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摘 要:配管设计在化工装置中起着不可或缺的作用,化工裝置管道不仅连接各种设备,同时还连接各种相关的系统设施,并且还要考虑到各类流体的安全传输等因素。由于配管的设计比较复杂,一旦出现问题极容易引发重大安全事故,不容小觑。基于此,本文就化工装置中的配管设计与施工问题进行了分析。
关键词:化工装置;配管设计;施工问题
1 化工装置中配管设计的分析
1.1配管设计的安全因素
复杂的配管设计如同做一个系统工程,如果只考虑正常的使用功能,而忽略了配管的合理,这样的设计是不完备的,项目完成后让操作工人感觉很乱,且已造成诸多不安全因素。因此,设计在工艺要求满足的条件下,应从以下方面考虑:
(1)应优先考虑设备从停止状态经过启动达到正常运行状态下,物料突然输送而导致的设备及连接管道振动而造成破坏及采取的措施。
(2)要考虑上述过程中的作业性能,维护保养以及在异常状态下及紧急情况下的安全措施。
(3)外界和相关设备可能引起的剧烈变化对配管设备的影响。
(4)要考虑材料、备件的通用要求,制造、运输、施工方便,易于采购。
(5)充分考虑建设成本、作业费用、经济运行费用等问题,尽可能做到布置一致、整齐美观。
1.2配管设计配置的要求
首先,配管设计应采用最短的距离、最佳的加工成本和最小的流动阻力。弯曲配管、架空弯曲配管、U型配管应尽量避开,尽量直线敷设,特别是多根管道从一处引至多台设备时,应相互平行布置,要尽量汇集同一平面平行敷设,避免管道相互交错,减小管道间距。有法兰及阀门的管道,其法兰及阀门要交错布置,只需留出操作及检修的空间即可,分支、转弯尽可能呈直角弯布置。
其次,配管要考虑不妨碍操作、检查、检修。配管高度应根据检查通道和检修通道分别设置,以免妨碍操作人员自由行动,即使在配管高度很难满足的条件下,也要采取必要的辅助措施,以防操作、检修人员绊倒等造成人身事故。
最后,为便于设备检修,减少与设备连接的管道不必要的拆除,在设备进出口的适当位置加装可拆卸短管,但在开启部位、仪表前面、机器设备解体检查时,与解体区无关的配管不拆就不能解体的,不拆除就不能作业的位置,都不能配置配管。配管分支合流也很关键,配管分支合流并不是单纯的接口和单纯的阻力问题。这主要是流体因合流、分流的相互干扰从而阻碍合流与分流,为避免以上情况发生,分流部分除设计必要的阀门控制以外,分支管要做到合理一致,流动阻力一致,而合流时更应该注意保证合流方向一致,避免正交合流;两根管道合流时,主管上的分支管接头应做成上方合流;多管时易左右两侧合流,其位置应向上倾斜并相互交错,以取得较好的效果,避免产生回流混流现象。
1.3配管设计接头处理
市场采购的管道,都有一定的长度限制,而且工业管道配管中又有许多的控制阀门、管件、连接件等接头,接头的配置、装在什么位置更合理,配管接头是渗漏事故发生的根源,它直接影响到设备的正常运行和操作人员的人身安全。以往的管子接头,以每根管子的长度作主要条件来考虑,工业管道多采用法兰连接,以便于清理,但是生产允许的情况下,在设计安装时除要考虑到接头的处理,除法兰、阀门、仪表控制部件,有特殊要求的配管如料浆管螺纹接头、快速接头等均应在设计施工时全部焊接连接。因此,焊接接头应避开弯曲部位,以避免在弯曲加工过程中由于管道的应力和热应力而产生焊缝裂纹。同时,固定设备之间的连接管道、配管必要时应加装膨胀接头,因流体本身的温度变化或者外部环境的变化,引起管道膨胀或收缩,迫使固定端强行位移,从而引发机械设备振动,导致接头泄漏,引发事故。
2 化工装置中配管施工问题分析
2.1准备工作不到位
准备工作是化工装置管道工艺管道安装施工中的一项重要工作。确定施工单位后,我们可以根据施工图纸核对各部门的实际进度,如设计部门、监理部门等,以便及时发现存在的问题,并在此基础上采取合理措施加以解决。然而,为了促进工作量的大幅度减少,大部分部门人员不能认真核对图纸,导致存在的问题不能及时指出,这往往导致企业的巨大损失。因此,为防止上述问题的发生,施工前要做好相应的准备工作,提前准备好相应的材料和设备,充分发挥有关监理部门和人员的作用,同时认真研究图纸,全面核对具体情况对各环节进行细化,对施工过程中与设计不符的情况进行综合分析,确保工程顺利、安全进行,及时修改设计,经有关部门批准后有序施工。
2.2施工过程中常见的问题及处理方法
第一点就是做好配管的检查工作。查看设计图纸与实际的配管是否相匹配,对各个配管进行基本的检查,以免后续出现各类问题,还要制定出相应的管道检验报告,提供给技术部门和监督部门进行审查,只有在各个管道信息审核通过后,才能够顺利进行管线的安装和施工。
第二点就是合理布置阀门位置,以便于操作和维护。通过阀门来操作管线,因此要从几方面对阀门进行设计:水平安装手轮间距不小于100mm的阀门时,应注意阀杆不应向下;阀门安装位置应错开,以有效缩短管道之间的距离;安装无特殊要求的水平阀门时,位置不应垂直向下,支管的阀位应靠近水平管组,只有在安装完成后,在安装施工阀门的过程中注意这些问题,以便更好地使用阀门。
第三点就是关注焊接管理方面的问题。焊接要严格按照程序和标准进行,施工管理人员要按照图纸所标示的位置和数量进行焊接,检查人员要在焊接结束后确认工艺管道的焊接表,随后交由专业人员进行规范的无损检测,管道才可以正常的进行使用;此外施工单位还要对管道的防腐保温功能进行自我检查,随后还要经过组织联合进行监督和检查;最后还要在无损检验合格后对焊缝进行热处理。
第四点就是强化对管道的验收的问题。在完成所有管道的安全施工以后,需要对其进行细致化的检查,尤其是变径处,确保其与相关的应用标准相符合,若存在偏差则需要进行校准。根据标准角度对坡度进行科学且合理的调整,过程中需要确保尺度和松紧度的适度,确认达标后再将其牢固的焊接,在此基础上对各个工程环节进行细致的验收。
最后便是在进行焊接的过程中需要严格的按照相关的标准和程序,在图纸上将需要焊接的具体位置和数量明确的标出来,施工人员对待工作也应该尽职尽责,按照相关的规范进行反复的检查,确保不会对管道的正常使用造成任何的影响。
结语:
综上所述,管道作为装置的重要组成部分,可以根据各种技术要求将管道设备中使用的管件、阀门、弯头连接起来,形成一个完整的系统。因此,在管道设计和施工过程中,遇到问题要及时解决并按照各种技术流程的要求连接各种管道,以保证整个管道装置的正常运行。
参考文献:
[1]陈达.化工装置工艺管道设计研究[J].化工设计通讯,2017,43(09):81-82.
(成都易态科技有限公司,四川 成都 610000)
关键词:化工装置;配管设计;施工问题
1 化工装置中配管设计的分析
1.1配管设计的安全因素
复杂的配管设计如同做一个系统工程,如果只考虑正常的使用功能,而忽略了配管的合理,这样的设计是不完备的,项目完成后让操作工人感觉很乱,且已造成诸多不安全因素。因此,设计在工艺要求满足的条件下,应从以下方面考虑:
(1)应优先考虑设备从停止状态经过启动达到正常运行状态下,物料突然输送而导致的设备及连接管道振动而造成破坏及采取的措施。
(2)要考虑上述过程中的作业性能,维护保养以及在异常状态下及紧急情况下的安全措施。
(3)外界和相关设备可能引起的剧烈变化对配管设备的影响。
(4)要考虑材料、备件的通用要求,制造、运输、施工方便,易于采购。
(5)充分考虑建设成本、作业费用、经济运行费用等问题,尽可能做到布置一致、整齐美观。
1.2配管设计配置的要求
首先,配管设计应采用最短的距离、最佳的加工成本和最小的流动阻力。弯曲配管、架空弯曲配管、U型配管应尽量避开,尽量直线敷设,特别是多根管道从一处引至多台设备时,应相互平行布置,要尽量汇集同一平面平行敷设,避免管道相互交错,减小管道间距。有法兰及阀门的管道,其法兰及阀门要交错布置,只需留出操作及检修的空间即可,分支、转弯尽可能呈直角弯布置。
其次,配管要考虑不妨碍操作、检查、检修。配管高度应根据检查通道和检修通道分别设置,以免妨碍操作人员自由行动,即使在配管高度很难满足的条件下,也要采取必要的辅助措施,以防操作、检修人员绊倒等造成人身事故。
最后,为便于设备检修,减少与设备连接的管道不必要的拆除,在设备进出口的适当位置加装可拆卸短管,但在开启部位、仪表前面、机器设备解体检查时,与解体区无关的配管不拆就不能解体的,不拆除就不能作业的位置,都不能配置配管。配管分支合流也很关键,配管分支合流并不是单纯的接口和单纯的阻力问题。这主要是流体因合流、分流的相互干扰从而阻碍合流与分流,为避免以上情况发生,分流部分除设计必要的阀门控制以外,分支管要做到合理一致,流动阻力一致,而合流时更应该注意保证合流方向一致,避免正交合流;两根管道合流时,主管上的分支管接头应做成上方合流;多管时易左右两侧合流,其位置应向上倾斜并相互交错,以取得较好的效果,避免产生回流混流现象。
1.3配管设计接头处理
市场采购的管道,都有一定的长度限制,而且工业管道配管中又有许多的控制阀门、管件、连接件等接头,接头的配置、装在什么位置更合理,配管接头是渗漏事故发生的根源,它直接影响到设备的正常运行和操作人员的人身安全。以往的管子接头,以每根管子的长度作主要条件来考虑,工业管道多采用法兰连接,以便于清理,但是生产允许的情况下,在设计安装时除要考虑到接头的处理,除法兰、阀门、仪表控制部件,有特殊要求的配管如料浆管螺纹接头、快速接头等均应在设计施工时全部焊接连接。因此,焊接接头应避开弯曲部位,以避免在弯曲加工过程中由于管道的应力和热应力而产生焊缝裂纹。同时,固定设备之间的连接管道、配管必要时应加装膨胀接头,因流体本身的温度变化或者外部环境的变化,引起管道膨胀或收缩,迫使固定端强行位移,从而引发机械设备振动,导致接头泄漏,引发事故。
2 化工装置中配管施工问题分析
2.1准备工作不到位
准备工作是化工装置管道工艺管道安装施工中的一项重要工作。确定施工单位后,我们可以根据施工图纸核对各部门的实际进度,如设计部门、监理部门等,以便及时发现存在的问题,并在此基础上采取合理措施加以解决。然而,为了促进工作量的大幅度减少,大部分部门人员不能认真核对图纸,导致存在的问题不能及时指出,这往往导致企业的巨大损失。因此,为防止上述问题的发生,施工前要做好相应的准备工作,提前准备好相应的材料和设备,充分发挥有关监理部门和人员的作用,同时认真研究图纸,全面核对具体情况对各环节进行细化,对施工过程中与设计不符的情况进行综合分析,确保工程顺利、安全进行,及时修改设计,经有关部门批准后有序施工。
2.2施工过程中常见的问题及处理方法
第一点就是做好配管的检查工作。查看设计图纸与实际的配管是否相匹配,对各个配管进行基本的检查,以免后续出现各类问题,还要制定出相应的管道检验报告,提供给技术部门和监督部门进行审查,只有在各个管道信息审核通过后,才能够顺利进行管线的安装和施工。
第二点就是合理布置阀门位置,以便于操作和维护。通过阀门来操作管线,因此要从几方面对阀门进行设计:水平安装手轮间距不小于100mm的阀门时,应注意阀杆不应向下;阀门安装位置应错开,以有效缩短管道之间的距离;安装无特殊要求的水平阀门时,位置不应垂直向下,支管的阀位应靠近水平管组,只有在安装完成后,在安装施工阀门的过程中注意这些问题,以便更好地使用阀门。
第三点就是关注焊接管理方面的问题。焊接要严格按照程序和标准进行,施工管理人员要按照图纸所标示的位置和数量进行焊接,检查人员要在焊接结束后确认工艺管道的焊接表,随后交由专业人员进行规范的无损检测,管道才可以正常的进行使用;此外施工单位还要对管道的防腐保温功能进行自我检查,随后还要经过组织联合进行监督和检查;最后还要在无损检验合格后对焊缝进行热处理。
第四点就是强化对管道的验收的问题。在完成所有管道的安全施工以后,需要对其进行细致化的检查,尤其是变径处,确保其与相关的应用标准相符合,若存在偏差则需要进行校准。根据标准角度对坡度进行科学且合理的调整,过程中需要确保尺度和松紧度的适度,确认达标后再将其牢固的焊接,在此基础上对各个工程环节进行细致的验收。
最后便是在进行焊接的过程中需要严格的按照相关的标准和程序,在图纸上将需要焊接的具体位置和数量明确的标出来,施工人员对待工作也应该尽职尽责,按照相关的规范进行反复的检查,确保不会对管道的正常使用造成任何的影响。
结语:
综上所述,管道作为装置的重要组成部分,可以根据各种技术要求将管道设备中使用的管件、阀门、弯头连接起来,形成一个完整的系统。因此,在管道设计和施工过程中,遇到问题要及时解决并按照各种技术流程的要求连接各种管道,以保证整个管道装置的正常运行。
参考文献:
[1]陈达.化工装置工艺管道设计研究[J].化工设计通讯,2017,43(09):81-82.
(成都易态科技有限公司,四川 成都 610000)