宋美玲 赵朋芝 冯瑞红
摘 要:隨着石油化工工业的快速发展,化工建设工程量不断增加。作为化工建设工程的重要组成部分,石油化工管道施工要求较高,施工质量的好坏直接影响人民生命财产安全和社会的稳定。笔者结合多年的工作经验,对石油化工管道施工提出部分要求,供石油化工管道施工企业借鉴。
关键词:石油化工;管道施工;施工要求
1前言
石油化工管道将各种化工管道互贯通而构成一个整体,是化工生产装置中非常重要的部分。由于生产工艺的要求,石油化工管道一般属于压力管道,最高工作压力可达42MPa(表压),而且管道连接点教多,很容易引起爆炸事故,直接影响财产安全;另外管道内输送的介质大多是有毒、有害、易燃、易爆的,一旦泄露,就有生命危险。
通过对以往石油化工管道事故的分析,管道与设备连接点、管道变径和弯头处、阀门等部位容易发生泄露,从而导致重大事故的发生。而导致管道事故的因素除了设计、材料、工艺以及外来环境因素外,还包括加工不良、焊接质量低劣,焊接裂纹等管道施工因素。因此,在石油化工管道施工时要严格按照要求,防止事故的发生。
2管道的布置
管道的布置是石油化工管道施工的重要环节,管道布置的不好,将直接影响真个施工质量。
管道的布置应遵循便于操作、安装及维护要求,在设备抽出区域及设备法兰拆卸区和建筑物吊装孔范围内不应布置管道,避免影响起重机的运行。
管道高度和间距的设置要严格按照《工业金属管道设计规范》中的要求,有条件的地方,管道应集中成排布置;对于平行安装的管道,管道间净距应考虑管子焊接、隔热层及组成件安装维修,突出部之间的净距应≥25mm;如果无法兰不隔热,管道间的距离要保证≥50mm,满足管道焊接及检验的要求;如果管道有侧向位移,应考虑家大管道间的净距。
如没有特殊要求,管道最好使用架空敷设,消防水和冷却水总管以及下水管一般采用埋地敷设。
管道穿过建筑物的房顶或墙面时,应在穿孔处加套管,套管内空隙用软质材料充填;禁止在套管内焊接管道,最好能对顶层的管道设防雨罩;另外,管道不能穿过防火墙和防爆墙;管道的最高点和最低点应分别设置排气口和排液口,排气口管径应≥DN15mm,排液口管径应≥20mm;排气口的高度,应按照《石油化工企业设计防火规范》GB 50160的规定设置;有毒及易燃易爆液体管道的排放点应接入密闭排放系统,不得接入水道;排气口和排液口尽量设置在物料流向的下游端部靠近弯头处,不能设在弯头上,另外其阀门应靠近主管设置。
低温管道的布置要充分考虑管道的柔性,避免管道的振动,因此要采取消振措施;禁止在管道弯头处焊接支吊架,以防管道断裂;低温管要做好保温措施,防止“冷桥”的产生。
3阀门的安装
为了方便维修和更换,阀门尽量设在便于操作和维修的地方,手轮间的距离应≥10Qmm;阀门水平安装时,阀杆不得朝下;一些较重的阀门,应采取起吊措施;另外,阀门尽量错开安装,以减少管道之间的间距。
与有毒等高危险介质的设备相连的管道上的阀门不得使用链轮操纵,应与设备谷口直接连接;防水用阀、消防蒸汽两阀等消防处理阀要考虑事故发生时的安全操作,最好是分散得布置在控制室后,以便操作人员安全操作。
如果没有特殊的工艺要求,水平管道上的阀门不得垂直向下安装,安装与水平支管上的截止阀,应靠近根部的水平管段设置;明杆式阀门水平安装时,应考虑阀门开启时不影响人员通行。
调节阀的安装应考虑工艺流程的设计要求,尽量布置在平台或地面便于操作的地方;如果没有特殊要求,调节阀门不得倾斜安装;调节阀要安装在一定温度(-40℃~60℃)的环境下,并且要尽量远离动源。
对于一些在特殊条件下容易造成超压的设备,应设置安全阀;如果压力来源部分已安装有安全阀,其余设备可不考虑设置;可燃气体往复式压缩机的出口以及容积泵的出口等压力较大的管道,应设置安全阀;另外一些易引起管道超压而发生爆炸的管道,故应设置安全阀。
4管道的防腐与保温
管道的防腐。石油化工装置所处地区的土壤中含有各类有机酸、碱、盐,对管道产生严重的腐蚀,因此必须埋地敷设的金属管道外采取防腐措施,提高管道的使用年限。目前普遍采用石油沥青防腐涂层和环氧煤沥青防腐涂层。石油沥青防腐涂层由于价格便宜,因此被广泛使用,但是沥青严重污染环境。相比之下,环氧煤沥青防腐涂层更先进、施工更简便,因此已经慢慢将沥青取代。
根据笔者的经验,施工前必须保证被涂表面无锈蚀和油污,通过喷砂处理,将表面粗糙度控制在40-80μm之间;为了防止二次生锈,除锈后24小时内,在管道表面涂装底漆,等表面干燥后,在涂面漆,在这里要保证涂刷均匀;涂好后,开始缠绕厚度为0.1mm或0.12mm玻璃布,要保证玻璃布表面平整,然后再涂下道面漆,保证玻璃布所有网眼应灌满涂料。在环氧煤沥青防腐涂层管道未完全固化前不得进行施工埋管,另外在运输、管道下沟等过程中,不许配备橡胶垫和橡胶吊带,以免涂层被损坏。最后做好表面处理效果、涂膜的外观、防腐涂层等进行检查,发现有不符合要求的,立即通知施工单位按照要求进行整改,以达到技术要求。
管道的保温。表面温度大于50℃和工艺要求需要保温的设备和管道需要采取保温措施。为了防止原油稠浆便于流通,一般采用普通岩棉或离心玻璃棉将原油管道进行保温。直埋式预制管可采用具有优良粘接性能和保温性能的聚氨酯保温,首先在钢管外包一层聚氨酯泡沫塑料保温层,然后再外面包一层高密度的聚乙烯外套管,另外要确保牢固,实现保温、隔热的最佳效果。
5其它设备的安装
泵的安装。泵的布置时候应考虑防火、物料性质和管道柔性进行布置,要确保泵端出入口的中心线对齐,两泵之间的距离应≥0.7m;双排布置时,两排泵的动力端要相对,在两排泵间要保证有足够的检修通道,泵布置于室内时,两排泵净距应≥2m;泵的基础离地面高度不得低于100mm,以200mm以上为宜;另外,公用泵和备用泵最好不止在相应泵的中间。
连接泵进出口的管道应设切断网,以缓冲管道作用在泵管上的作用力;泵的吸入管不宜过长,尽量避免折弯,保证吸入管道有足够的汽蚀余量;泵出口管道应设置止回阀,防止流体倒流,造成叶轮倒转而损坏泵。
压缩机的布置。压缩机进出口管道应尽量减少弯头,另外还要考虑不影响检修;当多台压缩机平排安装时,其管道上的仪器仪表要安装于便于操作的地方;压缩机管道不宜过高,并且有支架支撑,以防止管道的振动,当基础较高时,需设置操作平台;在压缩机的上方,禁止不止其它设备;如果没有特殊情况,可燃气体压缩机安装在露天位置。
测量仪表的布置
压力表应设在直管段上,确保压力表测定点与安装处在同一水平位置,避免测得静压有较大的误差;压力表的安装高度不宜过高,最好控制在1.2~1.8m;有易燃易爆气体介质时,要确保压力表的密封性,防止气体泄露;同压力表一样,温度计应安装在直管段上;温度计倾斜安装时,应与管内流体的流向成逆流接触;为了方便检修,温度计安装高度不宜高于2m;切忌将温度计安装于管道的死角位置,影响测量温度的准确性。
为了便于操作,液位测量仪应直接安装在设备上,并且有足够空间的位置,并设置照明防爆和报警装置;液位测量仪安装完成后,通过调校,标出液位极限警戒线;温度较低时,应采取措施,防止液位测量仪被冻,从而影响测量精度。
参考文献
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[2] 蔡尔辅.石油化工管线设计.北京:化学工业出版社,1986.
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[4] 管仁林.《特种设备安全监察条例》问答[M].北京:中国民主法制出版社,2003.
(作者单位:中信国安化工有限公司)