大型化工厂埋地及管廊管线施工及投用要点探析

大型化工厂埋地及管廊管线施工及投用要点探析

张继宽

神华榆林能源化工有限公司陕西省榆林市719300

摘要：目前，石油化工装置正朝着大型化、一体化的方向不断发展，在这种背景下，做好石油化工管线设计便显得尤为重要。探索石油化工埋地及管廊管线施工及投用具有相当重要的现实意义，甚至关系着全厂整体设计的合理与否。

关键字：化工厂；管廊管线；埋地管线；管线施工

近年来，我国石油化工建设事业发展迅速，生产装置规模扩大，作为化工厂的第一个通道，管线施工和建设是每个化工装置的重要部分。管道、外管架的设计亦趋于大型化、复杂化，要求整个厂区的管道、管架构成一个整体，美观大方，协调统一，安全适用，使之成为工厂现代化的体现，并成为厂区一道亮丽的景观。考虑工业管线的整体布局，管线众多、占地面积大、管线腐蚀情况严重等问题，一直是化工企业难以合理解决的问题之一。埋地管线与管廊管线共同形成完整的空间体系，在工厂运转中发挥着不可取代的作用。如何对数量众多、管径不一的管线进行综合布置，合理进行管线的施工是一项十分重要的工程，急待我们去研究探析。

1、石油化工管廊管线简介

管线是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。通常，流体经鼓风机、压缩机、泵和锅炉等增压后，从管道的高压处流向低压处，也可利用流体自身的压力或重力输送。管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。工厂里的工艺管道为便于操作和维修多敷设在地上。

管廊管线主要有主物料管线、辅助生产原料管线、公用工程管线及给排水管线等，高温（低温）的管线，需要保温（保冷），温度过高的管线（如：蒸汽管线、过热的物料管线等）还应按照工艺要求在管线上设计补偿器。工艺管线在管廊上布置时，应对不同管径、不同类型、不同介质的管线全面考虑，做到安全可靠、经济合理，满足施工、操作、维修等方面的要求，并力求整齐美观。

埋地管线包括重力流管线和压力管线，重力流管线输送介质有清净雨水、污染雨水、生产污水、生活污水等。压力管线输送介质主要有生产水、生活水、消防水、循环水、初/优质再生水等，重力流管线沿线及交汇处均设有检查井，压力管线沿线会设有隔断阀门井，一般设置在装置界区和区域性合理设置。

2、地上管廊管线的施工及投用要点

管线施工前应做好施工前的准备、管线施工程序、管线预制、管线连接等前期工作。通常情况下，气体管线、热力管线、公用工程管线、泄压总管、火炬干管、仪表和电气电缆槽架、小直径管线等宜放在管廊的上层；低温管线、工艺管线、腐蚀性介质管线、大直径管线等宜布置在下层；大直径管线还应靠近管廊柱子布置，小直径管线、气体管线、公用工程管线宜布置在管廊中间，需经常维修的管线应放在下层或外侧，带有阀门的管线放在便于操作的位置或沿检修通道敷设；需要有坡度的管线，管线坡度一般可取0.1%~0.3%，对于粘性物料，坡度应更大些。考虑到以后工厂的改扩建，管廊上管线设计时，应预留10%~20%的余量，设计时，还应考虑外管线与管架的避雷接地和防静电接地措施。

地上管线安装管线安装顺序一般遵循先大后小，先难后易的原则进行，并优先考虑安装管廊上的管子。管线安装应严格按照管道平面布置图和绘制的管线单线图进行，要重点注意标高、介质流向、支吊架型式及位置、坡度值、管线材质、阀门的安装方向。

管线安装时，不宜采用临时支吊架，须安装正式支吊架，管架制做要严格按照设计图纸进行，特别是热力管线和机器的出入口管线，未经设计或监理工程师的书面同意，严禁变动其型号或规格。支吊架的焊接同管线焊接施工工艺相同，焊接完毕须经检查人员检查合格后方可进行管线安装。固定接缝可用卡具来组对，但不得使用强力组对，加热管子加置偏垫或多层垫片后，来消除固定接缝端面的过量空隙偏差、错口、不同心等缺陷，若有这样的缺陷应查明原因进行返修和矫正。法兰连接应与管道同心，保证螺栓能自由穿入，安装方向一致，螺栓紧固应均匀对称，松紧适当，要保证螺母满扣，且外露长度两端基本保持一致。紧固后的螺栓与螺母宜平齐。

钢管水平安装的支架间距，立管管卡安装的数量都应符合规范规定水平管线纵横方向弯曲，立管垂直度，成排管和成排阀门的安装允许偏差，但应符合规范规定对设备出口管在安装时应尽可能考虑管道的自我补偿能力，管线安装时不允许给设备以附加压力。传动设备进出口所有管线，应将内部清理干净，被连接的机器管口法兰处应设一层隔离盲板，并做好详细记录，待吹扫后，试车前经确认拆除。传动设备配管时，应先以传动设备一侧开始安装，其水平度或垂直度的偏差应符合规范要求。与传动设备连接的管道安装时，应先安装支架，保证管口法兰良好对中，管线重量的附加力矩不得作用在机器上。

3、埋地管线的施工及投用要点

埋地管线，在整个管线工程中所占比例也很大，但是其施工难度比较大，由于化工厂区内部管理分布错综复杂，输送管线距离较长，往往会穿过各种复杂的地质、地形和地面障碍物，且施工过程易受气候影响，铺设管线使用材料的种类多，加之施工难度大，而又由于是埋于地下的隐蔽工程，从施工人员到管理人员有忽视工程质量的麻痹思想，往往造成隐患，影响管线的正常使用。在埋地管廊管线的施工中，普遍存在如下缺陷：坐标位移；沟道塌方，影响施工或出现安全事故；沟底不处理，从而造成管线下沉，接口被破坏，影响使用；工作坑过小，影响接口操作；接口处理不好，包括螺纹接口、法兰接口、金属管道承插接口、管线焊接接口的渗漏；管线防腐处理不好；回填土不符合规定，影响管线使用；管线堵塞，影响管线使用；阀件安装不合理(或阀件泄漏)等等。对此我们提出以下几点预防措施。

（1）管线的坐标和标高显然在地下，一旦出现偏差，就可能影响与其它管道和建筑物的位置，影响今后的检修或改扩建工程的进行，造成不必要的浪费和损失，为防止这类通病，管沟开挖前必须根据设计图定位放线，并用水位仪将标高标至龙门板上，然后开挖放线。

（2）开挖沟槽时，为防止塌方，必须根据土质情况放坡，必要时设置挡土支撑，放坡角。

（3）要求沟底必须是自然土层(坚土)。如果底层为回填土或砾石层，都需做处理，以防管道下沉而破坏接口。对于松散土层要进行夯实处理。

（4）无论是钢管接口焊接，还是法兰连接或铸铁管承插口连接，都必须在下管之前挖好接口工作坑，坑的大小以便于操作为宜，以保证接口操作方便。

（5）管道螺纹连接应确保丝扣质量和控制紧固程度，法兰连接应对直平行，且紧密；承插口连接接口，结构和所用填料符合设计要求和施工规范规定；焊接接口应选择正确的焊接规范进行操作，还应按规定对口，另外亦应正确选择电流电压和焊接材料。

（6）管线下沟前，都应预先在地面做好防腐绝缘，接口处的防腐待管道试压完毕正常后，补做防腐层。

（7）管沟回填土以前，应将槽内积水排出，管子两侧部分应同时分层回填，土方应均匀摊开，用轻夯夯实。从管子中心到管顶以上300-500mm范围内应用较干的土回填，不能打夯，应轻轻夯实，以防将管子夯裂。

（8）管线施工在每班收工前，应用预先做好的盲板把敞开的管口点焊起来，以防杂物进入管道内部，且在试压前清通管道。

（9）安装阀门应仔细核对型号、规格，安装方向要正确，安装时操作要恰当。阀体泄漏，如经简单修理或研磨就能复原的，则可以继续使用，属于本体质量问题的要求更换。

4、总结

总之，化工厂埋地及管廊管线施工安装工程是一项庞大而复杂的系统工程，应在实践工作中不断研究探索，不断总结经验，方能制造出既美观又安全、既经济又实用的管廊管线，最终为企业创造更大效益。

参考文献：

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[2]任延霞.论如何加强炼油化工工艺管道的施工管理及质量控制[J].中国石油和化工标准与质量.2011.08

[3]傅玉琴.工艺管道安装状况之简介.