石油化工工程給排水管道設計

時珂

（華陸工程科技有限責任公司，西安 710065）

1 引言

石油化工企業給排水管線復雜，交叉點多，在設計和施工過程中均會出現各種各樣的問題。從業以來，筆者參與了多個石油化工企業總承包項目的給水排水管道工程設計以及施工現場服務，從中積累了些許經驗，供同仁參考。

石油化工企業排水管道設計有著較高的技術要求，需要嚴格依照國家規定的要求進行科學合理的設計，在滿足需求的基礎上更好地保護生態環境。

下面將分別討論在現場施工過程中遇到的問題及解決方法。

2 管道布置

石油化工企業給水排管道鋪設是施工的重要構成部分。對于石油化工企業而言，給排水管道平面布置距離、鋪設深度、管道間距等都有明確的規定。在給排水管道設計的過程中，需要和總圖、建筑以及結構密切聯系，確保各個數據都能夠滿足要求，最大限度地保障整個管道設計的安全性和穩定性。除此之外，在具體施工的過程中，需要盡可能地減少對周圍建筑物的影響，減少占地面積，采取緊湊布局方案，這也是石油化工企業總圖布置的必然趨勢。為了滿足用地要求，部分管道需要沿車行道縱向敷設，敷設時需要采取加固措施，管線上的檢查井等采用重型鑄鐵井蓋等保證管道及井蓋的強度【1】。管道在車行道下敷設也減少了與管廊位置的交叉，保障管道及管廊基礎的安全【2】。

3 與管道專業接口

管道專業習慣采用英制管道，而給排水專業一般采用公制管道，存在著管徑和壁厚的差異。另外，在管道材質的選擇上，2 個專業也各有選擇習慣，因此，在接口的時候會存在焊接時管徑和壁厚不一樣，需要增加異徑管；選擇使用的材質不相同，會導致連接過渡不順暢，有可能會出現泄露問題，使得項目總成本增加。針對這種現象，筆者的看法是，項目成立的時候可以編寫管線統一規定，對管徑、管材及管件、壁厚，管道選用標準，管道防腐、保溫等進行統一要求，2 個專業在設計時都依照此規定執行，便于采購和施工的進行。

4 給水管道與其他管道、電纜橋架的碰撞

這是一個經常會遇到的問題，尤其在辦公大樓、中央控制室這類建筑出現這種問題的可能性比較大。中央空調通風管有著較大的規格，這就意味著控制室電纜鋪設難度比較大，為了更好地滿足消防需求，設計的消防系統在室內環境中想要得到順利落實存在很大的困難。再加上吊頂空間的不足，經常會出現給水管道（尤其是消防管道）跟風管和電纜橋架“搶位置”的情況。為了解決這類問題，就要求設計人員在設計時，相關專業能互相核對圖紙，錯開管道的標高。經過幾個項目的設計，筆者的建議是，風管龐大，可以自己占據一邊；可以在另一邊進行分層敷設，需要在高處架設電纜橋，而在低處敷設給水管道；如果管道和電纜較多，可各自在自己所處的層面上水平敷設；如果水平距離不夠，可多分幾層進行敷設。但必須遵守電纜在上，給水管道在下的原則，除非水的微量滲漏不影響電纜的安全。

在具體施工的過程中，需要嚴格按照施工步驟來操作，在上層管道敷設完畢后，再敷設下層管道。

此外，不依照所規定要求及標準，隨意使用抗生素、不控制抗生素的使用含量，不僅會使得相應細菌的耐藥性大幅度提升，也會導致相應機體倡導內的菌群不斷趨于紊亂化，進而引發二重感染，包括寄生蟲病，例如羊鉤蟲病；羊感染性傳染病，例如結核病以及口蹄疫等。其他器官的疾病，包括牙齒、肺臟等患病，也可能導致羊患胃腸炎。

5 其他設計和施工中出現的問題

5.1 水泵出口的偏心異徑管連接問題

一些施工方不按規程操作，直接將偏心異徑管焊在法蘭上面，這樣的施工后果是異徑管管口不易找平，引起氣囊。建議選用對焊式法蘭或者在偏心異徑管與法蘭焊接時增加一段短管，短管的長度不得小于管徑1.5 倍，并且確保管道的直徑不能夠低于100mm。

5.2 施工過程中成品保護

施工過程中的成品保護問題在現場都做得不是很到位，存在未完成的井沒有做警示，導致晚間巡查的時候容易跌入井中；已完成的井不加井蓋，雨水口不做遮擋，致使路面施工時開挖的土全部落入成品井和雨水口中，堵塞已經敷設好的管道，后期清理起來特別麻煩。在筆者親歷的一個項目里，由于當地氣候條件比較差，地質多為砂質土壤，成品井因為沒有加蓋或者擋板遮擋，一陣狂風之后，黃沙吹得到處飛揚，以致很多埋深較淺的井被埋入黃沙之下，造成不必要的返工。

同樣是在該項目現場，開挖溝槽的邊坡保護都做得不到位。結果邊坡的沙土滑落到管道下面，局部管道的埋深因此抬高。如果是壓力流管道，存在局部管道抬高問題，從整體上來說，帶來的影響并不大；如果是重力流管道，出現管道抬高問題，就會直接影響到排水效果，還會引發積水等一系列問題。如果抬高的高度過大，則會影響管道的連接，后期會出現管道漏水現象，造成水資源浪費或者土壤的污染。建議在施工過程中，完善邊坡保護措施，再定期進行管道埋深復查，特別是在北方風沙較大，土壤多為沙土的地區，管道埋深的復查可以頻繁一些。

6 管道及附屬構筑物的防腐、防滲

石油化工裝置區域的土壤通常會聚集各種不同的有機元素，在一定條件下會和金屬管道進行反應，影響到金屬管道的使用壽命【3】。所以，通常情況下，在敷設管道之前，需要對覆蓋區域土壤中的各種元素構成情況進行詳細掌握和了解，明確腐蝕性的大小，在此基礎上，選擇合適的材料來完成防腐設計。在當前發展階段，石油化工企業給水排水管道最常見的就是使用瀝青來完成防腐設計，這也是防腐設計最常見的方法。此方法的優勢主要體現在使用成本低。但也存在一些不足，瀝青本身會對生態環境帶來不利影響，且會影響管道的使用壽命。近年來，環氧煤瀝青防腐涂層結構的使用頻率明顯增加。環氧煤瀝青防腐涂層結構使用的技術更加先進，施工簡單，但是使用成本會相對較高。除此之外，還有玻璃布纏繞法，這種方法貼合度無法得到保障，使得整個防腐結構存在較大的安全隱患。所以，在設計過程中，需要綜合考慮各種影響因素，選擇合適的設計方案，并且能夠在施工前進行充分的技術交底，降低安全問題發生的可能性。

在管材選擇方面，對于重力流排水管道而言，不能夠使用混凝土管道，主要是因為混凝土強度不大，受到沖擊后容易損壞，被腐蝕的可能性更大，會給環境帶來更大的污染，影響到管道運行的安全性和穩定性。除此之外，混凝土管道敷設有更高的工藝要求，施工成本高。如果輸送的是腐蝕介質，那么需要綜合考慮介質成本、使用壽命等因素，選擇合適的管道材料。

管道附屬構筑物通常情況下是和混凝土井搭配使用，避免使用磚砌結構建筑物，具體原因涉及以下2 個方面：（1）磚砌結構強度比較低，整體性防腐性能較差，容易受到地下水侵蝕，使用壽命容易受到影響；（2）防水性能不好，出現滲漏的可能性比較大。尤其是對于南方地區而言，降水比較多，地下水含量比較高，容易出現嚴重的井內積水問題，會影響整個建筑結構的穩定性和安全性。

對于石油化工企業而言，需要嚴格依照規范和當地環保要求來選擇合適的措施，滿足防腐防水需求，降低滲透問題發生的可能性，最大限度地保障生態環境安全。

在實際項目運行中，污水處理設施各水池以及消防事故水池、初期雨水池的底面可采取如圖1、圖2 所示的防滲措施。

圖1 重點污染區溝、井類防滲圖

圖2 一般污染區池類防滲圖

說明：

1）當具有酸、堿等腐蝕介質時內表面應做防腐處理；

2）管道穿過池壁的時候，需要設置防水套管。

通常情況下，池壁可以選擇玻璃鋼材料來達到防滲目的。污水處理設施地下管道可采用耐腐蝕抗壓的夾砂玻璃鋼管道；管道連接處需要使用橡膠圈接口來進行防滲處理。

管道防滲的做法如圖3、圖4 所示。

圖3 污染防治區管道防滲做法1

圖4 污染防治區管道防滲做法2

說明：

1）當2 根及以上的管道一起鋪膜時，可參考此圖施工；

2）管溝邊坡角度 H∶B=1∶1.5（H 為管溝高度；B 為管溝寬度）；

3）混凝土管墩根據現場地質情況，可由相關設計單位和施工單位協商后進行取舍；

4）回填土壓實系數：

（1）回填土上部無人行、車行混凝土場地鋪設（含道路）時，壓實系數不小于0.90；

（2）回填土上部有人行混凝土鋪設時，壓實系數不小于0.93；

（3）回填土上部有車行混凝土鋪設（含道路）時，壓實系數不小于0.95。

7 結語

給排水管道的設計是石化企業工程設計的組成部分，給排水管道的防滲是石化企業污染防治的重要措施。確保合理的給排水管道布置和防滲設計，才能保證石化企業的安全運行。