制药化工合成管道工程施工要点

制药化工合成管道工程施工要点邓晓锋1秦保振2（河北莹玛涵制药设备有限公司）摘要：依据GB50235-2010工业金属管道工程施工规范和HG-T20675-1990化工企业静电接地设计规程，结合我公司在施工中遇到的一些问题，笔者对制药化工合成管道施工中需要引起注意的细节进行阐述，希望对读者有所帮助。关键词：防静电；水压试验，管道吹扫，非金属管道安装0引言制药化工合成管道的安装施工不同于民用建筑的给排水管道，因为化工合成区域一般都处在防爆区，防爆区内的所有管道都需要有效接地；另外，一些输送特殊介质的管道还需要特别引起注意。比如输送易燃易爆液体的管道，尤其需要考虑防静电；输送乙二醇溶液的管道，要考虑合理泄压等，非金属管道的安装要做好防变形措施等。为此，笔者将结合规范规程和施工经验对一些常见的问题进行一一分析。1有机溶剂管道的安装要点有机溶剂一般都具有易燃性、易爆性、静电荷易积聚性的危化品。易燃易爆液体在管道内输送过程中，在出口处无故起火爆炸时有发生，此即静电放电所致。因此，消除静电是有机溶剂管道设计施工的重点。消除静电一般从以下三方面采取措施：A．降低静电荷生成量，杜绝静电放电现象；B．安全释放静电，即静电接地，避免对地绝缘的导体出现；C．中和静电荷。1.1降低静电荷生成量降低静电荷生成量，杜绝静电放电现象，一般采取的措施是降低输送流体的流速。有的国家根据物质的电阻率限制允许流速，其推荐值如下：1）电阻率≤105Ω.m时，其流速可控制在≤10m/s;2）电阻率=105～109Ω.m时，其流速可控制在≤5m/s;3）电阻率＞109Ω.m时，其流速可控制在≤1.2m/s.下面我们来看一下常见易燃易爆液体的电阻率图1常见易燃易爆液体的电阻率由图1可以看出，甲醇和丁酮的流速应控制在≤10m/s；乙醇、1,1二氯乙烷、1,2二氯乙烷和丙酮的流速应控制在≤5m/s；笨、甲苯和二甲苯的流速应控制在≤1.2m/s.1.2静电接地静电接地的主要作用是泄露和导走带电物体上的静电荷，静电接地连接系统是静电接地中的一个重要环节1）所有金属装置、设备、管道、贮罐等都必须按标准进行接地。不允许有与地相绝缘的金属设备或金属零部件；2）亚导体或非导体应作间接接地，或采用静电屏蔽方法，屏蔽体必须可靠接地；3）不宜采用非金属管输送易燃液体。如必须使用，宜采用可导电的管子或内设金属丝、网的管子，并将金属丝、网的一端可靠接地、或采用静电屏蔽。1.3中和静电荷静电中和器是消除和减少静电的金属容器，一般装在管道末端，通过不断向管道注入与燃油电荷极性相反的电荷来达到消除静电的目的。下面笔者通过图2的实例来说明一下消除静电。图2反应釜配管图2中的吸料管推荐采用金属管，如果用非导电管，则需要对吸料管做静电屏蔽；图2中的放料阀门推荐用金属阀，且反应结束后，静置一段时间再放料；图2的汇集管安装不合理，如果反应釜顶部接口数量足够多，建议将物料管（内衬PTFE材质）和氮气管（316L材质）分开，因为PTFE不导电，氮气的流速比较快，氮气冲刷汇集管会形成静电积聚，且金属爆破片很薄，一旦爆破片接地不牢靠，就会在爆破片处形成尖端放电，此处的安全隐患巨大。2乙二醇管道安装要点2.1在系统管道最高处设自动排气阀系统管道中的排气阀能有效将管道中的气体排出，使乙二醇完全充满管道，减少水锤，运行平稳，提高冷却速度。2.2在主管道上设置膨胀水箱由于乙二醇的渗透性和膨胀性比水大，因此需要对乙二醇系统进行有效泄压，设置膨胀水箱2.3避免局部管道与主管隔离避免局部管道与主管隔离也是为了对乙二醇管道的有效泄压，下面通过图3开式乙二醇系统来加深对2.1,2.2,2.3的理解。图3开式乙二醇系统需要注意的是阀门A在任何时候都不能完全关闭，给换热器中的乙二醇溶液提供压力释放口。2.4水压试验1）液压试验应使用洁净水。当对不锈钢、镍及镍合金管道进行试验时，水中的氯离子含量不得超过25mg/L；2）试验前，注入液体时应排尽空气；3）试验时，环境温度不宜低于5℃。当环境温度低于5℃时，应采取防冻措施；4）承受内压的地上钢管道及有色金属管道试验压力应为设计压力的1.5倍。埋地钢管不得低于0.4MPa；5）当管道的设计温度高于试验温度时，试验压力应符合下列公式规定：图4水压试验公式（摘自GB50235-2010工业金属管道工程施工规范）6）对位差较大的管道，应将试验介质的静压计入试验压力中。液体管道的试验压力应以最高点的压力为准，且最低点的压力不得超过管件承受力。7）液压试验应缓慢升压，待达到试验压力后，稳压10min,再将试验压力将至设计压力，稳压30min，应检查压力表无压降、管道所有部位无渗漏。2.5管道吹扫1）吹扫压力不得超过容器和管道系统的设计压力；2）管道系统水冲洗时，宜以最大流量进行冲洗，流速不得小于1.5m/s；3）水冲洗后的管道系统，可用目测排出口的水色和透明度，应以出、入口的水色和透明度一致为合格；4）管道系统空气吹扫时，宜利用生产装置的大型压缩机和大型储气罐，进行间断性吹扫。吹扫时应以最大流量进行，空气流速不得小于20m/s；5）管道系统在空气或蒸汽吹扫过程中，应在排出口用白布或涂白色油漆的靶板检查，在5min内，靶板上无铁锈及其他杂物为合格；6）有特殊清洗要求的管道系统，应按专门的技术规程进行处理；7）吹扫的顺序应按主管、支管、疏排管依次进行。吹出的脏物不得进入已清理合格的设备或管道系统，也不得随地排放污染环境；8）经吹扫合格的管道系统，应及时恢复原状，并填写管道系统吹扫记录。3非金属管道的安装3.1非金属管道推荐选用导电材质的以抽真空管道为例，如果抽取的气体中有腐蚀性强的物质，需要采用非金属管道，建议采用导电材质的管道，比如导电PE。3.2金属管道与非金属管道对接的地方，尤其不能暴力安装由于非金属管道的强度和硬度比金属管道差，在两种不同材质管道对接的地方，通常是法兰连接或螺纹连接，切记不能暴力安装，对接的抵抗力过大，会导致非金属管道破裂，泄露。3.3金属管道与非金属管道对接的地方，要防止焊接高温对非金属管道的融化金属法兰与金属管道焊接的时候会释放大量的热量，如果金属法兰与非金属法兰接触或距离太近，会将非金属法兰融化掉，失去密封作用。如图5所示。图5非金属管道与金属管道连接示意3.4非金属管道做主管时，预留用点要提前安装好三通、盲板非金属管道之间对焊往往采用热熔焊，热熔焊的操作需要轴向的挤压，一旦主管和支管对接完成后，再想增加三通，就需要将所有主管与支管的连接法兰松开，然后再热熔焊，这样施工难度非常大，且有损坏主管的风险。在施工时要提前预留好三通和盲板，一旦需要增加支管用点，拆除法兰盲板后配接法兰即可。如图5所示。4结语本次笔者将药厂化工合成管道工程施工中的一些细节进行了阐述，重点介绍消除静电的方法，物料管道的选用原则，分析了金属管道与非金属管道对接需要考虑的风险。希望对读者有所帮助。［参考文献］［1］GB12158-2006防止静电事故通用导则.［2］HG-T20675-1990化工企业静电接地设计规程.［3］GB50235-2010工业金属管道工程施工规范.收稿日期：2016-05-04作者简介：邓晓锋（1985-），男，石家庄人，助理工程师，研究方向：制药化工管道安装工程，制药设备。