浅析石化行业给排水管网设计优化与施工质量控制

摘  要：为满足国家和地方政府对安全环保、节能减排的相关要求，石化企业在基建过程中，应严格做好给排水管网的设计和建设工作，提升设计和施工质量，同时将节能技术应用于供水、排污管道工程中，确保给排水管网高效稳定运行。本文重点对石化行业给排水管网工程设计和施工质量控制進行了分析，并提出了具体措施和方法。

关键词：石化行业;给排水管网;质量控制

引言

在现代社会，由于人口急速增长和工业快速发展，环境污染和能源浪费问题日益严重。特别是在石化行业，安全环保以及节能工作形势尤为严峻，石化企业每天消耗大量水资源，同时排放大量污水，因此石化行业给排水管网的设计和建设尤为重要。为满足国家和地方政府对环保、节能减排的相关要求，各石化企业在基建过程中，应严格做好给排水管网的设计和建设工作，并将节能技术应用于供水、排污管道工程中，确保给排水管网高效稳定运行。作者根据石化企业现状和相关工作经验，对石化企业的给排水管道设计优化和质量控制要求进行了简要分析。

1背景介绍

在石化企业基础建设过程中，给排水管网的设计与建设质量尤为重要。给排水管网的设计和施工质量对日后企业在生产稳定运行、消防安全、水体风险防控以及节能降耗方面有着直接影响，是企业能否长期稳定运行，实现持续效益的关键所在，因此必须引起企业的高度重视。

2石化企业给排水特点

石化企业给排水系统与一般建筑给排水系统有着明显差异，石化企业给排水系统的特点主要体现在以下几个方面。

第一，工艺用水要求高。石化专用设备对供水压力、水量及水质有着严格的工艺要求，一旦供水条件无法满足设备的运行工况，可能引起设备联锁反应，轻则导致设备单机停车，重则导致整套系统联锁停车，造成巨大经济损失。因此给排水管道口径、布局、水力计算等设计参数尤为重要，需要设计人员统筹考虑，确保供水条件能够满足设备使用要求。第二，石化企业给排水水种较多，包括一般生产用水、特殊生产用水（沉淀水、除盐水等）、生活用水、循环水、中水、雨水以及各类污水等，因此管网布局错综复杂，设计人员需要精心设计管网布局、高程以及走向，避免施工时遇到管道交叉无法施工等情况。第三，石化企业生产、生活用水量较大，管网设计不合理或材质选用不正确，容易引起管道爆管渗漏或者超量使用，导致大量水资源的浪费，不利于节能降耗。第四，石化企业存在较大的火灾爆炸风险，因此对消防系统的设计要求较高。一旦发生火灾等险情，消防管道设计是否合理，消防水压力和水量能否满足灭火要求，是关系企业能否及时消除险情，影响企业本质安全的重要因素。第五，石化企业污水排放量大，且污水中污染物负荷较高，若雨污管线设计或管道材质选用不合理，很容易导致雨污互窜和污水渗漏，造成水体风险事故，引发环保事件。

3石化企业给排水管网存在的问题

3.1 给排水管网布局不合理

对于石化企业基建工程，给排水管网的建设成本较高。为了压降成本，项目管理者会不断调整管网走向，缩短管道长度，最终使管线布局明显趋于不合理，不仅严重影响管道运行稳定性，还容易引起严重安全隐患，不利于石化企业的稳定发展。

3.2给排水管网设计水平偏低

虽然近几年我国给排水管网设计技术有了明显提升，但总体来看我国对给排水管网的设计研究较国外发展相对滞后，特别是在石油化工行业，给排水管网设计能力和工程应用技术与国外仍有较大差距。从石化企业实际管网运行情况看，多家企业存在管网容量不足、管道渗漏、无法稳定保供生产等各类情况。

3.3 给排水施工质量把关不严

除给排水管道设计外，给排水管道的施工质量也是影响管道能否长久稳定运行的重要影响因素。目前多数企业存在因给排水施工质量把控不严而导致管网无法稳定运行的情况，主要包括两类：一是对管道材质的质量把关不严，包括钢管、混凝土砼管、塑料管等，没有从设计、采购、验收等各方面进行严格审核把关，导致管道材料滥用，管道材质无法满足介质运行要求。二是对管道施工质量把关不严，没有严格按工序进行工程质量验收，导致施工质量明显较差，影响管道运行安全。

4石化给排水系统设计要点

4.1 管道布置

在给排水管道设计中，首先应考虑各类管道的平面布置、管道间的空间距离，在我国化工给排水管道设计规范中也对相关参数提出了明确要求。因此，设计人员应严格按照设计规范，同时结合企业实际占地面积、现场构筑物等综合考虑，最终设计出最优化管道布置图。当发生管道交叉时，应遵循以下几点规则：一是新建管道应避让已有管道，二是小口径管道避让大口径管道，三是压力流管道避让重力流管道。

4.2 管阀的选择

对于化工企业给排水管道，应特别重视阀门的选型设计，不同的阀门具有不同的特点和适用性。例如蝶阀通常比其他阀门更轻便、操作简单灵活，使用成本相对较低，但蝶阀同样存在许多弊端，包括质量相对较差，使用寿命短，阀门无法关严，影响管道排水性能等。而闸阀质量相对稳定，密封效果好，使用寿命长，但价格较高，安装难度大，且不适用于需频繁调节的管道工况。因此，我们通常在大口径管道，需要流量调节的情况下使用蝶阀，而对于一些介质特殊，密封要求高的管道，则需要使用闸阀。

4.3 管道材质选择

在进行给排水管道材质选择时，应根据使用场景针对性选材。在给水管道上，应重点考虑供水可靠性。通常情况下，小口径供水管选用镀锌钢管，大口径供水管选用球墨铸铁管，或者使用新型管道材质，重点要考虑管道对供水水质是否有不利影响。在排水管道上，主要结合排水的水质特点，选择合适的材质，一般可选用不锈钢管、碳钢管或者衬塑管等。

4.4 给排水管网水力计算

在进行石化企业给排水管网设计时，应对企业的用水量需求和用水信息进行统计和测算，主要用水信息包括生产用水量、生活用水量、消防用水量、中水回用量以及用水压力需求等。根据用水信息，结合管网布置图，对局部管道的口径、压力等参数进行合理计算，必要时可以选择计算机模拟工具进行测算，保证水力计算的准确性。同时，在设计过程中还要结合企业长远发展，尽量考虑预留管道设计余量，以保证企业后期扩张发展需求。

4.5管网设计校核

在完成给排水管网设计后，应对管网能力进行校核。重点是验证管网在最不利条件下能否满足安全稳定运行要求，对水泵最大供水条件、最大事故水量、最大雨水量等极端条件下的管网压力和水量进行校核，验证管网设计的准确性和合理性，确保管网运行能够应对任意工况条件。

4.6给排水节能技术的设计应用

4.6.1生产用水节能

第一，采用变频供水设备。石化企业的生产用水量大，水压要求较高，受不同生产系统开停车等因素影响，系统管网压力波动大。如果采用定频供水，需要维持管网高压运行，造成水泵能源浪费。而采用变频设备，可以根据用户生产用水量实时变频调节，减少水泵能耗损失，实现节能降耗。因此，在生产供水设计中，应重点考虑变频供水设备的使用。

第二，水资源的再利用。除了新鲜水外，许多水资源都可用于化工企業的生产，此部分水资源可重复使用，有助于降低能源消耗并降低成本。一般来说，水的再利用主要是指通过水的分配和排水系统来实现，也就是说，石

化生产中使用的水经过一定的处理后，可以重新用于供水系统。最常用的回用水包括中水、蒸汽冷凝水、雨水等，其中中水、雨水可以用于循环水补水、绿化以及污水调质等，蒸汽冷凝水可以用于除盐水补水等。这部分水的重复使用，可以大大减少企业取水量，节省更多的水资源，因此在设计过程中应重点予以考虑。

第三，实行分区供水。石化企业内用水点多，且分散较广，每一处用水点对水压的要求也不尽相同。一般情况下，低层建筑物对水压要求较低，高于五层的建筑物对水压要求较高，需要在高层建筑物上安装二次加压装置以保证生产水供应。此种方式相对不经济，同时需要建设二次储水池。如果通过合理布局生产水管网，实行分区供水，则可以显著降低二次加压导致的能耗损失。

4.6.2生活用水节能

首先选择合适的配水器具，使用生活水必须使用节水管道、卫生设施和供水设备。为了节约用水，具有节能效果的设备应尽可能多地用于办公楼、宿舍和其他石化企业建筑工地等。与此同时，还应采取相应的节能措施，包括利用中水进行冲厕水和绿化用水。对于设备的选择，应重点选用节能、节水设备，如节水淋浴喷头、节水马桶等。通过节约用水促进能源消耗下降，进而达到节能降耗效果。

4.6.3 排水系统管道节能

在进行石化企业排水系统设计时，应进行分类考虑。厂区内收集的雨水水质较好，可以直排河流，或者回用于其他生产装置。生活污水与生产污水水质不同，应分类收集处理，以降低后续污水处理的难度。因此，在排水管网设计时，应至少将排水管道分为雨水、生产污水和生活污水系统。对于特殊的生产污水，还应该单独收集预处理，避免污水混合后对污水处理系统产生冲击，同时也能降低污水处理能耗，确保污水系统经济运行。

4.6.4提高给排水系统的合理性

由于石化企业供水和排水系统结构比较复杂，相关构筑物的结构也不太规则，因此给排水系统的优化设计难度较大。设计人员必须结合建筑物本身结构优化，利用建筑水利和排水技术，对给排水管网进行不断优化，提高给排水系统的合理性，使管网布局更科学，最终确保实现管网节能运行。

5给排水管网施工质量控制与管理

5.1材料、设备、构配件质量管理

首先要选择有质量保证的合格供应商，对进场材料设备及时进行检查、发现和处理质量问题，核查质量合格证明文件及检验报告，杜绝不合格产品进场。材料、设备、构配件入库及复验后应有明确标识，无标识或标识不清的设备材料不得发放。在设备、材料、构配件进场后，应在现场建立材料二级库房，材料要分类存放，专人专管，并建立台账。设备、材料、构配件运往现场安装前，必须进行检查、验收，做好自检记录，向监理工程师进行报验，确保材料的可追溯性。项目设计量器具管理员对项目中使用的计量器具进行归口管理，制定项目计量器具计划、计量器具的管理和控制办法，如计量器具的采购、校验、状态标识以及使用管理等制度。项目部计量器具管理员对本项目使用的所有计量器具登记建帐，并保留校验证明，保证项目质量控制的各个场所使用的计量器具均应合格、在周检期内且标识正确。

5.2钢筋混凝土工程质量控制与管理

工程的混凝土施工部位应设有钢筋混凝土检查井，管道及检查井垫层，管道带型基础。钢筋混凝土检查井在板扎钢筋时要预埋防水钢套管，并安装爬梯，在预制检查井钢筋隐蔽验收中，应重点对钢筋的规格、材质、间距、连接方式、保护层厚度及预埋钢套管、预埋爬梯的位置和尺寸进行检查。此外，对于深度大于6米的检查井，其井室钢筋均应放大一级。模板施工应保证接缝不漏浆，模板刚度、强度、垂直度要符合设计规范要求，模板与混凝土接触面涂刷隔离剂。浇筑前，模板要浇水湿润且模板内表面不得有杂物。工程使用抗渗混凝土，混凝土应有组成材料的混凝土配合比及质量合格证明。混凝土到现场后应做坍落度测试，不满足施工要求的混凝土不得使用。浇筑过程中应振捣到位，同时预留同条件养护和标准条件养护混凝土试块。混凝土浇筑后，为防止混凝土开裂，应及时对钢筋混凝土检查井保湿养护，并连续养护至规定龄期。混凝土检查井拆模应严格控制拆模时的混凝土强度，拆模后要对止水螺杆头进行防锈处理，然后使用水泥砂浆、防水剂等填充孔洞并抹平，同时还要对检查井井壁及底板做防腐处理。管道及检查井垫层混凝土和带型基础的控制措施与检查井一致。同时，要严格控制垫层的标高，标高应与图纸一致，带型基础顶标高要与管中心标高一致，模板的质量控制主要体现在垫层的宽度和高度应满足设计要求。

结束语

综上所述，随着国家对安全环保和节能减排要求的不断提高，石化企业必须重视给排水管网的设计优化和施工质量控制，重视节能技术在给排水系统的应用。通过不断提升设计和施工质量，进一步优化给排水系统，通过持续引入节能技术和措施，降低给排水管网运行成本，实现节能降耗，确保企业的可持续发展。

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作者简介：冼军（1989.11），汉族，男，江苏扬州人，工程师，研究方向：工程管理。