裝置界區外管廊設計及界區操作平臺設置探究

王晶晶 （福陸 （中國）工程建設有限公司，上海 201103）

裝置界區外管廊作為生產裝置中必不可少的輔助設施，是非常重要的部分，它承載著各裝置或單元所需要的公用工程和工藝物料管線在廠區中穿梭往來，把整個廠區聯系起來，保障裝置的正常運行。本文以某項目裝置界區外管廊為例，探究管廊設計中常見的問題及界區操作平臺的設置。

1 裝置界區外管廊的布置原則

裝置界區外管廊布置的管道種類相對簡單，以公用工程管道（蒸汽、凝結水、凈化風和非凈化風、氮氣、脫鹽水、天然氣等）為主，還有一些進出裝置的工藝管道，以及儀表、電氣橋架等。裝置界區外管廊要布置在易于連接各裝置單元的地方，考慮能使多數管道布置合理，少繞行，以減少管道長度節省投資，并需要綜合考慮道路、消防、地下管網等因素，并避開大、中型設備檢修吊裝區域。

1.1 裝置界區外管廊寬度的確定

管廊的寬度應符合下列要求：[1]

1.1.1 管道的數量、管徑及其間距；

1.1.2 架空敷設的儀表電纜和電氣電纜的槽架所需的寬度；

1.1.3 預留管道所需的寬度；

1.1.4 管廊上布置空冷器時，空冷器構架支柱的尺寸；

1.1.5 管廊下布置泵時，泵底盤尺寸及泵所需要操作和檢修通道的寬度。

管廊上兩根平行布置的管道任何突出部分至另一管子或突出部分或隔熱層外壁的凈距，不宜小于25mm。裸管的管壁與管壁間凈距不宜小于50mm，在熱（冷）位移后隔熱層外壁不宜相碰[2]。管道和儀表、電氣橋架同層敷設時也要考慮留出一定的間距。根據項目的實際需要管廊上一般預留10%-30%的管道裕量。

1.2 裝置界區外管廊跨度的確定

管廊的跨度通常為3-9m不等，如果遇到道路或者廠區大轉盤等特殊情況需要做大跨度的桁架時，跨度盡量做得規整，便于結構設計。

1.3 裝置界區外管廊高度的確定

裝置界區外管廊穿梭在廠區中，途徑不同的單元、道路，它的高度應該與整個廠區協調確定，一般裝置界區外管廊跨越鐵路最小凈高5.5米，跨越廠內道路最小凈高5.0米，還需要考慮根據項目大型設備運輸所需要的高度要求，最終確定管廊的底層高度，為節省投資，只要滿足基本小凈高要求所以不同的區間會采用不同的高度。

1.4 裝置界區外管廊層高的確定

管廊的層間距的高度一般是根據管徑大小、保溫厚度、管架結構確定，上下層間距宜為1.2m-2.4m。還需要考慮到當管廊管道側面翻出與界區內單元交接時，需要考慮大管道90°彎頭或者90°彎頭加45°彎頭能否接出；以及管廊上管道自然補償II形彎設置時管道的上翻空間。

管廊的結構形式通常有兩種，一種是平層式，一種是錯層式。裝置界區外管廊一般采用平層式，局部需要錯層的部分再增加錯層橫梁便于管道進出。

2 裝置界區外管廊管道布置原則

2.1 管廊管道布置的一般要求

管廊上管道的布置不僅要與各單元管道的標高、位置協調好，還要管廊上安全美觀，一般有如下幾點要求：

2.1.1 按照管廊與各裝置建筑物進出管道的交接點的坐標、標高協調布置，尤其注意滿足工藝管道的特殊要求：步步高或者有坡度要求等。

2.1.2 大直徑管道靠近管廊柱子布置，有利于結構受力。

2.1.3 小直徑管道、公用工程管道宜布置在管廊中間。

2.1.4 需要設置自然補償II形彎的管道靠近管廊柱子布置，方便II形補償器布置，且多根熱管道的補償彎宜集中布置。

2.1.5 界區閥門集中布置時宜采用交錯方式，以保證管道布置緊湊，節省管廊空間。

2.1.6 為防止電磁感應，儀表橋架、電氣橋架不宜相鄰布置，一般布置在管廊兩側，當相鄰布置時，兩橋架的凈距不應小于1米。危險性氣體、高溫氣體、低閃點介質的管道及公用工程管道等盡可能遠離橋架，以免影響儀表、電氣線信號。

2.1.7 管廊上敷設的管道變徑時采用底平偏心異徑管以保持管底標高一致便于支架的設置。

2.1.8 管廊上管道的支管宜采用上接方式進出主管，如果是熱管線支管要盡量靠近固定點遠離II形彎布置。

2.1.9 避免管廊上管道與結構斜撐發生碰撞，要考慮管道的隔熱層厚度、熱位移與斜撐流程合理間距。

2.1.1.0 管廊上管道的靜電接地及高點排氣低點排液等。

2.2 管道支吊架的設置

2.2.1 相鄰管道盡量不在同一軸線設置導向架，如果設置在同一軸線，可錯開布置。

2.2.2 對于設置在地面上的調節閥組，當進出管廊的時小直徑管道立管采用增加側梁設置導向架，避免管道隨風發生搖擺晃動。見圖1。

圖1 小直徑立管導向架

2.2.3 為避免造成較大的冷量損失，低溫管道一般選用管卡形式，且管卡在保冷層的外層，使金屬支吊架不直接與冷管接觸，保冷層中設置的軟木塊等可以加強強度。[3]

2.2.4 熱管道設置管托時要考慮該支撐點的熱位移。有隔熱層的管道，在管架處應設管托。標準管托（300mm長）適用于軸向位移小于或等于100mm。當管道熱位移等于100mm時，應使用加長管托。如無特殊說明，不宜采用偏置安裝。

2.2.5 設置止推支架時，應注意避免止推擋塊與結構斜撐發生碰撞。

2.2.6 多根自然補償II形彎宜集中布置，管徑較大溫度較高的管道布置在外側。

2.2.7 不銹鋼裸管敷設在管廊上時，一種是采用不銹鋼管托，還有一種采用6mm聚四氟乙烯墊板墊在不銹鋼裸管與管架接觸的地方。

2.2.8 為避免小管道下垂，利用大直徑管道進行鄰管支撐。

3 界區閥門操作平臺的設置

根據工藝的需要，往往在各單元有交接的地方需要設置界區操作閥門，比如來自廠外的管廊界區，管廊與裝置，罐區，原料廠房等單元的界區。下面對這三種情況進行分析討論。

3.1 界區操作平臺一

來自廠外的管廊與裝置界區外管廊交接的界區操作平臺，閥門分布在平臺的兩側，由于平臺高于管道的設置，需要注意閥門閥桿是否方便操作。特殊情況時，也會采取將界區閥門放在地面上。當蒸汽管道管徑較大時，考慮到該管線閥桿較長，在平臺上操作不利，可以將其放置在地面可操作范圍。一方面解決了界區操作平臺的高度不受大管道影響，另一方面也實現了對該蒸汽閥門的方便操作。需要注意的是，此處閥門上游有一個很大的袋形會有積液，這里采用了在閥前設置疏水閥，解決閥門關閉后該處產生的積液。見圖2。

圖2 界區操作平臺一

3.2 界區操作平臺二

裝置界區外管廊與原料廠房的平臺，利用原料廠房內的二層平臺作為界區閥門的操作平臺，有效的利用了現有平臺解決了界區閥門懸在管廊上的不易操作的問題。見圖3。

圖3 界區操作平臺二

3.3 界區操作平臺三

裝置界區外管廊與罐區的平臺，此處罐區前管道的標高與管廊差距比較大，考慮到實際情況，界區閥門安裝在立管上，直梯從管廊北側上至平臺來操作界區閥門。見圖4。

圖4 界區操作平臺三

4 結語

裝置界區外管廊的管道布置既應滿足工藝及管道和儀表流程圖的要求，還應滿足便于操作、安裝及維修的要求。在布置和管道設計工作中，既要滿足工藝生產的要求，還必須遵守設計規范要求，并在此前提下，能夠消除安全隱患，便于操作，力求管廊整齊、美觀。本文討論了裝置界區外管廊設計中這些界區操作平臺的設置，很好的解決了界區閥門的操作問題，使生產中的操作更安全和便捷。

[1]全國壓力管道設計審批人員培訓教材（第二版），中國石化出版社，2013.

[2]工業金屬管道設計規范（2008年版），中國計劃出版社，2008.

[3]宋岢岢主編，壓力管道設計及工程實例，化學工業出版社，2007.

[4]王懷義主編，石油化工管道安裝設計便查手冊（第二版），中國石化出版社，2007.

[5]石油化工裝置工藝管道安裝設計手冊.第一篇設計與計算（第三版），中國石化出版社，2004.