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随着我国社会主义现代化经济的迅猛发展，石油化工业也取得了令全世界瞩目的巨大进步。利用石油这种天然原料作为石油化工工艺装置，是通过一系列复杂的化学反应，将原油改造制成为化工产品。对于石油化工工艺装置中而言，蒸汽管道是该条工艺装置中的生命线，作为组成公用工程管道的重要枢纽，蒸汽管道包括蒸汽凝液管道和蒸汽管道两大重要部分。同时具有高温和汽液两相流，是蒸汽管道发挥作用的重要特点，因此，符合蒸汽管道安全要求的合理设计，应在充分考虑蒸汽管道和蒸汽凝液管道配管进行匹配设计的同时，更要兼顾蒸汽管道的经济效益及总体美观程度，同时，应根据蒸汽管道的应力计算要求，设计出与之相匹配的蒸汽管道。基于上述要求，在石油化工工艺设计过程中若想要有效地提高生产效率和最大化地保证工作质量，需要相关技术人员掌握蒸汽管道配管设计的彰显出举足轻重的重要地位。设计出经济、安全、环保、节能的蒸汽管道是提高石油化工效益的第一路径。 1. 石油化工工艺 石油化工工业主要是指以石油、天然气等自然界天然原料为材料，经过物理化学的相关方法，通过相关工艺提纯制取出各种石油产品、工业产品和和化工产品的工业。一条安全可靠、经济实用的蒸汽管道配管是石化企业安全生命线的重要保障，伴随现代社会快节奏发展带来的各种安全隐患，交通事故及工业事故的发生率也在不断攀升，给人们的日常生活和工业生产带来了各种各样容易危机生命的巨大安全隐患。因此在石油化工工艺装置设计工作中，对蒸汽管道进行研究和处理地位显得尤其重要。 2. 主要布置模式 2.1 管廊上的蒸汽管道布置 以1000kt/a乙烯装置为例，此装置有三横两综五条管廊。其中三横管廊配置了四层管廊。结合管廊配管设计规定相关要求，管廊一、二层为物料管道，三层为公用工程管道。四层为火炬、电气以及仪表电缆槽板。而蒸汽管道则布置在第三层。1000kt/a乙烯装置有以下4种压力等级蒸汽：较大压力蒸汽管道、超高压力蒸汽管道、中等压力蒸汽管道和低级压力蒸汽管道。 根据管廊上的蒸汽管道布置的要求，及各种不同材质的耐高温高压特点，管廊上的蒸汽管道布置的压力等级布局应遵循如下特点： 首先，在进行管廊上的蒸汽管道设计时，应根据蒸汽管道及所处地势环境、管道结构的实际情况进行管道的设计。蒸汽管道的安装应尽量靠近管廊的一侧，通过管道应力分析计算，以方便集中安装“Π”形补偿器。“Π”形补偿器是蒸汽管道中的一个特殊设备，“Π”形补偿器的合理安装使用，可吸收管道内出现的高温膨胀。因为，纹管膨胀节在高温下，容易出现变形，所以在蒸汽管道的设计中禁止使用波纹管膨胀节作为设计材料。在对“Π”形补偿器进行安装设计时，应根据管廊的建筑结构进行统一规划，做好安装设计安排，在安装过程中，如温度较高排热需求较大的管道要求直径越大，排热量大的管径应设计在管廊的外侧，反之，排热量相对较小的管径可设计于靠近管廊的内侧。 第二，在多层管廊空间内设计安装蒸汽管道，需综合布局，结合蒸汽管道的空间布局特点，可考虑在设计时将管道分为上中下3层结构进行设计。在石油化工工业生产制备里，蒸汽管道会在此过程中产生大量可排放的高温蒸汽，从而导致暖气管道和在汽车行驶阶段出现管道内凝液的情况。想解决这一问题，需在蒸汽管道设计过程中充分考虑好管道设计安装的位置，在管道的一侧安装排液装置可有效解决这一问题。但因为蒸汽凝液在管道内处于流动状态，固在管道内压力变化时，可因为压力降低而导致蒸汽的再次出现，当汽液混流出现时，如果排液设施无法进行及时排液，则会导致管道裂缝的出现，可能出现能引起危及生命安全的巨大安全隐患。因此，排液管道的设计在蒸汽管道设计中显现出非常重要的地位和作用。蒸汽管道内的排液设施布置，应将排液设施铺设在管廊上，即能保证高温凝液迅速排出，又能保证生产、生活双重安全。 第三，当蒸汽管道在布局设计时和电器或者相关的仪表电缆线布局在同一侧，我们需要有针对性地掌握蒸汽管道中的最大温度，进行深入研究总结，发现通过使用将蒸汽管道与其他公用管道隔开的方法，不仅能够保证管道与管道之间分离，各自运行互不干扰正常工作，同时更有利于企业在生产建设过程中，充分发挥每种管道的最大作用，这样的管道布局对于企业发展而言，有着决定性的重要意义，即可保证蒸汽管道在生产、生活中的安全性，又能最大限度的提升企业经济效益。在蒸汽管道布局设计中，如果遇到电气和仪表电缆槽板等装置时，可选择将电气和仪表电缆槽板布局在蒸汽管道第四层或者顶层。 3. 蒸汽管道上关于布置蒸汽支管的设计安装 在蒸汽管道上设计安装蒸汽支管，应该从蒸汽管道主管顶部接出支管部分，就石油化工工艺装置设计而言，在支管上设置切断阀的时候，应从蒸汽管道主管的水平管段位置出发，在蒸汽管道主管的水平管段上方，用切断阀将蒸汽管道主管和蒸汽支管连接。为满足设计安装工作者操作及安装的实用性，力求在安装过程中尽量简单，应在切断阀的设计布局中将切断阀安装在合适的位置。基于如灭火、消防和吹扫等生活用途，石油化工工业对于蒸汽支管的设计要求应从安全排气的角度出发，蒸汽支管严禁与再沸器、蒸汽透平等发热装置等排气管道上连接或引出排放。与蒸汽支管安装设计原理相同，在“π”形补偿器安装部位的两侧，支管的安装位置应靠近“π”形补偿器的两侧，而主管在移动过程中还不应受到蒸汽支管的限制。同时，在支管的设计安装过程中，还应避免支管受到过大压力，导致主管在承受过强热膨胀时产生支管引出点位移。 从蒸汽主管切入，安装蒸汽支管可通过切断阀-切断阀或切断阀-止回阀两种安装方式，进行设计安装。设计安装时，首先可从蒸汽主管或蒸汽支管上引出管道，通过相应的工业技术，将蒸汽主管或蒸汽支管连接所需连接的工艺设备或工艺管道，当蒸汽主管、蒸汽支管和工艺管道相连接时，设计组成三阀组，即在切断阀-止回阀之间安装一个可以自由开闭的检查阀，当蒸汽主管或蒸汽支管出现高温、气体泄露等情况时，检查阀即可发出警报提示，以保证蒸汽管道的安全性。将蒸汽支管设置在疏水设施或排液设施的底部，可有效保证蒸汽管道的安装安全性。参照蒸汽管道的安装要求，应根据管廊上不同的压力等级安装与之能够配合工作的排液设施或经常疏水设施。 综上所述，安装蒸汽支管时，应根据蒸汽支管的局部低点及蒸汽支管的操作行为，进行设计，如果在高压工作状态下，或者汽车运行过程中，排除管内产生凝液，需配套设计凝液放净阀进行安装，以保证其正常工作状态。设计时，超高压蒸汽凝液放净阀使用双阀设计。其他类型的蒸汽凝液放净阀使用单阀设计。 4. 蒸汽管道排液设施的设置 就理论而言，经受不同压力的蒸汽管道如不是高热压力蒸汽时，设计安装专门的排液设施是没有必要的。但如果当蒸汽管道处于大量热蒸汽的压力下，会在蒸汽管道内部产生大量凝液，出现这种情况时，应专门设计安装排液设施。蒸汽管道造成压力等级不同的是设计时要求排液设施组成材料及安装方式不同的另一重要原因。但在一般情况下，超高压管道内一般不会形成凝液，所以，在蒸汽管道排液设施设计安装过程中，因为无对应凝液管道的存在，所以可不常规设置疏水设施。但根据蒸汽管道在生产及汽车驾驶时的实际情况，蒸汽管道在实际工作中仍然会产生大量凝液，因此，在蒸汽管道的设计安装时，疏水设施必须包括放净阀、分液包等基础设施。 科学合理地设计安装蒸汽管道，可提高蒸汽管道的工作效率、有效提高经济效益，增加蒸汽管道的安全性，使蒸汽管道正常的发挥作用。
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