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        石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)問題的分析

        2023-01-03 11:46:32劉輝中石油華東設(shè)計(jì)院有限公司山東青島266071
        化工管理 2022年2期
        關(guān)鍵詞:排水管道石油化工防腐

        劉輝(中石油華東設(shè)計(jì)院有限公司,山東 青島 266071)

        1 石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)必要性

        相較于普通工業(yè),石油化工因其加工工藝特殊性,不僅要具備完善的配套設(shè)施,也要將各個(gè)環(huán)節(jié)精準(zhǔn)把控。針對石油化工給排水管道設(shè)計(jì),必須根據(jù)自身使用性質(zhì)來進(jìn)行設(shè)計(jì),一方面保證整個(gè)石油化工用水系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性,減少不必要問題發(fā)生;另一方管道合理布置,可降低管道碰撞情況出現(xiàn)幾率。隨著時(shí)代不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)水平提高,促使石油化工工藝技術(shù)愈加成熟和完善,為石油化工企業(yè)日常生產(chǎn)活動(dòng)提供極大便利,其中給排水管道設(shè)計(jì)科學(xué)性、合理性,對日常生產(chǎn)有著直接影響[1]。若給排水管道布置存在缺陷,在一定程度上不僅會(huì)減少管道使用壽命,對后期維護(hù)工作開展也會(huì)帶來諸多不便,并埋下風(fēng)險(xiǎn)隱患。通過結(jié)合石油化工藝要求,做好前期給排水管道設(shè)計(jì)規(guī)劃,達(dá)到規(guī)范設(shè)計(jì)要求,從根源上預(yù)防給排水系統(tǒng)發(fā)生安全事故。

        2 石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

        為了確保石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)質(zhì)量,在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,需要注意以下4點(diǎn):

        (1)當(dāng)安全閥位置低于泄壓總管出口位置高度時(shí),應(yīng)對閥門進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。因此,放液閥門盡可能設(shè)置在易接觸位置,便于及時(shí)調(diào)節(jié)閥門。為了能夠讓液體完全排進(jìn)密閉系統(tǒng)中,需要做好相應(yīng)防凍措施,減少低溫環(huán)境下袋形管道內(nèi)部出現(xiàn)液體凝固問題,防止管道因其受到損害。

        (2)無縫隙直型管道選用。通過對各個(gè)管道進(jìn)行焊接,制成無縫隙直型管道,控制焊縫間距,待管道焊接完成,則需要進(jìn)行相應(yīng)測試,確認(rèn)管道是否存在焊接不到位等情況,達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后,才可在管道中安置外管。因外界環(huán)境因素在一定程度上會(huì)對管道產(chǎn)生影響,為規(guī)避內(nèi)外管道同時(shí)發(fā)生膨脹問題,內(nèi)外管道材質(zhì)應(yīng)選擇同一類型。

        (3)保持短距離且直行泵入口管道管程。在布置管道時(shí),通過控制泵入口管道距離,并明確管道走向,減少因管道直徑變化促使氣體產(chǎn)生聚集等情況發(fā)生。

        (4)跨越道路處的管道上方不能直接安裝法蘭,必須嚴(yán)格按照相關(guān)要求來操作閥門與波紋管安裝,可隔離消防氣體和事故的裝置應(yīng)添設(shè)在顯眼位置,為石油化工給排水管道系統(tǒng)安全運(yùn)行提供基礎(chǔ)保障[2]。

        3 石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)問題類型

        3.1 管線設(shè)計(jì)缺失合理性

        就石油化工企業(yè)而言,給排水管道投入運(yùn)行,雖然成本較高,但后期回報(bào)效益也十分客觀?;诖?,部分企業(yè)為了追求更高的經(jīng)濟(jì)利潤,通常會(huì)選擇控制項(xiàng)目投資方式,減少成本支出,或者聘請非專業(yè)管道設(shè)計(jì)人員來負(fù)責(zé)給排水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。這不僅難以保證所設(shè)計(jì)給排水管線合理性,對后期管道設(shè)計(jì)施工帶來較大影響,而且也會(huì)埋下安全隱患,不利于石油化工企業(yè)健康長遠(yuǎn)發(fā)展。

        3.2 管道接口處理不到位

        在實(shí)際設(shè)計(jì)給排水管道過程中,由于不了解管道型號,加上在選擇管道材質(zhì)時(shí)沒有綜合考慮石油化工加工特點(diǎn),促使后期連接管道過程中發(fā)生各種問題,主要表現(xiàn)在對管道進(jìn)行焊接時(shí),出現(xiàn)管徑與壁厚二者參數(shù)不一致問題。若直接將管道連接,則會(huì)導(dǎo)致后期運(yùn)行中的管道發(fā)生過渡不順暢、液體泄漏等情況,不僅增加后期管道維修成本,也降低給排水管道安全性。

        3.3 成品保護(hù)措施不完善

        從目前石油化工埋地給排水管道施工情況來看,在實(shí)際施工過程中,一些施工人員未重視現(xiàn)場成本保護(hù)問題,加上缺少相應(yīng)警示標(biāo)語,極易增加晚間巡查發(fā)生人員跌入井中情況發(fā)生概率。或者施工完成的井未設(shè)添設(shè)井蓋,雨水口遮擋措施沒有落實(shí),導(dǎo)致施工開挖過程中,土壤直接掉落至雨水口與成品井中,則需要面臨返工風(fēng)險(xiǎn)。

        以重力流管道施工為例,若開挖溝槽時(shí),其邊坡保護(hù)措施不到位,則會(huì)導(dǎo)致管道被抬高,排水效果受到影響,最終出現(xiàn)積水等問題。被抬高的管道,容易促使管道連接部位出現(xiàn)問題,致使后期管道運(yùn)行過程中出現(xiàn)滲漏情況,對周邊環(huán)境帶來嚴(yán)重污染影響。因此,做好成品保護(hù)措施尤為關(guān)鍵,可保證管道排水效果。

        4 石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)要點(diǎn)

        4.1 管道布置

        埋地鋪設(shè)是給排水管道設(shè)計(jì)施工重要一環(huán),合理設(shè)計(jì)給排水管道平面布置距離,明確管道間距與埋地鋪設(shè)深度,可保證石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)規(guī)范性,減少后期管道運(yùn)行過程中不必要問題發(fā)生。為了保證各個(gè)數(shù)據(jù)參數(shù)準(zhǔn)確性,并能夠達(dá)到管道設(shè)計(jì)要求,在實(shí)際設(shè)計(jì)給排水管道過程中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況,并結(jié)合管道結(jié)構(gòu)特點(diǎn),提出相應(yīng)管道綜合布置方案,從根本上提升給排水管道設(shè)計(jì)科學(xué)性、安全性[3]。與此同時(shí),為降低管道施工對周邊環(huán)境、建筑物等負(fù)面影響,可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,選擇合適的管道布局方案,既能減少占地面積,又能將土地資源充分利用。一般情況下,針對管道縱向敷設(shè),需要進(jìn)行適當(dāng)加固,選用重型鑄鐵井蓋并添設(shè)在管線上的檢查井處,避免管道因外界因素受到損害。

        4.2 給排水檢測表合理設(shè)置

        石油化工生產(chǎn)過程中主要以石油、天然氣等為原料,因這些原料具有易燃易爆性特征,使整個(gè)生產(chǎn)流程存在較大安全隱患,加上生產(chǎn)過程連續(xù)性影響,每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)所選擇的加工工藝各不相同,對供水量、水壓等方面要求也存在較大差異性?;诖?,合理設(shè)置給排水系統(tǒng)運(yùn)行檢測表裝置,幫助工作人員提供供水量信息以及水壓變化,避免因供水不足而影響產(chǎn)品生產(chǎn),進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不合格,造成一定經(jīng)濟(jì)損失。分析石油化工裝置給水特性,將檢測表在整個(gè)給排水系統(tǒng)中合理設(shè)置,實(shí)時(shí)監(jiān)督各個(gè)管道實(shí)際供水情況,一旦發(fā)生異常情況,可及時(shí)定位異常情況區(qū)域,短時(shí)間快速恢復(fù)管道運(yùn)行。

        4.3 控制地下管道埋土厚度

        為了更好地更換給排水管道,需要控制地下管道埋土厚度。無特殊要求前提下,其埋土厚度不超過1 m。管道埋地過深,極易被地下水腐蝕,對給排水管道造成損害,在降低管道使用性能同時(shí),也會(huì)對石油正常輸送帶來較大影響。若埋地厚度過淺,其過往重型貨車則會(huì)壓壞管道,埋地厚度不超過1 m,可完全避免上述問題,既能提升管道運(yùn)行安全性,又能減少施工成本投入。同時(shí)也需要根據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)際情況,明確地下管道埋土厚度,降低后期管道維修頻率。

        4.4 優(yōu)化管道綜合布局

        管道綜合布局是石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)中重要一環(huán),對后期給排水系統(tǒng)良好運(yùn)行有著較大影響。為了更好地滿足生產(chǎn)與設(shè)備管理要求,在進(jìn)行管道布局時(shí)應(yīng)注重:(1)對管廊附加量進(jìn)行控制。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況與基本施工要求,對其附加余量加以把控,保證各施工工序銜接到位。(2)安全設(shè)置必須達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)?;诩扔薪o排水管道設(shè)計(jì)施工方案,綜合考慮給排水系統(tǒng)后期運(yùn)行要求,將安全閥設(shè)置在合適的位置,盡可能設(shè)置在工作人員易接觸區(qū)域。(3)標(biāo)準(zhǔn)化布置夾套管??刂乒艿缹雍缚p、管件彎頭的間距,必須嚴(yán)格按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行夾套管施工操作,并落實(shí)前期質(zhì)量檢測工作,確認(rèn)夾套管材料、工藝是否與施工要求相一致,從根本上保證夾套管布置標(biāo)準(zhǔn)化[4]。

        此外,為確保管線綜合布局方案可行性,應(yīng)以降低施工難度和減少返工為原則,可考慮將給排水管線的地下管線部分、工藝管線的地下管線部分、消防管線的地下管線部分等均需要做好防滲處理,提升管道綜合布局效果。管架設(shè)計(jì)合理性也直接影響著石油化工給排水管道設(shè)計(jì)質(zhì)量,后期整條管道運(yùn)行不順暢、管架施工作業(yè)不到位等均會(huì)促使后期整條管道運(yùn)行效果?;诖耍槍芗茉O(shè)計(jì),應(yīng)以減少彈簧夾數(shù)量為原則,沿著管道走向進(jìn)行鋪設(shè),既能規(guī)避管道安裝故障,又能起到有效降低施工成本的作用,最大程度上保障給排水管道工程經(jīng)濟(jì)效益。

        4.5 選擇合適的控制閥

        遵循“清污分流,污污分流”基本原則,在切換閥門在污染區(qū)、罐區(qū)內(nèi)進(jìn)行裝置,前后期雨水分流可通過切換閥門來實(shí)現(xiàn)。小規(guī)格、質(zhì)量輕以及操作簡單是蝶閥明顯特征,從目前石油化工給排水管道設(shè)計(jì)情況來看,主要選擇閘閥作為控制閥門來使用,蝶閥較為少見。其主要原因大量雜質(zhì)在流體中存在,蝶閥質(zhì)量穩(wěn)定性不足,出現(xiàn)關(guān)閉不嚴(yán)問題頻率較高。當(dāng)泄漏問題發(fā)生,清凈外排雨水溝流進(jìn)污染排水,可將控制閥門裝置在雨水總排出口處,及時(shí)將閘門關(guān)閉,以此來達(dá)到把污染水在廠區(qū)內(nèi)部全部截流目的,防止污染排水流向外部而造成更大的污染影響。通常情況下,由于大部分石油化工廠區(qū)內(nèi)部消防水管網(wǎng)呈環(huán)形,水流方向?yàn)殡p向,可選擇閘閥作為消防水管道控制閥。若循環(huán)水主管直徑偏大,可選擇蝶閥作為控制閥,利用蝶閥規(guī)格小特性,便于及時(shí)開啟與關(guān)閉閘門。

        4.6 做好管道及附屬物部件防腐與防滲措施

        因石油化工工藝特殊性,使得各種不同有機(jī)元素在石油化工裝置區(qū)域周圍土壤聚集,在某種條件影響下,則會(huì)與金屬管道產(chǎn)生一定反應(yīng),進(jìn)而導(dǎo)致金屬管道使用期限被縮短?;诖?,在實(shí)際設(shè)計(jì)石油化工埋地給排水管道過程中,設(shè)計(jì)人員需要全面掌握石油化工裝置區(qū)域附近各種元素構(gòu)成情況,對各種元素腐蝕性程度詳細(xì)了解,以此來選擇合適的材料將其用于給排水管道防腐設(shè)計(jì)中。

        瀝青是目前石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)中較為常見的防腐方法,瀝青防腐設(shè)計(jì)具有成本投入小等優(yōu)點(diǎn),但瀝青對周邊環(huán)境污染程度較高,在一定程度上也會(huì)對給排水管道使用期限帶來影響。隨著科研水平不斷提高,環(huán)氧煤瀝青防腐涂層工藝出現(xiàn)與運(yùn)用,其防腐效果十分可觀,此工藝相關(guān)配套技術(shù)水平較高,且施工操作便捷,但相對成本投入較高。玻璃布纏繞法在管道防腐、防滲設(shè)計(jì)中也比較常見,雖然成本低,但由于與管道貼合度不高,整個(gè)防腐結(jié)構(gòu)實(shí)際效果難以保障。因此,針對石油化工給排水管道及附屬物部件防腐與防滲設(shè)計(jì),應(yīng)結(jié)合具體情況,嚴(yán)格把控影響管道腐蝕程度的各方面因素,在此基礎(chǔ)上制定與做好相對應(yīng)防腐與防滲措施,并將所涉及到的技術(shù)工藝進(jìn)行交底,使其有效預(yù)防安全事故。

        此外,管材選擇也是石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)中需要考慮的重點(diǎn)問題。特別是重力流排水管道設(shè)計(jì),若使用混凝土管道,則會(huì)因混凝土強(qiáng)度不高,在內(nèi)部重力沖擊下,導(dǎo)致管道發(fā)生損壞問題,增加管道被腐蝕幾率,進(jìn)而對周邊環(huán)境造成嚴(yán)重污染影響,同時(shí)運(yùn)行中的給排水管道安全性與穩(wěn)定性也無法得到良好保障。針對管材選擇,也需要根據(jù)實(shí)際情況,若輸送介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng),則應(yīng)對管道施工成本、使用期限等因素綜合考慮,確保管道材料選擇合理性[5]。

        4.7 嚴(yán)格管控埋地給排水管道設(shè)計(jì)質(zhì)量

        在正式給排水管道施工之前,為了確保石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)質(zhì)量,必須制定一套完善的質(zhì)量管理及檢測機(jī)制,對給排水管道設(shè)計(jì)全過程進(jìn)行監(jiān)管,進(jìn)行質(zhì)量檢測時(shí),檢測人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況。并根據(jù)整個(gè)管道設(shè)計(jì)方案內(nèi)容,確認(rèn)是否存在影響管道設(shè)計(jì)質(zhì)量的問題,并設(shè)立專項(xiàng)質(zhì)量檢測部門,全權(quán)負(fù)責(zé)給排水管道設(shè)計(jì)質(zhì)量檢測工作,既能提升工作效率,又能及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的管道設(shè)計(jì)缺陷與安全隱患,避免后期管道施工發(fā)生不必要問題而延緩施工進(jìn)度。此外,在開展給排水管道施工作業(yè)期間,要求主要負(fù)責(zé)人必須全程跟進(jìn)管道施工,嚴(yán)格把控各個(gè)管道施工環(huán)節(jié),全面落實(shí)管道設(shè)計(jì)質(zhì)量檢查工作,切實(shí)解決石油化工給排水管道設(shè)計(jì)中各種問題,進(jìn)一步提高給排水管道設(shè)計(jì)水平,為后期管道順利施工提供基礎(chǔ)保障。同時(shí)做好突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案,避免管道施工過程中因突發(fā)事件而造成嚴(yán)重?fù)p失,及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救,將損失降到最小。

        5 結(jié)語

        綜上所述,由于石油化工生產(chǎn)活動(dòng)特殊性,所以對給排水管道設(shè)計(jì)有著極為嚴(yán)格的要求。為了確保給排水管道設(shè)計(jì)質(zhì)量,應(yīng)綜合考慮石油化工工藝特點(diǎn),并按照國家相關(guān)規(guī)定,在此基礎(chǔ)上制定合適的管道設(shè)計(jì)方案,提升管道設(shè)計(jì)合理性,從根本上保障給排水系統(tǒng)后期運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性。同時(shí),重視與落實(shí)針對管道防腐、防滲措施,也是減少安全事故的重要一環(huán)。

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