裝置界區(qū)外管廊設(shè)計(jì)及界區(qū)操作平臺(tái)設(shè)置探究

王晶晶 （福陸 （中國(guó)）工程建設(shè)有限公司，上海 201103）

裝置界區(qū)外管廊作為生產(chǎn)裝置中必不可少的輔助設(shè)施，是非常重要的部分，它承載著各裝置或單元所需要的公用工程和工藝物料管線在廠區(qū)中穿梭往來(lái)，把整個(gè)廠區(qū)聯(lián)系起來(lái)，保障裝置的正常運(yùn)行。本文以某項(xiàng)目裝置界區(qū)外管廊為例，探究管廊設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題及界區(qū)操作平臺(tái)的設(shè)置。

1 裝置界區(qū)外管廊的布置原則

裝置界區(qū)外管廊布置的管道種類相對(duì)簡(jiǎn)單，以公用工程管道（蒸汽、凝結(jié)水、凈化風(fēng)和非凈化風(fēng)、氮?dú)狻⒚擕}水、天然氣等）為主，還有一些進(jìn)出裝置的工藝管道，以及儀表、電氣橋架等。裝置界區(qū)外管廊要布置在易于連接各裝置單元的地方，考慮能使多數(shù)管道布置合理，少繞行，以減少管道長(zhǎng)度節(jié)省投資，并需要綜合考慮道路、消防、地下管網(wǎng)等因素，并避開(kāi)大、中型設(shè)備檢修吊裝區(qū)域。

1.1 裝置界區(qū)外管廊寬度的確定

管廊的寬度應(yīng)符合下列要求：[1]

1.1.1 管道的數(shù)量、管徑及其間距；

1.1.2 架空敷設(shè)的儀表電纜和電氣電纜的槽架所需的寬度；

1.1.3 預(yù)留管道所需的寬度；

1.1.4 管廊上布置空冷器時(shí)，空冷器構(gòu)架支柱的尺寸；

1.1.5 管廊下布置泵時(shí)，泵底盤尺寸及泵所需要操作和檢修通道的寬度。

管廊上兩根平行布置的管道任何突出部分至另一管子或突出部分或隔熱層外壁的凈距，不宜小于25mm。裸管的管壁與管壁間凈距不宜小于50mm，在熱（冷）位移后隔熱層外壁不宜相碰[2]。管道和儀表、電氣橋架同層敷設(shè)時(shí)也要考慮留出一定的間距。根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際需要管廊上一般預(yù)留10%-30%的管道裕量。

1.2 裝置界區(qū)外管廊跨度的確定

管廊的跨度通常為3-9m不等，如果遇到道路或者廠區(qū)大轉(zhuǎn)盤等特殊情況需要做大跨度的桁架時(shí)，跨度盡量做得規(guī)整，便于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

1.3 裝置界區(qū)外管廊高度的確定

裝置界區(qū)外管廊穿梭在廠區(qū)中，途徑不同的單元、道路，它的高度應(yīng)該與整個(gè)廠區(qū)協(xié)調(diào)確定，一般裝置界區(qū)外管廊跨越鐵路最小凈高5.5米，跨越廠內(nèi)道路最小凈高5.0米，還需要考慮根據(jù)項(xiàng)目大型設(shè)備運(yùn)輸所需要的高度要求，最終確定管廊的底層高度，為節(jié)省投資，只要滿足基本小凈高要求所以不同的區(qū)間會(huì)采用不同的高度。

1.4 裝置界區(qū)外管廊層高的確定

管廊的層間距的高度一般是根據(jù)管徑大小、保溫厚度、管架結(jié)構(gòu)確定，上下層間距宜為1.2m-2.4m。還需要考慮到當(dāng)管廊管道側(cè)面翻出與界區(qū)內(nèi)單元交接時(shí)，需要考慮大管道90°彎頭或者90°彎頭加45°彎頭能否接出；以及管廊上管道自然補(bǔ)償II形彎設(shè)置時(shí)管道的上翻空間。

管廊的結(jié)構(gòu)形式通常有兩種，一種是平層式，一種是錯(cuò)層式。裝置界區(qū)外管廊一般采用平層式，局部需要錯(cuò)層的部分再增加錯(cuò)層橫梁便于管道進(jìn)出。

2 裝置界區(qū)外管廊管道布置原則

2.1 管廊管道布置的一般要求

管廊上管道的布置不僅要與各單元管道的標(biāo)高、位置協(xié)調(diào)好，還要管廊上安全美觀，一般有如下幾點(diǎn)要求：

2.1.1 按照管廊與各裝置建筑物進(jìn)出管道的交接點(diǎn)的坐標(biāo)、標(biāo)高協(xié)調(diào)布置，尤其注意滿足工藝管道的特殊要求：步步高或者有坡度要求等。

2.1.2 大直徑管道靠近管廊柱子布置，有利于結(jié)構(gòu)受力。

2.1.3 小直徑管道、公用工程管道宜布置在管廊中間。

2.1.4 需要設(shè)置自然補(bǔ)償II形彎的管道靠近管廊柱子布置，方便II形補(bǔ)償器布置，且多根熱管道的補(bǔ)償彎宜集中布置。

2.1.5 界區(qū)閥門集中布置時(shí)宜采用交錯(cuò)方式，以保證管道布置緊湊，節(jié)省管廊空間。

2.1.6 為防止電磁感應(yīng)，儀表橋架、電氣橋架不宜相鄰布置，一般布置在管廊兩側(cè)，當(dāng)相鄰布置時(shí)，兩橋架的凈距不應(yīng)小于1米。危險(xiǎn)性氣體、高溫氣體、低閃點(diǎn)介質(zhì)的管道及公用工程管道等盡可能遠(yuǎn)離橋架，以免影響儀表、電氣線信號(hào)。

2.1.7 管廊上敷設(shè)的管道變徑時(shí)采用底平偏心異徑管以保持管底標(biāo)高一致便于支架的設(shè)置。

2.1.8 管廊上管道的支管宜采用上接方式進(jìn)出主管，如果是熱管線支管要盡量靠近固定點(diǎn)遠(yuǎn)離II形彎布置。

2.1.9 避免管廊上管道與結(jié)構(gòu)斜撐發(fā)生碰撞，要考慮管道的隔熱層厚度、熱位移與斜撐流程合理間距。

2.1.1.0 管廊上管道的靜電接地及高點(diǎn)排氣低點(diǎn)排液等。

2.2 管道支吊架的設(shè)置

2.2.1 相鄰管道盡量不在同一軸線設(shè)置導(dǎo)向架，如果設(shè)置在同一軸線，可錯(cuò)開(kāi)布置。

2.2.2 對(duì)于設(shè)置在地面上的調(diào)節(jié)閥組，當(dāng)進(jìn)出管廊的時(shí)小直徑管道立管采用增加側(cè)梁設(shè)置導(dǎo)向架，避免管道隨風(fēng)發(fā)生搖擺晃動(dòng)。見(jiàn)圖1。

圖1 小直徑立管導(dǎo)向架

2.2.3 為避免造成較大的冷量損失，低溫管道一般選用管卡形式，且管卡在保冷層的外層，使金屬支吊架不直接與冷管接觸，保冷層中設(shè)置的軟木塊等可以加強(qiáng)強(qiáng)度。[3]

2.2.4 熱管道設(shè)置管托時(shí)要考慮該支撐點(diǎn)的熱位移。有隔熱層的管道，在管架處應(yīng)設(shè)管托。標(biāo)準(zhǔn)管托（300mm長(zhǎng)）適用于軸向位移小于或等于100mm。當(dāng)管道熱位移等于100mm時(shí)，應(yīng)使用加長(zhǎng)管托。如無(wú)特殊說(shuō)明，不宜采用偏置安裝。

2.2.5 設(shè)置止推支架時(shí)，應(yīng)注意避免止推擋塊與結(jié)構(gòu)斜撐發(fā)生碰撞。

2.2.6 多根自然補(bǔ)償II形彎宜集中布置，管徑較大溫度較高的管道布置在外側(cè)。

2.2.7 不銹鋼裸管敷設(shè)在管廊上時(shí)，一種是采用不銹鋼管托，還有一種采用6mm聚四氟乙烯墊板墊在不銹鋼裸管與管架接觸的地方。

2.2.8 為避免小管道下垂，利用大直徑管道進(jìn)行鄰管支撐。

3 界區(qū)閥門操作平臺(tái)的設(shè)置

根據(jù)工藝的需要，往往在各單元有交接的地方需要設(shè)置界區(qū)操作閥門，比如來(lái)自廠外的管廊界區(qū)，管廊與裝置，罐區(qū)，原料廠房等單元的界區(qū)。下面對(duì)這三種情況進(jìn)行分析討論。

3.1 界區(qū)操作平臺(tái)一

來(lái)自廠外的管廊與裝置界區(qū)外管廊交接的界區(qū)操作平臺(tái)，閥門分布在平臺(tái)的兩側(cè)，由于平臺(tái)高于管道的設(shè)置，需要注意閥門閥桿是否方便操作。特殊情況時(shí)，也會(huì)采取將界區(qū)閥門放在地面上。當(dāng)蒸汽管道管徑較大時(shí)，考慮到該管線閥桿較長(zhǎng)，在平臺(tái)上操作不利，可以將其放置在地面可操作范圍。一方面解決了界區(qū)操作平臺(tái)的高度不受大管道影響，另一方面也實(shí)現(xiàn)了對(duì)該蒸汽閥門的方便操作。需要注意的是，此處閥門上游有一個(gè)很大的袋形會(huì)有積液，這里采用了在閥前設(shè)置疏水閥，解決閥門關(guān)閉后該處產(chǎn)生的積液。見(jiàn)圖2。

圖2 界區(qū)操作平臺(tái)一

3.2 界區(qū)操作平臺(tái)二

裝置界區(qū)外管廊與原料廠房的平臺(tái)，利用原料廠房?jī)?nèi)的二層平臺(tái)作為界區(qū)閥門的操作平臺(tái)，有效的利用了現(xiàn)有平臺(tái)解決了界區(qū)閥門懸在管廊上的不易操作的問(wèn)題。見(jiàn)圖3。

圖3 界區(qū)操作平臺(tái)二

3.3 界區(qū)操作平臺(tái)三

裝置界區(qū)外管廊與罐區(qū)的平臺(tái)，此處罐區(qū)前管道的標(biāo)高與管廊差距比較大，考慮到實(shí)際情況，界區(qū)閥門安裝在立管上，直梯從管廊北側(cè)上至平臺(tái)來(lái)操作界區(qū)閥門。見(jiàn)圖4。

圖4 界區(qū)操作平臺(tái)三

4 結(jié)語(yǔ)

裝置界區(qū)外管廊的管道布置既應(yīng)滿足工藝及管道和儀表流程圖的要求，還應(yīng)滿足便于操作、安裝及維修的要求。在布置和管道設(shè)計(jì)工作中，既要滿足工藝生產(chǎn)的要求，還必須遵守設(shè)計(jì)規(guī)范要求，并在此前提下，能夠消除安全隱患，便于操作，力求管廊整齊、美觀。本文討論了裝置界區(qū)外管廊設(shè)計(jì)中這些界區(qū)操作平臺(tái)的設(shè)置，很好的解決了界區(qū)閥門的操作問(wèn)題，使生產(chǎn)中的操作更安全和便捷。

[1]全國(guó)壓力管道設(shè)計(jì)審批人員培訓(xùn)教材（第二版），中國(guó)石化出版社，2013.

[2]工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范（2008年版），中國(guó)計(jì)劃出版社，2008.

[3]宋岢岢主編，壓力管道設(shè)計(jì)及工程實(shí)例，化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[4]王懷義主編，石油化工管道安裝設(shè)計(jì)便查手冊(cè)（第二版），中國(guó)石化出版社，2007.

[5]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（第三版），中國(guó)石化出版社，2004.