淺談裝置管廊的平面布置與管道設(shè)計(jì)

胡玉耀 趙小曼（洛陽(yáng)瑞澤石化工程有限公司 河南洛陽(yáng)市471003）

在石化裝置中，管廊對(duì)各個(gè)單元和設(shè)備起到連接和統(tǒng)籌的作用，裝置管廊設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，不僅決定全裝置的布置風(fēng)格，更影響裝置的順利運(yùn)行，因此管廊布置時(shí)應(yīng)十分謹(jǐn)慎。

一、管廊的主要布置形式和位置

一般石油化工裝置，如果設(shè)備較少，一般采用一端式或直通式管廊。一端式管廊是指工藝和公用工程管道從裝置的一端進(jìn)出；直通式管廊是指管道由裝置的兩端進(jìn)出，通常工藝管道從一端進(jìn)出，公用工程管道從另一端進(jìn)出。除了以上形式外，一般采用的還有L形，T形，U形及其它組合式管廊等。管廊在裝置中的位置以能盡量多的聯(lián)系設(shè)備為宜。一般長(zhǎng)方形裝置，管廊宜布置在與長(zhǎng)邊平行的裝置中部，設(shè)備按流程順序布置在管廊兩側(cè)，這樣既可以縮短裝置長(zhǎng)度，又能減少裝置占地面積和投資。同時(shí)管廊布置時(shí)也要考慮裝置的實(shí)際情況，也可采取適合本裝置的其他布置方式。

二、管廊的主體結(jié)構(gòu)

1.管廊的寬度。（1）管廊寬度主要是由管廊上管道的數(shù)量和管徑的大小、電氣儀表槽盒、檢修通道的寬度等因素共同決定的。按照以上參數(shù)算出管廊最小寬度后，還應(yīng)加上20～25%的預(yù)留，這些寬度的總和圓整后就是管廊的理論寬度。（2）管廊寬度由空冷跨距確定。管廊上若布置空冷，管廊跨距要考慮空冷跨距尺寸，計(jì)算的管橋?qū)挾热绻∮诳绽淇缇啵瑧?yīng)按空冷跨距來(lái)確定管廊寬度。（3）若管廊下需要布置泵時(shí)，在滿足上部管道、槽盒、檢修通道布置的最小間距后，還要考慮泵的操作和檢修及鋪設(shè)電纜溝等所需的空間。

2.管廊的柱距。（1）管廊的柱距主要是由敷設(shè)在其上部大多數(shù)管道的跨距決定的。這與裝置的大小和規(guī)模有關(guān)，通常裝置內(nèi)的管廊柱距為6～9米。若裝置較大，管線較復(fù)雜，大小管道都較多，則一般采用增加柱距，并在兩柱之間加副梁的方式以保證所有管道的跨距都能滿足設(shè)計(jì)要求。（2）管廊的柱距有時(shí)在滿足管道跨距的前提下，同時(shí)也要考慮與裝置內(nèi)的設(shè)備構(gòu)架柱距保持一致，這樣利于構(gòu)架內(nèi)管道能順利進(jìn)出管廊。（3）若管廊需跨越道路或管廊基礎(chǔ)須避開(kāi)某些重要設(shè)施而采用桁架跨越時(shí)，設(shè)計(jì)桁架時(shí)應(yīng)在中間增加副梁，以保證管道的跨距。

3.管廊的高度。（1）管廊需穿越道路時(shí)，其凈空高度應(yīng)符合下列規(guī)定：裝置內(nèi)的檢修通道不低于4.5米；鐵路不低于5.5米；管廊下檢修通道不低于3米；消防通道不低于4.5米。（2）管廊下方若布置有泵，管廊最底層主梁的梁底高度不應(yīng)低于3.5米。（3）為了方便與其他裝置銜接，也可與其他裝置的管橋高度保持一致。（4）為了保證大部分管道能順利進(jìn)出管廊，管廊主側(cè)梁之間的高差，一般取主要管道能順利進(jìn)出管廊的最小高度并圓整。如主側(cè)梁1000mm高差時(shí)，DN300以下的管道都能用兩個(gè)90°彎頭加短管的方式進(jìn)出管廊。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)管廊主側(cè)梁高差一般定位600～1000mm，大型裝置也可采用1200～1500mm的高差。

4.管廊平臺(tái)梯子及槽盒的設(shè)置。（1）管廊在進(jìn)出裝置處通常集中有較多閥門，為了便于操作閥門和拆卸盲板應(yīng)設(shè)置橫跨管廊的操作平臺(tái)。平臺(tái)宜位于管道的上方；根據(jù)要求有時(shí)也可與主梁底同標(biāo)高，位于管道下方。長(zhǎng)度大于或等于8米的平臺(tái)，應(yīng)在平臺(tái)的兩端設(shè)置通往地面的梯子。（2）裝置管廊的頂層一般會(huì)設(shè)置儀表、電氣槽盒。兩槽盒可位于管廊的同一側(cè)，中間用檢修通道隔開(kāi)，通道寬度一般為800mm～1000mm。檢修通道的起止位置要設(shè)置通往地面的梯子或連接通道，且宜與管廊進(jìn)出裝置的平臺(tái)相連。若管廊長(zhǎng)度較長(zhǎng)，中間應(yīng)加設(shè)逃生梯，兩個(gè)逃生梯的間距不應(yīng)大于50米。

三、管廊上管道的布置

管廊上的管道主要分為工藝管道和公用工程管道。（1）為了便于支撐，減少管架承重梁的彎矩，一般要求大直徑管道布置在管廊的兩側(cè)，小管道布置在中間。（2）管廊上的管道要有20～25%的預(yù)留位置，預(yù)留部分要按滿鋪管道考慮荷載。（3）管廊上的管道一般要求要“步步高”或“步步低”布置，不能出現(xiàn)液袋。（4）對(duì)于兩層和三層管廊來(lái)說(shuō)，氣體管道，高溫管道，宜布置在上層；液體管道，液化烴，化學(xué)藥劑及其他有腐蝕性介質(zhì)管道宜布置在下層。（5）按照工藝流程，相同性質(zhì)的管道盡量集中成組布置，與裝置內(nèi)設(shè)備相連的管道盡量布置在管廊兩側(cè)，公用工程管道宜布置在中間位置。（6）公用工程管道中，氣體管道要從主管的頂部引出，液體管道宜從下部引出，小直徑的液體管道宜從上部引出。（7）低溫管道，液化烴管道和其他避免受熱的管道不宜布置在高溫管道的上方或緊靠熱管道布置，如必須相鄰布置，則應(yīng)用其他管道隔開(kāi)。（8）有孔板（儀表）的管道應(yīng)留出取壓閥的安裝和操作空間，且要滿足前后直管段要求，并應(yīng)緊靠管廊上的平臺(tái)、檢修通道、梯子或管廊的柱子、梁布置，以便于儀表的檢修、更換，以及一次閥的操作。（9）大直徑管若直接進(jìn)出管廊有困難，宜采用45°彎頭加90°彎頭的形式進(jìn)出管廊，必要時(shí)可采用R=1.0DN彎頭。（10）所有高溫管道布置時(shí)均應(yīng)考慮熱補(bǔ)償。需要考慮熱補(bǔ)償?shù)墓艿啦荒軆H局限于管廊部分，應(yīng)當(dāng)從管道的起點(diǎn)到終點(diǎn)對(duì)整個(gè)管系進(jìn)行應(yīng)力分析，最終確定補(bǔ)償方案。（11）中、低壓蒸汽管道及其它高溫管道，由于正常運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的熱位移，常規(guī)管托有可能會(huì)因?yàn)槲灰七^(guò)大而從支撐梁上脫落，因此要求所有高溫管道應(yīng)按照應(yīng)力分析結(jié)果，加長(zhǎng)管托長(zhǎng)度。

結(jié)束語(yǔ)

管廊設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要著眼全局、系統(tǒng)分析、整體考慮、統(tǒng)籌兼顧。因此做好管廊設(shè)計(jì)關(guān)系到整個(gè)裝置的成敗與得失。因此要求設(shè)計(jì)人一定要讀懂流程，多看規(guī)范，前期精心準(zhǔn)備，中期細(xì)致規(guī)劃，后期認(rèn)真排查，只有這樣才能確保作出高質(zhì)量的管廊設(shè)計(jì)來(lái)。

[1]張德江王懷義，劉紹葉等石油化工裝置工藝管道安裝設(shè)計(jì)手冊(cè)，第一篇，設(shè)計(jì)與計(jì)算，第四版.

[2]SH3021-2011，石油化工金屬管道布置設(shè)計(jì)規(guī)范[S].2011.