韋近平

摘要:合理規劃工業園區公共管廊規模,充分考慮公共管廊的防腐要求、管道布置要求和消防安全設計,才能全方位保障管廊運行安全和促進園區發展。本文以欽州石化產業園公共管廊設計為例,對公共管廊技術方案進行分析和討論,希望能夠為類似工程的設計提供參考和借鑒。
關鍵詞:欽州石化產業園;公共管廊;技術方案
一、引言
欽州石化產業園作為中國大陸沿海新興的大型重化工業基地和北部灣沿海最大的石化基地,已具備了石化工業大發展的基礎和條件。在未來幾年,欽州石化產業園將以發展高附加值、高技術含量、環境友好型石化產品為核心,進一步拉長石化產業鏈條,不斷壯大石化產業集群。依照《廣西欽州石化產業園總體發展規劃》的相關要求,建設欽州石化產業園公共管廊工程,促進石化園區發展。
二、公共管廊技術方案
1、欽州石化產業園公共管廊規模確定
1.1管廊的層數
(1)為滿足《廣西欽州石化產業園產業發展規劃》的產業規模需要的管廊規模要求,欽州石化產業園公共管廊的管架層數不少于兩層,必要時可為四層或五層。
1.2管廊的寬度
(1)管廊的寬度由每層管架的管道數量和布置在管廊上的儀表或電纜槽架寬度決定。
(2)按管道的數量估算管廊的寬度。公共管廊不同區段的管道密度不同。同時,某些管道適宜布置在上層,某些管道適宜布置在下層,因此,依據園區的總平布置圖和園區內各個企業的走管需求規劃出管廊各層的工藝及公用工程管道走向,作為估算管廊不同區段所需寬度的依據。
可按以下公式估算管廊的寬度:
W=f×n×s+A
式中:
W——管廊的寬度,m;
f——安全系數,估算準確度較差時f 取1.5,估算準確度較精密時f 取1.2;
n——某層管廊DN 不大于450 的管道根數;
s——平均管間距,m;A——附加寬度,m。
由于各企業對公共管廊的需求情況不一,管廊上管道的直徑大小也不相同,引入“平均管徑”概念。平均管徑范圍為DN100~DN250,應根據裝置的不同情況選取平均管徑值,再根據平均管徑確定平均管間距s。
公稱直徑大于DN450 的管道所占據的寬度較大,需單獨計算,公共管廊預留10 %~20 %的裕量,該兩項的寬度合計為附加寬度A。預留的管廊空位宜貫通整個管廊。
(3)當管廊上布置儀表或電纜槽架時,將槽架寬度加入槽架所布置層的管廊寬度中。
(4)考慮節約建設成本,單跨的管廊寬度一般不超過10 m。超過10 m時可加副跨或做雙跨(等距或不等距)。
1.3管廊的高度和層間距
(1) 管廊的高度和層間距由下列因素決定:
1) 管廊下方是否布置泵、冷換設備。公共管廊為各企業的外管廊道,為方便日后管理,本項目不允許將泵、冷換設備布置在公共管廊下方。
2)管廊下方作為檢修通道或管廊跨越道路時對凈高的要求。
3)管廊上的大多數管道管徑的大小及其與管廊兩側構架的接管高度。
(2)管廊下方為檢修通道或管廊跨越道路時的凈高度為:
1)管廊下方為檢修通道時,凈高不小于3 m;
2)管廊跨越園區道路時,凈高不小于4.5 m;
3)管廊跨越鐵路時,凈高(距軌頂)不小于5.5 m。
4)考慮大型設備運輸的通過性,跨園區部分主干道的公共管廊凈高為15米。
(3)管廊的層間高差為1.2 m~2.0 m,橫梁與側梁的高差為0.6 m~1.0 m,視多數管道的管徑而定。
1.4管廊上的管道布置
管廊上的管道布置按下列原則布置:
(1)大直徑和重的管道靠近管廊柱子布置。
(2)小徑管道、氣體管道、公用工程管道布置在管廊中間。
(3)兩端均聯系管廊左側設備的管道布置在管廊的左側,反之兩端均聯系管廊右側設備的管道布置在管廊的右側。
(4)需設置п型補償器的高溫管道布置在靠近柱子處,且п型補償器盡量集中布置,如下圖:
(5)低溫管道和液化氣管道不靠近熱管道布置。
(6)雙層管廊,氣體管道、介質溫度不小于250 ℃的熱管道、公用工程管道、泄壓總管、火炬干管及儀表和電纜槽架等盡量布置在上層;一般工藝管道、液化烴管道、腐蝕性介質管道、低溫管道盡量布置在下層。必須布置在下層的熱管道可布置在外側,但不應與液化烴管道相鄰。
(7)氧氣管道與可燃氣體、液化烴、可燃液體的管道共架敷設時,氧氣管道布置在一側,與上述管道之間宜用公用工程管道隔開或保持不小于250 mm 的凈距。
(8)蒸汽管道布置在管廊第一層時,在管廊底下地面設置獨立的管墩作為固定架支點,減少應力對管廊的推動影響。
1.5其它要求
(1)管廊上的管道聯系著兩側的設備,因此布置管道時應做到步步低或步步高,避免在管廊上形成液袋或氣袋。
(2)管廊上的管道需熱補償時,應從管道的起點至終點,對整個管系進行分析,以確定合理的熱補償方案。
(3)п形補償器宜布置在管道兩固定點的中央。當不能滿足時,п形補償器與固定點的距離不宜小于兩固定點間距的1/3。
(4)裝置的泄放總管通常位于管廊上較高的位置。當管廊上方布置有空冷器或三層管廊的上層為通梁結構時,泄放總管可布置在通梁上或立柱外側的支架上。對于二層式管廊,如標高處理得當,也可布置在上層靠近立柱處。泄放支管通常45°順流向接入泄放總管。但管徑與泄放總管相差很多的小直徑支管,可以90°接入。
(5)從管廊轉向其兩側設備區的管道,改變標高有困難時,允許平拐。此時該管道應布置在管廊的最靠邊的位置。
(6)沿管廊縱向立柱軸線的內外兩側可布置各種閥組或小型設備如調節閥組、油表閥組、蒸汽伴熱管配汽站和凝結水匯集站、過濾器、凈化風脫水器、蒸汽分水器等,其與立柱軸線的距離為0.5 m~1.0 m。
(7)管廊上水平管道變徑時應選用偏心大小頭,底平,以使管底標高保持不變。
(8)公共管廊上敷設的電力電纜應為10kV(不含10kV)以下電力電纜。
(9)管廊的頂層必要時可設一至兩個走臺供操作閥門及巡視檢修用。走臺的外側也可適當布置一些小的閥組和現場儀表等。
(10)敷設在管廊上的管道有徑向位移時,應加大管間距。
(11)管廊上兩管道之間有連線時,連線應有足夠的柔性。
(12)用大管支小管時要考慮大管與小管之間的相對位移。
(13)孔板宜布置在易于接近的位置。
2、公共管廊管架形式選擇
考慮節約建設成本和海邊腐蝕氣候環境影響,管廊非跨路部分均采用獨立式管架,材質為鋼筋混凝土結構,基本跨度按12米一跨敷設,跨路部分采用混凝土+鋼結構桁架。
3、公共管廊消防安全設計
考慮到運輸介質易燃易爆的特性,在公共管廊設計中,須重視消防安全問題,做好消防設施設置。石化產業園規劃面積約30km2,規劃設置6座消防站。管廊每隔300米設置一個網絡高清視頻監控攝像頭對管廊火災進行監控,視頻信號通過光纖傳到消防控制中心的視頻監控主機進行圖像顯示、記錄,確保管廊的安全狀況實時不間斷監控。
三、結語
合理規劃公共管廊規模;考慮欽州石化產業園公共管廊臨海的腐蝕氣候影響,選擇抗腐蝕的管架材質;充分考慮各種類型管道的布置要求和管廊的消防安全設計;全方位保障管廊運行安全。公共管廊的建設將促進園區招商引資,促進欽州石化產業園的發展。
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