淺析石化行業給排水管網設計優化與施工質量控制

摘? 要：為滿足國家和地方政府對安全環保、節能減排的相關要求，石化企業在基建過程中，應嚴格做好給排水管網的設計和建設工作，提升設計和施工質量，同時將節能技術應用于供水、排污管道工程中，確保給排水管網高效穩定運行。本文重點對石化行業給排水管網工程設計和施工質量控制進行了分析，并提出了具體措施和方法。

關鍵詞：石化行業;給排水管網;質量控制

引言

在現代社會，由于人口急速增長和工業快速發展，環境污染和能源浪費問題日益嚴重。特別是在石化行業，安全環保以及節能工作形勢尤為嚴峻，石化企業每天消耗大量水資源，同時排放大量污水，因此石化行業給排水管網的設計和建設尤為重要。為滿足國家和地方政府對環保、節能減排的相關要求，各石化企業在基建過程中，應嚴格做好給排水管網的設計和建設工作，并將節能技術應用于供水、排污管道工程中，確保給排水管網高效穩定運行。作者根據石化企業現狀和相關工作經驗，對石化企業的給排水管道設計優化和質量控制要求進行了簡要分析。

1背景介紹

在石化企業基礎建設過程中，給排水管網的設計與建設質量尤為重要。給排水管網的設計和施工質量對日后企業在生產穩定運行、消防安全、水體風險防控以及節能降耗方面有著直接影響，是企業能否長期穩定運行，實現持續效益的關鍵所在，因此必須引起企業的高度重視。

2石化企業給排水特點

石化企業給排水系統與一般建筑給排水系統有著明顯差異，石化企業給排水系統的特點主要體現在以下幾個方面。

第一，工藝用水要求高。石化專用設備對供水壓力、水量及水質有著嚴格的工藝要求，一旦供水條件無法滿足設備的運行工況，可能引起設備聯鎖反應，輕則導致設備單機停車，重則導致整套系統聯鎖停車，造成巨大經濟損失。因此給排水管道口徑、布局、水力計算等設計參數尤為重要，需要設計人員統籌考慮，確保供水條件能夠滿足設備使用要求。第二，石化企業給排水水種較多，包括一般生產用水、特殊生產用水（沉淀水、除鹽水等）、生活用水、循環水、中水、雨水以及各類污水等，因此管網布局錯綜復雜，設計人員需要精心設計管網布局、高程以及走向，避免施工時遇到管道交叉無法施工等情況。第三，石化企業生產、生活用水量較大，管網設計不合理或材質選用不正確，容易引起管道爆管滲漏或者超量使用，導致大量水資源的浪費，不利于節能降耗。第四，石化企業存在較大的火災爆炸風險，因此對消防系統的設計要求較高。一旦發生火災等險情，消防管道設計是否合理，消防水壓力和水量能否滿足滅火要求，是關系企業能否及時消除險情，影響企業本質安全的重要因素。第五，石化企業污水排放量大，且污水中污染物負荷較高，若雨污管線設計或管道材質選用不合理，很容易導致雨污互竄和污水滲漏，造成水體風險事故，引發環保事件。

3石化企業給排水管網存在的問題

3.1 給排水管網布局不合理

對于石化企業基建工程，給排水管網的建設成本較高。為了壓降成本，項目管理者會不斷調整管網走向，縮短管道長度，最終使管線布局明顯趨于不合理，不僅嚴重影響管道運行穩定性，還容易引起嚴重安全隱患，不利于石化企業的穩定發展。

3.2給排水管網設計水平偏低

雖然近幾年我國給排水管網設計技術有了明顯提升，但總體來看我國對給排水管網的設計研究較國外發展相對滯后，特別是在石油化工行業，給排水管網設計能力和工程應用技術與國外仍有較大差距。從石化企業實際管網運行情況看，多家企業存在管網容量不足、管道滲漏、無法穩定保供生產等各類情況。

3.3 給排水施工質量把關不嚴

除給排水管道設計外，給排水管道的施工質量也是影響管道能否長久穩定運行的重要影響因素。目前多數企業存在因給排水施工質量把控不嚴而導致管網無法穩定運行的情況，主要包括兩類：一是對管道材質的質量把關不嚴，包括鋼管、混凝土砼管、塑料管等，沒有從設計、采購、驗收等各方面進行嚴格審核把關，導致管道材料濫用，管道材質無法滿足介質運行要求。二是對管道施工質量把關不嚴，沒有嚴格按工序進行工程質量驗收，導致施工質量明顯較差，影響管道運行安全。

4石化給排水系統設計要點

4.1 管道布置

在給排水管道設計中，首先應考慮各類管道的平面布置、管道間的空間距離，在我國化工給排水管道設計規范中也對相關參數提出了明確要求。因此，設計人員應嚴格按照設計規范，同時結合企業實際占地面積、現場構筑物等綜合考慮，最終設計出最優化管道布置圖。當發生管道交叉時，應遵循以下幾點規則：一是新建管道應避讓已有管道，二是小口徑管道避讓大口徑管道，三是壓力流管道避讓重力流管道。

4.2 管閥的選擇

對于化工企業給排水管道，應特別重視閥門的選型設計，不同的閥門具有不同的特點和適用性。例如蝶閥通常比其他閥門更輕便、操作簡單靈活，使用成本相對較低，但蝶閥同樣存在許多弊端，包括質量相對較差，使用壽命短，閥門無法關嚴，影響管道排水性能等。而閘閥質量相對穩定，密封效果好，使用壽命長，但價格較高，安裝難度大，且不適用于需頻繁調節的管道工況。因此，我們通常在大口徑管道，需要流量調節的情況下使用蝶閥，而對于一些介質特殊，密封要求高的管道，則需要使用閘閥。

4.3 管道材質選擇

在進行給排水管道材質選擇時，應根據使用場景針對性選材。在給水管道上，應重點考慮供水可靠性。通常情況下，小口徑供水管選用鍍鋅鋼管，大口徑供水管選用球墨鑄鐵管，或者使用新型管道材質，重點要考慮管道對供水水質是否有不利影響。在排水管道上，主要結合排水的水質特點，選擇合適的材質，一般可選用不銹鋼管、碳鋼管或者襯塑管等。

4.4 給排水管網水力計算

在進行石化企業給排水管網設計時，應對企業的用水量需求和用水信息進行統計和測算，主要用水信息包括生產用水量、生活用水量、消防用水量、中水回用量以及用水壓力需求等。根據用水信息，結合管網布置圖，對局部管道的口徑、壓力等參數進行合理計算，必要時可以選擇計算機模擬工具進行測算，保證水力計算的準確性。同時，在設計過程中還要結合企業長遠發展，盡量考慮預留管道設計余量，以保證企業后期擴張發展需求。

4.5管網設計校核

在完成給排水管網設計后，應對管網能力進行校核。重點是驗證管網在最不利條件下能否滿足安全穩定運行要求，對水泵最大供水條件、最大事故水量、最大雨水量等極端條件下的管網壓力和水量進行校核，驗證管網設計的準確性和合理性，確保管網運行能夠應對任意工況條件。

4.6給排水節能技術的設計應用

4.6.1生產用水節能

第一，采用變頻供水設備。石化企業的生產用水量大，水壓要求較高，受不同生產系統開停車等因素影響，系統管網壓力波動大。如果采用定頻供水，需要維持管網高壓運行，造成水泵能源浪費。而采用變頻設備，可以根據用戶生產用水量實時變頻調節，減少水泵能耗損失，實現節能降耗。因此，在生產供水設計中，應重點考慮變頻供水設備的使用。

第二，水資源的再利用。除了新鮮水外，許多水資源都可用于化工企業的生產，此部分水資源可重復使用，有助于降低能源消耗并降低成本。一般來說，水的再利用主要是指通過水的分配和排水系統來實現，也就是說，石

化生產中使用的水經過一定的處理后，可以重新用于供水系統。最常用的回用水包括中水、蒸汽冷凝水、雨水等，其中中水、雨水可以用于循環水補水、綠化以及污水調質等，蒸汽冷凝水可以用于除鹽水補水等。這部分水的重復使用，可以大大減少企業取水量，節省更多的水資源，因此在設計過程中應重點予以考慮。

第三，實行分區供水。石化企業內用水點多，且分散較廣，每一處用水點對水壓的要求也不盡相同。一般情況下，低層建筑物對水壓要求較低，高于五層的建筑物對水壓要求較高，需要在高層建筑物上安裝二次加壓裝置以保證生產水供應。此種方式相對不經濟，同時需要建設二次儲水池。如果通過合理布局生產水管網，實行分區供水，則可以顯著降低二次加壓導致的能耗損失。

4.6.2生活用水節能

首先選擇合適的配水器具，使用生活水必須使用節水管道、衛生設施和供水設備。為了節約用水，具有節能效果的設備應盡可能多地用于辦公樓、宿舍和其他石化企業建筑工地等。與此同時，還應采取相應的節能措施，包括利用中水進行沖廁水和綠化用水。對于設備的選擇，應重點選用節能、節水設備，如節水淋浴噴頭、節水馬桶等。通過節約用水促進能源消耗下降，進而達到節能降耗效果。

4.6.3 排水系統管道節能

在進行石化企業排水系統設計時，應進行分類考慮。廠區內收集的雨水水質較好，可以直排河流，或者回用于其他生產裝置。生活污水與生產污水水質不同，應分類收集處理，以降低后續污水處理的難度。因此，在排水管網設計時，應至少將排水管道分為雨水、生產污水和生活污水系統。對于特殊的生產污水，還應該單獨收集預處理，避免污水混合后對污水處理系統產生沖擊，同時也能降低污水處理能耗，確保污水系統經濟運行。

4.6.4提高給排水系統的合理性

由于石化企業供水和排水系統結構比較復雜，相關構筑物的結構也不太規則，因此給排水系統的優化設計難度較大。設計人員必須結合建筑物本身結構優化，利用建筑水利和排水技術，對給排水管網進行不斷優化，提高給排水系統的合理性，使管網布局更科學，最終確保實現管網節能運行。

5給排水管網施工質量控制與管理

5.1材料、設備、構配件質量管理

首先要選擇有質量保證的合格供應商，對進場材料設備及時進行檢查、發現和處理質量問題，核查質量合格證明文件及檢驗報告，杜絕不合格產品進場。材料、設備、構配件入庫及復驗后應有明確標識，無標識或標識不清的設備材料不得發放。在設備、材料、構配件進場后，應在現場建立材料二級庫房，材料要分類存放，專人專管，并建立臺賬。設備、材料、構配件運往現場安裝前，必須進行檢查、驗收，做好自檢記錄，向監理工程師進行報驗，確保材料的可追溯性。項目設計量器具管理員對項目中使用的計量器具進行歸口管理，制定項目計量器具計劃、計量器具的管理和控制辦法，如計量器具的采購、校驗、狀態標識以及使用管理等制度。項目部計量器具管理員對本項目使用的所有計量器具登記建帳，并保留校驗證明，保證項目質量控制的各個場所使用的計量器具均應合格、在周檢期內且標識正確。

5.2鋼筋混凝土工程質量控制與管理

工程的混凝土施工部位應設有鋼筋混凝土檢查井，管道及檢查井墊層，管道帶型基礎。鋼筋混凝土檢查井在板扎鋼筋時要預埋防水鋼套管，并安裝爬梯，在預制檢查井鋼筋隱蔽驗收中，應重點對鋼筋的規格、材質、間距、連接方式、保護層厚度及預埋鋼套管、預埋爬梯的位置和尺寸進行檢查。此外，對于深度大于6米的檢查井，其井室鋼筋均應放大一級。模板施工應保證接縫不漏漿，模板剛度、強度、垂直度要符合設計規范要求，模板與混凝土接觸面涂刷隔離劑。澆筑前，模板要澆水濕潤且模板內表面不得有雜物。工程使用抗滲混凝土，混凝土應有組成材料的混凝土配合比及質量合格證明。混凝土到現場后應做坍落度測試，不滿足施工要求的混凝土不得使用。澆筑過程中應振搗到位，同時預留同條件養護和標準條件養護混凝土試塊。混凝土澆筑后，為防止混凝土開裂，應及時對鋼筋混凝土檢查井保濕養護，并連續養護至規定齡期。混凝土檢查井拆模應嚴格控制拆模時的混凝土強度，拆模后要對止水螺桿頭進行防銹處理，然后使用水泥砂漿、防水劑等填充孔洞并抹平，同時還要對檢查井井壁及底板做防腐處理。管道及檢查井墊層混凝土和帶型基礎的控制措施與檢查井一致。同時，要嚴格控制墊層的標高，標高應與圖紙一致，帶型基礎頂標高要與管中心標高一致，模板的質量控制主要體現在墊層的寬度和高度應滿足設計要求。

結束語

綜上所述，隨著國家對安全環保和節能減排要求的不斷提高，石化企業必須重視給排水管網的設計優化和施工質量控制，重視節能技術在給排水系統的應用。通過不斷提升設計和施工質量，進一步優化給排水系統，通過持續引入節能技術和措施，降低給排水管網運行成本，實現節能降耗，確保企業的可持續發展。

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作者簡介：冼軍（1989.11），漢族，男，江蘇揚州人，工程師，研究方向：工程管理。