化工工藝管道設計、安裝與維護研究

葉振雷，任偉峰

(浙江工程設計有限公司，浙江 杭州 310002)

1 化工工藝管道設計

1.1 參數設計

化工生產過程中需要使用到管道，且對于管道的運行標準要求較高。為了保證管道運行的穩定性，在管道設計的時候就需要從多方面進行考慮。對管道的極限承壓能力和所能承受的溫度范圍進行分析，選擇合適的管道材料。對于管道設計參數進行嚴格的把控，把管道參數控制在一個穩定的范圍內，滿足化工生產的要求。如果所選的管道材料參數不合理，那么在化工生產過程中管道材料會與管道中運輸的化學物質發生反應，從而造成管道破裂，使化工生產不能正常進行，給化工企業帶來嚴重的經濟損失。

1.2 管材及配件的選用

管道設計是一個循序漸進的過程，要考慮到各個方面的影響因素，對不可控因素進行分析。在管道材料和配件的選用上要做好質量分析工作，不能使用劣質的材料，管道材料質量的好壞直接影響管道運行的穩定性。其中選用的無縫鋼管要保證質量達標，所選的配件要與管道相貼合，在此材質上盡量選擇性能指標較高的碳素鋼，不要使用劣質的鑄鐵材料，有利于管道運行的穩定性[1]。

2 化工工藝管道安裝及監理檢驗

2.1 安裝

化工管道的安裝涉及多個交互環節，主要是依靠現場實際焊裝，也就是說，管道的焊接貫穿著管道安裝的整個過程，焊接是管道安裝中的重點內容。管道安裝過程中，對焊接人員的能力要求比較高，焊接人員需要有專業的職業資格證，同時還要有較為豐富的焊接實踐經驗，可以應對各種各樣的管道焊接情況，在保證焊接質量的同時還要符合管道現場焊接的要求。要合理規劃好管道安裝方案，方案內容主要包括：一是技術措施，二是組織措施。做好兩個板塊的對接工作，能夠有效地保證管道安裝質量。進一步優化管道安裝方案，明確管道安裝重點，做好各個方面的協調工作，對安裝過程中出現的問題要及時解決。

2.2 閥門的安裝

化工工藝管道安裝涉及了多個環節的安裝，閥門安裝就是其中一種。閥門安裝的工程量較大，對人力、物力的消耗比較大。在具體的施工中，要做好每個環節的對接工作。在管道設計安裝的時候一定要考慮到閥門安裝，結合現場實際情況做出合理的規劃。為了便于閥門后期的管理和維護，正常情況下，我們都將閥門安裝在較為顯眼的位置，安裝的時候，手輪的間隔距離控制在100 mm左右。閥門一般是水平安裝，避免閥桿朝下。有些閥門的重量比較突出，單純使用人力是無法進行安裝的，要先吊起來然后進行施工。閥門安裝要錯開處理，不能多個閥門同時安裝，這樣可以保證管道間的間距是合理的。不同管道的功能屬性不同，對于運輸有毒易燃高危物質的工藝管道，管道安裝采用管口直連的方式。對于消防閥的安裝，需要結合現場情況進行合理的分析，要考慮實際操作的安全性，采用分化的方式進行安裝，最好將消防閥安裝在控制室的后面，相對來說比較安全和方便。如果對管道安裝沒有明確的說明，水平管道的閥門智能采用水平安裝的方式，不能采用垂直安裝的方式。從干管上延伸的支管，一般靠近管道底部。安裝調節閥的時候，最好安裝在便于實際操作的位置，如沒有特殊要求就不能隨意更改調節閥的位置[2]。

2.3 泵的安裝

泵的安裝是一個循序漸進的過程，要考慮的因素比較多。基于泵的特性，在安裝的時候一定要遠離火源，泵口的中心線要處于中間位置，兩端線口要對齊。泵與泵之間的間隔距離不能低于0.7 m，如果使用雙排布置的形式，2個排泵上的端口要保持在水平狀態下，泵口之間需要保留一定的通行距離。有些泵是安裝在室內的，針對室內泵的安裝，雙排泵的距離應在2 m以上，其離地距離最好控制在100 m左右。因為泵都是處于一個長期運行的狀態，所以需要多安裝幾個備用泵，備用泵不要安裝在主泵之間。在泵的進口處安裝好切斷網，通過切斷網的阻隔，可以起到一定的緩沖作用。泵中的吸入管長度需要控制在一個合理的范圍內，吸入管長度不能過長，同時要有一定的韌性，保證吸入管能夠承受管道內部壓力。

2.4 壓縮機的布置

在布置壓縮機的時候，需要提前規劃好壓縮機的安裝位置，減少彎頭數量，采用合適的方式避免壓縮機泄漏。做好相關環節的準備工作，在不妨礙檢修的前提下對壓縮機進行安裝。壓縮機安裝的方式有著一定的差異性，有些是獨立安裝的，有些是并排安裝的。壓縮機的不同安裝方式其具體要求也是不同的，在并排安裝多個壓縮機的時候，要盡量將管道設備安裝在管道上部區域，便于后期管道操作。如果管道操作平面距離過高，需要增設一個操作平臺，降低距離操作難度。沒有特殊的安裝要求時，包含可燃氣體的壓縮機一般安裝在露天的地方。

2.5 監理檢驗

監理檢驗主要是針對安裝資料，對安裝資料進行全面的審查，包括多個方面的內容：圖紙是否按照安裝標準進行設計，是否滿足實際需求。要明確監理檢驗的要點，監理檢驗主要是為了整個項目能夠順利開展，通過檢驗可以大概了解到工程的具體施工情況，有助于及時解決施工過程中出現的各種問題。要重視化工工藝管道的監理檢驗工作，對原材料質量、焊接質量、安裝質量進行全面地管控。以上是管道監理檢驗的重點，也是保證管道安裝有序進行的基礎。

3 進一步優化工藝管道維護管理

3.1 加強設計及施工環節的安全意識

在選擇管道材料的時候，我們需要從多方面考慮影響因素，結合介質特性、管道壓力和溫度變化情況進行合理選擇，要嚴格把控管道材料的質量，杜絕使用質量不達標的管道材料，否則將會導致管道內部可燃物質泄漏，引起嚴重的爆炸事故。要對管道內部的溫度進行合理的調控，在管道內壁設置保溫層，防止溫度過高對管道造成的破壞。管道運輸的材料包含了易燃物質，如果這些易燃物質堆積在一起，會產生高溫，容易引起管道爆炸現象。所以在管道設計的時候，要全面考慮各項因素。要按照規定的設計標準進行施工，管道口的直徑盡量控制在一個合理的范圍內。管道彎曲度要合理，不要有過多的拐彎節點。要保證管道內壁平整光滑，管道表層不能有凸起的情況。對于配件的選擇，不要使用網格形式的配件，這種配件會影響管道運行的效率。如果管道焊接出現錯誤，焊接點不穩定，要及時加固處理。管道穿墻過程中，要加設防護套裝。

3.2 選用合適的防腐措施

化工工藝管道內部運輸物質呈多樣化，有些管道輸送物質具有較強的腐蝕性，為了保障管道的穩定運行，我們需要采取合適的防腐措施，降低腐蝕物質對管道運行的影響。在化工工藝管道中，使用最多的防腐措施就是涂層防腐，其中又以涂料防腐為主。在管道內壁中涂抹一層防腐隔膜，可以有效地降低腐蝕物質對管道的侵害。要隨時檢查管道內壁情況，發現內壁腐蝕情況，要及時采取補救維修措施[3]。

3.3 注意預防振動

化工工藝管道施工中會出現各種各樣的問題，管道振動就是其中一種。管道振動的出現會影響管道施工的有序性，我們要采取合適的方式進行管控。減振措施比較多樣化，最為常用的就是增設減振裝置，采用先進手段提高管道柔性指標，使管道具有更強的適應力。

3.4 操作規范

在化工工藝管道運行過程中，存在很多不可控因素，溫度變化和介質流動速度都會對管道運行造成影響。化工工藝管道運輸的物質比較特殊，很多物質的危害性都比較大，在運輸可燃性氣體、液體時，一定要控制好管道的溫度，防止管道溫度系數超標。如果溫度沒有控制好，很容易引起管道的爆炸。在輸送冷卻介質的時候，要保證輸送過程的連續性，冷卻介質不能中斷，必要情況下，可以安裝2條電氣線路，這樣可以在溫度波動幅度過大的情況下及時采取管控措施。定期清理管道上面的污垢，防止污垢堆積影響管道運輸的穩定性，管道內外壁都要清理。打掃好管道外部，防止給維修帶來困難。

3.5 設置安全裝置

管道運行過程中，容易出現各種各樣的問題，其中管道爆炸問題最為突出。我們需要將安裝閥設置在爆炸問題突出的管道上，將防火閥設置在容易出現燃燒現象的管道上。出現不同問題的管道我們設置的安全裝置不同，要根據管道運行情況進行合理的調控。通過設置安全裝置，可以最大程度上限制不良現象的發生。要切斷閥與閥之間的連接點，避免相互作用，將止流閥安裝在容易發生倒流的接觸點上，將過濾器安裝在泵與閥門之間的進口處。通過對不同閥的合理調控，可以有效地避免因雜質造成的事故[4]。

4 結語

化工工藝管道設計、安裝與維護是一個綜合性的工程，我們要做好各個環節的對接工作，進一步提高管道性能指標，保證管道運行的穩定性。