石油化工设备安装中的常见问题及解决措施

摘      要： 在充分论述了石油化工建设项目设备对化工企业的重要性后，列举了项目建设前期、中期常见的典型性问题，分析其原因，针对项目建设期内各关键节点，从项目管理角度提出了提前分类管理、特种设备及时报备、重视专业交叉、加强焊接管理等管理措施和建议。

关  键  词：石油化工； 设备安装； 安装管理； 焊接工艺

中图分类号：TQ051     文献标识码： A     文章编号： 1004-0935（2024）05-0801-03

化学工业在国民经济中占有十分重要的地位，石油化工系统中的各个操作单元的连接，是由设备、管道等组成，从生产原料到产出产品，这种无间断、无停留的连续性生产方式，化工设备的有效运行就决定了石油化工企业的生产效率和生产水平。而化工企业的发展程度，是衡量我国经济的可持续发展的重要因素。另一方面，石油化工企业中，设备一般多处于高温或者高压的状态下，如果出现事故，后果严重。在项目建设期，针对石油化工项目的安装部分，设备安装的焊接质量以及投用后的运行管理维护都需引起各方重视。本文作者结合从业的实际经验，分析实际案例中化工设备安装中存在的常见典型问题，特别是不同焊缝类型和焊接工艺的选择，并提出了有利于质量管理的解决措施。

1  石油化工设备的特点

1.1  化工设备的多样性

石油化工是一个包含多样工艺技术的繁杂行业，具有原料种类多、反应条件及工艺技术复杂、操作控制点多且相互制约等特点。石化行业中，作为生产经营的基础，石油化工设备，不仅种类繁多、且数量巨大。按照用途类型基本分为六大类，即加热设备、换热设备、传质设备、反应设备、塔设备、储存设备。以典型炼油项目为例，催化裂化装置中，设备就涵盖了加热炉、反应器、沉降器、再生器、旋风分离器、分馏塔、空气冷却器、离心式鼓风机、各类油泵、容器等。

1.2   物料、介质的毒害性

在石油化工企业生产过程中，无论是反应原料、出厂产品、废弃催化剂等物质，绝大部分的化学品均具有有毒、有害、易燃、易爆等危险特性。而石油化工设备作为反应、过渡、存储等的媒介。投产后，如果对化工设备的管理和防范措施不到位，发生泄漏容易引发爆炸、火灾、中毒、灼伤等安全事故，对企业生产，甚至国民经济、人身安全的影响重大。

1.3  高温高压工作环境

石油化工企业生产过程中，如裂解、焦化等高温反应，不仅对周边的环境要求较高，更需要为相关的化工设备提供良好稳定的工作环境。石化企业的设备中，涉及压力管道、压力容器等设备，均归口到特种设备管理，其长期处于高温、高压的工作环境中，而化工生产的连续性强，开停车频繁、检修量大。所以石油化工设备的质量管理就尤为重要，特别在建设期，化工设备安装的质量控制是项目合格建成、安全生产的关键。只有把控好设备安装质量，才能降低事故的发生，保证产品质量、促进经济效益。

2  石化设备安装过程中存在的问题

石油化工项目在设备安装过程中，由于管理和操作能力的不足或对其不重视，使石化设备安装存在诸多问题。笔者结合现场安装的实际经验，将常见典型问题予以汇总，如下。

2.1  特种设备申报不及时、不报备

鉴于化工建设项目的特殊性，多数设备的工作环境为高温、高压。依据特种设备目录所列，归类为特种设备的石化设备较多，如压力容器、锅炉等。一方面，很多建设单位在特种设备安装前期，对告知等前期手续不够重视，甚至存在与施工单位责任推诿的情况，导致了特种设备申报的不及时。手续不齐全直接进入施工安装环节，责任归属不明确，既不符合特种设备管理程序；也为工程质量埋下了巨大的安全隐患。也存在部分企业管理者，有将不起眼的特种设备遗漏的现象。另一方面，在相关设备投用后，尽管有编制的《特种设备的年检和维护保养计划》，仍存在年检和定期的维护保养不够及时的情况。

2.2  专业交叉 基础安装不重视

在石化项目的建设中，石油化工设备的安装中涉及的环节多，实施周期长，人力、物力的投入较大。特别是还涉及了仪表电气、土建基础、工艺安装等不同专业之间的交叉作业。尤其当工程专业分包队伍较多时，各个专业的施工队伍有不隶属于同一单位的情况，如设备基础施工、设备安装施工归属不同责任主体。由于某些施工单位不重视设备基础施工，使基础定位、尺寸、预埋件等存在偏差，如若在基础交安过程中，建设单位、监理单位检查不细致、安装单位交接落实不到位，使设备安装在不稳定的设备基础上，就容易令石化项目陷入低质量陷阱，大大增加了导致财产和生命安全损失的风险。

2.3  现场组焊设备质量缺陷

随着我国经济的突飞猛进，相关政策的放开，各大化工企业也在不断扩大自己的规模，大型压力容器在项目建设中日渐增多，对机械设备的质量要求很高。一方面，投产后，大多设备持续处于工作状态。不间断的高强度工作环境，会损伤设备的部件。假如设备存在本体质量缺陷，或者维护保养得不到位，不仅会大大缩减设备的使用寿命，更是留下了巨大的安全隐患。另一方面，由于部分设备具有体积大和重量高的特点，综合考虑运输成本、设备成型质量等因素，大型设备多选择现场组焊。须管控环节的增加，导致质量隐患的可能性也随之提高。设备材料进场时，由于材料较为零散，参建各方在管理中容易出现疏漏，设备材料进场检验过程中相关质量文件控制不全面。在安装建设期间，如未对焊接质量层层把关，就无法保证设备安装后的成品质量。

因此，为保证机械设备的正常运行，提高生产质量和效率，不仅要重视设备、材料本体的质量控制，更要在安装过程中，采取有效的工艺方法、管理方式，强化焊接质量管理。

3  化工设备安装管理的措施和建议

3.1  工程伊始分类管理 特种设备及时报备

在项目建设的初始阶段，建设方应高度重视特种设备管理，成立设备管理部门，将现场设备按一定的分类方法进行管理，统计现场设备。如动设备、静设备等，使无遗漏，涉及特种设备，依据特种设备安全法和特种设备安全监察条例管理，在项目的初始阶段，就应建立起相应的管理体系，由专人负责，包括特种设备的采购、资质审查确认、安装告知手续办理等工作。应加强与施工单位的及时沟通，落实参建各方的主体责任，使程序合规。项目伊始，分类管理，特种设备专人负责，不仅在项目建设阶段发挥管理作用，为质量保驾护航。而建设单位作为投产后的设备使用者，这一管理方法，不仅为公司培养人才、更为投产后运行维护的稳定等奠定基础。

3.2  涉及基础交安要引起重视落实责任

设计图纸作为工程施工的指导性文件，严格依照法规、规范编制，在土建基础的施工过程中，须引起参建方的重视，施工单位加强内部管理，切实做到，依照图纸施工。监理单位严格检查，落实到位。土建施工单位不仅应建立健全的管理体系，施工完成，严格执行自检后报验制度。由建设单位、监理单位组织相关单位到场检查，明确各方责任，审查土建施工单位：要确认设备基础按图施工完成、混凝土强度必须达标、无表面缺陷、轴线及标高位置正确，符合设计要求，螺栓中心偏差、地脚螺栓标高偏差符合规范和设计要求、预留孔位置正确，孔洞清理干净。设备安装单位确认无误后，形成相关记录文件，各责任方签字确认。落实责任主体这一举措，避免了推诿扯皮的同时，使设备安装质量得以保证。

3.3  保证设备材料质量，加强焊接质量管理

石油化工企业中的设备大多具有危险性高的特点。倘若设备材料质量不过关，安全事故发生是必然结果。所以，在建设石油化工项目时，要严控进场设备、材料的质量。首先，要尽可能地选用大型化工机械设备制造企业生产的设备。其兼具了丰富制造经验和成熟加工技术，能够为产品质量和性能提供保障。其次，企业采购人员要加强培训管理。选择设备时，不能将成本作为衡量的单一标准，要将设备、材料质量放在首要位置，综合考虑产品价格、质量性能、使用寿命、养护方法、注意事项等因素。最后，设备进场前，项目部要严格执行设备开箱管理制度，认真检查核对，禁止有质量问题设备材料进场。从而从源头把控设备材料质量。

在石化工程项目中，焊接质量缺陷，导致的重大事故并不少见，现场设备的焊接质量就尤为重要。特别是石油化工设备焊接中最常见的影响质量寿命的因素，是焊接接头处产生的应力集中，从而导致影响焊缝接头的疲劳强度下降，其成因是复杂的，笔者以焊缝类型、焊接接头形式为例，分析其对质量的影响。其中常见焊缝类型的图示及其优缺点，如表1所示。

由表1可以看出，不同的焊缝类型，各有优缺点，应有针对性地选择合适的焊接工艺建设单位，应高度重视焊接质量的把控。一方面，在项目建设初期，加强图纸会审和设计交底深度，并选用由有资质的无损检测单位派遣经验丰富人员，联同设计单位、施工单位、监理单位等，明确设备检测重点与难点，编制针对性强的方案，施工单位选用合适的焊接工艺及流程，制作焊接工艺卡，贯彻落实，执行到位。建设单位应建立入场焊工考试制度，令检验检测单位提早介入工作，针对不同部位的焊接作业选拔作业人员，以焊工进场考试的方式筛选合格焊工。另一方面，在项目建设期间，应严格依照设计和法规规范要求，对于100%检测的焊口，做到应检尽检、覆盖全部。对于抽检的焊口，要保证抽检的科学性、随机性。避免疏于管理、一味追求工程速度，最后统一集中检测，会导致设备焊口埋下质量隐患。

4  结束语

总之，石油化工机械设备安装质量，作为项目合格建设、顺利生产运行的关键，须参建各方提高认识、引起重视。一是在项目建设伊始框架分工，从源头处管理，在工程建设中把控和落实建设单位、施工单位、监理单位、检测单位等各自的职责，保障设备材料和施工质量，建设合格工程，杜绝石化项目陷入低质量陷阱。二是涉及基础交安，做好内部交接，落实责任主体。三是在采取措施保证设备材料质量的同时，选择合适的焊接工艺，加强焊工质量的把控和管理。才能利于石油化工项目的高效合格建成和运行期的安全生产。

参考文献：

［1］秦晓飞. 石油化工设备安装过程中的常见问题及解决方法[J]. 城市建设理论研究，2015（4）：105-108.

［2］周瑾. 浅析应力集中对焊接接头疲劳强度的影响[J]. 机械工程与自动化，2010，159（2）： 213-216

［3］王瑞杰. 强化石油化工设备维护与管理的若干措施[J]. 石油和化工设备，2011，09： 64-66

［4］建筑工程施工质量验收统一标准［S］. GB 50300—2013.

［5］石油化工安装工程施工质量验收统一标准［S］. SH 3508—2011.

Common Problems and Solutions in Petrochemical Equipment Installation

ZHU Jinghan

（Liaoning Petrochemical Planning and Design Institute Co.， Ltd.， Shenyang Liaoning 110004， China）

Abstract： After fully discussing the importance of petrochemical construction project equipment to chemical enterprises， the common typical problems in the early and middle stages of the project construction were enumerated， the reasons were analyzed， and aiming at the key nodes in the project construction period， from the point of view of project management， some management measures and suggestions were put forward， such as early classified management， timely reporting of special equipment， attaching importance to professional crossing， strengthening welding management， etc..

Key words： Petrochemical; Equipment installation; Management; Welding process

收稿日期： 2024-04-09

作者简介： 朱静晗（1993-），男，辽宁省沈阳市人，工程师，2015年毕业于沈阳工业大学机械设计制造及其自动化专业，研究方向：设备管道安装工程及质量监督项目管理。