石化裝置外管廊布置探討

錢衛(wèi)華

(中石化南京工程有限公司 管道工程室， 江蘇 南京 210000)

石化裝置外管廊布置探討

錢衛(wèi)華

(中石化南京工程有限公司 管道工程室， 江蘇 南京 210000)

近年來，隨著國家國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，石化行業(yè)也跟著得到了蓬勃的發(fā)展，石化裝置也朝著大型化、規(guī)模化的方向發(fā)展。其中石化裝置中的外管廊起著舉足輕重的作用，裝置外管廊為裝置內(nèi)部各分區(qū)間管道的穿越起著聯(lián)接作用，它就像橋梁一樣，通過它將各個裝置、單元連接在一起，本文主要從外管廊布置原則、管廊的管道布置及管廊的設(shè)計注意事項三個方面進行管廊的布置和設(shè)計的探討。

管廊布置；坐標；通道；裕量

石油化工裝置連接的關(guān)鍵就是管廊,其裝置內(nèi)部的各個工段經(jīng)過對應(yīng)管廊來進行原料、成品以及中間品和蒸汽與氮氣,還有相關(guān)凝結(jié)水以及電氣和對應(yīng)儀表電纜等輸送。管廊的設(shè)計務(wù)必要重視規(guī)范化、標準化,以便于充分的確保裝置安全可靠運行。本文主要介紹管廊的布置和設(shè)計中的一下注意事項。

1 裝置外管廊布置原則

顧名思義，管廊，即管道的走廊。化工及其相關(guān)類工廠中很多管道被集中在一起，沿著裝置或廠房外布置，一般是在空中，用支架撐起，形成和走廊類似的樣子。也有少數(shù)管廊位于地下，一般都呈“開”型。

大型裝置管道集中敷設(shè)的主要場所，它由鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的立柱、橫梁以及桁架所構(gòu)成，按類型可分為單層或多層，可通行的或不可通行的等。石化行業(yè)中裝置外管廊的布置要結(jié)合主要工藝設(shè)備的整體布置一并考慮；要便于將各類主要工藝設(shè)備聯(lián)系在一起；還要兼顧各管線布置的合理性，盡量避免少繞彎從而減少管線的長度。

一般而言裝置外管廊布置需遵循一下4點原則：

(1)管廊的布置應(yīng)處于聯(lián)系主要設(shè)備的位置；

(2)管廊的布置在裝置的適中位置，宜平行于裝置的長邊；

(3)管廊的布置應(yīng)滿足道路和消防的需要，以及與地下管道、電纜溝、建筑物、構(gòu)筑物等的間距要求，并避開大、中型設(shè)備檢修吊裝區(qū)域；

(4)管廊立柱中心與塔和大型立式容器外壁距離不宜小于3m,至鐵路軌外側(cè)≥3.0m,至有門窗的建筑物外墻≥3.0m，至廠區(qū)圍墻中心≥1.0m，至道路邊緣≥1.0m。

2 管廊的寬度

管廊的寬度應(yīng)符合下列7點要求：

(1)管道的數(shù)量、管件及其間距；

(2)架空敷設(shè)的儀表電纜和電氣電纜的槽架所需的寬度還應(yīng)規(guī)劃操作人行通道及維修通道；

(3)預留管道所需的寬度；

(4)管廊上布置空冷器時，空冷器構(gòu)架支柱的尺寸；

(5)管廊下布置泵時，泵底盤尺寸及泵所需操作和檢修通道的寬度；

(6)全廠性管廊應(yīng)考慮留有10%～30%的裕量；

(7)布置管道時應(yīng)合理規(guī)劃操作人行通道及維修通道。操作人員通道的寬度不宜小于0.8m，兩根平行布置的管道，任何突出部位至另一管子或突出部位或絕熱層外壁的間距不宜小于25mm,裸管的管壁與管壁間凈距不宜小于50mm.管廊的柱距管廊的柱距一般宜為6～9m,車輛需進入裝置時注意跨距的設(shè)置，遇到馬路時需要做大跨距的桁架管廊的高度裝置外管廊的高度應(yīng)該由整套裝置來確定，一般凈空高度應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)鐵路軌頂以上≥5.5m

(2)道路推薦值≥5.0m；最小值4.5m

(3)人行過道，在道路旁≥2.2m

(4)管廊下作為消防通道時，管廊至地面的最小凈高不應(yīng)小于4.5m

(5)管廊下有桁架時，管廊的凈高應(yīng)按桁架底高。

(6)管廊上下層的間距以為1.2～2.4m，對于大型裝置上下層的間距可為2.5～3m.當管廊改變方向或兩管廊成直角相交時，管廊錯層布置，錯層高差為0.6～1.2m，對于大型裝置可為1.25～1.5m。

3 管廊的管道布置

管廊是為整體裝置內(nèi)各部分區(qū)間管道的穿越起著聯(lián)接作用的裝置，一般來說，全裝置有一半以上的管道都集中分布在管廊之上，因此，合理設(shè)計安裝管廊將對整個裝置特別是管道的分布有著重大的意義。

設(shè)計過程中如遇到大直徑管道的，需將大直徑管道靠近管廊柱子布置；設(shè)計過程中如遇到需要熱補償?shù)模瑒t管道適合宜布置在管道的一側(cè)，方便集中設(shè)置"II"型補償器，在"II"型補償器上不得引入支管。在靠近"II"型補償器兩側(cè)的直管上引出的支管不應(yīng)妨礙主管的位移，蒸汽管道的低點需設(shè)排液設(shè)施。蒸汽主管應(yīng)按照標準隔一段要設(shè)排液防止產(chǎn)生水錘。

對于管廊上有坡度要求的管道，可采取調(diào)整管托高度、管托下加型鋼或鋼板墊枕等措施。根據(jù)管道應(yīng)根據(jù)兩端所連接設(shè)備管口的標高可布置在上層或下層，以便做到“步步高”或“步步低”。管廊上排放系統(tǒng)總管宜布置在管廊的頂層或柱子，管道的坡度不宜小于0.003；氧氣管道不宜布置在可燃氣體、液化烴和可燃液體的正上方或正下方；氫氣管道宜布置在外側(cè)并在上層；儀表橋架和電氣橋架一般布置在管廊兩側(cè)不宜相鄰布置，當相鄰布置時，兩橋架至少相距1.0m。

4 管架的設(shè)計

管架的結(jié)構(gòu)按材質(zhì)可分為鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)2種，按照結(jié)構(gòu)的型式又分為獨立式管架(單柱型、雙柱型、三柱型)、懸臂式管架、梁式管架、桁架式管架、懸桿式管架、鋼絞線鉸接管架等形式。

(1)無隔熱層的管道管道，如無要求，可不設(shè)管道。當隔熱層高度小于等于80mm時，宜選用高度為100mm的管托；隔熱層厚度大于80mm時，宜選用高度為150mm的管托；當隔熱層厚度大于130mm時，宜選用高度為200mm的管托，保冷管托應(yīng)選用保冷管托。

(2)管廊上管子的管架一般不復雜，通常為滑動架和導向架，根據(jù)管徑跨距來設(shè)置管架，在遇到高溫蒸汽管時需注意管架的設(shè)置，固定支架之間須有補償器且補償器在兩固定支架間距的1/3,與補償器相鄰的管架不宜用導向架，否則影響管道的補償。

(3)在輸送冷介質(zhì)的管道，合金鋼或不銹鋼材質(zhì)的管道不宜采用焊接型管架。

(4)在選用T型管架還是門型架時不可隨意選用，應(yīng)根據(jù)架型承受的荷載來選用。T型架能滿足要求選用了門型架,承重沒任何問題關(guān)鍵是占用空間。

5 管廊設(shè)計的注意事項

全廠性管廊應(yīng)考慮留有10%～30%的裕量，一定要考慮荷載，方便以后再建項目公用管廊。管廊上的高溫管必須進行應(yīng)力計算，推力必須在一次條件要提出，否則影響樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)是廠區(qū)的靈魂，樁基礎(chǔ)出錯會給業(yè)主造成經(jīng)濟上的重大損失。

管廊上的閥門、法蘭應(yīng)靠近管廊梁布置，此時需設(shè)爬梯如管廊寬度大于8m需雙向設(shè)爬梯，經(jīng)常需要操作的地方需要增設(shè)平臺，如果閥門重的話還需設(shè)檢修平臺。進出裝置的可燃氣體、液化烴和可燃液體的管道，在裝置的邊界應(yīng)設(shè)隔斷閥和8字盲板。布管時考慮法蘭與管子或法蘭與法蘭之間的間距，防止管廊寬度不夠。進出裝置時可燃閥門是有可能的泄漏點，必須給電氣專業(yè)提釋放源條件，好讓管廊也在防爆區(qū)內(nèi)，鋼管件需有耐火等級。一般橋架設(shè)在最上層，一定要規(guī)劃操作人行通道或維修通道，給施工人員和操作人員帶來方便。

管廊上標高應(yīng)與相鄰裝置或全廠性管廊協(xié)調(diào)，全廠性管廊應(yīng)只設(shè)一個絕對標高，這樣各個專業(yè)與管廊交接比較方便。在提二次條件時盡可能提供管道的走向，結(jié)構(gòu)在布次梁會繞過與你可能相撞的地方。否則兩專業(yè)協(xié)調(diào)會增加很多無形的工作量。裝置外管廊需與多個專業(yè)協(xié)商完成，切不能閉門造車，要對自己負責對業(yè)主負責。管廊必須給每個裝置輸送沖洗地平的水和各個裝置需要的氣源頭。

6 結(jié)束語

總而言之，各類設(shè)備的工藝管道以及公用管道和電氣與儀表電纜等均是需經(jīng)過管廊運輸。石油化工裝置都是經(jīng)由諸多工段所組成的,并且各個工段之間又是經(jīng)由諸多管道通過管廊把石油化工零散的裝置充分連接為一個極為緊密的有機體。管廊及其管道的布置設(shè)計在裝置的設(shè)計中有著舉足輕重的地位，設(shè)計時要考慮到工藝流程的規(guī)范性、便捷性以及合理性，還要充分考慮到業(yè)主的需求并且為將來的擴建預留一定的發(fā)展空間。

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(本文文獻格式：錢衛(wèi)華.石化裝置外管廊布置探討[J].山東化工，2016，45(12)：144-145.)

2016-04-28

錢衛(wèi)華，女，工程師，2003年畢業(yè)于揚州大學精細化工專業(yè)，先后參與多個大中型項目的設(shè)計和施工現(xiàn)場服務(wù)，現(xiàn)任管廊小組負責人。

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