化工工程管道設(shè)計安裝問題探討

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摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)、科技水平的不斷提高，化工業(yè)也呈現(xiàn)不斷發(fā)展的態(tài)勢。管道設(shè)計作為化工業(yè)重要組成部分之一，其設(shè)計、安裝效果對于整個工程的建設(shè)起到至關(guān)重要的作用。但是，現(xiàn)階段化工工程管道的設(shè)計、安裝均存在不同程度的問題，使得工程的安全性存在隱患。因此，從化工工程管道的設(shè)計和安裝出發(fā)，基于不同類型的管道工程分析其存在的問題和形成原因，并針對性地提出改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：化工管道；設(shè)計；安裝；改進(jìn)措施

影響化工工程管道項目質(zhì)量好壞的因素眾多，但從總體來看，主要分為設(shè)計及安裝兩個階段。其中，設(shè)計作為工程啟動的始端，直接決定工程能否順利執(zhí)行，設(shè)計過程中考慮因素的全面性決定著施工進(jìn)度的快慢，若設(shè)計出現(xiàn)問題，不僅會花費(fèi)時間修改耽誤工程的進(jìn)度，更會使得之前投入的人力、物力浪費(fèi)；安裝作為化工工程管道項目的后期實現(xiàn)和維護(hù)，安裝質(zhì)量的高低直接決定管道能否實際執(zhí)行，即安裝決定工程能否落到實地。因此，以化工工程管道項目的設(shè)計和安裝兩個階段中存在的問題為研究對象，分析其出現(xiàn)問題的原因，并有針對性地提出改進(jìn)建議，對于提升管道項目安全性，使得化工工程高質(zhì)高量的完成具有十分重要的意義。

1化工工程管道設(shè)計和安裝中存在的問題及原因分析

1.1設(shè)計階段存在的問題

設(shè)計階段作為化工工程管道項目的起點，其主要存在以下三點問題：（1）壓力值不符合工況需求。管道項目設(shè)計過程中，要結(jié)合其輸送物料的實際狀況來設(shè)計管道的壓力值。管道壓力值的高低決定管道的壽命和易損害性，如果設(shè)計的壓力值與實際物料需求偏差較大，就會使得管道呈現(xiàn)超壓狀態(tài)，從而使得管道更易于損壞，其安全程度會有所降低。（2）附件設(shè)計不完善。管道項目的附加設(shè)計對于管道的安全性和壽命有著重要影響。當(dāng)配送的物料呈現(xiàn)高熔點屬性時，如果管道項目在設(shè)計過程中未添加伴熱設(shè)計，就會使得管道更易于發(fā)生低溫脆斷、超壓斷裂等問題，使得物料的管道斷裂和運(yùn)送中斷；當(dāng)配送的物品呈現(xiàn)低沸點屬性時，如果管道項目在設(shè)計時未考慮保冷屬性，就會造成物資輸送過程中常溫沸騰狀況，進(jìn)而使得管道因為超壓而斷裂。因此，管道設(shè)計階段對于附件的考量較為全面，并依據(jù)運(yùn)送物資的實際情況做調(diào)整。（3）管道構(gòu)成原料設(shè)計不合理?；す艿烙捎谄洫?dú)特的屬性，往往用來輸送強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)腐蝕屬性的物資，所以在設(shè)計管道階段，如果對于構(gòu)成管道的原材料屬性設(shè)計不合理，即無法實現(xiàn)對強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)腐蝕物資的輸送，則管道的壽命和安全性存在較高隱患。

1.2安裝階段存在的問題

管道安裝工作主要是指設(shè)計完成后的焊接，焊接質(zhì)量對于整體化工工程項目質(zhì)量十分重要，但是企業(yè)由于質(zhì)量安全檢測不到位，在實際安裝中存在各種各樣的問題，其中較為突出的主要有兩點。一方面，部分企業(yè)在焊接開始時，準(zhǔn)備工作不夠充分，焊接部位缺乏指示性標(biāo)識；另一方面，完成焊接工作后對于管道的質(zhì)量安全檢測項目實施力度不夠，后期維護(hù)不夠重視。由于這兩方面的原因，使得管道的安裝質(zhì)量不合格，隨之帶來的是后期使用效能的降低，對于化工工程整體質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

2管道設(shè)計階段的改進(jìn)建議

2.1“因地制宜”選擇管道材料

化工工程項目中，管道的承壓能力高低與化工工藝類型、配送物品類型密切相關(guān)，整體來看主要分為兩類，即高壓、低壓管道。在進(jìn)行管道項目設(shè)計過程中，設(shè)計者需要綜合考慮配送物料的屬性、工藝類型來選擇制作管道的材料、連接類型等。當(dāng)管道材質(zhì)相同的情況下，閥門、墊片等應(yīng)當(dāng)盡量選擇能承受較高壓力的材料，從而能夠應(yīng)對不同壓力值情況下較好地輸送物資；當(dāng)管道的材質(zhì)呈現(xiàn)差異且壓力也不同的情況下，閥門和墊片的選擇應(yīng)呈現(xiàn)差異性，即高壓側(cè)配置高質(zhì)的材料，低壓側(cè)配置低質(zhì)的材料。

2.2合理設(shè)計塔、容器管線

塔和容器管線的設(shè)計作為連接不同管道的重點，其對管道的設(shè)計具有十分重要的影響，因此兩者的設(shè)計要與設(shè)備未來的使用相匹配。塔和容器管線的設(shè)計主要在于分餾塔連接方式的不同，分為與回流罐和汽提塔兩種連接方式。前者主要關(guān)注調(diào)節(jié)閥位置，由于分餾塔的控制原理是熱旁路的操縱，因此在進(jìn)行設(shè)計時更為考量熱旁路，以設(shè)計調(diào)節(jié)閥位置，進(jìn)而實現(xiàn)與回流罐的連接；而后者則主要關(guān)注調(diào)節(jié)閥組，即通過汽提塔位置的不同進(jìn)行設(shè)計。

2.3合理設(shè)計泵入口

化工生產(chǎn)的安全性依賴于泵的管線設(shè)計，如果泵入口設(shè)計缺乏合理性，則入口位置的管道會因氣體的聚集而使得其存在較高的安全隱患，因此，泵入口處設(shè)計應(yīng)注意以下三點。首先，增強(qiáng)入口管道的柔性，即通過可調(diào)節(jié)的入口設(shè)計增強(qiáng)其高低寬窄的調(diào)節(jié)屬性；其次，采用頂平安裝來加強(qiáng)入口處氣體聚集現(xiàn)象的監(jiān)控，降低安全隱患；最后，材質(zhì)選擇時增強(qiáng)柔韌材質(zhì)的選擇，從而使得泵進(jìn)出管口處的應(yīng)力值屬于安全范圍之內(nèi)。

3管道安裝階段的改進(jìn)建議

3.1落實質(zhì)量檢測制度

管道安裝應(yīng)當(dāng)依據(jù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行，完成后應(yīng)當(dāng)有專業(yè)人員進(jìn)行質(zhì)量檢測。質(zhì)檢員檢測時可采取無損的檢測技術(shù)，從而使得完成質(zhì)量檢測的同時保證管道不受損害。如果在檢測過程中發(fā)現(xiàn)異常狀況，質(zhì)檢人員應(yīng)當(dāng)及時匯報并檢查原因，以保證管道的高質(zhì)量，為后續(xù)操作奠定基礎(chǔ)。除此之外，焊接管理人員也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)監(jiān)督屬性，監(jiān)督操作人員工作是否合規(guī)，以保證管道安裝的質(zhì)量。

3.2加強(qiáng)不同焊接階段作業(yè)的質(zhì)量控制

管道焊接由于不同部位的存在，主要分為底層焊接、中層焊接和蓋面焊接三種，不同的焊接階段均應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)質(zhì)量控制。其中，在底層焊接中，氬弧焊技術(shù)應(yīng)用最為廣泛，其焊接方向是從底部逐漸轉(zhuǎn)向頂部，并對接口部位運(yùn)用角磨機(jī)摩擦來使得焊接均勻且具有較高的焊透性。因此在底層焊接過程中既需要進(jìn)行焊接前的試運(yùn)行操作，輔以檢測氬氣純度，以保證底層焊接符合標(biāo)準(zhǔn)，同時在底層焊接過程中應(yīng)當(dāng)配置擋風(fēng)板以降低風(fēng)對焊接的影響，在底層焊接完成后要由專業(yè)人員或經(jīng)驗豐富的人員檢測其安全性，以降低未來使用時發(fā)生錯誤的概率。在中層焊接中需要注意四方面的問題：首先，保持作業(yè)面的清潔，時刻進(jìn)行整理以減少作業(yè)面上殘留物品對質(zhì)量的影響；其次，焊接時縫隙和縫隙與端點間距要符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，即間距大于0.11mm，縫隙值要高于0.35mm并小于0.55mm；再次，要分三層來對焊縫進(jìn)行處理，且其厚度要符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)；最后，出于方便后續(xù)管道作業(yè)，可以采用直線型運(yùn)條法來實現(xiàn)中層焊接，即在保證焊條不擺動的情況下，呈現(xiàn)直線焊接。中層焊接最終完成后，需指派專業(yè)人事進(jìn)行時時質(zhì)量檢測，以保證管道安裝質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。在蓋面焊接過程中要重點關(guān)注焊條的選擇，其主要受到焊間隙的影響。焊接開始位置與中層之間要留有充足的間隔，以防止出現(xiàn)表面引弧的狀況。同時，對于焊接過程中所呈現(xiàn)的電流、溫度、電壓等數(shù)據(jù)要指派經(jīng)驗豐富的人員或?qū)I(yè)人員進(jìn)行記錄，并對已完成的焊縫進(jìn)行標(biāo)記。最后在完成所有焊接工作后，及時處理熔渣等各種廢料，以避免其對焊接工作質(zhì)量的影響。

3.3閥門分類存放且型號匹對

在管道閥門的管理中要注重以下兩點：第一，依據(jù)不同型號和材質(zhì)，對閥門進(jìn)行分類儲存和放置，并在進(jìn)行相關(guān)作業(yè)前實施現(xiàn)場測壓，只有通過測驗的閥門才可進(jìn)行后續(xù)操作，在此過程中要保持文件記錄，以備后續(xù)檢測使用；第二，閥門的安裝要嚴(yán)格匹配設(shè)計，根據(jù)設(shè)計圖紙中要求的規(guī)格、型號來進(jìn)行安裝，以確保其準(zhǔn)確無誤。

3.4創(chuàng)新工藝改善管道的防腐性

化工管道所運(yùn)送的物資多為高腐蝕的性質(zhì)，因此在管道的安裝過程中增強(qiáng)其防腐屬性對于其使用壽命十分重要。根據(jù)化工管道所處地理位置的不同，其主要分為地上和地下兩種，針對前者主要通過噴涂瀝青等來增強(qiáng)防腐性，而后者則主要通過防腐漆來實現(xiàn)管道的防腐屬性。除上述物理措施外，工作人員在實施防腐舉措時還應(yīng)當(dāng)關(guān)注當(dāng)?shù)丨h(huán)境因素，并對其進(jìn)行綜合測評，從而有針對性地制定防腐方案，增強(qiáng)管道的使用壽命。

4結(jié)語

化工企業(yè)的安全生產(chǎn)與管道的設(shè)計、安裝密切相關(guān)，因此相關(guān)工作人員既要使得管道設(shè)計符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，滿足相關(guān)要求，又要在安裝時增強(qiáng)管道焊接質(zhì)量的控制以及管道防腐工藝的完善，并時刻注重質(zhì)量檢測結(jié)果的分析和改善，從而使得化工管道項目實現(xiàn)高質(zhì)量目標(biāo)，以使得化工企業(yè)實現(xiàn)更為安全、穩(wěn)定的發(fā)展。

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[3]孟志鵬.石油化工工程中工藝管道安裝施工存在的問題與對策[J].化工設(shè)計通訊，2018，44（3）：28.

作者：王保政 王觀生 單位：杰瑞（天津）石油工程技術(shù)有限公司