劉輝(中石油華東設(shè)計(jì)院有限公司，山東 青島 266071)

1 石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)必要性

相較于普通工業(yè)，石油化工因其加工工藝特殊性，不僅要具備完善的配套設(shè)施，也要將各個(gè)環(huán)節(jié)精準(zhǔn)把控。針對(duì)石油化工給排水管道設(shè)計(jì)，必須根據(jù)自身使用性質(zhì)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，一方面保證整個(gè)石油化工用水系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，減少不必要問(wèn)題發(fā)生；另一方管道合理布置，可降低管道碰撞情況出現(xiàn)幾率。隨著時(shí)代不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平提高，促使石油化工工藝技術(shù)愈加成熟和完善，為石油化工企業(yè)日常生產(chǎn)活動(dòng)提供極大便利，其中給排水管道設(shè)計(jì)科學(xué)性、合理性，對(duì)日常生產(chǎn)有著直接影響[1]。若給排水管道布置存在缺陷，在一定程度上不僅會(huì)減少管道使用壽命，對(duì)后期維護(hù)工作開(kāi)展也會(huì)帶來(lái)諸多不便，并埋下風(fēng)險(xiǎn)隱患。通過(guò)結(jié)合石油化工藝要求，做好前期給排水管道設(shè)計(jì)規(guī)劃，達(dá)到規(guī)范設(shè)計(jì)要求，從根源上預(yù)防給排水系統(tǒng)發(fā)生安全事故。

2 石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

為了確保石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)質(zhì)量，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要注意以下4點(diǎn)：

(1)當(dāng)安全閥位置低于泄壓總管出口位置高度時(shí)，應(yīng)對(duì)閥門(mén)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。因此，放液閥門(mén)盡可能設(shè)置在易接觸位置，便于及時(shí)調(diào)節(jié)閥門(mén)。為了能夠讓液體完全排進(jìn)密閉系統(tǒng)中，需要做好相應(yīng)防凍措施，減少低溫環(huán)境下袋形管道內(nèi)部出現(xiàn)液體凝固問(wèn)題，防止管道因其受到損害。

(2)無(wú)縫隙直型管道選用。通過(guò)對(duì)各個(gè)管道進(jìn)行焊接，制成無(wú)縫隙直型管道，控制焊縫間距，待管道焊接完成，則需要進(jìn)行相應(yīng)測(cè)試，確認(rèn)管道是否存在焊接不到位等情況，達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后，才可在管道中安置外管。因外界環(huán)境因素在一定程度上會(huì)對(duì)管道產(chǎn)生影響，為規(guī)避內(nèi)外管道同時(shí)發(fā)生膨脹問(wèn)題，內(nèi)外管道材質(zhì)應(yīng)選擇同一類(lèi)型。

(3)保持短距離且直行泵入口管道管程。在布置管道時(shí)，通過(guò)控制泵入口管道距離，并明確管道走向，減少因管道直徑變化促使氣體產(chǎn)生聚集等情況發(fā)生。

(4)跨越道路處的管道上方不能直接安裝法蘭，必須嚴(yán)格按照相關(guān)要求來(lái)操作閥門(mén)與波紋管安裝，可隔離消防氣體和事故的裝置應(yīng)添設(shè)在顯眼位置，為石油化工給排水管道系統(tǒng)安全運(yùn)行提供基礎(chǔ)保障[2]。

3 石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)問(wèn)題類(lèi)型

3.1 管線(xiàn)設(shè)計(jì)缺失合理性

就石油化工企業(yè)而言，給排水管道投入運(yùn)行，雖然成本較高，但后期回報(bào)效益也十分客觀。基于此，部分企業(yè)為了追求更高的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，通常會(huì)選擇控制項(xiàng)目投資方式，減少成本支出，或者聘請(qǐng)非專(zhuān)業(yè)管道設(shè)計(jì)人員來(lái)負(fù)責(zé)給排水管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。這不僅難以保證所設(shè)計(jì)給排水管線(xiàn)合理性，對(duì)后期管道設(shè)計(jì)施工帶來(lái)較大影響，而且也會(huì)埋下安全隱患，不利于石油化工企業(yè)健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

3.2 管道接口處理不到位

在實(shí)際設(shè)計(jì)給排水管道過(guò)程中，由于不了解管道型號(hào)，加上在選擇管道材質(zhì)時(shí)沒(méi)有綜合考慮石油化工加工特點(diǎn)，促使后期連接管道過(guò)程中發(fā)生各種問(wèn)題，主要表現(xiàn)在對(duì)管道進(jìn)行焊接時(shí)，出現(xiàn)管徑與壁厚二者參數(shù)不一致問(wèn)題。若直接將管道連接，則會(huì)導(dǎo)致后期運(yùn)行中的管道發(fā)生過(guò)渡不順暢、液體泄漏等情況，不僅增加后期管道維修成本，也降低給排水管道安全性。

3.3 成品保護(hù)措施不完善

從目前石油化工埋地給排水管道施工情況來(lái)看，在實(shí)際施工過(guò)程中，一些施工人員未重視現(xiàn)場(chǎng)成本保護(hù)問(wèn)題，加上缺少相應(yīng)警示標(biāo)語(yǔ)，極易增加晚間巡查發(fā)生人員跌入井中情況發(fā)生概率。或者施工完成的井未設(shè)添設(shè)井蓋，雨水口遮擋措施沒(méi)有落實(shí)，導(dǎo)致施工開(kāi)挖過(guò)程中，土壤直接掉落至雨水口與成品井中，則需要面臨返工風(fēng)險(xiǎn)。

以重力流管道施工為例，若開(kāi)挖溝槽時(shí)，其邊坡保護(hù)措施不到位，則會(huì)導(dǎo)致管道被抬高，排水效果受到影響，最終出現(xiàn)積水等問(wèn)題。被抬高的管道，容易促使管道連接部位出現(xiàn)問(wèn)題，致使后期管道運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)滲漏情況，對(duì)周邊環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重污染影響。因此，做好成品保護(hù)措施尤為關(guān)鍵，可保證管道排水效果。

4 石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 管道布置

埋地鋪設(shè)是給排水管道設(shè)計(jì)施工重要一環(huán)，合理設(shè)計(jì)給排水管道平面布置距離，明確管道間距與埋地鋪設(shè)深度，可保證石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)規(guī)范性，減少后期管道運(yùn)行過(guò)程中不必要問(wèn)題發(fā)生。為了保證各個(gè)數(shù)據(jù)參數(shù)準(zhǔn)確性，并能夠達(dá)到管道設(shè)計(jì)要求，在實(shí)際設(shè)計(jì)給排水管道過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，并結(jié)合管道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出相應(yīng)管道綜合布置方案，從根本上提升給排水管道設(shè)計(jì)科學(xué)性、安全性[3]。與此同時(shí)，為降低管道施工對(duì)周邊環(huán)境、建筑物等負(fù)面影響，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選擇合適的管道布局方案，既能減少占地面積，又能將土地資源充分利用。一般情況下，針對(duì)管道縱向敷設(shè)，需要進(jìn)行適當(dāng)加固，選用重型鑄鐵井蓋并添設(shè)在管線(xiàn)上的檢查井處，避免管道因外界因素受到損害。

4.2 給排水檢測(cè)表合理設(shè)置

石油化工生產(chǎn)過(guò)程中主要以石油、天然氣等為原料，因這些原料具有易燃易爆性特征，使整個(gè)生產(chǎn)流程存在較大安全隱患，加上生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)性影響，每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)所選擇的加工工藝各不相同，對(duì)供水量、水壓等方面要求也存在較大差異性?；诖耍侠碓O(shè)置給排水系統(tǒng)運(yùn)行檢測(cè)表裝置，幫助工作人員提供供水量信息以及水壓變化，避免因供水不足而影響產(chǎn)品生產(chǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不合格，造成一定經(jīng)濟(jì)損失。分析石油化工裝置給水特性，將檢測(cè)表在整個(gè)給排水系統(tǒng)中合理設(shè)置，實(shí)時(shí)監(jiān)督各個(gè)管道實(shí)際供水情況，一旦發(fā)生異常情況，可及時(shí)定位異常情況區(qū)域，短時(shí)間快速恢復(fù)管道運(yùn)行。

4.3 控制地下管道埋土厚度

為了更好地更換給排水管道，需要控制地下管道埋土厚度。無(wú)特殊要求前提下，其埋土厚度不超過(guò)1 m。管道埋地過(guò)深，極易被地下水腐蝕，對(duì)給排水管道造成損害，在降低管道使用性能同時(shí)，也會(huì)對(duì)石油正常輸送帶來(lái)較大影響。若埋地厚度過(guò)淺，其過(guò)往重型貨車(chē)則會(huì)壓壞管道，埋地厚度不超過(guò)1 m,可完全避免上述問(wèn)題，既能提升管道運(yùn)行安全性，又能減少施工成本投入。同時(shí)也需要根據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)際情況，明確地下管道埋土厚度，降低后期管道維修頻率。

4.4 優(yōu)化管道綜合布局

管道綜合布局是石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)中重要一環(huán)，對(duì)后期給排水系統(tǒng)良好運(yùn)行有著較大影響。為了更好地滿(mǎn)足生產(chǎn)與設(shè)備管理要求，在進(jìn)行管道布局時(shí)應(yīng)注重：(1)對(duì)管廊附加量進(jìn)行控制。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況與基本施工要求，對(duì)其附加余量加以把控，保證各施工工序銜接到位。(2)安全設(shè)置必須達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。基于既有給排水管道設(shè)計(jì)施工方案，綜合考慮給排水系統(tǒng)后期運(yùn)行要求，將安全閥設(shè)置在合適的位置，盡可能設(shè)置在工作人員易接觸區(qū)域。(3)標(biāo)準(zhǔn)化布置夾套管?？刂乒艿缹?duì)接焊縫、管件彎頭的間距，必須嚴(yán)格按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行夾套管施工操作，并落實(shí)前期質(zhì)量檢測(cè)工作，確認(rèn)夾套管材料、工藝是否與施工要求相一致，從根本上保證夾套管布置標(biāo)準(zhǔn)化[4]。

此外，為確保管線(xiàn)綜合布局方案可行性，應(yīng)以降低施工難度和減少返工為原則，可考慮將給排水管線(xiàn)的地下管線(xiàn)部分、工藝管線(xiàn)的地下管線(xiàn)部分、消防管線(xiàn)的地下管線(xiàn)部分等均需要做好防滲處理，提升管道綜合布局效果。管架設(shè)計(jì)合理性也直接影響著石油化工給排水管道設(shè)計(jì)質(zhì)量，后期整條管道運(yùn)行不順暢、管架施工作業(yè)不到位等均會(huì)促使后期整條管道運(yùn)行效果。基于此，針對(duì)管架設(shè)計(jì)，應(yīng)以減少?gòu)椈蓨A數(shù)量為原則，沿著管道走向進(jìn)行鋪設(shè)，既能規(guī)避管道安裝故障，又能起到有效降低施工成本的作用，最大程度上保障給排水管道工程經(jīng)濟(jì)效益。

4.5 選擇合適的控制閥

遵循“清污分流，污污分流”基本原則，在切換閥門(mén)在污染區(qū)、罐區(qū)內(nèi)進(jìn)行裝置，前后期雨水分流可通過(guò)切換閥門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)。小規(guī)格、質(zhì)量輕以及操作簡(jiǎn)單是蝶閥明顯特征，從目前石油化工給排水管道設(shè)計(jì)情況來(lái)看，主要選擇閘閥作為控制閥門(mén)來(lái)使用，蝶閥較為少見(jiàn)。其主要原因大量雜質(zhì)在流體中存在，蝶閥質(zhì)量穩(wěn)定性不足，出現(xiàn)關(guān)閉不嚴(yán)問(wèn)題頻率較高。當(dāng)泄漏問(wèn)題發(fā)生，清凈外排雨水溝流進(jìn)污染排水，可將控制閥門(mén)裝置在雨水總排出口處，及時(shí)將閘門(mén)關(guān)閉，以此來(lái)達(dá)到把污染水在廠區(qū)內(nèi)部全部截流目的，防止污染排水流向外部而造成更大的污染影響。通常情況下，由于大部分石油化工廠區(qū)內(nèi)部消防水管網(wǎng)呈環(huán)形，水流方向?yàn)殡p向，可選擇閘閥作為消防水管道控制閥。若循環(huán)水主管直徑偏大，可選擇蝶閥作為控制閥，利用蝶閥規(guī)格小特性，便于及時(shí)開(kāi)啟與關(guān)閉閘門(mén)。

4.6 做好管道及附屬物部件防腐與防滲措施

因石油化工工藝特殊性，使得各種不同有機(jī)元素在石油化工裝置區(qū)域周?chē)寥谰奂?，在某種條件影響下，則會(huì)與金屬管道產(chǎn)生一定反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致金屬管道使用期限被縮短?；诖?，在實(shí)際設(shè)計(jì)石油化工埋地給排水管道過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要全面掌握石油化工裝置區(qū)域附近各種元素構(gòu)成情況，對(duì)各種元素腐蝕性程度詳細(xì)了解，以此來(lái)選擇合適的材料將其用于給排水管道防腐設(shè)計(jì)中。

瀝青是目前石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)中較為常見(jiàn)的防腐方法，瀝青防腐設(shè)計(jì)具有成本投入小等優(yōu)點(diǎn)，但瀝青對(duì)周邊環(huán)境污染程度較高，在一定程度上也會(huì)對(duì)給排水管道使用期限帶來(lái)影響。隨著科研水平不斷提高，環(huán)氧煤瀝青防腐涂層工藝出現(xiàn)與運(yùn)用，其防腐效果十分可觀，此工藝相關(guān)配套技術(shù)水平較高，且施工操作便捷，但相對(duì)成本投入較高。玻璃布纏繞法在管道防腐、防滲設(shè)計(jì)中也比較常見(jiàn)，雖然成本低，但由于與管道貼合度不高，整個(gè)防腐結(jié)構(gòu)實(shí)際效果難以保障。因此，針對(duì)石油化工給排水管道及附屬物部件防腐與防滲設(shè)計(jì)，應(yīng)結(jié)合具體情況，嚴(yán)格把控影響管道腐蝕程度的各方面因素，在此基礎(chǔ)上制定與做好相對(duì)應(yīng)防腐與防滲措施，并將所涉及到的技術(shù)工藝進(jìn)行交底，使其有效預(yù)防安全事故。

此外，管材選擇也是石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)中需要考慮的重點(diǎn)問(wèn)題。特別是重力流排水管道設(shè)計(jì)，若使用混凝土管道，則會(huì)因混凝土強(qiáng)度不高，在內(nèi)部重力沖擊下，導(dǎo)致管道發(fā)生損壞問(wèn)題，增加管道被腐蝕幾率，進(jìn)而對(duì)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重污染影響，同時(shí)運(yùn)行中的給排水管道安全性與穩(wěn)定性也無(wú)法得到良好保障。針對(duì)管材選擇，也需要根據(jù)實(shí)際情況，若輸送介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng)，則應(yīng)對(duì)管道施工成本、使用期限等因素綜合考慮，確保管道材料選擇合理性[5]。

4.7 嚴(yán)格管控埋地給排水管道設(shè)計(jì)質(zhì)量

在正式給排水管道施工之前，為了確保石油化工埋地給排水管道設(shè)計(jì)質(zhì)量，必須制定一套完善的質(zhì)量管理及檢測(cè)機(jī)制，對(duì)給排水管道設(shè)計(jì)全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)管，進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。并根據(jù)整個(gè)管道設(shè)計(jì)方案內(nèi)容，確認(rèn)是否存在影響管道設(shè)計(jì)質(zhì)量的問(wèn)題，并設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)質(zhì)量檢測(cè)部門(mén)，全權(quán)負(fù)責(zé)給排水管道設(shè)計(jì)質(zhì)量檢測(cè)工作，既能提升工作效率，又能及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的管道設(shè)計(jì)缺陷與安全隱患，避免后期管道施工發(fā)生不必要問(wèn)題而延緩施工進(jìn)度。此外，在開(kāi)展給排水管道施工作業(yè)期間，要求主要負(fù)責(zé)人必須全程跟進(jìn)管道施工，嚴(yán)格把控各個(gè)管道施工環(huán)節(jié)，全面落實(shí)管道設(shè)計(jì)質(zhì)量檢查工作，切實(shí)解決石油化工給排水管道設(shè)計(jì)中各種問(wèn)題，進(jìn)一步提高給排水管道設(shè)計(jì)水平，為后期管道順利施工提供基礎(chǔ)保障。同時(shí)做好突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案，避免管道施工過(guò)程中因突發(fā)事件而造成嚴(yán)重?fù)p失，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救，將損失降到最小。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，由于石油化工生產(chǎn)活動(dòng)特殊性，所以對(duì)給排水管道設(shè)計(jì)有著極為嚴(yán)格的要求。為了確保給排水管道設(shè)計(jì)質(zhì)量，應(yīng)綜合考慮石油化工工藝特點(diǎn)，并按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定，在此基礎(chǔ)上制定合適的管道設(shè)計(jì)方案，提升管道設(shè)計(jì)合理性，從根本上保障給排水系統(tǒng)后期運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性。同時(shí)，重視與落實(shí)針對(duì)管道防腐、防滲措施，也是減少安全事故的重要一環(huán)。