石化工廠全廠管廊設計的要點分析

（中石化寧波工程有限公司，浙江省寧波市，315103） 張 軍

隨著石油化工產業的發展，石油化工設備已經進入一體化、大型化的狀態。石油化工建設項目要注重管廊設計，管廊設計不僅關系到各單元和裝置上下游設備的連接情況，同時也關系到化工設備的整體流程運行的安全性。石油化工管廊設計中應該規劃好要點，協調好各裝置單元之間的銜接及管廊順應地形地勢的走向變化。對管廊陸游全面規劃并符合施工可行性，這樣才能保障石油化工管廊設計的規范性。

1 石油化工管廊分析

石油化工管廊支持大型設備之間的流程貫通，石油化工廠內的設備非常多，設備往返也很多，采用管廊設計的方法能夠維護設備的安裝規范[1]。管廊能夠減少重復操作和交叉操作，管廊安裝時要根據類別區分，嚴格遵循管廊設計的原則安排合適的位置。

2 石油化工管廊的設計原則

石油化工管廊的設計原則是：①管廊設計時往返的管道應該遵循最短原則，以免出現交叉設計；②管廊寬度設計中以數量、管徑為參考標準，按照預留20%余量的原則進行設計；③多層管廊中要遵循后期設計的原則，確保后期檢修人員能順利通過；④設計原則中考慮管廊的熱脹冷縮，在合適的位置應設置補償；⑤管廊柱遵循最適宜的原則，控制好跨距。

3 石油化工管廊的設計要點

3.1 管廊的高度設計

石油化工管廊設計中，不同類型的設計管廊高度不同。管廊需跨越石油化工廠廠區內部道路時，凈高度不應低于5m，行車道、消防道和檢修道路的凈高度不應低于4.5m，跨越鐵路時凈空不應小于5.5m，橫穿廠區人行路的凈高度不應低于2.2m。

石油化工管廊設計中還包括一種多層管廊，高度設計中需綜合考慮安裝裝置、多層管的結構設計、管徑，多層管廊的管道之間的高度基本在1.2～2m之間，高度設計中需滿足管線能夠在管廊上穿進穿出的條件。管廊高度設計的工作中，也要注意橫梁、縱梁、結構斷面等因素的影響，一定要保障管廊高度設計的合理性，當管廊有桁架時，管廊的凈高應按桁架底高計算。

3.2 管廊的寬度設計

石油化工管廊的寬度設計中采用建模軟件，設計人員在軟件中畫出管廊的具體走向，繪制時要求管廊的數量、管徑數值都正確。石油化工管廊寬度設計中包括管間間距總和，這部分數值設計中需要以最密集管道為計算標準，進而得出管廊寬度計算的初步數值，后續數值計算時圍繞保溫層厚度、應力管線的徑向位移，適當的增加管廊的寬度，一般主管廊應預留出20%～30%的余量，并考慮其荷重。

管廊的柱距應滿足大多數管道的跨距要求，宜為6～9m，但不宜大于10m，寬度超過10m后，就要適度的增加管廊的層數，這樣才能在規定的數值內有效控制管廊的寬度。石油化工管廊寬度設計中，管道數量、管徑以及設備是較為明顯的影響因素，當管廊上面和下面不布置設備時，其寬度由管道的多少來決定；管廊下方布置泵、換熱器類時，其寬度設計不但要滿足管道布置，而且還要滿足設備布置和安裝要求，并預留可以拆卸、操作和檢修的空間；管廊上布置空冷器時，管廊的支柱跨距宜與空冷器的間距尺寸相同，以使管廊立柱與空冷器支柱中心線對齊，確保管廊寬度設計的準確性。

3.3 管廊的材質設計

石油化工管廊材質分為鋼結構、鋼筋混凝土。鋼結構的管廊設計簡單，施工周期短，設計中需重視管廊的防腐、耐火設計，需要合理選擇防腐漆和耐火涂料，這樣會增加管廊材質的投資。因此，管廊材質設計中應以石油化工廠的實際情況為主，經過比較之后選擇符合石油化工廠要求的管廊材質。

3.4 管廊的布置設計

石油化工管廊布置設計包括管道、設備以及平臺這三項內容。首先是管道的布置設計，管廊柱子附近安裝大直徑、重型的管道，管廊中間需布置小直徑、公共管道等，管廊一側應該布置工藝管道，近柱子端應該設置π 型補償器高溫管道。合理設置固定管架、導向管架及滑動管架。石油化工管廊為單層管廊時，中間位置安裝公用管道及儀表，根據管廊設備的安裝順序組織工藝管道的安裝工作，管廊為多層管廊時，管廊上層需安裝公用管道、氣體管道等，下層安裝腐蝕介質管道、工藝管道等；其次是設備的安裝，管廊為單層和多層兩種，單層管道的中間位置是安裝設備的最佳位置，多層管道應在管廊上層安裝設備，管廊兩側設備的安裝需注意位置，不合適在一起的設備禁止安裝到一起；最后是管廊上平臺的設計，管廊上的平臺分別是檢修通道和操作平臺。操作平臺主要是安裝在儀表、閥門的上側，最好是在操作平臺兩側安裝儀表，這樣方便操作。

3.5 管廊的防碰撞設計

石油化工管廊防碰撞是較為重要的設計內容，管廊防碰撞設計中要做到管廊被外界碰撞，同時也要預防管廊上出現碰撞。防碰撞設計的直接目的就是保護管廊，預防管廊受到破壞。石油化工廠內車輛比較多，外部設的管廊設計就要做到防車輛碰撞，除了車輛正常通行不碰撞以外，車輛發生突發情況后也要保證管廊不被碰撞。管道到周圍路邊的距離不能低于1m，可以在石油化工廠內建設防撞柱，保護管廊結構。管廊防碰撞設計中，為了提高設計水平采用PDMS、EP3D 等軟件構建三維模型，三維建模軟件成熟可靠，是管廊設計很好輔助工具，預防管廊設計中出現偏差。

4 石油化工管廊設計的注意事項

根據石油化工管廊設計提出幾點注意事項，用于約束石油化工管廊的設計及安裝。分析石油化工管廊設計的注意事項，如：①管廊設計中注意管道和多層管廊的關系，管道內的介質對管廊設計有著一定的影響，管廊設計中還需注意管道內的介質，中層建議布置小口徑氣體、液體管道，上層布置大口徑的氣體、液體管道；②管廊設計中注意熱膨脹影響，熱膨脹會影響管廊的使用效果，在必要的位置設置放空設施及凝液排除設施，提高管廊設計的水平；③多層管廊設計的注意事項中應該避免出現重復安裝的問題，重復不僅會浪費資源，還會引起管廊交叉的問題，合理、合適的規劃管廊設計，確保管廊能夠滿足石油化工設備的需求；④管廊設計中注意管廊柱距的選擇和確定，要以石油化工管廊的實際情況規劃管廊距，保障管廊距設計的合理性、規范性，以免管廊距不符合標準而影響管廊設計和后續的設備安裝。

5 結語

綜上所述，石油化工管廊起到重要的作用，管廊設計中應該要盡可能多的連接石油化工設備。管廊設計中應該規劃好相關的要點，滿足石油化工設備的安裝需求。石油化工管廊設計的過程中還需總結注意事項，規范管廊設計的過程，更重要的是保障石油化工管廊設計的合理性，避免影響石油化工設備的安裝和使用。