石油化工裝置中配管的設(shè)計(jì)與施工問題

董亮

摘要：裝置在石油化工行業(yè)中非常重要，配管是裝置的重要組成部分，配管的作用主要是按照工藝的要求，將管道或泵和設(shè)備進(jìn)出的日常管件、彎頭和閥門連接起來，使每臺設(shè)備形成一個(gè)完整的系統(tǒng)。配管保證了裝置在石油化工行業(yè)的正常運(yùn)行，因此配管在石油化工行業(yè)中占有重要的地位，但在石油化工裝置的配管設(shè)計(jì)和施工中仍然存在許多問題，如果不及時(shí)針對這些問題，將影響裝置的正常運(yùn)行，甚至影響石化行業(yè)的發(fā)展，因此，探索石化行業(yè)管道的設(shè)計(jì)與施工具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：石油化工裝置;管道設(shè)計(jì);施工問題;分析研究

1石油化工裝置管道設(shè)計(jì)與分析

1.1石油化工裝置套管配管設(shè)計(jì)

卡箍套管是一種廣泛應(yīng)用于石油化工管道中的套管，主要分為熱水、蒸汽和熱油三種形式，根據(jù)卡箍套管結(jié)構(gòu)可分為兩種，分別為完整卡箍套管和不完整卡箍套管，根據(jù)不同的套管形式，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意以下問題：（1）長度控制在15米左右。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，要嚴(yán)格控制套管的長度，其尺寸直接決定了管道中流體的特性和實(shí)際流量，因此應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。② 內(nèi)外管熱應(yīng)力設(shè)計(jì)。內(nèi)外管內(nèi)外的熱應(yīng)力和溫度有密切的聯(lián)系，所以在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中對管內(nèi)外的熱應(yīng)力進(jìn)行考慮，如果內(nèi)外管有顯著差異，則需要設(shè)置在管脹接頭中，而修改彎頭的外徑外形尺寸和在外力作用下均能滿足內(nèi)外管膨脹位移的需要，同時(shí)能有效減小內(nèi)外管之間的差異。

1.2蒸汽管道的配管設(shè)計(jì)

在石油化工行業(yè)中，蒸汽是一種應(yīng)用廣泛的工程材料，根據(jù)工作壓力可分為四種不同類型的蒸汽，其工作溫度可達(dá)200～530℃，高溫增加了操作難度，因此要保證蒸汽管道的安全，在設(shè)計(jì)過程中需要注意以下幾點(diǎn)：① 根據(jù)不同的壓力等級布置蒸汽管道。四種蒸汽管道應(yīng)盡量布置在離管廊最近的一側(cè)，以便于π型補(bǔ)償器的設(shè)置。當(dāng)蒸汽管道熱膨脹達(dá)到一定程度時(shí)，可根據(jù)熱膨脹有效收集所需蒸汽。② 設(shè)置管廊蒸汽管，以排出液體。在實(shí)際工作過程中，超高壓蒸汽管道內(nèi)部會產(chǎn)生大量的冷凝水，因此有必要在主管附近或便于操作的根閥位置排放液體。低壓、中壓和高壓蒸汽管道在實(shí)際運(yùn)行中會產(chǎn)生大量凝結(jié)水，因此需要在相應(yīng)位置設(shè)置疏水閥、疏水閥、止回閥等疏水設(shè)施。

2隱患排查的主要方法

（1） 隱患部位的檢測、定位、測繪。根據(jù)以往的事故分析，80%以上的管道事故是由于外部破壞，特別是施工不當(dāng)或地下施工，導(dǎo)致管網(wǎng)縱橫交錯(cuò)，管道損壞的情況屢見不鮮。由于我國正處于快速發(fā)展階段，為了避免這些問題的發(fā)生，有必要通過檢測、定位和測繪，明確復(fù)雜管網(wǎng)的走向、埋深和具體地理坐標(biāo)，為治理提供依據(jù)。主要探測定位技術(shù)有直接法、釬焊法、電磁感應(yīng)法、探地雷達(dá)法、高密度電阻率法、彈性波法、磁測法和紅外輻射測溫法。

（2） 管道腐蝕和保護(hù)系統(tǒng)監(jiān)測。管道的外部腐蝕主要包括土壤腐蝕、大氣和海洋環(huán)境腐蝕、電偶腐蝕、細(xì)菌腐蝕、雜散電流腐蝕等。管道外腐蝕保護(hù)系統(tǒng)檢查包括管道外腐蝕保護(hù)和陰極保護(hù)檢查以及管道外腐蝕環(huán)境檢查。只有掌握管道的腐蝕狀況，掌握腐蝕規(guī)律，根據(jù)具體情況調(diào)整操作，采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，才能將管道的腐蝕限制在允許的范圍內(nèi)，保證石油化工裝置管道的正常運(yùn)行。

（3） 管道本體腐蝕損傷監(jiān)測。管體腐蝕損傷包括鋼管的腐蝕、裂紋、變形和損傷。主要檢測技術(shù)包括瞬態(tài)電磁監(jiān)測技術(shù)、磁層析檢測技術(shù)、超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)和管道檢測技術(shù)。管道本體的損壞只能在一定條件下導(dǎo)致管道事故，因此有必要對損壞情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，以最低的成本控制事故的發(fā)生。

（4） 管道隱患綜合調(diào)查方法。綜合調(diào)查方法包括多種方法，主要有管道泄漏點(diǎn)查找法、盜油夾檢查法和管道嚴(yán)重腐蝕變形破壞綜合監(jiān)測與評價(jià)法。此外，管道隱患的綜合排查還需要更強(qiáng)有力的路由保護(hù)、有效的檢測技術(shù)研究與應(yīng)用、先進(jìn)的自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)等。

3石油化工裝置管道工藝管道的安裝與施工

3.1準(zhǔn)備工作

準(zhǔn)備工作是石油化工裝置管道安裝施工的一項(xiàng)重要工作。確定施工單位后，可根據(jù)施工圖紙檢查各部門的實(shí)際進(jìn)度，如設(shè)計(jì)部門、監(jiān)理部門等，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并在此基礎(chǔ)上采取合理措施加以解決。但是，為了大大減少工作量，大多數(shù)部門人員不能認(rèn)真仔細(xì)地核對圖紙，導(dǎo)致存在的問題不能及時(shí)指出，往往給企業(yè)造成巨大損失。因此，為了防止上述問題的發(fā)生，需要在施工前做好相應(yīng)的工作準(zhǔn)備，提前準(zhǔn)備好相應(yīng)的材料和設(shè)備，并充分發(fā)揮相關(guān)監(jiān)理部門和人員的作用，以及對圖紙的認(rèn)真研究，在全面核實(shí)各環(huán)節(jié)細(xì)節(jié)的基礎(chǔ)上，在施工和設(shè)計(jì)過程中綜合考慮不一致，在確保工程能夠順利、安全進(jìn)行的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)的及時(shí)修改應(yīng)在相關(guān)部門審批后有序進(jìn)行。

3.2施工中常見問題及解決辦法

石油化工裝置管道工藝管道在安裝過程中，存在很多問題，以下是問題并分析了相應(yīng)的解決措施：首先，相關(guān)人員應(yīng)仔細(xì)檢查管道，確保實(shí)際管道符合設(shè)計(jì)要求，同時(shí)還要檢查管路，以防出現(xiàn)不必要的問題。然后出具管道質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告，送監(jiān)理部、技術(shù)部進(jìn)行相應(yīng)審核，保證合格后方可實(shí)施管道安裝作業(yè);第二，在閥門的實(shí)際安裝過程中，很容易出現(xiàn)各種問題。由于閥門是管道運(yùn)行的一部分，所以在實(shí)際設(shè)計(jì)閥門時(shí)要確保其易于操作和維護(hù)，在設(shè)計(jì)和安裝閥門時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：在水平方向安裝手輪距離小于100mm的閥門，盡量不要讓閥桿下降;在實(shí)際安裝閥門時(shí)，應(yīng)交錯(cuò)布置，以減少管道之間的距離;如無特殊要求，臥式閥門在實(shí)際安裝過程中不得垂直向下，使支管閥門與臥式管道設(shè)置相關(guān)閉。為了保證閥門的正常使用，在閥門安裝過程中要注意這些問題;第三，在焊接管理問題上，焊接是否符合富士標(biāo)準(zhǔn)的問題非常重要，為了避免施工過程中出現(xiàn)某些技術(shù)問題，應(yīng)嚴(yán)格按照焊接標(biāo)準(zhǔn)和焊接程序進(jìn)行焊接，在圖紙上明確標(biāo)明編號和位置，焊接施工管理人員應(yīng)履行職責(zé)，檢查人員的焊接工藝后，確認(rèn)工藝管道的焊接表，然后由專業(yè)人員按照規(guī)定的規(guī)范進(jìn)行無損檢測，確保管道的正常使用，提高管道的安全性能;此外，管道試壓后，施工單位應(yīng)進(jìn)行防腐保溫自檢，自檢合格后組織聯(lián)合機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查監(jiān)督;焊縫要進(jìn)行熱處理，熱處理必須在無損檢測合格后進(jìn)行。最后在工程變更問題上，在工藝管道安裝過程中，如果設(shè)計(jì)發(fā)生變更，可能會造成施工混亂，為了避免這種情況的發(fā)生，在施工前應(yīng)統(tǒng)一管理人員與施工單位接口，各單位和部門充分討論設(shè)計(jì)的合理性和內(nèi)容，設(shè)計(jì)方案公布后完善，并認(rèn)真進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，確保設(shè)計(jì)的可行性，確保項(xiàng)目順利完成。

4結(jié)論

管道設(shè)計(jì)與施工與石化行業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)，因此在管道設(shè)計(jì)與施工過程中要及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題，按照各種工藝流程的要求連接每條管道，從而保證整個(gè)管道裝置的正常運(yùn)行。

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