石油化工企業給排水管道設計要點分析

摘 " " "要：由于石油化工企業本身涉及的污水中包含多種腐蝕性和污染性物質，一般的管道材料和普通設計可能會影響管道使用年限，對管道材料造成嚴重后果腐蝕。因此，設計單位應以石油化工企業排水與給水的特征和要點，采取多方面措施，保障給排水管道設計的合理性、科學性和長期使用性?；谏鲜霰尘?，根據目前石油化工企業的特征，對其給水排水管道工程中的設計要點進行詳細分析，以供相關人員參考。

關 "鍵 "詞：石油化工企業；給排水管道；設計要點

中圖分類號：TQ051 " " 文獻標識碼： A " " 文章編號： 1004-0935（2023）04-0599-04

石油企業的輸水管線數量較多，但隨著石油企業的發展，輸水管網也暴露出許多問題，如給排水管系統發生故障；不僅會影響到他們的日常生產和生活，而且很有可能會觸犯國家的環境保護法規，這對他們今后的發展非常不利。排水管道的設計是一個復雜的系統工程，不需要對每一個環節都進行詳細的研究，只要對一些關鍵問題進行合理的設計就可以了。只有這樣，我們才能找到設計的關鍵，并對其進行改進。當前，國內外學者對這一問題的研究多集中在管網優化問題上，而忽略了問題，從而使石油企業陷入了困境。

1 "管道布置

對石化企業的供水、排水管道的平面布置、埋設深度、平行凈距、相交凈距等問題，在設計規范中有著很多明確的規定內容，且關乎該方面所介紹的資料也相對較多。本文根據這些規定和資料的內容做出補充，認為給水排水、總圖、結構三個方面的工作要緊密結合，以防止管線布置在建構筑物、管架基礎的壓力傳導區[1]。否則，不僅會對建筑構筑物、管架的安全造成不利影響，而且還會影響到給水、排水管線的安全，而且在施工完成后，在施工建構筑物、管架基礎時，必然會干擾甚至破壞管道及管道基礎。

設計規范中指出，車行道下的給水管道不能沿縱向鋪設。對于這一條規定內容，本文認為，布置緊湊，占地面積小，這是石化企業總體布局的發展方向，因此管廊帶和管線位置也越來越緊張。根據筆者自身的工作經驗，除了生產污水管道，其他的排水管道，尤其是生產凈廢水、凈雨水管道、生活污水管道，都可以按照項目的具體要求，在車行道下沿縱向鋪設，并采取相應的加固措施，例如管道基礎處理、檢查井蓋板采用防盜式重型鑄鐵井蓋等。

以揚子巴斯夫聯營企業的供水、排水管工程為例，其地下埋設的輸水、排水管道共十一條，因此要進行細致的布局，將生產廢水、凈雨水管道、生活污水管道等設置在車行道下面，這樣可以極大地減少廠區規劃中的管廊寬度，并通過多年的生產運行情況證明，取得了較好的效果。

2 "管道選材與接口

石化公司的供水和排水管選擇材料包括碳鋼管，球墨鑄鐵管，灰口鑄鐵管；混凝土管，鋼筋混凝土管，各種塑料管；玻璃管，金屬管，不銹鋼管等。

2.1 "給水管道選材與接口

對供水可靠性要求較高、水質要求較低的給水管道，例如：消防、生產給水管道、循環冷卻水和回水管均采用碳素鋼管（如圖1），并采用焊接接頭。在供水方面，碳素鋼管的供水可靠性要好于球墨鑄鐵管，而且在原有管道上采用焊接連接，在原有管道上進行開孔焊接，安裝閥門等[2]。比如，循環冷卻水和回水管，由于石化設備的供水可靠性要求較高，故設計規范中有明確的規定；采用鑄鐵管材時，采用環形排列。然而，由于總圖布置、工程投資控制等因素，使得環形布置難以實現。對供水可靠性要求較低，水質要求較高的生活給水管線，采用球墨鑄鐵管，采用承插式連接，填料采用橡膠圈或膨脹水泥架空敷設，以便于安裝和使用，同時應采用帶螺紋的鍍鋅鋼管材料。

2.2 "排水管道選材與接口

一般采用重力式排水管道進行排水管道的設計，利用灰口鑄鐵管，采取承插式連接方式，填料要選擇不耐油性的橡膠環和瀝青馬締脂。一方面，因為灰口鑄鐵管具有很好的抗腐蝕性，壁厚，壽命長；另一方面，灰口鑄鐵管比水泥管、鋼筋混凝土管更低，施工成本也更低；另外，灰口鑄鐵管比水泥管、鋼筋混凝土管更容易滲漏；不太可能會對環境造成污染。

大型自流式生產凈廢水、潔凈雨水管（DN≥

1 200 mm）時，必須采用鋼制套環連接的重型鋼筋混凝土排水管[3]。重力式排水管道由于其強度低、易破損，在石化裝置區域內埋設的混凝土管更易腐蝕，不僅會造成環境的滲漏，還會造成排水管道的全線報廢；同時，混凝土管的敷設對管道基礎的要求較高，因而施工費用較高。

2.3 "輸送有腐蝕介質的管道

在管道設計期間，如果其管道所輸送的介質具有腐蝕性，則需要根據管道使用年限、介質本身的成分以及工程投資資金的要求，選擇各種塑料管、有襯里的金屬管或者是灰口鑄鐵管等管道材料進行設計。

3 "閥門選型

石化企業的供水和排水管工程是石化企業的附屬設備或公用工程設備，其原料采購均在本國進行，不需要從國外進口。相對于常規閘閥，蝶閥（如圖2）具有材料少，重量輕，體積和安裝面積小的優點；由于其具有靈活、省力、低價格等特點，使其有替代傳統閘閥的趨勢[4]。然而，從相關工程的經驗來看，目前國內廠家所生產的蝶閥大都出現了閉合不嚴等問題，這對以后的生產、操作和系統維修都造成了很大的影響；所以本文認為，目前的最佳選擇仍然是采用常規的閘閥。且防火閥門應采用明桿型，使閥門的開啟和關閉狀況清楚，一目了然。

4 "開挖管溝

在地質條件良好，土質均勻，地下水位較小的地區進行管溝施工時，管道埋深超過地下水位時，管溝或管溝的設置坡度應不采用任何支護措施，這一點在設計中已有明確的規定。在地質條件差、土壤松軟、地下水位高、地下水位豐富的地區，在雨季節進行管道挖掘時，應充分重視建設工程的各項技術，同時在預算中明確說明所需的建設成本。采取的工程措施之一為：增加管溝斜坡的斜率；二是利用鋼板樁支護。

以揚子巴斯夫企業的聯營工廠和揚子石化企業的供水管和排水管項目為例，這兩家企業都在8 m厚的粉煤灰充填區域，地質條件惡劣，粉煤灰土壤質地疏松，地下水位高，地下水位高，不可能無限擴大管溝，造成大開挖[5]。在設計中，若不能將使用鋼板樁支護管道的方法加以充分的重視，而在預算中又未明確說明由此而產生的建設成本，則必然會影響到對項目的投入與最終預算的有效調控。

5 "管道基礎設計

在地質條件良好且土質較為均勻、沒有被擾動過的原狀土、地下水位相對較低的地段進行管道敷設，能夠僅實施地基處理而不去做管道基礎設計。在地基處理的實際內容中，主要是夯實原狀土，保障其密度在95%以上，承載力在10 t/m2以上，再次在上部敷設100 mm厚度的砂礫石，該砂礫石的粒徑不可大于10 mm，以此來進行原狀土鋪設的找平工作。

在地質條件較差、土壤松軟、地下水位高、地下水豐富的地區，鋪設管線時，應充分考慮到地基處理和管線基礎的必要性，并在預算中明確說明所需的建設成本。地基處理及管基施工的具體內容是：先將流沙、淤泥清理干凈，然后進行降雨，排出管溝中的積水，隨后根據《全國通用給水排水標注圖集》中的S220-30-8圖，根據施工現場的實際情況，做出混凝土或者是鋼筋混凝土帶形基礎[6]。而如果遇到的區域中淤泥較深，清除費力的問題，在降水措施使用前，自上而下分層敷設500 mm厚度的塊石和200 mm厚的砂礫石，二者路徑均要在10 mm以下[7-8]。

6 "金屬管道外防腐設計

采用埋入式管道，不需要進行外部的防腐處理。在石化設備區域，由于各種有機酸、堿、鹽的存在，對管線會造成嚴重的侵蝕，進而影響管道的使用壽命。所以在工程中，應加強對管線的保護，以確保管線的壽命。石油瀝青防腐蝕涂料和煤焦油防腐蝕涂料是目前石化企業在供水和排水工程中常用的兩種主要形式。在管線周圍包覆玻璃布往往不易緊密貼合，在完成防腐工程后鋪設管線時，一般會在安裝過程中破壞防腐涂料的結構，因此對焊縫部位的防腐一般不易做好，從而會留下隱患[9-10]。所以，在設計規范的技術規范和工程技術規范中都要強調這一點，并督促工程方進行有效的整改。

7 "附屬構筑物設計

輔助構筑物包括儀表井、閥門井、檢查、水井，跌水井，雨水井等。設計規范中要求：下水道的排水管必須采用水泥井口，并在入、出水管處設置防水套管。在過去的設計中，除了下水道的排水管，其他的輔助建筑一般利用磚砌設計。根據相關工程實踐，對磚混構筑物的輔助構筑物常有兩方面的問題：一是投入使用的時間短。與鋼筋混凝土、水泥構筑物相比，磚混構筑物的強度和整體性都很差，在附屬構筑物中的積水和地下水的長時間浸泡后易腐蝕、破損，最終導致整體坍塌而報廢。二是其具有的防水性能相對較差，容易漏水。尤其是在南方多雨、地下水位高、地下水豐富的地區，容易出現大量的井眼積水現象，造成施工、維護、維修等諸多問題。因此，除了雨水管，其它輔助建筑均宜采用現澆鋼筋混凝土或混凝土結構。

為了防止儀表井、閥井（如圖3）井內積水，在井內、外壁除使用現澆鋼筋砼構筑物或混凝土構筑物外，還需在井內、外壁涂刷氰化防腐蝕漆，這樣既能防腐又能防水，在井壁處安裝防水套管井頂標高高于地坪標高100 mm以上；井蓋應使用全倒置式防水鋼板，若井口平面大，則在井口上加設人孔。腐蝕排污管的排水管，除使用現澆鋼筋混凝土或混凝土構筑物外，還要在井壁上涂上氰化防腐蝕漆，并按其組成決定其防腐蝕措施；一般都是用防腐涂層的鋼管在井壁上安裝防水套管。

8 "結束語

綜上所述，在石油化工企業的給水排水管道設計中，應當結合其企業排水與給水的特征，優先選擇管道材料、接口和閥門等工程設計內容，有效提升管道設計的質量，降低運行生產費用，保障企業安全生產。

參考文獻：

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[10]魏銘輝. 石油化工裝置工藝管道設計研究[J].清洗世界， 2020，36（11）：83-84.

Analysis of Key Points in Design of Water Supply and Drainage

Pipelines in Petrochemical Enterprises

LI Dan-ni1，2

（1. Liaoning Talent Dispatch Co.， Ltd.， Shenyang Liaoning 110000， China;

2. Shenyang Branch of China Kunlun Contracting amp; Engineering Corporation， Shenyang Liaoning 110000， China）

Abstract： "Because the sewage involved in petrochemical enterprises contains a variety of corrosive and polluting substances， general pipeline materials and general design may affect the service life of pipelines and cause serious consequences for pipeline materials. Therefore， the design unit should take various measures based on the characteristics and main points of the drainage and water supply of petrochemical enterprises to ensure the rationality， scientificity and long-term use of water supply and drainage pipeline design. Based on the above background， according to the characteristics of the current petrochemical enterprises， the design points in the water supply and drainage pipeline engineering were analyzed.

Key words： Petrochemical enterprises; Water supply and drainage pipelines; Design points