從施工-開車遇到的問題談管道設(shè)計

傅旭斌

(廣東寰球廣業(yè)工程有限公司，廣東 廣州 510000)

設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)劣，往往在施工階段以及開車試運行階段最能直接體現(xiàn)出來。一個項目的設(shè)計質(zhì)量好，往往能避免產(chǎn)生不必要的損失，相信這是每個現(xiàn)場設(shè)計代表深有感觸的。以下是項目現(xiàn)場遇到的一系列問題，希望通過對它們的深入剖析，能在日后的設(shè)計過程中避免產(chǎn)生類似的問題，提高我們的設(shè)計質(zhì)量。

1 管線盲端太長，存在安全隱患

1.1 火炬管末端存在較長盲端

在各單體中，都存在圖1的問題，即球罐排放線匯入火炬總管時，最上游的匯入點與火炬總管的起始端存在一段很長的盲端。而一般業(yè)主在氮氣置換時會將儲罐內(nèi)的氮氣通過排放線用于置換火炬總管以及下游管線及設(shè)備。因此，盲端處很難用氮氣置換完全，也就是說盲端處存在的混合氣體很有可能給儲罐的安全運行帶來極大的隱患。而為什么會在每個單體中都會存在這種問題呢？原因就是由于我們的火炬總管鋪設(shè)在獨立柱上，為了保持每兩根獨立柱的間距一致以及管道的支撐問題，因此才會形成這么長的盲端。后來只能在火炬總管起始端處接入一根氮氣線用于置換里面的混合氣。

圖1 火炬總管(整改后)

2 自控閥安裝問題

2.1 調(diào)節(jié)閥傾斜安裝

圖2中，調(diào)節(jié)閥完全可以直立安裝，根本沒必要傾斜一定的角度。只需要將旁路往上抬一定的距離，保證調(diào)節(jié)閥膜頭頂部上方的凈空大于200mm即可。雖然這造成了旁路閥操作較為困難，但是旁路閥平時都是關(guān)著的，操作頻率不高，即使要操作了，也可以拿個可移動的踏步(現(xiàn)場施工隊做的兩三個臺階的鋼平臺)過來用于操作閥門。而圖2中這種安裝方式，就會帶來兩個問題：1.阻礙人員的通行；2.破壞調(diào)節(jié)閥的填料密封，影響閥門的使用壽命。當(dāng)閥門傾斜安裝時，填料為單邊受力，泄露磨損情況比垂直安裝時更為嚴(yán)重，因此容易造成填料密封的破壞，造成閥門內(nèi)漏或者外漏。為了配合業(yè)主進(jìn)行整改，最后將調(diào)節(jié)閥膜頭改為正向上，將副線抬高并將手閥首輪改為水平安裝。

圖2 傾斜安裝的調(diào)節(jié)閥(整改前)

2.2 調(diào)節(jié)閥定位器朝向不合理

定位器是氣動調(diào)節(jié)閥重要附件和配件之一，把控制系統(tǒng)給出的直流電流信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動調(diào)節(jié)閥的氣信號，控制調(diào)節(jié)閥的動作。同時根據(jù)調(diào)節(jié)閥的開度進(jìn)行反饋，使閥門位置能夠按系統(tǒng)輸出的控制信號進(jìn)行正確定位。它也是生產(chǎn)人員日常巡檢重點關(guān)注之一，主要檢查定位器進(jìn)氣、排氣是否正常、就地狀態(tài)顯示是否正常、閥門動作響應(yīng)時間符合系統(tǒng)運行要求等；另外，定位器應(yīng)定期校驗整定，保證調(diào)節(jié)品質(zhì)。因此，在設(shè)計過程中需要將定位器放置在人員容易看到以及操作到的地方，然而現(xiàn)場卻有幾個閥門的定位器朝向并不是那么合理。圖3中的調(diào)節(jié)閥安裝在球罐頂部的連廊上，其定位器朝向平臺外側(cè)，顯然是不方便儀表人員日常巡檢的，最后只能讓廠家人員來現(xiàn)場對于此類閥門進(jìn)行轉(zhuǎn)向。因此，對于這類問題，在評閱廠家資料時就應(yīng)該提出意見，這樣就能避免現(xiàn)場無謂的工作量。

圖3 氣動調(diào)節(jié)閥

3 操作平臺設(shè)計不合理

3.1 操作人員無法在操作平臺上操作閥門

一般來說，管道閥門集中布置的地方考慮設(shè)置操作平臺，平臺設(shè)置在管道上方，設(shè)計時將閥門相互錯開，布置在平臺的兩側(cè)，以方便生產(chǎn)人員日常的操作及巡檢。在確定平臺高度時，管道與平臺梁底之間的凈空一般按100～150mm考慮(如果為保溫管道，則考慮管道隔熱層與梁底的凈空)。但是由于閥門的口徑都比較小，閥桿都較短，導(dǎo)致手輪基本上與平臺梁頂平齊，操作人員只能蹲著去操作閥門，很不方便。后來為操作、維修方便將平臺從原先的設(shè)置在管線上方改為設(shè)置管線下方，平臺用花紋鋼板鋪砌，如圖4。類似問題，在設(shè)計過程中應(yīng)仔細(xì)閱讀閥門廠家資料，了解閥門外形尺寸，合理設(shè)計其操作平臺，從而避免此類問題。否則在現(xiàn)場這又會導(dǎo)致大量的返工，延誤工期。

圖4 整改后的操作平臺

4 管線防凍問題

4.1 循環(huán)水管線防凍

循環(huán)水主要是用于設(shè)備的冷卻，其中泵的機械密封冷卻就需要用到循環(huán)水。由于考慮到它是保持一定溫度且連續(xù)流動著的，所以即使是在冬天它也不會凍住，因此設(shè)計上就沒有考慮給其做保溫。但是很多泵的循環(huán)水進(jìn)出管線口徑較小，基本上都是1寸的口徑，而在西北這種風(fēng)沙較大的地方，循環(huán)水管道中容易夾雜著沙子，因此會一定程度上影響流速。為了防止因流速變慢而使得管道凍住，后來將所有的循環(huán)水管線做了保溫。

圖5 泵區(qū)循環(huán)水管線

在循環(huán)水進(jìn)出管線上，我們都會設(shè)置一條旁通線，主要是考慮當(dāng)設(shè)備檢修時，打開旁路閥，能讓循環(huán)水打循環(huán)，防止因水不流動而凍壞管道。需要注意的是，該旁通線應(yīng)與循環(huán)水進(jìn)出管線上的切斷閥的距離保持最短。因為當(dāng)設(shè)備檢修時，我們會關(guān)閉循環(huán)水進(jìn)出管線上的切斷閥，打開旁路閥，而此時切斷閥與旁通線之間的水基本上是不怎么流動的，形成了一個盲端。此盲端在冬天是很容易凍住的，因此在設(shè)計過程中需要保證此盲端盡可能的短。然而，我們在設(shè)計過程中沒有注意到這一點，導(dǎo)致現(xiàn)場很多此類盲端的長度都較長，如圖5。

對于循環(huán)水主管，我們一般都是在管道末端設(shè)置旁通線用于打循環(huán)。而由于各單體開車順序不一，如果有些單體不投用，一旦通入循環(huán)水，在冬天勢必會凍裂管道。經(jīng)與業(yè)主溝通協(xié)商，打算在循環(huán)水進(jìn)出管線的界區(qū)閥前設(shè)置一條2寸的旁通線，關(guān)閉界區(qū)閥，直接讓循環(huán)水在界區(qū)處打循環(huán)，避免讓其進(jìn)入裝置區(qū)。因此，如果項目處于溫度較低的北方地區(qū)，建議在設(shè)計過程中給循環(huán)水管線增加一條界區(qū)處的旁通線。

5 管道支撐問題

為了保證管道的安全運行，設(shè)計時需隔一定的距離給管道設(shè)置合理的支架，以滿足管道的跨距要求。而在保證安全的情況下，同時也需兼顧美觀的要求。

圖6 儀表風(fēng)管道

顯然，圖6中的管架設(shè)計缺乏了一定的美觀性！為了支撐兩根小管道，立了這么兩根大型鋼柱子，顯然是不太合理的。完全可以將管道拉至墻邊，利用墻體做管架用于支撐管道，從而既減少了材料，也大大提升了美觀性。

6 安全閥泄放管道

根據(jù)規(guī)范GB50160-2008《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》中的5.5.11第3點[1]，受工藝條件或介質(zhì)特性所限，無法排入火炬或裝置處理排放系統(tǒng)的可燃?xì)怏w，當(dāng)通過排氣筒、放空管直接向大氣排放時，安全閥排放管口不得朝向鄰近設(shè)備或有人通過的地方，排放管口應(yīng)高出8m范圍內(nèi)的平臺或建筑物頂3m以上。根據(jù)以上規(guī)范要求，圖7中的安全閥排放管道的設(shè)置顯然是不符合要求的。具體表現(xiàn)為：(1)排放口過低；(2)排放口朝向人通行的地方。以上兩點容易導(dǎo)致泄放時傷到操作人員，存在一定的安全隱患。因此為了配合整改，只能將管道排放口朝向建筑物，并將排放口的高度抬到合適位置。此類問題在現(xiàn)場經(jīng)常容易碰到，因此也是設(shè)計過程中需要時刻注意的地方。

圖7 安全閥排放管道

7 結(jié)論

作為一名設(shè)計人員，最重要的也是最基本的，就是要有強烈的責(zé)任意識，這樣才能把工作做好。其次，在工作上要多請教一些有經(jīng)驗的人員，勤問勤思考，將其吸收；在工作之余要多看一些專業(yè)性工具書以及規(guī)范。另外，多去現(xiàn)場看看，對于一名設(shè)計人員也是有很大幫助的，理論聯(lián)系實際，去現(xiàn)場參與項目施工，那是不一樣的體驗，施工過程中能更好地發(fā)現(xiàn)設(shè)計上的不足之處，從而在日后的設(shè)計過程中盡量做到完善、合理。