化工工程管道设计安装中存在的问题探析

郭 慧

（连云港沃利工程技术有限公司天津分公司，天津 300000）

1 化工管道设计与安装环节存在的问题分析

1.1 管道设计环节存在的问题

在管道设计过程中出现的问题主要体现在以下几方面：

（1）管道压力设计值不满足输送物料的实际需求，这就会造成管道压力偏低，对于易发生聚合反应的物料易引起超压现象，提高了管道发生超压损坏的风险。

（2）对于管道的附件设计存在不合理问题，例如，对于未按照要求对管道进行保温或保冷设计，在输送熔点较高的物料时，无保温或伴热设施就容易使管道出现低温脆性断裂或是超压断裂等问题；在输送沸点较低的物料时，如果管道保冷性能不达标，就有可能引发物料在常温下出现沸腾现象，管道也会面临超压的风险。

（3）对于管道的材料没有进行合理选择，化工管道输送的物料通常具有较强的酸、碱性或是较强的腐蚀性，如果管道材料没有满足实际的耐腐蚀性，就会影响管道的使用寿命，造成化工工程出现质量和安全隐患。

1.2 管道安装焊接环节存在的问题

焊接作业是化工管道安装中的关键环节，焊接作业质量也直接影响着化工管道安装工程的整体质量。但是在实际的管道安装工作中，一些施工企业存在违规操作的问题，例如没有在管道的焊接口处设置明确的焊接标识，在管道焊接作业完成后，对后续的质量检测工作不到位。如果化工管道出现焊接质量不过关或是漏焊的问题，将会严重影响管道的气密性，从而影响其使用性能。

2 化工工艺管道设计要点研究

2.1 注重化工管道材料的选用及等级要求

在化工生产中，由于化工工艺以及输送物料种类的不同，化工管道内部的承压要求也存在差异，其大体可分为高压管道和低压管道两类。设计人员需要依据化工工艺对管道的实际需求对化工管道的类型、材质与连接方式进行合理选择。例如，在材质相同、压力等级不同的情况，管道工程相关的阀门、螺栓、法兰和垫片等构件应选择耐高压的材质；在材质、压力均不相同的情况下，对于阀门、螺栓最好在高压一侧选择高质材料，对于法兰、垫片最好在低压一侧选择低质材料。

2.2 塔与容器管线的设计

在化工生产过程中，各个工艺设备间都需要化工管道进行连接，所以，化工生产中的各类塔和容器的设计也与管道设计有着十分密切的联系。对于塔和容器间的管线设计要满足设备的使用标准。通常塔与容器管线设计主要涉及两个方面：分馏塔与回流罐间的管线设计、分馏塔与汽提塔间的管线设计。①分馏塔与回流罐间的管线设计重点在于对调节阀位置的设置。在化工生产过程中，分馏塔主要利用热旁路对塔顶压力进行控制，这就需要设计人员充分考虑到热旁路的问题，然后合理设计调节阀的具体位置。②分馏塔与汽提塔间所应用的调节阀主要是调节阀组，通常会在临近汽提塔的位置进行设置。

2.3 泵的管线设计

泵入口的管线设计方案也会对化工生产的安全性造成一定影响，如果设计不合理就有可能造成泵入口处的管道聚集大量气体，对于化工安全生产十分不利。在对泵管线进行设计时，要特别注意以下几方面：首先，尽量采用可调节的入口支架，便于对入口高度和角度的灵活调节；第二，在泵的前端偏侧一方对管道及阀门进行设置，并注重对管道中气体聚集问题的处理，可以应用顶平安装的方法；第三，管道材质要选择柔韧性较好的材料，以便于管道在转弯处的设置，并保证泵嘴承受压力的安全范围。

3 化工工艺管道安装质量控制措施

3.1 贯彻实施相关焊接检测制度

化工管道的焊接施工应按照相关规范进行焊接检测，检测人员可应用无损检测技术对其进行质量检测，如果发现质量问题应及时进行处理，在确保管道焊接质量在规范范围内，方可进行下一施工程序。同时，管理人员也需要不断强化自身监督管理职责，以保证化工管道焊接作业质量的提升。

3.2 注重焊接作业质量控制

3.2.1 底层焊接

氩弧焊是管道底部焊接作业中应用最为广泛的焊接技术，该技术是自管道底端向管道顶端进行焊接，焊接过程中利用角磨机对接口及接缝部位进行打磨，在焊接过程中应确保焊缝均匀焊透，满足焊透性要求。为了保证焊接质量，在焊接过程中，相关工作人员应特别注意以下几个方面：①焊接前要进行试焊操作，同时，要对氩气的纯度进行检测，观察其否符合相关标准，并防止杂质的掺入；②为了减少风对焊接过程的影响，在焊接作业时应设置挡风板，将外界影响降到最低；③在底层焊接完成后，应对其质量进行严格的检查，避免之后或使用时出现裂缝等问题。

3.2.2 中层焊接

在进行中层焊接作业时，主要需要注意以下问题：①应注重对焊接作业面的及时清理，防止作业面残留物对焊接质量的影响；②在焊接时必须确保端点与缝隙之间关系点的距离＞0.11mm，焊接缝隙在0.35～0.55mm之间；③在焊缝处理环节，要将其分为三层进行焊接，同时还要将焊缝厚度控制在合理范围内；④工作人员可以应用直线型运条法进行焊接，即焊条不做横向摆动，沿焊接方向做直线移动。这样可以为管道后续作业提供良好的工作面。完成焊接后，对焊接部位进行质量检测，保证焊接质量。

3.2.3 盖面焊接

在进行盖面焊接作业时，焊条的规格需要根据焊接间隙的大小进行选择。焊接过程中，焊接起始位置要与中层焊缝留下足够间隙，进而避免出现中层焊缝表面引弧的情况出现。焊接过程中，要有专业人员对管道规格、电流、电压、温度等内容进行记录，同时要对管道焊缝进行编号。在焊接工作完成后，应及时清理焊接过程中产生的熔渣，避免熔渣影响焊缝的质量。

3.3 注重阀门安装质量

在管道阀门的施工中，首先，要做好阀门的分类存放工作，明确其型号和材质的标识，在进行阀门安装作业前，要进行现场试压，并做好相关记录，只有通过试压测试的阀门才能投入使用。其次，在阀门安装中，要参照图纸对阀门的型号进行仔细核对，并严格依据设计图纸与施工方案中所明确提出的工艺流程开展，确保阀门安装准确性。

3.4 采用新工艺提高管道防腐性

由于化工管道输送的多为具有较强腐蚀性的物料，所以在化工管道的安装作业中，要做好管道的防腐处理，这也是保证管道使用寿命的重要前题。化工管道有地下管道和地上管道，其防腐处理方法也存在较大差别。对于地下管道的防腐，主要依靠喷涂石油和沥青的方式进行处理；地上管道的防腐需要涂抹防腐漆和镀锌处理。

在化工管道防腐处理中，相关施工技术人员需要对管道布设的地区进行实地勘察，并对环境对管道可能产生的影响进行综合评定，然后根据评估结果制定具有针对性的防腐处理方案，以提升管道防腐效果。此外，地上管道容易出现锈蚀问题，工作人员在对管道进行首次除锈后，还要对其涂抹底漆，以防管道出现二次生锈的情况。

4 结束语

化工管道的设计与安装质量对于保证化工企业安全生产而言意义重大。这就要求相关工作人员明确管道设计要求，不断对管道的选材及设计方案进行优化。在管道安装环节注重管道的焊接质量控制和防腐处理，进行合理有效的管理，保证化工管道工程的建设质量，促进我国化工企业的安全稳定发展。