石油化工廠區(qū)工藝外管道的設置

單奕彬

（浙江省天正設計有限工程公司，浙江 杭州 310005）

1 引言

隨著我國石油化工生產(chǎn)裝置規(guī)模的擴大，石油化工廠區(qū)外管道、外管架的設計發(fā)展趨勢日趨復雜化、大型化；石油化工廠區(qū)管廊上不僅有著種類繁多的管道，諸如各種工藝管道、公用工程管道、排水管道以及輔助生產(chǎn)原料管道等，而且還有著數(shù)量、種類均較多的管線；所以有關(guān)支撐管道的建構(gòu)物—管架一定要設置好。管道以架空來設置，類型較多，如表1所示。

為使整個廠區(qū)的外管架、外管道能夠形成一個協(xié)調(diào)統(tǒng)一整體，并確保整個生產(chǎn)裝置安全運行，設計人員應基于生產(chǎn)裝置工藝要求，應用經(jīng)濟實用的材料來進行合理的管架形式設置。

2 關(guān)于石油化工區(qū)外管道布置設計的分析

2.1 進行工藝外管道布置的基本方法

在管廊上進行工藝管道布置過程中，應結(jié)合介質(zhì)不同、管徑不同及類型不同的管道進行全面綜合考慮，確保既經(jīng)濟可行、又安全可靠，在滿足操作、施工及維修等方面需求的基礎上，盡可能達到整個設置的整齊大方。正常情況下，不同的管道應放置在管廊不同位置，具體如表2所示。

對于大直徑管道而言，在進行布置時還必須要與管廊柱子靠近；易出現(xiàn)故障需常維修的管道，應在管廊下層或外側(cè)進行布置；在便于操作位置布置帶有閥門的管道；對于有坡度需求的管道，其坡度通常設置為0.2%左右。

圖1 補償器的種類示意圖

表1

表2

表3

表4

表5

2.2 補償器及布置的基本形式

設置在管道合適位置上的補償器，主要作用是把管道因熱膨脹所形成的推力消除掉，補償器有多種類型，具體如圖1所示。

（1）選用原則。進行設計過程中，有關(guān)管道轉(zhuǎn)彎管段的自然補償特性一定要給予充分利用，對于U型管應優(yōu)先進行利用；若出現(xiàn)不夠的安裝位置，則可選用球型及波紋補償器，至于套筒補償器因易漏盡量少用。

（2）布置設計方法。①套筒補償器的選用：并把補償器安裝長度在不同安裝溫度下的數(shù)值計算出來，并確保最高、最低溫度可能出現(xiàn)情況下，補償器所留的補償余量不能小于20mm；②波紋補償器的選用：有關(guān)安裝時的冷緊，應基于充分考慮，通常可把0.5這個數(shù)值作為冷緊系數(shù)，為不讓補償器出現(xiàn)失穩(wěn)，應在管道上補償器兩側(cè)安裝上導向支座；③其他補償器的選用：進行布置以水平這種方式為主，錯開布置管廊上成排的管理，以達到節(jié)省空間的效果。

2.3 檢修平臺以及檢修通道的設置方法

若在管道所設置的閥門要經(jīng)常進行開啟，應把800mm′800mm左右的操作平臺設置于閥門處，為讓操作人員進行閥門操作，可設置直爬梯。若管廊上具有較多閥門，可把可通行的操作通道設置于管廊上，為閥門的操作及維修提供方便。

3 關(guān)于外管架布置設計的探討

3.1 外管架的主要形式

單柱和雙柱為外管架的兩種主要形式，根據(jù)劃分方式，外管架有不同形式，如表3所示。

3.2 外管架寬度和跨度的設置

獨立式管架跨度通常為4m左右，若管架橫梁長度≤1.8m，應用單柱管架；若管架橫梁長度≥2.0m，應用雙柱管架。其他三種形式外管架跨度及寬度如表4所示。

3.3 外管架的高度以及與主要設施之間距離的分析

有關(guān)外管道距鐵路軌頂及工廠主干道的凈空高度分別不小于5.5m和不小于4.5m；裝置內(nèi)管廊橫梁的地面與地面之間的凈空高度最小值為4.0m，管廊下檢修通道高度的最小值為3m。此外，外管架邊沿與各主要設施最小間距如表5所示。

4 關(guān)于外管架進行材質(zhì)選擇的分析

（1）對于比較大規(guī)模的外管架裝置、且具有比較多管架數(shù)量和相對較少的管架品種這種情況，為降低生產(chǎn)成本、并促進工程建設進度的加快推進，通常把預制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為外部管架的材質(zhì)及結(jié)構(gòu)。（2）對于這種情況：管架數(shù)量不多、裝置規(guī)模不大且具有較多的管架設計品種，同時施工時間比較緊迫；通常可選擇鋼筋混凝土與鋼結(jié)構(gòu)的組合體或者鋼結(jié)構(gòu)，在采用鋼結(jié)構(gòu)時，還要做好三件事：①設計靜電接地、②設計避雷接地、③防腐蝕處理；在工藝上若需要進行防火的，還要進行防火涂料的設計。

結(jié)語

進行石油化工生產(chǎn)裝置工藝外管道、外管架的布置及設計，是我國石油化工建設事業(yè)快速發(fā)展的需要；加強研究石油化工廠區(qū)工藝外管道的布置及設計，對促進我國石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置的安全運行具有重要作用。

[1]陸生.對化工工藝管道的合理安裝方法探討[J].工程技術(shù)，2009（11）.

[2]張曉安.石油化工廠工藝外管道的設置[J].河南化工，2010（01）.