石油化工埋地给排水管道设计问题的分析

刘辉(中石油华东设计院有限公司，山东 青岛 266071)

1 石油化工埋地给排水管道设计必要性

相较于普通工业，石油化工因其加工工艺特殊性，不仅要具备完善的配套设施，也要将各个环节精准把控。针对石油化工给排水管道设计，必须根据自身使用性质来进行设计，一方面保证整个石油化工用水系统运行稳定性，减少不必要问题发生；另一方管道合理布置，可降低管道碰撞情况出现几率。随着时代不断发展，科学技术水平提高，促使石油化工工艺技术愈加成熟和完善，为石油化工企业日常生产活动提供极大便利，其中给排水管道设计科学性、合理性，对日常生产有着直接影响[1]。若给排水管道布置存在缺陷，在一定程度上不仅会减少管道使用寿命，对后期维护工作开展也会带来诸多不便，并埋下风险隐患。通过结合石油化工艺要求，做好前期给排水管道设计规划，达到规范设计要求，从根源上预防给排水系统发生安全事故。

2 石油化工埋地给排水管道设计注意事项

为了确保石油化工埋地给排水管道设计质量，在实际设计过程中，需要注意以下4点：

(1)当安全阀位置低于泄压总管出口位置高度时，应对阀门进行手动调节。因此，放液阀门尽可能设置在易接触位置，便于及时调节阀门。为了能够让液体完全排进密闭系统中，需要做好相应防冻措施，减少低温环境下袋形管道内部出现液体凝固问题，防止管道因其受到损害。

(2)无缝隙直型管道选用。通过对各个管道进行焊接，制成无缝隙直型管道，控制焊缝间距，待管道焊接完成，则需要进行相应测试，确认管道是否存在焊接不到位等情况，达到相应标准后，才可在管道中安置外管。因外界环境因素在一定程度上会对管道产生影响，为规避内外管道同时发生膨胀问题，内外管道材质应选择同一类型。

(3)保持短距离且直行泵入口管道管程。在布置管道时，通过控制泵入口管道距离，并明确管道走向，减少因管道直径变化促使气体产生聚集等情况发生。

(4)跨越道路处的管道上方不能直接安装法兰，必须严格按照相关要求来操作阀门与波纹管安装，可隔离消防气体和事故的装置应添设在显眼位置，为石油化工给排水管道系统安全运行提供基础保障[2]。

3 石油化工埋地给排水管道设计问题类型

3.1 管线设计缺失合理性

就石油化工企业而言，给排水管道投入运行，虽然成本较高，但后期回报效益也十分客观。基于此，部分企业为了追求更高的经济利润，通常会选择控制项目投资方式，减少成本支出，或者聘请非专业管道设计人员来负责给排水管道系统设计工作。这不仅难以保证所设计给排水管线合理性，对后期管道设计施工带来较大影响，而且也会埋下安全隐患，不利于石油化工企业健康长远发展。

3.2 管道接口处理不到位

在实际设计给排水管道过程中，由于不了解管道型号，加上在选择管道材质时没有综合考虑石油化工加工特点，促使后期连接管道过程中发生各种问题，主要表现在对管道进行焊接时，出现管径与壁厚二者参数不一致问题。若直接将管道连接，则会导致后期运行中的管道发生过渡不顺畅、液体泄漏等情况，不仅增加后期管道维修成本，也降低给排水管道安全性。

3.3 成品保护措施不完善

从目前石油化工埋地给排水管道施工情况来看，在实际施工过程中，一些施工人员未重视现场成本保护问题，加上缺少相应警示标语，极易增加晚间巡查发生人员跌入井中情况发生概率。或者施工完成的井未设添设井盖，雨水口遮挡措施没有落实，导致施工开挖过程中，土壤直接掉落至雨水口与成品井中，则需要面临返工风险。

以重力流管道施工为例，若开挖沟槽时，其边坡保护措施不到位，则会导致管道被抬高，排水效果受到影响，最终出现积水等问题。被抬高的管道，容易促使管道连接部位出现问题，致使后期管道运行过程中出现渗漏情况，对周边环境带来严重污染影响。因此，做好成品保护措施尤为关键，可保证管道排水效果。

4 石油化工埋地给排水管道设计要点

4.1 管道布置

埋地铺设是给排水管道设计施工重要一环，合理设计给排水管道平面布置距离，明确管道间距与埋地铺设深度，可保证石油化工埋地给排水管道设计规范性，减少后期管道运行过程中不必要问题发生。为了保证各个数据参数准确性，并能够达到管道设计要求，在实际设计给排水管道过程中，设计人员应根据现场情况，并结合管道结构特点，提出相应管道综合布置方案，从根本上提升给排水管道设计科学性、安全性[3]。与此同时，为降低管道施工对周边环境、建筑物等负面影响，可根据现场实际情况，选择合适的管道布局方案，既能减少占地面积，又能将土地资源充分利用。一般情况下，针对管道纵向敷设，需要进行适当加固，选用重型铸铁井盖并添设在管线上的检查井处，避免管道因外界因素受到损害。

4.2 给排水检测表合理设置

石油化工生产过程中主要以石油、天然气等为原料，因这些原料具有易燃易爆性特征，使整个生产流程存在较大安全隐患，加上生产过程连续性影响，每个生产环节所选择的加工工艺各不相同，对供水量、水压等方面要求也存在较大差异性。基于此，合理设置给排水系统运行检测表装置，帮助工作人员提供供水量信息以及水压变化，避免因供水不足而影响产品生产，进而导致产品质量不合格，造成一定经济损失。分析石油化工装置给水特性，将检测表在整个给排水系统中合理设置，实时监督各个管道实际供水情况，一旦发生异常情况，可及时定位异常情况区域，短时间快速恢复管道运行。

4.3 控制地下管道埋土厚度

为了更好地更换给排水管道，需要控制地下管道埋土厚度。无特殊要求前提下，其埋土厚度不超过1 m。管道埋地过深，极易被地下水腐蚀，对给排水管道造成损害，在降低管道使用性能同时，也会对石油正常输送带来较大影响。若埋地厚度过浅，其过往重型货车则会压坏管道，埋地厚度不超过1 m,可完全避免上述问题，既能提升管道运行安全性，又能减少施工成本投入。同时也需要根据实现实际情况，明确地下管道埋土厚度，降低后期管道维修频率。

4.4 优化管道综合布局

管道综合布局是石油化工埋地给排水管道设计中重要一环，对后期给排水系统良好运行有着较大影响。为了更好地满足生产与设备管理要求，在进行管道布局时应注重：(1)对管廊附加量进行控制。结合现场实际情况与基本施工要求，对其附加余量加以把控，保证各施工工序衔接到位。(2)安全设置必须达到规定标准。基于既有给排水管道设计施工方案，综合考虑给排水系统后期运行要求，将安全阀设置在合适的位置，尽可能设置在工作人员易接触区域。(3)标准化布置夹套管。控制管道对接焊缝、管件弯头的间距，必须严格按照相应标准来进行夹套管施工操作，并落实前期质量检测工作，确认夹套管材料、工艺是否与施工要求相一致，从根本上保证夹套管布置标准化[4]。

此外，为确保管线综合布局方案可行性，应以降低施工难度和减少返工为原则，可考虑将给排水管线的地下管线部分、工艺管线的地下管线部分、消防管线的地下管线部分等均需要做好防渗处理，提升管道综合布局效果。管架设计合理性也直接影响着石油化工给排水管道设计质量，后期整条管道运行不顺畅、管架施工作业不到位等均会促使后期整条管道运行效果。基于此，针对管架设计，应以减少弹簧夹数量为原则，沿着管道走向进行铺设，既能规避管道安装故障，又能起到有效降低施工成本的作用，最大程度上保障给排水管道工程经济效益。

4.5 选择合适的控制阀

遵循“清污分流，污污分流”基本原则，在切换阀门在污染区、罐区内进行装置，前后期雨水分流可通过切换阀门来实现。小规格、质量轻以及操作简单是蝶阀明显特征，从目前石油化工给排水管道设计情况来看，主要选择闸阀作为控制阀门来使用，蝶阀较为少见。其主要原因大量杂质在流体中存在，蝶阀质量稳定性不足，出现关闭不严问题频率较高。当泄漏问题发生，清净外排雨水沟流进污染排水，可将控制阀门装置在雨水总排出口处，及时将闸门关闭，以此来达到把污染水在厂区内部全部截流目的，防止污染排水流向外部而造成更大的污染影响。通常情况下，由于大部分石油化工厂区内部消防水管网呈环形，水流方向为双向，可选择闸阀作为消防水管道控制阀。若循环水主管直径偏大，可选择蝶阀作为控制阀，利用蝶阀规格小特性，便于及时开启与关闭闸门。

4.6 做好管道及附属物部件防腐与防渗措施

因石油化工工艺特殊性，使得各种不同有机元素在石油化工装置区域周围土壤聚集，在某种条件影响下，则会与金属管道产生一定反应，进而导致金属管道使用期限被缩短。基于此，在实际设计石油化工埋地给排水管道过程中，设计人员需要全面掌握石油化工装置区域附近各种元素构成情况，对各种元素腐蚀性程度详细了解，以此来选择合适的材料将其用于给排水管道防腐设计中。

沥青是目前石油化工埋地给排水管道设计中较为常见的防腐方法，沥青防腐设计具有成本投入小等优点，但沥青对周边环境污染程度较高，在一定程度上也会对给排水管道使用期限带来影响。随着科研水平不断提高，环氧煤沥青防腐涂层工艺出现与运用，其防腐效果十分可观，此工艺相关配套技术水平较高，且施工操作便捷，但相对成本投入较高。玻璃布缠绕法在管道防腐、防渗设计中也比较常见，虽然成本低，但由于与管道贴合度不高，整个防腐结构实际效果难以保障。因此，针对石油化工给排水管道及附属物部件防腐与防渗设计，应结合具体情况，严格把控影响管道腐蚀程度的各方面因素，在此基础上制定与做好相对应防腐与防渗措施，并将所涉及到的技术工艺进行交底，使其有效预防安全事故。

此外，管材选择也是石油化工埋地给排水管道设计中需要考虑的重点问题。特别是重力流排水管道设计，若使用混凝土管道，则会因混凝土强度不高，在内部重力冲击下，导致管道发生损坏问题，增加管道被腐蚀几率，进而对周边环境造成严重污染影响，同时运行中的给排水管道安全性与稳定性也无法得到良好保障。针对管材选择，也需要根据实际情况，若输送介质腐蚀性较强，则应对管道施工成本、使用期限等因素综合考虑，确保管道材料选择合理性[5]。

4.7 严格管控埋地给排水管道设计质量

在正式给排水管道施工之前，为了确保石油化工埋地给排水管道设计质量，必须制定一套完善的质量管理及检测机制，对给排水管道设计全过程进行监管，进行质量检测时，检测人员应根据现场实际情况。并根据整个管道设计方案内容，确认是否存在影响管道设计质量的问题，并设立专项质量检测部门，全权负责给排水管道设计质量检测工作，既能提升工作效率，又能及时发现潜在的管道设计缺陷与安全隐患，避免后期管道施工发生不必要问题而延缓施工进度。此外，在开展给排水管道施工作业期间，要求主要负责人必须全程跟进管道施工，严格把控各个管道施工环节，全面落实管道设计质量检查工作，切实解决石油化工给排水管道设计中各种问题，进一步提高给排水管道设计水平，为后期管道顺利施工提供基础保障。同时做好突发事件应急预案，避免管道施工过程中因突发事件而造成严重损失，及时进行补救，将损失降到最小。

5 结语

综上所述，由于石油化工生产活动特殊性，所以对给排水管道设计有着极为严格的要求。为了确保给排水管道设计质量，应综合考虑石油化工工艺特点，并按照国家相关规定，在此基础上制定合适的管道设计方案，提升管道设计合理性，从根本上保障给排水系统后期运行安全性与稳定性。同时，重视与落实针对管道防腐、防渗措施，也是减少安全事故的重要一环。