基于安全及使用寿命的化工土建管理

廖鹏 秦家涛 陈德义(新疆蓝山屯河能源有限公司，新疆 奇台 831800)

0 引言

近年来随着国家制造业的迅猛发展，带动了为制造业提供原料的石油化工行业发展，石油工程建设对于石油化工业的发展具有十分重要的作用。众多建设项目中，化工建设项目作为一种特殊的建筑施工项目，既有建筑行业高风险特点，又有施工种类繁多且面广的特点。化工建设项目因其投资巨大、技术要求较高、资源耗费量大，历来是国家投资的重点。土建工程是石油化工工程施工的重要组成部分，也是工程质量保障的重要环节。因此重视石油化工土建工程质量监督管理，保证土建工程的质量和施工的规范性，从而确保石油行业土建工程的稳定发展，而安全管理作为项目建设重中之重，需要认真挖掘和探讨。

企业要发展，就离不开项目建设，化工装置安装建设期间采用了大量的钢筋混凝土结构，在前期结构施工过程中保证埋件和预留洞的施工质量，是后续安装施工阶段安全、质量和进度的重要前提条件。土建施工阶段作为化工建设项目的基础阶段，存在着坍塌、高处坠落、物体打击和触电等危险、危害因素，而承担化工建设项目土建施工的主要力量是一些比较小的施工分包队伍，很多队伍专业技术人员配备不足，以大量的外来农民工和临时工为主力，这些都导致化工建设项目土建施工阶段在人、物、环境方面存在大量危险危害因素，此外化工生产多数属于连续性、规模化、长周期生产，半成品、产成品和公辅介质具有腐蚀性，塔釜和管道内存在高温、高压、高真空、高毒性介质，由于温度和压力的波动及设备本体的腐蚀和老化，化工装置经常出现泄漏或跑冒滴露等问题，这些问题的出现严重影响了化工生产装置的稳定和长周期运行，给设备设施及职业健康带来安全风险，为了确保化工生产装置的寿命和运行周期，必须从土建设计及施工开始着重考虑化工装置的安全风险及与控措施。

在化工建设项目质量形成的影响因素中，工程设计质量的好坏直接影响到化工建设项目整体质量的优劣和工程建设投资效果。因此作好化工建设项目质量管理，尤其是工程设计阶段的质量管理是保证项目顺利建成投产，实现项目投资效果的关键。工程质量控制包括很多方面，有些质量问题难以处理，分析原因，均在于事先未严格控制，事后问题逐渐暴露出来。为能更好的提高工程建设水平，发挥投资效益，有效的控制好质量，应把重点放在事前控制。由于化工装置是由很多系统化模块组成，化工生产存在持续运行和长周期性，化工半成品及产成品毒害和物理伤害性，做好土建施工的过程监督和质量把关显得很有必要。

化学工业分为有机化学工业和无机化学工业，其中有机化学工业经常伴随高温高压操作单元，无机化学工业经常伴随强酸强碱介质强腐蚀操作单元，如加氢和水解反应、脱氢及脱水反应、酸碱中和的强放热反应、结晶或挥发的强吸热反应及链式核反应等经典化工操作工序，为保障设备设施的安全性需要混凝土加固及钢构框架固定，确保管道及设备设施使用寿命需要在施工过程中做好管理工作。

1 严格执行逐级夯实，避免或减少地基下陷风险

地面水平和基础是一切土建施工的前提，基础数据由地勘报告提供，但地域不同土质疏松程度不同，同样重量的设备设施致使地基下沉的程度不同，致使在施工后期或出现漏水下沉时与设计之初有很多偏差，这种偏差会导致设备设施的支撑作用下降或失效，在设备实施及管道运行过程中由于振动或重力作用导致管道变形产生安全隐患，设备设施由于缺乏有效支撑或倾斜产生安全隐患，这些安全隐患累积到一定程度会导致管道泄漏、设备设施零件损坏(轴承)、设备设施整体故障等安全事故，严重影响化工生产系统的安全性和设备设施的使用寿命。

为避免安全隐患和事故的发生，需要对所有支撑点进行夯实处理，而且针对所有层面逐级进行夯实处理，确保夯实后土质疏松程度相同或近似相同，避免或减少地基下陷风险。

2 严格把控混凝土配方，避免或减少混凝土失效风险

大型设备设施的底座或钢构框架的支撑底座基本都使用混凝土，根据设备设施的振动幅度和钢构骨架的承重量不同应选择不同的牌号的混凝土，根据地域或环境气候环境不同选用适用的混凝土牌号，根据载重不同选择不同的掺混比例，只有确保所有支撑点寿命最大化才能实现装置系统寿命的最大化。因此在设备设施及钢构基座支撑的预制过程中，严格根据承重量选择合适的混凝土牌号及掺混比例并严格监督执行，确保装置所有土建基础的施工质量及有效年限。

3 严格设计施工顺序，避免或减少返工次数

每一套化学工业生产装置都是一个独立的系统，在新建装置土建施工过程中始终要保持系统化思维，从总体上把握每一个细节和安装过程，根据每一个安装过程或预制设备设施自身特点考虑土建设计，再根据设计制定土建施工安装顺序，避免因设备设施因尺寸或安装顺序不对导致无法安装而返工，避免因预制尺寸或位移偏差导致失效或减效，避免因模板偏移或做工粗糙导致预制部分不适用等问题。因此在化工土建施工之前，必须罗列清楚整个化工装置的安装顺序，并根据设备、管道及钢构安装顺序和承载重量设计土建基础尺寸和安装顺序，时刻保持系统性思维制定施工实施方案，严格按照施工实施方案进行施工，确保施工质量和施工误差在合理范围内，避免因顺序颠倒或尺寸不符造成的返工。

4 严格把控施工质量，避免或减少装置短板

一个系统的整体寿命在于短板运行周期，也就是“短板理论”。根据木桶原理，寿命最短的管道、阀件、设备直接决定整个装置系统的运行周期，严格把控每个施工环节和质量，特别是施工质量，如每项土建施工、安装和预制偏差必须在设计许可范围内，标高、基点、距离偏差也必须在设计许可范围内，按照先后顺序逐级、逐层、逐项减少设计偏差，确保每项、每个节点都在合理误差范围内，提高最短零部件的使用寿命，最大限度提升装置的稳定运行周期。此外钢构和预制基座安装过程中每个紧固件、减震件、卡扣件都安装和紧固到位，特别是钢构的垂直、水平、卡槽必须到位，严禁偏移致使施工质量不合格影响系统寿命。

5 基于材质有效保护，避免或减少失效安全风险

化工生产系统的中有很多地埋管或地下预制管，这些管道有工程塑料、不锈钢、碳钢等材质，对于塑料材质管道接口容易脱胶老化失效，不锈钢和碳钢材质容易遇氯腐蚀失效，为避免失效或增加失效保护，可以用混凝土在管道接口处预制接口保护层；塑料材质的管道易老化、氧化而失效，因此塑料材质的管道尽量避免阳光照射和空气接触，避免有机溶剂腐蚀(如四氢呋喃)；碳钢或不锈钢材质管道应预涂保护膜或钝化处理，降低腐蚀速率，避免或减少失效安全风险。

6 严把安全文明施工关

化工装置存在一边建设一边生产，首先做好现场布置工作，严格按照施工进度和施工方案要求，使在安全施工的前提下做好有针对性的场地布置，并做好现场4.2m高隔离围挡，设置专职门卫人员24h执勤，进入施工现场必须遵守各项安全制度，正确穿戴劳保及安全帽，进出人员做好登记工作。现场设置材料堆放区，分类堆放，满足防火安全的要求，易燃易爆物品设立专门场地单独堆放，保持通风，设置明显的危险标志，并配备满足要求的消防器材(灭火器和消防箱等)。现场设置安全标语、横幅、禁令标志。施工作业必须经监理、总承包方、项目部审查，开具作业票方可作业，作业必须符合技术规范和操作规程，禁止违章作业。电气及电焊等特殊工种作业，必须有专业人员进行，做到持证上岗。

7 做好专项施工方案的管理

化工土建工程专项施工内容多，有土石方开挖、基坑支护、模板支撑体系、脚手架体系等等，严格按照批准的专项施工方案实施，任何人无权私自更改、调整已经批准实施的安全专项方案，加强对方案执行力的监督检查，同时，加强变形监测，发现问题及时研究处理，把隐患消灭在萌芽状态。

专项施工方案实施前必须逐层进行安全技术交底，要把准备施工项目的作业特点和危险点、针对危险点的具体预防措施、应注意的安全事项、相应的安全操作规程和标准、发生事故后应及时采取的避难和急救措施等。发现不按照专项方案施工的，要求立即整改，发现危及人身安全紧急情况的，立即组织作业人员撤离危险区域，同时监督施工单位技术部门和技术负责人定期巡查专项方案实施情况。对于按规定需要验收确认的危险性较大的分部分项工程，组织相关人员必须现场验收确认。

8 结语

综上所述，通过夯实地基，严控混凝土配方、施工顺序及质量，增加保护层，确保化工土建施工质量和化工系统寿命，降低化工系统安全风险。