通委员会科学技术委员会组织的专家评审组评议后,可能会改动。所以,根据中标的设计方案和施工方案计算出来的商务标不一定是最终版本,分项工程清单数量与单价不能成为投资控制的参考和依据,不能反映工程的实际成本,导致中标后,对工程投资的控制十分困难,中标的商务标作为投资控制依据价值减小,大大增加了建设方面的风险。
(2)中标的设计及施工方案指导后续施工效力弱
上海市规定,新建、改建市政项目设计一般需要经过上海市建设和交通委员会科学技术委员会组织的专家评审通过后,才能进行施工图设计。由于是在工程可行性研究报告阶段进行勘察、设计、施工一体化招标,投标单位的设计及施工方案没有经过设计专家评审就进行投标,设计及施工方案在技术标中就已确定,投标时的设计及施工方案不确定因素太多,使中标企业的设计及施工方案不能较好地作为后续施工的基本依据,这不利于建设方对项目质量和投资的控制及管理,使招标失去了其应有的基本作用。
(3)中标的商务标作为投资控制依据价值低
由于投标时的设计方案及施工方案可能不是最终版本,中标单位编制的设计文本在经过上海市建设和交通委员会科学技术委员会组织的专家评审后可能还会有所变动,于是根据中标的设计及施工方案来计算的商务标投标报价也不是最终版本,商务标的分部分项工程量清单数量和单价都不能作为投资控制的依据和参考,根据中标价签订的施工合同价并不能反映工程的实际成本,导致招标工作价值产生折扣,增加了建设方的风险。
(4)一体化招标并不一定能带来项目的早日开工
在一体化招标工作结束后如果项目需要办理的行政审批手续未办好,项目还是不能顺利开工按照基本建设前期行政审批流程,新建、改建市政项目主要有设计文本编制及评审,需向上海市规划和国土资源管理局申请建设用地规划许可证、建设工程规划许可证、建设用地批准书、国有土地划拨决定书,要与周边企业签定土地补偿安置协议等,同中标单位签定勘察、设计、施工、监理合同以及向上海市长宁区建筑建材业受理服务中心办理勘察、设计、施工、监理合同备案,向上海市市政公路工程质量安全监督站办理工程安全、质量报监,向上海市建筑建材业受理服务中心申请工程施工许可证等,上述工作必须逐一落实后才能正式开工。但上述行政审批手续的办理按常规流程一般需要半年时间,所以即使一体化招标工作缩短了招标时间,但由于上述种种原因的存在,还是不能达到项目早日开工的目的。
三、项目招标确定方案
根据一体化的优缺点,由于本工程地处上海长宁区繁华地带,金融与商业中心,不可能长时间施工,施工工期是一个重要的招标考核项目,虽然工程有管线搬迁量大、难度高、有一定的风险,但是,这些问题,只要在前期做好调查工作,就可以规避风险的。招标还有最重要的是工程造价问题,只有采用一体化的招标方式,才能降低工程造价,才能赢得工程项目。通过科学的设计、施工与管理,更能得到良好的经济效益。权衡利弊,最后决定采用勘察、设计、施工一体化的招标方式。
四、结束语
上海计划新建、改建市政项目很多,部分项目工期也很紧,但为了防止由于招标方式选择不当带来不必要的麻烦,所以建设单位要按照规划要求,提前筹划建设项目,合理选择项目勘察、设计、施工的招标方式,找到符合工程实际情况又能达到最大企业效益的招标方式。
参考文献:
[1]崔进,顾建均.论招投标在BOT项目中的应用[J].中国招标,2009.
[2]梁贤明.建筑招投标存在的问题及相应措施的探究[J].中国招标,2009.