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石油化工完整工藝流程范文1
[論文摘 要] 石油化工裝置是以石油裂解加工為主體生產各種燃油和化工原料的生產裝置。裝置內的各種工藝介質多為易燃、易爆和有毒性的物質。因此,在石油化工裝置施工過程中,各類工藝管道的安裝質量必須嚴格控制,嚴禁其泄漏,否則將造成嚴重后果。本文旨是根據石油化工裝置工藝技術的危險因素,安全設計方面進行深入的探討。
目前我國石油的生產是越來越大,可是石油化工裝置是以石油裂解加工為主體生產各種燃油,以及是以化工原料為主體的生產裝置的,裝置內存在著各種工藝介質很多都是有毒性的物質,易燃、易爆的物質和。也就是說,在石油化工裝置施工過程中,各類工藝管道的安裝質量必須嚴格控制,嚴禁其泄漏,否則將造成嚴重后果。工藝管線安裝過程中,為檢驗焊縫的質量及法蘭連接處的密閉性,管線的試壓工作是十分重要和必不可少的一道關鍵工序。
實際上,從標本兼治的理念來看,設計成品的質量對安全生產有著不可忽視的影響。石油化工裝置設計安全是預防火災爆炸事故發生,實現安全生產的一項重要工作。那么要如何保證裝置設計安全呢,當然就要嚴格、正確地執行相關法規、標準規范,特別是強制性標準。
一.石油化工裝置管線試壓工藝技術研究
1.技術準備。大型石油化工裝置工藝管線系統多,走向錯綜復雜,為了使試壓工作正常進行,必須預先做好充分的技術準備。試壓前,應根據工藝流程圖編制試壓方案,理清試壓流程,按要求確定試壓介質、方法、步驟及試壓各項安全技術措施等。
2.管線的完整性檢查。管線的完整性檢查是管線試壓前的必要工作,沒有經過完整性檢查確認合格的系統一律不得進行試壓試驗。完整性檢查的依據是管道系統圖、管道平面圖、管道剖面圖、管道支架圖、管道簡易試壓系統圖等技術文件。完整性檢查的方法一是施工班組對自己施工的管線按設計圖紙自行檢查,二是施工技術人員對試壓的系統每根管線逐條復檢,三是試壓系統中所有管線按設計圖紙均檢查合格后,申報質監、業主進行審檢、質檢。完整性檢查的內容分硬件和軟件兩部分。
3.物資準備。管線試壓介質一般分為兩類:一類是氣體,一類是液體。氣體一般采用空氣、干燥無油空氣和氮氣等。液體一般采用水、潔凈水和純水等。因此,如果管線沒有特殊的要求,試壓介質一般多采用水。試壓工作是一種比較危險的工作。因此,在此項工作開始前應進行充分的物資準備工作。主要包括試壓設備的維護保養、安全檢查和進場布設;各種試壓用儀器、儀表的校驗、檢查和安裝;試壓臨時管線及配件的安裝布置;試壓用盲板、螺栓、螺母、墊片等材料的準備;設備、儀表、閥門、管件、安全閥、流量計等隔離措施的實施;試壓中各種安全技術措施所需物資的供應及現場的布置等工作。
4.壓力試驗。承受內壓管線的試驗壓力為管線設計壓力的1.5倍;當管道的設計溫度高于試驗溫度時,試驗壓力應符合下式Ps=1.5δ1/δ2δ1/δ26.5時,取6.5值;當Ps在試驗溫度下,產生超過屈服強度應力時,應應將試驗壓力降至管道壓力不超過屈服強度時的最高試驗壓力。氣壓試驗管道的試驗壓力為設計。對于氣壓作強度試驗的管線,當強度試驗合格后,直接將試驗壓力降至氣密性試驗的壓力,穩壓30分鐘,以無泄漏、無壓降為合格。檢驗采用在焊口、發蘭、密封處刷檢漏液的方法。
5.試壓安全技術規定。管線試壓是非常危險的,應做好各項安全技術措施。液壓試驗管段長度一般不應超過1000米,試驗用的臨時加固措施應經檢查確認安全可靠,并做好標識。試驗用壓力表應在檢定合格期內,精度不低于1.5級,量程是被測壓力的1.5~2倍,試壓系統中的壓力表不得少于2塊。液壓試驗系統注水時,應將空氣排盡,宜在環境溫度5℃以上進行,否則須有防凍措施。合金鋼管道系統,液體溫度不得低于5℃。試驗過程中,如遇泄漏,不得帶壓修理,缺陷消除后,應重新試壓。試壓合格后應及時卸壓,液體試壓時應及時將管內液體排盡。系統試驗完畢后,應及時拆除所有臨時盲板,填寫試壓記錄。試壓過程中,試壓區域要設置警戒線,無關人員不得入內,操作人員必須聽從指揮,不得隨意開關閥門。轉貼于
二.石油化工裝置管道工藝技術
1.塔和容器的管線設計
依據工藝原理合理布置。分餾塔與汽提塔之間的管線布置。通常分餾塔到汽提塔有調節閥組,調節閥組應靠近汽提塔安裝,以保證調節閥前有足夠離的液柱。分餾塔與回餾罐之間的管線布置。當分餾塔的塔頂壓力用熱旁路控制時,熱旁路應盡量短且不得出現袋形,調節閥應設在回流罐的上部。汽液兩相流的管道布置時,管道上的調節閥應盡量靠近接收介質的容器布置,減少管道壓降,避免管道震動。如圖3所示。由此可見,管線不可隨意布放。
2.泵的管線設計
泵入口偏心異徑管的使用。泵吸人管道設計是確保泵經常處于正常工作狀態的關鍵。當泵人口管系統有變徑時,要采用偏心大小頭以防變徑處氣體積聚,偏心異徑管的安裝方式一般采用項平安裝,當異徑管與向上彎的彎頭直連的情況下可以采用底平安裝。這種安裝方式可以省去低點排液。
布置泵的人口管線時要考慮到幾個方面的因素:
①泵的人口管支架的設置。如泵的進口在一側,則泵的入口管支架應是可調式,且人口管及閥門位置在泵的側前方。
②氣阻。進泵管線不得有氣阻,這一點很容易被忽視,某些布置雖符合工藝流程圖,但在局部會產生氣阻現象,從而嚴重影響泵的運行。
③管道柔性。泵是同轉機械,管道推力作用在管嘴上會使轉軸的定位偏移,因此管道設計要保證泵嘴受力在允許數值內。塔底進泵的高溫管線尤其需要考慮熱補償。
3.冷換設備的管線設計逆流換熱
①冷換設備冷水走管程由下部進入,上部排出。這樣供水發生故障時,換熱器內有存水,不致排空。如作為加熱器時用蒸汽加熱,蒸汽從上部引入,凝結水由下部排出。
②安裝凈距。為了方便檢修,換熱器進出口管線及閥門法蘭。均應與設備封頭蓋法蘭保持一定距離,為方便拆卸螺栓凈距一般為300mm。
③熱應力。換熱器的固定點一般是在管箱端,凡連接封頭端管嘴的管道必須考慮因換熱器熱脹而位移的影響。重沸器返回線各段管線長度的分配要恰當,可以防止設備管嘴受力過大?;鼐€各段管線長度的分配要恰當,可以防止設備管嘴受力過大。
三.總結
設計方法和手段的不斷進步能有效地提高設計質量。作為設計者,會受生理和心理等因素的影響,容易出現偏差,技術的進步,極大地補償了人的缺陷。當前,計算機輔助設計CAD正在廣泛應用,它使設計工作更高效、更優質,使一些易出差錯的環節不復存在。掌握CAD設計手段是現階段設計者的基本要求,也是設計者知識水平不斷更新提高的體現。
參 考 文 獻
[1]懷義.石油化工管道安裝設計[M].北京:中國石化出版社.
孫秀敏.張敏.石油化工裝置設計與安全[M]--甘肅科技.2009.25(3).
田卉.石油化工裝置工藝管道設計探討[J].化學工程與裝備.2008(3).
石油化工完整工藝流程范文2
管道工藝和技術
管線的設計。管道設計是石化企業生產用泵確保泵經常處于正常工作狀態的關鍵。當泵人口管系統有變徑時,要采用偏心大小頭以防變徑處氣體積聚,偏心異徑管的安裝方式如下:一般采用項平安裝,當異徑管與向上彎的彎頭直連的情況下可以采用底平安裝。這種安裝方式可以省去低點排液。泵在布置人口管線時,要重點考慮到幾個方面的因素:
泵的入口管支架的設置:如泵的進口在一側,則泵的入口管支架應是可調式,且入口管及閥門位置在泵的側前方;氣阻:進泵管線不得有氣阻,這一點很容易被忽視,某些布置雖符合工藝流程圖,但在局部會產生氣阻現象,從而嚴重影響泵的運行;管道柔性:泵是同轉機械,管道推力作用在管嘴上會使轉軸的定位偏移,因此管道設計要保證泵嘴受力在允許數值內。塔底進泵的高溫管線尤其需要考慮熱補償。
冷換設備的管線設計逆流換熱:冷換設備冷水走管程由下部進入,上部排出。這樣供水發生故障時,換熱器內有存水,不至于排空。如作為加熱器時用蒸汽加熱,蒸汽從上部引入,凝結水由下部排出;安裝凈距:為了方便檢修,換熱器進出口管線及閥門法蘭。均應與設備封頭蓋法蘭保持一定距離,為方便拆卸螺栓凈距一般為300mm;熱應力:換熱器的固定點一般是在管箱端,凡連接封頭端管嘴的管道必須考慮因換熱器熱脹而位移的影響。重沸器返回線各段管線長度的分配要恰當,可以防止設備管嘴受力過大。
塔和容器的管線設計。依據工藝原理合理布置,分餾塔與汽提塔之間的管線布置。通常分餾塔到汽提塔有調節閥組,調節閥組應靠近汽提塔安裝,以保證調節閥前有足夠距離的液柱。分餾塔與回餾罐之間的管線布置。當分餾塔的塔頂壓力用熱旁路控制時,熱旁路應盡量短且不得出現袋形,調節閥應設在回流罐的上部。汽液兩相流的管道布置時,管道上的調節閥應盡量靠近接收介質的容器布置,減少管道壓降,避免管道震動。
試壓工藝技術
技術準備。大型石油化工裝置工藝管線系統多,走向錯綜復雜,為了使試壓工作正常進行,必須預先做好充分的技術準備。試壓前,應根據工藝流程圖編制試壓方案,理清試壓流程,按要求確定試壓介質、方法、步驟及試壓各項安全技術措施等。
管線的完整性檢查。管線的完整性檢查是管線試壓前的必要工作,沒有經過完整性檢查確認合格的系統一律不得進行試壓試驗。完整性檢查的依據是管道系統圖、管道平面圖、管道剖面圖、管道支架圖、管道簡易試壓系統圖等技術文件。完整性檢查的方法一是施工班組對自己施工的管線按設計圖紙自行檢查,二是施工技術人員對試壓的系統每根管線逐條復檢,三是試壓系統中所有管線按設計圖紙均檢查合格后,申報質監、業主進行審檢、質檢。完整性檢查的內容分硬件和軟件兩部分。
物資準備。管線試壓介質一般分為兩類:一類是氣體,一類是液體。氣體一般采用空氣、干燥無油空氣和氮氣等。液體一般采用水、潔凈水和純水等。因此,如果管線沒有特殊的要求,試壓介質一般多采用水。試壓工作是一種比較危險的工作。因此,在此項工作開始前應進行充分的物資準備工作。主要包括試壓設備的維護保養、安全檢查和進場布設;各種試壓用儀器、儀表的校驗、檢查和安裝;試壓臨時管線及配件的安裝布置;試壓用盲板、螺栓、螺母、墊片等材料的準備;設備、儀表、閥門、管件、安全閥、流量計等隔離措施的實施;試壓中各種安全技術措施所需物資的供應及現場的布置等工作。
安全技術規范。管線試壓是非常危險的,應做好各項安全技術措施。液壓試驗管段長度一般不應超過1000m,試驗用的臨時加固措施應經檢查確認安全可靠,并做好標識。試驗用壓力表應在檢定合格期內,精度不低于1.5級,量程是被測壓力的1.5~2倍,試壓系統中的壓力表不得少于2塊。液壓試驗系統注水時,應將空氣排盡,宜在環境溫度5℃以上進行,否則須有防凍措施。合金鋼管道系統,液體溫度不得低于5℃。試驗過程中,如遇泄漏,不得帶壓修理,缺陷消除后,應重新試壓。試壓合格后應及時卸壓,液體試壓時應及時將管內液體排盡。系統試驗完畢后,應及時拆除所有臨時盲板,填寫試壓記錄。試壓過程中,試壓區域要設置警戒線,無關人員不得入內,操作人員必須聽從指揮,不得隨意開關閥門。
石油化工完整工藝流程范文3
傳統煤化工產能嚴重過剩,對其進行結構調整是發展的必然趨勢。由于國內傳統煤化工技術低下,綜合經濟效益日漸下降。雖然僅有個別企業和石油化工聯系密切,產品多樣新穎,發展生存較好,但仍然存在產能過剩,競爭加劇的難題。十幾年來,曾一度是亮點的焦爐煤氣加工行業,現如今也因市場疲勞,導致難以繼續發展的困境。煤液化產品有巨大的市場潛力,但是由于工藝流程、工程技術密集度高、操作難度大,還沒有大范圍應用,是我國新型煤化工技術考慮發展的方向。近幾年來,很多以甲醇、合成氨、聚氯乙烯等為主要產品的傳統煤化工產業建設迅速發展,可以看到大部分傳統煤化工依舊是只靠上項目求發展,并沒有創新。但是也存在一些傳統煤化工企業在技術集成和技術創新方面的努力,提高了合成氨裝置的能力,大幅減少綜合能耗,整個工藝流程的自動化水平和操作安全度明顯提高,而且還實現了廢水綜合利用。
2新型煤化工技術
2.1技術特點
產品以潔凈能源和可替代石油化工產品為主在以前,可以通過發展煤化工,為用戶提供終端產品以及其它諸如焦炭、化肥、煤焦化、煤氣化、合成氨、煤制活性炭等的工業原料與燃料等等。目前,新型煤化工可生產出煤化工獨具優勢的芳香烴類產品,主要以生產潔凈能源和可替代石油化工如柴油、汽油、航空煤油、液化石油氣、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)、電力、熱力等為主要產品,以及煤化工獨具優勢的特有產品,如芳香烴類產品。為滿足未來幾十年我國社會經濟發展水平,這些產品起著非常重要的作用,而且這些產品以進口替代品為主。技術系統將采用高新技術及優化集成工藝新型煤化工按照煤種以及煤質特點的不同可利用不同的煤轉化高新技術,同時在能源梯級運用、產品構成模式上進行不同工藝的集成結合,形成完整的體系。對于經濟效益,如煤氣化-合成油、煤直接液化以及其它化工產品、煤氣化-化工合成-電力多聯產體系等。煤炭資源的有效、合理利用通過煤炭的潔凈、合理與高效利用相互結合可發展新型煤化工生產,實現不同質量煤炭的合理使用,保證煤炭資源能夠有效、合理的利用。高硫煤作直接液化或煤氣化原料利用;高活性低變質煤的化工轉化利用;多煤種的全面使用都可通過煤炭的潔凈、合理以及高效利用而獲得。煤氣化、燃燒等產生廢渣的利用;煤焦化剩余煤氣、合成尾氣的利用等都屬于新型煤化工資源的綜合高效利用。
2.2煤化工產品
近年來,我國聚乙烯、聚丙烯產量的增長速度遠跟不上其需求速度,且缺口有越來越大的趨勢。隨著國民經濟的快速發展,國內合成工業對于乙烯、丙烯等原料的需求量將不斷增大。通過發展新型煤化工產業,以煤為原料制取乙烯、丙烯的原料或直接獲得產品,還可以得到能替代石油化工的其它產品,具有非常重大的意義。這項產業不但能減輕石油加工在發動機燃料油和化工品兩類產品原料不足的矛盾,同時也緩解了國內石油供需矛盾、減少了我國對上述原料進口的依賴程度。代用液體燃料(甲醇、二甲醚等代用燃料或化工品)甲醇不僅作為汽車燃料,同時也是重要的化工原料。二甲醚可以代替柴油用于發動機,也可替代天然氣作為民用燃料。目前,由于建設規模、技術、生產成本等原因,我國甲醇需求巨大,每年需進口百萬噸以上,而生產能力和需求量也都呈逐年遞增的趨勢;一步法二甲醚合成技術目前正處在開發階段,如果作為廣大村鎮的民用燃料,具有非常巨大的市場潛力。
2.3電力、熱力
電力是我國能源建設的重點,根據我國國民經濟發展的需求,預計未來20年年均發電裝機容量的增長率要保持在6%以上。新型煤化工聯產系統可以將化工合成等產生的可燃尾氣、余熱等用于聯產電力,但是在發展的初級階段,為緩解大型煤化工用電負荷快速增長的壓力,可自行配套生產電力、熱力的副工廠。近年來出現一種新型煤化工與IGCC發電等新技術集成的聯產系統,這種系統是未來可能成為煤炭潔凈發電的主要途徑。
3結語
石油化工完整工藝流程范文4
關鍵詞:模擬煉油廠 企業 教學
廣西石化高級技工學校模擬煉油廠項目是緊緊圍繞北部灣經濟區和廣西石化產業等千億元產業發展,基于廣西經濟社會和北部灣經濟區的快速發展以及產業結構升級調整,對技能人才尤其是石油化工類技能人才強勁的需求而建設的。模擬煉油廠的建設順利解決了化工工藝專業學生課堂教學與實踐教學分離,理論抽象與企業實踐難的問題,又能開展企業員工技能培訓。
一、化工工藝傳統教學存在的關鍵性難題
1.專業知識抽象
近年來,就讀技工學校的學生文化基礎普遍不好,傳統課堂教學理論過多,相當一部分學生對學習化工單元過程及操作這樣的專業基礎課興趣不高。學校開設的化工單元實訓課,學生雖能掌握單個化工單元設備的操作,卻無法實現對整套設備認知及訓練。技工院校課堂教學向學生傳授從事化工生產崗位所需要的化工工業專業知識,要求強化職業技能訓練,實訓至關重要,但無實訓場地、實訓設備的單個性制約了化工工藝專業教學。
2.專業技術水平提高難
石油加工企業的生產是一個連續過程,管路設備中所走的都是高溫高壓和易燃易爆的物料,一不小心就會發生安全事故,造成人員、財產損失。學生在企業實踐過程中,因不具備操作設備資質,學生到企業只能看當班師傅操作,并不能實際操作設備。學生因缺乏相應的技能操作實踐經歷,畢業后仍需進行相關培訓,既增加企業的成本,又降低了學校培養學生質量。
建立模擬煉油廠是解決化工工藝傳統教學難題的有效途徑,是實現專業教學改革創新發展的基礎,是在校園內再現完整的企業生產過程,無縫對接企業崗位的教學過程的首要條件。
二、企業生產設備真實再現,校園版的企業生產車間
1.模擬煉油廠微縮版的車間
模擬煉油廠以現代化石油常減壓-催化裂化生產裝置中催化裂化部分為原型,按10∶1左右的比例縮小,材質使用了304不銹鋼材質、235A碳鋼制框架噴涂工業色,配置原油預處理、原油常減壓蒸餾、電柴精制、石腦油堿洗、催化裂化-產品分離、裂化產品穩定(含吸收系統、穩定)、罐區(含原油罐區、成品罐區)等硬件裝置和DCS操作系統工藝仿真軟件。此外,重視靜設備、動設備、各種閥門。模擬煉油廠要服務于教學,需配有操作總控室和學生學習活動空間。
2.模擬煉油廠仿真運行安全
煉油廠生產特點是高溫、高壓、有毒及易燃易爆。模擬煉油廠建設首先考慮了學生實訓的安全性,工藝管路不走物料,通過技術手段給出物料運行信號,送至中控系統由電腦處理,確保實訓裝置主體在常壓、常溫下運行,無各類安全隱患,無三廢污染排放,保證了學生實訓期間的安全。模擬煉油廠采用低壓電源,用電安全性高。操作過程設置安全措施,作業平臺有護欄,有防觸電措施,轉動設備有防護罩,高處有防墜落措施,現場有警示標志。
三、真實的煉油場景再現,模擬與現場裝置互動實現
1.完整再現企業生產過程
模擬煉油廠所有的操作通過模擬生產工藝操作來實現,在DCS系統上完成,模擬參數送至DCS系統集散控制,部分現場閥在裝置現場真實操作,工藝變化的參數為“模擬計算出”的參數,可進行石化生產工廠裝置開停車、運行、故障處理過程中的調節、操作、監控的高仿真實訓學習。所有軟件模塊都以真實工廠為背景,工藝流程,設備結構和自控方案都來源于實際,讓學習者感受到是一個完全“真實”的工業生產環境。
2.超越企業實習的實訓條件
石油化工企業生產具有連續性,裝置一經開工生產,極少出現開停工操作和常見故障處理,導致學生對該方面的技能掌握不足。模擬煉油廠提供了學生了解燃料油生產的整個工藝過程、裝置設備布局和構造、操作工藝條件和指標、開停工實際操作、常見故障的處理方法及其操作等的機會。模擬煉油廠裝置可以多次重復讓學生實施開停工操作,處理一些生產中常見故障。學生提高了理論聯系實際和分析問題、解決問題的能力,到企業工作后,其操作技能可能要比企業老員工要強,尤其是開停工和故障處理能力方面更強。
3.專業知識的具體化、影像化
學生到模擬煉油廠車間實訓,能增加學生對煉油廠設備的整體認識,對設備的部件、構成有較為系統清晰的認識。教師在知識的傳授中,依托模擬煉油廠這一教學實體,使教學更形象化、具體化、趣味化,抽象的理論在學生心中也有了實際的影像,提高了學生實際操作能力。實訓過程中,設備材質與構造的真實性,學生操作過程身臨其境,專業教學由抽象化轉向具體化,有利于消除學生對化工企業就業的畏懼心理,拉近了學生畢業與就業崗位的對接距離,樹立正確的職業觀。學生畢業后,到企業便能成為獨立操作設備的合格技能人才。
4.實現學校教學與社會培訓效益發展的雙向互動
模擬煉油廠的建設不但用于石油煉制、化學工藝、化工儀表與自動化等專業教學實訓,還能實現技能考核鑒定、企業員工培訓和技術研發,每年可培養培訓石油化工生產技術人才1000人。
四、建立與模擬煉油廠相適應的教學管理機制
1.模擬煉油廠下的開放式教學
化工工藝課程的教學很難從幾張圖樣上讓學生理解所有的內容,傳統的課堂教學代替不了實踐教學。模擬煉油廠肩負化工工藝專業教學創新改革的重要任務。學??梢愿鶕髽I生產崗位的具體需求,調整化工工藝學教學內容,突出“做中學、做中教”的職教特色,實現教學過程理論實踐一體化。在模擬煉油廠的條件下,可引進企業文化、企業生產管理制度,并配合項目教學、案例教學、任務教學、角色扮演、情境教學等教學方法,實訓校園工廠“真實”模擬實訓。
2.模擬煉油廠下的學生多元評價機制
基于模擬煉油廠的課堂教學評價應以能力為評價核心,綜合評價專業知識、專業技能、方法能力、職業素質、團隊合作等方面;考核應以過程性考核為主??梢愿鶕髽I生產的特征、職業評價模式,采取筆試、口試、實操、作品展示、成果匯報等多種方式進行多元考核,通過相應的計算方式計量課程成績。
五、培養模擬煉油廠的“企業師傅”
在模擬煉油廠條件下,學??山Y合地方化工企業、化工產品種類及人才需求情況,安排教師企業實踐、培養成為專業的模擬煉油廠的“企業師傅”,充分調動他們的主觀能動性,研發化工單元學習、化工生產崗位和能力培養等學習工作頁,以模擬煉油廠為條件,創新帶動石油煉制、化工工藝、化工儀表與自動化等化工類專業水平提升,實現儀表安裝與維護、化工制圖、催化裂化工藝學、化工單元操作、過程檢測儀表、石油加工工藝、DCS系統與仿真組態等核心課程實施了工學結合一體化教學。
參考文獻:
[1]李巖梅.化工工藝學教學實踐與探討[J].當代教育理論與實踐,2011(1).
石油化工完整工藝流程范文5
化工工程設計是一門涉及多學科知識領域的交叉性、綜合性課程,需要學生集成物理化學、有機化學、無機化學、化工熱力學、化工原理、化學反應工程、化工裝備、化工儀表與自動化等眾多課程知識,以實踐的可行性為目標,對工程項目進行設計。課程的綜合性和復雜性決定了授課時不能將所有內容詳細講授,如何根據本校教學實際選用合適的教材及編排合理的教學內容就顯得尤為重要。本課程采用的教材為楊基和、徐淑玲主編的《化工工程設計概論》。該教材集成了作者二十多年的化工工程設計理論和實際教學經驗,具有鮮明的石油化工及大化工行業特色,在教學過程中收到了良好效果。為了進一步優化教學內容,緊跟化工設計的最前沿,教材于2012年再版。再版內容增加了Statistica軟件的使用及案例、3D及CAD繪圖軟件的使用及案例、Aspen流程模擬軟件應用、計算機數值模擬及能量集成相關知識,強化了工程實踐特色。同時,教學內容也與再版教材同步更新,一方面體現最新的工程設計理念及設計規范,培養學生的工程意識;另一方面與工程實踐緊密結合,展示最新的工程設計案例,使整體的教學內容與現代化工設計緊密結合。
二、改革教學手段,開展實踐教學
科學理論與工程實踐并重,培養學生全面的工程素質和實踐能力是工程教育的共識。在卓越工程師培養模式下,化工設計概論課程的教學模式由以往的純理論授課改革為“理論+實踐”的授課。理論授課的主要目的是使學生掌握進行工程設計的基本理論,包括化工設計的基本程序、廠址選擇及總圖設計、工藝流程設計、化工三算、管道布置設計、車間布置設計及安全與環保方面的內容,如表1所示。
實踐授課是在理論授課的基礎上,將一部分需要計算機輔助設計的教學內容于機房進行講授及訓練。與化工設計概論教材的再版內容同步,化工設計課程的上機課程包括兩部分:工藝流程設計中的流程圖的繪制,以及化工三算中的工藝流程優化設計。其中流程圖的繪制包括采用AutoCAD軟件對物料流程圖(PFD)、管道儀表流程圖(PID)及車間布置圖進行繪制,重點是掌握圖紙的主要內容及畫法,做到圖紙規范、完整。工藝流程優化設計主要教授學生運用Aspen軟件進行流程模擬計算,內容包括物料衡算、能量衡算及配管設計。通過一系列的上機課程,學生增強了用計算機模擬進行實際工程設計的能力。在理論授課和上機訓練的同時,為了進一步將理論知識與工程現場充分結合,深入開展實踐教學,常州大學還建立了3D仿真實訓基地,把虛擬現實的工廠環境引入校園,為師生實踐創新能力的培養提供了一個重要平臺?;ぴO計課程理論課的最后2個學時在3D仿真實訓基地進行,學生可模擬現實的工廠漫游、工藝操作、事故處理等,將抽象的設計規范、圖紙與實際的工廠建設和運行相結合,加深對工藝和自控流程設計、設備及管道布置、安全環保等理論知識的理解。在3D仿真實訓課堂上,學生可以通過3D漫游了解廠區內塔、換熱器、儲罐、泵等的布置方案,從而理解總圖及車間布置原則;通過對3D現場復雜的管道分布進行考察,鞏固不同類型的熱補償器的設計及計算方法等。另外,仿真實訓中的事故處理還可使學生加深對流程設計和安全生產等方面內容的理解,如學生對泵起火進行事故處理,能夠理解設計中使用雙泵,以及泵前閥、后閥及止回閥的必要性,使圖紙上枯燥的符號與實際的安全生產相聯系?;ぴO計課程理論教學、上機訓練與3D實訓相結合,突出了“卓越工程師培養”模式下理論與實踐并重的特點,實現了學生的綜合實踐訓練,提高了學生解決實際問題的能力。
三、更新教學方法,突出人本教育
石油化工完整工藝流程范文6
安裝過程中要嚴格遵守操作規范,加強對焊接工藝的控制。在管道安裝過程中,
要注重技術控制選擇,從根本質量控制出發,確保化工工藝管道安裝質量。本文
結合工程實例,對化工工藝管道的安裝技術問題進行簡單探討。
關鍵詞:化工工藝;工藝管道;管道安裝;技術問題;安裝技術
中圖分類號:J5文獻標識碼:A
一.引言
隨著我國經濟的快速發展,對能源的需求也逐漸增加,石油化工行業得到不
斷發展。在石油化工建設中,化工工藝管道的安裝是極為重要的環節,管道安裝
技術及工藝的成熟度和安裝質量直接關系到化工各裝置的安全運行。由于安裝過
程中各種因素的影響,導致管道安裝質量控制較為復雜,因此需要解決安裝的技
術問題,逐步提高安裝質量。
二.工程概況
某工程為碳酸鋰廠房項目,需要安裝各種工藝管道;壓縮空氣、冷卻水管、
熱水管、蒸汽管、天然氣管、碳酸鈉管道、硫酸管、氫氧化鈉管、氫氧化鈣管、
過濾器預涂層管、過氧化氫管共6427米。其中碳鋼管3829米,316L不銹鋼管1764
米,PVDF管道830米。工程工期:2010年1月開工,2012年2月份竣工。
三.化工工藝管道安裝常見問題
1.管段制作問題
在將管段及其單線圖一齊上交監理部門進行審查之前,施工單位需要對管段
進行組對,檢查管段是否符合設計要求,然后再對管段進行簡單的測驗,填寫相
應的質量報驗表單,以更加細致準確地判斷管段是否出現問題。這是比較關鍵的
環節。最后,監理部門還需要對管段進行抽查與符合,只有完全合格才能被投入
施工。
2.焊接問題
焊接問題是一個比較常見而又復雜的問題。在石油化工工藝管道的安裝過程
中,焊接人員是比較重要的角色之一,焊接質量的好壞程度直接關系到管道安裝
質量甚至是整個工程的質量好壞程度。除此之外,施工單位在焊接過程中所發揮
的作用也不容忽視。通常為了降低施工成本,施工單位會隨意無故降低焊接的合
格率,啟用綜合素質低下的焊接人員。這都給接下來的施工埋下了很大的安全隱
患。
3.管道防腐問題
一般來說,石油化工廠都處于土壤中含有大量酸、堿、鹽等的地區,這些物
質極易對管道造成嚴重腐蝕,所以必須采取有效措施,對管道進行必要的防腐處
理,以更好的提高管道的使用年限。不過,在管道的防腐施工中,比較常見的一
個問題就是施工單位的偷工減料。要么某些施工單位選取的防腐材料是不合格和
不合標準的,要么就是在涂抹防腐層的時候,將本來的“五油三布”減少為“三
油兩布”。除此之外,在發現腐蝕問題之后,施工管理人員不能及時進行處理與
調整,以使其符合相關標準與規定,也是一個不容忽視的問題。
4.閥門安裝問題
對于閥門的安裝,比較常見的就是閥桿問題。在對閥門進行水平安裝的過程
中,必須注意閥桿是不能面向下方安裝的。如果重量較大的閥門還必須借助于起
吊工具的幫助。由于施工人員專業知識不精,在對石油化工管道進行安裝時還會
出現用錯閥門的問題,比如低壓閥門被安裝在高壓管道上,除此之外,單向閥在
安裝時比較容易裝反,必須按照其所規定的方向進行安裝。這些都是比較瑣碎和
細節性的東西,如果不在施工中加以注意和避免,就有可能釀成不可彌補的錯誤
與事故。
四.化工工藝管道安裝技術控制措施
1.管段制作問題對策
施工單位將一批管段組對完畢之后,細致檢查管段是否符合設計要求,對管
段進行簡單的測驗,排除可能出現的相關問題,然后應當填寫一份工序質量的報
驗表單,在上面將管段制作過程充分體現,在確定管段不存在問題之后,連同管
段的單線圖上報到監理部進行審查,經監理部的抽查及技術復核,確認管段各項
要求合格,最后投入管段的施工安裝。
2.焊接問題對策
從事焊接工作的人員,是石油化工工藝管道安裝工程中的主要角色之一,焊
接是否符合標準,是管道質量要求的保證。為了解決焊接可能出現的技術問題,
焊接過程應當按照編制的焊接規程嚴格進行,管段在現場安裝焊接之后,單線圖
中應當標注各個焊口編號以及它們的準確位置,管理人員在檢查焊縫的表觀以
后,對管段焊接進行確認,再由專業工程師依照工程規范以及相關質量要求,抽
樣檢測無損探傷比例,對需要檢驗的焊口采取細致的評價。無損檢測人員按照監
理的指定規范進行檢測,確保管段的正常使用。此外,需要進行熱處理的焊縫,
在無損探傷合格后才可以繼續進行,同樣需要填寫工序報驗表,由專業監理工程
師對無損探傷的等級進行抽查確認,保證無問題后簽字,這樣才能夠進行熱處理。
熱處理的相關工作合格以后,進行針對管道的氣密性試驗及強度試驗,施工管理
及監理人員應當對試壓過程及其結果進行全程關注,在旁指導和確認,這樣才能
夠對焊接的質量進行完整的監察,同時也是解決焊接問題的首選途徑。
3.管道的防腐對策
作為石油化工安裝施工單位,應該進行自檢和專項的檢驗,在確認檢驗合格
以后,再進行監理核查,這樣才可以把管道的防腐工作做到位。當施工單位把報
驗單提交上去以后,施工管理人員和監理人員要一起對管道進行檢查,檢查合格
以后進行隱蔽。由于石油化工程周邊的土壤由于長年遭到污染,所以含有大量的
有機物,這些有機物會對管道造成一定的腐蝕作用,所以在埋地下管的時候,一
定要先做好防腐的措施,這樣才可以在一定程度上提高管道的使用壽命?,F今,
大多都是使用石油瀝青和環氧煤瀝青來對石油管道進行防腐,石油瀝青使用的原
因是因為價格低,但是它對環境的污染較為嚴重,和環氧煤瀝青相比,環氧煤瀝
青就比石油瀝青顯得更加先進了,所以,環氧煤瀝青逐漸取代了石油瀝青的使用。
并且在采取防腐措施之前,應該首先觀察石油管道有沒有出現油污和銹蝕,如果
有一定要采用噴砂來去除銹蝕,并且表面的粗糙程度一定要控制在一定的范圍之
內,這樣才可以有效的防止石油管道再次出現生銹的情況,在噴砂以后一定要在
管道上面均勻的刷上底漆,在底漆干了以后再均勻刷上面漆,這樣就可以保證每
一個部分都涂上了漆,在涂完漆之后在管道平面纏上玻璃布,在玻璃布上面再涂
上漆,這樣一環環的涂漆就可以保證石油管道不容易被腐蝕,并且提高了石油管
道的使用壽命。
4.閥門的安裝
為了方便維修和更換,閥門盡量設在便于操作和維修的地方,手輪間的距離
應≥10Qmm;閥門水平安裝時,閥桿不得朝下;一些較重的閥門,應采取起吊措
施;另外,閥門盡量錯開安裝,以減少管道之間的間距。
與有毒等高危險介質的設備相連的管道上的閥門不得使用鏈縱,應與設
備谷口直接連接;防水用閥、消防蒸汽兩閥等消防處理閥要考慮事故發生時的安
全操作,最好是分散得布置在控制室后,以便操作人員安全操作。
如果沒有特殊的工藝要求,水平管道上的閥門不得垂直向下安裝,安裝與水
平支管上的截止閥,應靠近根部的水平管段設置;明桿式閥門水平安裝時,應考
慮閥門開啟時不影響人員通行。
調節閥的安裝應考慮工藝流程的設計要求,盡量布置在平臺或地面便于操作
的地方;如果沒有特殊要求,調節閥門不得傾斜安裝;調節閥要安裝在一定溫度
(一40℃一6O℃)的環境下,并且要盡量遠離動源。
對于一些在特殊條件下容易造成超壓的設備,應設置安全閥;如果壓力來源
部分已安裝有安全閥,其余設備可不考慮設置;可燃氣體往復式壓縮機的出口以
及容積泵的出口等壓力較大的管道,應設置安全閥;另外一些易引起管道超壓而
發生爆炸的管道,故應設置安全閥。
5.加強工藝管道安裝過程中的管理
化工工藝管道的安裝效果直接決定了今后的使用效果。工藝管道在使用過程
之中,大多數的問題出現都是由于安裝不合理導致的。因此一定要加強工藝管道
在安裝過程之中的管理。讓全體參與管道工藝安裝的工藝人員了解安裝的作用以
及其重要性,從而在思想上樹立對于安裝工作的嚴謹態度,同時可以設立合理的
賞罰制度,通過績效工作這一經濟手段來提升工作人員對與安裝工作的積極性。
同時在安裝過程之中設計人員要實地的考察,這樣一來可以指導安裝工作的順利
頸性,也可以增強安裝工作人員對于圖紙的更好理解,同時在安裝過程之中,一
旦發現設計圖紙存在問題,可以及時糾正從而保證化工工藝管道的安裝在一個正
確的引導下進行,從而保證在今后投入使用過程之中可以高效科學的服務的開發
利用工作。
6.管道安裝注意事項。
在安裝的過程中要注意做好安裝前的準備工作,只有先掌握好焊接的工藝才
能夠做好安裝工作,因此在安裝過程中要從工件上注重引弧工作,做好工件的抗
腐蝕性能,確保焊接完成之后達到完好的效果,并且要防止腐蝕的情況發生。另
外在管道的連接過程中要對其連接的方法進行選擇,通常情況下選擇的是法蘭連
接方法,對連接介質的選取可以是橡膠墊、石墨石棉墊、聚四氟墊、軟鉛、石棉
板墊等半硬質的材料,如果在連接的過程中遇到法蘭的間隙比較大,那么就要加
厚墊片,不能夠損害密封面,而且要均勻擰緊螺栓。在進行焊接時,不能通過快
速的加壓的方式來實現升溫和降溫,而是要在規定的范圍內進行,同時在使用電
焊或者加熱時,不能在鋼襯玻璃管上進行焊接以此來防止玻璃炸裂。
五.結束語
化工工藝管道的安裝工程是一項龐大而復雜的系統工程,合格安裝是工程的
強制指標,工作人員一定要從思想上高度重視,在整個過程中提高安裝技術與監
理水平,對施工工程加以控制,并確保所有管道的合理安裝。
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