浅析化工园区的公共化工管廊规划设计

余晓燕：浅析化工园区的公共化工管廊规划设计67浅析化工园区的公共化工管廊规划设计 余晓燕（福建省石油化学工业设计院，福建福州350001）余晓燕：浅析化工园区的公共化工管廊规划设计摘要：公共化工管廊是化工园区的重要组成部分。本文以江阴工业集中区为例介绍了化工园区公共化工管廊的布置与设计要点。关键词：化工园区；公共化工管廊；布置；设计1概述公共化工管廊是化工园区内各地块用于敷设架空的工艺物料管道、公用工程管道、供热管道和管道计量用数据通讯光缆的公共通廊。公共化工管廊衔接着园区内的所有相关企业，使上下游装置及公用工程等全部贯通，企业生产所需的物料都要通过管廊进行传递。公共化工管廊作为化工园区内特有的公用基础配套设施，以较低的投资成本、较高的资源利用效率和快速的传输速度，确保了气体、液体物料在各企业之间、工厂与码头仓储之间便捷、高效流动，被形容为化工园区的“动脉”。由企业自行敷设管道，不仅各种管带杂乱无序、占用大量土地、增加建设投资，而且破坏了园区的整体美观，也为安全带来诸多不利因素。因此，江阴工业集中区规划建设公共化工管廊，达到协调、规范园区众多化工管道的目的。园区管廊规划存在的昀大问题是：管廊规划一般没有纳入到园区总体规划和控制性详细规划中，而园区发展过程是根据入驻企业需求再规划公共化工管廊，由于仅规划或建设地下管网再规划公共化工管廊，导致没有为公共化工管廊留足建设空间和发展余地。另外，公共化工管廊的管道输送的物料多为液体或气体化工品，具有易燃易爆、有毒、有腐蚀的属性。江阴工业集中区原规划虽然没有规划公共化工管廊，但预留了公共化工管廊用地，为建设公共化工管廊创造了有利条件。2管廊路由比选根据化工园区修编的控制性详细规划，管廊布置要充分考虑与各企业的衔接，使多数管线布置合理，少绕行，尽量减少管线长度。公共化工管廊规划还要考虑道路、消防、施工、检修的需要，以及兼顾已有规划的地下管线、临近建、构筑物等情况。管廊布置遵从的原则：（1）管廊沿铁路、公路敷设时应尽量与铁路、公路线路平行。（2）管廊与铁路、公路交叉时宜采用垂直交叉方式布置，受条件限制，可倾斜交叉布置，其昀小交叉角不宜小于60°。（3）管廊与临近建、构筑物布置要满足安全间距要求。以江阴工业集中区的公共化工管廊规划设计为例：公共化工管廊路由力求管线简捷顺畅，布置应尽量在绿化带较宽、用户相对集中的相邻道路一侧。园区西部主要是以发展化工产业为主。江阴工业集中区的化工公共管廊用户北起有耀隆化工，南至码头区（10#～12#泊位），沿顺宝路段有隆城实业、邦臣、浩伦，华兴路段入驻的企业有东南电化、巴陵石化、中景、福抗等多家企业。江阴铁路支线南侧是码头区，现有建滔、闽海、天汇等库区入驻。2013年第7期化学工程与装备2013年7月ChemicalEngineering&Equipment6768余晓燕：浅析化工园区的公共化工管廊规划设计园区管廊路由考虑以下2方案：方案一：北起耀隆，沿顺宝河北侧，横穿云高路，拐到顺宝路与秀中路路口，后沿秀中路东侧，跨南港路，顺南港路南侧的福抗企业围墙到华兴路，然后沿华兴路东侧敷设，并在距大型物流装卸场铁路50米处横穿华兴路，沿华兴路西侧至国盛大道，再连续跨国盛大道、沙塘洒河、江阴港铁路支线后至化工码头区，全长约7km。方案二：北起耀隆，跨顺宝河，经台龙西侧，至东南电化华兴路北侧，后一直沿整条华兴路东侧，在距大型物流装卸场铁路50米处横穿华兴路，沿华兴路西侧至国盛大道，再连续跨越国盛大道、沙塘洒河、江阴港铁路支线后至化工码头区，全长约5km。根据管廊沿途情况，对２方案路由进行比选：表1路由方案比选方案一方案二优点顺宝路东段北侧地块尚未规划，路由辐射半径大，更靠近用户。路由较短，投资少。缺点路由较长，投资相对较高；顺宝路东段北侧有110kv高压线，秀中路东侧的隆诚实业围墙外距道路绿化带较窄，秀中路须改为单行道。华兴路北侧有九阳化工、110kv高压线，南侧已建有园区支河、东南电化及110kv高压线，没有预留管廊位置，造成管带空间不足，且用户零散分布，辐射半径小，需要支管更多。方案一虽然路由较长，但管廊沿线用户集中，更贴近园区企业需求，且管廊建设不会对园区及沿线企业带来明显的不利影响。经综合比较，化工园区公共化工管廊路由选方案一。3管廊设计3.1管廊布置形式管廊布置方式有地上管架式、地下共沟式。化工园区公共化工管廊所输送的化工品、油品大多具有可燃性、爆炸危险性、毒性及腐蚀性的特点，其管道须经常维护、检修。管廊须跨越河流、铁路、公路等天然障碍物，经由路段原为滩涂地，地下水位较高，工程地质条件较差。地下共沟式敷设施工难度大、防腐困难、安全性差，不利于管道维护、检修，且地下埋设占地多、投资较大。因此园区公共化工管廊采用架空敷设多层综合布置形式，可有效利用空间，节省投资，方便维护、检修、管理。3.2管廊的宽度管廊的宽度主要由管道的数量和管径的大小确定，并考虑一定的预留宽度，根据实际需要留有10％～20％的余量。另外管廊的宽度还要考虑如下因素：管线的安全距离，管线的敷设、维护操作空间，人员通行的空间，工程经济性等。管廊宽度一般不宜大于10m。江阴工业集中区公共管廊输送的物料主要是液体和气态化工品，如苯、甲苯、甲醇、烯烃、己内酰胺、硫磺、盐酸、硝酸、烧碱等，以及公用水、污水、蒸汽、氮气、氢气等。管径昀小DN50，昀大DN500。经综合考虑，园区管廊架面宽度为4～6m，设计为二～四层管架（上层多作为预留架面）。3.3管廊的高度管廊横穿道路、铁路上空时，应满足有关规范要求，其净空高度为：跨越电气化铁路（从轨顶算起）的昀小净空高度为6.86+h（h≤0.15m），跨非电气化越铁路（从轨顶算起）的昀小净空高度为5.5m，跨越车行道路（从路拱算起）昀小净高5.0m，跨越人行道(从路面算起)昀小净高2.5m。跨越园区内河（不通行）昀小净高3.0m。公用管廊顶距离110KV架空电力线（昀大弧垂时）昀小净空4m。3.4管廊的结构形式化工园区公共管廊采用钢筋混凝土框架结构，框架结构之间用钢梁连接，跨越道路或企业大门（跨度大于12米时）采用钢桁架结构。管廊基本跨度为3～9米。如遇到跨路可做大跨度的桁架，跨度尽量做的规整、整齐，也便于结构的设计。4管廊安全距离及防护措施管廊管架边缘至道路边缘一般不小于1.0m；至人行道边缘不小于0.5m；至企业围墙（中心）不小于1.0m；距河道顶边缘不小于3米；至照明及通信杆柱（中心）不小于1.0m。距铁路中心线不应小于3.75m。管廊与110kv架空电力线路的边导线昀小水平间距：开阔地区为昀高塔高，在路径受限地区为4米。跨越道路交叉口的管架，应满足道路视距空间和限界要求。由于园区地下管网、道路已经施工，而规划时园区没有预留公共化工管廊位置，为减少对园区已建设施的影响，公共化工管廊设计时采用了如下防护措施：余晓燕：浅析化工园区的公共化工管廊规划设计69（1）道路绿化带下如已敷设埋地给、排水管等，管廊应沿道路另一侧敷设，避免对地下管道的影响。（2）管廊离人行道或机动车道过近处，特别在道路交叉口，沿管廊外围设置防撞设施以保护管廊。（3）管廊跨越道路、铁路或企业大门时，采用桁架跨越，避免对交通产生影响。（4）管廊经过企业门卫、办公楼、宿舍楼等建筑物时，尽量采取无焊缝施工、管道在线探测、设置警示标语等安全措施。在管廊附近，应设置“禁烟”、“注意碰头”、“注意脚下”、“禁止触摸”等警示、警告标识。（5）管廊两侧严禁大开挖及堆土。（6）管廊跨铁路、道路、内河敷设时，管道应采用加厚或无焊缝施工，并在两端设置阀门等防护措施。（7）管道在跨越铁路、道路、内河上方的管段上不得装设阀门、法兰、螺纹接头、波纹管及带有填料的补偿器等可能出现渗漏的组成件。（8）管廊跨铁路段的支承结构的耐火等线为一级，在距昀外侧线路中心外侧各20m内的管道壁厚应提高一个级别。5结束语化工园区化工公共管廊设计不仅要做到美观，大方，还要做到合理、节约，并且要保证设计的安全、可靠。管廊布置应有充分的灵活性和一定的弹性，并预留有适当的发展余量，以适应园区分期开发及建设中不断变化的要求，保证规划设想和构思的实施。参考文献[1]GB50489-2009化工企业总图运输设计规范[S].北京:中国计划出版社,2009.[2]GB50187-2012工业企业总平面设计规范[S].北京:中国计划出版社,2012.[3]廖祖裔,吴迪慎,雷春浓,等.工业建筑总平面设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1987.（上接第63页）_________________________________________________________________________________________2.4优化换热流程，降低能耗改造前，减一线经常在开空冷情况下出装置温度仍高于控制要求，减一回流因温度过高，回流量一直处于超量程状态下，减压塔顶控制余地小。装置加热炉的燃料消耗占据装置能耗的90%左右，瓦斯进炉温度为常温，利用装置现有低温位热源加热炉用瓦斯简便易行，投资小，效益高。新增一台减一线与瓦斯换热器，充分利用装置的低温热源将瓦斯入炉温度提高到76℃-80℃，降低加热炉瓦斯消耗。同时还可降低油品出装置温度，降低减一线回流量，将有利于减压塔顶真空度提高，减少减一线泵电耗。换热流程如图6所示2.5提高炉体密封性，减少炉体漏风量根据加热炉节能技术的特点，全封闭加热炉是提高加热炉运行热效率的有效途径，通过对加热炉采用立体全封闭技术，降低炉体的漏风量，特别是辐射室。现有炉体的对流室弯头箱、防爆门、看火门封闭不严，并且已出现局部变形，漏风量大，从这些部位漏人炉体内的空气都不参与燃烧，不但增加排烟中的氧含量，使得加热炉热效率降低。此次改造采取措施是：改密封调节挡板，改进了炉体上看火门、防爆门，采用圆形防爆门，在防爆门的泄爆面设有利于密封的凹凸沟槽，并在凹槽里填充硅酸铝纤维编织带，用以保证防爆门的可靠密封。对流室弯头箱采用全密封结构；在对流室弯头箱内填满致密型陶瓷纤维；在对流室弯头箱与封门之间加石棉绳垫片，用螺栓将对流室弯头箱和弯头箱门压紧。改造前后烟气氧含量对比，过剩空气系数下降了0.23个百分点。3结论2012年10月25日Ⅱ套常减压装置开工，加热炉投入运行，通过改造余热回收系统、改造炉体衬里、燃烧器升级更换和应用高温辐射涂料及换热流程优化等技改措施，提高了加热炉热效率，达到了节能改造的目标，节能效果明显。热管式预热器把空气加热到158-170℃，把高温烟气全部收进预热器，烟气经预热器由185-191℃降低到82-87℃排出，2#常压炉和3#减压炉综合热效率都达到了94.1％以上，总体技术水平和主要技术经济指标达到国内中石油、中石化同类装置同行业先进水平。参考文献[1]李茂盛.提高加热炉热效率措施的探讨[J].山东化工,2003(3):31-32.[2]范冬梅.提高加热炉热效率及防止露点腐蚀的措施[J].石油化工腐蚀与防护,2004(3):20-21.