石油化工结构设计论文

摘要：近年来，随着社会经济各领域的飞速发展，我国的石油化工产业规模激增。在石油化工产业的生产中，化工管道是最基本的运输通道与枢纽。可以说，要保障石油化工生产企业的安全高效运行，确保管道安全稳定至关重要。石油化工管道的安全不仅是企业生产安全的保障，也是企业有效运转高效收益的重要前提。本文中，笔者专门针对石油化工类管道的设计进行研究分析。下面是小编为大家整理的《石油化工结构设计论文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

石油化工结构设计论文 篇1：

斜交井字梁在大跨度框架结构体系中的应用

【摘要】通过工程实例对斜交井字梁受力特性進行分析，表明斜交井字梁结构形式有较好的结构性能与经济效益，能充分利用框架柱形成较好的结构刚度，且能适用于长宽比大于1.5的平面形状中。

【关键词】斜交井字梁；结构刚度；经济效益

1.前言

在大跨度空间结构中，经常采用井字梁，井字梁是一个空间杆件系统，由钢筋混凝土双向板演变而来；对于不适宜采用钢网架结构的较大空间民用建筑楼（屋）盖，大多采用井字梁钢筋混凝土结构，由于它具有双向受力特点，因此可降低梁高和增大建筑净空，且建筑上较美观。 井字梁结构梁截面的大小直接影响结构混凝土用量和结构面荷载，以及井字梁的配筋，与普通受力梁有所不同，因此其合理设计具有较大的工程意义。井字梁 的布置形式一般有三种：1）正交井字梁，2）斜交井字梁，3）三向井字梁，下面通过具体实例说明斜交井字梁的结构特点与注意事项。

2.井字梁楼盖构造

1）采用井字梁楼盖的平面结构跨度宜为8～24m，两向跨度应相等或相近，对于正交井字梁楼盖，长向跨度与短向跨度的比值不应大于1.5，否则应在长向上加设大梁而形成两个井字梁体系，或采用斜交网格的井字梁体系。

2）井字梁楼盖中区格尺寸的取值应综合考虑建筑和结构受力的要求，尽量使两个方向的梁间距之比a/ b 在1. 0～ 1. 5 之间为宜。井字梁的间距一般控制在1.2m ～ 3 m 较为经济， 但不宜超过3.5m。

3）井字梁两个方向的高度h应相等， 这样不仅使井字梁不分主次，而且建筑上也很美观。井字梁结构体系比主次梁结构体系工作有利，梁高较小，其高度可依据荷载、跨度的大小，取短跨跨度的1/ 16～ 1/ 20， 具体取值见表1。

4） 井字梁和支承边梁的相交节点宜采用铰接节点，边梁刚度应足够大，并采取相应的构造措施；若采用刚接节点，则边梁需进行抗扭强度和刚度计算，边梁截面高度宜比井字梁高出20%～30%.

5）与柱连接的井字梁或边梁按框架考虑，满足受力和构造要求，若梁截面不足，则梁高不变，适当增大梁宽。

6）井字梁采用弹性方法计算，挠度值不宜过大，设计时应控制在L/300～L/400（L为短向跨度）以内。当楼盖跨度较大时，施工时可预先起拱，以减小其挠度。

3.工程实例

某LNG中央控制室，梁平面布置见图1，轴线范围27mx18m，屋顶为不上人屋面，板厚为100mm，附加恒载为4.5KN/㎡，活载为0.5KN/㎡。第一种方案采用正交井字梁，楼面井字梁横、纵向间距均为2250mm，计算发现井字梁呈主次梁关系，在短向与框架柱相连的梁配筋与挠度偏大，不符合构件受力均匀和充分发挥材料受力性能。第二种方案采用斜交井字梁。详见图1.

两种方案相比，斜交井字梁可以充分利用框架柱的作用，对边梁的要求较小，减弱边梁的抗扭问题，但不足之处是边柱节点钢筋较多，不宜锚固，同时要注意斜交井字梁有明显的主次梁之分，需要附设附加箍筋。正交井字梁两个方向的梁并非主次梁关系，交点处可不设附加箍筋。此外，斜交井字梁平面四角处的梁短且刚度大，对与之相交的长梁有弹性支撑作用，有利于长梁受力。

采用斜交井字梁结构混凝土用量、结构第一振型周期以及楼层位移均比正交井字梁方案要小，可见斜交井字梁方案造价低，具体经济优势；同时增加楼层平面刚度和结构整体刚度。斜交井字梁结构更适用长宽比大于1.5的建筑平面。

4.心得体会

1）井字梁截面高度取值以刚度控制为主， 高度取值除考虑井字梁楼盖短向跨度和计算荷载大小外， 还应考虑其周边支承梁的抗扭刚度的影响。

2）由于井字梁楼盖的受力及变形性质与双向板相似， 井字梁本身有受扭成分， 井字梁的梁距不宜太大， 控制在3 m 以内为宜。

3）井字梁一般可按简支端计算。若按固端计算时， 适当加强边框梁的截面， 可提高抗扭刚度， 对井字梁的弯矩调幅有一定贡献。

4）井字梁周边有柱位时， 可采取调整井字梁梁间距避开柱位， 靠近柱位区格板需作加强； 若因故避不开， 可设计成大井字梁套小井字梁的结构形式。

5）由于大跨度井字梁的截面高度较高， 刚度较大， 设计时应注意井字梁周边构件的刚度与井字梁刚度的协调， 即相应增强柱和边框架的刚度， 与之协调。设计计算除进行强度验算外， 并应进行变形验算。变形还应限制其绝对值， 防止相邻构件开裂破坏。

6）由于目前建筑材料市场价格飙升， 在设计过程中， 设计者应积极引入限额设计概念。经过设计方案优选， 做好成本的事前控制， 可为业主及社会节约不少的投资。参考文献：

[1]包福还.井字梁结构机理计算手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1989.

[2]GB50010-2010， 钢筋混凝土设计规范[S].

[3] 李培林， 吴学敏. 混凝土密肋及井式楼盖设计手册[M].北京：

中国建筑工业出版社，1994.

[4] 王平.关于合理布置井字梁楼盖的探讨[J].四川建筑科学研究院报，2005（5）：39-40.

[5]包福廷.井字梁结构静力计算手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1989.

作者简介：唐家俊 山东菏泽人

出生日期1981年5月 国家一级注册结构工程师 主要从事石油化工结构设计工作

作者：唐家俊

石油化工结构设计论文 篇2：

浅析石油化工管道设计的影响因素及对策

摘要：近年来，随着社会经济各领域的飞速发展，我国的石油化工产业规模激增。在石油化工产业的生产中，化工管道是最基本的运输通道与枢纽。可以说，要保障石油化工生产企业的安全高效运行，确保管道安全稳定至关重要。石油化工管道的安全不仅是企业生产安全的保障，也是企业有效运转高效收益的重要前提。本文中，笔者专门针对石油化工类管道的设计进行研究分析。

关键词：石油化工；管道设计；注意事项

石油化工类管道是化工产业生产领域的重要运输设备，天然气、石油等各类化工原料都需要通过管道实现运输。因此，要确保化工生产的安全稳定，就必须要充分做好管道的保障工作。一旦管道出现问题，则不仅会影响化工企业正常运转，而且还可能引发各类安全事故。要做好石油化工管道的安全保障工作，优化其结构设计是基础。

1 石油化工类管道重要性概述

优质的石油化工管道是化工企业有序生产、稳定生产的重要基础，是企业良性发展与运行的重要保证。近年来，随着计算机辅助技术的飞速发展，石油化工类管道的设计技术也实现了质的变化，其设计性能与化工生产的实际需求之间的契合度也越来越高。由于现代石油化工发展提速，各种石油化工方面的加工技术不断出现，因此石油化工类管道的种类、形式也更為多元化，各种类型的石油化工类管道在其组成材料、具体管道结构布置方案、管道细节处理以及其他方面有较多区别。在实际的石油化工类管道规划设计当中，要能全面的考虑到各种可能出现的情况、可能发生的问题，避免这些情况的出现给石油化工类管道使用造成影响，降低石油化工类管道使用中出现隐患的几率。而一旦在石油化工类管道规划设计方面出现了不合理、缺乏科学性的设计方案，那么不仅会造成建造成本的浪费，同时还可能会对附近的环境构成威胁，甚至会由于石油化工类管道结构泄漏问题而引发安全事故。因此石油化工类管道规划设计也是石油化工类企业管理中的关键内容，以期同构高质量的石油化工类管道提升企业运行效率，避免出现安全事故。

2 石油化工类管道规划设计当中的安全问题分析

2.1 管道泄露问题

由于石油化工类管道主要是传输天然气、石油等物质，因此石油化工类管道在密封性方面有较高要求。但在一些石油化工类管道运行阶段中，由于石油化工类管道焊接质量偏低、法兰结构密封性较差、管道阀门质量不达标等因素的影响，导致石油化工类管道在传输天然气、石油等物质的时候出现了泄漏，可能会导致附近工作人员中毒，甚至引发爆炸。因此要能在石油化工类管道规划设计中做好泄漏警报系统的运用，使石油化工类管道一旦出现了泄漏能发现，降低泄漏故障可能造成的损失。

2.2 环境因素以及运行强度的影响

在石油化工类管道运行阶段中，环境条件对于石油化工类管道的影响较为突出，尤其是当环境温度降到较低程度的时候，管道所能承受的最大外部应力以及运输介质带来的冲击均有降低，因此也就容易导致石油化工类管道在运行中出现损坏。因此当石油化工类管道运行环境的温度低于零下20摄氏度的时候就要进行必要的防护，同时通过样本防护措施来确定保护措施的合理性，使石油化工類管道能真正的得到保护。

2.3 管道腐蚀因素

运输管道在进行设计中，必须要进行管道的防腐和保护。由于外界环境比较恶劣，管道运行过程中，很容易出现腐蚀，一旦腐蚀点出现，管道周围会迅速扩大，造成非常严重的腐蚀现象，最终不仅使运输介质中杂质较多，运输效果不明显，造成一定的经济损失，严重时会导致破裂，使运输的石油天燃气泄漏，引起更加严重的安全事故。

3 影响管道设计的问题分析

3.1 石油化工管道的布置分析

在石油化工管道设计过程中，应注意合理的安排管道布置，在设计阶段，管道的布置直接影响下一阶段的施工顺序和施工难度，以及运行阶段后的维修保养工作。因此在安排管道的布置时一定要充分考虑到各方面因素的影响。安全阀门作为化工管道的必备，必须进行合理的安装和设置。在管道布置过程中对，在安全阀出口接往泄压总管时，安全阀的管道布置要注意从管道上部顺着流向以45°角来进入总管，以避免总管内的介质倒入支管，导致一些不必要的麻烦，并可以减少安全阀的背压。若安全阀出口低于泄压总管，应在低处易于接近的地方设手动放液阀，并定期排放至密闭系统以免袋形管积液。

3.2 材料的选择分析

化工管道巨大部分的投资和设计都用在管道材料的采购和安置上，不同的材料类型对管道设计具有不同的效果，要根据实际的运行环境对管道材料进行合理性选择。当管道材料特别是金属材料的选择对管道来说起到非常重要的作用，材料选择的合理性，将在一定程度上决定运输管道在实际工作过程中是否能够发挥的效果，保证石油天然气等危险品运输的安全以及今后管道装置的维修等，因此，选用材料非常重要。

3.3 石油化工管道材料的采购分析

对管道材料进行选择以后，在管道材料采购阶段也要进行合理的设计和跟踪，材料的采购工作也是管道设计的重要环节，管道材料采购的数量、技术要求、进度、需要提供的技术文件等对工程建设起着重大作用。在采购过程中，要求厂家提供必要的较全面的文件，相关人员应对这些资料进行整理并归档，以方便将来对材料的复查带来方便。在材料的采购过程中，对于不同的材料应根据使用的不同，数量上也要有差别。在采购过程中应要求厂家在清单中写明技术要求，为以后管道安装提供方便，防止由于材料性质不同造成混用。

3.4 管架设计稳定分析

不当的管架设计会导致管道运行受损或转动设备损坏，管架设计和管道设计是密不可分的，管架设计应保持稳定。管架设计时尽量减少弹簧架，弹簧架安装起来比较麻烦且在长时间的工作状态下容易失效，在安装弹簧架的过程中不能随意拔掉定位销。

4 结束语

石油化工类管道是当代石油化工类企业当中的基础组成结构，石油化工类管道在使用的时候不仅起到了传输石油、天然气的作用，同时还具有保护石油、天然气不受环境众多因素干扰的作用。因此要能重视石油化工类管道的设计工作，全面的考虑到石油化工类管道在使用中可能遇到的影响因素，同时结合各种类型石油化工类管道在使用方面的特点进行最为科学的设计，使石油化工类管道在运行阶段有良好的安全性以及稳定性。

参考文献：

[1]吕洪岩，崔宝月，张学峰.探析石油化工中管道设计应注意的事项[J].商品与质量，2016（21）.

[2]武建锋.石油化工管道设计的影响因素及注意事项分析[J].工程技术：引文版，2016（12）：00250-00250.

[3]杜荣敏.探析石油化工中管道设计应注意的事项[J].城市建设理论研究：电子版，2016（13）.

[4]许慧华，刘辉凤，韩翠平.影响石油化工管道设计的因素与注意事项研究[J].中国西部，2017（10）.

（作者单位：辽宁省轻工设计院有限公司）

作者：耿玥娟

石油化工结构设计论文 篇3：

石油化工建设工程项目安全管理措施分析

摘要：随着我国工程项目建设规模的进一步扩大和建设数目的不断增加，建筑工程行业、石油化工建设生产行业等诸多生产建设领域或多或少的都出现了一定程度的安全生产管理问题，在给区域经济的发展、施工工作人员人生财产安全损失甚至施工项目所在地周围环境带来较大不良影响的同时，也给社会带来了行业不安全、不规范和不科学等较差的印象，给企业形象品牌的塑造和国民幸福生活度的提升等带来了一定的不良影响。

关键词：石油化工;建设项目;安全管理;措施

1.石油化工项目建设安全管理现状与问题

（1）安全生产意识薄弱。在石油化工工程项目的实际建设施工过程中，存在着较多的高空作业、用火作业、用电作业、吊装作业等高危作业行为，而作业环境的复杂又进一步增加了石油化工工程项目建设的安全隐患。在此过程中，施工工作人员和管理工作人员的安全生产管理意识的薄弱，就会极大程度地增加工人不安全操作和不安全行为的可能性，进而给工程项目建设带来一定的安全隐患。

（2）职责分工不明确。石油化工企业在进行工程项目建设和生产管理过程中，往往都存在着员工工作内容相互重叠、职责权限分工不明确等诸多问题。而在石油化工工程项目的建设施工过程中，诸多施工工作人员并不清楚自己的岗位职责，且该项目的建设存在较大的复杂性，各施工工序之间的专业协调往往会因为施工工作人员职责分工的不明确而造成一定的脱节现象，施工技术交底、图纸交底及会签等的不明确很容易造成工程项目建设在出现安全管理问题时相互推诿、扯皮，进而造成工作效率低下且难以及时解决出现问题的情形，严重的甚至会导致突发的安全事故行为不能得到有效控制而进一步增大不良影响的后果。

（3）安全生产管理制度不落实。安全生产管理制度不落实是石油化工项目建设存在安全管理问题的重要原因之一。尽管施工项目部和在施工现场制定了一系列的安全生产管理措施和管理制度，但绝大部分的施工项目部施工现场安全职责往往仅由施工项目安全管理部门承担，施工现场的诸多安全生产责任落实不到位，其他各个部门严重缺乏相应的安全管理意识，甚至会不配合安全管理部门对现场施工安全进行有效管理。

（4）安全教育不到位。职工安全理念的彻底转变是保证石油化工项目建设安全事故不发生的重要内容，但就现阶段石油化工项目建设安全管理的现状而言，绝大部分项目部在其安全管理制度和程序中并未包含层层递进和严谨完善的安全教育内容等诸多原因，更是石油化工项目建设过程中安全事故频频发生的重要因素，相关工作人员安全素养达不到安全施工的基本要求，更在一定程度上增加了化工项目建设安全事故发生的概率。

2.石油化工项目建设安全管理的有效策略

（1）严格遵守石油化工项目基本建设程序。在石油化工项目的实施阶段，严格遵守石油化工项目的基本建设程序是保障石油化工项目建设安全管理水平符合相关标准的重要措施。在工程项目实际施工过程中，严格遵守石油化工项目的相关建设程序，履行提前报批等重要手续，根据安全生产管理计划制定相应的安全管理措施和购买相关安全防护用具，尽可能地杜绝三边工程，做到先设计后施工等诸多要求是满足石油化工项目基本建设程序的重要内容。同时，石油化工项目在其实际验收过程中，还应严格执行石油化工项目建设过程中的HSE管理制度，严格按照HSE管理制度的相关管理内容，对石油化工项目进行科学管理以保证项目建设安全。

（2）落实安全生产管理制度。在石油化工项目实施阶段开始前，根据项目的实际建造情况建立相应的安全管理机制，明确各参建单位和利益相关主体方的安全生产职责和权限，尽可能地提升各参建单位和各方主体对石油化工项目安全建设和安全生产的重视度与关注度，成立由业主、监理、设计、施工等多方利益主体组成的安全生产督查小组，建立相应的安全生产管理机构以强化石油化工项目的整个安全管理工作。

（3）加强安全教育。在对石油化工项目施工员工进行安全教育的过程中，项目部管理人员必须严格秉持三级安全教育理念，根据石油化工项目的独特性质对员工进行定期培训和不定期安全知识考核。同时，管理人员还可根据施工现场所存在的安全隐患针对性地制定相应的安全培训计划和安全应对措施，增强工作人员的安全管理意识和自我保护意识。此外，项目部安全管理部门还应严格根据项目的实际施工阶段，在参考和学习国内外诸多安全事故发生原因、应对措施的同时，尽可能地强化项目部工作员工的安全防护技能，保证石油化工项目的安全建成。

（4）开展绿色施工技术。在石油化工项目的实际施工过程中，相关工作人员应将绿色结构设计科学应用到项目施工的任一环节，尽最大的努力让科学环保理念深入人心，切实增加项目部实际施工工作人员的环保理念。在秉持可持续健康发展观念的同时，尽可能地充分利用现有的能源资源，在提高资源利用效率的同时降低资源浪费和损耗。同时，项目部管理人员还应根据项目的实际施工情况制定相应的节能减排措施，利用高效率低能耗产品设备的使用、降低产品设备的损耗以及对产品进行定期维护检修等诸多手段，减少石油化工项目建设成本支出的同时，也为保证石油化工项目的生产建设安全做出应有的贡献。

（5）注重结构设计效能。对石油化工项目进行设计优化和施工进度管理优化，保证项目有效建成的同时，其安全管理水平符合行业标准。同时，项目部管理人员还应进一步加大对石油化工项目图纸的审核与控制，在明确项目施工整体性原则的基础上，对设计图纸上所涉及到的相关管理规范和管理数据信息等进行核算，保证结构设计能有效满足安全承载要求。

（6）提升应急管理能力。提升石油化工项目建设过程中的应急管理能力是有效保障项目建设安全的重要手段与途径。提高项目部管理人员的应急管理水平，能有效降低石油化工项目建设过程中突发事件对工程项目建设所带来的不良影响和破坏。在对石油化工项目建设进行应急管理的过程中，相关管理人员应严格按照应急管理程序与步骤，从应急资源的相关需求分析出发，在对应急资源进行预先准备的同时，保障应急资源的后续管理，最大限度地减轻或降低突发事故给本项目工程建设带来的不良影响。此外，管理人员还应加大对应急资源的管理与控制，防止应急资源质量不合格而给工程项目建设留下安全隐患。

3.结语

由于涉及方较多、工程项目复杂和行业特征等诸多因素，石油化工工程项目建设的安全管理任务较为艱巨，制定科学健全的安全生产管理制度、进一步增强员工安全管理意识、强化员工安全教育的同时开展绿色施工技术、提升应急管理能力等诸多手段是有效保障石油化工工程项目建设安全完成的重要手段，更能为促进我国石油化工工程项目建设稳健发展做出一定的贡献。

参考文献

[1]刘赶超.石油化工工程项目建设安全管理策略[J].建筑工程技术与设计，2017（8）：34&

[2]吴川东.石油化工工程项目建设安全管理策略研究[J].管理观察与探讨，2017（12）：85.

大庆高新区石化产业促进中心

作者：闫培林