化工装置管廊上管道设计要点

化工装置管廊上管道设计要点

濮颖   

中科石化工程科技（大连）有限公司     辽宁省大连市    116001

摘要：在石油化工生产阶段，为保障石油资源的输送、应用能按照目标有序开展，需要做好各个阶段的工序设置，保障石油化工装置管道有效应用。管廊是管道敷设阶段的基础通道，对工艺要求以及公用工程要求诸多，要合理利用管廊两侧的设备，推进项目工作。文章主要针对化工装置管廊上的管道设计要点进行了分析。

关键词：化工装置；管廊；管道设计；设计要点

1.化工装置管廊管道类型

1.1工艺管道

这些管道用于传输各类原料、中间产品和成品等。例如，进出装置的原材料、化学试剂、工艺水等。

1.2公用工程管道

这些管道提供工厂所需的空气、仪表空气、蒸汽、冷凝水、氮气和循环水等。

1.3电气仪表桥架

这些管道用于传输电气和仪表信号，确保设备和系统的正常运行。

1.4操作通道

这些通道为工作人员提供操作和维护设备的空间。在对管廊管道进行设计时，设计人员需要综合考虑多个因素，如工艺流程、设备布局、管道材质等，以确保管道布置的安全性和效率。此外，管道的设计和布置应遵循相关标准和规范，以确保管道系统的稳定性和安全性。

2.化工装置管廊上管道的设计要点

2.1工艺控制

化工装置管廊上的管道设计涉及多个方面，包括管道的类型、布置方式、安全性、合理性等，在工艺控制方面，应当重点考虑到以下几点内容：第一，明确管道类型和布置方式。在化工装置的管廊上，管线的布置应避免相互交叉和相互影响。一般情况下，在管廊上层主要设置温度较高的液体介质管线、公用工程管线和特殊要求的工艺气相管线，如热水、蒸汽等；管廊下层主要设置低温管线、腐蚀性介质管线和频繁进出装置的主要工艺物料管线。在设计时要注意管线尽可能少占用空间，尽量水平布置，避免设置经常操作的阀门等设施。第二，提高管道设计的合理性。管廊管道布置应力求集中统一，便于管理。布置方式以垂直布置为宜，管线应尽量顺直，弯头尽量少。在某些情况下必须设弯头时，应按先大后小、先高后低的原则进行布置。在管廊内应尽量减少管架（如吊架）数量，如确需设置时，应尽量统一集中设置。第三，强调管道设计的安全性。石油化工装置管廊上的管道必须满足工艺要求。对于有毒的介质，需要注意管道内壁的防腐设计和检测；对于温度较高或腐蚀性较强的介质，需做好防腐措施。需结合工艺流程，综合考虑管廊上管道的布置顺序，避免出现交叉和冲突。第四，做好管廊的总体规划。合理的管廊规划能够降低项目投资、降低能耗、减少安全隐患，从而带来更大的经济效益。管廊的平面布置应尽量连接所有主要设备，设备依靠主管廊成排分区布置，可采用主管廊和分支管廊相结合的方式。第五，确定并优化管廊管道设计参数。在管廊宽度参数的设计中，需要全面考虑当前管廊上管道的数量、间距以及管径，根据上述因素确定管廊宽度的同时并预留10%～20%宽度，确保管道荷载符合安全要求。管廊高度参数的设计中，需要全面考虑管廊下检修通道、消防通道的高度要求。

2.2明确管廊设计层高间距

管廊可以根据项目的实际情况包括管径大小和支架结构考虑单层或多层，要注意层间距应考虑装置内进出管廊或穿越管廊的最大口径管道，并与管廊上敷设相关交错位置的最大口径管道净距100mm，否则层高不够易导致管道走向进行不必要的上翻或下翻，造成成本浪费。个别大直径管道进入管廊改变标高有困难时，可以考虑平拐进入，所以此时该管道需要布置在管廊最外侧。当管廊改变方向或者两管廊相交成直角时，管廊应错层布置，错层的高度应考虑大口径管道的弯头半径，DN300以上管道弯头考虑用45°弯头连接，小于DN300的管道考虑用90°弯头连接。管廊层间距高差净距宜为0.6～1.5m。另外，如果电缆槽盒如若安装在非最上层，则需与仪表电气工程师确认桥架层数及高度，以确认最大管量的高度。除此之外，管廊层高间距还需考虑大口径火炬管道的敷设，火炬管路一般需布置在管廊的最上层或者靠柱子敷设，成步步高或步步低并且坡度不小于0.003。那么在火炬管路走向改变时，两管廊交错处的高差应考虑火炬管线坡度高差，或以改变火炬管管托的高度或者管托下加型钢或者钢板垫枕解决问题。

2.3管廊上操作平台的布置方案

在进出装置的管廊界区处一般会布有界区操作阀门，应考虑布置操作平台。然而由于管廊层间高差一般为1.5m左右，不满足操作人员身高净空要求，所以有两种方案可以选择：(1)将平台顶面焊接在管廊横梁的梁底，一般横梁自身厚度可有0.3～0.5m，加上梁顶净空高度之后大概有1.8～2.0m，可以满足操作要求；(2)对于双层或多层的管廊，在装置界区处由于管路在装置处已经消耗掉部分，所以可将剩下的管路合并到一层上或两层上，即将管廊结构双层合并成单层，以便布置操作平台。另外，在管廊中段可能也会有阀门的设置，比如进出装置的切断阀或孔板，还有进出装置的公用工程管线的仪表阀门等需要沿管廊敷设，那么就有必要在沿管廊的走向设置操作平台。所以考虑此类阀门仪表操作时，应集中布置，操作平台高度应尽可能满足所有阀门及仪表操作。平台宜靠近柱子或横梁生根，并合理规划直爬梯位置，不影响操作的同时满足操作安全需求。

2.4安全控制

安全控制是化工装置管廊管道设计中的关键方面，以下是关于这一问题的详细分析：管廊管道设计的工艺系统过程必须合理，以确保后续装置内管路的安全有序进行。在管道设计阶段，需要分析管道材料所承受的温度压力范围，避免使用易燃易爆材料，并确保材料性能符合规范及安全条例要求。此外，还需加强现场的防火防爆工作，并确立紧急预案。在管道设计前，需要对管廊进行良好的统筹规划，并利用合理的经验对管廊配管进行探究。例如，要确保管廊上布管有良好的统筹，并考虑其荷载。对于装置内部的管廊，应保留一定裕量，同时考虑荷载。此外，要做好管廊结构基础控制工作，管廊的主要结构基本为混凝土材料、钢梁钢柱梁结构。在管道设计阶段，需要考虑管廊整体结构的安全性和稳定性。总的来说，化工装置管廊上的管道设计是一个综合性的工程，需要综合考虑安全控制等方面的因素，以确保管道系统的安全、高效运行。

2.5成本控制

合理的管廊规划能够降低项目投资、降低能耗、减少安全隐患，从而带来更大的经济效益。管廊的平面布置应尽量连接所有主要设备，设备依靠主管廊成排分区布置，可采用主管廊和分支管廊相结合的方式。在管道设计时要注意管线尽可能少占用空间，尽量水平布置，避免设置经常操作的阀门等设施。尽量采用自然补偿避免固定支架设置间距过小，以节省人力和物力。在管廊上设置阀门和仪表时，应尽量集中布置，以提高操作效率和安全性。在选择管道材料和进行施工时，要考虑成本效益，确保材料性能符合规范及安全条例要求的同时，也要注意经济效益。除此之外，实施动态化的监测审核策略，以控制经济损失。

3.结语

在化工装置管廊上，加强管道设计工作，需要总结实践经验，分析在后期管道应用安全性、稳定性等方面的要求。确定管廊内管道建设的核心要素，充分发挥管道的应用要求，完成优化设计以及规划管理的目标。此时管廊内部管道布置的要求达标，能更好地完成石油化工企业各个阶段的项目工作要求。

[1]参考文献

[1]吴倩.石油化工装置管廊上管道设计的要点[J].化工管理,2021,(05):175-176.

[2]谢小忠,沈琦.化工装置管廊上管道设计要点探讨[J].化工管理,2019,(17):194-195.

[3]肖莹.石油化工装置管廊上管道设计的要点分析[J].化工管理,2018,(04):171.