摘要:隨著石油化工工業(yè)的快速發(fā)展,化工建設工程量不斷增加。作為化工建設工程的重要組成部分,石油化工管道施工要求較高,施工質量的好壞直接影響人民生命財產安全和社會的穩(wěn)定。筆者結合多年的工作經驗,對石油化工管道施工提出部分要求,供石油化工管道施工企業(yè)借鑒。
關鍵詞:石油化工;管道施工;施工要求
1前言
石油化工管道將各種化工管道互貫通而構成一個整體,是化工生產裝置中非常重要的部分。由于生產工藝的要求,石油化工管道一般屬于壓力管道, 最高工作壓力可達42MPa(表壓),而且管道連接點教多,很容易引起爆炸事故,直接影響財產安全;另外管道內輸送的介質大多是有毒、有害、易燃、易爆的,一旦泄露,就有生命危險。
通過對以往石油化工管道事故的分析,管道與設備連接點、管道變徑和彎頭處、閥門等部位容易發(fā)生泄露,從而導致重大事故的發(fā)生。而導致管道事故的因素除了設計、材料、工藝以及外來環(huán)境因素外,還包括加工不良、焊接質量低劣,焊接裂紋等管道施工因素。因此,在石油化工管道施工時要嚴格按照要求,防止事故的發(fā)生。
2管道的布置
管道的布置是石油化工管道施工的重要環(huán)節(jié),管道布置的不好,將直接影響真?zhèn)€施工質量。
管道的布置應遵循便于操作、安裝及維護要求,在設備抽出區(qū)域及設備法蘭拆卸區(qū)和建筑物吊裝孔范圍內不應布置管道,避免影響起重機的運行。
管道高度和間距的設置要嚴格按照《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》中的要求,有條件的地方,管道應集中成排布置;對于平行安裝的管道,管道間凈距應考慮管子焊接、隔熱層及組成件安裝維修,突出部之間的凈距應≥25mm;如果無法蘭不隔熱,管道間的距離要保證≥50mm,滿足管道焊接及檢驗的要求;如果管道有側向位移,應考慮家大管道間的凈距。
如沒有特殊要求,管道最好使用架空敷設,消防水和冷卻水總管以及下水管一般采用埋地敷設。
管道穿過建筑物的房頂或墻面時,應在穿孔處加套管,套管內空隙用軟質材料充填;禁止在套管內焊接管道,最好能對頂層的管道設防雨罩;另外,管道不能穿過防火墻和防爆墻;管道的最高點和最低點應分別設置排氣口和排液口,排氣口管徑應≥DN15mm,排液口管徑應≥20mm;排氣口的高度,應按照《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》GB 50160的規(guī)定設置;有毒及易燃易爆液體管道的排放點應接入密閉排放系統(tǒng),不得接入水道;排氣口和排液口盡量設置在物料流向的下游端部靠近彎頭處,不能設在彎頭上,另外其閥門應靠近主管設置。
低溫管道的布置要充分考慮管道的柔性,避免管道的振動,因此要采取消振措施;禁止在管道彎頭處焊接支吊架,以防管道斷裂;低溫管要做好保溫措施,防止“冷橋”的產生。
3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輪操縱,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(fā)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(jié)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(jié)閥門不得傾斜安裝;調節(jié)閥要安裝在一定溫度(-40℃~60℃)的環(huán)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(fā)生爆炸的管道,故應設置安全閥。
4管道的防腐與保溫
管道的防腐。石油化工裝置所處地區(qū)的土壤中含有各類有機酸、堿、鹽,對管道產生嚴重的腐蝕,因此必須埋地敷設的金屬管道外采取防腐措施,提高管道的使用年限。目前普遍采用石油瀝青防腐涂層和環(huán)氧煤瀝青防腐涂層。石油瀝青防腐涂層由于價格便宜,因此被廣泛使用,但是瀝青嚴重污染環(huán)境。相比之下,環(huán)氧煤瀝青防腐涂層更先進、施工更簡便,因此已經慢慢將瀝青取代。
根據筆者的經驗,施工前必須保證被涂表面無銹蝕和油污,通過噴砂處理,將表面粗糙度控制在40-80μm之間;為了防止二次生銹,除銹后24小時內,在管道表面涂裝底漆,等表面干燥后,在涂面漆,在這里要保證涂刷均勻;涂好后,開始纏繞厚度為0.1mm或0.12mm玻璃布,要保證玻璃布表面平整,然后再涂下道面漆,保證玻璃布所有網眼應灌滿涂料。在環(huán)氧煤瀝青防腐涂層管道未完全固化前不得進行施工埋管,另外在運輸、管道下溝等過程中,不許配備橡膠墊和橡膠吊帶,以免涂層被損壞。最后做好表面處理效果、涂膜的外觀、防腐涂層等進行檢查,發(fā)現有不符合要求的,立即通知施工單位按照要求進行整改,以達到技術要求。
管道的保溫。表面溫度大于50℃和工藝要求需要保溫的設備和管道需要采取保溫措施。為了防止原油稠漿便于流通,一般采用普通巖棉或離心玻璃棉將原油管道進行保溫。直埋式預制管可采用具有優(yōu)良粘接性能和保溫性能的聚氨酯保溫,首先在鋼管外包一層聚氨酯泡沫塑料保溫層,然后再外面包一層高密度的聚乙烯外套管,另外要確保牢固,實現保溫、隔熱的最佳效果。
5其它設備的安裝
泵的安裝。泵的布置時候應考慮防火、物料性質和管道柔性進行布置,要確保泵端出入口的中心線對齊,兩泵之間的距離應≥0.7m;雙排布置時,兩排泵的動力端要相對,在兩排泵間要保證有足夠的檢修通道,泵布置于室內時,兩排泵凈距應≥2m;泵的基礎離地面高度不得低于100mm,以200mm以上為宜;另外,公用泵和備用泵最好不止在相應泵的中間。
連接泵進出口的管道應設切斷網,以緩沖管道作用在泵管上的作用力;泵的吸入管不宜過長,盡量避免折彎,保證吸入管道有足夠的汽蝕余量;泵出口管道應設置止回閥,防止流體倒流,造成葉輪倒轉而損壞泵。
壓縮機的布置。壓縮機進出口管道應盡量減少彎頭,另外還要考慮不影響檢修;當多臺壓縮機平排安裝時,其管道上的儀器儀表要安裝于便于操作的地方;壓縮機管道不宜過高,并且有支架支撐,以防止管道的振動,當基礎較高時,需設置操作平臺;在壓縮機的上方,禁止不止其它設備;如果沒有特殊情況,可燃氣體壓縮機安裝在露天位置。
測量儀表的布置
壓力表應設在直管段上,確保壓力表測定點與安裝處在同一水平位置,避免測得靜壓有較大的誤差;壓力表的安裝高度不宜過高,最好控制在1.2~1.8m;有易燃易爆氣體介質時,要確保壓力表的密封性,防止氣體泄露;同壓力表一樣,溫度計應安裝在直管段上;溫度計傾斜安裝時,應與管內流體的流向成逆流接觸;為了方便檢修,溫度計安裝高度不宜高于2m;切忌將溫度計安裝于管道的死角位置,影響測量溫度的準確性。
為了便于操作,液位測量儀應直接安裝在設備上,并且有足夠空間的位置,并設置照明防爆和報警裝置;液位測量儀安裝完成后,通過調校,標出液位極限警戒線;溫度較低時,應采取措施,防止液位測量儀被凍,從而影響測量精度。
參考文獻
[1] GB50235-1997,工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范[S].
[2] 蔡爾輔.石油化工管線設計.北京:化學工業(yè)出版社,1986.
[3] SH3501-2002,石油化工有毒、可燃介質管道工程施工及驗收規(guī)范[S].
[4] 管仁林.《特種設備安全監(jiān)察條例》問答[M].北京:中國民主法制出版社,2003.