化工工程管道設計安裝中存在的問題

王保政，王觀生

（杰瑞（天津）石油工程技術有限公司，天津 300000）

影響化工工程管道項目質量好壞的因素眾多，但從總體來看，主要分為設計及安裝兩個階段。其中，設計作為工程啟動的始端，直接決定工程能否順利執行，設計過程中考慮因素的全面性決定著施工進度的快慢，若設計出現問題，不僅會花費時間修改耽誤工程的進度，更會使得之前投入的人力、物力浪費；安裝作為化工工程管道項目的后期實現和維護，安裝質量的高低直接決定管道能否實際執行，即安裝決定工程能否落到實地。因此，以化工工程管道項目的設計和安裝兩個階段中存在的問題為研究對象，分析其出現問題的原因，并有針對性地提出改進建議，對于提升管道項目安全性，使得化工工程高質高量的完成具有十分重要的意義。

1 化工工程管道設計和安裝中存在的問題及原因分析

1.1 設計階段存在的問題

設計階段作為化工工程管道項目的起點，其主要存在以下三點問題：

（1）壓力值不符合工況需求。管道項目設計過程中，要結合其輸送物料的實際狀況來設計管道的壓力值。管道壓力值的高低決定管道的壽命和易損害性，如果設計的壓力值與實際物料需求偏差較大，就會使得管道呈現超壓狀態，從而使得管道更易于損壞，其安全程度會有所降低。

（2）附件設計不完善。管道項目的附加設計對于管道的安全性和壽命有著重要影響。當配送的物料呈現高熔點屬性時，如果管道項目在設計過程中未添加伴熱設計，就會使得管道更易于發生低溫脆斷、超壓斷裂等問題，使得物料的管道斷裂和運送中斷；當配送的物品呈現低沸點屬性時，如果管道項目在設計時未考慮保冷屬性，就會造成物資輸送過程中常溫沸騰狀況，進而使得管道因為超壓而斷裂。因此，管道設計階段對于附件的考量較為全面，并依據運送物資的實際情況做調整。

（3）管道構成原料設計不合理?；す艿烙捎谄洫毺氐膶傩?，往往用來輸送強酸、強堿、強腐蝕屬性的物資，所以在設計管道階段，如果對于構成管道的原材料屬性設計不合理，即無法實現對強酸、強堿、強腐蝕物資的輸送，則管道的壽命和安全性存在較高隱患。

1.2 安裝階段存在的問題

管道安裝工作主要是指設計完成后的焊接，焊接質量對于整體化工工程項目質量十分重要，但是企業由于質量安全檢測不到位，在實際安裝中存在各種各樣的問題，其中較為突出的主要有兩點。一方面，部分企業在焊接開始時，準備工作不夠充分，焊接部位缺乏指示性標識；另一方面，完成焊接工作后對于管道的質量安全檢測項目實施力度不夠，后期維護不夠重視。由于這兩方面的原因，使得管道的安裝質量不合格，隨之帶來的是后期使用效能的降低，對于化工工程整體質量產生不利影響。

2 管道設計階段的改進建議

2.1 “因地制宜”選擇管道材料

化工工程項目中，管道的承壓能力高低與化工工藝類型、配送物品類型密切相關，整體來看主要分為兩類，即高壓、低壓管道。在進行管道項目設計過程中，設計者需要綜合考慮配送物料的屬性、工藝類型來選擇制作管道的材料、連接類型等。當管道材質相同的情況下，閥門、墊片等應當盡量選擇能承受較高壓力的材料，從而能夠應對不同壓力值情況下較好地輸送物資；當管道的材質呈現差異且壓力也不同的情況下，閥門和墊片的選擇應呈現差異性，即高壓側配置高質的材料，低壓側配置低質的材料。

2.2 合理設計塔、容器管線

塔和容器管線的設計作為連接不同管道的重點，其對管道的設計具有十分重要的影響，因此兩者的設計要與設備未來的使用相匹配。塔和容器管線的設計主要在于分餾塔連接方式的不同，分為與回流罐和汽提塔兩種連接方式。前者主要關注調節閥位置，由于分餾塔的控制原理是熱旁路的操縱，因此在進行設計時更為考量熱旁路，以設計調節閥位置，進而實現與回流罐的連接；而后者則主要關注調節閥組，即通過汽提塔位置的不同進行設計。

2.3 合理設計泵入口

化工生產的安全性依賴于泵的管線設計，如果泵入口設計缺乏合理性，則入口位置的管道會因氣體的聚集而使得其存在較高的安全隱患，因此，泵入口處設計應注意以下三點。首先，增強入口管道的柔性，即通過可調節的入口設計增強其高低寬窄的調節屬性；其次，采用頂平安裝來加強入口處氣體聚集現象的監控，降低安全隱患；最后，材質選擇時增強柔韌材質的選擇，從而使得泵進出管口處的應力值屬于安全范圍之內。

3 管道安裝階段的改進建議

3.1 落實質量檢測制度

管道安裝應當依據相關規范進行，完成后應當有專業人員進行質量檢測。質檢員檢測時可采取無損的檢測技術，從而使得完成質量檢測的同時保證管道不受損害。如果在檢測過程中發現異常狀況，質檢人員應當及時匯報并檢查原因，以保證管道的高質量，為后續操作奠定基礎。除此之外，焊接管理人員也應當加強監督屬性，監督操作人員工作是否合規，以保證管道安裝的質量。

3.2 加強不同焊接階段作業的質量控制

管道焊接由于不同部位的存在，主要分為底層焊接、中層焊接和蓋面焊接三種，不同的焊接階段均應當加強質量控制。其中，在底層焊接中，氬弧焊技術應用最為廣泛，其焊接方向是從底部逐漸轉向頂部，并對接口部位運用角磨機摩擦來使得焊接均勻且具有較高的焊透性。因此在底層焊接過程中既需要進行焊接前的試運行操作，輔以檢測氬氣純度，以保證底層焊接符合標準，同時在底層焊接過程中應當配置擋風板以降低風對焊接的影響，在底層焊接完成后要由專業人員或經驗豐富的人員檢測其安全性，以降低未來使用時發生錯誤的概率。

在中層焊接中需要注意四方面的問題：首先，保持作業面的清潔，時刻進行整理以減少作業面上殘留物品對質量的影響；其次，焊接時縫隙和縫隙與端點間距要符合規定的標準，即間距大于0.11mm，縫隙值要高于0.35mm并小于0.55mm；再次，要分三層來對焊縫進行處理，且其厚度要符合規定的標準；最后，出于方便后續管道作業，可以采用直線型運條法來實現中層焊接，即在保證焊條不擺動的情況下，呈現直線焊接。中層焊接最終完成后，需指派專業人事進行時時質量檢測，以保證管道安裝質量符合標準。

在蓋面焊接過程中要重點關注焊條的選擇，其主要受到焊間隙的影響。焊接開始位置與中層之間要留有充足的間隔，以防止出現表面引弧的狀況。同時，對于焊接過程中所呈現的電流、溫度、電壓等數據要指派經驗豐富的人員或專業人員進行記錄，并對已完成的焊縫進行標記。最后在完成所有焊接工作后，及時處理熔渣等各種廢料，以避免其對焊接工作質量的影響。

3.3 閥門分類存放且型號匹對

在管道閥門的管理中要注重以下兩點：第一，依據不同型號和材質，對閥門進行分類儲存和放置，并在進行相關作業前實施現場測壓，只有通過測驗的閥門才可進行后續操作，在此過程中要保持文件記錄，以備后續檢測使用；第二，閥門的安裝要嚴格匹配設計，根據設計圖紙中要求的規格、型號來進行安裝，以確保其準確無誤。

3.4 創新工藝改善管道的防腐性

化工管道所運送的物資多為高腐蝕的性質，因此在管道的安裝過程中增強其防腐屬性對于其使用壽命十分重要。根據化工管道所處地理位置的不同，其主要分為地上和地下兩種，針對前者主要通過噴涂瀝青等來增強防腐性，而后者則主要通過防腐漆來實現管道的防腐屬性。除上述物理措施外，工作人員在實施防腐舉措時還應當關注當地環境因素，并對其進行綜合測評，從而有針對性地制定防腐方案，增強管道的使用壽命。

4 結語

化工企業的安全生產與管道的設計、安裝密切相關，因此相關工作人員既要使得管道設計符合規定標準，滿足相關要求，又要在安裝時增強管道焊接質量的控制以及管道防腐工藝的完善，并時刻注重質量檢測結果的分析和改善，從而使得化工管道項目實現高質量目標，以使得化工企業實現更為安全、穩定的發展。