化工工艺管道设计、安装与维护研究

叶振雷，任伟峰

(浙江工程设计有限公司，浙江 杭州 310002)

1 化工工艺管道设计

1.1 参数设计

化工生产过程中需要使用到管道，且对于管道的运行标准要求较高。为了保证管道运行的稳定性，在管道设计的时候就需要从多方面进行考虑。对管道的极限承压能力和所能承受的温度范围进行分析，选择合适的管道材料。对于管道设计参数进行严格的把控，把管道参数控制在一个稳定的范围内，满足化工生产的要求。如果所选的管道材料参数不合理，那么在化工生产过程中管道材料会与管道中运输的化学物质发生反应，从而造成管道破裂，使化工生产不能正常进行，给化工企业带来严重的经济损失。

1.2 管材及配件的选用

管道设计是一个循序渐进的过程，要考虑到各个方面的影响因素，对不可控因素进行分析。在管道材料和配件的选用上要做好质量分析工作，不能使用劣质的材料，管道材料质量的好坏直接影响管道运行的稳定性。其中选用的无缝钢管要保证质量达标，所选的配件要与管道相贴合，在此材质上尽量选择性能指标较高的碳素钢，不要使用劣质的铸铁材料，有利于管道运行的稳定性[1]。

2 化工工艺管道安装及监理检验

2.1 安装

化工管道的安装涉及多个交互环节，主要是依靠现场实际焊装，也就是说，管道的焊接贯穿着管道安装的整个过程，焊接是管道安装中的重点内容。管道安装过程中，对焊接人员的能力要求比较高，焊接人员需要有专业的职业资格证，同时还要有较为丰富的焊接实践经验，可以应对各种各样的管道焊接情况，在保证焊接质量的同时还要符合管道现场焊接的要求。要合理规划好管道安装方案，方案内容主要包括：一是技术措施，二是组织措施。做好两个板块的对接工作，能够有效地保证管道安装质量。进一步优化管道安装方案，明确管道安装重点，做好各个方面的协调工作，对安装过程中出现的问题要及时解决。

2.2 阀门的安装

化工工艺管道安装涉及了多个环节的安装，阀门安装就是其中一种。阀门安装的工程量较大，对人力、物力的消耗比较大。在具体的施工中，要做好每个环节的对接工作。在管道设计安装的时候一定要考虑到阀门安装，结合现场实际情况做出合理的规划。为了便于阀门后期的管理和维护，正常情况下，我们都将阀门安装在较为显眼的位置，安装的时候，手轮的间隔距离控制在100 mm左右。阀门一般是水平安装，避免阀杆朝下。有些阀门的重量比较突出，单纯使用人力是无法进行安装的，要先吊起来然后进行施工。阀门安装要错开处理，不能多个阀门同时安装，这样可以保证管道间的间距是合理的。不同管道的功能属性不同，对于运输有毒易燃高危物质的工艺管道，管道安装采用管口直连的方式。对于消防阀的安装，需要结合现场情况进行合理的分析，要考虑实际操作的安全性，采用分化的方式进行安装，最好将消防阀安装在控制室的后面，相对来说比较安全和方便。如果对管道安装没有明确的说明，水平管道的阀门智能采用水平安装的方式，不能采用垂直安装的方式。从干管上延伸的支管，一般靠近管道底部。安装调节阀的时候，最好安装在便于实际操作的位置，如没有特殊要求就不能随意更改调节阀的位置[2]。

2.3 泵的安装

泵的安装是一个循序渐进的过程，要考虑的因素比较多。基于泵的特性，在安装的时候一定要远离火源，泵口的中心线要处于中间位置，两端线口要对齐。泵与泵之间的间隔距离不能低于0.7 m，如果使用双排布置的形式，2个排泵上的端口要保持在水平状态下，泵口之间需要保留一定的通行距离。有些泵是安装在室内的，针对室内泵的安装，双排泵的距离应在2 m以上，其离地距离最好控制在100 m左右。因为泵都是处于一个长期运行的状态，所以需要多安装几个备用泵，备用泵不要安装在主泵之间。在泵的进口处安装好切断网，通过切断网的阻隔，可以起到一定的缓冲作用。泵中的吸入管长度需要控制在一个合理的范围内，吸入管长度不能过长，同时要有一定的韧性，保证吸入管能够承受管道内部压力。

2.4 压缩机的布置

在布置压缩机的时候，需要提前规划好压缩机的安装位置，减少弯头数量，采用合适的方式避免压缩机泄漏。做好相关环节的准备工作，在不妨碍检修的前提下对压缩机进行安装。压缩机安装的方式有着一定的差异性，有些是独立安装的，有些是并排安装的。压缩机的不同安装方式其具体要求也是不同的，在并排安装多个压缩机的时候，要尽量将管道设备安装在管道上部区域，便于后期管道操作。如果管道操作平面距离过高，需要增设一个操作平台，降低距离操作难度。没有特殊的安装要求时，包含可燃气体的压缩机一般安装在露天的地方。

2.5 监理检验

监理检验主要是针对安装资料，对安装资料进行全面的审查，包括多个方面的内容：图纸是否按照安装标准进行设计，是否满足实际需求。要明确监理检验的要点，监理检验主要是为了整个项目能够顺利开展，通过检验可以大概了解到工程的具体施工情况，有助于及时解决施工过程中出现的各种问题。要重视化工工艺管道的监理检验工作，对原材料质量、焊接质量、安装质量进行全面地管控。以上是管道监理检验的重点，也是保证管道安装有序进行的基础。

3 进一步优化工艺管道维护管理

3.1 加强设计及施工环节的安全意识

在选择管道材料的时候，我们需要从多方面考虑影响因素，结合介质特性、管道压力和温度变化情况进行合理选择，要严格把控管道材料的质量，杜绝使用质量不达标的管道材料，否则将会导致管道内部可燃物质泄漏，引起严重的爆炸事故。要对管道内部的温度进行合理的调控，在管道内壁设置保温层，防止温度过高对管道造成的破坏。管道运输的材料包含了易燃物质，如果这些易燃物质堆积在一起，会产生高温，容易引起管道爆炸现象。所以在管道设计的时候，要全面考虑各项因素。要按照规定的设计标准进行施工，管道口的直径尽量控制在一个合理的范围内。管道弯曲度要合理，不要有过多的拐弯节点。要保证管道内壁平整光滑，管道表层不能有凸起的情况。对于配件的选择，不要使用网格形式的配件，这种配件会影响管道运行的效率。如果管道焊接出现错误，焊接点不稳定，要及时加固处理。管道穿墙过程中，要加设防护套装。

3.2 选用合适的防腐措施

化工工艺管道内部运输物质呈多样化，有些管道输送物质具有较强的腐蚀性，为了保障管道的稳定运行，我们需要采取合适的防腐措施，降低腐蚀物质对管道运行的影响。在化工工艺管道中，使用最多的防腐措施就是涂层防腐，其中又以涂料防腐为主。在管道内壁中涂抹一层防腐隔膜，可以有效地降低腐蚀物质对管道的侵害。要随时检查管道内壁情况，发现内壁腐蚀情况，要及时采取补救维修措施[3]。

3.3 注意预防振动

化工工艺管道施工中会出现各种各样的问题，管道振动就是其中一种。管道振动的出现会影响管道施工的有序性，我们要采取合适的方式进行管控。减振措施比较多样化，最为常用的就是增设减振装置，采用先进手段提高管道柔性指标，使管道具有更强的适应力。

3.4 操作规范

在化工工艺管道运行过程中，存在很多不可控因素，温度变化和介质流动速度都会对管道运行造成影响。化工工艺管道运输的物质比较特殊，很多物质的危害性都比较大，在运输可燃性气体、液体时，一定要控制好管道的温度，防止管道温度系数超标。如果温度没有控制好，很容易引起管道的爆炸。在输送冷却介质的时候，要保证输送过程的连续性，冷却介质不能中断，必要情况下，可以安装2条电气线路，这样可以在温度波动幅度过大的情况下及时采取管控措施。定期清理管道上面的污垢，防止污垢堆积影响管道运输的稳定性，管道内外壁都要清理。打扫好管道外部，防止给维修带来困难。

3.5 设置安全装置

管道运行过程中，容易出现各种各样的问题，其中管道爆炸问题最为突出。我们需要将安装阀设置在爆炸问题突出的管道上，将防火阀设置在容易出现燃烧现象的管道上。出现不同问题的管道我们设置的安全装置不同，要根据管道运行情况进行合理的调控。通过设置安全装置，可以最大程度上限制不良现象的发生。要切断阀与阀之间的连接点，避免相互作用，将止流阀安装在容易发生倒流的接触点上，将过滤器安装在泵与阀门之间的进口处。通过对不同阀的合理调控，可以有效地避免因杂质造成的事故[4]。

4 结语

化工工艺管道设计、安装与维护是一个综合性的工程，我们要做好各个环节的对接工作，进一步提高管道性能指标，保证管道运行的稳定性。