浅论石化企业中配管的设计及施工方面的问题

包炜刚

摘要：本文主要探究了石油化工业中配管的设计问题、装置安装施工问题以及工艺管线的安装施工问题，系统的分析了配管在设计和施工时应注意的问题和解决的方法，保证石油化工业各环节的安全运行。

关键词：石油化工；配管设计；施工

中图分类号：TU276文献标识码： A

前言

石油化工行业是我国国民经济的基础产业，也是支柱产业，对我国的经济发展起着巨大的推动作用。石油化工业中的装置非常重要，配管是装置的重要组成部分。配管在石油化工业中能够保证装置的正常运行，因此配管在石油化工业中占有重要的地位，但是石油化工装置中配管的设计和施工仍然存在着许多问题，如果不能对这些问题进行及时的完善，将会影响装置的正常运行，甚至直接影响石油化工业的发展，因此探究石油化工业中配管的设计问题、装置安装施工问题、工艺管线的安装问题就具有重大的现实意义。

一、配管的布置设计分析

配管的设计在石油化工业中占有重要的地位，配管的设计必须是在保证设备安全的前提下进行的，虽然配管设计的依据和内容大致相同，但是在相同的依据下要设计出更加科学合理的配管布置，这就要求专业人员不仅要掌握设计的标准、规范和常识，还要掌握工艺意图，并且能够满足工艺的生产需要。下面以石油化工业中常用的夹套管和蒸汽管道为例，分析配管在设计中易被忽视的问题。

1.夹套管的配管设计问题

夹套管是石油化工业中经常使用的管道，夹套管根据不同的媒体种类主要分为热油夹套、热水夹套和蒸汽夹套三种形式，虽然三种形式夹套管的设计原则是一样的，但是它们有自己相对应的物料；夹套管还可以根据管道的结构形式划分，按照结构形式管套和内管的连接形式主要有内管焊缝外露型和内管焊缝隐蔽性两种形式，人们又把它们称为完全夹套管和不完全夹套管，它们在应用上的主要区别就是不完全夹套管只适用于直管的管道上。夹套管在设计时主要注意以下几个方面：

首先是在夹套管长度的设计上，夹套管的长度是夹套管设计中的一个重要的环节，因为夹套管的长度和尺寸确定了管内流体的特性和流体的流量，一般情况下夹套管的长度在十五米左右。

其次是在内外管的热应力上，热应力问题的产生主要是因为内管和外管的温度不同，导致内管和外管的热膨胀应力也不同，因此在进行夹套管设计时要对内外管的热应力进行分别计算，如果热应力存在差异，就要进行膨胀节的设置，同时在弯头处要改变外管的直径，从而满足内外管膨胀位移的要求，尽量减少内外管之间的差异。

再次是在夹套管的焊接和选材上，在选材上要注意流体的温度、压力和性质，以及介质对管道的腐蚀程度；在焊接上为了满足管壁在工作时能承受最大的压力，一般采用对焊的焊接形式，并且避免直接在配管的主管上开出分支管，确保热介质在夹套管中能够顺畅的流通。最后是在夹套管的跨接管和坡度上，当对夹套管有坡度要求时，要保证坡度与管道的流向一致，特别是蒸汽夹套管，蒸汽是由夹套管的上部引入的，但是凝结水是从套管的下部流出的，因此在设计时要在供汽管和排凝管处分别设置切断阀；对于跨接管的要求主要是跨接管一般采用法兰进行连接，水平方向夹套管的套接管可以连接在水平夹套管的底部、底部的切线方向或蒸汽上进下出垂直方向。

2.蒸汽管道的配管设计问题

蒸汽在石油化工业中是一种非常重要的工程物料，蒸汽在石油化工业中常因操作压力的不同被分为：0.4Pa的低压蒸汽、1.6Pa的中压蒸汽、4MPa的高压蒸汽和 13MPa的超高压蒸汽。蒸汽管在石油化工业中是常用的一种配管，它的工作温度在200℃和530℃之间，操作的难度很大，因此为了保证蒸汽管的安全，在设计蒸汽管时要注意以下几个方面：

首先是对管廊上的蒸汽管道布置，四种不同压力等级的蒸汽管的布置要遵循一定的原则：四种蒸汽管道尽量布置在离管廊较近的一侧，这样有利于二形补偿器的设置，设置二形补偿器主要是为了吸收蒸汽管内的热膨胀，因为蒸汽管在工作时管内的温度较高，并且二形补偿器在设置时要精确计算在蒸汽管内的位置，确保蒸汽管的正常运行；蒸汽管道最好设置在多层管廊的上层，若是设置在下层，就要将蒸汽管道设置在管廊的外侧，保温后的最小净距不能低于500mm，并且蒸汽管道要与低温管道分开；如果电器或仪表电缆槽板与蒸汽管道设置在同一层，最小净距不低于 200mm，如果在蒸汽管道的上层，最小净距不低于500mm。

其次是管廊蒸汽管道的排液设置，由于蒸汽管道在工作中会产生大量的凝液，在管廊上蒸汽管道的低点位置就要设置排液设施，凝液的产生一般发生在 13MPa 的超高压蒸汽管道中，需要将排液设施设置在靠近主管道并且易于操作位置的根部阀，或者是接近排气筒地面上的切断阀。但是在暖管阶段或运行过程中其它三种压力等级的蒸汽管道也会产生大量凝液，针对这种情况就要在相应的位置设置疏水设施，常见的形式就是分液包，放净阀、根部阀和疏水阀，疏水阀还包括了排污阀、检查阀、前切断阀、后切断阀和处理紧急情况的止回阀等。

二、工艺管线安装施工分析

石油化工业中工艺管线的安装施工是一项非常复杂的工作，受到诸多因素的影响，因此在安装施工时要严格按照安装的标准，保证安装施工安全有效的进行，在进行工艺管道的安装施工时经常会遇到许多问题，主要体现在以下几个方面：

1.管线安装的准备工作不到位

准备工作是施工前一项必不可少的工作，在确定了施工单位之后，设计、施工、生产、监理部门要对图纸进行查看，找出问题并及时的解决问题，但是有许多部门和人员为了减少工作量，对图纸的查看草草了事，没能认真的对图纸进行查看，这样很难及时的发现问题，可能会给企业带来巨大的损失，为了避免在施工过程中出现不必要的麻烦，施工时所需要的所有材料和设备应准备齐全，监理人员和施工的管理人员要充分掌握和了解图纸，仔细核查各环节的具体细节，充分考虑到在施工的过程中可能会出现实际与设计不符的情况，要在保证工程安全合理的前提下，需要对设计进行及时的修改，同时要经过有关部门的批准和审核，确保工程的顺利进行。

2.施工过程中常见的问题与处理方法

首先对配管进行检查，检查实际配管与设计是不是相符合，对各个配管进行基本的检查，避免出现不必要的麻烦，然后出具管道的质量检验报告，送往监督部门和技术部门进行审查，在审查合格之后，再对管线进行施工和安装。

其次是阀门在安装时容易出现的问题，阀门是对管线进行操作的部分，因此阀门的设计要易于操作和维护，在对阀门进行设计和安装时要注意几个方面：对于手轮之间的距离不低于100mm的阀门在进行水平安装时，阀门的阀杆不应向下；阀门在安装时要注意交错排列，进而减少管道之间的距离；在没有特殊要求的情况下，水平上的阀门在安装时不应该垂直向下，支管的阀们应该接近于根水平管集。这些问题都是在阀门安装施工时应注意的问题，以确保阀门的正常使用。

再次就是在焊接管理方面的问题，焊接是否符合标准是十分重要的问题，为了避免在施工过程中出现一定的技术问题，在焊接时应该严格按照焊接的标准和程序进行焊接，在图纸上明确标明焊接的数量和位置，施工的管理人员要尽到自己的职责，在检查人员的焊接技术后要确认工艺管道的焊接表，再由专业人员按照指定的规范进行无损检测，确保管道的正常使用，提高管道的安全性能；另外在管道进行压力试验后，施工单位要进行防腐保温的自我检查，自我检查合格后再由组织联合进行检查和监督；最后对焊缝要进行热处理，热处理必须是在无损检验合格之后才能进行。

最后是在工程的变更问题上，在进行工艺管道的安装施工时，如果出现设计上的改变，就会造成施工的混乱，为了避免这种情况的发生，在施工前施工单位的管理人员应联合各个单位和部门对设计的合理性和内容进行充分的讨论，设计出完美的方案后再进行公告，并进行仔细的现场勘测，确保设计的可行性，保证工程能够顺利完工。

结语

综上所述，石油化工业中配管的设计和施工对整个石油化工业具有重要的意义。因此对于在配管的设计和施工中出现的问题要及时的进行解决，为避免事故的发生要进行细致有效的防范，在配管的设计上，本文以夹套管和蒸汽管为例，对在夹套管和蒸汽管的设计中容易出现的问题进行了系统分析，并提出了相应的解决方法；在配管的施工上，要做好相应的管理和进度控制，保证配管的安全和工程的进度，使工程能够顺利完工，从而为石油化工业的发展起到积极的推动作用。

参考文献：

[1]魏安娜.谈石油化工装置中配管的设计问题[J].中国石油和化工标准与质量.2013.

[2]高茵.浅谈石油化工装置夹套管的配管设计[J].科技致富向导.2012.

[3]杨成伟.石油管道安装施工管理常见问题及处理措施[J].科技与企业.2013.

包炜刚

摘要：本文主要探究了石油化工业中配管的设计问题、装置安装施工问题以及工艺管线的安装施工问题，系统的分析了配管在设计和施工时应注意的问题和解决的方法，保证石油化工业各环节的安全运行。

关键词：石油化工；配管设计；施工

中图分类号：TU276文献标识码： A

前言

石油化工行业是我国国民经济的基础产业，也是支柱产业，对我国的经济发展起着巨大的推动作用。石油化工业中的装置非常重要，配管是装置的重要组成部分。配管在石油化工业中能够保证装置的正常运行，因此配管在石油化工业中占有重要的地位，但是石油化工装置中配管的设计和施工仍然存在着许多问题，如果不能对这些问题进行及时的完善，将会影响装置的正常运行，甚至直接影响石油化工业的发展，因此探究石油化工业中配管的设计问题、装置安装施工问题、工艺管线的安装问题就具有重大的现实意义。

一、配管的布置设计分析

配管的设计在石油化工业中占有重要的地位，配管的设计必须是在保证设备安全的前提下进行的，虽然配管设计的依据和内容大致相同，但是在相同的依据下要设计出更加科学合理的配管布置，这就要求专业人员不仅要掌握设计的标准、规范和常识，还要掌握工艺意图，并且能够满足工艺的生产需要。下面以石油化工业中常用的夹套管和蒸汽管道为例，分析配管在设计中易被忽视的问题。

1.夹套管的配管设计问题

夹套管是石油化工业中经常使用的管道，夹套管根据不同的媒体种类主要分为热油夹套、热水夹套和蒸汽夹套三种形式，虽然三种形式夹套管的设计原则是一样的，但是它们有自己相对应的物料；夹套管还可以根据管道的结构形式划分，按照结构形式管套和内管的连接形式主要有内管焊缝外露型和内管焊缝隐蔽性两种形式，人们又把它们称为完全夹套管和不完全夹套管，它们在应用上的主要区别就是不完全夹套管只适用于直管的管道上。夹套管在设计时主要注意以下几个方面：

首先是在夹套管长度的设计上，夹套管的长度是夹套管设计中的一个重要的环节，因为夹套管的长度和尺寸确定了管内流体的特性和流体的流量，一般情况下夹套管的长度在十五米左右。

其次是在内外管的热应力上，热应力问题的产生主要是因为内管和外管的温度不同，导致内管和外管的热膨胀应力也不同，因此在进行夹套管设计时要对内外管的热应力进行分别计算，如果热应力存在差异，就要进行膨胀节的设置，同时在弯头处要改变外管的直径，从而满足内外管膨胀位移的要求，尽量减少内外管之间的差异。

再次是在夹套管的焊接和选材上，在选材上要注意流体的温度、压力和性质，以及介质对管道的腐蚀程度；在焊接上为了满足管壁在工作时能承受最大的压力，一般采用对焊的焊接形式，并且避免直接在配管的主管上开出分支管，确保热介质在夹套管中能够顺畅的流通。最后是在夹套管的跨接管和坡度上，当对夹套管有坡度要求时，要保证坡度与管道的流向一致，特别是蒸汽夹套管，蒸汽是由夹套管的上部引入的，但是凝结水是从套管的下部流出的，因此在设计时要在供汽管和排凝管处分别设置切断阀；对于跨接管的要求主要是跨接管一般采用法兰进行连接，水平方向夹套管的套接管可以连接在水平夹套管的底部、底部的切线方向或蒸汽上进下出垂直方向。

2.蒸汽管道的配管设计问题

蒸汽在石油化工业中是一种非常重要的工程物料，蒸汽在石油化工业中常因操作压力的不同被分为：0.4Pa的低压蒸汽、1.6Pa的中压蒸汽、4MPa的高压蒸汽和 13MPa的超高压蒸汽。蒸汽管在石油化工业中是常用的一种配管，它的工作温度在200℃和530℃之间，操作的难度很大，因此为了保证蒸汽管的安全，在设计蒸汽管时要注意以下几个方面：

首先是对管廊上的蒸汽管道布置，四种不同压力等级的蒸汽管的布置要遵循一定的原则：四种蒸汽管道尽量布置在离管廊较近的一侧，这样有利于二形补偿器的设置，设置二形补偿器主要是为了吸收蒸汽管内的热膨胀，因为蒸汽管在工作时管内的温度较高，并且二形补偿器在设置时要精确计算在蒸汽管内的位置，确保蒸汽管的正常运行；蒸汽管道最好设置在多层管廊的上层，若是设置在下层，就要将蒸汽管道设置在管廊的外侧，保温后的最小净距不能低于500mm，并且蒸汽管道要与低温管道分开；如果电器或仪表电缆槽板与蒸汽管道设置在同一层，最小净距不低于 200mm，如果在蒸汽管道的上层，最小净距不低于500mm。

其次是管廊蒸汽管道的排液设置，由于蒸汽管道在工作中会产生大量的凝液，在管廊上蒸汽管道的低点位置就要设置排液设施，凝液的产生一般发生在 13MPa 的超高压蒸汽管道中，需要将排液设施设置在靠近主管道并且易于操作位置的根部阀，或者是接近排气筒地面上的切断阀。但是在暖管阶段或运行过程中其它三种压力等级的蒸汽管道也会产生大量凝液，针对这种情况就要在相应的位置设置疏水设施，常见的形式就是分液包，放净阀、根部阀和疏水阀，疏水阀还包括了排污阀、检查阀、前切断阀、后切断阀和处理紧急情况的止回阀等。

二、工艺管线安装施工分析

石油化工业中工艺管线的安装施工是一项非常复杂的工作，受到诸多因素的影响，因此在安装施工时要严格按照安装的标准，保证安装施工安全有效的进行，在进行工艺管道的安装施工时经常会遇到许多问题，主要体现在以下几个方面：

1.管线安装的准备工作不到位

准备工作是施工前一项必不可少的工作，在确定了施工单位之后，设计、施工、生产、监理部门要对图纸进行查看，找出问题并及时的解决问题，但是有许多部门和人员为了减少工作量，对图纸的查看草草了事，没能认真的对图纸进行查看，这样很难及时的发现问题，可能会给企业带来巨大的损失，为了避免在施工过程中出现不必要的麻烦，施工时所需要的所有材料和设备应准备齐全，监理人员和施工的管理人员要充分掌握和了解图纸，仔细核查各环节的具体细节，充分考虑到在施工的过程中可能会出现实际与设计不符的情况，要在保证工程安全合理的前提下，需要对设计进行及时的修改，同时要经过有关部门的批准和审核，确保工程的顺利进行。

2.施工过程中常见的问题与处理方法

首先对配管进行检查，检查实际配管与设计是不是相符合，对各个配管进行基本的检查，避免出现不必要的麻烦，然后出具管道的质量检验报告，送往监督部门和技术部门进行审查，在审查合格之后，再对管线进行施工和安装。

其次是阀门在安装时容易出现的问题，阀门是对管线进行操作的部分，因此阀门的设计要易于操作和维护，在对阀门进行设计和安装时要注意几个方面：对于手轮之间的距离不低于100mm的阀门在进行水平安装时，阀门的阀杆不应向下；阀门在安装时要注意交错排列，进而减少管道之间的距离；在没有特殊要求的情况下，水平上的阀门在安装时不应该垂直向下，支管的阀们应该接近于根水平管集。这些问题都是在阀门安装施工时应注意的问题，以确保阀门的正常使用。

再次就是在焊接管理方面的问题，焊接是否符合标准是十分重要的问题，为了避免在施工过程中出现一定的技术问题，在焊接时应该严格按照焊接的标准和程序进行焊接，在图纸上明确标明焊接的数量和位置，施工的管理人员要尽到自己的职责，在检查人员的焊接技术后要确认工艺管道的焊接表，再由专业人员按照指定的规范进行无损检测，确保管道的正常使用，提高管道的安全性能；另外在管道进行压力试验后，施工单位要进行防腐保温的自我检查，自我检查合格后再由组织联合进行检查和监督；最后对焊缝要进行热处理，热处理必须是在无损检验合格之后才能进行。

最后是在工程的变更问题上，在进行工艺管道的安装施工时，如果出现设计上的改变，就会造成施工的混乱，为了避免这种情况的发生，在施工前施工单位的管理人员应联合各个单位和部门对设计的合理性和内容进行充分的讨论，设计出完美的方案后再进行公告，并进行仔细的现场勘测，确保设计的可行性，保证工程能够顺利完工。

结语

综上所述，石油化工业中配管的设计和施工对整个石油化工业具有重要的意义。因此对于在配管的设计和施工中出现的问题要及时的进行解决，为避免事故的发生要进行细致有效的防范，在配管的设计上，本文以夹套管和蒸汽管为例，对在夹套管和蒸汽管的设计中容易出现的问题进行了系统分析，并提出了相应的解决方法；在配管的施工上，要做好相应的管理和进度控制，保证配管的安全和工程的进度，使工程能够顺利完工，从而为石油化工业的发展起到积极的推动作用。

参考文献：

[1]魏安娜.谈石油化工装置中配管的设计问题[J].中国石油和化工标准与质量.2013.

[2]高茵.浅谈石油化工装置夹套管的配管设计[J].科技致富向导.2012.

[3]杨成伟.石油管道安装施工管理常见问题及处理措施[J].科技与企业.2013.