孫欽璽
(中海油石化工程有限公司 管道室 ,山東 濟南 250101)
化工設計中,管道設計起到一個承上啟下的作用,貫穿于工程設計整個過程中。從上接收系統(tǒng)專業(yè)的條件,往下給建筑、結構、電氣、自控等各專業(yè)提出相關條件。所做工作對于工程項目的投資以及后續(xù)的生產有至關重要的作用。某些不起眼的失誤也可能導致施工的返工,進而造成不必要的經濟損失及工程周期的延誤。本文結合設計與施工過程中出現(xiàn)的一些案例,對管道設計中常見的某些問題簡要分析,希望各位同仁能夠引以為戒。
(1)管道設計人員在接收到自控專業(yè)所返的自控閥條件時,沒有對閥門外形尺寸及需要的安裝凈空進行復核,造成安裝時,無法維持該閥門汽缸與閥體在一個垂直面內的最佳安裝要求,見圖1。
對于自控專業(yè)所返條件,如切斷閥、調節(jié)閥外形尺寸及重量;轉子流量計要求物料流向自下向上;流量計前后直管段要求;按物料流向先安裝壓力表、再安裝溫度計要求;重力式自力調節(jié)閥膜頭豎直向下安裝要求等,必須與初步配管圖進行復核,以滿足安裝要求。
(2)管道設計人員會簽結構圖紙時,僅核對了結構基礎地腳螺栓孔位置,而沒有注意結構專業(yè)基礎寬度大于設備底座時,會與底部設備管口碰撞,見圖2。
要時刻注意當結構基礎大于設備支撐面時,必須核實底部排凈口(無論是水平還是垂直),是否與結構基礎面相撞。
(3)管道設計人員會簽結構圖紙時,沒有對非本專業(yè)所提二次條件以外的,與設備布置、管道布置相關的內容,進行核實,見圖3。
管道專業(yè),更準確的說是某個裝置的小總圖專業(yè),需要對該裝置內的各種條件進行總體的把握,而不是僅僅停留在自己所提或自己本專業(yè)相關的條件的核實上。
(1)管道設計人員缺少空間概念,不重小節(jié)。
對于這些小問題,設計人員往往不以為然,而操作人員往往對此反感很大,設計過程中應換位思考,多替現(xiàn)場操作人員考慮,見圖4。
(2)閥門過高,無法操作。見圖5。
對操作頻率低的閥門,過去習慣于要求業(yè)主現(xiàn)場加活動平臺、活動踏步,隨著安全理念的轉換,在設計工作中,必須加強對固定式操作平臺的設計要求,降低操作人員的勞動強度。
管道設計人員在設備布置時,沒有考慮到攪拌器抽軸空間的要求,將另一設備布置在攪拌電機頂部,導致間距過小,無法抽軸,見圖6。
一個合格的管道設計人員,平時應與施工單位及業(yè)主多多交流。應該對設備安裝、檢修方式及要求有一定的了解,如對高徑比較大塔的安裝吊耳、填料及部件檢修用吊柱、U型管換熱器抽管空間、帶攪拌容器及反應器抽軸空間、裝卸填料方式、大型壓縮機電機整機起吊還是拆分起吊、壓縮機廠房行車設置檢修平臺等安裝、檢修方面知識有一定的掌握。
(1)稀酸泵出口管上排凈閥,排出口位置過高,排凈時,稀酸液四濺,影響周圍操作人員安全,見圖7。
三級維護、清潔生產的理念必須貫穿在設計過程中,化工裝置中介質大多易燃、易爆、有毒、有腐蝕性,經濟性高,將排凈物料收集措施到位,既有利于操作人員人身防護,又有利于降低生產成本,符合企業(yè)清潔化生產的基本要求。
圖8 管道環(huán)焊縫在管托的范圍內
《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》,8.1.19.2條對焊縫要求如下:管道環(huán)焊縫不宜在管托的范圍內,需熱處理的焊縫從外側到支架邊緣的凈距易大于焊縫寬度的5倍,且不應小于100mm 見圖8。這就要求設計人員加強對相關設計規(guī)范的學習,嚴格按照規(guī)范要求對管道進行設計、施工安裝。
(1)某項目地處南方,而設計人員對于南方多雨、濕度大等環(huán)境,缺少相關設計經驗。做空壓站設計時未考慮到空氣壓縮后,會有較大量的水由氣相轉為液相排出而導致排水較為頻繁,卻未設計排水收集管。
這就要求設計人員具體問題具體分析,既要考慮項目的統(tǒng)一性,更要考慮項目的特殊性,因地制宜,對過去的習慣,不要照抄照搬。
(2)設備布置人員,往往僅考慮了正常生產、設備正常運作時的工況,而不考慮非正?;蚴鹿薁顟B(tài)檢修的可能。
(3)設備布置,不僅要考慮滿足PID要求、規(guī)范要求、設備凈距、凈高等操作要求,還有一項重要內容是設備吊裝方案的合理選擇,這就需要對安裝設備具有充分了解,積累大量安裝經驗。
(4)管道專業(yè)在設備布置、管道配管時,不僅要對本專業(yè)的設計原則、規(guī)范、規(guī)定,爛熟于胸,對其他專業(yè)所返的條件或者雖然沒返,但設計需要了解的相關專業(yè)內容,如結構柱基礎大小、埋深,圈梁高度、截面大小,結構梁大小、高度、位置,設備專業(yè)零部件圖等,都要了解。這樣才能避免后期不必要的更改。
總之,在設計過程中思考多一些,溝通多一些,工作嚴謹一些,都可以避免很多問題,從而保證項目的順利進行。