装置界区外管廊设计及界区操作平台设置探究

王晶晶 （福陆 （中国）工程建设有限公司，上海 201103）

装置界区外管廊作为生产装置中必不可少的辅助设施，是非常重要的部分，它承载着各装置或单元所需要的公用工程和工艺物料管线在厂区中穿梭往来，把整个厂区联系起来，保障装置的正常运行。本文以某项目装置界区外管廊为例，探究管廊设计中常见的问题及界区操作平台的设置。

1 装置界区外管廊的布置原则

装置界区外管廊布置的管道种类相对简单，以公用工程管道（蒸汽、凝结水、净化风和非净化风、氮气、脱盐水、天然气等）为主，还有一些进出装置的工艺管道，以及仪表、电气桥架等。装置界区外管廊要布置在易于连接各装置单元的地方，考虑能使多数管道布置合理，少绕行，以减少管道长度节省投资，并需要综合考虑道路、消防、地下管网等因素，并避开大、中型设备检修吊装区域。

1.1 装置界区外管廊宽度的确定

管廊的宽度应符合下列要求：[1]

1.1.1 管道的数量、管径及其间距；

1.1.2 架空敷设的仪表电缆和电气电缆的槽架所需的宽度；

1.1.3 预留管道所需的宽度；

1.1.4 管廊上布置空冷器时，空冷器构架支柱的尺寸；

1.1.5 管廊下布置泵时，泵底盘尺寸及泵所需要操作和检修通道的宽度。

管廊上两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热层外壁的净距，不宜小于25mm。裸管的管壁与管壁间净距不宜小于50mm，在热（冷）位移后隔热层外壁不宜相碰[2]。管道和仪表、电气桥架同层敷设时也要考虑留出一定的间距。根据项目的实际需要管廊上一般预留10%-30%的管道裕量。

1.2 装置界区外管廊跨度的确定

管廊的跨度通常为3-9m不等，如果遇到道路或者厂区大转盘等特殊情况需要做大跨度的桁架时，跨度尽量做得规整，便于结构设计。

1.3 装置界区外管廊高度的确定

装置界区外管廊穿梭在厂区中，途径不同的单元、道路，它的高度应该与整个厂区协调确定，一般装置界区外管廊跨越铁路最小净高5.5米，跨越厂内道路最小净高5.0米，还需要考虑根据项目大型设备运输所需要的高度要求，最终确定管廊的底层高度，为节省投资，只要满足基本小净高要求所以不同的区间会采用不同的高度。

1.4 装置界区外管廊层高的确定

管廊的层间距的高度一般是根据管径大小、保温厚度、管架结构确定，上下层间距宜为1.2m-2.4m。还需要考虑到当管廊管道侧面翻出与界区内单元交接时，需要考虑大管道90°弯头或者90°弯头加45°弯头能否接出；以及管廊上管道自然补偿II形弯设置时管道的上翻空间。

管廊的结构形式通常有两种，一种是平层式，一种是错层式。装置界区外管廊一般采用平层式，局部需要错层的部分再增加错层横梁便于管道进出。

2 装置界区外管廊管道布置原则

2.1 管廊管道布置的一般要求

管廊上管道的布置不仅要与各单元管道的标高、位置协调好，还要管廊上安全美观，一般有如下几点要求：

2.1.1 按照管廊与各装置建筑物进出管道的交接点的坐标、标高协调布置，尤其注意满足工艺管道的特殊要求：步步高或者有坡度要求等。

2.1.2 大直径管道靠近管廊柱子布置，有利于结构受力。

2.1.3 小直径管道、公用工程管道宜布置在管廊中间。

2.1.4 需要设置自然补偿II形弯的管道靠近管廊柱子布置，方便II形补偿器布置，且多根热管道的补偿弯宜集中布置。

2.1.5 界区阀门集中布置时宜采用交错方式，以保证管道布置紧凑，节省管廊空间。

2.1.6 为防止电磁感应，仪表桥架、电气桥架不宜相邻布置，一般布置在管廊两侧，当相邻布置时，两桥架的净距不应小于1米。危险性气体、高温气体、低闪点介质的管道及公用工程管道等尽可能远离桥架，以免影响仪表、电气线信号。

2.1.7 管廊上敷设的管道变径时采用底平偏心异径管以保持管底标高一致便于支架的设置。

2.1.8 管廊上管道的支管宜采用上接方式进出主管，如果是热管线支管要尽量靠近固定点远离II形弯布置。

2.1.9 避免管廊上管道与结构斜撑发生碰撞，要考虑管道的隔热层厚度、热位移与斜撑流程合理间距。

2.1.1.0 管廊上管道的静电接地及高点排气低点排液等。

2.2 管道支吊架的设置

2.2.1 相邻管道尽量不在同一轴线设置导向架，如果设置在同一轴线，可错开布置。

2.2.2 对于设置在地面上的调节阀组，当进出管廊的时小直径管道立管采用增加侧梁设置导向架，避免管道随风发生摇摆晃动。见图1。

图1 小直径立管导向架

2.2.3 为避免造成较大的冷量损失，低温管道一般选用管卡形式，且管卡在保冷层的外层，使金属支吊架不直接与冷管接触，保冷层中设置的软木块等可以加强强度。[3]

2.2.4 热管道设置管托时要考虑该支撑点的热位移。有隔热层的管道，在管架处应设管托。标准管托（300mm长）适用于轴向位移小于或等于100mm。当管道热位移等于100mm时，应使用加长管托。如无特殊说明，不宜采用偏置安装。

2.2.5 设置止推支架时，应注意避免止推挡块与结构斜撑发生碰撞。

2.2.6 多根自然补偿II形弯宜集中布置，管径较大温度较高的管道布置在外侧。

2.2.7 不锈钢裸管敷设在管廊上时，一种是采用不锈钢管托，还有一种采用6mm聚四氟乙烯垫板垫在不锈钢裸管与管架接触的地方。

2.2.8 为避免小管道下垂，利用大直径管道进行邻管支撑。

3 界区阀门操作平台的设置

根据工艺的需要，往往在各单元有交接的地方需要设置界区操作阀门，比如来自厂外的管廊界区，管廊与装置，罐区，原料厂房等单元的界区。下面对这三种情况进行分析讨论。

3.1 界区操作平台一

来自厂外的管廊与装置界区外管廊交接的界区操作平台，阀门分布在平台的两侧，由于平台高于管道的设置，需要注意阀门阀杆是否方便操作。特殊情况时，也会采取将界区阀门放在地面上。当蒸汽管道管径较大时，考虑到该管线阀杆较长，在平台上操作不利，可以将其放置在地面可操作范围。一方面解决了界区操作平台的高度不受大管道影响，另一方面也实现了对该蒸汽阀门的方便操作。需要注意的是，此处阀门上游有一个很大的袋形会有积液，这里采用了在阀前设置疏水阀，解决阀门关闭后该处产生的积液。见图2。

图2 界区操作平台一

3.2 界区操作平台二

装置界区外管廊与原料厂房的平台，利用原料厂房内的二层平台作为界区阀门的操作平台，有效的利用了现有平台解决了界区阀门悬在管廊上的不易操作的问题。见图3。

图3 界区操作平台二

3.3 界区操作平台三

装置界区外管廊与罐区的平台，此处罐区前管道的标高与管廊差距比较大，考虑到实际情况，界区阀门安装在立管上，直梯从管廊北侧上至平台来操作界区阀门。见图4。

图4 界区操作平台三

4 结语

装置界区外管廊的管道布置既应满足工艺及管道和仪表流程图的要求，还应满足便于操作、安装及维修的要求。在布置和管道设计工作中，既要满足工艺生产的要求，还必须遵守设计规范要求，并在此前提下，能够消除安全隐患，便于操作，力求管廊整齐、美观。本文讨论了装置界区外管廊设计中这些界区操作平台的设置，很好的解决了界区阀门的操作问题，使生产中的操作更安全和便捷。

[1]全国压力管道设计审批人员培训教材（第二版），中国石化出版社，2013.

[2]工业金属管道设计规范（2008年版），中国计划出版社，2008.

[3]宋岢岢主编，压力管道设计及工程实例，化学工业出版社，2007.

[4]王怀义主编，石油化工管道安装设计便查手册（第二版），中国石化出版社，2007.

[5]石油化工装置工艺管道安装设计手册.第一篇设计与计算（第三版），中国石化出版社，2004.