王世磊

(中石化广州工程有限公司，广东 广州 510000)

石化企业为提高油品质量或满足节能环保要求，需要对现有装置进行升级改造。改造项目中，由于装置新旧不同(有些装置可能进行过多次改造)和业主资料管理等因素，造成改造设计中遇到的问题也不尽相同。本文结合改造项目的设计经历，对管道设计过程中所遇到的问题做了一些总结与探讨。

1 资料整理工作

改造项目，一般可以用竣工图作为设计依据。为保证设计依据的准确性，对变更单，代用单，设备制造变更报告等能体现装置变更情况的资料，设计人员应要求业主单位提供并将其整理归类。

可建立详细的变更索引表，用于变更追溯。如某设备制造变更报告中“无缝钢管Φ325*7 0Cr18Ni9代用为Φ325*7 321”，可将其摘录到变更索引表中用于应力分析时校核设备变化的追溯。

对竣工图查看过程中发现的诸如管道标高、设备管嘴等在单线图与管道平面布置图中数据不一致等情况，需结合找到的包含变更信息的资料做进一步的核对。

2 现场调研

现场调研的重点放在以下几个方面：工艺流程图(PID)与现场一致性、管线位置核对、碰撞检查等。

现场调研过程中，对进出装置界区管线的变化情况要结合PID进行核对；对装置内设备变化情况在管道平面布置图上进行标记。将历次改造引起的管线增减和仪表增减的变化信息反馈给工艺和仪表专业，以便于全厂的各种物料和热量衡算以及流量仪表选择。对以往历次改造中设备增减和设备布置情况进行排查，看其能否满足最新的防火规范要求。

3 管道利旧

压力管道安全技术监察规程对不改变受压元件的情况的处理要求如下：不改变受压元件结构而改变管道的设计压力、设计温度和介质，必需有压力管道设计单位进行验证，出具书面设计验证文件，并且由检验机构进行全面检验后方可进行改变[1]。对于不改变受压元件结构的情况，设计人员在新工艺参数下对原设计条件(材料、壁厚等)以及管线应力情况进行核算并将结果告知业主，同时特别提醒业主单位最终是否利旧要现场检测后确定。对需要改造的管线，要重视管道材质、壁厚、材质执行标准等的核对。

表1 某改造项目管道新旧管道等级选材比对(DN150管为例)

表1可以看出，虽然新旧管道等级下用管道材质一样，但是壁厚和制造标准还是有差别的。原3B4等级下，DN150管的壁厚为SCH30，该壁厚在SH/T 3405-96中有此壁厚，在SH/T 3405-2012中已无此壁厚。原2C3等级下， 20#材质的钢管需符合GB/T 8163标准；新2C3S2R等级下， 20#材质的钢管需符合GB9948标准。

对局部利旧的管线，施工图上应对其文字说明。这样做不仅方便现场施工，还便于明确设计范围。对采用PDMS软件进行三维设计的项目，除使用云形线对改动部分加以注明的方法外，还可将PDMS软件中相关管件的MTO属性改为DOTD以实现单线图中管线虚线标示。图1中将旁路抬高情况用文字说明，虚线部分表示三通等元件利旧。

图1 单线图中利旧部分用虚线标示

4 管道焊接与试验

GB50236-2011第7.24条规定：管子或管件对接焊缝组对时，内壁错边量不应超过母材厚度的10%，且不应大于2 mm[2]。对内壁错边量超过2 mm的，GB50236-2011中要求进行坡口加工。对新旧管线需要对接焊接的情况，为便于现场施工，在设计时应注意留有一段直管段便于现场打磨焊接。

侯重耀[3]对旧管道上仅增加一个三通或仅更换较短管线或增加一个阀门或仪表等情况, 以及由于种种原因部分管道或设备不能倒空或一时无法置换等进行系统压力试验时遇到的特殊情况，提出了如下试验方法：系统串联试验法，降压系统强度试验法，无损探伤保证法，分段试验法，管道外部试验法，瓶装气体进行试验。设计人员对这些试验方法有一定了解，利于改造部分管线选择合理的试压方案；另一方面，设计人员需熟悉相关的施工试压规范，便于对施工单位提出的试压方案给予合理有效的回复。

5 结论

(1)在开展改造项目管道详细设计工作前，建立变更索引表以便于对装置历次改造变更内容进行查询和核查，对竣工图发现的管道与结构碰撞等问题要积极与业主单位沟通核实。

(2)改造项目的现场调研，可重点放在装置界区管线变化情况核实、管线和设备管嘴标高等位置核对。现场调研发现的问题，管道设计专业要积极与工艺和仪表专业进行沟通并商讨解决办法。

(3)对拟进行改造的管线是否可以利旧，要从管道材料、壁厚、应力等多方面核算。管线局部更换要重视管道材质及其制造标准的核对。准备利旧的管线要积极与业主单位沟通并要求业主提供相应检测报告。

(4)管道设计时要考虑壁厚变化与更换部分管件等因素对焊接和试验的影响，提前考虑一些合理的试验方案，降低现场施工难度。

(5)设计人员从事改造项目设计时，要增强责任心，重视资料分析，注意执行标准变化对设计的影响，做好专业间的设计协同和明确设计范围，以降低设计风险。