摘要:随着经济的发展和社会的进步,重工业发展迅速,当前化学工业已成为重工业中不可或缺的重要组成,其不仅为我国经济发展做出了巨大的贡献,还为国民生活提供了有效的支持。然而化工生产的效率和效果很大程度上取决于工艺管道的质量,其作为连接设备、传输介质的重要设施,在整个化工生产中发挥了至关重要的作用。但是化工工艺管道能否持续、有效的运行,还需要通过科学的设计、安装、维护,这样才能确保其安全、稳定的运行。
关键词:化工工程;管道设计;安装;问题
引言
影响化工工程管道项目质量好坏的因素众多,但从总体来看,主要分为设计及安装两个阶段。其中,设计作为工程启动的始端,直接决定工程能否顺利执行,设计过程中考虑因素的全面性决定着施工进度的快慢,若设计出现问题,不仅会花费时间修改耽误工程的进度,更会使得之前投入的人力、物力浪费;安装作为化工工程管道项目的后期实现和维护,安装质量的高低直接决定管道能否实际执行,即安装决定工程能否落到实地。因此,以化工工程管道项目的设计和安装两个阶段中存在的问题为研究对象,分析其出现问题的原因,并有针对性地提出改进建议,对于提升管道项目安全性,使得化工工程高质高量的完成具有十分重要的意义。
1化工工程管道设计安装中存在的问题
1.1管道设计环节存在的问题
在管道设计阶段,若设计压力偏低,可能造成实际生产时管道承受压力较大进而导致管道破损。若材料选型不合理,可能导致管道被输送介质腐蚀而发生泄漏,若设计温度不合理,可能导致管道脆性或韧性发生变化而断裂。设计阶段如果没有考虑特殊工况(如停车检修),也有可能导致管道内介质因环境变化而使管道内介质相态、温度或压力发生变化,造成管道两端阀门承压损坏。
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化工工程管道设计安装中存在的问题的解决措施
2.1注重化工管道材料的选用及等级要求
化工管道设计阶段前,应先明确各管道的输送介质的物料特性、生产工况和管道安装环境,再根据实际情况进行相关设计选型。①选择合格的管道设计压力。如果管道的设计压力偏低,实际生产时管道承受压力较大而造成管道破损;如果设计压力偏高,可能造成管材采购成本和维护成本增加。②应明确输送介质的物料特性。如果输送介质温度较高,就应该使用耐高温的材料,并对管道进行柔性分析;若管道输送介质具有腐蚀性或者生产阶段需经常使用腐蚀性物料清洗管道时,应根据腐蚀特性选择相应的耐腐蚀材料;当管道输送高度危害或极度危害介质时,即便生产工况为常压或真空,金属管道或钢衬管道的设计压力也应不低于2.0MPa。③选择合适的管径。管径可由管道体积流量和流速确定,输送可燃有毒介质的物料,应适当放大管径使介质在安全流速范围内输送。④注意环境对管道的影响。例如,经常受阳光照射的液体输送管道上设计一个小口径的安全阀,防止管道受热膨胀产生的高压使用管道两端的阀门发生内漏;又如,布置室外的工艺水管增设绝热层防止管道在冬季结冰。
2.2注重焊接作业质量控制
⑴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。⑵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。⑶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。
2.3泵的管线设计
在化工管线的设计中,泵入口管线的设计也是比较重要的一点,若此环节设计不规范就会导致泵入口管道段路聚集大量的气体,久而久之必然会为化工生产埋下巨大的安全隐患。为此必须要严格、细致的进行泵管线的设计,首先采用的入口支架最好是可以进行调节的,这样就能够根据实际的情况对入口高度、角度进行对应的调节;其次要将入口管道及阀门装置设计于泵的前端偏侧一方,在设计过程中还要对管道内可能发生气体阻塞的情况提高重视,可采用顶平安装的方式防止气阻现象;最后还要对尽可能选择材质较为柔韧的管道,这样便能够保证在管线弯曲的位置能够进行合理的设置,同时还要确保泵嘴承受的压力在安全的范围内,不然就需要对其进行力学补偿。
2.4合理设计塔、容器管线
塔和容器管线的设计作为连接不同管道的重点,其对管道的设计具有十分重要的影响,因此两者的设计要与设备未来的使用相匹配。塔和容器管线的设计主要在于分馏塔连接方式的不同,分为与回流罐和汽提塔两种连接方式。前者主要关注调节阀位置,由于分馏塔的控制原理是热旁路的操纵,因此在进行设计时更为考量热旁路,以设计调节阀位置,进而实现与回流罐的连接;而后者则主要关注调节阀组,即通过汽提塔位置的不同进行设计。
2.5阀门安装方法
安装人员可按照实际工艺需求,将阀门安装在一个显而易见的位置上,这样一来就能够提升维修、更换的便捷性。同时在安装过程中要确保各个手轮的间距在10cm以上,并确保阀门以水平方向进行安装。对于一些输送毒害性强、易燃易爆介质的管道可采用管口直连的方式进行安装;在消防阀门的安装中,必须要注重操作的安全性,最好采用分散设置的方式,将其安装于控制室之后,这样就能够提升操作的便利性。在化工工艺管道安装中,若没有特殊的要求阀门是不能够设置于水平方向的管道上,同时若无特殊要求,设置的调节阀也不可出现倾斜。
结语
化工企业的安全生产与管道的设计、安装密切相关,因此相关工作人员既要使得管道设计符合规定标准,满足相关要求,又要在安装时增强管道焊接质量的控制以及管道防腐工艺的完善,并时刻注重质量检测结果的分析和改善,从而使得化工管道项目实现高质量目标,以使得化工企业实现更为安全、稳定的发展。
参考文献
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