發(fā)布時(shí)間：2022-05-15 11:04:18
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的石油化工設(shè)計(jì)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
荷載計(jì)算
管道水平推力管道水平推力作用對(duì)象分為：活動(dòng)管架和固定管架?；顒?dòng)管架（不包括支承有振動(dòng)管道的管架和跨越式管架）承受管道膨脹時(shí)產(chǎn)生的水平推力（當(dāng)該推力大于摩擦力時(shí)，管架承受摩擦力），按規(guī)范所述滿足下列條件之一即可不考慮管道的水平推力：①常溫管道，介質(zhì)的溫度不超過(guò)40℃；②管道根數(shù)在10根以上，最高溫度（包括掃線溫度）低于130℃；③主要熱管（指計(jì)算某構(gòu)件時(shí)，對(duì)該構(gòu)件產(chǎn)生最不利水平推力的那根管道）重量與全部管道重量的壁紙小于0.15。管道與管架之間具有相互制約作用，管道對(duì)管架除作為荷載作用外，尚應(yīng)考慮其對(duì)管架的約束作用，當(dāng)管架上敷設(shè)3根或3根以上管道時(shí)，中間管架軸向水平推力的牽制系數(shù)，必須考慮由于每根管道水平推力不同時(shí)出現(xiàn)，及各管道溫度不同時(shí)升高等因素，對(duì)管架變形或摩擦力產(chǎn)生的影響，其牽制大小取決于主要熱管所占比例，可根據(jù)規(guī)范給出的表格確定。但是，由于管道水平推力涉及的因素較多，上續(xù)專業(yè)一般不會(huì)提供足夠的計(jì)算條件，水平推力在委托中一并給出，對(duì)于水平推力，應(yīng)和上續(xù)專業(yè)溝通一下，確定水平推力是否是上續(xù)專業(yè)按應(yīng)力計(jì)算而得出的，如果不是，則應(yīng)根據(jù)規(guī)范的要求進(jìn)行折減。固定管架的水平推力為管道補(bǔ)償器彈力和活動(dòng)管架的反作用力，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)配管專業(yè)提供的水平推力，并考慮兩側(cè)活動(dòng)管架的不平衡水平推力。風(fēng)荷載管架風(fēng)荷載分為：管架橫向風(fēng)荷載和管架縱向風(fēng)荷載。管架橫向風(fēng)荷載包括管道風(fēng)荷載、縱梁或桁架的風(fēng)荷載和每榀柱上的風(fēng)荷載。管架縱向風(fēng)荷載一般只計(jì)算跨越管架的縱向風(fēng)荷載，跨越管架彎管風(fēng)荷載的擋風(fēng)面積為豎向彎管高度與所有彎管的直徑和Σd的乘積，值得一提的是，該風(fēng)荷載水平推力不應(yīng)大于總摩擦力，總水平力大于總摩擦力時(shí)，管道產(chǎn)生滑動(dòng)，對(duì)管道不利，應(yīng)與配管專業(yè)協(xié)商調(diào)整管道布置方案。為跨越管架的風(fēng)荷載示意圖。在輸入STS鋼結(jié)構(gòu)框架計(jì)算時(shí)，軟件默認(rèn)是按滿面積計(jì)算風(fēng)荷載的，這時(shí)需要折算一下?lián)躏L(fēng)面積，得到實(shí)際擋風(fēng)面積與滿面積的比值即折減系數(shù)，對(duì)風(fēng)荷載進(jìn)行折減，折減有兩種做法：一是折減基本風(fēng)壓，二是折減體形系數(shù)。對(duì)于電纜橋架槽盒的風(fēng)荷載，如果建模時(shí)沒(méi)有輸入該層，則可以手動(dòng)將槽盒的風(fēng)荷載等效成水平力和彎矩作用到柱頂，水平風(fēng)荷載在SATWE的數(shù)據(jù)檢查中的“水平風(fēng)荷載查改”中可以修改。以前存在一種做法是將軟件中的基本風(fēng)壓填寫(xiě)為零，而將風(fēng)荷載當(dāng)作活荷載加到管架柱的每一層柱頂節(jié)點(diǎn)上，這樣表面上是偏于安全，實(shí)際上雖然活荷載參與組合要比風(fēng)荷載多，但是活荷載只加了一個(gè)方向，并沒(méi)有考慮兩個(gè)方向的影響，而管帶由于頂層常常有電纜橋架，實(shí)際上總是在橋架一側(cè)受力比較大，而另一側(cè)較小，這樣就對(duì)基礎(chǔ)的計(jì)算有不小的影響，活荷載總是會(huì)使一側(cè)基底彎矩增大，而另一側(cè)削弱，使得基底面積是一側(cè)放大，一側(cè)減小，但是并沒(méi)有考慮荷載相反的情況，這樣就使得基礎(chǔ)的計(jì)算不準(zhǔn)確，故計(jì)算中應(yīng)避免。垂直荷載作用于管架上的垂直荷載，其中永久荷載應(yīng)為結(jié)構(gòu)自重、管道自重、附件、保溫重、防火層、管道內(nèi)介質(zhì)的重量、試壓時(shí)的充水重、電纜和儀表槽盒重、操作平臺(tái)和走道板的自重。平臺(tái)和走道板上的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可采用2.0kN/m2。管架橫梁宜按均布線荷載進(jìn)行計(jì)算，此時(shí)需考慮管線的不均勻分布系數(shù)，一般取1.1～1.2；當(dāng)有較大管道如直徑大于等于300mm的液體管道、主要熱管作用在橫梁上時(shí)，應(yīng)按集中荷載計(jì)算。當(dāng)管道上有積灰的可能時(shí)，對(duì)直徑大于300mm的管道，尚應(yīng)考慮標(biāo)準(zhǔn)值為0.2kN/m2的積灰荷載。寒冷地區(qū)，當(dāng)管壁溫度在0℃以下時(shí)應(yīng)考慮冰雪荷載，冰雪荷載的標(biāo)準(zhǔn)值乘以管道積雪分布系數(shù)0.7，另外，在設(shè)有冷凝水排放閥處，須考慮閥門(mén)裹冰荷載Gs，裹冰荷載按集中力計(jì)算Gs=2.5πd12，d1為冷凝水排放管外徑（含保溫）。
地震作用和抗震計(jì)算
抗震設(shè)防烈度為7度～9度的管架，滿足以下條件之一時(shí)需考慮管架橫向水平地震作用：①管架上直徑大于等于500mm的管道多余或等于3根時(shí)；②容易產(chǎn)生較大次生災(zāi)害的單根管道，直徑大于等于500mm時(shí)；③管架上有直徑大于等于1000mm的管道時(shí)；④管架頂部支承空冷器等重型設(shè)備時(shí)；⑤設(shè)有重型頂蓋的管架?？拐鹪O(shè)防烈度為8度～9度時(shí)，跨度大于等于24m的桁架應(yīng)考慮豎向地震作用，豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值可分別取總重力和在代表值的10%～20%。計(jì)算地震作用時(shí)，管架的重力和在代表制應(yīng)取結(jié)構(gòu)、管道和介質(zhì)自重標(biāo)準(zhǔn)值和各可變荷載組合值之和，作用在管架上的各可變荷載的組合值系數(shù)均取0.5。
結(jié)構(gòu)計(jì)算
管廊式管架一般以一個(gè)溫度區(qū)段作為一個(gè)計(jì)算單元，選擇溫度區(qū)段時(shí)結(jié)合伸縮縫的間距要求，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)管帶，伸縮縫間距不宜大于120m，因此，溫度區(qū)段的長(zhǎng)度也不宜大于120m。管架柱與縱梁或桁架鉸接時(shí)，管線的水平推力和縱向地震作用由柱間支撐承受，柱可按單向偏心受壓構(gòu)件計(jì)算，橫梁承受管道的豎向荷載和水平推力，按雙向受彎構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算。水平推力理論上應(yīng)該作用在橫梁的頂面，但在結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件PKPM中無(wú)法實(shí)現(xiàn)，常見(jiàn)做法是將水平推力等效的加在管架橫梁兩端的柱上，這樣對(duì)于柱的計(jì)算沒(méi)有什么影響，而橫梁的實(shí)際受力情況是雙向受彎，另外對(duì)于固定架還要考慮水平推力產(chǎn)生的扭矩，應(yīng)單獨(dú)核算一下，應(yīng)用PKPM計(jì)算時(shí)應(yīng)注意留點(diǎn)余量，由于這樣的受力特點(diǎn)，因此固定管架的橫梁宜采用有兩個(gè)槽鋼焊接組合的截面或加勁的H型鋼以增加側(cè)向剛度，形成抗扭強(qiáng)勁的矩形封閉截面，水平推力較大的固定點(diǎn)處，宜加設(shè)水平支撐。管架縱梁承受兩榀管架的中間橫梁所傳遞的垂直荷載以及管道補(bǔ)償時(shí)的橫向進(jìn)出管道荷載。在對(duì)管帶進(jìn)行計(jì)算時(shí)，需要對(duì)所計(jì)算的管帶的走向、爬坡等情況做一個(gè)全面的了解。這些情況對(duì)管帶的計(jì)算也會(huì)有比較大的影響。在管道轉(zhuǎn)彎處，縱梁會(huì)承受比較大的荷載，這時(shí)，柱的弱軸也會(huì)承受較大的力，有可能會(huì)導(dǎo)致H型鋼柱無(wú)法滿足，此時(shí)可考慮使用雙向抗彎均比較強(qiáng)的箱型柱或雙槽鋼組合格構(gòu)柱，這樣從概念上講也比較合理，當(dāng)然若轉(zhuǎn)彎處的管線不多，荷載不大當(dāng)然就不需要這樣，畢竟箱型柱施工起來(lái)稍微費(fèi)事點(diǎn)。在管線爬坡處，如跨越道路、鐵路和補(bǔ)償處的跨越管架這時(shí)需要考慮額外多出的風(fēng)荷載，另外，按規(guī)范規(guī)定：跨越管架和相鄰第一個(gè)低管架的豎向荷載和水平推力均應(yīng)乘以1.5的增大系數(shù)，此時(shí)若有振動(dòng)管道，尚應(yīng)乘以相應(yīng)的動(dòng)力系數(shù)。在設(shè)置桁架處，中間橫梁會(huì)將管道荷載較多的傳遞給桁架的上、下弦，這樣使柱的弱軸承受較大的荷載，與管道轉(zhuǎn)彎處情況相似，可能導(dǎo)致H型鋼柱無(wú)法滿足,所以應(yīng)該采取轉(zhuǎn)彎處相同的措施來(lái)處理，可以設(shè)置箱型柱或雙槽鋼組合格構(gòu)柱來(lái)保證。由于電纜橋架是以半層落在第二層管架上，所以第二層的荷載會(huì)比較大，因此該層的梁截面相應(yīng)的也比較大，但由于取消了剩余的6m跨，而且柱也可以替換成較小截面的，因此總的來(lái)講還是比較經(jīng)濟(jì)的。柱間支撐宜按受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)，對(duì)于地震作用或有振動(dòng)管道的管家，柱間支撐宜按中心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)。在應(yīng)用PKPM軟件進(jìn)行計(jì)算時(shí)，因?yàn)閰^(qū)段兩側(cè)設(shè)置了柱間支撐，所以可以將SATWE數(shù)據(jù)檢查中“鋼柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)按有側(cè)移計(jì)算”去掉，防止計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)長(zhǎng)細(xì)比超限。
基礎(chǔ)計(jì)算
管架基礎(chǔ)宜采用獨(dú)立式鋼筋混凝土基礎(chǔ)，管架基礎(chǔ)的地基承載力計(jì)算，應(yīng)符合下列兩個(gè)要求[1]（式略）對(duì)于固定管架基礎(chǔ)，除了滿足上述兩個(gè)條件外，還要求正常操作狀態(tài)下零應(yīng)力區(qū)面積不應(yīng)超過(guò)基底總面積的15%。對(duì)于基礎(chǔ)，JCCAD直接讀取SATWE的荷載數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，若基底面積尤其是設(shè)置柱間支撐的柱的基礎(chǔ)計(jì)算出來(lái)較大，可以考慮設(shè)置地梁以分擔(dān)基底彎矩，從而減小基底面積。對(duì)于基礎(chǔ)計(jì)算，有一點(diǎn)值得注意，上續(xù)專業(yè)在提供委托時(shí)，有時(shí)會(huì)人為的加點(diǎn)余量，實(shí)際上荷載很可能會(huì)比較小，這樣不論是對(duì)于上部構(gòu)件還是對(duì)于基礎(chǔ)的計(jì)算都有影響，如垂直荷載人為放大，則基底垂直力增大，彎矩也會(huì)相應(yīng)增大，這樣就比較復(fù)雜，很難分清這樣是削弱了還是增加了水平力如風(fēng)荷載、水平推力的影響，所以，應(yīng)提前與上續(xù)專業(yè)溝通，得知荷載的真實(shí)情況，用比較真實(shí)的荷載用模型備份一個(gè)再計(jì)算一遍，取二者計(jì)算的大值為最終計(jì)算結(jié)果。
管架的相關(guān)構(gòu)造
（1）抗震設(shè)防為8度的管架，柱間支撐處沿地面以下宜設(shè)置基礎(chǔ)系梁。（2）柱間支撐應(yīng)滿足：①柱間支撐宜各層連續(xù)設(shè)置，下柱支撐應(yīng)確保水平力能直接傳給基礎(chǔ)；②交叉支撐在交叉點(diǎn)宜設(shè)節(jié)點(diǎn)板；③柱間支撐節(jié)點(diǎn)板的厚度不應(yīng)小于8mm。（3）柱間支撐處的柱腳宜設(shè)置抗剪鍵，抵抗沿支撐傳下來(lái)的水平力。（4）管廊式管架的伸縮縫宜采用雙柱。當(dāng)采用單柱時(shí)縱梁應(yīng)設(shè)置可靠的滑動(dòng)支座或滾動(dòng)支座，其構(gòu)造可按圖3設(shè)橢圓孔。此處螺栓加彈簧墊圈且不铇得擰緊，鋼牛腿頂部平加設(shè)厚度為8mm的聚四氟乙烯板，并應(yīng)定期清理，以防污垢將伸縮縫堵塞。（6）桁架跨度大于等于15m，宜分成兩段制造，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后再組裝。（7）當(dāng)跨越管架柱采用鋼格構(gòu)式肢柱，柱肢高在6m以內(nèi)時(shí)應(yīng)在柱中部設(shè)兩道橫隔，高度在6～9m時(shí)應(yīng)設(shè)三道橫隔。（8）地腳螺栓中心到鋼筋混凝土基礎(chǔ)邊緣的距離，對(duì)支承直徑大于等于500mm的振動(dòng)管道、管道根數(shù)不多于3根且管架高度大于10m的特種管架和柱間支撐處的基礎(chǔ)不應(yīng)小于150mm，一般基礎(chǔ)不應(yīng)小于100mm，柱腳底板邊緣到基礎(chǔ)邊緣的距離不宜小于50mm，在地腳螺栓范圍內(nèi)箍筋宜加密，其間距不宜大于150mm。（9）考慮腐蝕裕度，地腳螺栓的直徑應(yīng)按計(jì)算值增大一級(jí)。（10）鋼管架基礎(chǔ)頂面應(yīng)預(yù)留50mm的找平層，待柱安裝后宜用高強(qiáng)度灌漿料填實(shí)，考慮經(jīng)濟(jì)情況也可采用C35無(wú)收縮細(xì)石混凝土填實(shí)，基礎(chǔ)高出設(shè)計(jì)地面的高度，考慮到防水及防腐蝕要求，不宜小于150mm。（11）管架柱上的鋼橫梁、縱梁及橫加上的鋼橫梁允許撓度值為0l/250[2]，鋼桁架的允許撓度值為0l/500[2]。
作者：潘新瑩 倪光 閆素美 涂蕊 單位：中國(guó)寰球工程公司
摘要：介紹了管架荷載的分類，對(duì)石油化工行業(yè)管架設(shè)計(jì)過(guò)程中的荷載推力進(jìn)行了計(jì)算和分析，并結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)的做法，提出了系統(tǒng)管架設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的事項(xiàng)，旨在對(duì)相關(guān)的工程設(shè)計(jì)提供參考。
關(guān)鍵詞：管架；荷載；水平推力；計(jì)算
在石油化工廠區(qū)內(nèi)，管道及管架是整個(gè)廠區(qū)的血脈，聯(lián)系著全廠工序和生產(chǎn)裝置。對(duì)于目前日趨大型化的石油化工廠設(shè)計(jì)，管架設(shè)計(jì)具有嚴(yán)格的規(guī)范性和技術(shù)性。筆者結(jié)合多個(gè)石油化工項(xiàng)目外管管道和外管架設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)管理經(jīng)歷，分析了一些外管架荷載、推力等方面的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，在此提出來(lái)探討，并從管道設(shè)計(jì)、管架設(shè)計(jì)整體考慮，做到經(jīng)濟(jì)、合理、安全。
1管架荷載的分類
1．1管架荷載
管架荷載可分以下幾類：①永久荷載（恒荷載）———在管架結(jié)構(gòu)使用期間，其值保持不變，或其變化值與平均值相比可以忽略不計(jì)的荷載，如隔熱材料荷載、管道荷載、管件及其他管道特殊件荷載等；②變化荷載（活荷載）———在管架結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時(shí)間變化，且變化值與平均值相比不可以忽略的荷載，如管道輸送介質(zhì)的重力、水壓試驗(yàn)或管路清理時(shí)的介質(zhì)重力、雪荷載、風(fēng)荷載等；③偶然荷載———在管架使用期間只偶然出現(xiàn)，荷載值較大、持續(xù)時(shí)間較短。這類荷載通常是動(dòng)荷載，如管內(nèi)流體動(dòng)量瞬間突變（如流體錘）引起的瞬態(tài)作用力、地震荷載等。管道設(shè)計(jì)人員在以上荷載的基礎(chǔ)上附加一定比例（通常是20％）提給結(jié)構(gòu)專業(yè)作為計(jì)算荷載，該附加量通常包括管道壁厚的誤差、保溫材料密度的誤差、熱膨脹引起的荷載變化、管托支架等質(zhì)量。該附加系數(shù)亦可參照SH／T3055—2007《石油化工管架設(shè)計(jì)規(guī)范》6．6中荷載分項(xiàng)系數(shù)。SH／T3073—2004《石油化工管道支吊架設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄C提供了每榀管架荷載的詳細(xì)計(jì)算方法，可供設(shè)計(jì)人員參考。考慮廠區(qū)及管架的改、擴(kuò)建，管道設(shè)計(jì)人員通常要考慮一定的管架預(yù)留，預(yù)留應(yīng)控制在可預(yù)見(jiàn)的合理范圍內(nèi)，當(dāng)預(yù)留管道無(wú)法確定時(shí)，可參考SH／T3055—2007《石油化工管架設(shè)計(jì)規(guī)范》6．1．2的計(jì)算方法。預(yù)留管道荷載和預(yù)留空間都不易過(guò)大，通常外管架預(yù)留約20％，裝置內(nèi)管架預(yù)留約10％，若預(yù)留荷載及空間太大，會(huì)形成較大的空間浪費(fèi)和鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)投入，而且會(huì)影響牽制系數(shù)的計(jì)算，計(jì)算得出的牽制系數(shù)偏小，從而影響管架結(jié)構(gòu)的推力計(jì)算。
1．2荷載轉(zhuǎn)移
跨越管架和相鄰第一個(gè)低管架、相鄰高低跨管架由于水錘作用、管道豎向的收縮和膨脹作用，高低兩個(gè)管架承受的豎向荷載比正常情況下的大很多，因此在計(jì)算荷載時(shí)，還需要在1．1節(jié)的方法基礎(chǔ)上乘以增大系數(shù)（通常取1．5），以反映荷載的轉(zhuǎn)移問(wèn)題。水平方向轉(zhuǎn)彎的管架可參照此條，距離轉(zhuǎn)彎角較近的幾榀管架的水平推力應(yīng)乘以相應(yīng)的放大系數(shù)。
1．3一些特殊管道的荷載計(jì)算
目前在大型化工、石化項(xiàng)目的管道施工驗(yàn)收中，為了保證施壓安全，在沒(méi)有特殊要求的情況下，一般采用水壓試驗(yàn)。但當(dāng)管架上出現(xiàn)某些大口徑氣體管道，且該大口徑氣體管道的充水荷載直接影響管架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，若配管專業(yè)在提結(jié)構(gòu)荷載時(shí)，全部按充水壓力試驗(yàn)，則管架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性是不合適的。以中國(guó)五環(huán)工程有限公司設(shè)計(jì)的某120萬(wàn)t／a精細(xì)化學(xué)品項(xiàng)目為例，外管管架上的火炬排放氣管道、CO2尾氣排放氣等管道，管徑均在DN1400～DN2600之間，充水線荷載約3．5t／m，且在管架上敷設(shè)距離較長(zhǎng)（約2．5km），若施工驗(yàn)收時(shí)采用水壓試驗(yàn)，管架結(jié)構(gòu)荷載較大，會(huì)增加鋼結(jié)構(gòu)的投資費(fèi)用，同時(shí)增加施工耗水量。根據(jù)GB50235—2010《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》中8．6．1條及8．6．2條中的相關(guān)規(guī)定，經(jīng)設(shè)計(jì)單位和建設(shè)單位同意，符合條件的管道也可采用氣壓試驗(yàn)，或?qū)λ协h(huán)向、縱向?qū)雍缚p和螺旋焊焊縫應(yīng)進(jìn)行100％射線檢測(cè)或100％超聲檢測(cè)代替水壓試驗(yàn)（具體詳見(jiàn)GB50235—2010《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》8．6．2條），故經(jīng)建設(shè)單位同意，在管架設(shè)計(jì)階段，上文提到的大口徑氣體管道未考慮充水荷載，從而大大地降低了管架結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)投資。
2管架的水平推力
管架的水平推力主要包括管道熱脹冷縮所產(chǎn)生的推力及管內(nèi)流體動(dòng)量瞬間時(shí)突變（如流體錘）引起的瞬態(tài)作用力。根據(jù)管架與管道（管托）之間的連接形式及相對(duì)位移關(guān)系，即管道在管架上的支撐條件，管架通?？煞譃榛顒?dòng)管架和固定管架。
2．1中間管架類型的判斷
管道熱脹冷縮會(huì)產(chǎn)生管道位移，但由于管架柱剛度的不同、管架柱位移量與管道位移量的不同，中間活動(dòng)管架分為剛性中間管架和柔性中間管架。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮結(jié)構(gòu)成本及安全性，管道位移量較大，且管架高度較低時(shí)，通常采用剛性中間管架；反之，通常采用柔性中間管架。剛性中間管架和柔性中間管架判別依據(jù)如下：Fuk≥Fgk為剛性中間管架，F(xiàn)uk＜Fgk為柔性中間管架。Fuk為等效水平推力，kN；Fgk為軸向水平推力，kN。目前國(guó)內(nèi)大型石油化工項(xiàng)目中，管架荷載量大、熱管溫度高、位移量大，多采用剛性管架。
2．2剛性中間管架水平推力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算
2．2．1基本計(jì)算公式
Fgk＝Kj×Gk×μj（1）式中，Kj為牽制系數(shù)；Gk為正常工況時(shí)管道豎向荷載作用于橫梁的標(biāo)準(zhǔn)值總和，kN；μj為摩擦系數(shù)，鋼與鋼滑動(dòng)接觸時(shí)，摩擦系數(shù)取0．3，鋼與混凝土的摩擦系數(shù)取0．6。
2．2．2牽制系數(shù)
管道與活動(dòng)管架之間因存在摩擦力而互相牽制，不同操作溫度的管道及不同工況下各管道的水平推力也通過(guò)管架相互牽制。牽制系數(shù)Kj的引入是用于綜合反應(yīng)管束整體作用于管架上的水平推力的大小。牽制系數(shù)Kj按下列原則取值：①當(dāng)管道數(shù)量n＜3時(shí)，Kj＝1．0；②當(dāng)管道數(shù)量n＝3時(shí)，當(dāng)α＜0．5時(shí)，Kj＝0．5；當(dāng)α＞0．7時(shí)，Kj＝1．0；當(dāng)0．5≤α≤0．7時(shí)，用插值；③當(dāng)管道數(shù)量n≥4時(shí)，當(dāng)α≥0．8時(shí)，Kj＝1．0；當(dāng)α＜0．6時(shí)，Kj＝0．5－（0．6－α）1．8；當(dāng)0．6≤α＜0．8時(shí)，用插值；④當(dāng)管道數(shù)量Kj＜0．2時(shí)，Kj取值0．2。另外關(guān)于α的取值，實(shí)際工程中還應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。
（1）當(dāng)計(jì)算所在層上熱力管線不止1根，且無(wú)法判定主要熱力管道時(shí)，應(yīng)每根熱力管道分別計(jì)算α值，選較大值者。
（2）梁構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，只考慮該梁構(gòu)件上全部管道荷載，選取其中的一根主要熱管計(jì)算α值。
（3）在管架柱和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算中，當(dāng)管架上部結(jié)構(gòu)中相鄰層間距較小時(shí)，管架結(jié)構(gòu)自身及管道之間具有較強(qiáng)的牽制作用，水平推力計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮管架上的全部管道的豎向荷載，比較分析各層中的熱力管道，選取其中起主要作用的一根計(jì)算α值，管架的水平推力作用點(diǎn)取該熱力管道所在層。主要熱管道所在層與相鄰層間距較大時(shí)，管架上部結(jié)構(gòu)中各層間牽制作用減弱，牽制系數(shù)Kj應(yīng)適當(dāng)加大；當(dāng)管架較高層有大口徑管道，且與主要熱管道不在同一層時(shí)，該大口徑管道層應(yīng)單獨(dú)計(jì)算水平推力。
2．2．3常溫管道水平推力取值
按相關(guān)規(guī)范，活動(dòng)管架上管道符合下列條件之一者，計(jì)算管架水平推力值時(shí)可不考慮：①介質(zhì)的溫度≤40℃的常溫管道；②管道根數(shù)在10根以上，且介質(zhì)的最高溫度（溫度應(yīng)包括掃線時(shí)的溫度）Tmax≤130℃；③主要熱管重量與全部管道重量的比值α≤0．15。但是隨著目前石化項(xiàng)目向大型化發(fā)展，管架上的架空管道口徑也在逐漸增大，部分大口徑常溫管道的水平推力也是不可忽視的。如在內(nèi)蒙古杭錦旗一個(gè)大型石油化工設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，1根DN2600的常溫CO2尾氣管道敷設(shè)于管架頂層，由于管道口徑及剛性較大，且敷設(shè)距離較長(zhǎng)，在應(yīng)力計(jì)算時(shí)考慮－20℃～40℃的環(huán)境溫差，管道的水平推力最大處可達(dá)50kN，不可忽略，且對(duì)頂層的管架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)起到了決定性作用。為了減小鋼結(jié)構(gòu)投資，該管道部分管托采用不銹鋼對(duì)聚四氟乙烯板，減小滑動(dòng)管托摩擦力，有效減小了管道水平推力。
2．2．4管道的振動(dòng)荷載及推力
管架上的振動(dòng)設(shè)備進(jìn)出口管道及其他振動(dòng)管道，如直徑≥200mm的蒸汽管道、高壓鍋爐給水管道等，管道專業(yè)在提結(jié)構(gòu)條件的時(shí)候，應(yīng)該明確向結(jié)構(gòu)專業(yè)指出，并在垂直荷載上乘以一定的動(dòng)力系數(shù)（通常取1．1～1．3），并以此計(jì)算管道水平推力。但是一些特殊管道（如下文介紹的可燃性氣體排放管線），配管專業(yè)按事故狀態(tài)提供荷載推力值時(shí)，荷載推力不再乘以動(dòng)力系數(shù)。結(jié)構(gòu)專業(yè)應(yīng)按管道專業(yè)提出的振動(dòng)管道位置及荷載推力考慮鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造上的梁柱節(jié)點(diǎn)接焊縫位置。
2．2．5每一榀管架水平推力的取值
考慮到工程的建設(shè)進(jìn)度、開(kāi)車(chē)順序等原因，管架上的水平推力可能出現(xiàn)某先投用的主要熱力管道推力值為管架投用最大值的情況，每一榀管架水平推力的取值還需要比較按（1）式計(jì)算出來(lái)的水平推力與該管架橫梁上主要熱力管線的熱應(yīng)力水平推力，取較大值。
2．3固定管架
2．3．1固定管架的水平推力
由于管架上輸送的管道介質(zhì)溫度較高或環(huán)境溫度的變化，長(zhǎng)距離管道會(huì)因熱脹冷縮產(chǎn)生位移，為了限制管道位移，保障管束整體運(yùn)行安全，通常每隔一定距離設(shè)置固定管架和補(bǔ)償器。管道補(bǔ)償器的彈力和中間活動(dòng)管架的摩擦反力是構(gòu)成固定管架水平推力的主要部分。管道補(bǔ)償器彈力由管道應(yīng)力專業(yè)根據(jù)管道走向、補(bǔ)償器安裝位置、補(bǔ)償器類型、管道介質(zhì)屬性等計(jì)算得到。為了管網(wǎng)系統(tǒng)和管架結(jié)構(gòu)運(yùn)行的穩(wěn)定性，管架上常用Π形補(bǔ)償器，并盡量沿固定管架對(duì)稱布置，以便管道系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，管道固定支架兩側(cè)推力能抵消一部分，從而增強(qiáng)管架安全性。但是考慮到苛刻工況及管道運(yùn)行的不確定性，如施工階段的管道投用順序、蒸汽吹掃預(yù)熱及其他施工工況時(shí)推力產(chǎn)生的不對(duì)稱性，固定架兩側(cè)的推力值不宜進(jìn)行矢量累加，在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中往往是進(jìn)行絕對(duì)值累加，不考慮推力的方向性。在縱梁式管架設(shè)計(jì)過(guò)程中，管道專業(yè)應(yīng)提供給結(jié)構(gòu)專業(yè)每一榀管架的荷載及水平推力，即包括固定支架的水平推力和中間活動(dòng)管架的水平推力。結(jié)構(gòu)專業(yè)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模時(shí)，往往會(huì)把中間活動(dòng)管架的水平推力再累加到熱力管道補(bǔ)償器兩邊的固定管架上進(jìn)行固定管架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其實(shí)這是沒(méi)有必要的。
在管道應(yīng)力專業(yè)的計(jì)算模型中（如CAESAR等），計(jì)算程序已經(jīng)將中間活動(dòng)支架的水平推力累加到固定點(diǎn)上并給出應(yīng)力報(bào)告。Nkmax、Nkmin為固定管架兩側(cè)管架縱梁的縱向拉力，按該規(guī)范7．2．3計(jì)算時(shí)，已包含該側(cè)所有中間活動(dòng)剛性管架處的摩擦力和管道膨脹節(jié)的彈性力、管道介質(zhì)產(chǎn)生的壓力等，并已考慮牽制系數(shù)。當(dāng)管架結(jié)構(gòu)模型按溫度區(qū)段區(qū)分，且固定管架的水平推力嚴(yán)格按規(guī)范要求計(jì)算，在計(jì)算縱梁式管架的縱向整體結(jié)構(gòu)時(shí)，只有固定管架（或柱間支撐）處有推力，其他中間活動(dòng)剛性管架處的摩擦力已考慮在固定管架的推力計(jì)算中，故管架縱向整體模型輸入時(shí)僅需輸入固定管架（或柱間支撐）處的推力，不應(yīng)再次輸入各活動(dòng)剛性管架的縱向推力。整體計(jì)算時(shí)只考慮固定管架的推力，活動(dòng)管架的推力只是用來(lái)算構(gòu)件。當(dāng)一段管架中溫度區(qū)段無(wú)法準(zhǔn)確分辨時(shí)，可輸入固定管架水平推力的各分項(xiàng)力。
2．3．2可燃性氣體排放管線固定管架的水平推力
根據(jù)國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，管道及管架的破壞事故主要是由管道內(nèi)的氣液（冷凝液）兩相流的沖擊造成的，且該沖擊的方向和數(shù)值多變，很難在設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)軟件程序模擬計(jì)算得到，SH3009—2013《石油化工可燃性氣體排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》為保證全廠可燃性氣體排放管線的安全可靠，避免凝結(jié)液破壞膨脹節(jié)，要求新建的工程管道應(yīng)采用自然補(bǔ)償，擴(kuò)建、改建工程管道宜采用自然補(bǔ)償，且對(duì)于有凝結(jié)液的可燃性氣體排放管道對(duì)固定管架的水平推力取值，規(guī)定不應(yīng)小于表2數(shù)值。當(dāng)同一個(gè)固定管架上敷設(shè)有不止1根可燃性氣體排放管時(shí)，該固定管架的水平推力不應(yīng)按表2的推力值進(jìn)行疊加，管道專業(yè)應(yīng)該按照集中荷載的形式，把每個(gè)可燃性氣體排放管的敷設(shè)點(diǎn)按表2所示的推力值單獨(dú)提條件給結(jié)構(gòu)專業(yè)，結(jié)構(gòu)專業(yè)分別計(jì)算，按最不利情況設(shè)計(jì)管架結(jié)構(gòu)。另外，管道專業(yè)在計(jì)算管道應(yīng)力時(shí)，可燃性氣體排放管線的熱應(yīng)力推力值應(yīng)盡量不超過(guò)表3的數(shù)值的50％，若超過(guò)，則需要在表2推力值的基礎(chǔ)上再附加應(yīng)力計(jì)算值。管道專業(yè)應(yīng)合理布置管道走向，盡量減小固定管架的熱應(yīng)力推力值。
3結(jié)語(yǔ)
在工程設(shè)計(jì)中，管架設(shè)計(jì)特別是管架荷載和水平推力的計(jì)算，需參照國(guó)家、行業(yè)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，同時(shí)還應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際，考慮主要熱力管線和其他特殊管線的實(shí)際布置情況及可能出現(xiàn)的各種工況。配管設(shè)計(jì)人員和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)行有效充分的信息溝通和反饋，合理設(shè)定管架的溫度區(qū)段范圍以及固定管架的位置，兼顧總圖、電氣、儀表等相關(guān)專業(yè)的要求，最終完成經(jīng)濟(jì)合理、安全牢靠的管架設(shè)計(jì)。
作者：臧連運(yùn)；鄭勇；王振書(shū) 單位：中國(guó)五環(huán)工程有限公司
摘要：《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的制定旨在提高石油化工企業(yè)的安全防范意識(shí)，防止因?yàn)榛馂?zāi)而造成巨大損失，這一規(guī)范確切地說(shuō)明了石油化工企業(yè)的設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)相應(yīng)的量化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)定。然而在實(shí)際運(yùn)用時(shí)還存在一定的問(wèn)題，所以加強(qiáng)對(duì)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》運(yùn)用的研究十分必要。
關(guān)鍵詞：石油化工企業(yè)；運(yùn)用；防火規(guī)范
在進(jìn)行石油化工企業(yè)相關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)，必須嚴(yán)格遵守《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（以下，簡(jiǎn)稱：《石化規(guī)》），這一規(guī)定頒布之后經(jīng)過(guò)了兩次較大的修訂，能夠在很大程度減少石油化工企業(yè)發(fā)生火災(zāi)，避免人民生命財(cái)產(chǎn)遭受迫害。然而在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中怎樣真正發(fā)揮出其積極作用是值得人們關(guān)注和探討的。
1相關(guān)術(shù)語(yǔ)的定義
1.1閃點(diǎn)
閃點(diǎn)是指規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)可燃液體或固體表面的蒸汽與空氣相結(jié)合形成混合物，遇到火源出現(xiàn)閃燃，這種情況下液體或固體的最低溫度。
1.2裝置區(qū)
裝置區(qū)指一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立石油化工裝置或者聯(lián)合裝置共同組成的區(qū)域。
1.3爆炸下限
爆炸下限指那些可燃的蒸汽、氣體成分在空氣中形成的混合物，在與火源相遇后產(chǎn)生爆炸的最低濃度。其中可燃蒸汽、氣體的爆炸下限是其在與空氣形成的混合物中的比重。
2相關(guān)設(shè)備的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別
2.1物質(zhì)
2.1.1可燃?xì)怏w
在《石化規(guī)》中以可燃?xì)怏w與空氣混合物的爆炸下限為分類指標(biāo)，把可燃?xì)怏w劃分成甲類和乙類。甲類爆炸下限＜10%，乙類爆炸下限≥10%。
2.1.2液化烴及可燃液體
在《石化規(guī)》中明確規(guī)定了液化烴及可燃液體的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別。其中液化烴呈液態(tài)并具有可燃性。在這一規(guī)定中把液化烴與其他可燃液體合到一起，對(duì)其火災(zāi)危險(xiǎn)性統(tǒng)一分類。蒸氣壓是判定可燃液體火災(zāi)危險(xiǎn)性最有效的指標(biāo)，當(dāng)蒸氣壓較高時(shí)它的火災(zāi)危險(xiǎn)性也越高。與其他可燃液體相比，液化烴的蒸氣壓相對(duì)較大，在《石化規(guī)》中通過(guò)蒸氣壓來(lái)判定它的火災(zāi)危險(xiǎn)性，同時(shí)通過(guò)液化烴這一名稱將其與其他可燃液體進(jìn)行有效區(qū)分，它在火災(zāi)危險(xiǎn)性中為甲A類。液化烴之外的可燃性液體的蒸汽壓都相對(duì)較低，測(cè)量存在一定難度，因此大多國(guó)家都通過(guò)閃點(diǎn)來(lái)判定其火災(zāi)危險(xiǎn)性，他們的閃點(diǎn)越低表明火災(zāi)危險(xiǎn)性也越大。我國(guó)對(duì)可燃性液體的火災(zāi)危險(xiǎn)性予以統(tǒng)一分類。其中乙、丙類可燃性液體的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別要受到操作溫度的影響。這是由于這兩類可燃性液體的操作溫度比閃點(diǎn)高時(shí)，它們的氣體揮發(fā)量較多，與此相應(yīng)的火災(zāi)危險(xiǎn)性也就增加。
2.1.3可燃固體
《石化規(guī)》規(guī)定要根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)固體的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類，其中依據(jù)的是《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的分類原則。
2.2設(shè)備
《石化規(guī)》中規(guī)定對(duì)于設(shè)備的火災(zāi)危險(xiǎn)類別要根據(jù)他們的處理、存儲(chǔ)、輸送介質(zhì)的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別予以進(jìn)行。例如把汽油及汽油泵的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別都規(guī)定為甲B類。
3混合物的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別
3.1物質(zhì)
對(duì)于那些在石油化工企業(yè)中經(jīng)常見(jiàn)到的而且自身的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別已經(jīng)有確切規(guī)定的物質(zhì)，可以在《石化規(guī)》中有效查詢自身的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別。例如液化丙烯為甲A類，而原油則為甲B類。
3.2混合物
石油化工企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，常常需要有明確火災(zāi)危險(xiǎn)性類別物質(zhì)相結(jié)合成的混合物，例如甲、乙兩類可燃?xì)怏w等共同組成的混合物，其中各個(gè)可燃性氣體在混合物中所占的比例在不同的生產(chǎn)工序中是不同的，當(dāng)前這些混合物的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別在《石化規(guī)》中的相關(guān)規(guī)定仍未確切標(biāo)出。
4裝置區(qū)內(nèi)部道路
相關(guān)參數(shù)設(shè)置廠內(nèi)道路與裝置內(nèi)道路是裝置區(qū)內(nèi)部道路的重要組成部分，其中獨(dú)立裝置之間、聯(lián)合裝置之間以及這兩者之間的道路為廠內(nèi)道路，而獨(dú)立裝置與聯(lián)合裝置這兩者內(nèi)部的道路則是裝置內(nèi)道路。
4.1廠內(nèi)道路
《石化規(guī)》中明確規(guī)定，應(yīng)該在不同裝置或者聯(lián)合裝置之間設(shè)置環(huán)形消防車(chē)道，其路面寬度應(yīng)該≥6m，路面內(nèi)緣轉(zhuǎn)彎處的半徑要≥12m，而路面上凈空高度要≥5m，這些規(guī)定只有一個(gè)層次。在對(duì)這一規(guī)范進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用的時(shí)候，應(yīng)該按照工程經(jīng)驗(yàn)，裝置或者聯(lián)合裝置的火災(zāi)危險(xiǎn)性、占地面積、石油化工企業(yè)消防車(chē)輛的型號(hào)、外形尺寸等，在大于等于相關(guān)規(guī)定的前提下，對(duì)廠內(nèi)道路的參數(shù)進(jìn)行分層。
4.2裝置內(nèi)道路
相關(guān)參數(shù)設(shè)置《石化規(guī)》把聯(lián)合裝置視為同一裝置，所以應(yīng)該將聯(lián)合裝置與獨(dú)立裝置進(jìn)行同等對(duì)待，明確規(guī)定對(duì)于裝置內(nèi)消防道路的設(shè)置，其路面寬度應(yīng)該≥4m，路面上凈空高度應(yīng)該大于等于4.5m，而路面內(nèi)緣轉(zhuǎn)彎處半徑應(yīng)該≥6m。對(duì)于那些占地面積在10000m2到20000m2范圍內(nèi)的設(shè)備及建筑物，它們周?chē)沫h(huán)形道路寬度應(yīng)該≥6m，它們自身的寬度應(yīng)該≤120m，彼此之間也應(yīng)該>15m。
5《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的運(yùn)用及建議
要想有效運(yùn)用《石化規(guī)》必須對(duì)這一規(guī)范的內(nèi)容進(jìn)行確切理解，并與項(xiàng)目特點(diǎn)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、模擬計(jì)算等相結(jié)合運(yùn)用。
5.1混合物
對(duì)于那些由已有明確火災(zāi)危險(xiǎn)性類別的物質(zhì)共同構(gòu)成的混合物的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別的判定，可以先進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)獲取有關(guān)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行判定。然而在石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，要想在實(shí)驗(yàn)中獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)具有一定的困難，所以當(dāng)前在混合物的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別判定上還需要不斷探索。對(duì)此可以有效參考《道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)方法》中混合物的物質(zhì)系數(shù)被明確規(guī)定的做法，如果獲取數(shù)據(jù)存在一定困難時(shí)，可依據(jù)混合物中濃度≥5%同時(shí)火災(zāi)危險(xiǎn)性等級(jí)最高的成分對(duì)混合物的火災(zāi)危險(xiǎn)性類別進(jìn)行有效確定。
5.2分層次設(shè)置
裝置區(qū)道路相關(guān)參數(shù)消防、設(shè)備安裝、檢修主要通過(guò)裝置區(qū)內(nèi)部道路展開(kāi)。當(dāng)前石油化工企業(yè)的重大火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生，在公安部消防部門(mén)對(duì)其進(jìn)行救援過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)廠內(nèi)道路路面應(yīng)當(dāng)拓寬，同時(shí)要在裝置的周?chē)堰m當(dāng)?shù)南雷鳂I(yè)場(chǎng)地留出來(lái)，因?yàn)槿绻麤](méi)有足夠的場(chǎng)地就可能會(huì)阻礙滅火救援陣地的設(shè)置以及大型消防車(chē)的工作。所以在運(yùn)用《石化規(guī)》的過(guò)程中，如裝置區(qū)內(nèi)存在很大火災(zāi)危險(xiǎn)或者占地面積很大的大型獨(dú)立裝置或者聯(lián)合裝置，應(yīng)該以消防撲救的難度、以道路分割的設(shè)備、建筑物區(qū)塊占地面積為依據(jù)，對(duì)裝置區(qū)道路的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分層次設(shè)置。例如不能統(tǒng)一把裝置區(qū)道路寬度規(guī)定為6m，而應(yīng)該設(shè)置為<4、6、8、10m等多個(gè)等級(jí)。
6結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前能源安全已經(jīng)提升到國(guó)家戰(zhàn)略的高度，石油在能源中占有重要地位，因此其安全性尤為重要。有效防護(hù)石油化工企業(yè)的火災(zāi)對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展與人員的生命安全都有著積極地作用。大家在遵守《石化規(guī)》的過(guò)程中，要不斷地對(duì)其進(jìn)行完善和創(chuàng)新，只有這樣才能真正增強(qiáng)防火設(shè)計(jì)質(zhì)量。
作者：曹俊 單位：江蘇天工大成安全技術(shù)有限公司
摘要：
在生產(chǎn)與加工石油的過(guò)程中，需要使用很多容易燃燒與爆炸的物品，而這些物品的裝載都是通過(guò)管線來(lái)完成的，所以要經(jīng)常對(duì)管線進(jìn)行試壓。在石油化工工藝的設(shè)計(jì)中最主要的技術(shù)要求就是對(duì)管線的試壓技術(shù)。本文主要是分析管線試壓技術(shù)在石油化工工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用以及重要地位。
關(guān)鍵詞：
管線；試壓實(shí)驗(yàn)；石油化工；工藝藝術(shù)
在石油化工工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須嚴(yán)格要求各種工藝管道的安裝質(zhì)量，避免出現(xiàn)有些易燃易爆以及有毒的物質(zhì)泄漏，造成嚴(yán)重危險(xiǎn)的后果。為了保證管線焊縫的質(zhì)量以及連接處的密閉性，在安裝工藝管線工程中必須要對(duì)管線進(jìn)行試壓實(shí)驗(yàn)。由此可見(jiàn)，管線試壓技術(shù)在石油化工中是必須要掌握的技術(shù)之一。
1管線的總體設(shè)計(jì)分析
在石油化工生產(chǎn)過(guò)程中，為了能夠確保泵體在工作時(shí)能夠正常順利的運(yùn)行，我們主要使用泵吸入管道設(shè)計(jì)。這樣的設(shè)計(jì)可以觀察偏心大小頭的變徑情況來(lái)預(yù)防在變徑位置上積聚氣體。在通常的設(shè)計(jì)中，在安裝偏心異徑管的時(shí)候主要采用項(xiàng)平安裝，但是有時(shí)項(xiàng)平安裝并不適合，就需要換成底平安裝法，這種情況就出現(xiàn)在異徑管和向上彎的彎頭發(fā)生直連時(shí)。而底平安裝法相對(duì)于項(xiàng)平安裝法來(lái)說(shuō)可以省去低點(diǎn)的排液。在安排泵的入口管線式要注意氣阻、管線的柔性、設(shè)計(jì)逆流換熱、熱應(yīng)力等因素影響；在石油化工生產(chǎn)中，進(jìn)泵管線處不能出現(xiàn)氣阻情況，可是一般在化工設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常會(huì)有部分部位出現(xiàn)氣阻現(xiàn)象，其中最容易被工作人員忽視的就是進(jìn)泵管線處的氣阻。所以在設(shè)計(jì)化工工藝是不僅要符合工藝流程圖還要注意氣阻影響，確保泵的正常順利運(yùn)行。在管道設(shè)計(jì)中要使得泵嘴能夠承受一定力度的管道推力，防止出現(xiàn)轉(zhuǎn)軸發(fā)現(xiàn)定位偏移的現(xiàn)象。另外冷設(shè)備管線的更換以及對(duì)于高溫管線的熱補(bǔ)償都要特別注意。逆流換熱是指冷換設(shè)備中的冷水上進(jìn)下出，這樣就可以將水排空，不用擔(dān)心當(dāng)換熱器沒(méi)有水時(shí)會(huì)發(fā)生問(wèn)題。換熱器通常被安裝在管箱端，這樣當(dāng)換熱器因?yàn)闊崦洶l(fā)生位移時(shí)就會(huì)影響連接端管嘴的管道，所以為了減少管嘴的受力，需要合理的分配重沸器的管線長(zhǎng)度。
2裝置管線的試壓工藝技術(shù)
2.1試壓工藝技術(shù)的準(zhǔn)備工作對(duì)于有著復(fù)雜錯(cuò)亂，盤(pán)根錯(cuò)節(jié)的工藝管線的大型石油化工來(lái)說(shuō)，在技術(shù)問(wèn)題上的準(zhǔn)備工作對(duì)于試壓工藝技術(shù)的順利進(jìn)行是必不可少的。在試壓前主要要做的準(zhǔn)備工作是要設(shè)計(jì)出有關(guān)試壓工藝流程的試壓方案，試壓方案必須仔細(xì)精確，對(duì)于試壓的各個(gè)流程都要有一定的依據(jù)，每一個(gè)細(xì)節(jié)都要詳細(xì)，例如試壓工藝使用什么方法、介質(zhì)、試壓的步驟、順利進(jìn)行試壓所必須的安全措施等。
2.2檢查管線的完整性只有通過(guò)了管線完整性檢驗(yàn)才能進(jìn)行下一步的試壓檢驗(yàn)，否則是不能夠進(jìn)行后面的工作的。我們要根據(jù)石油化工的各個(gè)方面對(duì)管線的完整性進(jìn)行檢驗(yàn)，例如管線的系統(tǒng)圖、簡(jiǎn)易試壓系統(tǒng)圖、管面支架圖、管面剖面圖等方面技術(shù)文件，由此可見(jiàn)，對(duì)管線的試壓工作必須十分嚴(yán)謹(jǐn)。檢驗(yàn)管線完整性要經(jīng)過(guò)自我檢查、復(fù)查與審核三個(gè)步驟；第一步自我檢查是指施工人員檢查自己負(fù)責(zé)施工的管線，第二步復(fù)查是對(duì)管線再次進(jìn)行檢查，以防出錯(cuò)。最后一步是在前面兩步檢查都合格的情況下進(jìn)行的，有申報(bào)單位、質(zhì)監(jiān)對(duì)管線進(jìn)行審核。
2.3試壓工作的前期物資儲(chǔ)備情況為了降低試壓工作的危險(xiǎn)性，防止發(fā)生危險(xiǎn)情況，準(zhǔn)備充分的必要的物資是非常重要的?？諝?、氨氣等氣體介質(zhì)以及水、潔凈水、純凈水等液體介質(zhì)是管線試壓的兩大主要介質(zhì)，普通的試壓管線通常使用水來(lái)充當(dāng)介質(zhì)。在進(jìn)行試壓時(shí)要布置好現(xiàn)場(chǎng)，提供足夠的物資，維護(hù)保養(yǎng)并且檢查一切試壓設(shè)備，另外主要的是要注意各種安全技術(shù)方法等。
2.4規(guī)范安全技術(shù)在進(jìn)行任何有危險(xiǎn)的工作前，讓工作人員提前做好安全措施工作都是必不可少的，這在進(jìn)行管線試壓時(shí)也是需要的。我們要嚴(yán)格檢查在試驗(yàn)時(shí)使用的液壓管段，要確保管段的加固是安全的可靠的。在試壓時(shí)的壓力表必須有兩塊或者兩塊以上，并且每塊壓力表都必須是高于一點(diǎn)五級(jí)的精度，有著被測(cè)壓力的兩倍的量程刻度。液壓試驗(yàn)進(jìn)行的最適溫度是在5攝氏度以上，并且在水介質(zhì)中不能有空氣。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不得讓任何無(wú)關(guān)人員進(jìn)入試驗(yàn)地區(qū)，工作人員不能任意進(jìn)行操作，必須聽(tīng)從指令。在結(jié)束試壓試驗(yàn)后，需要及時(shí)將結(jié)果記錄下來(lái)，將試驗(yàn)時(shí)的臨時(shí)盲板拆除。
2.5壓力試驗(yàn)管線的壓力試驗(yàn)是非常危險(xiǎn)的，所以在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)區(qū)域五米之內(nèi)不能讓讓無(wú)關(guān)人員進(jìn)入或靠近，并且要掛上警告標(biāo)志，工作人員只有在做好各種安全措施之后才能進(jìn)入進(jìn)行工作。在試壓的過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)任何異常情況，例如設(shè)備發(fā)生故障、壓力下降、油漆脫落等，就需要立刻停止試驗(yàn)，并對(duì)出現(xiàn)故障的設(shè)備進(jìn)行檢查找出原因。在檢查過(guò)程中，如果是接頭出現(xiàn)原因，就需要將壓力調(diào)至零，再對(duì)接頭進(jìn)行維修，維修完畢再重新試壓。如果是其他部位或設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，也必須按照安全措施來(lái)進(jìn)行維修，然后在試壓。在壓力試驗(yàn)結(jié)束后，將試驗(yàn)結(jié)果記錄下來(lái)，然后將只能在試驗(yàn)中使用的部件拆除掉，防止有些工作人員不了解，錯(cuò)用了設(shè)備或機(jī)器。
2.6氣體泄漏性試驗(yàn)氣體泄漏性試驗(yàn)是指檢查試壓試驗(yàn)中工藝管道或設(shè)備的連結(jié)點(diǎn)是否存在泄漏的情況，氣體泄漏試驗(yàn)是在達(dá)到試驗(yàn)所需要的壓力后一段時(shí)間時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，對(duì)每一個(gè)連接點(diǎn)的檢查都需要經(jīng)過(guò)幾次反復(fù)的檢查確認(rèn)，然后再將檢查結(jié)果記錄下來(lái)。3結(jié)束語(yǔ)管線試壓技術(shù)對(duì)石油化工工藝的設(shè)計(jì)十分重要，管線試壓技術(shù)是提高石油化工生產(chǎn)質(zhì)量安全保證的基礎(chǔ)。所以，我們要不斷提高管線試壓技術(shù)，從而來(lái)提高石油化工的安全生產(chǎn)水平。
摘要：
石油化工企業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中起著十分重要的推動(dòng)作用，而隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)更加注重石油化工企業(yè)的建設(shè)。在石油化工企業(yè)的正常運(yùn)行中，供配電系統(tǒng)起著保障作用和決定性作用，因此，重視對(duì)石油化工企業(yè)供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)十分必要。
關(guān)鍵詞：
石油化工企業(yè)；供配電系統(tǒng)；應(yīng)急電源；用電負(fù)荷
自20世紀(jì)70年代起，石油化工企業(yè)就已經(jīng)以大油田為依托開(kāi)始發(fā)展起來(lái)，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，90年代的石油化工企業(yè)已經(jīng)在生產(chǎn)技術(shù)上取得了很大突破，呈現(xiàn)繁榮發(fā)展之勢(shì)。與此同時(shí)，石油化工行業(yè)的電氣系統(tǒng)也發(fā)展起來(lái)。由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，石油化工企業(yè)的規(guī)模隨著用電負(fù)荷的增加而不斷擴(kuò)大，供配電系統(tǒng)的規(guī)模也隨之?dāng)U大。因此，在科學(xué)技術(shù)得到深入發(fā)展的背景下，合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)，采用適當(dāng)?shù)墓┡潆姺绞剑诒ＷC供電能夠滿足企業(yè)生產(chǎn)需要的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理變得十分緊迫。
1石油化工企業(yè)供配電特點(diǎn)
1.1必須保證用電負(fù)荷的穩(wěn)定性保證用電負(fù)荷的穩(wěn)定性是石油化工企業(yè)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)最基本的要求，也是企業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基本保障。需要注意的是，對(duì)于比較重要的用電負(fù)荷，不僅要配備一級(jí)用電負(fù)荷電源和二級(jí)用電負(fù)荷電源，還要為其加設(shè)應(yīng)急電源，且不允許在應(yīng)急供電系統(tǒng)中接入其他負(fù)荷。此外，不允許應(yīng)急電源與工作電源并列運(yùn)行，以免在工作電源發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)急電源被拖垮。
1.2對(duì)系統(tǒng)的安全性和可靠性要求較高石油化工企業(yè)供配電對(duì)系統(tǒng)的安全性和可靠性要求較高，主要體現(xiàn)在以下三方面：①石油化工企業(yè)多為連續(xù)性生產(chǎn)，即使電力系統(tǒng)中只有幾個(gè)周波出現(xiàn)異常，也會(huì)導(dǎo)致大部分生產(chǎn)裝置無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至停運(yùn)，嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)引發(fā)火災(zāi)、爆炸等重大事故，給企業(yè)造成無(wú)法挽回的損失。②隨著石油化工企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，用電負(fù)荷和設(shè)備裝置也不斷增加，采取何種方式控制整個(gè)電力系統(tǒng)、選擇哪些電氣設(shè)備等都直接影響到供配電系統(tǒng)的安全性和可靠性。石油化工企業(yè)可以采取合理的防雷措施，利用浪涌保護(hù)器對(duì)系統(tǒng)中的部分裝置和設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。③在石油化工企業(yè)中，易燃易爆品是常見(jiàn)物品，一旦存放不當(dāng)，極易引發(fā)安全事故。因此，在設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)時(shí)，要保證系統(tǒng)的安全性，采取適當(dāng)?shù)姆阑鸫胧?
1.3啟動(dòng)困難石油化工企業(yè)供配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行需要用到一定數(shù)量的大型異步電動(dòng)機(jī)。這些大型異步電動(dòng)機(jī)具有啟動(dòng)次數(shù)少，但啟動(dòng)花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，嚴(yán)重影響了企業(yè)供配電系統(tǒng)的啟動(dòng)和運(yùn)行效率。
1.4需留有一定的擴(kuò)容空間在石油化工企業(yè)中，用電負(fù)荷擴(kuò)容是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象。當(dāng)企業(yè)進(jìn)行改造或增加新的裝置時(shí)，要相應(yīng)的進(jìn)行負(fù)荷擴(kuò)容。因此，在設(shè)計(jì)石油化工企業(yè)的供配電系統(tǒng)時(shí)，要留有一定的擴(kuò)容空間。
1.5擁有自己的熱力發(fā)電廠石油化工企業(yè)基本都有屬于自己的專用熱力發(fā)電廠，從而為企業(yè)的正常運(yùn)行提供多層保障。熱力發(fā)電廠的規(guī)模取決于企業(yè)的規(guī)模和發(fā)展需求。此熱力發(fā)電廠既可以為企業(yè)提供備用電源和一定的負(fù)荷，用于滿足企業(yè)的內(nèi)部用電需求，又可以對(duì)外售電。
2供電電源及其運(yùn)行方式
石油化工企業(yè)需要的用電負(fù)荷一般都在60MW以上，其供電電源一般采用兩個(gè)獨(dú)立的電源，各級(jí)母線采用單母線分段運(yùn)行方式。在運(yùn)行時(shí)，既可以單獨(dú)運(yùn)行，又可以分列運(yùn)行。雙電源單運(yùn)行時(shí)，只開(kāi)啟一個(gè)供電電源。當(dāng)運(yùn)行的電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源自動(dòng)啟動(dòng)，投入使用，通過(guò)此種方式為企業(yè)持續(xù)供電。這種運(yùn)行方式的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是容易引發(fā)生產(chǎn)混亂。雙電源雙運(yùn)行則是兩個(gè)電源都處于運(yùn)行狀態(tài)。應(yīng)用此種運(yùn)行方式的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)其中某一電源發(fā)生故障時(shí)，可降低對(duì)企業(yè)正常生產(chǎn)造成的影響，缺點(diǎn)是需要換電倒閘，操作比較復(fù)雜。
3供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.1分壓防護(hù)方面均衡分壓是指分解雷擊后產(chǎn)生的高壓，以避免供配電系統(tǒng)因遭受雷電高壓而出現(xiàn)故障。此種防護(hù)措施主要用于電氣施工控制。在設(shè)計(jì)防護(hù)系統(tǒng)時(shí)，要注重系統(tǒng)的靈活性，保證供配電的可行性，并以額定電壓為參考依據(jù)，合理連接供配電設(shè)施，使電壓的分擔(dān)既均衡又有效，保證雷擊發(fā)生時(shí)，防護(hù)系統(tǒng)可以及時(shí)釋放雷電產(chǎn)生的瞬間高壓，從而保障石油化工企業(yè)供配電系統(tǒng)的安全。
3.2雷電防護(hù)方面供配電系統(tǒng)的雷電防護(hù)是設(shè)計(jì)者必須要考慮的問(wèn)題之一。當(dāng)前，常采取的雷電防護(hù)措施是在建筑物上面設(shè)置一定的防雷裝置。對(duì)于石油化工這種特殊性質(zhì)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，應(yīng)將儲(chǔ)油罐等易燃易爆品的防護(hù)與防雷結(jié)合在一起，從而使防護(hù)作用最大化。另外，高強(qiáng)度雷擊產(chǎn)生的高壓會(huì)對(duì)電路造成一定的破壞，因此，在設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)時(shí)，還要將短路故障考慮在內(nèi)。通過(guò)運(yùn)用無(wú)窗封閉結(jié)構(gòu)、屏蔽籠原理的屏蔽技術(shù)進(jìn)行電路連接，以此減弱或阻礙電磁波傳播，使系統(tǒng)設(shè)備在電磁波影響下產(chǎn)生的感應(yīng)電流變小。
3.3節(jié)能方面對(duì)于石油化工企業(yè)龐大而復(fù)雜的供配電系統(tǒng)而言，節(jié)電是一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題，而從整個(gè)供配電系統(tǒng)來(lái)看，合理選擇電力變壓器容量和降低熱損耗等是節(jié)電的關(guān)鍵。為此，可以應(yīng)用新型銅芯變壓器來(lái)解決這一問(wèn)題。對(duì)于電力線路路段較長(zhǎng)、數(shù)量較多、損耗大的問(wèn)題，可以通過(guò)縮短線路鋪設(shè)路徑、在負(fù)荷集中的地方設(shè)立變電所等方式來(lái)解決。
3.4電氣接地方面對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行工作接地處理、對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)接地處理可以有效保障生產(chǎn)的安全，防止工作人員觸電。通常，接地技術(shù)分為兩種，即浮地接地技術(shù)和多點(diǎn)接地技術(shù)，前者是對(duì)電子設(shè)備的外殼作接地處理，將雷電擊中建筑物或設(shè)備時(shí)產(chǎn)生的高電壓及時(shí)、合理地釋放出去，進(jìn)而起到保護(hù)作用。
4結(jié)束語(yǔ)
鑒于石油化工企業(yè)在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的支柱作用，合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)，保障其運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性尤為重要。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將石油化工企業(yè)供配電的特點(diǎn)和各種安全因素、節(jié)能因素考慮在內(nèi)。
作者：潘陽(yáng) 裴瑩瑩 單位：洛陽(yáng)瑞澤石化工程有限公司
摘要：
本文以管線試壓技術(shù)為主題，探討它在石油化工工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用問(wèn)題。首先從管線的總體設(shè)計(jì)對(duì)其進(jìn)行了簡(jiǎn)要概述，主要從試壓工藝技術(shù)準(zhǔn)備、管線的完整性檢查、前期物資儲(chǔ)備、安全技術(shù)規(guī)范等方面具體說(shuō)明裝置管線的試壓工藝技術(shù)在石油化工工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：
管線試壓技術(shù)；石油化工；工藝設(shè)計(jì)
1管線的總體設(shè)計(jì)
在石油化工生產(chǎn)中，主要采用泵吸入管道設(shè)計(jì)，其目的在于確保整個(gè)泵體的安全運(yùn)行。其中，泵入口管系統(tǒng)十分重要，一旦有變徑情況產(chǎn)生，就會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重后果，如氣體積聚等現(xiàn)象，因此，需要做好偏心異徑管的安裝工作，一般而言，以項(xiàng)平安裝為主，但遇到異徑管、向上的彎頭等存在直連現(xiàn)象，則需要以底平安裝為準(zhǔn)，兩種安裝方式均可省去低點(diǎn)排液。然而泵入口管線的布置還是需要十分小心，因?yàn)樗鼤?huì)受到氣阻的影響、管道柔性的影響、設(shè)計(jì)逆流換熱的影響以及熱應(yīng)力的影響，所以，應(yīng)該在布置管線時(shí)，從整體上進(jìn)行任務(wù)部署，安裝中進(jìn)行對(duì)應(yīng)操作，確保其準(zhǔn)確與安全的安裝。
2裝置管線的試壓工藝技術(shù)
(1)試壓工藝技術(shù)準(zhǔn)備大型石油裝置有復(fù)雜的管線系統(tǒng)，需要認(rèn)真檢查與維護(hù)，才能更好的確保試壓工作的安全進(jìn)行。首先應(yīng)該對(duì)試壓的工藝流程圖有一個(gè)明晰的了解，然后按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則，做好試壓方案。但在整個(gè)流程的疏理方面，應(yīng)該以與試壓工藝相關(guān)的介質(zhì)、方法、步驟、安全技術(shù)保障措施等為要素加以分析，做好準(zhǔn)備工作。(2)管線的完整性檢查對(duì)管線進(jìn)行檢查，必須從完整性、連續(xù)性、安全性等方面仔細(xì)考慮，然后分工對(duì)應(yīng)性檢查，這樣，可以保證整個(gè)檢查的有效性。若未進(jìn)行此項(xiàng)關(guān)于管線的完整性檢查工作，則應(yīng)該禁止進(jìn)行試壓實(shí)驗(yàn)，以保證設(shè)備與人員的安全。在檢查方面，要求態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、有耐心。所謂“膽子要大，心要細(xì)”，即需要以石油化工管道系統(tǒng)圖、簡(jiǎn)易試壓系統(tǒng)圖、剖面圖、平面圖、支架圖等設(shè)計(jì)圖紙、相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格執(zhí)行，對(duì)照每一根管線，仔細(xì)檢查；另一方面，需要檢查人員以規(guī)則流程行事，如自查、復(fù)查、審核，都需要認(rèn)真進(jìn)行。因此，需要以施工班組為單位，先進(jìn)行以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn)的管線自查；還應(yīng)該對(duì)管廊上的管線布置；管廊上敷設(shè)的不同管道種類如工藝管道、公用工程管道、儀表管道和電纜等進(jìn)行仔細(xì)檢查。然后，安排施工技術(shù)人員進(jìn)行管線的復(fù)查，(注意，應(yīng)該對(duì)該試壓系統(tǒng)的每一根管線的復(fù)檢)；最后，應(yīng)該對(duì)整個(gè)檢查工作進(jìn)行總結(jié)與評(píng)估，并上報(bào)給質(zhì)監(jiān)部門(mén)加以審核。經(jīng)過(guò)這些檢查工作后，才可保證試壓的安全，所以，需要認(rèn)真處置。(3)前期物資儲(chǔ)備考慮到試壓工作的危險(xiǎn)系數(shù)較高，應(yīng)該在試壓前做好物資儲(chǔ)備。從管線試壓的氣體介質(zhì)方面看，主要有空氣、干燥無(wú)油空氣、氨氣等；從液體介質(zhì)方面看，主要有潔凈水、水、純水等；因此，試壓階段，往往以水作為一般性的試壓介質(zhì)，還需準(zhǔn)備試壓臨時(shí)盲板、壓力表、打壓機(jī)等。另外，應(yīng)該對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查、維護(hù)，保證試驗(yàn)中的正常運(yùn)行。
3安全技術(shù)規(guī)范
管線試壓工作在技術(shù)上，要求非常嚴(yán)格，以此來(lái)降低危險(xiǎn)系數(shù)。在一般情況下，選擇液壓試驗(yàn)管時(shí)，管段長(zhǎng)度以1千米以內(nèi)為宜，對(duì)臨時(shí)加固措施需進(jìn)行復(fù)檢以保證安全，在標(biāo)識(shí)方面，以醒目、清晰為主；對(duì)試驗(yàn)用壓力表需進(jìn)行精度調(diào)整，以五級(jí)以上為準(zhǔn)，最好是2塊及以上為宜；對(duì)于液壓試驗(yàn)系統(tǒng)的注水問(wèn)題，需在5攝氏度以上的適宜溫度進(jìn)行，先排空氣，待排盡后，若達(dá)不到理想的環(huán)境，需做好預(yù)防措施，比如防凍措施；試壓中，試壓壓力以符合下式PS大于6.5取6.5為宜；若是強(qiáng)度試驗(yàn)，合格后需穩(wěn)壓30分鐘，防止泄漏產(chǎn)生；泄壓閥可以水平安裝，也可以垂直安裝，但安裝時(shí)應(yīng)注意閥體氣流與水流進(jìn)出口方向。如泄壓閥排水口位置較遠(yuǎn)，泄水管路過(guò)長(zhǎng)(>20m)，泄水管口徑宜比泄壓閥規(guī)格放大一檔，以防止泄流不暢產(chǎn)生背壓，保證泄壓閥閥前管網(wǎng)壓力穩(wěn)定。對(duì)于氣體試壓中，泄壓原理與此相同，安裝時(shí)需注意泄壓氣體是否排盡。在試壓現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)整個(gè)范圍嚴(yán)格控制，可通過(guò)設(shè)置警戒線，并禁止閑雜人等入內(nèi)；操作人員的工作應(yīng)該嚴(yán)格按照指示進(jìn)行，防止自主操作或隨意開(kāi)關(guān)閥門(mén)；一旦試驗(yàn)結(jié)束，應(yīng)該將所有的臨時(shí)盲板進(jìn)行拆除，做好試壓的數(shù)據(jù)記錄。
4判斷試壓與泄壓
判斷試壓合格的標(biāo)準(zhǔn)，首先是在準(zhǔn)備階段，應(yīng)該對(duì)裝置、管線種類、數(shù)量以及設(shè)計(jì)方案等進(jìn)行檢查，對(duì)流程進(jìn)行核準(zhǔn)，對(duì)方法、步驟、安全技術(shù)加以復(fù)核；其次，應(yīng)該對(duì)氣體、液體試壓合格標(biāo)準(zhǔn)加以注意，要求以無(wú)泄漏、無(wú)壓降、焊接接頭無(wú)瑕疵(閥門(mén)填料處、法蘭式螺紋接頭連接處、過(guò)濾器與視鏡、放空閥、排氣閥等)為合格。在泄壓方面，泄壓閥通常是根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力能進(jìn)行自動(dòng)啟閉，一般安裝于封閉系統(tǒng)的設(shè)備或管路上保護(hù)系統(tǒng)安全。當(dāng)設(shè)備或管道內(nèi)壓力超過(guò)泄壓閥設(shè)定壓力時(shí)，即自動(dòng)開(kāi)啟泄壓，保證設(shè)備和管道內(nèi)介質(zhì)壓力在設(shè)定壓力之下，保護(hù)設(shè)備和管道，防止發(fā)生意外。泄壓方面，應(yīng)該以氣體、液體排盡為合格標(biāo)準(zhǔn)。
5結(jié)語(yǔ)
在石油化工生產(chǎn)過(guò)程中，管道試壓是一項(xiàng)不可忽略的環(huán)節(jié)，應(yīng)該對(duì)其仔細(xì)研究，認(rèn)真分析，確保安全、可靠運(yùn)行,確保萬(wàn)無(wú)一失，以及做好整體的意外事故預(yù)防。
作者：李賢 單位：廣東省茂名瑞派石化工程有限公司
1廠內(nèi)道路平面設(shè)計(jì)需要注意的問(wèn)題
1．1廠內(nèi)道路交通量道路交通量的大小是確定道路的路面寬度的重要依據(jù)。特別是石油化工企業(yè)的貨運(yùn)道路寬度的確定需要考慮通過(guò)該條道路運(yùn)輸貨物的總量，采用何種車(chē)輛及噸位、裝卸車(chē)時(shí)間、一天內(nèi)的作業(yè)時(shí)間，按照合理車(chē)速計(jì)算出采用幾條車(chē)道合適，是否需要設(shè)置待車(chē)場(chǎng)地等。而對(duì)于生產(chǎn)裝置和罐區(qū)四周設(shè)置的道路主要考慮消防車(chē)的通行和作業(yè)，貨物運(yùn)輸車(chē)輛一般嚴(yán)禁在此通行，該區(qū)域的道路寬度主要考慮消防和檢修等使用，寬度可按規(guī)范規(guī)定大于等于6m。但對(duì)大型企業(yè)，上下班時(shí)間員工大量進(jìn)出，廠區(qū)主干道上會(huì)出現(xiàn)人流高峰，另外有許多企業(yè)會(huì)逐期擴(kuò)建。這些在確定道路寬度時(shí)也應(yīng)予以考慮。此外，根據(jù)《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ22－87)，表1給出了不同類型企業(yè)廠內(nèi)道路的路面寬度。
1．2廠內(nèi)道路設(shè)計(jì)車(chē)速石油化工廠內(nèi)車(chē)輛行駛速度一般小于城市中的車(chē)輛速度，廠內(nèi)的貨物運(yùn)輸車(chē)輛通時(shí)速常為15～20km/h，而從通行能力和交通安全兩方面考慮，最高行駛速度不應(yīng)超過(guò)25km/h。但對(duì)于運(yùn)輸易燃、易爆、有毒、有害等危險(xiǎn)品的車(chē)輛在廠內(nèi)行駛速度限制在15km/h以內(nèi)。
1．3廠內(nèi)道路最小轉(zhuǎn)彎半徑道路最小轉(zhuǎn)彎半徑指汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)汽車(chē)的前輪外側(cè)沿圓曲線行走軌跡的半徑，即，轉(zhuǎn)彎半徑=道路內(nèi)緣半徑+車(chē)輛寬度+安全距離。《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ22－87)中列出廠內(nèi)道路最小轉(zhuǎn)彎半徑見(jiàn)表2。但供消防車(chē)輛行駛的道路最小轉(zhuǎn)彎半徑不應(yīng)小于12m，如需供大型消防車(chē)輛行駛，該半徑需根據(jù)車(chē)輛參數(shù)具體確定。廠內(nèi)的運(yùn)輸?shù)缆芬部砂凑招旭傑?chē)輛類型來(lái)確定，如果是載重4～8t的單輛汽車(chē)，可將內(nèi)邊緣最小轉(zhuǎn)彎半徑設(shè)為9m;若單輛汽車(chē)載重10～15t，或汽車(chē)載重4～8t同時(shí)帶一載重2～3t掛車(chē)，則該半徑應(yīng)設(shè)為12m;若單輛汽車(chē)，載重10～15t，應(yīng)設(shè)為15m;若單輛汽車(chē)，載重40～60t，應(yīng)設(shè)為18m。若廠內(nèi)行駛60t拖掛車(chē)，考慮其轉(zhuǎn)彎視距及安全，該半徑一般不宜小于20m。
1．4廠內(nèi)道路邊緣與相鄰裝置及建構(gòu)筑物的距離車(chē)輛排放的尾氣可能攜帶火花，如果與易燃、易爆的化工裝置和車(chē)間距離太近，可能引燃泄漏出來(lái)的易燃易爆氣體，造成危險(xiǎn)發(fā)生，所以廠區(qū)道路需要與裝置及建構(gòu)筑物的保持一定的距離。根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50160－2008)中規(guī)定:石油化工企業(yè)廠區(qū)內(nèi)的貨物運(yùn)輸?shù)缆放c甲類生產(chǎn)裝置及車(chē)間間距不小于15m，與乙類和丙類生產(chǎn)裝置及車(chē)間間距不小于10m?！督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016－2006)要求，甲類生產(chǎn)裝置及車(chē)間與廠區(qū)非貨物運(yùn)輸?shù)缆返闹饕缆凡恍∮?0m，一般道路不小于5m;而《化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50489－2009)規(guī)定廠區(qū)內(nèi)道路與非危險(xiǎn)性的建構(gòu)筑間距可按表3執(zhí)行。
2石化企業(yè)廠內(nèi)道路斷面設(shè)計(jì)
2．1道路縱斷面設(shè)計(jì)石化企業(yè)廠內(nèi)道路縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，要與廠區(qū)內(nèi)的豎向設(shè)計(jì)、生產(chǎn)裝置及建構(gòu)筑物室外標(biāo)高、工程管線以及鐵路設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)，選擇合適的道路標(biāo)高以及坡度和坡長(zhǎng)。具體說(shuō)來(lái)，斷面設(shè)計(jì)應(yīng)滿足縱向坡度及豎曲線等參數(shù)要求;道路坡度應(yīng)盡量平緩，需考慮機(jī)動(dòng)車(chē)行駛安全的需要;道路設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)與廠外市政道路標(biāo)高相協(xié)調(diào)，保證在廠區(qū)出入口處順利銜接。且道路設(shè)計(jì)標(biāo)高還應(yīng)滿足場(chǎng)地排水的需要，避免自流的雨水和污水等與道路的坡向不一致，造成水溝或水管埋深過(guò)大。
2．1．1縱向坡度
2．1．1．1最大縱坡道路縱坡的設(shè)置需根據(jù)廠區(qū)場(chǎng)地的豎向及道路附近裝置、建構(gòu)筑物的標(biāo)高綜合確定，避免高差過(guò)大。最大縱坡設(shè)置要考慮車(chē)輛行駛的安全，特別是車(chē)輛轉(zhuǎn)彎、下坡安全;寒冷地區(qū)還要考慮道路雨雪結(jié)冰時(shí)的影響，應(yīng)盡量避免選用允許的最大值。道路縱坡的設(shè)置需要根據(jù)廠區(qū)場(chǎng)地的豎向以及道路附近裝置和建構(gòu)筑物的標(biāo)高合理確定，避免進(jìn)出裝置和建構(gòu)筑物的車(chē)間引道坡度過(guò)大。最大縱坡的設(shè)置還要考慮車(chē)輛行駛的安全，特別是考慮車(chē)輛轉(zhuǎn)彎、下坡安全;同時(shí)在寒冷地區(qū)也要考慮道路有雨雪結(jié)冰時(shí)對(duì)車(chē)輛行駛安全的影響。在應(yīng)用時(shí)應(yīng)盡量避免選用最大縱向坡度?！痘て髽I(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50486－2009)中要求值見(jiàn)表4。若受場(chǎng)地條件限制，主干道、次干道、車(chē)間引道的最大縱坡可增加2%。但若道路交通比較頻繁則不建議增加。另外，道路坡度確定還應(yīng)考慮到車(chē)輛的爬坡能力，因當(dāng)車(chē)輛滿負(fù)荷上坡時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)油料燃燒不完全，或冒出大量黑煙，損傷車(chē)輛，污染環(huán)境。
2．1．1．2最小縱坡最小縱坡要能滿足道路排水要求，使路面不積水，一般最小取0．3%。但對(duì)于有些場(chǎng)地十分平整，道路縱坡達(dá)不到該值，也可采用更小坡度或零坡度，而道路兩側(cè)設(shè)置的雨水管、溝需要考慮合適坡度，順利排除道路上的雨水。
2．1．2坡長(zhǎng)限制廠內(nèi)道路的最大縱坡度一般應(yīng)≤8%，坡長(zhǎng)限制在200m以內(nèi)。
2．1．3豎曲線設(shè)置于縱坡變坡處相鄰兩坡度代數(shù)差大于2%處，其長(zhǎng)度應(yīng)≥15m，半徑應(yīng)≥100m。
2．1．4豎向標(biāo)高的確定通常按照廠區(qū)出入口的標(biāo)高與廠外公路的標(biāo)高、坡度以及平整場(chǎng)地的標(biāo)高綜合確定。一般情況下，按照廠區(qū)內(nèi)路面設(shè)計(jì)標(biāo)高高于廠外道路路面標(biāo)高為原則，如果廠區(qū)內(nèi)的路面標(biāo)高低于廠外道路標(biāo)高，可采用在廠區(qū)大門(mén)處增設(shè)雨水篦子板，避免廠外道路上的雨水倒灌至廠區(qū)內(nèi)部。
2．2廠內(nèi)道路橫斷面設(shè)計(jì)廠區(qū)內(nèi)道路橫斷面有城市型和公路型兩種。城市型道路需設(shè)路緣石、雨水口，通過(guò)雨水管或雨水溝排水，橫向坡度一般為1．5%～2%。這類橫斷面一般設(shè)在行人較多的地方和對(duì)整潔美觀要求較高的生產(chǎn)區(qū)或辦公場(chǎng)所。公路型橫斷面沒(méi)有路緣石，采用道路兩側(cè)的明溝排水，橫向坡度一般采用1%～2%。雨水量較大地區(qū)經(jīng)常采用，通常設(shè)在人員較少的裝置區(qū)，會(huì)加設(shè)透水蓋板或在路邊設(shè)置欄桿。而在廠區(qū)邊緣和靠近山體地段的道路可不設(shè)蓋板。
3石油化工企業(yè)廠內(nèi)道路交叉口設(shè)計(jì)
廠內(nèi)道路交叉口主要有道路道路和道路鐵路交叉兩種。
3．1道路道路交叉口的設(shè)計(jì)廠區(qū)內(nèi)的道路道路交叉一般采用正交形式，如需要斜交交叉角宜大于45°。且主要道路交叉口處應(yīng)考慮停車(chē)視距，距離不宜小于20m，視距范圍內(nèi)不能設(shè)妨礙視線的建構(gòu)筑物、樹(shù)木等。道路交叉口的縱坡一般小于2%，而且應(yīng)保持主道路在交叉處坡度不變。
3．2道路鐵路交叉口的設(shè)計(jì)廠區(qū)內(nèi)道路鐵路應(yīng)盡量避免交叉過(guò)多。如有兩處交叉，間距不宜小于一列火車(chē)的長(zhǎng)度或廠區(qū)內(nèi)最長(zhǎng)列車(chē)長(zhǎng)度，避免在緊急情況時(shí)列車(chē)擋住道路，救援車(chē)輛無(wú)法進(jìn)出。道路鐵路交叉一般采用正交。當(dāng)采用斜交時(shí)，交叉角不宜小于45°。并且應(yīng)該保持交叉點(diǎn)處鐵軌頂面與道路路面的標(biāo)高一致。
4結(jié)論
本文探討了石油化工企業(yè)廠區(qū)內(nèi)道路設(shè)計(jì)的一些重要問(wèn)題?？傊突て髽I(yè)廠內(nèi)道路應(yīng)根據(jù)工藝需求及不同的功能分區(qū)進(jìn)行布置，并結(jié)合廠區(qū)周邊的市政路網(wǎng)情況合理確定人員及貨物進(jìn)出口位置，同時(shí)考慮廠區(qū)的豎向，進(jìn)行綜合分析使道路設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理，最大方便企業(yè)使用，為企業(yè)創(chuàng)造更多的效益。
作者：逄永健 呂學(xué)昌 劉園園 單位：山東建筑大學(xué) 建筑城規(guī)學(xué)院城市規(guī)劃系 中海油山東化學(xué)工程有限責(zé)任公司 山東大學(xué) 控制科學(xué)與工程學(xué)院生醫(yī)所
1軟管站的設(shè)置位置
每一組軟管站覆蓋的范圍為半徑15m的圓，考慮到設(shè)備及其他障礙物的影響，圓與圓應(yīng)重疊2m左右，根據(jù)覆蓋區(qū)域來(lái)確定軟管站的位置和數(shù)量(1)對(duì)多層廠房和框架，每層上應(yīng)設(shè)置公用工程軟管站；(2)在容器類的操作平臺(tái)上應(yīng)考慮設(shè)置公用工程軟管站的必要性；(3)在工業(yè)爐區(qū)：箱式爐：在地面上和主操作平臺(tái)的每一端以及對(duì)流段聯(lián)箱附近；立式爐：在地面上和主操作平臺(tái)上；(4)換熱器區(qū)和泵區(qū)附近；(5)專用裝車(chē)站附近；(6)鍋爐區(qū)，設(shè)在地面爐前爐后、汽包附近及操作層燃燒器附近;上述的地方易發(fā)生火災(zāi)，受到污染，其中常含有固體顆粒、粘稠或泥漿特性等介質(zhì)且有可燃及腐蝕性介質(zhì)。
2軟管站的管道設(shè)計(jì)
由于地面上的軟管站經(jīng)常用于泵或地面沖洗，其周?chē)鷥艨諔?yīng)保證不小于1200mm，管橋兩側(cè)的軟管站宜設(shè)在柱子中心線外側(cè)500mm處。軟管站管道上的閥門(mén)安裝高度離地面不宜大于1200mm。設(shè)置在構(gòu)架上的軟管站，管子通常設(shè)置在立柱旁，便于固定和操作，可根據(jù)需要及所覆蓋的半徑，軟管站可設(shè)置在每層樓面上。設(shè)置在塔和立式容器平臺(tái)上軟管站，從操作方面考慮，軟管站與軟管架之間的距離最少應(yīng)為600mm，而軟管站與人孔或其他管道之間的空間不宜小于1000mm，軟管接管不要妨礙人孔蓋的開(kāi)啟及回旋。軟管站管道上的閥門(mén)應(yīng)安裝在扶手欄桿的外側(cè)，且離支架距離最小，這樣在平臺(tái)上操作時(shí)將不受軟管站限制。塔的軟管站管線一般只需設(shè)置兩根管線沿塔而上，根據(jù)需要設(shè)置軟管接頭，并在接頭前設(shè)置切斷閥[3]，管道的走向應(yīng)充分考慮塔上管道支吊架的安裝。鍋爐區(qū)軟管站設(shè)在地面爐前爐后、汽包附近及操作層燃燒器附近，若操作平臺(tái)間距不大，可在平臺(tái)各端交叉設(shè)置。換熱器和泵附近的軟管站應(yīng)設(shè)在地面上并靠近柱子的地方。罐區(qū)軟管站設(shè)置在罐區(qū)圍堰外、罐區(qū)與泵之間的地面上和圍堰周?chē)繅Ω浇牡孛嫔稀４笮凸迏^(qū)，當(dāng)圍堰內(nèi)公用工程使用點(diǎn)超出圍堰外軟管站覆蓋范圍時(shí)，也可在罐區(qū)圍堰內(nèi)罐與罐之間設(shè)置軟管站[4]。
3軟管站管道的防凍設(shè)計(jì)
3.1汽水疏水伴熱方式地面上的軟管站管道低于其總管時(shí)，蒸汽管道末端易形成凝液，水管道終端易結(jié)冰，應(yīng)將蒸汽管中的凝液經(jīng)疏水回凝結(jié)水總管，并將凝結(jié)水管沿水管道一同敷設(shè)。
3.2汽水混合方式在寒冷的冬天或炎熱的夏天，單獨(dú)用新鮮水或蒸汽沖洗地面都達(dá)不到較好的效果時(shí)，應(yīng)根據(jù)裝置的特點(diǎn)和地面的實(shí)際情況，在取得用戶同意的前提下，將地面軟管站中水管道和蒸汽管道連接在一起，使操作方便快捷。
4軟管站的支吊架設(shè)計(jì)
在選用管道支吊架時(shí)，應(yīng)考慮到軟管站的管道直徑小，容易受外載因素的影響，應(yīng)按照支承點(diǎn)所承受的荷載大小和方向、管道的位移情況、工作溫度、保溫情況、管道的材質(zhì)來(lái)選用安裝合適的支吊架。(1)對(duì)于塔、容器或構(gòu)筑物上的軟管站管道支架可生根于平臺(tái)欄桿上。(2)地面上的軟管站一般設(shè)在立柱旁，利用立柱可生根支吊架來(lái)支撐管道，如果軟管站設(shè)在無(wú)立柱的建筑物等處，則需設(shè)獨(dú)立的管立柱。此時(shí)，水平布置的蒸汽管道上需設(shè)置管托，根據(jù)對(duì)管道熱位移的考慮，確定是否設(shè)成導(dǎo)向支架，閥門(mén)附近需用U型管卡固定。(3)蒸汽管道等需要保溫的管道，由于管子的自重和冷熱伸縮，會(huì)使管道移動(dòng)，為防止損壞保溫層，應(yīng)使用管托。對(duì)于高塔、立式容器或多層構(gòu)筑物等從底部一直敷設(shè)到頂部的管路，應(yīng)考慮在管道上兩固定支架間設(shè)置一個(gè)補(bǔ)償環(huán)圈。
綜上所述，石油化工裝置中軟管站對(duì)裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，合理的根據(jù)裝置需要布置軟管站的管道，能夠最大限度的發(fā)揮裝置的工效性，提高安全保障，產(chǎn)生優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)效益。
作者：王一帆單位：洛陽(yáng)石化工程設(shè)計(jì)有限公司工藝室
一、石油化工裝置壓力容器設(shè)計(jì)方法分析
我國(guó)各行業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)都離不開(kāi)石油化工裝置壓力容器，國(guó)家也對(duì)其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)頒布了相應(yīng)的規(guī)章制度，以此來(lái)規(guī)范設(shè)計(jì)工作，促進(jìn)石油化工行業(yè)的進(jìn)步。就我國(guó)當(dāng)前的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀來(lái)看，雖然同其他先進(jìn)國(guó)家相比仍處于較低水平，但在多年的發(fā)展過(guò)程中也取得了一定的成就，形成了兩種石油化工壓力容器設(shè)計(jì)方法，即為：以應(yīng)力分析為標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方法和以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為依據(jù)的設(shè)計(jì)方法。不同的設(shè)計(jì)方法具有各自的弊端和優(yōu)勢(shì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定要結(jié)合實(shí)際狀況和用途，在設(shè)計(jì)原則的約束和限制下，站在整體的角度進(jìn)行分析和考慮，使設(shè)計(jì)方法達(dá)到最優(yōu)化。
在生產(chǎn)設(shè)計(jì)壓力容器時(shí)，人們應(yīng)用最多的一種設(shè)計(jì)方法為常規(guī)設(shè)計(jì)法，彈性失效準(zhǔn)則是該方法在設(shè)計(jì)過(guò)程中遵循的主要思想，該方法要求設(shè)計(jì)工作人員必須具有較深的資質(zhì)，實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)豐富，專業(yè)技術(shù)能力較高，需要對(duì)生產(chǎn)材料性能進(jìn)行研究和計(jì)算，最明顯的優(yōu)勢(shì)就是方便、可行性高。而以應(yīng)力分析為標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方法要求應(yīng)用一致性的許用應(yīng)力，對(duì)各項(xiàng)承受應(yīng)力進(jìn)行統(tǒng)一和限制，提高設(shè)計(jì)安全系數(shù)，完善壓力容器在應(yīng)力設(shè)計(jì)方面的缺陷。
雖然以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為依據(jù)的設(shè)計(jì)方法在一定程度上可以保障產(chǎn)品的功能，但如果遇到因?yàn)闇囟炔煌惺軕?yīng)力，且還出現(xiàn)容器局部受到較大應(yīng)力的情況時(shí)，局部較大的應(yīng)力接近極限值，然而容器其余部位在承受應(yīng)力方面還保留一定的彈性，壓力容器依然能夠正常的發(fā)揮作用。在這種情況下，必須要應(yīng)用以應(yīng)力分析為標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方法，充分發(fā)揮現(xiàn)代先進(jìn)電子信息技術(shù)和軟件在設(shè)計(jì)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，使壓力容器性能得到進(jìn)一步提升，滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。但要注意這種設(shè)計(jì)方法流程比較復(fù)雜，包括多項(xiàng)內(nèi)容，但其優(yōu)點(diǎn)在于具有極高的安全、可靠性。
傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法對(duì)彈性失效理論的運(yùn)用不夠完善，還具有很大的發(fā)展空間，有待進(jìn)行進(jìn)一步的探索和分析。在現(xiàn)代化生產(chǎn)的過(guò)程中，石油化工裝置壓力容器的各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高，這也是社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展的必然需求，為了更好的迎合這種發(fā)展趨勢(shì)，要對(duì)承受應(yīng)力進(jìn)行科學(xué)、系統(tǒng)的計(jì)算，優(yōu)化設(shè)計(jì)方法中的不足之處，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)，提高容器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)合理性，保障壓力容器能夠安全、穩(wěn)定的高效運(yùn)行。承受應(yīng)力的重要程度分析、類別分析是壓力容器的設(shè)計(jì)方法的關(guān)鍵，要全面的考慮容器因應(yīng)力而發(fā)生的變化，進(jìn)一步調(diào)整壓力容器產(chǎn)品能的參數(shù)設(shè)計(jì)，降低設(shè)計(jì)成本，利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件，保障設(shè)計(jì)的科學(xué)性。
二、結(jié)語(yǔ)
石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展能夠有效的帶動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的提升，而壓力容器的穩(wěn)定、高效運(yùn)行又是保障化工裝置正常工作的基礎(chǔ)，因此為了提高石油化工生產(chǎn)效益，必須要從根本上加強(qiáng)對(duì)壓力容器的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方法的分析和研究。應(yīng)嚴(yán)格遵循國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在多種設(shè)計(jì)方案和途徑中選出最佳的一種，在實(shí)際工作中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，提升設(shè)計(jì)水平，落實(shí)壓力容器設(shè)計(jì)原則，保障壓力容器性能。
作者：朱魁單位：中國(guó)石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司遼河熱采機(jī)械制造分公司
1變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)
通?；?yàn)室內(nèi)的通風(fēng)設(shè)備包括：通風(fēng)柜（落地）、萬(wàn)向排風(fēng)罩、原子吸收罩、氣瓶柜、試劑柜等。通風(fēng)柜作為化驗(yàn)室內(nèi)最重要的一級(jí)防護(hù)設(shè)備，通常要求維持通風(fēng)柜面風(fēng)速恒定為0.5m/s，過(guò)高或者過(guò)低的面風(fēng)速，均會(huì)發(fā)生污染氣體泄漏的危險(xiǎn)。對(duì)于萬(wàn)向排風(fēng)罩、原子吸收罩、氣瓶柜、試劑柜等局部排風(fēng)設(shè)施，應(yīng)能夠持續(xù)高效地控制，安全迅速地將氣體排出。變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)就是為了能夠達(dá)到這些設(shè)計(jì)要求，并保證整個(gè)化驗(yàn)室內(nèi)的空氣質(zhì)量，做到化驗(yàn)區(qū)域相對(duì)于區(qū)域之外為負(fù)壓，以免對(duì)周?chē)霓k公休息區(qū)造成污染。在充分滿足室內(nèi)環(huán)境安全的前提下，大幅降低系統(tǒng)運(yùn)行能耗，包括空調(diào)及排風(fēng)機(jī)的能耗。與定風(fēng)量系統(tǒng)相比，變風(fēng)量系統(tǒng)加大了單臺(tái)排風(fēng)機(jī)攜帶的通風(fēng)柜或其他通風(fēng)設(shè)備的數(shù)量，為實(shí)現(xiàn)風(fēng)量、壓力控制，除配備常規(guī)設(shè)備外，還需要增加一些通風(fēng)及控制設(shè)備，如變風(fēng)量風(fēng)閥、定風(fēng)量風(fēng)閥、壓差變送器、風(fēng)速控制器等。中心化驗(yàn)室變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)的控制原理如圖1所示。
1.1通風(fēng)柜的控制化驗(yàn)室內(nèi)每臺(tái)通風(fēng)柜的排風(fēng)支管上安裝與壓力無(wú)關(guān)的變風(fēng)量風(fēng)閥，通過(guò)通風(fēng)柜調(diào)節(jié)門(mén)旁邊的風(fēng)速控制器控制風(fēng)閥來(lái)調(diào)節(jié)通風(fēng)柜的排風(fēng)量，使通風(fēng)柜在有人操作時(shí)的面風(fēng)速維持在0.5m/s左右，當(dāng)無(wú)人操作時(shí)能夠降低到0.3m/s（用于特殊控制需要，一般化驗(yàn)室較少設(shè)置此功能）；在通風(fēng)柜關(guān)閉時(shí)，保證通風(fēng)柜的最小排風(fēng)量。
1.2萬(wàn)向排風(fēng)罩等固定通風(fēng)設(shè)施的控制化驗(yàn)室內(nèi)萬(wàn)向排風(fēng)罩、吸氣罩、試劑柜等的排風(fēng)匯總管上安裝與壓力無(wú)關(guān)的定風(fēng)量風(fēng)閥，保證在通風(fēng)柜風(fēng)量發(fā)生變化時(shí)，這些排風(fēng)設(shè)施的排風(fēng)量保持不變。一般萬(wàn)向排風(fēng)罩的排風(fēng)量按150m3/h計(jì)算，試劑柜的通風(fēng)柜按75m3/h計(jì)算，吸氣罩則根據(jù)罩口尺寸和罩口吸口風(fēng)速具體計(jì)算，化驗(yàn)室內(nèi)操作的對(duì)象大部分為有毒或有危險(xiǎn)的有害物，罩口風(fēng)速按規(guī)定不小于0.5m/s。
1.3室內(nèi)換氣次數(shù)的控制為保證化驗(yàn)室內(nèi)排風(fēng)效果和維持室內(nèi)溫濕度要求，SH/T3103-2009《石油化工中心化驗(yàn)室設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，對(duì)于產(chǎn)生有毒有害氣體的分析房間換氣次數(shù)不應(yīng)小于7次/h。若化驗(yàn)室內(nèi)通風(fēng)柜和萬(wàn)向排風(fēng)罩等其他通風(fēng)設(shè)施最小排風(fēng)量不能滿足化驗(yàn)室的最小換氣次數(shù)時(shí)，需在化驗(yàn)室內(nèi)增加室內(nèi)排風(fēng)口，并在此排風(fēng)口的排風(fēng)支管上安裝與壓力無(wú)關(guān)的變風(fēng)量閥門(mén)，用于保證化驗(yàn)室的最低換氣次數(shù)要求。
1.4室內(nèi)壓力檢測(cè)控制為避免化驗(yàn)室氣流滲出實(shí)驗(yàn)室，造成交叉污染，應(yīng)控制化驗(yàn)室內(nèi)氣壓使其相對(duì)于走廊和辦公休息區(qū)域?yàn)樨?fù)壓。在化驗(yàn)室內(nèi)設(shè)計(jì)送風(fēng)管，并在送風(fēng)管上安裝與壓力無(wú)關(guān)的變風(fēng)量風(fēng)閥，送風(fēng)管上的變風(fēng)量風(fēng)閥與排風(fēng)管上的變風(fēng)量風(fēng)閥聯(lián)鎖控制，使得化驗(yàn)室內(nèi)的送風(fēng)量與排風(fēng)量的差值保持恒定，保持化驗(yàn)室負(fù)壓，空氣從走廊流入化驗(yàn)室，避免有害物的散出。同時(shí)，在確保安全的前提下，使通風(fēng)柜能以最小的排風(fēng)和補(bǔ)風(fēng)風(fēng)量操作，節(jié)省能源。
2送風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)化驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)如圖2所示。
2.1風(fēng)管系統(tǒng)設(shè)計(jì)現(xiàn)在化驗(yàn)室建筑面積越來(lái)越大，房間越來(lái)越多，合理的送排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)就尤為重要。在定風(fēng)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)連接4臺(tái)左右的通風(fēng)柜或氣體通風(fēng)設(shè)施，這在變風(fēng)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)不太適用，會(huì)造成資金和能源的浪費(fèi)。變風(fēng)量系統(tǒng)根據(jù)建筑物的類型一般可以按橫向或豎向分區(qū)，橫向分區(qū)即按每層來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)或幾個(gè)送、排風(fēng)系統(tǒng)，每層的排風(fēng)機(jī)和新風(fēng)機(jī)集中布置，排風(fēng)機(jī)和新風(fēng)機(jī)均設(shè)置在各自獨(dú)立的風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)；豎向分區(qū)是把一個(gè)或幾個(gè)建筑跨度內(nèi)的各個(gè)樓層的房間劃分成一個(gè)排風(fēng)系統(tǒng)，通過(guò)匯總立管引至屋面，所有的排風(fēng)機(jī)在屋頂或頂層機(jī)房?jī)?nèi)統(tǒng)一布置，但是送風(fēng)系統(tǒng)仍按橫向劃分。橫向分區(qū)的優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有豎向立管，減少了風(fēng)管穿越樓板和屋面的次數(shù)，但由于變風(fēng)量系統(tǒng)風(fēng)量大，計(jì)算出的風(fēng)管管徑也會(huì)相應(yīng)較大，橫向分區(qū)系統(tǒng)難免會(huì)出現(xiàn)排風(fēng)管和送風(fēng)管交叉現(xiàn)象，這樣就要求建筑物的層高很高，以滿足房間上部區(qū)域風(fēng)管的布置需要，一般采用變風(fēng)量通風(fēng)設(shè)計(jì)的化驗(yàn)室最低建筑層高取4.8m；另一方面，有些化驗(yàn)室屋頂在建筑設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)為坡屋頂，這樣就無(wú)法在屋頂設(shè)置風(fēng)機(jī)，只能按照橫向來(lái)分區(qū)設(shè)計(jì)。豎向分區(qū)避免了排風(fēng)管和送風(fēng)管在室內(nèi)交叉的情況，但是現(xiàn)在的化驗(yàn)室建筑面積普遍較大，在進(jìn)行防火設(shè)計(jì)時(shí)，通常會(huì)把每一層設(shè)計(jì)為一個(gè)防火分區(qū)或幾個(gè)防火分區(qū)，這樣在每層的排風(fēng)支管上就必須要增加防火閥，以滿足建筑防火規(guī)范的要求；此外排風(fēng)立管還會(huì)占用化驗(yàn)室內(nèi)的空間，在有些實(shí)驗(yàn)設(shè)備較多面積緊張的化驗(yàn)室內(nèi)，可能會(huì)造成擁擠的感覺(jué)。圖2所示就是豎向分區(qū)實(shí)例。在設(shè)計(jì)中，不管是橫向分區(qū)還是豎向分區(qū)，都必須按照設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)進(jìn)行劃分：（1）同一類型的房間宜劃分在同一系統(tǒng)。（2）排出氣體性質(zhì)相同的房間或通風(fēng)設(shè)備應(yīng)設(shè)計(jì)成一個(gè)系統(tǒng)。（3）對(duì)于有極度、高度危害物質(zhì)或極難聞氣體物質(zhì)必須單獨(dú)設(shè)計(jì)成一個(gè)系統(tǒng)，不應(yīng)和其他通風(fēng)系統(tǒng)合用。
2.2系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)要真正實(shí)現(xiàn)化驗(yàn)室理想的氣流組織，排風(fēng)量、送風(fēng)量以及房間的壓差控制尤為關(guān)鍵。在定風(fēng)量系統(tǒng)和有些傳統(tǒng)的變風(fēng)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，一般在通風(fēng)柜連接的管道上設(shè)置蝶閥，依靠手動(dòng)或自動(dòng)開(kāi)大或減少風(fēng)閥來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)風(fēng)量，這樣不僅會(huì)造成風(fēng)量的浪費(fèi)，更重要的是還會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)柜面風(fēng)速不穩(wěn)定，這對(duì)化驗(yàn)室的安全非常不利。有些傳統(tǒng)的變風(fēng)量系統(tǒng)即使是已經(jīng)采用風(fēng)速控制系統(tǒng)，也只是在通風(fēng)柜面風(fēng)速改變之后才會(huì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制緩慢且頻繁。所以，不管是采用定風(fēng)量系統(tǒng)還是變風(fēng)量系統(tǒng)，室內(nèi)的壓差都不穩(wěn)定，氣流組織難達(dá)到理想效果。因此，在變風(fēng)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就需要采用合理的風(fēng)量控制閥和室內(nèi)壓差控制系統(tǒng)來(lái)解決系統(tǒng)管網(wǎng)風(fēng)量變化和室內(nèi)壓差變化這一類問(wèn)題。風(fēng)量控制閥包括變風(fēng)量控制閥和定風(fēng)量控制閥，它們的特點(diǎn)是：（1）壓力無(wú)關(guān)性。在通風(fēng)柜運(yùn)行過(guò)程中對(duì)通風(fēng)柜面風(fēng)速影響最大的因素就是通風(fēng)系統(tǒng)管網(wǎng)壓力，由于其他通風(fēng)柜或通風(fēng)設(shè)備的開(kāi)閉，或管網(wǎng)其他方面變化會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)柜管路壓力發(fā)生變化，而且這種變化是會(huì)經(jīng)常發(fā)生的。風(fēng)量控制閥能根據(jù)管網(wǎng)壓力變化自動(dòng)調(diào)整，這個(gè)過(guò)程是伴隨管網(wǎng)壓力變化同時(shí)發(fā)生的，實(shí)現(xiàn)了快速穩(wěn)定的風(fēng)量控制。（2）反應(yīng)速度快。系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間短，達(dá)到要求的風(fēng)量值所用時(shí)間一般在1s以內(nèi)，在通風(fēng)柜調(diào)節(jié)門(mén)到位后的1s以內(nèi)即可達(dá)到指令值，同時(shí)化驗(yàn)室送風(fēng)和總的排風(fēng)控制系統(tǒng)也快速響應(yīng)以維持正確的房間壓力。（3）風(fēng)量控制精度高。風(fēng)量控制精度在±5%以內(nèi)，在通風(fēng)柜調(diào)節(jié)門(mén)變化時(shí)，通風(fēng)柜的面風(fēng)速可保持在（0.5±0.1）m/s。（4）風(fēng)量可調(diào)節(jié)比高。最大風(fēng)量和最小風(fēng)量比例為20∶1，高的調(diào)節(jié)比使系統(tǒng)可利用的參差系數(shù)大，適用于通風(fēng)柜數(shù)量多的大通風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)化驗(yàn)室房間較多，通風(fēng)柜數(shù)量也相應(yīng)較多時(shí)，風(fēng)量控制閥的調(diào)節(jié)比高，就可以降低通風(fēng)柜最低運(yùn)行風(fēng)量，有效降低通風(fēng)柜的運(yùn)行能耗。大的排風(fēng)系統(tǒng)還可減少風(fēng)機(jī)的數(shù)量，減少風(fēng)管的數(shù)量，減少風(fēng)管占用建筑物內(nèi)的空間?？刂葡到y(tǒng)其他的部件包括風(fēng)速傳感器、管道壓力傳感器、房間壓差變送器、中央控制器等，加上風(fēng)量控制閥，它們一同構(gòu)成了整個(gè)變風(fēng)量系統(tǒng)的控制神經(jīng)。具體控制系統(tǒng)的安裝方式為：每臺(tái)通風(fēng)柜排風(fēng)支管上安裝1臺(tái)變風(fēng)量控制閥，它會(huì)依據(jù)通風(fēng)柜上的監(jiān)視器反饋數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)節(jié)門(mén)開(kāi)啟的大小和運(yùn)行狀態(tài)，以此來(lái)控制通風(fēng)柜的排風(fēng)量；風(fēng)速傳感器會(huì)一直檢測(cè)通風(fēng)柜的面風(fēng)速，以使其保持在0.5m/s左右。在化驗(yàn)室其他通風(fēng)設(shè)備（萬(wàn)向排風(fēng)罩、原子吸氣罩、氣瓶柜、試劑柜等）的排風(fēng)匯總管上安裝1臺(tái)定風(fēng)量風(fēng)閥，保證這些通風(fēng)設(shè)備在系統(tǒng)運(yùn)行中保持排風(fēng)量始終不變。在新風(fēng)送風(fēng)支管上安裝1臺(tái)變風(fēng)量風(fēng)閥，并且與排風(fēng)管上的變風(fēng)量風(fēng)閥聯(lián)鎖，根據(jù)室內(nèi)的排風(fēng)量控制化驗(yàn)室的送風(fēng)量，以保持室內(nèi)壓力恒定?；?yàn)室內(nèi)安裝房間壓差變送器，與系統(tǒng)聯(lián)鎖，檢查室內(nèi)壓力，同樣用于保證室內(nèi)的壓力恒定。最后所有的控制信號(hào)均傳送給中央控制器，當(dāng)發(fā)現(xiàn)風(fēng)量變化時(shí)，中央控制器會(huì)給機(jī)房?jī)?nèi)的排風(fēng)機(jī)或新風(fēng)機(jī)發(fā)出信號(hào)，調(diào)整其排風(fēng)機(jī)的排風(fēng)量或新風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量。
3其他方面
由于化驗(yàn)室的特殊性，在設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：（1）對(duì)于會(huì)排出含有濃度較高的爆炸危險(xiǎn)性物質(zhì)的通風(fēng)柜，應(yīng)采用防爆風(fēng)機(jī)?；?yàn)室中一般需要設(shè)置防爆風(fēng)機(jī)的房間有：樣品分析室、液化氣分析室、試劑儲(chǔ)存室、焦炭硫磺分析室、樣品留樣間、辛烷值機(jī)室、藥品庫(kù)等。（2）當(dāng)排出的氣體含有極度、高度危害物質(zhì)或者極難聞氣體物質(zhì)且濃度超過(guò)規(guī)定允許排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)采取凈化處理措施，排放口高度應(yīng)符合國(guó)家相關(guān)規(guī)定?；?yàn)室排放的廢氣主要有無(wú)機(jī)酸廢氣和有機(jī)廢氣，由于化驗(yàn)室場(chǎng)地有限，不方便采用大型凈化裝置，而且化驗(yàn)室的廢氣量相對(duì)較小，通常都是稀釋后直接排放，若必須使用凈化裝置時(shí)，也只使用小型的廢氣凈化裝置。處理無(wú)機(jī)酸廢氣時(shí)可采用酸氣吸附劑，處理有機(jī)廢氣時(shí)可采用活性炭吸附劑。（3）化驗(yàn)室一般都必須采用防腐蝕的通風(fēng)設(shè)備，風(fēng)管應(yīng)采用無(wú)機(jī)玻璃鋼管或其他塑料等防腐蝕管；風(fēng)量控制閥、萬(wàn)向排風(fēng)罩等也必須有相應(yīng)的防腐蝕措施。（4）現(xiàn)在的變風(fēng)量系統(tǒng)均設(shè)計(jì)為全新風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)機(jī)和新風(fēng)機(jī)均采用變頻控制，在滿足化驗(yàn)室內(nèi)通風(fēng)量的前提下，盡可能地減少系統(tǒng)送風(fēng)量，從而節(jié)約化驗(yàn)室空調(diào)能耗。另一方面，在一些南方潮濕地區(qū)還需要控制好新風(fēng)機(jī)的機(jī)械露點(diǎn)，防止出現(xiàn)化驗(yàn)室內(nèi)濕度過(guò)大的現(xiàn)象。
作者：楊輝史永果單位：洛陽(yáng)瑞澤石化工程有限公司中國(guó)石油天然氣第一建設(shè)公司
1.加強(qiáng)管道布置
在石油化工管道設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的一環(huán)就是管道布置；管道布置時(shí)，不僅要滿足管道系統(tǒng)施工、操作、檢修以及自身要求，而且還必須結(jié)合工藝、生產(chǎn)、設(shè)備布置要求進(jìn)行。所以管道設(shè)計(jì)中要充分考慮管道布置問(wèn)題，具體應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：（1）管廊附加余量；在對(duì)管廊設(shè)計(jì)過(guò)程中，普遍的做法是管廊設(shè)計(jì)余量留有百分之十到百分之二十。不過(guò)，當(dāng)裝置運(yùn)行幾年時(shí)間后，如果還以普遍的設(shè)計(jì)余量為主是根本不夠的，所以應(yīng)保持百分之二十到百分之三十的管廊設(shè)計(jì)余量。（2）安全閥的管道布置；在連接安全閥出口和泄壓總管過(guò)程中，應(yīng)避免總管內(nèi)的的凝液逆流進(jìn)支管，所以實(shí)際連接時(shí)要從上部朝著正確的流向以45°角斜插入總管，在避免凝液逆流入支管的同時(shí)還一定程度上減少了安全閥的背壓。倘若安全閥的定壓在7.0MPa以上，那么這時(shí)就應(yīng)根據(jù)45°角順著流向插入總管；倘若安全閥出口位置要低于泄壓總管，那么應(yīng)避免袋形管段積液情況。（3）夾套管；要求內(nèi)管直管段對(duì)接焊縫的距離大小應(yīng)保持在200mm以內(nèi)，首選無(wú)縫對(duì)焊管件，彎頭不得超過(guò)1.0DN。在準(zhǔn)備對(duì)外管裝配前，應(yīng)做好內(nèi)管焊縫的無(wú)損檢測(cè)和壓力試驗(yàn)，當(dāng)檢測(cè)與施壓都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后，才能真正進(jìn)行外管的裝配。同時(shí)，在設(shè)計(jì)夾套管過(guò)程中，應(yīng)針對(duì)內(nèi)管材質(zhì)選擇相應(yīng)的支承塊，這樣就不會(huì)因?yàn)椴馁|(zhì)的不同而導(dǎo)致內(nèi)外管出現(xiàn)漲縮差異。
2.管架設(shè)計(jì)
管架設(shè)計(jì)在石油化工管道設(shè)計(jì)中也屬于重點(diǎn)部分，其與管道設(shè)計(jì)之間有著不可分割的聯(lián)系。一旦管架設(shè)計(jì)中存在缺陷，將會(huì)出現(xiàn)斷裂對(duì)所用設(shè)備造成損壞，更有甚者導(dǎo)致管道運(yùn)行中存在巨大的安全隱患。因此設(shè)計(jì)管架過(guò)程中應(yīng)考慮好以下問(wèn)題：（1）沿塔鋪設(shè)的管線；在沿塔鋪設(shè)的管線中一般只會(huì)安裝一個(gè)非剛性的承重支架。該支架頂和塔頂封頭焊縫線間的距離是150mm。如果單個(gè)承重支架的荷重要比承重量高，那么應(yīng)設(shè)置彈簧吊架承重支架，與導(dǎo)向支架間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)木嚯x，要求最底部的導(dǎo)向支架與水平管間的距離應(yīng)大于其高度的三分之一。（2）適當(dāng)減少?gòu)椈杉?；彈簧架屬于管架中的一類，相較于其他管架，彈簧架的價(jià)格昂貴，安裝十分繁瑣，更為嚴(yán)重的不足是長(zhǎng)期使用后會(huì)出現(xiàn)彈簧失效情況。彈簧架安裝過(guò)程中，通常通過(guò)定位銷將其固定，這個(gè)時(shí)候只具備剛性支吊架功能。在水壓測(cè)試彈簧支吊架后，進(jìn)行蒸汽吹掃，并將定位銷拆除。
3.材料選擇
選擇優(yōu)質(zhì)匹配的材料對(duì)管道裝置的正常有序運(yùn)行起到了重要的保障作用，也有利于日后的維修及技術(shù)改造。實(shí)際應(yīng)考慮好以下幾點(diǎn)：（1）不得將管道的設(shè)計(jì)溫度當(dāng)做明確管道隔熱性能的參考依據(jù)，管道是否具備較好的隔熱性能，完全在于實(shí)際操作環(huán)境與環(huán)境溫度差、生產(chǎn)工藝對(duì)介質(zhì)的要求。（2）通過(guò)法蘭來(lái)連接的管道，管道至少有一端要安裝活套法蘭。倘若實(shí)際未安裝活套法蘭，那么就會(huì)導(dǎo)致實(shí)際作業(yè)時(shí)螺栓孔難以對(duì)正的情況。（3）在選擇輸送具有較大可燃性、爆炸性介質(zhì)以及起到隔熱保護(hù)作用的管道材料時(shí)，如果以軟密封球閥為主，那么使用防靜電、防火結(jié)構(gòu)球閥最為理想，保證閥桿長(zhǎng)度相當(dāng)。
4.結(jié)論
綜上所述可知，石油化工管道設(shè)計(jì)高水平是保障石油化工管道正常有序運(yùn)行的關(guān)鍵。本文雖對(duì)石油化工管道設(shè)計(jì)事項(xiàng)予以了詳細(xì)的分析和研究，但對(duì)管道設(shè)計(jì)造成影響的因素還有很多，所以設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)善于總結(jié)、積累工作經(jīng)驗(yàn)，不斷提高自身設(shè)計(jì)水平，及時(shí)處理存在的設(shè)計(jì)問(wèn)題，唯有如此，才會(huì)有效抵制安全隱患的發(fā)生。
作者：鄧晨旭馬勇單位：北京華福工程有限公司天津分公司
1石油化工裝置低壓大口徑管道的設(shè)計(jì)原則
1.1支管連接的設(shè)計(jì)原則整體補(bǔ)強(qiáng)法及三通是大口徑管道支管連接中常用的連接形式。整體補(bǔ)強(qiáng)法中，主要的施工方法是使主管的局部厚度增加，而具體的厚度增加值則要通過(guò)應(yīng)力分析來(lái)進(jìn)行確定，同時(shí)要參照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)厚度要求；如果是采用三通與主管直接焊接，主要采用的是相鄰支管引出的方式。除了與閥門(mén)相連接時(shí)要有法蘭，其他連接方式中，首選焊接連接的連接方式，該種連接方式能夠有效的減少維修工作中的工作量。
1.2大口徑管道設(shè)計(jì)的安全可靠性原則在石油化工裝置低壓大口徑管道設(shè)計(jì)的各項(xiàng)原則中，最主要的設(shè)計(jì)原則就是要遵從安全可靠性原則，這就需要在開(kāi)始大口徑管道的設(shè)計(jì)之前，綜合考慮各種因素，對(duì)影響大口徑管道安全性能的各種因素進(jìn)行綜合分析，做好統(tǒng)籌規(guī)劃工作，要根據(jù)管道所要運(yùn)輸?shù)氖突ぎa(chǎn)品的化學(xué)性質(zhì)，選擇合適的管道材料及安全防護(hù)措施。對(duì)于需要運(yùn)輸可燃性氣體、可燃性液體等氣體的管道，為了提高管道的柔性，一般采用自然補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償方式，不建議采用金屬波紋管膨脹節(jié)的補(bǔ)償方式。石油化工系統(tǒng)的大口徑管道，不僅具有管道特性還具有壓力容器的相關(guān)性能，這會(huì)使得管道在使用過(guò)程中，局部地區(qū)會(huì)形成應(yīng)力集。這就要求在管道應(yīng)力分析的過(guò)程中，綜合考慮器件的參數(shù)性能及施工工況等各種因素，如閥門(mén)制造中的要求、管道設(shè)計(jì)中力矩的要求等。為了將管道的應(yīng)力控制在合理的范圍內(nèi)，應(yīng)該對(duì)理論值與實(shí)際值之間的偏差進(jìn)行有效的分析。另外，在考慮大口徑管道的安全可靠性時(shí)，還應(yīng)該考慮到風(fēng)載荷的影響。
1.3大口徑管道設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)合理性原則大口徑管道設(shè)計(jì)中，其經(jīng)濟(jì)合理性也是需要考慮的重要因素之一。在保證管道的安全可靠性的前提下，要盡量降低管道的成本，盡量減少管道的組件數(shù)量，降低管道的長(zhǎng)度。為了減少管道切割及焊接的工作量，在管道的采購(gòu)過(guò)程中，應(yīng)該與供貨商進(jìn)行良好的協(xié)商，使生產(chǎn)出來(lái)的管道長(zhǎng)度與工程的要求相符。
2石油化工裝置低壓大口徑管道的維護(hù)要點(diǎn)
為了保證大口徑管道的使用安全，對(duì)其進(jìn)行有效的維護(hù)是非常必要的。對(duì)于管道的磨損情況要進(jìn)行定期的檢查，對(duì)孔板的流速進(jìn)行合理的控制。石油化工產(chǎn)品通常對(duì)管道具有一定的腐蝕作用，這就要求在使用的過(guò)程中，對(duì)大口徑管道的腐蝕情況進(jìn)行定期的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)該及時(shí)的予以維修或更換。對(duì)于出現(xiàn)泄露的管道，應(yīng)該在查明其泄露原因的基礎(chǔ)上，采取適當(dāng)?shù)拇胧┯枰蕴幚?。在管道的設(shè)計(jì)施工階段，對(duì)管道的布置進(jìn)行了合理的規(guī)劃，但是在其使用的過(guò)程中，容易受到各種因素的影響，使管道的布置發(fā)生改變。因此，在管道的維護(hù)階段，應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)拇胧?，?duì)管道的布置情況予以固定，同時(shí)對(duì)于對(duì)管道布置有較大影響的干擾，應(yīng)該想辦法予以消除。在進(jìn)行地下大口徑管道的鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)該對(duì)鋪設(shè)區(qū)域的車(chē)輛荷載進(jìn)行分析，防止因車(chē)輛的重載對(duì)管道造成破壞。在管道的使用過(guò)程中，應(yīng)該選用合理的污垢處理措施，對(duì)管道中的污垢予以清理，保證管道的正常運(yùn)行。石油化工管道在使用的過(guò)程中，很容易因?yàn)楦鞣N因素的影響發(fā)生爆炸，這就需求對(duì)安全閥、壓力表等運(yùn)行情況予以嚴(yán)密的檢測(cè)，如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，應(yīng)該立即進(jìn)行處理。另外，如果安全閥、壓力表等設(shè)備自身出現(xiàn)故障，應(yīng)該立即予以更換，保證大口徑管道的使用安全。
3結(jié)語(yǔ)
石油化工產(chǎn)品在進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)，主要的運(yùn)輸介質(zhì)就是管道，但是石油化工產(chǎn)品的化學(xué)性質(zhì)存在一定的特殊性，這就要求在進(jìn)行石油化工裝置低壓大口徑管道的設(shè)計(jì)時(shí)，依據(jù)工程施工的整體要求，遵守相關(guān)的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。本文對(duì)其設(shè)計(jì)原則及維護(hù)要點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，對(duì)于大口徑管道的設(shè)計(jì)有一定的參照作用。
作者：孫曉琳單位：遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院
1石油化工泵裝置的管線布設(shè)方法
1.1泵入口位置異徑偏心管的應(yīng)用對(duì)于石油化工泵來(lái)講，科學(xué)的管道設(shè)計(jì)是確保其正常工作的基礎(chǔ)與前提。如果石油泵的入口管體系發(fā)生改變，則變徑管能夠在變徑位置將氣體匯集起來(lái)，防止發(fā)生由于安裝不合適而引發(fā)的汽蝕問(wèn)題。在泵的入口水平端，需要選取異徑的偏心管進(jìn)行施工，在裝設(shè)異徑偏心管期間，一般選用頂平安裝操作，同時(shí)加裝低點(diǎn)排液裝置。
1.2石油泵入口端直管的布設(shè)在液體流入石油泵內(nèi)后，加入存在渦流、偏流情況，很容易損壞液體的流動(dòng)平衡，變更石油泵的養(yǎng)成，并且造成氣阻問(wèn)題，進(jìn)而降低泵的工作質(zhì)量及效率，減少泵的使用時(shí)間。所以，相關(guān)工作人員在進(jìn)行管道規(guī)劃期間，需要在石油泵的入口位置加裝一段直管階段，進(jìn)而縮減其對(duì)泵的作用。如果泵的類別不同，則其前方的直管段也存在差別。例如：如果泵的類別為側(cè)向吸入形式，那么吸入口前方的直管長(zhǎng)度需要超過(guò)管道直徑的3倍以上；如果泵的類別為雙吸離心泵，為了防止發(fā)生汽蝕問(wèn)題，則應(yīng)保證雙吸泵的入口成對(duì)稱狀態(tài)?；诒幂S同吸入管道平行的基礎(chǔ)上，需要保證直管段長(zhǎng)度超過(guò)7倍的管道直徑。當(dāng)石油泵的軸同吸入管線成垂直狀態(tài)，則閥門(mén)、彎頭等均可被視為直管段。
2石油化工冷換裝置的管線布設(shè)方法
針對(duì)石油化工裝置的其他工藝來(lái)講，冷換裝置的管線鋪設(shè)技術(shù)相對(duì)較為簡(jiǎn)單。在布設(shè)換熱設(shè)備的管道期間，需要嚴(yán)格遵照PID的內(nèi)容，并且對(duì)管線的經(jīng)濟(jì)性急柔性予以深入思考。優(yōu)先考慮合金材質(zhì)管道及直徑較大的管道，盡可能縮減管道的長(zhǎng)度，減少管道的彎頭。重點(diǎn)對(duì)冷卻設(shè)備的檢修操作、熱應(yīng)力、操作空間等予以關(guān)注。
2.1設(shè)備的操作及檢修空間對(duì)于管殼形式的換熱設(shè)備來(lái)講，不管是否采用集中布設(shè)的方法，亦或是選用單獨(dú)布設(shè)技術(shù)，都需要保證管道的布設(shè)同管箱位置的管束空間不發(fā)生矛盾，并且也不會(huì)對(duì)管殼及箱頭的側(cè)面拆卸空間造成阻礙。在布設(shè)換熱設(shè)備的管道期間，需要確保管道操作及維修方便，同時(shí)不阻礙通行及檢修。將裝有調(diào)節(jié)閥門(mén)或者閥門(mén)組的管道放置在接近換熱設(shè)備的操作途徑上，同時(shí)盡可能保證調(diào)節(jié)的閥門(mén)同機(jī)械設(shè)備成平行狀態(tài)。在換熱設(shè)備四周加裝溫度計(jì)，將閥門(mén)等構(gòu)件安放到距離通道較近的位置，從而為后續(xù)觀察及操作提供方便，保證換熱設(shè)備同法蘭、筒體之間的距離符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
2.2管道的熱應(yīng)力一般情況下，換熱設(shè)備在設(shè)置固定點(diǎn)時(shí)應(yīng)將其位置加設(shè)在管箱的頂部位置，同封口處管嘴項(xiàng)鏈的管道需要細(xì)致考量換熱設(shè)備由于溫度作用而發(fā)生膨脹的情況。在設(shè)計(jì)冷卻設(shè)備的管線期間，不可以讓管嘴承載過(guò)大的合力及作用。如果管道類別為高溫管道時(shí)，則管線的形狀需要具備良好的熱補(bǔ)償性能。利用加設(shè)導(dǎo)向支架及固定支架的方法分散管嘴的作用力，從而保證管道順利工作。
3總結(jié)
總而言之，對(duì)于石油化工裝置來(lái)講，管道的設(shè)計(jì)技術(shù)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的技術(shù)內(nèi)容，不但需要設(shè)計(jì)從業(yè)者自身具備良好的專業(yè)知識(shí)及綜合素養(yǎng)，掌握相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，同時(shí)還需要設(shè)計(jì)從業(yè)者不斷提高自身的設(shè)計(jì)理念，更新自身的設(shè)計(jì)思路。
作者：孫曉琳單位：遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院
1現(xiàn)階段石化裝置防火設(shè)計(jì)方案思路
現(xiàn)階段新建石油化工工程的防火設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格遵守GB50160—2008《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱防火規(guī)范)，防火設(shè)計(jì)思路嚴(yán)格執(zhí)行了防火規(guī)范的總體思路:“預(yù)防—隔離—控制—撲救—避難”，這一思路貫穿了防火規(guī)范的前后。預(yù)防是指解決可燃物的跑、冒、滴、漏，隔離是要防止泄漏的可燃物與明火接觸(一般采取設(shè)置水幕、蒸汽幕、建筑物內(nèi)通風(fēng)等措施)，制是指防止火災(zāi)蔓延(一般采取設(shè)防火間距、耐火涂層、噴淋冷卻等措施)，撲救是指對(duì)火災(zāi)進(jìn)行撲救的消防能力，避難指現(xiàn)場(chǎng)人員能迅速離開(kāi)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。由此可以看出防火設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。在工程設(shè)計(jì)中，不僅要重視防火間距、總體布局，還要重視消防設(shè)施的配備。
2基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的防火設(shè)計(jì)方案的可行性
防火規(guī)范所規(guī)定的內(nèi)容都是最基本的，具有普遍性，是成熟的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。對(duì)于某項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)，符合了防火規(guī)范的要求，并不一定表明該項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的防火設(shè)計(jì)是完善的。因?yàn)楣こ添?xiàng)目設(shè)計(jì)中涉及到許多特性問(wèn)題及防火規(guī)范未包括的新技術(shù)問(wèn)題，這就在客觀上說(shuō)明制定針對(duì)性的防火設(shè)計(jì)方案的必要性。防火規(guī)范對(duì)其應(yīng)用范圍作了說(shuō)明，規(guī)定“新建石油化工工程的防火設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格遵守本規(guī)范?！偷?cái)U(kuò)建或改建的石油化工工程的防火設(shè)計(jì)應(yīng)首先按本規(guī)范執(zhí)行，當(dāng)執(zhí)行本規(guī)范某些條款確有困難時(shí)，在采取有效的防火措施后，可適當(dāng)放寬要求，但應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)估，并得到有關(guān)主管部門(mén)的認(rèn)可?！奔磳?duì)于就地改擴(kuò)建工程由于已有部分不符合現(xiàn)有規(guī)范的要求，建設(shè)單位可以在主管部門(mén)認(rèn)可的前提下對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)程度再確定采取的防火設(shè)計(jì)內(nèi)容。這一說(shuō)明可以理解為對(duì)基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的防火設(shè)計(jì)在法規(guī)層面的認(rèn)可。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》編制組為了解著火油罐火焰輻射熱對(duì)鄰近罐的影響，運(yùn)用挪威船級(jí)社的安全計(jì)算軟件，對(duì)浮頂罐20m防火間距作出安全評(píng)價(jià)。雖然僅僅是對(duì)油罐火災(zāi)后果進(jìn)行的計(jì)算分析，但也是對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中一種有益的應(yīng)用。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的核心是判斷風(fēng)險(xiǎn)是否可以接受，風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)是用來(lái)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的重要性加以判斷的準(zhǔn)則，是基于風(fēng)險(xiǎn)的防火設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局已提出了可接受風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則，中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司、中國(guó)石油化工集團(tuán)公司也分別制定了其內(nèi)部的可接受風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則。近年來(lái)隨著定量風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)的發(fā)展及推廣，國(guó)內(nèi)多數(shù)液化天然氣工程均已進(jìn)行過(guò)定量風(fēng)險(xiǎn)分析。這些工作都對(duì)項(xiàng)目的安全設(shè)計(jì)提供了重要依據(jù)。
3基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的防火設(shè)計(jì)方案的應(yīng)用舉例
基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的防火設(shè)計(jì)的應(yīng)用主要在以下三個(gè)方面。
3．1對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備、設(shè)施的關(guān)注高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備、設(shè)施是通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估確定出來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)排序較高的設(shè)備，如熱油泵、高大框架等。這一部分的設(shè)備設(shè)施應(yīng)該在防火設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)關(guān)注?，F(xiàn)有的防火規(guī)范在確定防火間距時(shí)，考慮的主要原則和依據(jù)有:重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象(人員集中場(chǎng)所)、可燃物質(zhì)類別、火災(zāi)影響距離和可燃?xì)怏w擴(kuò)散范圍、點(diǎn)火源/釋放源的分類等因素，均簡(jiǎn)單地從火災(zāi)后果的角度提出應(yīng)對(duì)措施，而不是設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法有很多種，主要分為定性、定量?jī)深?。其中較為簡(jiǎn)便、有效的分析方法主要有事件樹(shù)分析、風(fēng)險(xiǎn)矩陣、保護(hù)層分析等。當(dāng)然也可以通過(guò)建立簡(jiǎn)單的風(fēng)險(xiǎn)分析數(shù)學(xué)模型判斷高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備，如文獻(xiàn)就利用模糊綜合評(píng)判法來(lái)確定關(guān)鍵設(shè)備。中國(guó)石化工程建設(shè)有限公司目前承擔(dān)一個(gè)以火災(zāi)事故概率統(tǒng)計(jì)分析及輻射熱火災(zāi)模擬計(jì)算為基礎(chǔ)的關(guān)于火災(zāi)探測(cè)技術(shù)及滅火系統(tǒng)的研究課題，就是一種針對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備、設(shè)施實(shí)施的防火設(shè)計(jì)方案研究。
3．2對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)事故的關(guān)注防火規(guī)范的設(shè)置僅考慮局部設(shè)備著火的影響，不考慮重大火災(zāi)爆炸事故的影響，僅著眼于有限的生產(chǎn)實(shí)踐中出現(xiàn)的高頻率、小規(guī)模、低損失的火災(zāi)事故，而不考慮“低頻率、大規(guī)模、高損失的特殊事故”。從事故的發(fā)生發(fā)展角度看，是存在一系列可以傳播危險(xiǎn)的事故序列，從失事點(diǎn)到事故后果之間有著復(fù)雜的中間原因、后果。同樣，導(dǎo)致這一事故序列風(fēng)險(xiǎn)較高的原因也很復(fù)雜。顯然對(duì)一些“中等頻率、大規(guī)模、高損失的事故”也應(yīng)該采取防范措施并密切關(guān)注。對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)施進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)采取的分析方法同樣也適用于事故序列分析，另外也可采取一些系統(tǒng)性的分析方法，如危險(xiǎn)與可操作性研究、領(lǐng)結(jié)圖分析等。
3．3對(duì)已有消防設(shè)施的評(píng)估對(duì)已有消防設(shè)施的評(píng)估主要集中在對(duì)消防設(shè)施的可靠性和有效性兩方面的分析。以設(shè)施可靠性為中心的評(píng)價(jià)，主要考慮各子系統(tǒng)的可靠性。應(yīng)用事件樹(shù)、事故樹(shù)等常用的風(fēng)險(xiǎn)分析方法對(duì)各系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析，找出對(duì)系統(tǒng)可靠性影響較大的因素，采取針對(duì)性的防范措施來(lái)提高消防系統(tǒng)的可靠性。針對(duì)消防設(shè)施有效性的評(píng)價(jià)一般采用計(jì)算機(jī)輔助軟件進(jìn)行分析。(1)事故后果模擬分析事故后果模擬分析軟件主要針對(duì)設(shè)置的災(zāi)害后果條件計(jì)算其影響范圍，常用的軟件有DNV-PHAST，Shell-FRED等。文獻(xiàn)［8］介紹了利用PHAST軟件模擬火災(zāi)后果分析平面布置。本研究以Shell-FRED為例介紹其在消防設(shè)施有效性評(píng)價(jià)方面的應(yīng)用。ShellFRED是殼牌公司開(kāi)發(fā)的一套用于對(duì)危險(xiǎn)品泄漏后果建模的軟件系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)火災(zāi)(池火災(zāi)、罐頂火、壕溝火、噴射火)事故后果的模擬，可以計(jì)算出距離事故點(diǎn)某一場(chǎng)所受到事故的影響結(jié)果。影響結(jié)果包括對(duì)人員的影響和對(duì)設(shè)備的影響。對(duì)人員影響的計(jì)算結(jié)果包括:①正常著裝并佩戴安全帽的人員在指定位置能夠暴露的最長(zhǎng)時(shí)間(s);②指定位置人員接收的熱量;③熱量對(duì)指定位置人員造成的生理影響。這3個(gè)數(shù)據(jù)可以評(píng)判消火栓、消防炮等消防設(shè)施設(shè)置位置的合理性，也可以用來(lái)判斷指定位置的消防隊(duì)員能否完成規(guī)定的滅火作業(yè)步驟，可以優(yōu)化滅火作業(yè)步驟。對(duì)設(shè)備的影響計(jì)算結(jié)果除了常規(guī)的熱輻射計(jì)算外，還會(huì)得到鋼制設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間暴露在火災(zāi)環(huán)境后可能達(dá)到的表面溫度，表面溫度本身就可能成為二次火災(zāi)事故的點(diǎn)火源，也可能燙傷人員及滅火設(shè)施(如消防水管)。(2)事故過(guò)程數(shù)值仿真軟件分析數(shù)值仿真軟件分析是運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)技術(shù)，根據(jù)使用者定義的條件通過(guò)對(duì)區(qū)域內(nèi)的流場(chǎng)分析計(jì)算獲得接近真實(shí)場(chǎng)景的計(jì)算結(jié)果。該類軟件已廣泛應(yīng)用于航空/航天、汽車(chē)制造、機(jī)械制造、石油化工等各行業(yè)。能夠較好地應(yīng)用于火災(zāi)環(huán)境數(shù)值仿真的軟件主要有:ANSYS(通用大型的有限元分析軟件，能對(duì)應(yīng)力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、流體場(chǎng)、進(jìn)行有限元分析)、FLACS(燃燒速度仿真模擬)、KFX(KameleonFireEx，ComputIT公司所開(kāi)發(fā))等。與其他軟件比起來(lái)KFX可以幫助設(shè)計(jì)人員完成消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(噴頭的布局、類型及方案的選擇)、消防系統(tǒng)的驗(yàn)證，效果的模擬。用KFX可以模擬噴水對(duì)火災(zāi)發(fā)展的作用以及火焰和液滴之間的相互作用，可以模擬所有類型的消防系統(tǒng)，例如噴淋系統(tǒng)、自動(dòng)噴水系統(tǒng)、水幕、水霧系統(tǒng)等。模擬復(fù)雜空間、封閉空間內(nèi)的火災(zāi)，考慮外部風(fēng)場(chǎng)和自然通風(fēng)或人工通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)火災(zāi)的影響。模擬設(shè)備及承重結(jié)構(gòu)在含有和不含有消防水系統(tǒng)時(shí)的熱載荷情況，包括動(dòng)力學(xué)響應(yīng)、變形和結(jié)構(gòu)的整體塌陷。
4小結(jié)
基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的防火設(shè)計(jì)開(kāi)展的前提是必須符合現(xiàn)行的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，在此前提下通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)，利用最低合理可行原則為較高風(fēng)險(xiǎn)提出措施，使得系統(tǒng)安全性和經(jīng)濟(jì)性相互統(tǒng)一。消防系統(tǒng)可靠性分析及火災(zāi)事故過(guò)程數(shù)值模擬是最能有效提高防火設(shè)計(jì)效果的手段，但存在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺失、計(jì)算過(guò)程復(fù)雜等方面的缺陷，還需要大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與經(jīng)驗(yàn)積累。
作者：張斌單位：中國(guó)石化工程建設(shè)有限公司
