石油化工廠區(qū)工藝外管道的設(shè)置

單奕彬

（浙江省天正設(shè)計(jì)有限工程公司，浙江 杭州 310005）

1 引言

隨著我國(guó)石油化工生產(chǎn)裝置規(guī)模的擴(kuò)大，石油化工廠區(qū)外管道、外管架的設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)日趨復(fù)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(shè)置好。管道以架空來設(shè)置，類型較多，如表1所示。

為使整個(gè)廠區(qū)的外管架、外管道能夠形成一個(gè)協(xié)調(diào)統(tǒng)一整體，并確保整個(gè)生產(chǎn)裝置安全運(yùn)行，設(shè)計(jì)人員應(yīng)基于生產(chǎn)裝置工藝要求，應(yīng)用經(jīng)濟(jì)實(shí)用的材料來進(jìn)行合理的管架形式設(shè)置。

2 關(guān)于石油化工區(qū)外管道布置設(shè)計(jì)的分析

2.1 進(jìn)行工藝外管道布置的基本方法

在管廊上進(jìn)行工藝管道布置過程中，應(yīng)結(jié)合介質(zhì)不同、管徑不同及類型不同的管道進(jìn)行全面綜合考慮，確保既經(jīng)濟(jì)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(chǔ)上，盡可能達(dá)到整個(gè)設(shè)置的整齊大方。正常情況下，不同的管道應(yīng)放置在管廊不同位置，具體如表2所示。

對(duì)于大直徑管道而言，在進(jìn)行布置時(shí)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(yīng)在管廊下層或外側(cè)進(jìn)行布置；在便于操作位置布置帶有閥門的管道；對(duì)于有坡度需求的管道，其坡度通常設(shè)置為0.2%左右。

圖1 補(bǔ)償器的種類示意圖

表1

表2

表3

表4

表5

2.2 補(bǔ)償器及布置的基本形式

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

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

（2）布置設(shè)計(jì)方法。①套筒補(bǔ)償器的選用：并把補(bǔ)償器安裝長(zhǎng)度在不同安裝溫度下的數(shù)值計(jì)算出來，并確保最高、最低溫度可能出現(xiàn)情況下，補(bǔ)償器所留的補(bǔ)償余量不能小于20mm；②波紋補(bǔ)償器的選用：有關(guān)安裝時(shí)的冷緊，應(yīng)基于充分考慮，通?？砂?.5這個(gè)數(shù)值作為冷緊系數(shù)，為不讓補(bǔ)償器出現(xiàn)失穩(wěn)，應(yīng)在管道上補(bǔ)償器兩側(cè)安裝上導(dǎo)向支座；③其他補(bǔ)償器的選用：進(jìn)行布置以水平這種方式為主，錯(cuò)開布置管廊上成排的管理，以達(dá)到節(jié)省空間的效果。

2.3 檢修平臺(tái)以及檢修通道的設(shè)置方法

若在管道所設(shè)置的閥門要經(jīng)常進(jìn)行開啟，應(yīng)把800mm′800mm左右的操作平臺(tái)設(shè)置于閥門處，為讓操作人員進(jìn)行閥門操作，可設(shè)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(shè)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(shè)計(jì)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(shè)置

獨(dú)立式管架跨度通常為4m左右，若管架橫梁長(zhǎng)度≤1.8m，應(yīng)用單柱管架；若管架橫梁長(zhǎng)度≥2.0m，應(yīng)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(shè)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(shè)施最小間距如表5所示。

4 關(guān)于外管架進(jìn)行材質(zhì)選擇的分析

（1）對(duì)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(duì)較少的管架品種這種情況，為降低生產(chǎn)成本、并促進(jìn)工程建設(shè)進(jìn)度的加快推進(jìn)，通常把預(yù)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(duì)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(shè)計(jì)品種，同時(shí)施工時(shí)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(shí)，還要做好三件事：①設(shè)計(jì)靜電接地、②設(shè)計(jì)避雷接地、③防腐蝕處理；在工藝上若需要進(jìn)行防火的，還要進(jìn)行防火涂料的設(shè)計(jì)。

結(jié)語

進(jìn)行石油化工生產(chǎn)裝置工藝外管道、外管架的布置及設(shè)計(jì)，是我國(guó)石油化工建設(shè)事業(yè)快速發(fā)展的需要；加強(qiáng)研究石油化工廠區(qū)工藝外管道的布置及設(shè)計(jì)，對(duì)促進(jìn)我國(guó)石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置的安全運(yùn)行具有重要作用。

[1]陸生.對(duì)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(shè)置[J].河南化工，2010（01）.