管道材料附加裕量的影響因素分析

李永輝

(中石化洛陽工程有限公司，河南 洛陽 471003)

管道材料用量一般由設(shè)計用量和設(shè)計附加裕量組成，其中附加裕量不包括:(1)施工過程中管道試壓及吹掃所需要的墊片及盲板等;(2)生產(chǎn)過程需要的備品備件。在保證設(shè)計用量的前提下，用戶和施工單位應(yīng)結(jié)合施工進度、采購周期等因素綜合考慮采購裕量的多少。通過對影響管道材料附加裕量的主要因素進行分析，為管道工程設(shè)計提供參考。

1 設(shè)計用量的統(tǒng)計誤差

管道材料統(tǒng)計一般有兩種方式:人工匯料和計算機自動匯料。人工匯料受多種因素影響，其中最重要的因素之一就是設(shè)計人員的綜合素質(zhì)，此外在分類匯總過程中會存在誤差，對于這種情況應(yīng)適當(dāng)加大附加裕量;對于計算機自動匯料，由于在匯料過程中完全扣除管道組成件、閥門和小型設(shè)備的物理尺寸，甚至沒有考慮管道焊縫、墊片厚度等因素，使得統(tǒng)計出來的材料為純理論上的凈料，與項目的實際情況產(chǎn)生偏差，所以也應(yīng)適當(dāng)考慮較多的附加裕量。

對于設(shè)計用量的統(tǒng)計誤差，小管徑(公稱直徑小于等于40)碳鋼管道附加裕量為2%～20%，其他的為1% ～7%;小管徑(公稱直徑小于等于40)碳鋼閥門附加裕量為10% ～14%，其他的為1.5% ～7%。

2 運輸和現(xiàn)場保管過程中出現(xiàn)的偏差

石油化工行業(yè)的管道材料數(shù)量大、品種多，不但采購工作繁瑣，而且在實際運輸和倉儲過程中也存在許多問題。如一些數(shù)量大、口徑小的管道配件或閥門，在運輸和庫存過程中易出現(xiàn)丟失或損壞的現(xiàn)象。

據(jù)了解，大部分國內(nèi)石油化工工程的倉儲管理雖然在材料存儲、發(fā)放、標識上做了大量的工作，但還是會發(fā)生丟失材料的現(xiàn)象。主要原因是現(xiàn)場施工單位多、接口管理復(fù)雜、賬面統(tǒng)計不夠精細、包裝不規(guī)范導(dǎo)致錯發(fā)錯收等。

3 施工過程中的損耗

目前，幾乎所有新建裝置的管道設(shè)計均采用了PDMS，PDS等三維設(shè)計軟件，管道材料可直接自動從三維模型中抽出，管段圖中的管道長度均為減去管道組成件物理尺寸后的凈料，沒有考慮管道預(yù)制過程中的下料切割損耗和用于管道焊接的坡口加工損耗，所以管段圖中的管道長度直接用于管道預(yù)制會與實際有偏差。在管道預(yù)制之前，施工單位會根據(jù)設(shè)計單位提供的管段圖在適當(dāng)考慮延長米數(shù)的前提下重新核算下料長度。

3.1 下料切割損耗

不同材質(zhì)的材料其切割方法不同，所造成的損耗也不同。GB 50235—2010《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》中對下料切割有如下規(guī)定:碳素鋼、合金鋼宜采用機械方法切割，也可采用火焰或等離子弧方法切割;不銹鋼、有色金屬應(yīng)采用機械或等離子弧方法切割。當(dāng)采用砂輪切割或修磨不銹鋼、鎳及鎳基合金、鈦及鈦合金、鋯及鋯合金時，應(yīng)采用專用的砂輪片[1]。

3.2 坡口加工損耗

在坡口加工過程中不同的切割方法，所造成的損耗亦不同。GB 50517—2010《石油化工金屬管道工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》中對坡口加工有如下規(guī)定:SHA1，SHB1，SHC1級管道的管子，應(yīng)采用機械方法加工;不銹鋼、有色金屬應(yīng)采用機械或等離子弧方法切割。當(dāng)采用火焰或等離子弧方法切割時，需考慮管道表面的氧化皮、熔渣及影響焊接質(zhì)量的表面層。所以當(dāng)采用該種方法切割或加工坡口時，需要考慮的損耗會更多一些[2]。

根據(jù)多家施工單位的統(tǒng)計，實際發(fā)生的設(shè)計用量一般可取設(shè)計凈量的1.03倍。

4 工程所在地域

地域是影響工程建設(shè)進度的重要因素，因此確定管道材料附加裕量時也應(yīng)加以考慮。

對于國內(nèi)項目，需考慮運輸?shù)倪h近，比如新疆某煉油廠在建設(shè)過程中，小到諸如墊片、緊固件等材料也需從內(nèi)地運送。此時項目中對貴重材料，不易丟失或損壞的材料和大口徑、高壓管配件，應(yīng)少考慮或不考慮附加裕量;對運輸、保管和施工過程中易丟失或易損壞的材料，口徑小、數(shù)量大的材料和口徑大、數(shù)量少的材料，附加裕量應(yīng)適當(dāng)加大。

對于國外項目，需要考慮的因素更多。因此，在項目設(shè)計中，管道材料附加裕量應(yīng)適當(dāng)加大。

國外項目設(shè)計裕量的系數(shù)在設(shè)計已有裕量的基礎(chǔ)上，小管徑(公稱直徑小于等于40)碳鋼管道增加的附加裕量為2% ～5%，其他的為1% ～3%;小管徑(公稱直徑小于等于40)碳鋼閥門增加的附加裕量為10% ～15%，其他的沒有裕量。

5 結(jié)束語

在工程設(shè)計過程中，確定管道材料附加裕量除需考慮上述四個主要因素外，還應(yīng)綜合考慮裝置的具體類型、管道材料類別、材質(zhì)、口徑、工程量和壓力等級等。對于引進技術(shù)或采用國外工藝包的裝置(單元)的主要管道材料的附加裕量也應(yīng)提前與專利商和業(yè)主溝通并征得認可。同時還應(yīng)提前策劃包括高壓厚壁、大口徑材料、鎳基合金等供貨周期較長的特殊材料的采購裕量，以免影響工程施工進度。只有以大量的石油化工裝置設(shè)計、采購和施工的工程數(shù)據(jù)為參考，綜合考慮各種因素才能得到符合項目實際情況的管道材料附加裕量，從而滿足工程建設(shè)的需要，確保工程施工順利進行。

[1]中國工程建設(shè)標準化協(xié)會化工分會.GB 50235—2010工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社，2010.

[2]中國石油化工集團公司.GB 50517—2010石油化工金屬管道工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社，2010.