石油化工埋地给排水管道设计浅析

发表时间:2020/6/30   来源:《科学与技术》2020年5期   作者:郭文蕊
[导读] 随着我国石油行业的快速发展,对于石油化工埋地给排水管道的设计也愈发重要
        摘要:随着我国石油行业的快速发展,对于石油化工埋地给排水管道的设计也愈发重要,合理的设计方案可以对石油化工企业的安全性起到良好的保障作用。本文通过对石油化工埋地给排水管道的设计进行详细论述,对于国内石油化工行业的给排水管道设计起到了一定的参考作用。
        关键词:石油化工;埋地;给排水管道设计
引言
        石油企业在进行给排水管道安装时大多采取埋地铺设,由于其使用周期偏长,在发生泄漏的情况下通常很难被发现。对于给排水系统进行合理设计以及对给排水管道材质的合理选择对于给排水管道铺设的稳定性打下了坚实的基础。
1全厂给排水系统的划分
        根据实际项目中的石油化工企业的给排水系统主要可分为给水系统和排水系统,其中给水系统主要有消防水、回用水、生产给水、循环水以及生活给水。秉承着“清污分流”的原则,排水系统中包括油污水系统、生产污水系统、清净雨水系统、生活污水系统。以下将对排水系统的划分标准进行论述。
        (1)含油污水系统。各生产设备或是辅助设备以及油罐区所排放的含有污水都属于此系统,使用漏斗或是排污井对含油污水进行有效的收集,通过重力进入隔油池,将通过预处理后的污水由泵输送至污水处理厂,达到相关的排污标准后进行排放。
        (2)而生产污水系统主要负责排放罐区和污染区15min之后的雨水,使用明沟对污水进行收集导入生产污水系统中,再通过泵进行加压输送至污水处理厂进行处理排放。
        (3)在清洁雨水系统中,清洁雨水属于厂区的道路雨水,采取管道收集的方式输送至雨水调峰池,在检测结果显示无污染的情况下可以直接排除或进行重复利用。如果发生污染要及时切换阀门将其排放至污水处理厂进行处理。
        (4)而生活污水系统主要收集来自于食堂、厕所、浴室等生活污水,通过化粪池后统一输送至污水处理厂的生化池。
        收集生活污水要进行单独收集,部分生活污水应规划至生产污水或含油污水系统时,在接入之前要做好相应的水封工作,避免生产污水的有毒气体进入生活设施。
2管道的布置
        进行石油化工企业的给排水管道设计的过程中,主要强调结构、总图之间的相互配合,防止和管架、防火堤承台之间产生碰撞,同时管道要设置在管架、建筑构筑物基础压力传递范围之外。对于给排水管道和其他管道的敷设需要进行综合性的统筹设计,尽量减小管道的使用面积,便于厂区的长远发展。
        进行给排水管道的敷设过程中要避免敷设在路面的下方。如果需要在车行道下方敷设给排水管道或是检查井时,要保证排水管道保证管顶覆土大于700mm,采取钢筋混凝土结构作为检查井的井体结构。
        根据近年来茂石化的“含油污水上管架”项目,在进行给水管道或压力流排水管道的敷设时,尽量采取沿管墩或管架进行敷设,此种方法可以及时有效的发现管道的泄漏问题,便于更好的进行维护,防止土壤以及地下水收到污染。
3管材的选用
        在管材的选择中,小部分在室内的生活给水管可以使用塑料管,其他的给水管统一使用钢管进行焊接。依据“油品质量升级改造工程地下水防渗方案”,其中涉及到含有污水或是生产污水的管道尽量都使用无缝钢管进行输送,通过焊接的方式进行连接。相比于之前的低压流体输送用焊接钢管其焊缝更少,壁厚较厚,提高了管道的安全性,进一步防止管道泄漏。
        大多数情况下雨水管会使用球磨铸铁管,使用承插进行连接。球墨铸铁管相对一般材料有着较强的抗腐蚀性,且其管壁较厚,对于管道的基础要求较低,节约施工成本。


        生活污水管道的室内部分大多数使用PVC-U的材质,通过粘结相连,而室外的管道一般使用低压流体输送用焊接钢管,连接方式采取焊接,防止管道受损。
        钢骨架增强塑料复合管是行业中的新型材料,其特点主要拥有较高的机械强度、且耐温性能较好、双面防腐使其适用性更强,在石油化工行业中有着较高的使用前景。
4控制阀的选择
        秉承着“清污分流,污污分流”的基本原则,在装置的污染区和罐区设置相应的切换阀门,可以利用切换阀门将前后期的雨水进行分流处理。蝶阀相对于一般控制阀来说相对较为轻便、灵活,操作上简单省力,但目前的大多数排水管道在设计中主要采取的是闸阀。在管道的流体中往往杂质数量较多,且蝶阀在质量上也有一些缺陷,时长发生关闭不严的情况。当厂区内没有独立的后期雨水系统时,装置污染区的后期雨水可以作为干净的雨水进行处理。在前15min雨水导入含油污水系统后,通过操作控制阀,将围堰上方的插板闸门打开,后期的雨水会通过厂区内的清净外排雨水沟排放。而当污水进入了清净外排雨水沟时,可以通过紧急关闭闸门,防止污水流出场外,保证污染控制在可控范围内。先放水的控制阀往往使用闸阀,由于厂区内部消防水管网呈环形分布,在水流进行双向流动的情况下双向硬密封球阀。蝶阀可以用于循环水主管的控制阀,其相对管径偏大,安装和开启更加方便。
5管道、井沟类防腐
        管道的使用寿命和给排水管道的抗腐蚀性有着直接关系,所以在进行管材的选择过程中,要根据情况选择最为适合的防腐方案。依据《石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规范》中所提到的埋地管道外防腐可以通过石油沥青漆、环氧煤沥青漆、聚乙烯胶粘带实现防腐效果。相对来说是有沥青防腐涂层的成本相对较低,但由于其工艺需要在现场对石油沥青进行加热处理,对附近的环境会造成一定的污染,如今已经很少使用。聚乙烯胶粘带防腐层具有卓越的抗腐蚀性能,但在实际使用过程中由于其成本偏高,制作工艺较为复杂,且容易造成焊接位置的空鼓,现如今工程中的使用较为罕见。环氧煤沥青防腐涂层是目前石油化工企业使用率较高的一种涂层材料,其使用成本相对于聚乙烯胶粘带低,且工艺上一次成膜较厚、施工方便且酸碱耐受度较高,符合工程的主要需求。在装置污染位置和罐区的埋地管道往往会为了防腐使用环氧煤沥青特加强级。在装置或罐区污染区中设置的井、沟要使用钢筋混凝土结构进行搭建,同时进行抗渗处理。
6管道基础
        进行埋地管道的铺设时要保证其处于未经扰动的原土层位置,在铺设中如果需要在回填土上进行,需要对回填土进行夯实处理,压实系数要大于95%。在压力流管道需要在流沙或淤泥中铺设时需要碎石250mm,同时砂垫层250mm。在周遭地质环境较为恶劣的情况下,要对地基和管道基础进行较为合理的设计。
7污水提升池的设置
        为了避免由于污水系统主管道接口和污水井发生渗漏对于地下水和土壤造成一定的程度的破坏,近年来很多石油化工企业建立了污水提升池,通过泵对污水进行加压,直接将污水输送至污水处理厂进行处理。
8排水管道相关的安全设计
        为了防止发生火灾的情况下能够及时进行抑制,需要对水封设施进行有效设计,水封高度要大于等于250mm。根据以往的施工经验,水封在设置过程中要关注装置区围堰的排水口或隔油池的进出水管位置等等。
9结语
        随着石油化工产业的不断发展,其产能规模也不断扩大,同时要着重关注其给排水管道的设计。由于石油化工产业的污水具有较强的污染性质,对于其管道设计的合理性极大影响了厂区的安全生产。本文通过对于石油化工企业在给排水管道的设计上进行分析和论证,针对于在给排水管道的设计中,管道的布置以及管材的选择等多个方面进行讨论,对于类似石油化工企业的给排水设计工程具有一定的参考意义。
参考文献
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