石油化工企業給排水管道工程設計

范一丁，楊麗娜

（北京石油化工工程有限公司西安分公司，陜西西安 710075）

1 石油化工企業給排水管道設計的重要意義

隨著科學技術的不斷發展，石油化工工藝技術變得越來越先進，很多優秀的技術都運用到了石化企業的日常工作之中，大大提升了工作安全度以及工作效率。其中，全廠給排水管道工程設計是一項十分重要的設計環節，設計時必須要綜合考慮各種影響因素，在滿足企業的日常生產、生活基本要求的同時，做到安全適用、技術先進、經濟合理、管理方便。

需要注意的是，管道的使用周期通常為幾十年，一旦給排水管道工程投入使用，后期的維護工作比較困難且事故不容易察覺，若再對其進行檢修和改造，很可能造成生產的停滯，使企業承受較大經濟損失。因此，在前期必須做好總體設計規劃，在滿足設計規范的前提下，進行科學可靠的管道設計。

2 管道的布置

石化企業全廠給排水管道的布置在設計中是很重要的一環，管道的平面、豎向布置及管道間距為設計重點。與此同時，為了保證設計的科學性、嚴謹性，必須按照設計規范條例的規定來設計，當有不清楚的內容時，應當多方查閱資料，從而力求標準化。在設計中，給排水、總圖、結構專業需密切配合，統籌規劃。管道豎向與總圖豎向應相協調，如果其中一方面沒有做好，另一方面也將會受到限制。與此同時，應避免管道處于各結構基礎的壓力傳遞范圍之內[1]，一是為了防止管道對建筑、管廊、設備等造成安全威脅，二是防止結構基礎壓力造成管道的變形；如不能避免，應對管道做額外保護措施。

在某項目全廠地管設計初期，因場地地形限制，管位空間有限，設計師將全廠雨水主干管道布置在道路中心線上，如此布置道路施工將與雨水管道施工交叉作業不利于施工，且雨水管道維護檢修不便。經與總圖專業討論，優化總圖布置，將全廠清凈雨水管道重新布置，雨水管道布置在道路兩側，與道路錯開，方便施工。從現場實際施工情況來看，雨水主干管布置在道路外大大減少了施工期間的問題，避免很多道路二次開挖問題。若布置在道路中心，管道施工與道路施工將會互相制約，影響施工進度，增加施工管理難度。建議石油化工企業全廠的地管設計，各類管道的主干管道特別是雨水、污水等重力流管道，盡量不要布置在道路下方，避免在施工中遇到不必要的問題。

由于石化企業全廠給排水管網是公用工程中設計和施工時間最早，歷時最長的設計主項，相比其他主項，因其具有涉及相關專業多、無設備安裝和不確定因素多等特點[2]。施工前期階段項目場地邊緣地區如靠山一側，可能存在場地情況不滿足施工要求的情況，在設計地管設計時要考慮類似因素，在總圖位置允許的情況下盡量遠離不確定性因素，從源頭上杜絕后期變更的可能。

3 管材和管道接口

在石化企業給排水管道設計中，既要做好管道布置設計，又要做好管道材料的選擇。管材的選擇范圍主要有碳鋼管道、熱浸鍍鋅無縫鋼管、球墨鑄鐵管、聚乙烯纏繞結構壁管等。石化企業工藝眾多，必須根據實際項目實際情況來選擇合適的管材，來滿足不同工藝的需要及施工要求。

1）生產給水管道，是一項最為常用的管道，其供水可靠性要求比較高，根據生產工藝要求不同，給水壓力略有差異，管道壓力等級一般為PN10。因此，生產給水管道可采用碳鋼管道，焊接連接。供水可靠性是設計關注的一項重點內容，碳鋼管的可靠性好，與此同時，焊接連接施工也十分便捷。

2）生活給水管道，供水的可靠性要求不高，但是水質要求卻比較高，根據此特點，可以選擇鋼絲網骨架塑料（聚乙烯）復合管作為生活給水管道，熱熔或法蘭連接，從而保證水質的可靠性。鋼絲網骨架塑料（聚乙烯）復合管作為新型管材，具有機械強度高、耐溫性能好、雙面防腐、節能等優點，適用于絕大部分石油化工給埋地排水管道，其應用前景十分開闊[3]。為了讓施工更加方便，也可以選用鍍鋅鋼管進行螺紋或卡箍連接。

3）生產污水管道，石油化工企業生產污水通常含有一些有毒有害物質，管道需要按照《石油化工工程防滲技術規范》采取相應的防滲措施。為同時兼顧排水可靠性及施工方便等因素，生產污水管道一般采用加厚碳鋼無縫管（碳鋼腐蝕余量為2mm），焊接連接。在實際的項目施工過程中，加厚碳鋼無縫管施工方便，節省占地，避免了建造防滲管溝的要求，其具有明顯優勢，已成為目前石油化工企業生產污水管道管材常用設計選擇。

4）生活污水管道及清凈雨水管道，較為常用管材為聚乙烯（PE）纏繞結構壁管，環剛度8～12.5kN/m2，承插接口，電熔連接。該管材成熟可靠，實際施工方便，經濟合理。

5）輸送腐蝕介質的管道。在石油化工廠的日常生產工作之中，不可避免地會產生一些具有腐蝕性的介質，為了輸送這些物質，必須要讓管道具有很強的耐腐蝕性。為了更好地進行選擇，應當科學分析介質的成分，并根據具體內容具體分析，并且結合使用年限、工程投資等進行管道材料的選擇，一般而言，可以選擇PVC管、玻璃鋼管、不銹鋼管等。

4 閥門選型

閥門選型是一項十分重要的設計內容，在石油化工企業的給水排水管道工程之中，閥門選型是一項值得關注的重點。閥門的種類是多種多樣的，設計中需要用到傳統的閘閥、蝶閥、止回閥等。與傳統的閘閥相比，蝶閥具有一定的優勢，其所耗用的材料比較少、重量比較輕、占地小，因此布置安裝比較方便和經濟，從這個角度上來看，蝶閥在未來基本可以取代傳統的閘閥。然而，就目前的閥門市場供貨看來，很多廠商制造的蝶閥存有嚴重的質量問題，例如不能夠做到完全閉合等，現場實際存在許多蝶閥閉合不嚴的情況。給設計工作帶來了許多不確定性因素。建議在可靠性要求相對較高的地方選擇傳統閘閥將會更加安全可靠，避免運行過程中出現不必要的問題。

5 金屬管道的防腐

金屬管道在地下鋪設，受到腐蝕的因素較多，如管道自身腐蝕防護力、外界環境因素、管道應力水平、管道制作工藝及材質等，然而地下管道出現問題后，難以及時發現，同時維護難度較大，因此導致企業承擔較大損失[4]。因此管道防腐也是給排水金屬管道設計中重要的一項。通常埋地金屬管道外壁防腐按照《石油化工設備和管道涂料防腐蝕設計規范》執行，采用聚乙烯膠黏帶防腐層特加強級結構為環氧類底漆—防腐內帶—保護外帶，涂層總厚度≥1.4mm；聚乙烯膠黏帶防腐層加強級結構為環氧類底漆—防腐內帶—保護外帶，涂層總厚度≥1.0mm[5]。

6 結語

總而言之，優化石油化工企業給排水管道工程設計是一項十分重要的工作，相關設計師們必須要不斷探索工作思路，革新工作理念，并在具體的工程實踐之中總結經驗，為提高石油化工企業給排水管道設計水平而不懈努力。