浅析石化工程配管设计质量管理

王蔚

【摘  要】本文以某石化项目工艺装置为例，对配管设计进行详细分析说明，并针对设计中出现的质量管理问题提出解决办法，提升管道应用质量。

【关键词】配管设计说明，质量管理

一、配管设计说明

管道布置及安装说明：

1.管道布置设计满足了工艺管道及仪表流程图的要求。

2.管道布置考虑到安全可靠，经济合理，并满足了施工、操作、维修的要求。

3.装置内排污管道管沟敷设，排污罐和含水污液罐采用地坑设计，地坑上方设.防雨棚，坑内设有积水坑和防止可燃气体聚集的措施;管沟内填沙;其它管道均架空或在地上敷设。

4.主管廊上留有一定余量，并已考虑相应荷重。

5.管道布置中尽量避免气袋和液袋的产生，无法避免时已根据操作、检修要求设置放空、放净，管道的低点放净根据项目要求采用放空和密闭排放两种形式。

6.管道穿过建筑物的楼板时，套管的直径大于管道的隔热层外径，施工安装后不得对管道的热位移产生影响。管道上的焊缝不得位于套管内，且距离套管根部不应小于150毫米。套管应高出楼板至少50毫米。管道穿过屋顶时要安装防雨罩。

7.凡图纸上没有标注定位尺寸的管件、阀门或管道附件，安装时应注意尽可能方便本身及周围部件的操作和检修，以及阀门安装要求。

8.水平管道中节流装置流量计的导压管的安装方向应满足仪表专业要求，一般气体介质为向上或斜上45?，液体介质为向下或斜下45?范围，蒸汽为水平或斜上45?，且确保导压管不应影响其他设备、管道等的安装、操作和检修。

9.管段图中所标注的操作温度、操作压力、管道级别、绝热厚度、绝热类型等信息均来自工艺专业的管道说明表，管道施工时应与管道说明表进行核对，并以管道说明表中的数据为准。

10. 阀门的安装要求：

1）如图纸中没有阀门定位尺寸，从主管引出的水平支管上的切斷阀要靠近主管根部的水平管段上设置。

2）截止阀、止回阀安装时，阀门流向应与工艺管道介质流向一致。

3）相邻阀门的手轮净距不应小于100毫米，否则应错开或旋转一定角度。

4）安全阀进出口的切断阀手轮不得朝上安装。

11. 直通式T型管道过滤器水平安装，保证管道无低点，安装时要考虑方便过滤网拆卸的空间。

12. 伴热管道的表示方法及相应材料统计说明、伴热管道施工要求。

1）在管道平面图上表示了伴热站和疏水站的引入管（引出管）、分配管（集合管）管道位置和编号。

2）蒸汽伴热导管阀前和凝结水导管阀后的管道材料分别统计在相应引入管（引出管）单管图上，导管的材料统计在相应分区伴热表上，单伴热管道材料按被伴热管道长度1.5倍，双伴热管道材料按被伴热管道长度3.0倍统计。伴热管材料汇总在装置综合材料表中。

3）伴热管道施工要求应执行《石油化工管道伴管和夹套管设计规范》中的安装要求部分。

13. 成套设备的供货范围应按照技术协议要求执行。

14. 公称直径小于或等于DN80的镀锌管道采用螺纹连接方式，公称直径大于DN80的镀锌管道采用焊接或法兰连接方式。

15. 除镀锌管道、润滑油管道和干气密封管道外，DN40及以下管道采用承插焊连接方式，直管与直管连接采用双承口管箍;双承口管箍材料按每6米一个统一汇总在各单元管道综合材料表中，不在单管图中反映安装位置和数量。

16. 本项目大直径管托（滑动或导向），如TZ-28，TH25型，如工艺管道直径未在标准图纸中列出，其中的制造尺寸A，B请按插入法确定。

17. 管段图中开孔补强板在材料表中没有统计显示，其材料为相应管子材料，材料数量折合为管子长度，统计在装置综合料表中，施工时切割同样规格的管子作为补强材料。

二、质量管理问题及解决办法

在设计过程中，出现了各种质量问题，如与上下游关系，工艺包原因产生的问题。通过问题分析，提出了解决办法，提升了管道设计质量管理水平。为科学配管设计提供依据。

1.与工艺包商

1.1项目中某装置硫酸单元在国内属于成熟装置，经计算后配置管道特殊件，但业主对比同类装置，认为特殊件较多，经设计反复核算确认无误。后经核实，工艺包输入的管道操作温度裕量较大，经与工艺包商对接，修改温度重新计算后对特殊件的形式及数量进行修改，为项目节约了成本。

1.2.对于工艺包商提出的反复多次输入条件修改，引起业主对设计水平的质疑，需要各专业共同评判，积极与工艺包商对接，共同与业主解决问题。

2.各专业之间

2.1.与工艺专业

1）在设计中遇到工艺温度、压力工况与操作工况差距大，给计算造成很大的困难，并影响到了配管布置及特殊件选型。在这种情况下，工艺专业应提供说明，如有其它特殊工况，则需与管道与工艺专业协商解决。

2）工艺专业在选择阀门类型的时候主要考虑阀门的工艺原理，在考虑工艺专业的设计理念下，还需要考虑阀门生产获得性及市场情况。在进行设计时，还需配管专业与工艺专业共同召开协调会解决此类问题。

3）工艺管道参数设计条件超出操作条件较多，下游专业按设计条件进行工程设计，会造成管道等级提高，增加成本。建议设计工况在满足标准规范的前提条件下，尽量减少设计裕量。

4）工艺专业提出物料特性表时需要根据国家现行标准对介质进行准确定性，混合介质需对成分含量描述清楚，以便管材对管线的介质进行分类定性，对管道进行合理分级。管道分级不仅涉及到管道布置，材料选择，管线的现场施工检测，乃至对后续的压力管道的备案注册都有重要意义。在管道配置中，需要工艺专业提出的设计条件准确，应对特殊工况和要求进行说明。

2.2.与结构专业

1）配管专业在计提结构专业平台载荷条件需要细化，如目前载荷条件平台载荷4.0KN/M2，管廊的单梁荷载非特殊情况按10KN/M2，这样的条件适用成熟装置，对于试验装置还需载荷条件细化。

2）满足功能使用时，合理考虑生产厂房的柱间距在项目前期各专业参与共同布局。

3）对于设备的联合平台及有载荷要求的平台，设备专业的标准图无法选择，比如设备操作平台上支撑一台立式过滤器，设备专业只负责预留梁可以承重，结构专业不在设备平台上做设备基础，只能把问题留到现场解决。在此种情况下，建议载荷超过4.0KN/M2，需要设备、结构专业共同协商解决。

2.3.与工艺设备

1）如工艺对于电加热器出口至反应器进口管路长度有距离要求，导致电加热器必须跟随反应器同步升高或降低时，建议将电加热器支撑在反应器壳体上。

2）泵/压缩机等设备管口受力，工艺应在数据表中直接给出，不应等反馈资料后再计提管道应力条件。在项目初期，由管道应力计提泵/压缩机等设备管口受力的一般要求，机泵在设备询价文件中增加说明。后期泵/压缩机等设备在制造前机泵提前通知管道应力确认。

2.4.专业数字化

在全专业数字化交付背景下，为提高效率，应建立管道模型既是条件的理念，减少重复工作，泵基础和设备基础定位都可在模型中体现，当配管完成相关设计工作，即可给各专业计提模型条件，各专业可根据管道模型进行相关计算设计，这样可以降低纸版条件多次往返和会签，极大提高工作效率及质量。

三、结论

综上所述，为了提高石化项目管道设计的质量，并保证管道运行安全，必须注重管道设计合理及与各设计专业关系的协调。应提升数字化设计水平，各专业进行数字化交付。

参考文献：

[1]沈斌.《三维模型协同设计的质量控制研究》[J]石油化工设计，2020，（37）1：8-14.

[2]陈玲玲.《石油化工管道应力设计探究》[J]中国石油和化工标准与质量，2019，21：124-125.

[3]魏亚鹏.《石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计要点解析》[J]河南化工，2020，（37）4：30-31.