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石油化工工艺设计

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石油化工工艺设计

石油化工工艺设计范文第1篇

石油化工企业中工艺管道设计属于基础内容,因此其设计是否合理就显得异常重要。对于工艺管道设计来说,工艺流程十分重要,合理的工艺流程设计不仅可以防止工艺管道出现过多冗余情况,还能有效降低投入成本,减少安全隐患。但不少石油化工企业经常为了缩减投入成本,不设计工艺流程,一切工作都照搬其他企业,这样就导致工艺管道质量较差,存在安全隐患,如很多有害物质在未经处理以后就被排放出去,这样也就导致生产风险加大,严重违法国家相关规定。在化工装置布置中,很多企业可以增加管道数量,致使管道过于密集,如果出现事故将给企业带来毁灭性灾难[1]。管道路线设计属于设计重点,不少小型石油化工企业并不遵守国家规定,总是存在路线设计不合理情况,致使安全风险不断涌现。在管道管架设计上也存在过于简化现状,所应用大管架类型十分有限,难以保证管道安全性与稳定性。此外,管道材料选择也存在问题,不少企业并不重视管道材料,很少使用优质材料,致使工艺管道承载能力下降,安全得不到保证。

2石油工艺管道设计的要点分析

2.1确定工艺流程

针对部分石油化工企业不重视工艺流程设计的情况,要解决这一问题,首先就要求石油化工企业管理者学习与了解工艺流程设计的重要意义,并根据企业实际情况确定施工成本与维护费用,构建合理的流程,注重先进技术的应用,强调环保工艺的融入[2]。同时,在工艺流程设计阶段还要遵守国家相关规定,运用合理的消防设施,做好工业三废处理工作,以便促进石油化工企业发展。

2.2合理布置化工装置

合理的布置化工装置有利于做好石油化工工艺管道设计工作,因此,布置阶段应根据工艺流程完成化工装置布置工作,确定布置空间,并严格依照国家法律法规办事,保证安全距离。

2.3明确工艺管道设计机构

石油化工装置工艺管道设计所需时较短,人员较多,经常需要多名设计人员配合才能完成工作,为减少设计出错,就要明确工艺管道设计机构,要求所有工作人员各司其职,坚守岗位,这样就可以防止在设计中出现偏差。确定合理的组织设计方案,以便提升设计质量。同时,在工艺管道设计期间还要注重先进生产技术的应用,如计算机模拟技术等,能够显著减少设计问题出现,提高设计精度。此外,在设计方案拟定以后应要求专业工程师加以评定,弥补不足完善设计方案。

2.4选择优质材料

在选择工艺管道材料时,应参照高低压连接情况,确定温度变化,并根据工艺管道液体性质等确定最佳材料。相关工作人员要选择的工艺管道不仅要满足一定压力,还要符合流体性质,更要达到一定温度标准,只有这样才能缩减成本,选出合理管材。同时,相关部门也要做好对小型石油化工企业的监督管理工作,避免其在材料选择上出现偷工减料情况。

3石油化工装置工艺管道的安全设计与合理设计

3.1安全设计

安全设计属于首要内容,因此在工艺管道设计阶段应注重安全性。尤其是阀门、管道等部件的设计应达到相应标准,并进行抗震、抗裂设计。同时也要将温度是否合理、是否具有腐蚀性都加入设计考虑范畴[3]。为进一步保障工艺管道安全,还要将安全网、防爆膜安装好,并安装检查仪表与报警装置等,在异常天气到来前做好工艺管道防护工作。此外,在设计阶段还要对关键点进行实地考察,减少安全隐患,如输送高危流体工艺管道避免经过建筑物,如果有工艺管道需要交错,就要留足距离,确定是否两管道能否相邻,一定要避免与易燃料管道相邻。

3.2合理设计

在工艺管道设计中难免会出现很多不同压力与不同温度管道相连接的情况,这就要求在设计阶段坚持服从高要求的原则,也就是说哪条工艺管道使用的材料要求越高就要服从于哪种设计。在塔与容器管道设计中,除了满足一定工艺要求以外,还要设计便于操作与检修的工艺,减少难以维护的弊病。此外在泵设计时应保证泵嘴受力不超出极限,以此避免安全事故发生。

4结语

石油化工工艺设计范文第2篇

[关键词]石油化工;管道;工艺设计

中图分类号:TQ055.81 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)12-0327-01

引言

石油化工装置无论是原料还是产品都是易燃、易爆、有毒物质,在实际中可能会出现诸多的危险因素。而石油化工工艺管道作为一种输送物料的特种设备,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。

一、石油化工装置管道布置整体要求

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入支管,泄压总管与安全阀出口连接时,要顺着流向以45度角从上部插人总管,这样,当安全阀定压>7.0MPa时,为减少安全阀的背压,必须采用45度角插入。

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)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至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。

4)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。

5)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.调节阀的管道等级设计

1)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。

2)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。

3)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。

三、泵的管线设计

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)泵入口管线的设计。在对泵的入口管线进行布置过程中,应考虑两方面因素: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。

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,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。

四、支吊架选择设计

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。

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,所以吊架太多会影响管系的稳定。

结束语

在石油化工装置中,工艺管道作为物料输送的一种特种设备在装置中起着非常重要的作用。由于工艺管道种类繁多,使用工况千差万别,影响因素和环节比较多。一个好的管道设计涉及到多个方面,它不仅包括管道布置、支吊架选择、应力分析,材料选用,而且还会涉及到材料的采购及现场施工支持。

参考文献

[1] 陈永亮.石油化工装置中低压大口径管道设计探讨[J].炼油技术与工程,2010(07).

石油化工工艺设计范文第3篇

关键词:石油化工;废水处理;新处理技术的发展

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.016

石油化工涉及到国民经济的各个行业,关系到老百姓的衣食住行,随着经济的发展,石油的需求量不断加大,石油化工企业的生产规模持续扩大,生产工艺不断改进,产品的数量种类越来越多,石油化工废水中污染物种类越来越复杂,同时石油化工企业的生产过程中,离不开用水,生产量和用水量成正比,因此石油化工废水水量越来越大,处理难度越来越大,人们需要更加关注石油化工废水的回收和处理,改进传统的处理工艺,开发新的处理技术。

1 石油化工废水的特点

石油化工工业是以石油或天然气为主要原料,经过化工过程而制取各种石油化工产品及副产品的工业。主要有石油炼制、化纤、化肥、塑料、合成橡胶等多个行业组成。涉及到老百姓衣食住行的方方面面。石油化工企业的大量生产,会排出大量的石油化工废水,石油化工废水未回收处理或不达标排放排出来后,河流及农田就会被污染,从而对生态环境造成不好的影响。包括:(1)石油废水的排放,石油从地底下开采出来后,就会经过脱水等处理后就会进入到集输管线中,之后才能送到炼油厂或者是油库中,还要在油库中进行再次的脱水以及脱盐处理等措施,但是当原油中含水量小于或等于某种数据时,之后才能到减压的装置中,这其中就会产生一些重油和渣油。(2)每次深加工都会产生一些石油化工的废水,这些废水的处理是进行安全生产工作的重点,因此在加工的过程中,都要把石油化工的废水运用比较实用的技术进行处理,也同时在处理过程中也要提高处理的能力及技术。

石油化工废水的基本特点:污染的水源扩散的特别的快。由于石油化工废水只有再次加工的过程中才可以应用,处理。大量的石油化工废水,由于石油化工产品种类繁多,化工处理工艺千差万别,石油化工设备参差不齐,石油的利用率有高有低,使石油化工废水成分复杂,污染物浓度差异很大,区别于其他污水的特点,其理成本高,大量的化工废水要求企业生产设施和污水处理设施同步建设,使企业的利润空间下降,因此石油化工废水收集和处理一直是石油化工企业的需要解决的难题。

2 石油化工废水处理工艺简析

从石油化工废水的产生过程分析,石油化工废水的产生基本有两种途径,(1)石油深加工过程中产生的废水。(2)生产、运输过程中泄露的油料混入正常的无污染水时产生的废水。所以,石油化工废水如果不采取积极有效的措施加以收集及处理,就会流入到下水道中、河流和湖泊中使地下水和地表水都会遭到污染。

1)石油化工废水的收集与处理十分重要,由于石油化工废水的产生量大,有机污染物成分复杂,特别是加工过程中含有有毒物质的企业,废水一旦排入下水道、河流和湖泊中影响人类的生存环境,破坏地球的生态平衡。也就是说石油化工废水应该从没有受到污染的水中分流出来,做到雨污分流,严厉打击偷排漏排企业,对废水进行收集集中处理,处理后达标排放或回收再利用。2)石油化工企业在厂区要建有废水池,对产生的石油化工废水能够回收利用的,回收利用,不能回收利用的,排入污水处理设施中,经过隔油池、气浮池、生化池、过滤消毒后达标排放。同时监测废水的污染物程度,来调节污水处理设施的工艺参数,达到好的处理效果,降低处理成本。3)由于石油化工行业涉及的范围广,产生大量的石油化工废水。肺水肿含有大量有机物,如果能对这些废水进行回收利用,可以降低企业污水处理成本,减少环境污染。在当今有一些油水的分离技术。这样就可以使石油化工的废水能回收再利用。比如重力分类法、空气悬浮法、超声波法等技术,油水分离技术应用于油污废水处理,根据水质的成分,采用不同的处理方法。废水中油类污染物多数处于集中状态,不是单一状态的存在,因此,油污废水处理要采用多种处理方法结合,多单元操作分别处理后,对有机物进行回收,对分离后的达标水进行排放。4)应用新技术,提高石油化工废水的处理效果,降低处理成本。

目前石油化工废水处理技术主要有物理化学法、生物处理法和两者相结合的方法。下面是对目前一些较传统技术而言有效地技术进行一下介绍。

(1)生化处理技术改进。目前含油废水处理普遍使用“老三级”除油工艺,即隔油-一级气浮-二级气浮-生化处理,人工固定化工程菌除油装置将工程菌放入废水中,吸附在活性炭中,以水中的有机物为食物,利用微生物的新陈代谢,转化为简单的无机物,而使有机物被去除。完全替代了二级气浮工艺,较传统工艺降低了成本,具有实际的应用价值。

(2)物理化学法改进。膜处理技术的发展对废水的处理有重要意义,随着膜技术的不段进步,膜具有多样化、高质量、低成本的特点。对石油化工废水用超滤膜一级处理―反渗透膜二级处理,处理后的水回用循环水,此方法维护方便,工艺流程简单。

(3)生物膜法。在生化池中投入填料,在好氧的状态下,微生物构成的生物膜吸附到填料上,由于石油化工废水污染物成分复杂,对微生物的冲击比较大,生物膜法可以提高微生物的耐冲击能力,由于生物膜的附着面积较大,从而提高有机物污染物的去除率,提高处理效果,降低处理成本。

3 结语

近年来各类石油化工废水处理技术的研究与应用得到了迅速发展,处理方法也越来越多。但上述方法各有不同的适用范围,需要针对不同的情况进行研究,确定适合的工艺。由于受到废水成分、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响,如果只使用单一的处理方法,难以达到满意的效果。在实际应用中通常是将几种方法结合在一起,形成多级处理的工艺,从而实现良好的除油效果,使出水水质达到废水排放标准。但是,废水的末端治理只是治标不治本,必须从根本上找到污水产生的原因,从源头遏制住废水的产生。

石油化工工艺设计范文第4篇

关键词:石油化工;管道设计;管架;问题

中图分类号:TU276文献标识码: A 文章编号:

引言

管道作为石油化工物料传送的载体,在整个石油化工装置中占有重要地位。随着社会安全意识的进一步提高,对石油化工的管道设计提出了更高的要求。为了适应不同环境下的石油化工物料输送,增强不同工况下的安全性,应提高对石油化工管道设计质量的重视力度。选择合适的管道类型,合理的管道布置,选择合适的支吊架等均会对石油化工管道设计的效果产生积极的影响。

1 管道设计过程中易忽略的安全因素

管道设计时,常常会由于忽略了某些安全因素,给整个管道设计埋下极大的安全隐患。石油化工管道设计中,安全问题是重中之重,必须加以重视,绝不能忽略管道设计过程中的安全因素。笔者通过多年的相关领域工作经历,认为如下几种安全因素在整个管道设计中较容易被忽略。

(1)管道需在进出装置界区边界安装切断阀,并于装置一侧设置盲板。值得注意的是,盲板不仅需设置在有毒物料以及可燃介质管道处,而且对于无毒的、会导致人窒息的化工物料管道处也需设置。某工厂由于没有对输送氮气的进入管道设置盲板,导致装置检修时,误操作阀门,使得高纯度氮气涌入正在检修的设备,造成维修人员窒息死亡。因此,一些会产生安全隐患的因素在设计时不可忽略,应引起足够的重视。

(2)在有毒、易燃、易爆介质极易发生泄漏的地方需设置可燃有毒气体报警仪,以随时监控有毒、易燃、易爆气体的浓度,一旦发生管道气体泄漏,报警仪能够在第一时间响应,使救援工作争取了时间优势。

(3)若操作温度不小于介质自燃的临界温度,则该操作设备的接管法兰需设置环状蒸汽筛孔管,以防止介质自燃。

(4)对较容易碎裂的管道及管道装置处需设置保护罩,如在接头、法兰、仪表、视镜或阀盖处设保护罩。

(5)若管道贯穿防火或者防爆墙,则需在管道设计说明文件中详细注明用于封堵间隙的材料类型。

(6)如管道中的运输介质为易燃、易爆、有毒类型,则需在界区边界处的管廊上加强静电接地措施,防止静电累积,给管道安全造成威胁。

2 石油化工管道设计应注意的问题

2.1 管道布置

管道布置是石油化工管道设计中的重要一环。管道布置一方面需符合管道系统施工、操作、检修以及自身要求,另一方面还需满足工艺、生产、设备布置要求。因此,石油化工管道设计时应对管道布置问题加以重视。本文将从如下几个方面探讨管道的布置问题:

(1)管廊附加余量。设计管廊时,普遍的做法是管廊设计余量留有10%至20%。但是,笔者根据多年的设计经验,发现装置在经过几年的运行之后,若按照普遍的设计余量常常会不够,因此,笔者认为管廊的设计余量控制在20%至30%效果会更好。

(2)安全阀的管道布置。安全阀出口与泄压总管连接时,要防止总管内的凝液逆流入支管,因此,安全阀出口在连接时要尤为注意,需从上部顺着流向以45°角斜插入总管,这不仅可以防止凝液倒入支管,也可降低安全阀的背压。如果安全阀定压大于7.0MPa时,需严格按照45°角顺流向插入。如果安全阀出口位置比泄压总管低,则需防止出现袋形管段积液现象发生。解决该问题的办法是,在较低位置设置手动式放液阀,阀门高度应适宜,不可过高。通过手动放液阀,定期将管内积液排放至密闭系统,防止袋形管段出现积液。若所处地区环境较为寒冷,则需对袋形管段进行定期伴热防冻,避免由于温度过低造成冻结,形成积液。

(3)夹套管。内管直管段对接焊缝的距离大小不应超过200 mm,采用的管件应为无缝对焊管件,弯头应控制为1.0DN。装配外管前,需对内管焊缝进行严格的无损检测以及压力试验,待检测及施压均合格后,装配外管工作方可进行。另外,夹套管设计时还需选用材质与内管材质一致的支承块,防止由于材质的差异,产生内外管的涨缩差异。

(4)泵入口管道布置。泵入口管道设计时,需尽量保证管道短而直,没有气袋以及液袋现象出现。若管道存在变径,则需采用偏心大小头管件,顶平放置,这种管件有利于减少气体积聚。若管道为轻介质输送管道,则轻介质离心泵的大小头连接段最好选用适宜的直管段,这样可减少气蚀现象的发生。

(5)应根据环境选用合适的管道布置。若管道为跨越道路的危险介质管道,则不仅管道跨越道路的高度需满足要求,而且处于道路上方的管道上不得设置阀门、易碎的波纹管以及法兰等。但是,若阀门设置目的是用于事故处理,则需将这些阀门安装在较为安全、容易操作的位置,这样能保证一旦发生险情,可迅速找到事故处理阀门,进行有效的安全操作。

2.2 管架设计

管架设计也是石油化工管道设计的重要方面,它与管道设计联系紧密。若管架设计存在问题,会发生断裂引起设备的损坏,甚至会对整个管道的顺畅运行造成严重的安全隐患。所以,管架设计时需对如下问题加以重视:

(1)沿塔铺设的管线。通常,沿塔铺设的管线只会设立一个非刚性的承重支架。承重支架顶距离塔顶封头焊缝线的长度为150 mm。若单个承重支架的荷重超过承重量时,可增加安装弹簧吊架承重支架,导向支架之间的间距需保持合适,处于最下部的导向支架与水平管之间的距离不应小于其高度的三分之一。值得注意的是,水平管弯头处不可采用刚性支撑。

(2)尽量减少弹簧架。弹簧架是管架的一种类型,为非刚性支撑。与其他管架相比,弹簧架的价格较贵,安装工作较为繁杂,并且它还有较为致命的缺陷,即使用时间过久后会发生弹簧失效问题。弹簧架在安装时,往往是用定位销加以固定,此时仅有刚性支吊架功能。待弹簧支吊架经过水压测试,准备蒸汽吹扫前,可拆除定位销。故支架成本较高,施工麻烦而且可能产生失效,因此,在实际的管架设计中需尽量减少弹簧架的使用。

(3)同一条管道上不可设置过多的吊架。吊架的作用是支撑管道,虽然较多的吊架能够保证管道更加稳定,但是由于吊架本身具有一定的偏转角,因此若在一条较长的管道上使用过多的吊架,会引起管道系统的偏转,导致管道系统的不稳定。

2.3 材料选择

材料是管道设计中极为重要的一环。选择合适的材料不仅有助于保证管道装置的安全运行,而且对后续的维修及技术改造等工作也颇有帮助。有关统计数据表明,由于管道设计中材料选择不当造成的装置安全事故约占总事故量的20%左右。这也从侧面反映出了管道系统中选择合适材料的重要性。笔者对选材过程中易出现的问题进行了总结,认为可以概括为如下几点:

(1)管道等级分界处金属垫片及螺栓的选用。管道等级分界处不同材料法兰连接,金属垫片应按低硬度法兰选用,而对应的螺栓应采用高等级。

(2)环境温度对管道隔热的影响。管道的设计温度不能作为确定管道隔热性能的依据。管道隔热性能的高低取决于操作温度与环境温度差以及生产工艺对介质的要求。

(3)法兰连接的管道,至少保证管道的一端设置活套法兰。如果没有设置活套法兰,则会出现施工时螺栓孔不能对正的问题。

(4)对于输送易燃、易爆介质且做隔热保护的管道,选择材料时若采用软密封球阀,则需选取防静电、防火结构球阀,并且阀杆也需要适度加长。

(5)设计温度超过300℃的保温不锈钢管道,选用保护层时不可采用镀锌铁皮或者铝皮。

结束语

石油化工管道的设计是否合理,关系到整个石油化工管道的安全运行。尽管本文对设计过程中的一些需注意的问题进行了深入探讨,但由于影响管道设计因素众多,因此,还需在实际设计工作中善于发现,认真总结。只有这样,管道设计工作才能做得更加细致,安全隐患才能降低至最少。

石油化工工艺设计范文第5篇

关键词 免修期 检泵 防砂 作业1前言

孤东油田是典型的疏松砂岩油藏,埋藏浅,压实程度差,胶结疏松,主要胶结物以粘土为主。随着油田不断注水开发,油井含水逐年升高,单井采液量增加,地层流体流速加大,粘土矿物膨胀、剥落、分散、运移严重,地层骨架砂遭到破坏,出砂日益加剧。在开发过程中发现,该部分区块单元的的油水井管柱腐蚀特别严重。主要表现在油管、抽油杆、套管、深井泵、地面管网严重腐蚀、穿孔,造成油水井油管、抽油杆漏失断脱等事故频繁发生,油水井停产,生产周期缩短。据统计该部分严重腐蚀的油井平均免修期一般在60-90天左右,每次作业更换油管与抽油杆给油田生产造成大量的管材浪费,作业费用大大提高,经济效益受到影响。

2作业原因的调查与分析

2.1作业原因的调查

针对目前作业现状,对维护作业进行分类分析,发现造成免修期低的主要原因是:管杆设计不合理和新旧油管混用造成抽油杆断脱频繁,斜井管杆和扶正器设计不合理造成的偏磨严重,注水井地面系统效率低和注水井套管损坏严重分注不及时造成层间矛盾地层大量出砂注不进去水而频繁作业,聚合物残留或反吐,管理监督强度不够造成重复作业。

2.2作业原因的分析

2.2.1地层条件影响

油井出砂严重。目前孤东油田以砂岩为主,由于埋藏浅、压实差,同时以强化注水的开发方式生产,油井出砂严重,使井下设备磨损加剧,出现故障,如泵的固定阀尔座刺漏等。高含水(聚合物)强腐蚀。目前孤东油田多数区块综合含水很高,采出液中含有腐蚀性介质、矿化度高,同时部分区块实施三次采油,采出液中聚合物等有较强的腐蚀性,造成泵筒、柱塞、阀、油管及抽油杆、光杆严重腐蚀,进而造成油井故障,而且部分井口的光杆有明显的腐蚀现象。油油稠井缓下回压高,抽油杆在下行时,在井筒中易变形与油管之间产生严重碰磨,导致抽油杆或光杆的超负荷,造成管漏、杆断、光杆断等事故。存在部分供液不足的井,甚至有的井因供液严重不足而间出,生产时动液面很深,使抽油系统在欠载状态下工作,导致躺井。

2.2.2井身结构因素

孤东油田存在部分斜井和水平井,当采用有杆泵抽油系统采油时,如果抽油杆扶正器布局不合理,会造成抽油杆柱在增斜井段与油管之间产生碰磨,而引起杆断和管漏,同时在增斜段,如果油管不进行锚定,也会造成油管与套管之间的碰磨,从而使油管损坏率增加。

2.2.3井下设备因素

井下设备的储存与运输。井下设备的储存与运输均有相应的技术规范,但是由于各方面的原因,没有严格按照技术规范和操作规程进行,造成了井下泵镀铬层剥落、抽油杆弯曲、螺纹损伤,当设备下井,致使抽油泵严重磨损和腐蚀、抽油杆与油管之间的严重碰磨和杆箍之间螺纹联结强度降低,从而造成泵漏、杆断、杆脱、管漏等事故。井下设备及工具的加工质量。有杆泵抽油系统井下设备及配套工具不同程度地存在着质量问题,而油管和抽油杆由于检测手段不完善,其修复后的质量很难保证,如泵阀、柱塞镀层质量差和耐腐蚀性能差,阀罩加工质量不合格,抽油杆和油管上存在缺陷或螺纹加工不合格,井下泵装配质量差,井下封隔器胶皮质量差等。杆柱和管柱设计不合理 。

3延长油水井免修期配套做法

3.1改进常规泵柱塞衬套副的结构

对于部分出砂严重的井或是井下防砂工艺不合理的井,采用易排砂的泵体结构,在柱塞上设置螺旋防砂槽和导砂孔,提高防砂槽的排砂能力减少砂卡、出砂刮伤柱塞和衬套的可能性。应用长柱塞泵、改进衬套结构使上下冲程中柱塞均能出泵筒,消除防砂槽内的存砂,将活塞两端的锥形结构改为柱形结构,防止砂粒进入柱塞和衬套之间的间隙,延长泵的使用寿命。

3.2提高系统设计质量

合理选择泵型、泵级。按照区块特点、油井的地层条件、井身结构和介质环境、供液能力、出砂情况等进行合理选泵,如抽稠泵、防砂泵等。而在斜井中可根据开采要求、防砂工艺等选用斜井泵、电泵等,能有效地解决常规杆、管、柱的偏磨,提高油井的免修期。优化杆柱和管柱设计。充分采用优化设计方法,进一步优化杆柱和管柱的结构,针对部分稠油井合理配置加重抽油杆,提高杆柱和管柱的适应性及抗弯能力,避免杆管之间的碰磨。针对部分斜井,合理设计选用扶正器的类型、位置、个数等,最大程度的减少偏磨,合理采用一体杆的使用,减少接箍的数量,减少磨损。完善井下工具和配套工艺 提高抽油杆扶正器的结构和材质的适应性及分布的合理性,积极开发新型扶正器,采用油管锚定技术,进一步减少油管蠕动和杆管之间的碰磨。完善杆、管修复工艺。进一步完善杆、管探伤检测和综合性能的测试手段,以及杆管的修复工艺,保证修复质量。

3.3强化采油工艺措施

强化防砂工艺措施。根据油井区块出砂程度制定单井防砂措施,充分利用化学固砂、复合防砂和高效防砂管等新工艺技术,减少油井出砂,改善井下设备的工作条件。强化开采参数的设计。针对部分稠油井、供液不足井、综合地层供液能力,合理设计开采参数,避免由于参数的不合理导致管柱等损伤而引起的躺井。