淺談石油化工裝置管橋的設計

聶世超，閆孟杰

（洛陽瑞澤石化工程有限公司，河南洛陽 471003）

淺談石油化工裝置管橋的設計

聶世超，閆孟杰

（洛陽瑞澤石化工程有限公司，河南洛陽 471003）

管橋作為裝置設計中重要的組成部分，連接各分區管道及設備的橋梁和樞紐。通過實際配管工作中管橋的設計，對管橋的具體設計步驟和布置原則進行簡要分析和討論。

管橋布置；設計步驟；布置原則

1 管橋的布置

管橋作為全裝置聯系的紐帶，負責著聯系裝置內各設備，管橋的設計布置不僅要合理易操作，外觀形象也很重要。

1）確定管廊方案的因素有很多，裝置所處位置、可以利用的占地、進出裝置的原料及產品的工藝管道和裝置內公用工程管道的接頭位置，根據這些確定管橋的基本方案，常用的布置形式有一端式和直通式，其它 L 形、T 形、U 形及組合管廊等可視為幾個基本形狀的組合。

2）管橋的結構形式應根據規范、經濟性、操作維修等各種因素決定。管橋的寬度一般主要是由裝置內管線的數量和管徑大小決定，并留有 10%～20%的余量，也要考慮管橋下設備和通道以及上方的空冷。通常管橋的層數可以為單層或兩層，必要時可以為三層，一般的寬度為9m，管橋的柱距和管架的跨距通常為6～9m，如果裝置中小直徑的管道過多，可以考慮借用旁邊的大管道做鄰管支架或者增加副梁的辦法解決。

3）管橋的高差由管橋上最大管徑高度和周邊構架進入管橋高度等因素來決定，確定層間距時，需特別注意梁是否與管道相撞。管橋下方作為消防通道時，管道距地面凈空高度不得小于 4.5m。管橋下方作為泵區檢修通道時，管道距地面的凈空高度不應小于 3.2m。

2 管橋的設計步驟

通過實際項目中管橋的設計工作，總結出以下管橋的詳細設計步驟：

1）讀懂整個裝置的生產流程，弄清進出裝置的管線，生產過程中的管道的最高溫度、最高壓力。了解所有的公用工程系統，注意材料使用是否正確，等級分界。熟知裝置內主要管線的溫度、壓力，高溫管線要有柔性，高壓管線要防震。

2）根據管橋的管線算出管道荷載，作為管橋的樁基委托，提供土建專業作為設計依據。

3）構思管橋結構，管橋頂層是核心，頂層的管道有火炬、公用工程、電氣橋架和儀表槽盒及通道的設置。根據管線、電氣、儀表進出裝置的位置，進行進出裝置處平臺梯子的規劃，一般在管橋的兩側分別設置直梯和斜梯。兩側通道的，應注意兩側通道之間設置跨橋，管橋通道與空冷平臺或是構架平臺盡可能相通，聯接平臺相當于逃生通道。逃生通道不得大于50m。管橋與相鄰的構架管架宜用走橋連通，注意連通處盡量不要跨越電氣槽合。需要設置π型彎的管線，盡量成組布置。

4）先布置上層空冷大管線和地面層的熱泵線，然后從第一張流程開始挑出溫度高的、管徑大的管線進行布置，盡量做到管線“步步高”或“步步低”，若實在無法避免”U”型，則需要設置放空或者排凝。最后對其他溫度低、小管徑的管線進行設計。沒有其他區甩頭的，可先假定各區的甩頭管線的位置，把管線連接起來。

5）管橋地面層的規劃，主要考慮泵，閥組。根據流程分界統計出需要布置在管橋側的調節閥組數量，在流程圖中用云線圈出該閥組并編號，根據儀表委托計算出各閥組的尺寸。確定閥組的位置和閥組方向，布置時要考慮人員的通行，在閥組密集的地方也要保證每 20m 留出行人通行的空間。泵要先規劃高溫的熱油泵，再規劃一般的泵。首先確認泵的位置和泵的進出口形式，高溫泵柔性分析要特殊考慮。地面層的消防管線、軟管站、儀表閥組定型設備及小型設備的規劃都要統一規劃，確定位置。

6）管橋的規劃基本完成后，向相關專業提出詳細委托，并根據各區管線的規劃調整管線布置，細化圖紙，最后出圖。

3 布置原則

1）大直徑管道宜靠近管橋柱子布置，小直徑、氣體管道和公用工程管道宜布置在管廊的中間。由于小直徑管道的跨距通常小于管架的間距，所以小管徑的管道的位置要考慮利用大管來做鄰管支架。

2）蒸汽、氮氣、裝置空氣等公用物料管道宜布置在上層，易于兩側引出。液體的、液化烴及其他有腐蝕性介質的管道宜布置在下層，但腐蝕性管道不應布置在電動機的正上方。工藝管道看兩端連接的設備的標高可以選擇布置在上層或下層，盡量做到步步高或步步低。

3）高溫管道需要熱補償的，宜集中成組水平布置，便于集中設置π型補償器，管徑較大，溫度較高需要較大π形補償器的管道宜放在外側，反之放在內側。

4）介質操作溫度等于或高于 250℃的管道宜布置在上層，布置在下層的介質操作溫度等于或高于 250℃的管道可布置在外側，但不應與液化烴管道相鄰。

5）氫氣管道與其他管道共架敷設或分層布置時，氫氣管道宜布置在外側并在上層。

4 結束語

隨著我國的石化行業迅速發展，石油化工裝置的規模日益大型化、現代化、集約化、信息化和智能化，對管道設計的技術要求也越來越高。管道設計是整個裝置設計非常重要的環節，要求設計人員具有工藝、設備、生產操作、檢修和施工等方面的知識，也要求具有材料、力學、機械等多學科知識。管橋設計更是管道設計的中心部分，用管道及組件將裝置中各設備安全、經濟、合理的連接。

[1] 宋岢岢.壓力管道設計及工程實例[M].北京：化學工業出版社，2012.

[2] SH 3012—2011，石油化工金屬管道布置設計規范[S].

Talking about the Design of Pipe Bridge in Petrochemical Plant

Nie Shi-chao，Yan Meng-jie

Pipe bridge is an important part of the design of the device，connecting the pipeline and the equipment of the pipeline and the hub.In this paper，through the design of the pipe in the actual piping work，the concrete design steps and layout principles of the pipe bridge are briefly analyzed and discussed.

pipe and bridge layout；design step；layout principle

TE973.1

B

1003–6490（2017）10–0092–01

2017–07–10

聶世超（1983—），男，吉林九臺人，助理工程師，主要研究方向為配管管道設計。