管廊的配管设计终版doc.docx

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管廊的配管设计终版doc

装置内管廊的配管设计规定

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日期

2005-12-15

发布

2006-01-01

实施

第一章总则

1.0.1本规定适用于石油化工厂新建或扩建装置内的管廊的配管设计。

1.0.2管廊的配管设计除执行本规定外，尚应符合现行有关标准、规范和规定的要求。

1.0.3管廊的布置参见《石油化工装置设备布置设计规定》的有关章节。

第二章管廊的配管设计

第一节概述

石油化工装置的管道大都采用管廊架空敷设。

管廊可用型钢制作，也可用钢筋混凝土制作。

管廊的高度和形式要根据具体情况决定。

根据管道的多少可以采用单层管廊或多层管廊。

决定装置的设备平面布置时，管廊的走向和形式是很重要的。

管廊有多种布置形式，应根据装置平面布置的特点确定。

第二节管廊的布置形式

一般石油化工装置，在管廊两侧按流程顺序布置设备。

管廊的形状不能事先确定或固定不变，要根据设备的平面布置而定。

对设备数量较少的装置，通常采用一端式或直通式管廊。

一端式即工艺和公用工程管道从装置的一端进出；直通式是由装置的两端进出，通常是工艺管道从一端进出，公用工程管道由另一端进出。

一端式和直通式是管廊的基本形式，组合管廊形式如L形管廊由两端进出管道；T形管廊由三端进出管廊；其它形状管廊可视具体情况而定。

第三节管廊的位置

管廊在装置中的位置以能联系尽量多的设备为宜。

一般管廊布置在长方形装置占地的适中位置且平行于装置的长边，其两侧布置设备。

工艺设备布置在管廊一侧时，管廊太长，若把设备布置在其两侧则可缩短一半长度。

不需要紧靠管廊布置的生产设施，控制室、配电间、罐区等，如沿管廊布置则会增加所需的管廊长度。

由此可见，合理布置设备和管廊，可以缩短管廊长度。

第四节管廊的宽度

管廊的宽度由下列因素决定

一、管廊的宽度主要由管道的数量和管径的大小确定。

并考虑一定的预留的宽度，一般留有20％~30％的裕量。

并考虑其荷重，以便增添管道。

管廊上管道可以布置成单层或双层，必要时也可布置三层。

管廊的宽度一般不大于9m，如果必须超过9m时，可在中间加一根支柱，形成三根支柱主副两跨式管廊。

二、管廊上布置空冷器时，支柱跨距最好与空冷器的间距尺寸相同，以使管廊立柱与空冷器支柱中心线对齐。

三、管廊下布置泵时，应考虑泵的布置及其所需操作和检修通道的宽度。

如果泵的驱动机用电缆地下敷设时，还应考虑电缆沟所需宽度。

四、管廊的管道布置密度各不相同，通常在首尾段的管道数量减少，在必要时可以减少首尾段的宽度或将双层变单层。

第五节管廊支柱的间距

一、管廊的柱距和管架的跨距是由敷设在其上的管道因垂直荷载所产生的弯曲应力和挠度决定的。

通常为6~9m,如中小型装置中小直径的管道较多时，可在两根支柱之间设置副梁使管道的跨距缩小。

管廊支柱的间距，宜与设备框架支柱的间距取得一致，以便管道通过。

二、管架的结构有单柱管架、双柱管架之分。

单柱管架宽度系列：

0.5、1、1.5、2、3m。

双柱管架宽度系列：

3、4、6、8m。

如果是混凝土管架，横梁上要埋放一根￠20圆钢，以减少管道与横梁间的摩擦力。

第六节管廊宽度的估算

2.6.1管廊的宽度可按下式估算：

式中：

W－管廊的近似宽度（m）；

N－设计初期阶段估算的管道数量（根）；

T－预计的管廊层数（层）；

0.5－系数。

当管廊上的管道直径平均为DN=150时，上式考虑了下列情况：

平均管间距为300mm；

预留25％的宽度作扩建用；

也考虑了仪表和电气的汇线槽位置。

由公式确定的宽度只是估算，管廊的最终宽度应通过配管研究来确定。

2.6.2当管廊上面布置空冷器时，管廊的宽度按下式估算

W＝L空－0.6m

（1）

或W＝0.75L空

（2）

式中：

W－管廊的近似宽度（m）；

L空－空冷器的长度（m）；

0.6、0.75－系数。

2.6.3当在廊下面布置一排泵时，管廊的宽度为泵长加上2.4～3m通道，则管廊宽为0.75～7m；若布置二排泵，管廊宽约8.5～9m。

第七节管廊的高度确定

2.7.1横穿道路的空间管廊在道路上空横穿时，其净空高度为：

装置内的检修道路不低于4.5m;

工厂道路不低于5.0m;

铁路（轨面以上）不低于5.5m;

管廊下检修通道不低于3.0m;

人行通道不应小于2.2m;

2.7.2为有效地利用管廊空间，多在管廊下布置泵。

考虑到泵的操作和维护，至少需要2.5m高度；管廊上管道与设备相接时，一般在管廊的底层管线中心下500~750mm的范围内相接，在考虑梁的高度，所以管廊底层管线最小净高为3.5m。

管廊下布置管壳式冷换设备时由于设备高度增加，需要增加管廊下的净空。

2.7.3管廊与有关装置的管廊衔接，宜将相邻的管廊布置成一条直线，可以节约投资并有利于全厂的美观和整齐。

2.7.4若管廊改变方向或两管廊成直角相交，管廊的高差以500~750mm为宜。

当高差为500mm时，DN150以下的管道用两个直角弯头和短管相接；大于DN150的管道用一个45º弯头、一个90º弯头相接。

当高差为750mm时，DN250的管道用两个直角弯头相接。

对于大型装置管廊的高差也可采用1000mm高差。

2.7.5确定管廊高度时，要考虑到管廊横梁和纵梁的结构断面和型式，满足管廊高度的要求。

对于双层管廊，上下层间距一般为1.2~2.0m，主要决定于管廊最大管道的直径。

2.7.6对于L型管廊，在拐弯处如果管道排列顺序不变时，拐弯处的管廊标高不需改变。

若管道排列顺序改变时，拐弯处的管廊标高应根据最大管径的大小而相应改变.

L型管廊的拐弯示意图

第八节敷设在管廊上管道的种类

2.8.1工艺管道：

进出装置的原料、成品、中间产品、溶剂、化学药剂、工艺用水和催化剂等管道；联系较远（DN>40、长度>6m）设备之间的工艺管道；安全泄放和工艺过程产生的烟气、废气和废水等管道。

2.8.2公用工程管道；蒸汽、凝结水、净化风和非净化风、氮气、循环水和新鲜水、软化水、热载体油、燃料气、燃料油等。

2.8.3仪表管道和电缆。

第九节管廊上的管道布置设计

2.9.1大直径输送液体的重管道应布置在靠近管架柱子的位置或布置在管架柱子的上方，以使管架的梁承受较小的弯矩。

小直径的轻管道，宜在管架的中间部位。

由于小直径管道的跨距常小于管架的间距，因此这些小管的位置还应考虑能利用大管来设置中间支架。

2.9.2比较经济合理的设备平面布置都是在管廊的两侧按工艺流程顺序布置设备，因此顺理成章与管廊左侧设备联系的管道布置在管廊的左侧，而与右侧设备联系的管道布置在管廊的右侧。

管廊的中部宜布置公用工程管道。

2.9.3需要热补偿的管道不能局限于在管廊范围内考虑其补偿方式，应当从管道的起点至终点对整个管系进行分析以便确定合理的补偿方案，例如自然补偿加Π型补偿器。

多根需要设置Π型补偿器的管道宜并排布置。

高温管道的Π型补偿器应设在两个固定架的中间。

管径较大温度较高需要较大的Π型补偿器的管道宜布置在外侧，反之放在内侧以便于成组地设置Π型补偿器。

当管廊宽度较大时，这些需补偿的管道的位置应适中，以免弯管伸出的臂长过大。

为不影响其它管道的布置，补偿器应高出700～900mm。

在补偿器的两侧应设导向架。

见下图

补偿器的集中布置

导向架的布置

采用补偿器的液相、气液相、蒸汽管道应设置放净管。

布置管线时即使设置了补偿器，但由于缺乏必要的导向支座或者导向支座配置不当，管线会产生过大的横向位移。

因此，管线的热补偿和导向支座的配置要同时考虑。

在管廊上，DN150及以下的管线，导向支座间隔约15~20m一个。

对有侧向位移的管道应适当加大管道间距。

2.9.4低温管道、液化石油气管道和其他应避免受热的管道不宜布置在热管道的上方或紧靠不保温的热管道。

2.9.5双层管廊，通常气体管道、热的管道宜布置在上层，液体的、冷的、液化石油气、化学药剂及其他有腐蚀性介质的管道宜布置在下层。

因此公用工程管道中的蒸汽、压缩空气、泄压总管、火炬干管及仪表和电气电缆汇线槽宜布置在上层，其余的公用工程管道可以布置在上层或下层。

工艺管道视其两端所联系的设备管口的标高可以布置在上层或下层以便做到步步高或步步低。

2.9.6管廊在进出装置处通常集中有较多的阀门，应设置操作平台，平台宜位于管道的上方。

对于双层的管廊，在装置边界处应尽可能将双层合并成单层以便布置平台。

必要时沿管廊走向也应设操作检修通道。

个别大直径管道进入管廊改变标高有困难时可以平拐进入，此时该管道应布置在管廊的边缘。

2.9.7有孔板的管道宜布置在管廊上方靠近通道或靠近管架的柱、梁，以便设平台、梯子。

在支管根部设有切断阀的蒸汽、热载体油等公用工程管道，其位置应便于设置阀门操作平台。

管廊上的管道应尽量少设阀门，对必须设置的阀门宜集中布置，并设平台和梯子。

2.9.8沿管廊两侧柱子的外侧，通常布置调节阀组、伴热蒸汽分配站、凝结水收集站及取样冷却器、过滤器等小型设备。

2.9.9敷设在管廊上要求有坡度的管道，可通过调整管托高度或在管托下加型钢或钢板的方法来实现。

对于放空气体总管（或去火炬总管）宜布置在管廊柱子的上方，以便于调整支架高度来满足坡度要求。

2.9.10氧气管道应布置在一侧，不宜与可燃气体、易燃或可燃液体管道正上正下敷设。

当平行敷设时，氧气管道宜用不燃物料管道将其与可燃气体、易燃或可燃液体管道隔开，或其净间距不小于250mm。

2.9.11在布置管廊的管道时，要同仪表专业协商为仪表槽架留好位置。

当装置内的电缆槽架架空敷设时，也要同电气专业协商并为电缆槽架留好位置。

汇线槽宜设在管廊的上层，仪表和电气电缆不应布置在一起，两者最小间距应大于1000mm。

2.9.12当泵布置在管廊下方且泵的进出口在管廊内时，双层管廊的下层应留有供管道上下穿越所需的间隙。

2.9.13并排布置管道的间距一般按其管道的最大突出部分（包括保温和保冷）间净空不小于80mm考虑。

管道外表面与设备、管架柱子或墙壁的净空不小于100mm。

管道外表面距管架端部的距离不小于100mm.对有侧向位移的管道应适当加大管道间距。

2.9.14管廊上大口径与小口径管道、热与冷管道、高压与低压管道在布置发生矛盾时，应优先考虑前者的需要。

2.9.15当管道直径改变时，为保持管底标高一致，应采用底平偏心大小头。

2.9.16支管的引出

一、气相介质管道宜从总管上部引出。

二、液相介质管道宜从总管下部引出。

三、支管直径DN≥250时宜采用45°水平夹角斜向上引出，见图（a）。

四、泄压总管或火炬总管上的支管应顺介质流向与总管成45°斜接。

见图（b）。

五、向上或向下引出支管的高度在750mm左右为宜。

六、支管上若安装切断阀时，阀门应安装在靠近主管的水平段上，见图（c）。

（a）DN≥250的支管斜接示意（b）火炬支管连接示意

（c）支管阀门安装示意

管廊上的支管连接示意

2.9.17管廊在通过道路或人行通道的部位时，不得设置法兰和螺纹连接件,防止泄漏。

2.2.18进入装置界区处的第一个管架宜作为固定架，在此处集中设切断阀、仪表、盲板、平台和梯子，如下图所示。

图2.2.10管廊立面图示

2.9.19管廊上的蒸汽管道的末端和每隔80m处应设排凝水系统。

蒸汽管道设冷凝水捕集管参见《蒸汽冷凝水捕集管设计规定》。

2.9.20管廊上的上下循环水干管末端，在寒冷地区应设旁路连接，防止冬季冻结。

2.9.21管道在进出装置处、始端、末端、分支处以及长距离无分支管每隔100m处设防静电接地。

平行管道净距小于100mm时，应每隔20m加跨接线。

管道交叉且净距小于100mm时，也应设加跨接线，防止产生静电火化。

图管廊的管道布置

装置边界处的单层管廊

装置边界处的管墩敷设管道A-A剖视

结束语：

管廊布置的走向和形式与设备的平面布置有密切的关系，近年来设备平面布置的不断改进和联合装置的采用，管廊上集中了全装置的1/3~1/2的管道，因此管廊管道的设计在整个装置的配管设计中占据很重要的地位。