淺析石化行業(yè)給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)優(yōu)化與施工質(zhì)量控制

摘? 要：為滿足國(guó)家和地方政府對(duì)安全環(huán)保、節(jié)能減排的相關(guān)要求，石化企業(yè)在基建過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格做好給排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)工作，提升設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量，同時(shí)將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于供水、排污管道工程中，確保給排水管網(wǎng)高效穩(wěn)定運(yùn)行。本文重點(diǎn)對(duì)石化行業(yè)給排水管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量控制進(jìn)行了分析，并提出了具體措施和方法。

關(guān)鍵詞：石化行業(yè);給排水管網(wǎng);質(zhì)量控制

引言

在現(xiàn)代社會(huì)，由于人口急速增長(zhǎng)和工業(yè)快速發(fā)展，環(huán)境污染和能源浪費(fèi)問(wèn)題日益嚴(yán)重。特別是在石化行業(yè)，安全環(huán)保以及節(jié)能工作形勢(shì)尤為嚴(yán)峻，石化企業(yè)每天消耗大量水資源，同時(shí)排放大量污水，因此石化行業(yè)給排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)尤為重要。為滿足國(guó)家和地方政府對(duì)環(huán)保、節(jié)能減排的相關(guān)要求，各石化企業(yè)在基建過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格做好給排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)工作，并將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于供水、排污管道工程中，確保給排水管網(wǎng)高效穩(wěn)定運(yùn)行。作者根據(jù)石化企業(yè)現(xiàn)狀和相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)石化企業(yè)的給排水管道設(shè)計(jì)優(yōu)化和質(zhì)量控制要求進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

1背景介紹

在石化企業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)過(guò)程中，給排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)質(zhì)量尤為重要。給排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量對(duì)日后企業(yè)在生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行、消防安全、水體風(fēng)險(xiǎn)防控以及節(jié)能降耗方面有著直接影響，是企業(yè)能否長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)持續(xù)效益的關(guān)鍵所在，因此必須引起企業(yè)的高度重視。

2石化企業(yè)給排水特點(diǎn)

石化企業(yè)給排水系統(tǒng)與一般建筑給排水系統(tǒng)有著明顯差異，石化企業(yè)給排水系統(tǒng)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

第一，工藝用水要求高。石化專用設(shè)備對(duì)供水壓力、水量及水質(zhì)有著嚴(yán)格的工藝要求，一旦供水條件無(wú)法滿足設(shè)備的運(yùn)行工況，可能引起設(shè)備聯(lián)鎖反應(yīng)，輕則導(dǎo)致設(shè)備單機(jī)停車，重則導(dǎo)致整套系統(tǒng)聯(lián)鎖停車，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此給排水管道口徑、布局、水力計(jì)算等設(shè)計(jì)參數(shù)尤為重要，需要設(shè)計(jì)人員統(tǒng)籌考慮，確保供水條件能夠滿足設(shè)備使用要求。第二，石化企業(yè)給排水水種較多，包括一般生產(chǎn)用水、特殊生產(chǎn)用水（沉淀水、除鹽水等）、生活用水、循環(huán)水、中水、雨水以及各類污水等，因此管網(wǎng)布局錯(cuò)綜復(fù)雜，設(shè)計(jì)人員需要精心設(shè)計(jì)管網(wǎng)布局、高程以及走向，避免施工時(shí)遇到管道交叉無(wú)法施工等情況。第三，石化企業(yè)生產(chǎn)、生活用水量較大，管網(wǎng)設(shè)計(jì)不合理或材質(zhì)選用不正確，容易引起管道爆管滲漏或者超量使用，導(dǎo)致大量水資源的浪費(fèi)，不利于節(jié)能降耗。第四，石化企業(yè)存在較大的火災(zāi)爆炸風(fēng)險(xiǎn)，因此對(duì)消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求較高。一旦發(fā)生火災(zāi)等險(xiǎn)情，消防管道設(shè)計(jì)是否合理，消防水壓力和水量能否滿足滅火要求，是關(guān)系企業(yè)能否及時(shí)消除險(xiǎn)情，影響企業(yè)本質(zhì)安全的重要因素。第五，石化企業(yè)污水排放量大，且污水中污染物負(fù)荷較高，若雨污管線設(shè)計(jì)或管道材質(zhì)選用不合理，很容易導(dǎo)致雨污互竄和污水滲漏，造成水體風(fēng)險(xiǎn)事故，引發(fā)環(huán)保事件。

3石化企業(yè)給排水管網(wǎng)存在的問(wèn)題

3.1 給排水管網(wǎng)布局不合理

對(duì)于石化企業(yè)基建工程，給排水管網(wǎng)的建設(shè)成本較高。為了壓降成本，項(xiàng)目管理者會(huì)不斷調(diào)整管網(wǎng)走向，縮短管道長(zhǎng)度，最終使管線布局明顯趨于不合理，不僅嚴(yán)重影響管道運(yùn)行穩(wěn)定性，還容易引起嚴(yán)重安全隱患，不利于石化企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

3.2給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)水平偏低

雖然近幾年我國(guó)給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)有了明顯提升，但總體來(lái)看我國(guó)對(duì)給排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)研究較國(guó)外發(fā)展相對(duì)滯后，特別是在石油化工行業(yè)，給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)能力和工程應(yīng)用技術(shù)與國(guó)外仍有較大差距。從石化企業(yè)實(shí)際管網(wǎng)運(yùn)行情況看，多家企業(yè)存在管網(wǎng)容量不足、管道滲漏、無(wú)法穩(wěn)定保供生產(chǎn)等各類情況。

3.3 給排水施工質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)

除給排水管道設(shè)計(jì)外，給排水管道的施工質(zhì)量也是影響管道能否長(zhǎng)久穩(wěn)定運(yùn)行的重要影響因素。目前多數(shù)企業(yè)存在因給排水施工質(zhì)量把控不嚴(yán)而導(dǎo)致管網(wǎng)無(wú)法穩(wěn)定運(yùn)行的情況，主要包括兩類：一是對(duì)管道材質(zhì)的質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)，包括鋼管、混凝土砼管、塑料管等，沒(méi)有從設(shè)計(jì)、采購(gòu)、驗(yàn)收等各方面進(jìn)行嚴(yán)格審核把關(guān)，導(dǎo)致管道材料濫用，管道材質(zhì)無(wú)法滿足介質(zhì)運(yùn)行要求。二是對(duì)管道施工質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)，沒(méi)有嚴(yán)格按工序進(jìn)行工程質(zhì)量驗(yàn)收，導(dǎo)致施工質(zhì)量明顯較差，影響管道運(yùn)行安全。

4石化給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 管道布置

在給排水管道設(shè)計(jì)中，首先應(yīng)考慮各類管道的平面布置、管道間的空間距離，在我國(guó)化工給排水管道設(shè)計(jì)規(guī)范中也對(duì)相關(guān)參數(shù)提出了明確要求。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范，同時(shí)結(jié)合企業(yè)實(shí)際占地面積、現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)筑物等綜合考慮，最終設(shè)計(jì)出最優(yōu)化管道布置圖。當(dāng)發(fā)生管道交叉時(shí)，應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)規(guī)則：一是新建管道應(yīng)避讓已有管道，二是小口徑管道避讓大口徑管道，三是壓力流管道避讓重力流管道。

4.2 管閥的選擇

對(duì)于化工企業(yè)給排水管道，應(yīng)特別重視閥門(mén)的選型設(shè)計(jì)，不同的閥門(mén)具有不同的特點(diǎn)和適用性。例如蝶閥通常比其他閥門(mén)更輕便、操作簡(jiǎn)單靈活，使用成本相對(duì)較低，但蝶閥同樣存在許多弊端，包括質(zhì)量相對(duì)較差，使用壽命短，閥門(mén)無(wú)法關(guān)嚴(yán)，影響管道排水性能等。而閘閥質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定，密封效果好，使用壽命長(zhǎng)，但價(jià)格較高，安裝難度大，且不適用于需頻繁調(diào)節(jié)的管道工況。因此，我們通常在大口徑管道，需要流量調(diào)節(jié)的情況下使用蝶閥，而對(duì)于一些介質(zhì)特殊，密封要求高的管道，則需要使用閘閥。

4.3 管道材質(zhì)選擇

在進(jìn)行給排水管道材質(zhì)選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用場(chǎng)景針對(duì)性選材。在給水管道上，應(yīng)重點(diǎn)考慮供水可靠性。通常情況下，小口徑供水管選用鍍鋅鋼管，大口徑供水管選用球墨鑄鐵管，或者使用新型管道材質(zhì)，重點(diǎn)要考慮管道對(duì)供水水質(zhì)是否有不利影響。在排水管道上，主要結(jié)合排水的水質(zhì)特點(diǎn)，選擇合適的材質(zhì)，一般可選用不銹鋼管、碳鋼管或者襯塑管等。

4.4 給排水管網(wǎng)水力計(jì)算

在進(jìn)行石化企業(yè)給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)企業(yè)的用水量需求和用水信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和測(cè)算，主要用水信息包括生產(chǎn)用水量、生活用水量、消防用水量、中水回用量以及用水壓力需求等。根據(jù)用水信息，結(jié)合管網(wǎng)布置圖，對(duì)局部管道的口徑、壓力等參數(shù)進(jìn)行合理計(jì)算，必要時(shí)可以選擇計(jì)算機(jī)模擬工具進(jìn)行測(cè)算，保證水力計(jì)算的準(zhǔn)確性。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中還要結(jié)合企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，盡量考慮預(yù)留管道設(shè)計(jì)余量，以保證企業(yè)后期擴(kuò)張發(fā)展需求。

4.5管網(wǎng)設(shè)計(jì)校核

在完成給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)后，應(yīng)對(duì)管網(wǎng)能力進(jìn)行校核。重點(diǎn)是驗(yàn)證管網(wǎng)在最不利條件下能否滿足安全穩(wěn)定運(yùn)行要求，對(duì)水泵最大供水條件、最大事故水量、最大雨水量等極端條件下的管網(wǎng)壓力和水量進(jìn)行校核，驗(yàn)證管網(wǎng)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和合理性，確保管網(wǎng)運(yùn)行能夠應(yīng)對(duì)任意工況條件。

4.6給排水節(jié)能技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

4.6.1生產(chǎn)用水節(jié)能

第一，采用變頻供水設(shè)備。石化企業(yè)的生產(chǎn)用水量大，水壓要求較高，受不同生產(chǎn)系統(tǒng)開(kāi)停車等因素影響，系統(tǒng)管網(wǎng)壓力波動(dòng)大。如果采用定頻供水，需要維持管網(wǎng)高壓運(yùn)行，造成水泵能源浪費(fèi)。而采用變頻設(shè)備，可以根據(jù)用戶生產(chǎn)用水量實(shí)時(shí)變頻調(diào)節(jié)，減少水泵能耗損失，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。因此，在生產(chǎn)供水設(shè)計(jì)中，應(yīng)重點(diǎn)考慮變頻供水設(shè)備的使用。

第二，水資源的再利用。除了新鮮水外，許多水資源都可用于化工企業(yè)的生產(chǎn)，此部分水資源可重復(fù)使用，有助于降低能源消耗并降低成本。一般來(lái)說(shuō)，水的再利用主要是指通過(guò)水的分配和排水系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，也就是說(shuō)，石

化生產(chǎn)中使用的水經(jīng)過(guò)一定的處理后，可以重新用于供水系統(tǒng)。最常用的回用水包括中水、蒸汽冷凝水、雨水等，其中中水、雨水可以用于循環(huán)水補(bǔ)水、綠化以及污水調(diào)質(zhì)等，蒸汽冷凝水可以用于除鹽水補(bǔ)水等。這部分水的重復(fù)使用，可以大大減少企業(yè)取水量，節(jié)省更多的水資源，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)予以考慮。

第三，實(shí)行分區(qū)供水。石化企業(yè)內(nèi)用水點(diǎn)多，且分散較廣，每一處用水點(diǎn)對(duì)水壓的要求也不盡相同。一般情況下，低層建筑物對(duì)水壓要求較低，高于五層的建筑物對(duì)水壓要求較高，需要在高層建筑物上安裝二次加壓裝置以保證生產(chǎn)水供應(yīng)。此種方式相對(duì)不經(jīng)濟(jì)，同時(shí)需要建設(shè)二次儲(chǔ)水池。如果通過(guò)合理布局生產(chǎn)水管網(wǎng)，實(shí)行分區(qū)供水，則可以顯著降低二次加壓導(dǎo)致的能耗損失。

4.6.2生活用水節(jié)能

首先選擇合適的配水器具，使用生活水必須使用節(jié)水管道、衛(wèi)生設(shè)施和供水設(shè)備。為了節(jié)約用水，具有節(jié)能效果的設(shè)備應(yīng)盡可能多地用于辦公樓、宿舍和其他石化企業(yè)建筑工地等。與此同時(shí)，還應(yīng)采取相應(yīng)的節(jié)能措施，包括利用中水進(jìn)行沖廁水和綠化用水。對(duì)于設(shè)備的選擇，應(yīng)重點(diǎn)選用節(jié)能、節(jié)水設(shè)備，如節(jié)水淋浴噴頭、節(jié)水馬桶等。通過(guò)節(jié)約用水促進(jìn)能源消耗下降，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能降耗效果。

4.6.3 排水系統(tǒng)管道節(jié)能

在進(jìn)行石化企業(yè)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行分類考慮。廠區(qū)內(nèi)收集的雨水水質(zhì)較好，可以直排河流，或者回用于其他生產(chǎn)裝置。生活污水與生產(chǎn)污水水質(zhì)不同，應(yīng)分類收集處理，以降低后續(xù)污水處理的難度。因此，在排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)至少將排水管道分為雨水、生產(chǎn)污水和生活污水系統(tǒng)。對(duì)于特殊的生產(chǎn)污水，還應(yīng)該單獨(dú)收集預(yù)處理，避免污水混合后對(duì)污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊，同時(shí)也能降低污水處理能耗，確保污水系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

4.6.4提高給排水系統(tǒng)的合理性

由于石化企業(yè)供水和排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，相關(guān)構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)也不太規(guī)則，因此給排水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)難度較大。設(shè)計(jì)人員必須結(jié)合建筑物本身結(jié)構(gòu)優(yōu)化，利用建筑水利和排水技術(shù)，對(duì)給排水管網(wǎng)進(jìn)行不斷優(yōu)化，提高給排水系統(tǒng)的合理性，使管網(wǎng)布局更科學(xué)，最終確保實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)節(jié)能運(yùn)行。

5給排水管網(wǎng)施工質(zhì)量控制與管理

5.1材料、設(shè)備、構(gòu)配件質(zhì)量管理

首先要選擇有質(zhì)量保證的合格供應(yīng)商，對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料設(shè)備及時(shí)進(jìn)行檢查、發(fā)現(xiàn)和處理質(zhì)量問(wèn)題，核查質(zhì)量合格證明文件及檢驗(yàn)報(bào)告，杜絕不合格產(chǎn)品進(jìn)場(chǎng)。材料、設(shè)備、構(gòu)配件入庫(kù)及復(fù)驗(yàn)后應(yīng)有明確標(biāo)識(shí)，無(wú)標(biāo)識(shí)或標(biāo)識(shí)不清的設(shè)備材料不得發(fā)放。在設(shè)備、材料、構(gòu)配件進(jìn)場(chǎng)后，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)建立材料二級(jí)庫(kù)房，材料要分類存放，專人專管，并建立臺(tái)賬。設(shè)備、材料、構(gòu)配件運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)安裝前，必須進(jìn)行檢查、驗(yàn)收，做好自檢記錄，向監(jiān)理工程師進(jìn)行報(bào)驗(yàn)，確保材料的可追溯性。項(xiàng)目設(shè)計(jì)量器具管理員對(duì)項(xiàng)目中使用的計(jì)量器具進(jìn)行歸口管理，制定項(xiàng)目計(jì)量器具計(jì)劃、計(jì)量器具的管理和控制辦法，如計(jì)量器具的采購(gòu)、校驗(yàn)、狀態(tài)標(biāo)識(shí)以及使用管理等制度。項(xiàng)目部計(jì)量器具管理員對(duì)本項(xiàng)目使用的所有計(jì)量器具登記建帳，并保留校驗(yàn)證明，保證項(xiàng)目質(zhì)量控制的各個(gè)場(chǎng)所使用的計(jì)量器具均應(yīng)合格、在周檢期內(nèi)且標(biāo)識(shí)正確。

5.2鋼筋混凝土工程質(zhì)量控制與管理

工程的混凝土施工部位應(yīng)設(shè)有鋼筋混凝土檢查井，管道及檢查井墊層，管道帶型基礎(chǔ)。鋼筋混凝土檢查井在板扎鋼筋時(shí)要預(yù)埋防水鋼套管，并安裝爬梯，在預(yù)制檢查井鋼筋隱蔽驗(yàn)收中，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)鋼筋的規(guī)格、材質(zhì)、間距、連接方式、保護(hù)層厚度及預(yù)埋鋼套管、預(yù)埋爬梯的位置和尺寸進(jìn)行檢查。此外，對(duì)于深度大于6米的檢查井，其井室鋼筋均應(yīng)放大一級(jí)。模板施工應(yīng)保證接縫不漏漿，模板剛度、強(qiáng)度、垂直度要符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，模板與混凝土接觸面涂刷隔離劑。澆筑前，模板要澆水濕潤(rùn)且模板內(nèi)表面不得有雜物。工程使用抗?jié)B混凝土，混凝土應(yīng)有組成材料的混凝土配合比及質(zhì)量合格證明?；炷恋浆F(xiàn)場(chǎng)后應(yīng)做坍落度測(cè)試，不滿足施工要求的混凝土不得使用。澆筑過(guò)程中應(yīng)振搗到位，同時(shí)預(yù)留同條件養(yǎng)護(hù)和標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)混凝土試塊?；炷翝仓螅瑸榉乐够炷灵_(kāi)裂，應(yīng)及時(shí)對(duì)鋼筋混凝土檢查井保濕養(yǎng)護(hù)，并連續(xù)養(yǎng)護(hù)至規(guī)定齡期。混凝土檢查井拆模應(yīng)嚴(yán)格控制拆模時(shí)的混凝土強(qiáng)度，拆模后要對(duì)止水螺桿頭進(jìn)行防銹處理，然后使用水泥砂漿、防水劑等填充孔洞并抹平，同時(shí)還要對(duì)檢查井井壁及底板做防腐處理。管道及檢查井墊層混凝土和帶型基礎(chǔ)的控制措施與檢查井一致。同時(shí)，要嚴(yán)格控制墊層的標(biāo)高，標(biāo)高應(yīng)與圖紙一致，帶型基礎(chǔ)頂標(biāo)高要與管中心標(biāo)高一致，模板的質(zhì)量控制主要體現(xiàn)在墊層的寬度和高度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著國(guó)家對(duì)安全環(huán)保和節(jié)能減排要求的不斷提高，石化企業(yè)必須重視給排水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化和施工質(zhì)量控制，重視節(jié)能技術(shù)在給排水系統(tǒng)的應(yīng)用。通過(guò)不斷提升設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量，進(jìn)一步優(yōu)化給排水系統(tǒng)，通過(guò)持續(xù)引入節(jié)能技術(shù)和措施，降低給排水管網(wǎng)運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，確保企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：冼軍（1989.11），漢族，男，江蘇揚(yáng)州人，工程師，研究方向：工程管理。