石化工廠全廠管廊設(shè)計(jì)的要點(diǎn)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(chǎn)業(yè)的發(fā)展，石油化工設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入一體化、大型化的狀態(tài)。石油化工建設(shè)項(xiàng)目要注重管廊設(shè)計(jì)，管廊設(shè)計(jì)不僅關(guān)系到各單元和裝置上下游設(shè)備的連接情況，同時(shí)也關(guān)系到化工設(shè)備的整體流程運(yùn)行的安全性。石油化工管廊設(shè)計(jì)中應(yīng)該規(guī)劃好要點(diǎn)，協(xié)調(diào)好各裝置單元之間的銜接及管廊順應(yīng)地形地勢(shì)的走向變化。對(duì)管廊陸游全面規(guī)劃并符合施工可行性，這樣才能保障石油化工管廊設(shè)計(jì)的規(guī)范性。

1 石油化工管廊分析

石油化工管廊支持大型設(shè)備之間的流程貫通，石油化工廠內(nèi)的設(shè)備非常多，設(shè)備往返也很多，采用管廊設(shè)計(jì)的方法能夠維護(hù)設(shè)備的安裝規(guī)范[1]。管廊能夠減少重復(fù)操作和交叉操作，管廊安裝時(shí)要根據(jù)類(lèi)別區(qū)分，嚴(yán)格遵循管廊設(shè)計(jì)的原則安排合適的位置。

2 石油化工管廊的設(shè)計(jì)原則

石油化工管廊的設(shè)計(jì)原則是：①管廊設(shè)計(jì)時(shí)往返的管道應(yīng)該遵循最短原則，以免出現(xiàn)交叉設(shè)計(jì)；②管廊寬度設(shè)計(jì)中以數(shù)量、管徑為參考標(biāo)準(zhǔn)，按照預(yù)留20%余量的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)；③多層管廊中要遵循后期設(shè)計(jì)的原則，確保后期檢修人員能順利通過(guò)；④設(shè)計(jì)原則中考慮管廊的熱脹冷縮，在合適的位置應(yīng)設(shè)置補(bǔ)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(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 管廊的高度設(shè)計(jì)

石油化工管廊設(shè)計(jì)中，不同類(lèi)型的設(shè)計(jì)管廊高度不同。管廊需跨越石油化工廠廠區(qū)內(nèi)部道路時(shí)，凈高度不應(yīng)低于5m，行車(chē)道、消防道和檢修道路的凈高度不應(yīng)低于4.5m，跨越鐵路時(shí)凈空不應(yīng)小于5.5m，橫穿廠區(qū)人行路的凈高度不應(yīng)低于2.2m。

石油化工管廊設(shè)計(jì)中還包括一種多層管廊，高度設(shè)計(jì)中需綜合考慮安裝裝置、多層管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、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(shè)計(jì)中需滿(mǎn)足管線(xiàn)能夠在管廊上穿進(jìn)穿出的條件。管廊高度設(shè)計(jì)的工作中，也要注意橫梁、縱梁、結(jié)構(gòu)斷面等因素的影響，一定要保障管廊高度設(shè)計(jì)的合理性，當(dāng)管廊有桁架時(shí)，管廊的凈高應(yīng)按桁架底高計(jì)算。

3.2 管廊的寬度設(shè)計(jì)

石油化工管廊的寬度設(shè)計(jì)中采用建模軟件，設(shè)計(jì)人員在軟件中畫(huà)出管廊的具體走向，繪制時(shí)要求管廊的數(shù)量、管徑數(shù)值都正確。石油化工管廊寬度設(shè)計(jì)中包括管間間距總和，這部分?jǐn)?shù)值設(shè)計(jì)中需要以最密集管道為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而得出管廊寬度計(jì)算的初步數(shù)值，后續(xù)數(shù)值計(jì)算時(shí)圍繞保溫層厚度、應(yīng)力管線(xiàn)的徑向位移，適當(dāng)?shù)脑黾庸芾鹊膶挾龋话阒鞴芾葢?yīng)預(yù)留出20%～30%的余量，并考慮其荷重。

管廊的柱距應(yīng)滿(mǎn)足大多數(shù)管道的跨距要求，宜為6～9m，但不宜大于10m，寬度超過(guò)10m后，就要適度的增加管廊的層數(shù)，這樣才能在規(guī)定的數(shù)值內(nèi)有效控制管廊的寬度。石油化工管廊寬度設(shè)計(jì)中，管道數(shù)量、管徑以及設(shè)備是較為明顯的影響因素，當(dāng)管廊上面和下面不布置設(shè)備時(shí)，其寬度由管道的多少來(lái)決定；管廊下方布置泵、換熱器類(lèi)時(shí)，其寬度設(shè)計(jì)不但要滿(mǎn)足管道布置，而且還要滿(mǎn)足設(shè)備布置和安裝要求，并預(yù)留可以拆卸、操作和檢修的空間；管廊上布置空冷器時(shí)，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(xiàn)對(duì)齊，確保管廊寬度設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

3.3 管廊的材質(zhì)設(shè)計(jì)

石油化工管廊材質(zhì)分為鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土。鋼結(jié)構(gòu)的管廊設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，施工周期短，設(shè)計(jì)中需重視管廊的防腐、耐火設(shè)計(jì)，需要合理選擇防腐漆和耐火涂料，這樣會(huì)增加管廊材質(zhì)的投資。因此，管廊材質(zhì)設(shè)計(jì)中應(yīng)以石油化工廠的實(shí)際情況為主，經(jīng)過(guò)比較之后選擇符合石油化工廠要求的管廊材質(zhì)。

3.4 管廊的布置設(shè)計(jì)

石油化工管廊布置設(shè)計(jì)包括管道、設(shè)備以及平臺(tái)這三項(xiàng)內(nèi)容。首先是管道的布置設(shè)計(jì)，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(cè)應(yīng)該布置工藝管道，近柱子端應(yīng)該設(shè)置π 型補(bǔ)償器高溫管道。合理設(shè)置固定管架、導(dǎo)向管架及滑動(dòng)管架。石油化工管廊為單層管廊時(shí)，中間位置安裝公用管道及儀表，根據(jù)管廊設(shè)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(shí)，管廊上層需安裝公用管道、氣體管道等，下層安裝腐蝕介質(zhì)管道、工藝管道等；其次是設(shè)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(shè)備的最佳位置，多層管道應(yīng)在管廊上層安裝設(shè)備，管廊兩側(cè)設(shè)備的安裝需注意位置，不合適在一起的設(shè)備禁止安裝到一起；最后是管廊上平臺(tái)的設(shè)計(jì)，管廊上的平臺(tái)分別是檢修通道和操作平臺(tái)。操作平臺(tái)主要是安裝在儀表、閥門(mén)的上側(cè)，最好是在操作平臺(tái)兩側(cè)安裝儀表，這樣方便操作。

3.5 管廊的防碰撞設(shè)計(jì)

石油化工管廊防碰撞是較為重要的設(shè)計(jì)內(nèi)容，管廊防碰撞設(shè)計(jì)中要做到管廊被外界碰撞，同時(shí)也要預(yù)防管廊上出現(xiàn)碰撞。防碰撞設(shè)計(jì)的直接目的就是保護(hù)管廊，預(yù)防管廊受到破壞。石油化工廠內(nèi)車(chē)輛比較多，外部設(shè)的管廊設(shè)計(jì)就要做到防車(chē)輛碰撞，除了車(chē)輛正常通行不碰撞以外，車(chē)輛發(fā)生突發(fā)情況后也要保證管廊不被碰撞。管道到周?chē)愤叺木嚯x不能低于1m，可以在石油化工廠內(nèi)建設(shè)防撞柱，保護(hù)管廊結(jié)構(gòu)。管廊防碰撞設(shè)計(jì)中，為了提高設(shè)計(jì)水平采用PDMS、EP3D 等軟件構(gòu)建三維模型，三維建模軟件成熟可靠，是管廊設(shè)計(jì)很好輔助工具，預(yù)防管廊設(shè)計(jì)中出現(xiàn)偏差。

4 石油化工管廊設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

根據(jù)石油化工管廊設(shè)計(jì)提出幾點(diǎn)注意事項(xiàng)，用于約束石油化工管廊的設(shè)計(jì)及安裝。分析石油化工管廊設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)，如：①管廊設(shè)計(jì)中注意管道和多層管廊的關(guān)系，管道內(nèi)的介質(zhì)對(duì)管廊設(shè)計(jì)有著一定的影響，管廊設(shè)計(jì)中還需注意管道內(nèi)的介質(zhì)，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(shè)計(jì)中注意熱膨脹影響，熱膨脹會(huì)影響管廊的使用效果，在必要的位置設(shè)置放空設(shè)施及凝液排除設(shè)施，提高管廊設(shè)計(jì)的水平；③多層管廊設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)中應(yīng)該避免出現(xiàn)重復(fù)安裝的問(wèn)題，重復(fù)不僅會(huì)浪費(fèi)資源，還會(huì)引起管廊交叉的問(wèn)題，合理、合適的規(guī)劃管廊設(shè)計(jì)，確保管廊能夠滿(mǎn)足石油化工設(shè)備的需求；④管廊設(shè)計(jì)中注意管廊柱距的選擇和確定，要以石油化工管廊的實(shí)際情況規(guī)劃管廊距，保障管廊距設(shè)計(jì)的合理性、規(guī)范性，以免管廊距不符合標(biāo)準(zhǔn)而影響管廊設(shè)計(jì)和后續(xù)的設(shè)備安裝。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，石油化工管廊起到重要的作用，管廊設(shè)計(jì)中應(yīng)該要盡可能多的連接石油化工設(shè)備。管廊設(shè)計(jì)中應(yīng)該規(guī)劃好相關(guān)的要點(diǎn)，滿(mǎn)足石油化工設(shè)備的安裝需求。石油化工管廊設(shè)計(jì)的過(guò)程中還需總結(jié)注意事項(xiàng)，規(guī)范管廊設(shè)計(jì)的過(guò)程，更重要的是保障石油化工管廊設(shè)計(jì)的合理性，避免影響石油化工設(shè)備的安裝和使用。