石油化工多层管廊管道布置的要点

石油化工多层管廊管道布置的要点

谈寅武

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摘要：石油作为国家发展的重要战略资源，在我国社会生产规模不断扩大的背景下，石油产品的需求量也随之而逐步提升。而管廊作为其中的重要连接通道，可采用多层管廊的布置方式来确保其运输稳定。本文先从长度、宽度、高度这三个角度来探究石油化工多层管廊布置布局，并分析其具体设计因素，最后对其配管设计方案进行分析，以期能够为石油化工管道设计、施工、维修等工作环节带来一定的参考借鉴。

关键词：石油化工；多层管廊；布置

引言：基于当前的石油化工多层管廊布置来看，其配置方案较为多样化，应当根据实际情况来进行调整，例如设备装置较少的情况，则通常使用一端式、直通式的设计方案为主。反之则可基于实际情况，采用Z型、T型、π型等配管方式。而在我国的管廊配管设计规定中，对于不同种类的管道也提出了相应的要求，需要基于相关参数来进行立体布置，同时结合管道数量、设备规格、管径大小等多方面因素，对石油化工多层管廊管道的布置进行合理设计与调整。

一、石油化工多层管廊立体维度布置

（一）长度

针对于管廊长度的设计，应当基于设备布置的间距大小来进行调整，同时也需要考虑到具体的施工工艺步骤与顺序，对分支管廊的宽度进行分析，结合相关计算流程来得出主管廊的总体长度。

以中石油广东石化炼化一体化项目为例，在该项目的管廊长度计算过程中，设计师先分析常减压装置与延迟焦化装置之间的间距大小，并采用外管廓钢结构的设计方式，其长度控制在19km，其主要为炼油区外管廊以及化工区外管廊这两个部分共同组成，分别为15km与4km，其工艺管线的铺设长度超过800km。而针对于管廊总长度的计算，通常也是基于这一方式进行操作，基于乙烯装置裂解炉分支管线跨距来进行管道横截面以及垂直荷载弯曲应力的计算，并在这一设计基础上，计算出道路穿越管廊区域的跨度长度的平均值，并使用管径较小的管道，以此来进行结构支撑，计算出各个分支管廊的长度要求，以此来为其设置支撑力，实现管位总体利用率的最大化。

（二）宽度

管廊宽度的设计通常需要根据管道管径来进行考量，确定好各个分支管道的数量，并设置相应的间距空间，同时也应当根据电气仪表的电缆桥架所需宽度来预留出一定的操作通道，为保障管廊维护工作提供相应的空间。

以中石油级绿色石油产业基地项目为例，该项目的乙烯装置共有八台裂解炉，其中具备一千余根炉管，其管廊中存在多种工业介质，因此在管廊管线安装施工的过程中，应当预留出相应的操作检查空间，确保系统维护检查工作的正常开展。具体来说，在电仪施工以及工艺管线试压工作中，则需要根据乙烯、芳烃、焦化、加氢裂化等相关主要装置要求，针对性地进行宽度设计，并预留出相应的空间，必要情况下可将其空间大小增至30%，为公用区、压缩机区、分馏区等区域提供足够的通道空间宽度，也可在主管廊的合理位置设置支柱，以确保其宽度设计的稳定效果。

（三）高度

管廊高度设计则主要取决于分支管线设置，不仅需要对其吊装施工作业难度予以预测，同时也应当预留出一定的间距，以保障系统的稳定运行，其具体大小应当基于实际情况以及相关规定来进行调整。一般来说，多层管廊的层间距通常控制在1.2m以下，而如果其下方存在消防通道，则应当适当提升其净空高，其高度应当超过4.5m。管廊若是横穿工厂道路则需要将其净空高控制在5m以上。如果管廊下方具有地铁，净空高则不得小于5.5米。但是基于当前的石油化工生产现状来看，由于其日常的排放量正在不断提升，以往的间距标准可能难以适用于当前标准，因此可以结合实际应用情况来适当进行拔高处理，并保证间距比例的统一性。并且在管廊设计时也应当明确衡量、纵梁的断面结构及其相应型式，采用两种称重梁相互穿插的方式来确保其运输排放效果，也能够为布置安全稳定带来有效保障。而如果支管廊与主管廊出现相互交叉的情况，其高度差则可以根据管道相互连接的最小尺寸来进行调控，主要以500到700mm之间最为合适，对于大型装置设备可以将其高度差调整至1000mm。此外，如果在工厂边缘区域，不会进行改建扩建的情况，为了能够便于日常检修，满足经济需求，则可以采用管墩进行铺设，仅需要控制好离地高度即可。

二、石油化工多层管廊管道布置的设计因素

（一）物料

由于石油化工生产的特殊性，其管道配管运输的物料通常具有较强的腐蚀性，因此在设计布置的过程中，主要放置在平行管道的外侧区域，也可以直接进行下方处理。而对于有毒，易燃易爆的管道来说，则应当确保其能够远离人群，并配置安全阀、阻火器等配套设施，以此来保障管道运行安全。而针对于冷热管道来说，也应当将其进行分离，如果由于某些限制原因，不得不将两者布置在同一直线管道之上，则可以采用“冷下热上”的设计方式，并控制好冷热管线的安全距离，通常距离在0.5m左右。而若是交叉排列的设计方式，则需要对其保温层厚度进行管控，并合理设置安全间距。针对于分支管线敷设，其坡度需要基于物料的流动方向来进行针对性的设计，对于输送黏度较大，或者含有固体晶粒成分的物料管道，则可以将适当提升其坡度。而对于距离较长的管道，或者是蒸汽管道，则务必要在管道源头上加装放水口以及膨胀器，并配备疏水器，尤其是蒸汽管道，在必要条件下可以在管道内部安装低压蒸汽系统，并增设减压阀以及安全阀，以此来确保管道运输安全。

但是基于实际情况来看，部分管道在使用过程中还是会出现水锤、侵蚀等问题，因此在设计过程中，应当对管道直径大小进行管控，结合应力指标来进行布设，或者可以在其关键位置上采用π型管补偿器以及推力补偿器来解决这一问题。并且，还应当尽可能减少管道内部的曲折环节，并压缩真空管道长度，以此来保障管道真空程度，摆脱截止阀的使用限制，降低管道运行阻力，同时也能够为分支管道的正常使用带来有效保障。

（二）施工

石油化工多层管廊的施工布置，需要根据其承载力来选择针对性的操作措施，必要情况下，可以在并行管道外侧设置分支管线。在这一操作环节中，气体管需要从主管线的上方引出，而液体管与其相反，从主管线的下方引出。同时各个管道也应当利用集中架空的方式来进行相应的布置，尽量减少不必要的弯曲路线设计，以达到直达输送位置的运输效果。而在施工过程中，对于设备、管件、阀门等关键施工部位也应当尽量避开，尤其是吊车，需要与其作业时间进行错开，并为旁支管线预留出一定的空间，以避免对管道安装施工带来不利影响。并且管道也应当避免施工故障问题出现，特别是集气系统，应当将其布置在能够让蒸汽向上排放的区域。

在施工过程中，如果需要采用混凝土加固措施，则可以让分支管线沿着墙体来进行安装操作，将管道与墙面之间的间距控制在合理范围内，这样不仅能够便于阀门、管件等相关辅助设备的布置，也能够为后续的管道维修工作带来便利。并且还需要考虑到开工、停工、故障等各方面情况的要求，分配好支线管道的开停时间，以此来避免不必要的施工操作，同时也能够保障管道施工的效率水平。

（三）安全

一般来说，阀门应当布置在便于操作的位置，特别是使用较为频繁的阀门，应当尽量选择明显区域进行安装布置，并且也可以基于使用频率，对各个阀门的安装顺序进行针对性的安排，以此来为后续的管道检修工作带来便利。而对于安全阀门来说，其连接位置的不同，也就会使得其安全功能存在相应的差异，因此可以适当拉大各个安全阀门的间距大小，并配以不同的颜色，以此来提示检修维护人员能够对相关管道的物流运行情况进行精准把控，规避安全问题的发生。而如果管道经过道路等具有负荷作用的区域，则可能会出现管道外漏以及泄露的问题，需要对其采取保护措施。尤其是多层管道，如果使用支架来进行支撑，则需要对其管道阀门的总体重量进行计算，并且还需要对非金属设备、硅铁泵等额外重量进行分析，以此来合理选择并制作相应的支架，保障支架能够具备足够的支撑力。

两组设备间距不足的条件下的多层管道架设施工，通常不得采用直连的操作方式，否则很有可能会因为垫片配准问题而导致管道连接区域的松动。而设备与建筑之间的连接相对不牢靠的情况下，或者具有波形伸缩的现象，则应当在多层管道假设的过程中采用直连方式，结合实际情况来采取90°弯接或者45°斜结的方式。而对于管道穿过外墙体，还应安装直径管道，并让其能够略高于支架顶层，以保障系统运行稳定。

三、石油化工多层管廊管道布置配管设计

（一）带阀组管道布置

带阀组管道在进出界出管线时，需要通过流量计阀组来对管道运输的基本情况进行分析与判断，因此需要具备一定的自我控制能力。而在相关生产设备之间，也应当增设相应的节流装置，对调节阀组的功能进行分析。阀组应当设置在管廊距离地面相对较近的区域，以便于维修检查工作的正常开展，在条件允许的情况下，可以将部分阀组设置在多层管廊中间柱区域的两侧位置，并为检修泵留出相应的空间布局，这样即使在管廊外部区域检测，也能够确保空间通过的畅通性。此外还需要分析调节阀组能否形成自然补偿，如果管线数量较多，则应当合理安排管道布局。

（二）火炬气管道布置

火炬气管道通常来说进行合理的坡度设计，才能实现液灌的有效连接，因此管道直径过大，可以将低压与高压火炬气管道设置在分液罐区域，并在其中间位置设置π弯管线。火炬气能够从分液罐进入到管廊之中，并通过Z型管道，以保障相关生产工作的正常开展。为便于后续的维护保养，也可以为其设置单独的阀门。

（三）热胀量管道布置

对于长距离的高温蒸汽管道来说，则需要考虑热膨胀对管道吸收自然补偿的作用，一般来说，上层测量可以π弯管线的应力结构，如果压力温度与管道内部存在差距，则需要采取集中布置的方案，在管廊外侧设定管径较大、温度较高的管道，而内则可以根据其剩余空间，布设管径较小、温度较低的管道，以此来保障多层管廊的空间效益，发挥出π弯功能的传输介质的优势。

（四）桥架附近管道布置

电气电缆桥架以及仪表则可以布置在主管道区域，需要对其通道两侧进行检查，并选择合理位置来布置检查口，将其用于后续主管廊对外侧管道的探测。并且，如果界区平台设置在主管廊去以及各个分支管廊的桥架区域，则可以让电缆桥架穿过主管廊顶部，并将其引向地面泵，为后续的配管方案预留出相应的空间条件，避免出现各个分区连接管道的碰撞问题。

（五）检修操作梯平台布置

检修操作梯平台通常是在管廊外部区域的特定位置上设置的对称通道，其通道长度应当根据工程设计标准进行控制，并利用架设，将电气仪表桥梁上区域的检查口进行有效联通，为多层管廊仪表运行情况的检查工作带来必要的空间保障。其检修通道应当与公共管线阀门操作平台进行连接，可通过检修操作梯平台来规避管道密集区域，以保障管道检修工作的正常开展。

四、结语

综上所述，石油化工多层管廊的布置与设计应当基于长度、宽度、高度等多方面参数来进行操作，确保其空间利用率，并结合物料、施工、安全等设计因素来对多层管廊管道的布置进行合理调整。同时还需要着重关注其配管设计方案，确保管廊管道布置的合理性，同时也能够为后续的施工、使用、维修等工作环节带来便利，也能够为石油化工的生产运输效率与安全奠定良好基础。

参考文献

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