王永磊

中海油石化工程有限公司 青島 266100

隨著安全、環(huán)保要求的提高,擴能增效需求的增加，石化裝置優(yōu)化升級的技改項目越來越多。所謂技改項目，是在原有裝置的基礎上做設計修改，與新建裝置相比，其復雜性高、未知因素多，設計及施工工作比較繁瑣，尤其是一些小型技改項目。近三年來，筆者一直致力于石化裝置小型技改項目的相關工作，對設計和施工過程中遇到的問題非常熟悉，總結了一套自己的經驗。下面對這些問題及應對措施進行具體闡述。

1 難點問題

1.1 圖紙問題

上游工藝專業(yè)的條件，具體改造內容可能是增加幾條管線或幾臺閥門等，看似很簡單，對管道專業(yè)卻很復雜，因為需要做的工作很多：查找相關的原有設備或管道平面布置圖、管道施工圖(ISO圖)等。有些情況還需要查找相關的結構專業(yè)圖紙(結構梁、設備基礎位置及大小等)。有時候，查找相關圖紙的時間可能約占設計時間的50%，甚至更高。

很多技改項目，由于業(yè)主提供的原圖紙質量不高，更加重了設計難度。其原因主要有兩方面：第一，運行中的項目比較舊，業(yè)主方資料室的原有設計資料不全；或者現場多次進行改造，配管情況與圖紙不符，更增加了技改項目的難度，相關設計人員只能去現場測量，再將測量數據反映到圖紙中。第二，對于新建的項目，設計單位會交付施工圖及竣工圖。而對于某些技改項目，只有施工圖，沒有竣工圖存檔，同時由于設計深度不夠，很多施工都是現場實地測量，失去了施工圖的價值。且施工過程中會發(fā)現很多問題，現場調整配管或增加材料的工程聯絡單比比皆是。

1.2 碰撞問題

在原有裝置中增設設備、管線及閥門等，難免會出現與原有結構梁柱、相關設備或管線等相碰的問題，主要有以下幾個方面：

(1)新舊管線之間的沖突

技改項目中，很多修改會涉及到在管廊上增加管線，對那些有預留空間的裝置來講，相對比較容易。但對于如圖1所示的管廊，原有管線占滿了一層，若有新增管線穿過，按常規(guī)設計的話，很難辦到。

圖1 管線密集的管廊

(2)設備基礎之間的沖突

某煉廠苯乙烯裝置有一項技改工作：密排泵需增加備用泵?，F場與業(yè)主對接后，擬將備用泵放置在如圖2所示的位置上，與原備用泵相鄰。

圖2 增加備用泵

但在核對相關圖紙時發(fā)現，新增基礎與原有設備基礎沖突。由于現場設備布置比較緊湊，沒有其他位置可選。經與土建專業(yè)協調，及多次核算，最終的方案是與原有泵基礎做成了聯合基礎。

(3)新管線與儀表橋架等其他設施的沖突

若技改項目中，新增管線需要穿過儀表橋架，如圖3所示。

圖3 增加部分管線

沒有更好的設計方案，只能增加彎頭繞過去，降低了美觀感。

(4)新增設備與地上管線之間的沖突

某煉廠乙苯裝置P115AB目前選用磁力泵，開工階段，操作不平穩(wěn)，容易造成磁力泵損壞，影響整個開工進度，改造將增加一臺離心泵P115C，提高抗干擾能力，理想的設計位置應與AB泵并排放置，但現場實際情況是AB泵的南邊為調節(jié)閥組。最后根據現場實際情況，選擇放置在如圖4所示的空地上，不僅美觀上不如人意，也增加了新增泵出入口管線配管的設計難度。

圖4 增加設備的位置示意圖

諸如此類碰撞問題的存在，直接導致只能尋找折中的方案，一方面延長了設計工期，另一方面無法做到從全局的角度解決問題，影響了新增設計的設計質量和裝置的美觀程度。

(5)新增設備與地下管線之間的沖突

某氣分裝置新增一臺鼓風機，其基礎與地下DN250的消防水線沖突。由于現場實際情況，設備位置無法調整，只能調整原有管線，施工方將消防水管在斜管位置處整體往左移動，避開鼓風機基礎，如圖5所示。

圖5 平面位置圖

1.3 業(yè)主方審查問題

技術改造的業(yè)主參與到項目的整個設計周期，業(yè)主方一般通過圖紙審查的方式進行方案控制和進度控制。

首先，就管道專業(yè)圖紙而言，一方面，審查圖紙不及時，致使返回意見滯后，延長了設計工期；另一方面主客觀干擾因素太多，設計方很難完全按照設計規(guī)定獨立做設計。

其次，接收的上游工藝專業(yè)條件常常不是最終版，最終版條件和初版相比會有調整，造成設計修改。

有時候和施工進度也有關系，考慮到檢修時間較短，有些工序來不及施工，裝置就要開車；基于這個因素，業(yè)主方可能會取消一部分流程，使得一部分圖紙需要設計方修改。

1.4 為下游專業(yè)提條件問題

與管道專業(yè)打交道的下游專業(yè)較多，如儀表、土建及水電等，需要給他們提設計條件，比如：增加一個電動閥，如圖6所示。

圖6 更換緊急切斷閥

可能涉及到結構專業(yè)平臺加固，儀表專業(yè)電纜設置等，需提出電動閥的位置條件及平臺荷載條件。管道專業(yè)需查找相關結構圖紙，并計算支點處荷載。由于平臺加固不同于新建，下游專業(yè)在設計后期可能需要管道專業(yè)多次調整和確認。

1.5 管道應力計算問題

如果在已經服役的溫度較高管線上添加管線，需要進行詳細應力計算。設計人員不能任意地破壞原有管線受力情況，同時還要保證新接管線的安全。為獲得準確的計算結果，一般選擇將原有管線也模擬出來，與現有管線同時進行分析，直到原有管線第一個固定支架或設備口結束。對于末端的固定支架，還需要分析技改前后固定支架受力是否增加，增加幅度大不大，如果太大，需要核算原有固定支架能否承受得?。粚τ谠O備口，還需要校核設備口荷載是否超出允許值。

原有管線不能調整是新加管線分析和設計的最大難點，如何通過調整新增管線，使其增加給原有管線的受力達到最低，這是技改工作一直追求的目標。

1.6 管道試壓問題

施工規(guī)范要求：管道安裝完畢、熱處理和無損檢測合格后，應進行壓力試驗。壓力試驗的前提是要做試壓包，需要盲板隔離，但對于在原有管線上新增支管的項目，總有一段管線無法與原管線隔開，如試壓的話，必須與原有管線一起試壓，有時很難做到。施工單位只能采用替代措施：焊縫100%檢測、柔性分析以及泄漏試驗等[1]，但應提前經設計單位及建設單位同意。

1.7 執(zhí)行標準不一致問題

某煉廠2020年10月技改項目施工過程中發(fā)現：

(1)新增分水罐液位計管口法蘭執(zhí)行標準不一致：新增設備液位計管口法蘭是石化標準，密封面為凸面法蘭，而利舊的配對法蘭是歐系標準，密封面為凹凸面，如圖7所示。

圖7 更換的分水罐

為不影響施工，重新進行了采購。

(2)新增分水罐的出入口管嘴法蘭標準都為美標，而原有管線配對法蘭標準都為機械標準(JB)，如圖8所示。

圖8 原有管線法蘭與新增設備配對

考慮到新增罐為常壓罐，結合相關設計規(guī)范，兩個標準在低壓條件下，可以進行配合使用，現場進行了打磨安裝。

該裝置運行了幾十年，原管道執(zhí)行標準比較舊，技改設計時執(zhí)行新的標準，導致現場出現施工問題。

1.8 工期緊張問題

不管是設計方，還是施工方，都會承受著時間緊、任務重的雙重壓力。對設計院來講，很多時候，業(yè)主方要求完成時間比較苛刻，等到管道專業(yè)拿到設計條件時設計時間已相當緊張。對施工方來講，停工檢修有時僅一個多月，按圖完成施工時間已很緊張，更何況，現場施工調整的情況比較多，與設計院來回溝通又耽誤額外時間。

1.9 設計時應考慮的施工可行性問題

例如，某裝置需要增加一個除臭設備(撬塊3500×2500×4000mm)，如圖10所示，擬放置在圖9所示管廊和框架之間的空地上，空間充裕，管線配管也沒問題。

圖9 新增撬裝設備的位置

圖10 設計模型

但如何將撬塊吊裝進來，是一個很棘手的施工問題。吊車進不來，叉車載重量又不夠，若吊車站位放置在裝置外面的通道上，吊車的計算載荷將遠遠大于設備本身的荷載?，F場估算，需要40t左右的吊車。考慮到裝置施工期間需要新增一臺臥式容器，所需起重機額定荷載大于40t，施工期間，可以借用。所以，三方最終確定了設計及吊裝方案。

1.10 業(yè)主參與問題

對于一般技改項目，都需要提前和業(yè)主溝通，業(yè)主方會提出一些意見。此外，初版設計圖紙在業(yè)主方審查，甚至多次審查以后，業(yè)主一般也會現場提出一些意見。這也是技改項目與新建裝置在設計過程中較大的區(qū)別之一。

1.11 規(guī)范更新問題

隨著項目的規(guī)范化、標準化，規(guī)范更新也越來越頻繁，因此裝置新建時實行的是一版規(guī)范，等到技術改造時就有可能是另一版新規(guī)范，這就給設計、施工方帶來一定的隱患。設計、施工過程中不能完全按照原項目的統一規(guī)定去執(zhí)行，必須將新規(guī)范中的新增條款加進去，進而增加不少工作量。例如，市場監(jiān)管總局關于特種設備行政許可有關事項的公告(國家市場監(jiān)督管理總局公告2019年第3號)中，壓力管道取消了GC3，即除了GC1之外，其余都是GC2。對原有GC3管道的焊縫檢驗等級提高了要求，設計、施工單位在技改項目中應給予重視。

2 應對措施建議

2.1 設計方

(1)及時準確地了解業(yè)主的意圖，多多溝通。

(2)應準確地了解現場情況，對于新增設備、復雜管線等項目，應通過現場對接的形式，充分了解現場吊裝、配管可行性等，避免后期出現施工困難、碰撞等問題。

(3)涉及到需要其他專業(yè)、相關校審人參與的項目，應盡早使其參與進來，多多溝通，避免返工等問題的出現。

(4)對于需要應力計算的管道，應嚴格按照規(guī)范設計，管道、管機專業(yè)應在相互溝通的基礎上同步進行，減少設計時間。

(5)關注規(guī)范更新，及時廢止舊規(guī)范條款。

(6)應在堅持設計規(guī)范、原則的基礎上，盡量靈活出圖，留有彈性余量，將現場后期施工過程的微調考慮在內。

2.2 施工方

(1)對于試壓比較困難的管道，應及時與設計方溝通，共同商討最合適的方案。

(2)對于相對比較復雜的項目應盡早入場，熟悉現場情況，審查圖紙問題；對材料缺失，關鍵管道或設備施工等問題應及時反饋給設計方，使其能及時補充相關材料，制定新的施工方案等，避免耽誤施工進度。

2.3 業(yè)主方

(1)歸檔的竣工圖和歷次技改的圖紙都應及時、完整、準確，確?，F場情況與圖紙一一對應。

(2)全過程參與技改項目的立項、設計、施工及竣工驗收工作。

(3)對技改的施工圖紙應及時審查，并反饋意見給設計院，及時調整設計。

(4)及時跟進項目進度，及時解決現場疑難問題[2]。

(5)采辦程序盡量精簡，保證項目工期。

(6)避免材料代用[3]。

3 結語

通過上面的介紹，不難發(fā)現小型技改項目與新建項目相比，其內容錯綜復雜，問題也種類繁多，涉及到的三方單位(設計方、施工方及業(yè)主方)存在著圖紙不全，設計繁瑣及施工難度等一系列問題。建議三方單位結合現場實際情況，加強溝通，及時交換意見，互通有無，在滿足項目進度的前提下，務必確保安全第一、質量為本。