石油化工企业给水排水管道工程的设计

　　
　　石油化工企业给水排水管道工程的设计
　　石油化工企业给水排水管道工程的设计必须满足企业生产、生活和消防的给水排水要求,力争技术先进、经济合理、安全适用和保护环境。石油化工企业给水排水管道基本上是沿道路两侧或在道路下埋地敷设,其工程施工居于整个工程施工程序的前列,仅次于总图专业的场地整平。
　　给水排水管道工程一旦投用,即存在投用周期长、检修和改造难度大、事故不易察觉的特点,因此,在满足设计规范的前提下,设计的合理性、可靠性尤为重要。近年来,笔者参加了扬子巴斯夫苯乙烯合资工厂、扬子石化己烷切割装置工厂等石油化工企业给水排水管道工程的设计与施工服务的全过程,从中积累了一些经验,现总结如下,以供参考。
　　1管道布置
　　石油化工企业给水排水管道的平面布置、埋设深度、管道间平行净距和交叉净距,设计规范有许多明确规定,介绍的资料亦很多。笔者有所补充的是设计中给水排水、总图、结构三个专业应密切配合,避免管道布置在建、构筑物与管架基础的压力传递范围内。否则,一是危及建、代写论文构筑物与管架的安全,也危及给水排水管道的安全;二是待给水排水管道工程施工完毕再施工建、构筑物与管架基础时,将不可避免扰动甚至破坏管道及管道基础。
　　设计规范规定,给排水管道不宜在车行道下纵向敷设。对此规定,笔者认为,布置紧凑、占地面积小是石油化工企业总图布置的发展趋势,由此管廊带及管位也日趋紧张。根据笔者的经验,除生产污水管道外,其余的给水排水管道特别是生产净废水、清净雨水管道和生活污水管道,完全可以根据工程实际情况在车行道下纵向敷设,并采取加固措施,如管道基础处理、检查井盖板采用防盗型重型铸铁井盖等。笔者设计的扬子巴斯夫苯乙烯合资工厂给水排水管道工程就是如此,这大大缩小工厂总平面布置中管廊带的宽度,投用几年来的生产运行状况表明效果良好。
　　2管道选材和管道接口
　　石油化工企业给水排水管道的选材范围有碳钢管、球墨铸铁管、灰口铸铁管、混凝土管、钢筋混凝土管、各类塑料管、玻璃钢管、有衬里的金属管和不锈钢管。
　　给水管道
　　对于供水可靠性要求很高而对水质要求不太高的压力流给水管道,如高压或临时高压消防水管道、代写论文泡沫混合液管道(用于消防)、生产给水管道、循环冷却给水及回水管道,应选用碳钢管,焊接接口。碳钢管的供水可靠性优于承插接口的球墨和灰口铸铁管,而且焊接连接、在原有管道上开口焊接接出支管、安装阀门的施工均方便快捷。例如,循环冷却给水及回水管道由于石油化工生产装置对其供水可靠性要求很高,因此,设计规范规定,如果选用铸铁管,则应环状布置。但是,总图布置、工程投资控制的原因,又使环状布置在设计中很难实施。对于供水可靠性要求不太高、水质要求很高的生活给水管道,埋地敷设管道应选用球墨铸铁管,承插接口,填料选用橡胶圈或膨胀水泥;架空敷设管道考虑安装施工及使用的方便,应选用镀锌钢管,螺纹接口。
　　排水管道
　　通常情况下,重力流排水管道应选用灰口铸铁管,承插接口,填料避免选用不耐油的橡胶圈和沥青玛脂。选用灰口铸铁管的原因是:①它具备较强的耐腐蚀性能,且管壁较厚,使用年限长;②它的敷设对管道基础的要求低于混凝土管和钢筋混凝土管,施工费用较低;③其漏水的可能性大大低于混凝土管和钢筋混凝土管,污染环境的可能性较小。大口径的重力流生产净废水、清净雨水管道(DN≥1200mm),应选用重型钢筋混凝土排水管,钢制套环接口。重力流排水管道避免选用混凝土管。其原因是:①混凝土管强度低、易破损,在石油化工装置区埋地敷设的混凝土管更易被腐蚀,不仅漏水污染环境,而且可能导致排水管道的全线报废;②它的敷设对管道基础的要求较高,因而施工费用较高。输送有腐蚀介质的管道
　　输送有腐蚀介质的管道,应根据介质成分、使用年限、工程投资控制的要求,选用灰口铸铁管、塑料管、玻璃钢管、有衬里的金属管和不锈钢管。
　　3阀门选型
　　蝶阀与传统的闸阀相比,具有耗材少、重量轻、体积和安装尺寸小、操作灵活省力、价格较低的优点,因此蝶阀取代传统的闸阀是趋势。但是,根据笔者的经验,目前国内厂商制造的蝶阀大多存在关闭不严的产品质量问题,给今后的生产运行管理及系统检修带来许多麻烦。因此,笔者建议目前选用阀门仍以传统的闸阀较为可靠。消防系统中的闸阀宜选用明杆式,这样可以清晰地观察到闸阀的启闭状态。
　　4.管沟开挖
　　在地质条件良好、土质均匀、地下水位较低的地段开挖管沟,当管沟深度在地下水位以上时,是否设置管沟边坡或管沟边坡的设置坡度(不加支撑),设计规范都有明确的规定。在地质条件较差、土质松软、地下水位较高且富含地下水的地段开挖管沟,或者在雨季开挖管沟,设计应该充分考虑必须采取的施工措施,并且在编制概算时具体表明为此所增加的施工费用。施工措施一是加大管沟边坡的设置坡度;二是采用钢板桩支撑管沟。

　　位于厚度达8m的粉煤灰吹填地段,地质条件恶劣、粉煤灰土质极其松软呈流动性、地下水位很高且富含地下水,开挖管沟不可能无限度加大管沟边坡从而形成大开挖的施工局面,只有采用钢板桩支撑管沟。如果设计中没有采用这一施工措施,编制概算时也未表明为此所增加的施工费用,势必无法有效控制工程投资和工程决算。
　　5.管道基础
　　在地质条件良好、土质均匀并且为未经扰动的原状土、地下水位较低的地段敷设管道,可以仅进行地基处理而不做管道基础。地基处理的具体作法是将原状土夯实,使其密度不小于95%,承载力不小于98kPa,再敷设100mm厚砂砾石(粒径不大于10mm)找平。在地质条件较差、土质松软的流砂或淤泥、地下水位较高且富含地下水的地段敷设管道,设计应充分考虑进行地基处理和做管道基础,并在编制概算时具体表明为此所增加的施工费用。地基处理和做管道基础的具体作法是先清除流砂或淤泥,再采取降水措施,排除管沟积水后,参照《全国通用给水排水标准图集》中S220—30—8图,视施工现场实际情况做混凝土或钢筋混凝土带形基础。如果流砂或淤泥较深难以清除时,在采取降水措施前由下而上分层分别敷设500mm厚块石、200mm厚砂砾石(粒径不大于10mm)。

　　6金属管道外防腐
　　埋地敷设的不锈钢管和非金属管无需外防腐。石油化工装置区的地下土壤中往往含有各类无机及有机酸、碱、盐,对埋地敷设的金属管道腐蚀较严重,因此,设计应该考虑对其提高管道外防腐的防腐等级,从而保证其使用年限。目前,石油化工企业给水排水管道工程中埋地敷设的金属管道外防腐普遍采用石油沥青防腐涂层结构和环氧煤沥青防腐涂层结构。前者是传统的防腐措施,其优点是成本较低,缺点是施工现场加热石油沥青既不方便又污染环境,且使用寿命较短,现已经逐渐被后者所取代,后者是一种更先进、施工更简便但费用也稍高的防腐措施。根据笔者的经验,在管道上缠绕玻璃布往往不易紧密、贴服,防腐施工完毕敷设管道时在吊装中往往损坏防腐涂层结构,钢管对焊接口处的防腐往往不易做好,从而留下隐患。因此,在设计说明的施工技术要求中和施工交底中应对此着重说明,督促施工单位认真负责地消除隐患。(责任编辑：一枝笔写作事务所)