淺論石化企業中配管的設計及施工方面的問題

包煒剛

摘要：本文主要探究了石油化工業中配管的設計問題、裝置安裝施工問題以及工藝管線的安裝施工問題，系統的分析了配管在設計和施工時應注意的問題和解決的方法，保證石油化工業各環節的安全運行。

關鍵詞：石油化工；配管設計；施工

中圖分類號：TU276文獻標識碼： A

前言

石油化工行業是我國國民經濟的基礎產業，也是支柱產業，對我國的經濟發展起著巨大的推動作用。石油化工業中的裝置非常重要，配管是裝置的重要組成部分。配管在石油化工業中能夠保證裝置的正常運行，因此配管在石油化工業中占有重要的地位，但是石油化工裝置中配管的設計和施工仍然存在著許多問題，如果不能對這些問題進行及時的完善，將會影響裝置的正常運行，甚至直接影響石油化工業的發展，因此探究石油化工業中配管的設計問題、裝置安裝施工問題、工藝管線的安裝問題就具有重大的現實意義。

一、配管的布置設計分析

配管的設計在石油化工業中占有重要的地位，配管的設計必須是在保證設備安全的前提下進行的，雖然配管設計的依據和內容大致相同，但是在相同的依據下要設計出更加科學合理的配管布置，這就要求專業人員不僅要掌握設計的標準、規范和常識，還要掌握工藝意圖，并且能夠滿足工藝的生產需要。下面以石油化工業中常用的夾套管和蒸汽管道為例，分析配管在設計中易被忽視的問題。

1.夾套管的配管設計問題

夾套管是石油化工業中經常使用的管道，夾套管根據不同的媒體種類主要分為熱油夾套、熱水夾套和蒸汽夾套三種形式，雖然三種形式夾套管的設計原則是一樣的，但是它們有自己相對應的物料；夾套管還可以根據管道的結構形式劃分，按照結構形式管套和內管的連接形式主要有內管焊縫外露型和內管焊縫隱蔽性兩種形式，人們又把它們稱為完全夾套管和不完全夾套管，它們在應用上的主要區別就是不完全夾套管只適用于直管的管道上。夾套管在設計時主要注意以下幾個方面：

首先是在夾套管長度的設計上，夾套管的長度是夾套管設計中的一個重要的環節，因為夾套管的長度和尺寸確定了管內流體的特性和流體的流量，一般情況下夾套管的長度在十五米左右。

其次是在內外管的熱應力上，熱應力問題的產生主要是因為內管和外管的溫度不同，導致內管和外管的熱膨脹應力也不同，因此在進行夾套管設計時要對內外管的熱應力進行分別計算，如果熱應力存在差異，就要進行膨脹節的設置，同時在彎頭處要改變外管的直徑，從而滿足內外管膨脹位移的要求，盡量減少內外管之間的差異。

再次是在夾套管的焊接和選材上，在選材上要注意流體的溫度、壓力和性質，以及介質對管道的腐蝕程度；在焊接上為了滿足管壁在工作時能承受最大的壓力，一般采用對焊的焊接形式，并且避免直接在配管的主管上開出分支管，確保熱介質在夾套管中能夠順暢的流通。最后是在夾套管的跨接管和坡度上，當對夾套管有坡度要求時，要保證坡度與管道的流向一致，特別是蒸汽夾套管，蒸汽是由夾套管的上部引入的，但是凝結水是從套管的下部流出的，因此在設計時要在供汽管和排凝管處分別設置切斷閥；對于跨接管的要求主要是跨接管一般采用法蘭進行連接，水平方向夾套管的套接管可以連接在水平夾套管的底部、底部的切線方向或蒸汽上進下出垂直方向。

2.蒸汽管道的配管設計問題

蒸汽在石油化工業中是一種非常重要的工程物料，蒸汽在石油化工業中常因操作壓力的不同被分為：0.4Pa的低壓蒸汽、1.6Pa的中壓蒸汽、4MPa的高壓蒸汽和 13MPa的超高壓蒸汽。蒸汽管在石油化工業中是常用的一種配管，它的工作溫度在200℃和530℃之間，操作的難度很大，因此為了保證蒸汽管的安全，在設計蒸汽管時要注意以下幾個方面：

首先是對管廊上的蒸汽管道布置，四種不同壓力等級的蒸汽管的布置要遵循一定的原則：四種蒸汽管道盡量布置在離管廊較近的一側，這樣有利于二形補償器的設置，設置二形補償器主要是為了吸收蒸汽管內的熱膨脹，因為蒸汽管在工作時管內的溫度較高，并且二形補償器在設置時要精確計算在蒸汽管內的位置，確保蒸汽管的正常運行；蒸汽管道最好設置在多層管廊的上層，若是設置在下層，就要將蒸汽管道設置在管廊的外側，保溫后的最小凈距不能低于500mm，并且蒸汽管道要與低溫管道分開；如果電器或儀表電纜槽板與蒸汽管道設置在同一層，最小凈距不低于 200mm，如果在蒸汽管道的上層，最小凈距不低于500mm。

其次是管廊蒸汽管道的排液設置，由于蒸汽管道在工作中會產生大量的凝液，在管廊上蒸汽管道的低點位置就要設置排液設施，凝液的產生一般發生在 13MPa 的超高壓蒸汽管道中，需要將排液設施設置在靠近主管道并且易于操作位置的根部閥，或者是接近排氣筒地面上的切斷閥。但是在暖管階段或運行過程中其它三種壓力等級的蒸汽管道也會產生大量凝液，針對這種情況就要在相應的位置設置疏水設施，常見的形式就是分液包，放凈閥、根部閥和疏水閥，疏水閥還包括了排污閥、檢查閥、前切斷閥、后切斷閥和處理緊急情況的止回閥等。

二、工藝管線安裝施工分析

石油化工業中工藝管線的安裝施工是一項非常復雜的工作，受到諸多因素的影響，因此在安裝施工時要嚴格按照安裝的標準，保證安裝施工安全有效的進行，在進行工藝管道的安裝施工時經常會遇到許多問題，主要體現在以下幾個方面：

1.管線安裝的準備工作不到位

準備工作是施工前一項必不可少的工作，在確定了施工單位之后，設計、施工、生產、監理部門要對圖紙進行查看，找出問題并及時的解決問題，但是有許多部門和人員為了減少工作量，對圖紙的查看草草了事，沒能認真的對圖紙進行查看，這樣很難及時的發現問題，可能會給企業帶來巨大的損失，為了避免在施工過程中出現不必要的麻煩，施工時所需要的所有材料和設備應準備齊全，監理人員和施工的管理人員要充分掌握和了解圖紙，仔細核查各環節的具體細節，充分考慮到在施工的過程中可能會出現實際與設計不符的情況，要在保證工程安全合理的前提下，需要對設計進行及時的修改，同時要經過有關部門的批準和審核，確保工程的順利進行。

2.施工過程中常見的問題與處理方法

首先對配管進行檢查，檢查實際配管與設計是不是相符合，對各個配管進行基本的檢查，避免出現不必要的麻煩，然后出具管道的質量檢驗報告，送往監督部門和技術部門進行審查，在審查合格之后，再對管線進行施工和安裝。

其次是閥門在安裝時容易出現的問題，閥門是對管線進行操作的部分，因此閥門的設計要易于操作和維護，在對閥門進行設計和安裝時要注意幾個方面：對于手輪之間的距離不低于100mm的閥門在進行水平安裝時，閥門的閥桿不應向下；閥門在安裝時要注意交錯排列，進而減少管道之間的距離；在沒有特殊要求的情況下，水平上的閥門在安裝時不應該垂直向下，支管的閥們應該接近于根水平管集。這些問題都是在閥門安裝施工時應注意的問題，以確保閥門的正常使用。

再次就是在焊接管理方面的問題，焊接是否符合標準是十分重要的問題，為了避免在施工過程中出現一定的技術問題，在焊接時應該嚴格按照焊接的標準和程序進行焊接，在圖紙上明確標明焊接的數量和位置，施工的管理人員要盡到自己的職責，在檢查人員的焊接技術后要確認工藝管道的焊接表，再由專業人員按照指定的規范進行無損檢測，確保管道的正常使用，提高管道的安全性能；另外在管道進行壓力試驗后，施工單位要進行防腐保溫的自我檢查，自我檢查合格后再由組織聯合進行檢查和監督；最后對焊縫要進行熱處理，熱處理必須是在無損檢驗合格之后才能進行。

最后是在工程的變更問題上，在進行工藝管道的安裝施工時，如果出現設計上的改變，就會造成施工的混亂，為了避免這種情況的發生，在施工前施工單位的管理人員應聯合各個單位和部門對設計的合理性和內容進行充分的討論，設計出完美的方案后再進行公告，并進行仔細的現場勘測，確保設計的可行性，保證工程能夠順利完工。

結語

綜上所述，石油化工業中配管的設計和施工對整個石油化工業具有重要的意義。因此對于在配管的設計和施工中出現的問題要及時的進行解決，為避免事故的發生要進行細致有效的防范，在配管的設計上，本文以夾套管和蒸汽管為例，對在夾套管和蒸汽管的設計中容易出現的問題進行了系統分析，并提出了相應的解決方法；在配管的施工上，要做好相應的管理和進度控制，保證配管的安全和工程的進度，使工程能夠順利完工，從而為石油化工業的發展起到積極的推動作用。

參考文獻：

[1]魏安娜.談石油化工裝置中配管的設計問題[J].中國石油和化工標準與質量.2013.

[2]高茵.淺談石油化工裝置夾套管的配管設計[J].科技致富向導.2012.

[3]楊成偉.石油管道安裝施工管理常見問題及處理措施[J].科技與企業.2013.

包煒剛

摘要：本文主要探究了石油化工業中配管的設計問題、裝置安裝施工問題以及工藝管線的安裝施工問題，系統的分析了配管在設計和施工時應注意的問題和解決的方法，保證石油化工業各環節的安全運行。

關鍵詞：石油化工；配管設計；施工

中圖分類號：TU276文獻標識碼： A

前言

石油化工行業是我國國民經濟的基礎產業，也是支柱產業，對我國的經濟發展起著巨大的推動作用。石油化工業中的裝置非常重要，配管是裝置的重要組成部分。配管在石油化工業中能夠保證裝置的正常運行，因此配管在石油化工業中占有重要的地位，但是石油化工裝置中配管的設計和施工仍然存在著許多問題，如果不能對這些問題進行及時的完善，將會影響裝置的正常運行，甚至直接影響石油化工業的發展，因此探究石油化工業中配管的設計問題、裝置安裝施工問題、工藝管線的安裝問題就具有重大的現實意義。

一、配管的布置設計分析

配管的設計在石油化工業中占有重要的地位，配管的設計必須是在保證設備安全的前提下進行的，雖然配管設計的依據和內容大致相同，但是在相同的依據下要設計出更加科學合理的配管布置，這就要求專業人員不僅要掌握設計的標準、規范和常識，還要掌握工藝意圖，并且能夠滿足工藝的生產需要。下面以石油化工業中常用的夾套管和蒸汽管道為例，分析配管在設計中易被忽視的問題。

1.夾套管的配管設計問題

夾套管是石油化工業中經常使用的管道，夾套管根據不同的媒體種類主要分為熱油夾套、熱水夾套和蒸汽夾套三種形式，雖然三種形式夾套管的設計原則是一樣的，但是它們有自己相對應的物料；夾套管還可以根據管道的結構形式劃分，按照結構形式管套和內管的連接形式主要有內管焊縫外露型和內管焊縫隱蔽性兩種形式，人們又把它們稱為完全夾套管和不完全夾套管，它們在應用上的主要區別就是不完全夾套管只適用于直管的管道上。夾套管在設計時主要注意以下幾個方面：

首先是在夾套管長度的設計上，夾套管的長度是夾套管設計中的一個重要的環節，因為夾套管的長度和尺寸確定了管內流體的特性和流體的流量，一般情況下夾套管的長度在十五米左右。

其次是在內外管的熱應力上，熱應力問題的產生主要是因為內管和外管的溫度不同，導致內管和外管的熱膨脹應力也不同，因此在進行夾套管設計時要對內外管的熱應力進行分別計算，如果熱應力存在差異，就要進行膨脹節的設置，同時在彎頭處要改變外管的直徑，從而滿足內外管膨脹位移的要求，盡量減少內外管之間的差異。

再次是在夾套管的焊接和選材上，在選材上要注意流體的溫度、壓力和性質，以及介質對管道的腐蝕程度；在焊接上為了滿足管壁在工作時能承受最大的壓力，一般采用對焊的焊接形式，并且避免直接在配管的主管上開出分支管，確保熱介質在夾套管中能夠順暢的流通。最后是在夾套管的跨接管和坡度上，當對夾套管有坡度要求時，要保證坡度與管道的流向一致，特別是蒸汽夾套管，蒸汽是由夾套管的上部引入的，但是凝結水是從套管的下部流出的，因此在設計時要在供汽管和排凝管處分別設置切斷閥；對于跨接管的要求主要是跨接管一般采用法蘭進行連接，水平方向夾套管的套接管可以連接在水平夾套管的底部、底部的切線方向或蒸汽上進下出垂直方向。

2.蒸汽管道的配管設計問題

蒸汽在石油化工業中是一種非常重要的工程物料，蒸汽在石油化工業中常因操作壓力的不同被分為：0.4Pa的低壓蒸汽、1.6Pa的中壓蒸汽、4MPa的高壓蒸汽和 13MPa的超高壓蒸汽。蒸汽管在石油化工業中是常用的一種配管，它的工作溫度在200℃和530℃之間，操作的難度很大，因此為了保證蒸汽管的安全，在設計蒸汽管時要注意以下幾個方面：

首先是對管廊上的蒸汽管道布置，四種不同壓力等級的蒸汽管的布置要遵循一定的原則：四種蒸汽管道盡量布置在離管廊較近的一側，這樣有利于二形補償器的設置，設置二形補償器主要是為了吸收蒸汽管內的熱膨脹，因為蒸汽管在工作時管內的溫度較高，并且二形補償器在設置時要精確計算在蒸汽管內的位置，確保蒸汽管的正常運行；蒸汽管道最好設置在多層管廊的上層，若是設置在下層，就要將蒸汽管道設置在管廊的外側，保溫后的最小凈距不能低于500mm，并且蒸汽管道要與低溫管道分開；如果電器或儀表電纜槽板與蒸汽管道設置在同一層，最小凈距不低于 200mm，如果在蒸汽管道的上層，最小凈距不低于500mm。

其次是管廊蒸汽管道的排液設置，由于蒸汽管道在工作中會產生大量的凝液，在管廊上蒸汽管道的低點位置就要設置排液設施，凝液的產生一般發生在 13MPa 的超高壓蒸汽管道中，需要將排液設施設置在靠近主管道并且易于操作位置的根部閥，或者是接近排氣筒地面上的切斷閥。但是在暖管階段或運行過程中其它三種壓力等級的蒸汽管道也會產生大量凝液，針對這種情況就要在相應的位置設置疏水設施，常見的形式就是分液包，放凈閥、根部閥和疏水閥，疏水閥還包括了排污閥、檢查閥、前切斷閥、后切斷閥和處理緊急情況的止回閥等。

二、工藝管線安裝施工分析

石油化工業中工藝管線的安裝施工是一項非常復雜的工作，受到諸多因素的影響，因此在安裝施工時要嚴格按照安裝的標準，保證安裝施工安全有效的進行，在進行工藝管道的安裝施工時經常會遇到許多問題，主要體現在以下幾個方面：

1.管線安裝的準備工作不到位

準備工作是施工前一項必不可少的工作，在確定了施工單位之后，設計、施工、生產、監理部門要對圖紙進行查看，找出問題并及時的解決問題，但是有許多部門和人員為了減少工作量，對圖紙的查看草草了事，沒能認真的對圖紙進行查看，這樣很難及時的發現問題，可能會給企業帶來巨大的損失，為了避免在施工過程中出現不必要的麻煩，施工時所需要的所有材料和設備應準備齊全，監理人員和施工的管理人員要充分掌握和了解圖紙，仔細核查各環節的具體細節，充分考慮到在施工的過程中可能會出現實際與設計不符的情況，要在保證工程安全合理的前提下，需要對設計進行及時的修改，同時要經過有關部門的批準和審核，確保工程的順利進行。

2.施工過程中常見的問題與處理方法

首先對配管進行檢查，檢查實際配管與設計是不是相符合，對各個配管進行基本的檢查，避免出現不必要的麻煩，然后出具管道的質量檢驗報告，送往監督部門和技術部門進行審查，在審查合格之后，再對管線進行施工和安裝。

其次是閥門在安裝時容易出現的問題，閥門是對管線進行操作的部分，因此閥門的設計要易于操作和維護，在對閥門進行設計和安裝時要注意幾個方面：對于手輪之間的距離不低于100mm的閥門在進行水平安裝時，閥門的閥桿不應向下；閥門在安裝時要注意交錯排列，進而減少管道之間的距離；在沒有特殊要求的情況下，水平上的閥門在安裝時不應該垂直向下，支管的閥們應該接近于根水平管集。這些問題都是在閥門安裝施工時應注意的問題，以確保閥門的正常使用。

再次就是在焊接管理方面的問題，焊接是否符合標準是十分重要的問題，為了避免在施工過程中出現一定的技術問題，在焊接時應該嚴格按照焊接的標準和程序進行焊接，在圖紙上明確標明焊接的數量和位置，施工的管理人員要盡到自己的職責，在檢查人員的焊接技術后要確認工藝管道的焊接表，再由專業人員按照指定的規范進行無損檢測，確保管道的正常使用，提高管道的安全性能；另外在管道進行壓力試驗后，施工單位要進行防腐保溫的自我檢查，自我檢查合格后再由組織聯合進行檢查和監督；最后對焊縫要進行熱處理，熱處理必須是在無損檢驗合格之后才能進行。

最后是在工程的變更問題上，在進行工藝管道的安裝施工時，如果出現設計上的改變，就會造成施工的混亂，為了避免這種情況的發生，在施工前施工單位的管理人員應聯合各個單位和部門對設計的合理性和內容進行充分的討論，設計出完美的方案后再進行公告，并進行仔細的現場勘測，確保設計的可行性，保證工程能夠順利完工。

結語

綜上所述，石油化工業中配管的設計和施工對整個石油化工業具有重要的意義。因此對于在配管的設計和施工中出現的問題要及時的進行解決，為避免事故的發生要進行細致有效的防范，在配管的設計上，本文以夾套管和蒸汽管為例，對在夾套管和蒸汽管的設計中容易出現的問題進行了系統分析，并提出了相應的解決方法；在配管的施工上，要做好相應的管理和進度控制，保證配管的安全和工程的進度，使工程能夠順利完工，從而為石油化工業的發展起到積極的推動作用。

參考文獻：

[1]魏安娜.談石油化工裝置中配管的設計問題[J].中國石油和化工標準與質量.2013.

[2]高茵.淺談石油化工裝置夾套管的配管設計[J].科技致富向導.2012.

[3]楊成偉.石油管道安裝施工管理常見問題及處理措施[J].科技與企業.2013.