浅谈石油化工装置管桥的设计

聂世超，闫孟杰

（洛阳瑞泽石化工程有限公司，河南洛阳 471003）

浅谈石油化工装置管桥的设计

聂世超，闫孟杰

（洛阳瑞泽石化工程有限公司，河南洛阳 471003）

管桥作为装置设计中重要的组成部分，连接各分区管道及设备的桥梁和枢纽。通过实际配管工作中管桥的设计，对管桥的具体设计步骤和布置原则进行简要分析和讨论。

管桥布置；设计步骤；布置原则

1 管桥的布置

管桥作为全装置联系的纽带，负责着联系装置内各设备，管桥的设计布置不仅要合理易操作，外观形象也很重要。

1）确定管廊方案的因素有很多，装置所处位置、可以利用的占地、进出装置的原料及产品的工艺管道和装置内公用工程管道的接头位置，根据这些确定管桥的基本方案，常用的布置形式有一端式和直通式，其它 L 形、T 形、U 形及组合管廊等可视为几个基本形状的组合。

2）管桥的结构形式应根据规范、经济性、操作维修等各种因素决定。管桥的宽度一般主要是由装置内管线的数量和管径大小决定，并留有 10%～20%的余量，也要考虑管桥下设备和通道以及上方的空冷。通常管桥的层数可以为单层或两层，必要时可以为三层，一般的宽度为9m，管桥的柱距和管架的跨距通常为6～9m，如果装置中小直径的管道过多，可以考虑借用旁边的大管道做邻管支架或者增加副梁的办法解决。

3）管桥的高差由管桥上最大管径高度和周边构架进入管桥高度等因素来决定，确定层间距时，需特别注意梁是否与管道相撞。管桥下方作为消防通道时，管道距地面净空高度不得小于 4.5m。管桥下方作为泵区检修通道时，管道距地面的净空高度不应小于 3.2m。

2 管桥的设计步骤

通过实际项目中管桥的设计工作，总结出以下管桥的详细设计步骤：

1）读懂整个装置的生产流程，弄清进出装置的管线，生产过程中的管道的最高温度、最高压力。了解所有的公用工程系统，注意材料使用是否正确，等级分界。熟知装置内主要管线的温度、压力，高温管线要有柔性，高压管线要防震。

2）根据管桥的管线算出管道荷载，作为管桥的桩基委托，提供土建专业作为设计依据。

3）构思管桥结构，管桥顶层是核心，顶层的管道有火炬、公用工程、电气桥架和仪表槽盒及通道的设置。根据管线、电气、仪表进出装置的位置，进行进出装置处平台梯子的规划，一般在管桥的两侧分别设置直梯和斜梯。两侧通道的，应注意两侧通道之间设置跨桥，管桥通道与空冷平台或是构架平台尽可能相通，联接平台相当于逃生通道。逃生通道不得大于50m。管桥与相邻的构架管架宜用走桥连通，注意连通处尽量不要跨越电气槽合。需要设置π型弯的管线，尽量成组布置。

4）先布置上层空冷大管线和地面层的热泵线，然后从第一张流程开始挑出温度高的、管径大的管线进行布置，尽量做到管线“步步高”或“步步低”，若实在无法避免”U”型，则需要设置放空或者排凝。最后对其他温度低、小管径的管线进行设计。没有其他区甩头的，可先假定各区的甩头管线的位置，把管线连接起来。

5）管桥地面层的规划，主要考虑泵，阀组。根据流程分界统计出需要布置在管桥侧的调节阀组数量，在流程图中用云线圈出该阀组并编号，根据仪表委托计算出各阀组的尺寸。确定阀组的位置和阀组方向，布置时要考虑人员的通行，在阀组密集的地方也要保证每 20m 留出行人通行的空间。泵要先规划高温的热油泵，再规划一般的泵。首先确认泵的位置和泵的进出口形式，高温泵柔性分析要特殊考虑。地面层的消防管线、软管站、仪表阀组定型设备及小型设备的规划都要统一规划，确定位置。

6）管桥的规划基本完成后，向相关专业提出详细委托，并根据各区管线的规划调整管线布置，细化图纸，最后出图。

3 布置原则

1）大直径管道宜靠近管桥柱子布置，小直径、气体管道和公用工程管道宜布置在管廊的中间。由于小直径管道的跨距通常小于管架的间距，所以小管径的管道的位置要考虑利用大管来做邻管支架。

2）蒸汽、氮气、装置空气等公用物料管道宜布置在上层，易于两侧引出。液体的、液化烃及其他有腐蚀性介质的管道宜布置在下层，但腐蚀性管道不应布置在电动机的正上方。工艺管道看两端连接的设备的标高可以选择布置在上层或下层，尽量做到步步高或步步低。

3）高温管道需要热补偿的，宜集中成组水平布置，便于集中设置π型补偿器，管径较大，温度较高需要较大π形补偿器的管道宜放在外侧，反之放在内侧。

4）介质操作温度等于或高于 250℃的管道宜布置在上层，布置在下层的介质操作温度等于或高于 250℃的管道可布置在外侧，但不应与液化烃管道相邻。

5）氢气管道与其他管道共架敷设或分层布置时，氢气管道宜布置在外侧并在上层。

4 结束语

随着我国的石化行业迅速发展，石油化工装置的规模日益大型化、现代化、集约化、信息化和智能化，对管道设计的技术要求也越来越高。管道设计是整个装置设计非常重要的环节，要求设计人员具有工艺、设备、生产操作、检修和施工等方面的知识，也要求具有材料、力学、机械等多学科知识。管桥设计更是管道设计的中心部分，用管道及组件将装置中各设备安全、经济、合理的连接。

[1] 宋岢岢.压力管道设计及工程实例[M].北京：化学工业出版社，2012.

[2] SH 3012—2011，石油化工金属管道布置设计规范[S].

Talking about the Design of Pipe Bridge in Petrochemical Plant

Nie Shi-chao，Yan Meng-jie

Pipe bridge is an important part of the design of the device，connecting the pipeline and the equipment of the pipeline and the hub.In this paper，through the design of the pipe in the actual piping work，the concrete design steps and layout principles of the pipe bridge are briefly analyzed and discussed.

pipe and bridge layout；design step；layout principle

TE973.1

B

1003–6490（2017）10–0092–01

2017–07–10

聂世超（1983—），男，吉林九台人，助理工程师，主要研究方向为配管管道设计。