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摘要：管道安装工程是化学工程建设中一个重要的组成部分，设计是源头。如果设计未考虑周全，等到发现再整改，就会增加施工难度，不但浪费人力物力，还会耽误施工进度，同时施工质量的好坏直接影响工程质量。下面就化工工程管道设计安装中出现的常见问题，进行原因分析并提出防治措施，为今后管道安装工程提供借签作用，防治重复发生，提高施工质量和效率，确保项目节点。
关键词：化工管道;设计安装;问题分析;优化策略
中图分类号：TQ050.7 文献标志码：A
引言
随着我国社会经济不断发展和科学技术的日益进步，化工行业发展空间也越来越大，而管道工程作为化工行业中一个重要的领域，管道的设计和安装直接影响化工工程质量。本文简要分析设计或安装现场存在的常见问题，针对这些问题，提出了相应的措施。
1、化工管道设计与安装环节存在的问题分析
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）管道压力设计值不满足输送物料的实际需求，这就会造成管道压力偏低，对于易发生聚合反应的物料易引起超压现象，提高了管道发生超压损坏的风险。（2）对于管道的附件设计存在不合理问题，例如，对于未按照要求对管道进行保温或保冷设计，在输送熔点较高的物料时，无保温或伴热设施就容易使管道出现低温脆性断裂或是超压断裂等问题;在输送沸点较低的物料时，如果管道保冷性能不达标，就有可能引发物料在常温下出现沸腾现象，管道也会面临超压的风险。（3）对于管道的材料没有进行合理选择，化工管道输送的物料通常具有较强的酸、碱性或是较强的腐蚀性，如果管道材料没有满足实际的耐腐蚀性，就会影响管道的使用寿命，造成化工工程出现质量和安全隐患。
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。
1.3管道安装环节存在的问题
管道安装不合理，不但可能造成生产困难，严重时可能造成安全事故。若管道安装在疏散通道，可能造成操作工人在紧急情况下的逃生失败;若上部管道安装过低或下部管道安装过高，可能造成操作工人碰头或拌脚;若阀门安装过高或过低，可造成生产工人操作困难;若安全阀的根部阀门未设铅封，可能被操作工误关使安全阀失去保护作用;若过滤器安装过低，可能导致过滤网无法及时更换进而导致输送泵损坏，若调节阀组立面安装时，调节阀组被安装在旁路阀上方或调节阀被安装在垂直管道上，可能导致阀组内管道焊缝开裂，物料泄漏;若高温介质管道未做热补偿，可能导致管架变形或管道从管架上滑落断裂。
2、化工工艺管道设计要点研究
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，布置室外的工藝水管增设绝热层防止管道在冬季结冰。
2.2泵的管线设计安装
（1）泵的进口管道应尽可能短、少拐弯，不应存在“气袋”，管道应满足泵的“汽蚀余量”的要求;（2）泵前安装有过滤器的，过滤器应有滤芯抽出的空间;（3）对于水平吸入的离心式输送泵，当泵入口处有变径时，应采用偏心异径管。当管道从下向上进泵时，异径管应顶平安装，当管道从上向下进泵时，异径管应顶平安装，并在低点设置排净，但当输送介质含有固体或浆料时，偏心管应底平安装;（4）为防止泵出口液体倒流引起泵的叶轮倒转，泵出口宜装有止回阀;（5）泵出口管道一般都需要变径，当泵出口在泵体上部时，出口管道上应安装同心异径管;当泵出口在泵体侧面时，可参照泵进口偏心异径管的设置形式;（6）泵出口压力表应安装在泵出口与第一个切断阀之间的管道上，压头朝向操作面便于观察;（7）输送介质温度大于200℃时，应在泵的出口阀（组）前后设置小流量回流的暖泵管道，（8）输送液化烃、液氨、液氯或处于泡点状态的液体，应设置平衡线防止进泵液体产生蒸气或气泡造成泵汽蚀。
3、化工工艺管道安装质量控制措施
3.1贯彻实施相关焊接检测制度
化工管道的焊接施工应按照相关规范进行焊接检测，检测人员可应用无损检测技术对其进行质量检测，如果发现质量问题应及时进行处理，在确保管道焊接质量在规范范围内，方可进行下一施工程序。同时，管理人员也需要不断强化自身监督管理职责，以保证化工管道焊接作业质量的提升。
3.2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。
结束语
综上所述，作为一名合格的管道设计师根据介质不同的压力、温度、毒性和防爆等性能确定管道等级而选用不同的材料，它是设计的基础。金属材料与非金属材料性能都要了解，尤其要重视淘汰的材料。管道设计的标准、规范要熟悉，管道布置的空间感要强，管道组成件的使用、布置原则要记，材料统计要细。还要熟悉管道施工程序、材料使用、焊接和检验要求等。
参考文献
[1]中华人民共和国国家标准.GB50235-2010《工业金属管道工程施工规范》.中国计划出版社，2011，6，1.
[2]中华人民共和国行业标准.SH/T3541-2007《石油化工泵组施工及验收规范》.中国石化出版社，2007-07-01.
[3]中华人民共和国行业标准.HG20203-2000《化工机器安装工程施工及验收规范》.化学工业出版社，2004-03-01.
[4]曲昭嘉等编.简明管道支架计算及构造手册.机械工业出版社，2002-08-08.
关键词：化工管道;设计安装;问题分析;优化策略
中图分类号：TQ050.7 文献标志码：A
引言
随着我国社会经济不断发展和科学技术的日益进步，化工行业发展空间也越来越大，而管道工程作为化工行业中一个重要的领域，管道的设计和安装直接影响化工工程质量。本文简要分析设计或安装现场存在的常见问题，针对这些问题，提出了相应的措施。
1、化工管道设计与安装环节存在的问题分析
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）管道压力设计值不满足输送物料的实际需求，这就会造成管道压力偏低，对于易发生聚合反应的物料易引起超压现象，提高了管道发生超压损坏的风险。（2）对于管道的附件设计存在不合理问题，例如，对于未按照要求对管道进行保温或保冷设计，在输送熔点较高的物料时，无保温或伴热设施就容易使管道出现低温脆性断裂或是超压断裂等问题;在输送沸点较低的物料时，如果管道保冷性能不达标，就有可能引发物料在常温下出现沸腾现象，管道也会面临超压的风险。（3）对于管道的材料没有进行合理选择，化工管道输送的物料通常具有较强的酸、碱性或是较强的腐蚀性，如果管道材料没有满足实际的耐腐蚀性，就会影响管道的使用寿命，造成化工工程出现质量和安全隐患。
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。
1.3管道安装环节存在的问题
管道安装不合理，不但可能造成生产困难，严重时可能造成安全事故。若管道安装在疏散通道，可能造成操作工人在紧急情况下的逃生失败;若上部管道安装过低或下部管道安装过高，可能造成操作工人碰头或拌脚;若阀门安装过高或过低，可造成生产工人操作困难;若安全阀的根部阀门未设铅封，可能被操作工误关使安全阀失去保护作用;若过滤器安装过低，可能导致过滤网无法及时更换进而导致输送泵损坏，若调节阀组立面安装时，调节阀组被安装在旁路阀上方或调节阀被安装在垂直管道上，可能导致阀组内管道焊缝开裂，物料泄漏;若高温介质管道未做热补偿，可能导致管架变形或管道从管架上滑落断裂。
2、化工工艺管道设计要点研究
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，布置室外的工藝水管增设绝热层防止管道在冬季结冰。
2.2泵的管线设计安装
（1）泵的进口管道应尽可能短、少拐弯，不应存在“气袋”，管道应满足泵的“汽蚀余量”的要求;（2）泵前安装有过滤器的，过滤器应有滤芯抽出的空间;（3）对于水平吸入的离心式输送泵，当泵入口处有变径时，应采用偏心异径管。当管道从下向上进泵时，异径管应顶平安装，当管道从上向下进泵时，异径管应顶平安装，并在低点设置排净，但当输送介质含有固体或浆料时，偏心管应底平安装;（4）为防止泵出口液体倒流引起泵的叶轮倒转，泵出口宜装有止回阀;（5）泵出口管道一般都需要变径，当泵出口在泵体上部时，出口管道上应安装同心异径管;当泵出口在泵体侧面时，可参照泵进口偏心异径管的设置形式;（6）泵出口压力表应安装在泵出口与第一个切断阀之间的管道上，压头朝向操作面便于观察;（7）输送介质温度大于200℃时，应在泵的出口阀（组）前后设置小流量回流的暖泵管道，（8）输送液化烃、液氨、液氯或处于泡点状态的液体，应设置平衡线防止进泵液体产生蒸气或气泡造成泵汽蚀。
3、化工工艺管道安装质量控制措施
3.1贯彻实施相关焊接检测制度
化工管道的焊接施工应按照相关规范进行焊接检测，检测人员可应用无损检测技术对其进行质量检测，如果发现质量问题应及时进行处理，在确保管道焊接质量在规范范围内，方可进行下一施工程序。同时，管理人员也需要不断强化自身监督管理职责，以保证化工管道焊接作业质量的提升。
3.2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。
结束语
综上所述，作为一名合格的管道设计师根据介质不同的压力、温度、毒性和防爆等性能确定管道等级而选用不同的材料，它是设计的基础。金属材料与非金属材料性能都要了解，尤其要重视淘汰的材料。管道设计的标准、规范要熟悉，管道布置的空间感要强，管道组成件的使用、布置原则要记，材料统计要细。还要熟悉管道施工程序、材料使用、焊接和检验要求等。
参考文献
[1]中华人民共和国国家标准.GB50235-2010《工业金属管道工程施工规范》.中国计划出版社，2011，6，1.
[2]中华人民共和国行业标准.SH/T3541-2007《石油化工泵组施工及验收规范》.中国石化出版社，2007-07-01.
[3]中华人民共和国行业标准.HG20203-2000《化工机器安装工程施工及验收规范》.化学工业出版社，2004-03-01.
[4]曲昭嘉等编.简明管道支架计算及构造手册.机械工业出版社，2002-08-08.