[化工设计]化工工业管道设计及安装中问题分析及改善措施

本文发表于《中国化工贸易·中旬刊》 2020年7期

祁路杰

摘 要：影响化工工业管道质量的因素众多，总体而言，主要分为设计与安装两个方面。其中，设计作为工程启动的始端，在工程能否顺利执行中起到重要作用。设计过程中各种参数、工况等因素的决策，在工程进度中起着决定性作用。若设计出现问题，不仅要花费时间变更，造成建设方和设计方人力、物力投入的增加，还会影响工程进度，甚至会影响工程质量。管道安装的质量，不仅决定着项目能否顺利开车运行，而且对后期运行中的使用、维修、维护起到重要作用。因此，本文以化工工业管道工程的设计和安装两个阶段中存在的问题为研究对象，分析其出现的原因，并有针对性地提出改进建议，对于提升管道工程质量、施工安全，化工工程高质量完成具有重要意义。

关键词：化工;工业管道;设计安装

现阶段工业管道的设计和安装直接影响着化工工程的顺利运行。化工管道在设计中有很多相关规范，不同介质的管道间距以及管道与建构筑物、电缆桥架之间的间距以及各管道的支架的安装形式都需要在设计过程中明确提出。在管道安装过程中因人为、环境等因素的影响而产生管道材质不达标、焊接不到位、管道防腐不合格，极易在流体运输期间出现泄露、渗漏等现象，进而增大石油化工工程发生安全事故的概率。因此，如何强化对工艺管道设计安装质量的严控，成为石油化工领域迫切解决的问题之一。

1 化工工业管道设计及安装概述

石油化工工程属于危险性较高的行业，在整个油气储运或化工生产过程会出现的易燃、易爆、有害等物质，极易引发爆炸或中毒。所以需要强化管道工程，避免因管道设计及施工质量等原因造成生产事故。在对管道进行设计时要充分考虑工程的状况，将安全设计充分融入到管道设计中。在进行实际施工安装时需要严格的依照施工技术规范和要求进行施工。另外，在作业中还应积累安装经验，并总结教训，应用科学技术，提高管道安装技能并优化施工作业方案，确保施工质量、安全。

2 化工工业管道设计安装问题分析

2.1 管道设计中存在的问题

化工工业中的管道设计往往存在管道口径、管材以及压力等级与实际运行之间不匹配。在设计过程中由于对实际工况的运行情况的不甚了解和不深入分析，从而无法计算出管道的实际需求。同时不仅要根据正常运行工况进行设计，还要考虑到特殊情况的最大条件，在保证不过度设计情况下保障设计余量。管道设计的安全不仅对管道施工安全提出要求，而且还要保证后期的运行。对于设计中的实施规范也存在断层的现象，很多设计者由于对规范更新不及时会将作废的规范应用到设计中，造成设计的失误。管道设计过程中涉及很多专业，如土建和结构专业的提资、设备的定位以及电仪专业的布置等，需要向各专业提资。但是由于各专业的沟通不顺畅或滞后，造成管道与电缆桥架、设备或建构筑物等发生碰撞，导致后期施工变更的增加，延误工期，严重时甚至会影响工程的质量。

2.2 焊接质量问题

焊接是工艺管道安装阶段的重要施工手段，在施工过程中，部分焊接施工人员可能质量控意识不高，未能严格依照相关规程或焊接作业书操作，而依照既往经验进行焊接操作，很可能造成管道焊接效果不符合工艺管道安装设计要求。另外，石化管道中通常运输的是高温、高压、腐蚀性等物质，一旦焊接质量不达标，则很可能使管道持续承受内部介质的作用，损伤结构完整性，严重情况下部分连接薄弱位置会断裂，诱发较严重的安全事故。

2.3 管道防腐问题

管道防腐处理是保障工艺管道长久运行的主要手段之一，只有做好管道的防腐处理，才能避免工艺管道在运行期间受到运输流体、外界因素的侵蚀。但是目前管道安装中频繁出现防腐处理不到位的情况，部分安装单位通过偷工减料来赚取更大经济利益，甚至部分单位在防腐处理过程中会利用质量不达标的防腐材料，或通过减少防腐涂层来缩减成本，增大管道出现腐蚀的几率。另外，还有部分单位对管道腐蚀后的处理不重视，未及时采取科学措施进行管道腐蚀问题的抑制，放任管道继续被腐蚀、侵蚀，继而增大管道安全事故的发生概率。管道防腐前的表面处理通过机械或是人工打磨，打磨处理作业中尚未将管道表面的浮锈清理到合格要求就进行防腐工作，造成防腐层的脱落。或是管道打磨的光滑度超过设计值，造成管道表面过于光滑，导致防腐层不宜附着或脱落。养护期的温度过低或养护时间不够造成防腐层无法凝固，环境中的湿度过高也会造成防腐层产生气泡，后期会出现爆皮至防腐层脱落。

3 石油化工工程中工艺管道设计安装施工控制措施分析

3.1 管道设计的安全、规范与碰撞

为了保障化工工艺管道设计其安全性，就需要对工艺物料、化学反应装置、工艺路线等方面进行研究。与此同时，在化工工艺管道设计中使用的工艺物料也需要进行物理化学性质、化学反应活性、稳定性等的测试，判定其是否有易燃易爆、是否有毒等特征。在选择管道材质上进行安全选择，管道的管径和压力管道的设计也要在设计中进行明确的规定。化工工业的管道设计要严格遵守规范的要求和业主的实际运行工况的要求，对于存在的保守型设计在保证不过度设计的前提下要留有一定的设计余量，保证管道实际运行的安全。设计者或设计单位（下转第19页）（上接第16页）应及时更新并学习各设计规范，确保所使用的为最新版规范，从而避免设计不合规现象发生。管道设计过程中及时与各专业有效沟通，及时向各专业提资，采用建立工厂模型等新技术检查管道走向及管道与工厂建构筑物之间碰撞情况，避免产生碰撞，从而减少施工过程中的设计变更。

3.2 提高焊接质量

此方面可从两方面改进，第一是对焊接材料与焊接工艺要加以重视，选择时应当充分结合现场情况和质量要求，合理选用符合性的焊接工艺评定。焊接参数选择时，应对焊接材料材质、规格、层间温差都应明确，结合管道的变形系数、材质、焊缝所处位置及线解量进行综合考量。第二是一线焊接人员的专业技能水平，应对其严格执行施焊前的考察筛选、培训、考核，焊接人员要充分掌握焊接工艺从而确保完成焊接工作。同时对于焊接质量尤其对焊接内部缺陷、焊缝外观质量、焊缝平整度等方面应做仔细检查，如果发现焊接问题会影响后续使用，则应当进行及时的补焊或修复。

3.3 管道的防腐处理

石油化工管道的防腐材料要根据管道所处的实际工况进行选择。同时还要意识到管道防腐的关键性，对于已经出现防腐层破坏的位置要及时采取措施进行补救，对于正在进行防腐处理的管道，首先要制定管道防腐方案，明确管道防腐工作的主要目的，以及采取防腐工作的措施，规范化防腐处理的工序。其次，对于管道的打磨和清理要指定明确的责任人，进行检查和记录。对于出现极端天气时，要及时调整施工采取应对措施，防止处理好的管道遭到破坏。严格化管道防腐工作的监督管理，保证管道防腐工作能够顺利完成。

4 结束语

化工企业的安全生产与管道的设计、安装密切相关，因此相关工作人员既要使得管道设计符合规定标准，满足相关要求，又要在安装时增强管道焊接质量的控制以及管道防腐工艺的完善，并时刻注重质量检测结果的分析和改善，从而使得化工管道项目实现高質量目标，以使得化工企业实现更为安全、稳定的发展。

参考文献

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2021/07/07