文档介绍：化工装置管道材料的设计和选用
1 化工装置管道工程重要性
在社会的各个领域,化工产品的应用是非常广泛的,化工行业拥有广阔的发展前景。然而,化工企业生产过程复杂多变,往往潜在着安全隐患,很容易发生安全事故。一旦发生安全事故,化工企业不仅要面临严重的经济损失,而且还会造成重大的人员伤亡和极坏的社会影响。化工行业在国民经济的发展中一直起着中流砥柱的作用,近年来化工行业的发展趋势良好,各种生产装置纷纷示人。化工装置的建设包括土建、工艺、暖通、给排水、制冷等领域,各个领域相辅相成。在石油化工装置建设过程中,最为关键的组成部分就是管道工程;管道不仅可以当作连接设备与有关系统设施,确保装置成为有机的生产整体,而且它在装置各种类型流体输送中是一项重要的安全屏障,有效的避免了各种灾害的发生,大大的保护了环境,节省了资源。可以说,其对于石油化工装置中各种易燃、易爆、有毒等介质十分重要。
2 化工装置管道设计
由于石油本身上的易燃易爆性,对环境的污染严重性,在管道设计中就要做好安全设计,把发生事故的概率降至最低。化工装置的管道设计包括管道布置、管道器材和管道机械三部分。设计不当和错误都会给安全生产带来隐患,甚至酿成灾害。
管道布置
管道连接除必要的法兰连接外,应尽量采用焊接;管道上的小口径分支管应采用加强管接头与主管连接;管桥上输送液化烃、腐蚀介质的管道应布置在下层;氧气管道应避开油品管道布置。跨越道路的危险介质管道,除净高应满足要求外,其上方不得安装阀门、法兰、波纹管;处理事故用的各种阀门,如紧急放空、事故隔离、消防蒸汽、消防竖管等,应布置在安全、明显、易于开启的地点。
管道器材
选用的管道器材,应能承受操作过程最苛刻温度压力组合时产生的作用力;管道器材的使用条件不应超过规范允许范围,不得使用规范不允许使用的材料;腐蚀性介质管道应慎重选用耐腐蚀材料和腐蚀裕量;不同等级管道的连接,应尽量用法兰连接,避免异种钢焊接;危险介质管道应尽量避免使用波纹膨胀节去解决管道柔性;剧毒和液化烃管道阀门,不得采用螺纹阀盖的阀门,高压阀门应选用压力密封结构或更好的密封结构。
管道机械
必须保证管道在设计条件下具有足够的柔性。尤其对高温、厚壁、大口径管道与敏感设备(如泵、压缩机、透平、空冷器等)连接的管道,作用在设备嘴子上的力和力矩应满足设备制造商的要求;往复式压缩机的接管除考虑柔性外,还应进行脉冲振动分析;两台或多台设备互为备用或切换操作时应考虑不同工况对应力分析、振动分析的影响;可降低操作时管道对设备的作用力,但连接转动设备的管道不得冷紧;管道支承结构应可靠、合理。
3 化工装置管道材料选用
设计管道时材料选择要慎重,材料的选材应当考虑螺栓螺母,垫片等等,这些紧固件虽小,但却是不可缺少的,材料的质量对工厂的安全起到至关重要的作用,很多时候的事故就是由这不起眼的一片垫片选择有问题,或者螺栓强度不够引起的。
硫酸管道选材
95-98%浓硫酸管线操作温度在20度,,,管道材质使用20#。对于普通碳钢管来说,对于流速限制要求严格,由于碳钢在硫酸中的抗腐蚀性取决于其表面生成的一层硫酸亚铁保护膜,当这层保护膜被破坏时,其抗腐蚀能力大大下降,结果是腐蚀速率急剧增加。为了保护这层保