淺析石化工程配管設計質量管理

王蔚

【摘 ?要】本文以某石化項目工藝裝置為例，對配管設計進行詳細分析說明，并針對設計中出現的質量管理問題提出解決辦法，提升管道應用質量。

【關鍵詞】配管設計說明，質量管理

一、配管設計說明

管道布置及安裝說明：

1.管道布置設計滿足了工藝管道及儀表流程圖的要求。

2.管道布置考慮到安全可靠，經濟合理，并滿足了施工、操作、維修的要求。

3.裝置內排污管道管溝敷設，排污罐和含水污液罐采用地坑設計，地坑上方設.防雨棚，坑內設有積水坑和防止可燃氣體聚集的措施;管溝內填沙;其它管道均架空或在地上敷設。

4.主管廊上留有一定余量，并已考慮相應荷重。

5.管道布置中盡量避免氣袋和液袋的產生，無法避免時已根據操作、檢修要求設置放空、放凈，管道的低點放凈根據項目要求采用放空和密閉排放兩種形式。

6.管道穿過建筑物的樓板時，套管的直徑大于管道的隔熱層外徑，施工安裝后不得對管道的熱位移產生影響。管道上的焊縫不得位于套管內，且距離套管根部不應小于150毫米。套管應高出樓板至少50毫米。管道穿過屋頂時要安裝防雨罩。

7.凡圖紙上沒有標注定位尺寸的管件、閥門或管道附件，安裝時應注意盡可能方便本身及周圍部件的操作和檢修，以及閥門安裝要求。

8.水平管道中節流裝置流量計的導壓管的安裝方向應滿足儀表專業要求，一般氣體介質為向上或斜上45?，液體介質為向下或斜下45?范圍，蒸汽為水平或斜上45?，且確保導壓管不應影響其他設備、管道等的安裝、操作和檢修。

9.管段圖中所標注的操作溫度、操作壓力、管道級別、絕熱厚度、絕熱類型等信息均來自工藝專業的管道說明表，管道施工時應與管道說明表進行核對，并以管道說明表中的數據為準。

10. 閥門的安裝要求：

1）如圖紙中沒有閥門定位尺寸，從主管引出的水平支管上的切斷閥要靠近主管根部的水平管段上設置。

2）截止閥、止回閥安裝時，閥門流向應與工藝管道介質流向一致。

3）相鄰閥門的手輪凈距不應小于100毫米，否則應錯開或旋轉一定角度。

4）安全閥進出口的切斷閥手輪不得朝上安裝。

11. 直通式T型管道過濾器水平安裝，保證管道無低點，安裝時要考慮方便過濾網拆卸的空間。

12. 伴熱管道的表示方法及相應材料統計說明、伴熱管道施工要求。

1）在管道平面圖上表示了伴熱站和疏水站的引入管（引出管）、分配管（集合管）管道位置和編號。

2）蒸汽伴熱導管閥前和凝結水導管閥后的管道材料分別統計在相應引入管（引出管）單管圖上，導管的材料統計在相應分區伴熱表上，單伴熱管道材料按被伴熱管道長度1.5倍，雙伴熱管道材料按被伴熱管道長度3.0倍統計。伴熱管材料匯總在裝置綜合材料表中。

3）伴熱管道施工要求應執行《石油化工管道伴管和夾套管設計規范》中的安裝要求部分。

13. 成套設備的供貨范圍應按照技術協議要求執行。

14. 公稱直徑小于或等于DN80的鍍鋅管道采用螺紋連接方式，公稱直徑大于DN80的鍍鋅管道采用焊接或法蘭連接方式。

15. 除鍍鋅管道、潤滑油管道和干氣密封管道外，DN40及以下管道采用承插焊連接方式，直管與直管連接采用雙承口管箍;雙承口管箍材料按每6米一個統一匯總在各單元管道綜合材料表中，不在單管圖中反映安裝位置和數量。

16. 本項目大直徑管托（滑動或導向），如TZ-28，TH25型，如工藝管道直徑未在標準圖紙中列出，其中的制造尺寸A，B請按插入法確定。

17. 管段圖中開孔補強板在材料表中沒有統計顯示，其材料為相應管子材料，材料數量折合為管子長度，統計在裝置綜合料表中，施工時切割同樣規格的管子作為補強材料。

二、質量管理問題及解決辦法

在設計過程中，出現了各種質量問題，如與上下游關系，工藝包原因產生的問題。通過問題分析，提出了解決辦法，提升了管道設計質量管理水平。為科學配管設計提供依據。

1.與工藝包商

1.1項目中某裝置硫酸單元在國內屬于成熟裝置，經計算后配置管道特殊件，但業主對比同類裝置，認為特殊件較多，經設計反復核算確認無誤。后經核實，工藝包輸入的管道操作溫度裕量較大，經與工藝包商對接，修改溫度重新計算后對特殊件的形式及數量進行修改，為項目節約了成本。

1.2.對于工藝包商提出的反復多次輸入條件修改，引起業主對設計水平的質疑，需要各專業共同評判，積極與工藝包商對接，共同與業主解決問題。

2.各專業之間

2.1.與工藝專業

1）在設計中遇到工藝溫度、壓力工況與操作工況差距大，給計算造成很大的困難，并影響到了配管布置及特殊件選型。在這種情況下，工藝專業應提供說明，如有其它特殊工況，則需與管道與工藝專業協商解決。

2）工藝專業在選擇閥門類型的時候主要考慮閥門的工藝原理，在考慮工藝專業的設計理念下，還需要考慮閥門生產獲得性及市場情況。在進行設計時，還需配管專業與工藝專業共同召開協調會解決此類問題。

3）工藝管道參數設計條件超出操作條件較多，下游專業按設計條件進行工程設計，會造成管道等級提高，增加成本。建議設計工況在滿足標準規范的前提條件下，盡量減少設計裕量。

4）工藝專業提出物料特性表時需要根據國家現行標準對介質進行準確定性，混合介質需對成分含量描述清楚，以便管材對管線的介質進行分類定性，對管道進行合理分級。管道分級不僅涉及到管道布置，材料選擇，管線的現場施工檢測，乃至對后續的壓力管道的備案注冊都有重要意義。在管道配置中，需要工藝專業提出的設計條件準確，應對特殊工況和要求進行說明。

2.2.與結構專業

1）配管專業在計提結構專業平臺載荷條件需要細化，如目前載荷條件平臺載荷4.0KN/M2，管廊的單梁荷載非特殊情況按10KN/M2，這樣的條件適用成熟裝置，對于試驗裝置還需載荷條件細化。

2）滿足功能使用時，合理考慮生產廠房的柱間距在項目前期各專業參與共同布局。

3）對于設備的聯合平臺及有載荷要求的平臺，設備專業的標準圖無法選擇，比如設備操作平臺上支撐一臺立式過濾器，設備專業只負責預留梁可以承重，結構專業不在設備平臺上做設備基礎，只能把問題留到現場解決。在此種情況下，建議載荷超過4.0KN/M2，需要設備、結構專業共同協商解決。

2.3.與工藝設備

1）如工藝對于電加熱器出口至反應器進口管路長度有距離要求，導致電加熱器必須跟隨反應器同步升高或降低時，建議將電加熱器支撐在反應器殼體上。

2）泵/壓縮機等設備管口受力，工藝應在數據表中直接給出，不應等反饋資料后再計提管道應力條件。在項目初期，由管道應力計提泵/壓縮機等設備管口受力的一般要求，機泵在設備詢價文件中增加說明。后期泵/壓縮機等設備在制造前機泵提前通知管道應力確認。

2.4.專業數字化

在全專業數字化交付背景下，為提高效率，應建立管道模型既是條件的理念，減少重復工作，泵基礎和設備基礎定位都可在模型中體現，當配管完成相關設計工作，即可給各專業計提模型條件，各專業可根據管道模型進行相關計算設計，這樣可以降低紙版條件多次往返和會簽，極大提高工作效率及質量。

三、結論

綜上所述，為了提高石化項目管道設計的質量，并保證管道運行安全，必須注重管道設計合理及與各設計專業關系的協調。應提升數字化設計水平，各專業進行數字化交付。

參考文獻：

[1]沈斌.《三維模型協同設計的質量控制研究》[J]石油化工設計，2020，（37）1：8-14.

[2]陳玲玲.《石油化工管道應力設計探究》[J]中國石油和化工標準與質量，2019，21：124-125.

[3]魏亞鵬.《石油化工工藝裝置蒸汽管道配管設計要點解析》[J]河南化工，2020，（37）4：30-31.