石化装置施工中存在的问题及其处理_唐琳.pdf

2023 年 第 1 期 化学工程与装备 2023 年 1 月 Chemical Engineering&Equipment 187 石化装置施工中存在的问题及其处理石化装置施工中存在的问题及其处理 唐 琳（大庆石化工程公司，黑龙江 大庆 163711）摘摘 要：要：针对于石油化工类项目的施工现场常见问题，分类处理，分析其产生原因以及其可能导致的后果，并提出解决建议。将设计参与施工的节点提前，参与施工规划、指导、检查，将有利于减少施工反复，及时排除施工及操作隐患。关键词：关键词：施工；石油化工；设计；管道 近年来，随着对石油和天然气的需求增加，石油化工项目的建设也逐年增加，人们非常重视石化工程施工的安全管理和控制1，针对于此，制订了很多国家和行业的规范。但现场施工的问题繁杂，即使有规范约束，仍会出各种问题，等结果出来或三查四定之后再返工，费时费力且难以解决。现讨论几种具有代表性的现场问题，如尽早意识到此类问题会导致的后果，在施工初期及时干预，及早规划，可避免后期返工带来时间上和金钱上的浪费。现场施工问题 1 1 重力流系统重力流系统的的施工顺序施工顺序 在石油化工生产装置中，生产出的物料经常需要以重力为动力输送。对于重力流设备的安装，尤其是以垂直管道相连的重力流设备，由于设备制造误差和土建的施工误差，会导致设备就位后管口的位置和设计文件有偏差，重力流管线上下设备间管口有角度，无法连接。见图 1 对于重力流系统的安装，应明确施工范围，由设计方确认所涉及的设备，管道和结构。在此系统的施工初期规划施工顺序，避免由于各种误差导致无法安装的现象。优先安装主要的、较难移动的设备，然后以重力流管线的相连的设备管口为基准，详细调整与之相连重力流设备的定位，再安装相连设备的支撑梁，安装相对容易安装的重力流设备，保证管口之间的相对位置和安装角度要求，最后安装管件，实现误差在允许范围内的系统管路直连。图图 1 1 重力流设备间管口位置偏差重力流设备间管口位置偏差 2 2 仪表电气设施仪表电气设施的安装的安装 在现场施工过程中，电气仪表施工常在管道施工之前。但由于现场施工人员没有看过完整的设计资料，缺乏对空间利用的整体概念，导致仪表电气设备在现场的安放影响检修操作，甚至阻断逃生通道的情况频频出现，见图 2，图 3。施工时应以设计文件为依据，明确设计理念，统筹结构、管道等各专业的空间利用，减少此类情况的发生。图图 2 2 槽盒槽盒阻碍阀门操作阻碍阀门操作 图图 3 3 穿线管穿线管影响影响直梯直梯通行通行 DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.01.055188 唐 琳：石化装置施工中存在的问题及其处理 图图 4 4 槽盒槽盒设置在设置在易燃区易燃区 图图 5 5 操作柱操作柱阻断阻断逃生通道逃生通道 首先，应尽量避免在有火灾危险的地方设置槽盒，例如安全坑，易燃气体泄漏点附近。有的仪表阀门会缠绕仪表风的橡胶管，一旦起火仪表风管熔断，阀门自动关闭阻隔物料，此类区域中间设置间隔，见图 4，万一起火要把范围限制住，尽量避免安装槽盒。另外，如两个设备之间净距比较小，操作柱要避开设备间区域，见图 5，保证检修通道的畅通，可放置在设备两侧。其次，可拆卸平台，设备人孔检修区域、设备搅拌器的吊装区域，设备填料的装卸区域等，都要避免槽盒、穿线管、仪表箱、操作柱等。设计文件对此类区域有明确的标识，需要将此类空间的设计要求贯彻到施工中去，在施工过程中实现空间的预留，使此类空间的设计目的得以满足。否则施工后期返工，电缆敷设之后长度有限，可调整余地不多，不会有好的效果。3 3 管道和槽盒支架安装管道和槽盒支架安装 随着装置安装的工期越来越短，为了抢时间，施工会事先预制管道支架。但由于管道预制误差和结构安装误差，现场出现大量管道支撑与结构位置不匹配的情况。管道支架的支撑面一般都不会很大，和支撑梁的接触面则可能更小，一旦有偏差，轻则产生扭曲力，重则管道支撑没有有效的支撑梁。立管上的支架通常需要结构的支撑梁作为支撑，如果支架与支撑梁之间有高度差，使得支撑梁失去了原设计的支撑作用。而补充措施则不可避免的增加了剪切力，并不利于力的传导。管架问题处理起来工作量大，情况复杂，如果施工人员对此习以为常，不作处理也是经常出现的事情，这给管系的稳定性造成了极大的隐患。针对于此，一定要事先由设计方组织培训，提高施工人员的安全意识和责任心，施工后要有专门的设计人员检查复核，尤其要注意特殊管架、振动管系和高、低温管系。同时，也需要施工人员注意以下几点：（1）认真看图纸。导向、限位、防震等措施设计文件中有，就不能省略。曾有现场管廊上的主管导向和限位架均未按照图纸安装，导致通物料后管线震动十分厉害，甚至管道断裂。支架形式和安装距离也要严格遵守设计文件，如图10 中的支架形式就不合适，不稳定性大。（2）如果现场需要支撑材质替代，应优先保证受力的要求。（3）如果管道支撑需要安装护板，则应现场依据实际情况安装。如果支架事先预制，现场护板的位置和结构支撑梁的位置对不上，想要实现管道支架的正确安装就会非常困难。4 4 管道阀门安装方向管道阀门安装方向 阀门安装经常会出现手轮无法操作，阀门安装方向错误，检维修空间不足等情况，这类问题会在三查四定阶段大量返工。过滤器，疏水器、泵、压缩机乃至撬块等阀门虽然为厂家自带，但阀门的安装方向也需要根据实际情况调整，否则一旦装置投产，会给操作造成很大困难。有的阀门有安装方向的要求，这种要求一般会在阀门样本和阀门本体上有所体现，但很容易被现场施工人员忽略。尤其是特殊球阀、特殊闸阀、控制阀等。厂家的要求在设计文件中难以体现，也鲜有施工人员会去阅读了解，所以需要采购、厂家、设计之间沟通，如有特殊要求，及时地反馈到现场。针对现场阀门的安装问题，施工需要注意以下几点：（1）以设计文件为依据，在不与设计沟通的情况下不可以随意调整阀门方向。（2）结合厂家阀门的实际情况，保证阀门的安装方向正确。阀门的安装位置须符合阀门结构特点和操作要求，注意手轮方向，使操作员应易于接近、操作、维护阀门。（3）安装阀门前应完成管道的吹扫，避免杂质冲到阀门内破坏阀体，导致在阀门安装后运行过程中造成渗漏、损坏等问题。5 5 设计人员设计人员在在施工中的施工中的作用作用 石油化工装置具有很高的危险性，若施工质量有瑕疵，则对日后的运行和操作埋藏着巨大的风险隐患，因此，施工质量管理与控制一直是重点工作项目。除了投入巨大资金引进现代化的施工技术与设备2，缩短工期追求提升效率之外，提高施工人员素质，加强施工过程中设计与施工的沟通，将设计理念切实落到实处势在必行。（下转第（下转第 16160 0 页）页）160 李换朝：同轴输出自转与公转传动系统参数优化设计 表表 2 2 优化结果优化结果 初始齿数 整体径向尺寸 mm 体积 mm3 1Z 2Z 3Z 3Z 4Z 5Z 6Z 优化前 65 30 19 29 115 87 81 144 8420.5 优化后 22 21 20 54 31 25 30 85 1681.75 如果材料相同，传动系统的体积越小，那么它的重量就越小。在满足强度等要求的前提下体积越小，整个系统越紧凑，可以节省材料，节约成本。在偏心转子传动系统的设计中，体积的减小即传动系统重量的减轻，对提高系统的平稳性也有重要意义，所以体积因素是评价传动系统优劣的一个十分重要的因素。由表 2 所示的优化结果可知，在优化前系统确实存在零件选取安全系数过大，造成系统笨拙，过于庞大，有很大的优化空间，使用二次序列规划法优化后达到了优化系统体积的目的，较之未优化前的方案有很大的改进。传动系统整体径向尺寸较优化前减少了 40.97%，系统体积减小了 80.03%。3 3 结结 论论 本文在偏心转子工作原理的基础上，建立了偏心转子同轴输出自转与公转传动系统整体径向尺寸最小的优化模型，提出了传动比约束条件、同轴约束条件、偏心约束条件及内外齿轮几何约束条件，运用二次序列规划法对其进行了求解分析该结果满足使用要求，本文的研究对偏心转子传动系统的优化设计具有指导意义和工程应用价值。参考文献参考文献 1 百年耐驰 泵业先锋J.通用机械.2008(10):44-45.2 瞿金平,张桂珍,殷小春.一种偏心转子体积脉动形变塑化输运方法及装置：CN104002447AP.2015.3 张海琛.基于拉伸流变的 UHMWPE 熔融挤出过程及其结构与性能研究D.华南理工大学,2016.4 瞿金平,张桂珍.一种同轴输出自转与公转的传动方法与装置：20150407898.9P.2015.5 郭芳.立式捏合机行星齿轮传动系统齿轮质量优化设计D.华中科技大学,2013.6 Fang G,Xiwen L,Hongxia X,et al.Compound Gear Box Torque Analysis of Vertical MixerZ.Shanghai:2012581-584.7 陈向东.基于 MATLAB 的齿轮传动系统优化设计J.化学工程与装备,2019(09):185-187.8 刘永平,魏凌强,魏永峭,等.行星齿轮传动系统的降噪研究及参数优化J.机械设计与制造.2022(02):203-208.（上接第（上接第 188188 页）页）_ 在整个石化项目中，设计工程师的专业知识和技能直接决定了施工安全。引导施工人员正确理解整个项目，培养施工人员的读取理解设计文件的能力，针对施工人员进行学习和培训，是设计理念能够体现在实际操作中的重要手段，也是提升设计质量的关键一环。赋予项目设计者一定的管理施工实权，以便其能够更好地参与到石化工程质量管理与控制当中。包括施工人员的培训、监督以及最后的验收工作等。只有充分发挥设计者的职能效应，石化工程质量才能获得更好地管理。6 6 结结 语语 在石化工程施工中，除了避免工程管道的安装和施工的危险，也要避免返工和浪费，提高施工质量。根据目前的实际情况，有必要尽早让设计参与施工，发现和分析施工过程中的隐患，严格遵守安装标准，制定有效的解决方案，从根本上加强施工安全管理，提高石化项目整体安全，促进石化企业健康可持续发展3，为国民经济安全发展做出更大贡献。参考文献参考文献 1 周倩.石油化工设备及施工质量管理与控制的思考J.化工管理,2017(22):26.2 徐堃.石油化工设备及施工质量管理与控制的思考J.科技创新导报,2015,12(21):219-220.3 何光举.石油化工安装工程施工质量管理与成本控制研究J.化工管理,2014(36):183-184.