淺談石油化工裝置管橋的設(shè)計(jì)

聶世超，閆孟杰

（洛陽瑞澤石化工程有限公司，河南洛陽 471003）

淺談石油化工裝置管橋的設(shè)計(jì)

聶世超，閆孟杰

（洛陽瑞澤石化工程有限公司，河南洛陽 471003）

管橋作為裝置設(shè)計(jì)中重要的組成部分，連接各分區(qū)管道及設(shè)備的橋梁和樞紐。通過實(shí)際配管工作中管橋的設(shè)計(jì)，對管橋的具體設(shè)計(jì)步驟和布置原則進(jìn)行簡要分析和討論。

管橋布置；設(shè)計(jì)步驟；布置原則

1 管橋的布置

管橋作為全裝置聯(lián)系的紐帶，負(fù)責(zé)著聯(lián)系裝置內(nèi)各設(shè)備，管橋的設(shè)計(jì)布置不僅要合理易操作，外觀形象也很重要。

1）確定管廊方案的因素有很多，裝置所處位置、可以利用的占地、進(jìn)出裝置的原料及產(chǎn)品的工藝管道和裝置內(nèi)公用工程管道的接頭位置，根據(jù)這些確定管橋的基本方案，常用的布置形式有一端式和直通式，其它 L 形、T 形、U 形及組合管廊等可視為幾個基本形狀的組合。

2）管橋的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)規(guī)范、經(jīng)濟(jì)性、操作維修等各種因素決定。管橋的寬度一般主要是由裝置內(nèi)管線的數(shù)量和管徑大小決定，并留有 10%～20%的余量，也要考慮管橋下設(shè)備和通道以及上方的空冷。通常管橋的層數(shù)可以為單層或兩層，必要時可以為三層，一般的寬度為9m，管橋的柱距和管架的跨距通常為6～9m，如果裝置中小直徑的管道過多，可以考慮借用旁邊的大管道做鄰管支架或者增加副梁的辦法解決。

3）管橋的高差由管橋上最大管徑高度和周邊構(gòu)架進(jìn)入管橋高度等因素來決定，確定層間距時，需特別注意梁是否與管道相撞。管橋下方作為消防通道時，管道距地面凈空高度不得小于 4.5m。管橋下方作為泵區(qū)檢修通道時，管道距地面的凈空高度不應(yīng)小于 3.2m。

2 管橋的設(shè)計(jì)步驟

通過實(shí)際項(xiàng)目中管橋的設(shè)計(jì)工作，總結(jié)出以下管橋的詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟：

1）讀懂整個裝置的生產(chǎn)流程，弄清進(jìn)出裝置的管線，生產(chǎn)過程中的管道的最高溫度、最高壓力。了解所有的公用工程系統(tǒng)，注意材料使用是否正確，等級分界。熟知裝置內(nèi)主要管線的溫度、壓力，高溫管線要有柔性，高壓管線要防震。

2）根據(jù)管橋的管線算出管道荷載，作為管橋的樁基委托，提供土建專業(yè)作為設(shè)計(jì)依據(jù)。

3）構(gòu)思管橋結(jié)構(gòu)，管橋頂層是核心，頂層的管道有火炬、公用工程、電氣橋架和儀表槽盒及通道的設(shè)置。根據(jù)管線、電氣、儀表進(jìn)出裝置的位置，進(jìn)行進(jìn)出裝置處平臺梯子的規(guī)劃，一般在管橋的兩側(cè)分別設(shè)置直梯和斜梯。兩側(cè)通道的，應(yīng)注意兩側(cè)通道之間設(shè)置跨橋，管橋通道與空冷平臺或是構(gòu)架平臺盡可能相通，聯(lián)接平臺相當(dāng)于逃生通道。逃生通道不得大于50m。管橋與相鄰的構(gòu)架管架宜用走橋連通，注意連通處盡量不要跨越電氣槽合。需要設(shè)置π型彎的管線，盡量成組布置。

4）先布置上層空冷大管線和地面層的熱泵線，然后從第一張流程開始挑出溫度高的、管徑大的管線進(jìn)行布置，盡量做到管線“步步高”或“步步低”，若實(shí)在無法避免”U”型，則需要設(shè)置放空或者排凝。最后對其他溫度低、小管徑的管線進(jìn)行設(shè)計(jì)。沒有其他區(qū)甩頭的，可先假定各區(qū)的甩頭管線的位置，把管線連接起來。

5）管橋地面層的規(guī)劃，主要考慮泵，閥組。根據(jù)流程分界統(tǒng)計(jì)出需要布置在管橋側(cè)的調(diào)節(jié)閥組數(shù)量，在流程圖中用云線圈出該閥組并編號，根據(jù)儀表委托計(jì)算出各閥組的尺寸。確定閥組的位置和閥組方向，布置時要考慮人員的通行，在閥組密集的地方也要保證每 20m 留出行人通行的空間。泵要先規(guī)劃高溫的熱油泵，再規(guī)劃一般的泵。首先確認(rèn)泵的位置和泵的進(jìn)出口形式，高溫泵柔性分析要特殊考慮。地面層的消防管線、軟管站、儀表閥組定型設(shè)備及小型設(shè)備的規(guī)劃都要統(tǒng)一規(guī)劃，確定位置。

6）管橋的規(guī)劃基本完成后，向相關(guān)專業(yè)提出詳細(xì)委托，并根據(jù)各區(qū)管線的規(guī)劃調(diào)整管線布置，細(xì)化圖紙，最后出圖。

3 布置原則

1）大直徑管道宜靠近管橋柱子布置，小直徑、氣體管道和公用工程管道宜布置在管廊的中間。由于小直徑管道的跨距通常小于管架的間距，所以小管徑的管道的位置要考慮利用大管來做鄰管支架。

2）蒸汽、氮?dú)狻⒀b置空氣等公用物料管道宜布置在上層，易于兩側(cè)引出。液體的、液化烴及其他有腐蝕性介質(zhì)的管道宜布置在下層，但腐蝕性管道不應(yīng)布置在電動機(jī)的正上方。工藝管道看兩端連接的設(shè)備的標(biāo)高可以選擇布置在上層或下層，盡量做到步步高或步步低。

3）高溫管道需要熱補(bǔ)償?shù)?，宜集中成組水平布置，便于集中設(shè)置π型補(bǔ)償器，管徑較大，溫度較高需要較大π形補(bǔ)償器的管道宜放在外側(cè)，反之放在內(nèi)側(cè)。

4）介質(zhì)操作溫度等于或高于 250℃的管道宜布置在上層，布置在下層的介質(zhì)操作溫度等于或高于 250℃的管道可布置在外側(cè)，但不應(yīng)與液化烴管道相鄰。

5）氫氣管道與其他管道共架敷設(shè)或分層布置時，氫氣管道宜布置在外側(cè)并在上層。

4 結(jié)束語

隨著我國的石化行業(yè)迅速發(fā)展，石油化工裝置的規(guī)模日益大型化、現(xiàn)代化、集約化、信息化和智能化，對管道設(shè)計(jì)的技術(shù)要求也越來越高。管道設(shè)計(jì)是整個裝置設(shè)計(jì)非常重要的環(huán)節(jié)，要求設(shè)計(jì)人員具有工藝、設(shè)備、生產(chǎn)操作、檢修和施工等方面的知識，也要求具有材料、力學(xué)、機(jī)械等多學(xué)科知識。管橋設(shè)計(jì)更是管道設(shè)計(jì)的中心部分，用管道及組件將裝置中各設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)、合理的連接。

[1] 宋岢岢.壓力管道設(shè)計(jì)及工程實(shí)例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012.

[2] SH 3012—2011，石油化工金屬管道布置設(shè)計(jì)規(guī)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

聶世超（1983—），男，吉林九臺人，助理工程師，主要研究方向?yàn)榕涔芄艿涝O(shè)計(jì)。