石油化工工程给排水管道设计

时珂

（华陆工程科技有限责任公司，西安 710065）

1 引言

石油化工企业给排水管线复杂，交叉点多，在设计和施工过程中均会出现各种各样的问题。从业以来，笔者参与了多个石油化工企业总承包项目的给水排水管道工程设计以及施工现场服务，从中积累了些许经验，供同仁参考。

石油化工企业排水管道设计有着较高的技术要求，需要严格依照国家规定的要求进行科学合理的设计，在满足需求的基础上更好地保护生态环境。

下面将分别讨论在现场施工过程中遇到的问题及解决方法。

2 管道布置

石油化工企业给水排管道铺设是施工的重要构成部分。对于石油化工企业而言，给排水管道平面布置距离、铺设深度、管道间距等都有明确的规定。在给排水管道设计的过程中，需要和总图、建筑以及结构密切联系，确保各个数据都能够满足要求，最大限度地保障整个管道设计的安全性和稳定性。除此之外，在具体施工的过程中，需要尽可能地减少对周围建筑物的影响，减少占地面积，采取紧凑布局方案，这也是石油化工企业总图布置的必然趋势。为了满足用地要求，部分管道需要沿车行道纵向敷设，敷设时需要采取加固措施，管线上的检查井等采用重型铸铁井盖等保证管道及井盖的强度【1】。管道在车行道下敷设也减少了与管廊位置的交叉，保障管道及管廊基础的安全【2】。

3 与管道专业接口

管道专业习惯采用英制管道，而给排水专业一般采用公制管道，存在着管径和壁厚的差异。另外，在管道材质的选择上，2 个专业也各有选择习惯，因此，在接口的时候会存在焊接时管径和壁厚不一样，需要增加异径管；选择使用的材质不相同，会导致连接过渡不顺畅，有可能会出现泄露问题，使得项目总成本增加。针对这种现象，笔者的看法是，项目成立的时候可以编写管线统一规定，对管径、管材及管件、壁厚，管道选用标准，管道防腐、保温等进行统一要求，2 个专业在设计时都依照此规定执行，便于采购和施工的进行。

4 给水管道与其他管道、电缆桥架的碰撞

这是一个经常会遇到的问题，尤其在办公大楼、中央控制室这类建筑出现这种问题的可能性比较大。中央空调通风管有着较大的规格，这就意味着控制室电缆铺设难度比较大，为了更好地满足消防需求，设计的消防系统在室内环境中想要得到顺利落实存在很大的困难。再加上吊顶空间的不足，经常会出现给水管道（尤其是消防管道）跟风管和电缆桥架“抢位置”的情况。为了解决这类问题，就要求设计人员在设计时，相关专业能互相核对图纸，错开管道的标高。经过几个项目的设计，笔者的建议是，风管庞大，可以自己占据一边；可以在另一边进行分层敷设，需要在高处架设电缆桥，而在低处敷设给水管道；如果管道和电缆较多，可各自在自己所处的层面上水平敷设；如果水平距离不够，可多分几层进行敷设。但必须遵守电缆在上，给水管道在下的原则，除非水的微量渗漏不影响电缆的安全。

在具体施工的过程中，需要严格按照施工步骤来操作，在上层管道敷设完毕后，再敷设下层管道。

此外，不依照所规定要求及标准，随意使用抗生素、不控制抗生素的使用含量，不仅会使得相应细菌的耐药性大幅度提升，也会导致相应机体倡导内的菌群不断趋于紊乱化，进而引发二重感染，包括寄生虫病，例如羊钩虫病；羊感染性传染病，例如结核病以及口蹄疫等。其他器官的疾病，包括牙齿、肺脏等患病，也可能导致羊患胃肠炎。

5 其他设计和施工中出现的问题

5.1 水泵出口的偏心异径管连接问题

一些施工方不按规程操作，直接将偏心异径管焊在法兰上面，这样的施工后果是异径管管口不易找平，引起气囊。建议选用对焊式法兰或者在偏心异径管与法兰焊接时增加一段短管，短管的长度不得小于管径1.5 倍，并且确保管道的直径不能够低于100mm。

5.2 施工过程中成品保护

施工过程中的成品保护问题在现场都做得不是很到位，存在未完成的井没有做警示，导致晚间巡查的时候容易跌入井中；已完成的井不加井盖，雨水口不做遮挡，致使路面施工时开挖的土全部落入成品井和雨水口中，堵塞已经敷设好的管道，后期清理起来特别麻烦。在笔者亲历的一个项目里，由于当地气候条件比较差，地质多为砂质土壤，成品井因为没有加盖或者挡板遮挡，一阵狂风之后，黄沙吹得到处飞扬，以致很多埋深较浅的井被埋入黄沙之下，造成不必要的返工。

同样是在该项目现场，开挖沟槽的边坡保护都做得不到位。结果边坡的沙土滑落到管道下面，局部管道的埋深因此抬高。如果是压力流管道，存在局部管道抬高问题，从整体上来说，带来的影响并不大；如果是重力流管道，出现管道抬高问题，就会直接影响到排水效果，还会引发积水等一系列问题。如果抬高的高度过大，则会影响管道的连接，后期会出现管道漏水现象，造成水资源浪费或者土壤的污染。建议在施工过程中，完善边坡保护措施，再定期进行管道埋深复查，特别是在北方风沙较大，土壤多为沙土的地区，管道埋深的复查可以频繁一些。

6 管道及附属构筑物的防腐、防渗

石油化工装置区域的土壤通常会聚集各种不同的有机元素，在一定条件下会和金属管道进行反应，影响到金属管道的使用寿命【3】。所以，通常情况下，在敷设管道之前，需要对覆盖区域土壤中的各种元素构成情况进行详细掌握和了解，明确腐蚀性的大小，在此基础上，选择合适的材料来完成防腐设计。在当前发展阶段，石油化工企业给水排水管道最常见的就是使用沥青来完成防腐设计，这也是防腐设计最常见的方法。此方法的优势主要体现在使用成本低。但也存在一些不足，沥青本身会对生态环境带来不利影响，且会影响管道的使用寿命。近年来，环氧煤沥青防腐涂层结构的使用频率明显增加。环氧煤沥青防腐涂层结构使用的技术更加先进，施工简单，但是使用成本会相对较高。除此之外，还有玻璃布缠绕法，这种方法贴合度无法得到保障，使得整个防腐结构存在较大的安全隐患。所以，在设计过程中，需要综合考虑各种影响因素，选择合适的设计方案，并且能够在施工前进行充分的技术交底，降低安全问题发生的可能性。

在管材选择方面，对于重力流排水管道而言，不能够使用混凝土管道，主要是因为混凝土强度不大，受到冲击后容易损坏，被腐蚀的可能性更大，会给环境带来更大的污染，影响到管道运行的安全性和稳定性。除此之外，混凝土管道敷设有更高的工艺要求，施工成本高。如果输送的是腐蚀介质，那么需要综合考虑介质成本、使用寿命等因素，选择合适的管道材料。

管道附属构筑物通常情况下是和混凝土井搭配使用，避免使用砖砌结构建筑物，具体原因涉及以下2 个方面：（1）砖砌结构强度比较低，整体性防腐性能较差，容易受到地下水侵蚀，使用寿命容易受到影响；（2）防水性能不好，出现渗漏的可能性比较大。尤其是对于南方地区而言，降水比较多，地下水含量比较高，容易出现严重的井内积水问题，会影响整个建筑结构的稳定性和安全性。

对于石油化工企业而言，需要严格依照规范和当地环保要求来选择合适的措施，满足防腐防水需求，降低渗透问题发生的可能性，最大限度地保障生态环境安全。

在实际项目运行中，污水处理设施各水池以及消防事故水池、初期雨水池的底面可采取如图1、图2 所示的防渗措施。

图1 重点污染区沟、井类防渗图

图2 一般污染区池类防渗图

说明：

1）当具有酸、碱等腐蚀介质时内表面应做防腐处理；

2）管道穿过池壁的时候，需要设置防水套管。

通常情况下，池壁可以选择玻璃钢材料来达到防渗目的。污水处理设施地下管道可采用耐腐蚀抗压的夹砂玻璃钢管道；管道连接处需要使用橡胶圈接口来进行防渗处理。

管道防渗的做法如图3、图4 所示。

图3 污染防治区管道防渗做法1

图4 污染防治区管道防渗做法2

说明：

1）当2 根及以上的管道一起铺膜时，可参考此图施工；

2）管沟边坡角度 H∶B=1∶1.5（H 为管沟高度；B 为管沟宽度）；

3）混凝土管墩根据现场地质情况，可由相关设计单位和施工单位协商后进行取舍；

4）回填土压实系数：

（1）回填土上部无人行、车行混凝土场地铺设（含道路）时，压实系数不小于0.90；

（2）回填土上部有人行混凝土铺设时，压实系数不小于0.93；

（3）回填土上部有车行混凝土铺设（含道路）时，压实系数不小于0.95。

7 结语

给排水管道的设计是石化企业工程设计的组成部分，给排水管道的防渗是石化企业污染防治的重要措施。确保合理的给排水管道布置和防渗设计，才能保证石化企业的安全运行。