石油化工中装置用管道设计

6.3装置用管道设计6.3.1管廊(管桥)和管廊上管道的布置6.3.2设备配管6.3.3机器管道设计1.管廊的布置•管廊的形状•管廊的长度•管廊的高度•管廊的宽度•管架结构•管廊的柱距和管架的跨距6.3.1管廊(管桥)和管廊上管道的布置•管廊的形状•管廊的形状由设备的平面布置决定•一端式和直通式是管廊的基本形状，其它如L型、T型、U型等及形状较复杂的管廊，可视为几个基本形状的组合•管廊的长度•管廊的长度由设备数量和尺寸决定•一般过程工业装置的设备（换热设备、冷却器、塔、容器、露天压缩机、泵等）每台可按平均占用3m长管廊估计。布置得当，可压缩到2.1～2.4m•通常设备和车间应在管廊两侧布置，不能布置在一侧•扩建需预留的位置应放在管廊端部•管廊的高度：（1）横穿道路上空：次要道路4.5m；主要道路6m以上；铁路7m以上；检修通道的净高不小于3.1m。（2）下部设备高度：泵周围至少需要2.5m；换热器上5.5m；管廊上管道与设备相连时，最小净高为3.5m。（3）考虑横梁结构和断面型式：对于双层管廊，上下层间距为1～1.5m。（4）装置间管廊高度，需考虑跨越区域，全厂采用一个标准，与其他装置协调。•管廊的宽度管廊的宽度主要由管子根数和管径大小决定（最密集处），并加一定的余量（20%）。同时考虑：（1）管廊下设备和通道。（2）管间距：不同文献规范计算方法不同。一般管廊宽度为6～10m，超过9m采用部分或全部双层管廊。•管架结构：有单柱管架和双柱管架之分。宽度有规定，单柱管架宽度系列为0.5、1、1.5、2、3米；双柱管架宽度系列为3、4、6、8米。采用单根钢或钢筋混凝土立柱加钢梁结构，大型采用钢筋混凝土框架结构。管架结构•管架的结构有单柱管架、双柱管架之分管架结构管架结构•管廊的柱距和管架的跨距（1）管廊的柱距与管架的跨距由敷设在其上的管道所产生的弯曲应力和挠度决定；管架的跨距用6～8m，DN40以下管道用3～4m。一般管线允许跨距可查设计规定。（2）管廊的柱距和管架的跨距由敷设在其上的最小管子的允许跨度或用多数管子的允许跨度确定。2管廊上的管道布置①管廊上敷设的管道种类有以下几种：工艺管道、公用工程管道、仪表管道和电缆。②管廊上管道的布置方法：•考虑管径大小因素：大口径管道尽量靠近管廊柱子，单柱管架管道均匀布置在管架柱子两侧。•考虑设备位置因素：与相连接的设备相适应，公用工程管道布置在中央。•考虑被输送物料的性质因素：低温管、不宜受热管道与热管道分开布置，腐蚀性介质敷设在下层。•考虑热应力的影响：高温管道、常温管道按吹扫介质温度考虑热膨胀量。高温大口径在外侧。•考虑仪表管道、动力电缆的安全：工艺区敷设地下电缆，有腐蚀性液体渗入的地方，采用架空槽板敷设，仪表管线同电缆一起考虑。电缆不允许布置在热管道附近或输送腐蚀性介质下方，一般敷设在管廊走道下面或管廊柱子外侧。（3）管廊上管道布置设计时的注意事项•管廊上管道没有坡度，但泄压管道和去火炬的管道需坡向分液罐；去火炬管道中间不允许出现袋形管段。•管道经道路和人行道上方，不得敷设法兰和螺纹连接件。•总管引出的支管的阀门成行排列，设平台来启闭阀门。•小管径管道敷设在大柱距管廊上时，由大直径邻管支承。•补偿最好利用管道走向自然补偿，不满足采用补偿器。•热补偿和导向支座的配置同时考虑。6.3.2设备配管（1）设备配管的一般原则：①设备的管嘴不应承受过大的载荷；②应首先进行在设备的操作侧布置梯子的位置，然后再进行管道布置；③管线一般布置在设备的管线侧，不应布置在操作侧；④先布置直径较大的主管，然后由上向下依次布置管线；⑤如果温度有变化，必须考虑热应力对管线的影响；⑥阀门应布置在横管上，管线不得布置成袋形；⑦设备有多台并联或多个进出口，采用对称布置。（2）塔设备管道设计的特殊问题•便于支撑：管道离开塔的管嘴应立即向下，沿塔体平行布置，塔与管道最外边缘净距300mm。•水平管段尽可能排成一排且取同一标高；。•管道支架生根于塔壁，位置应经应力分析和位移计算确定。•先设计塔操作侧梯子的位置，再进行管线布置设计•从塔顶开始布置管线，后由上向下依次布置管线。主要管线的设计方法：•塔顶馏出线：塔顶至冷凝器的管线尽量短，不出现袋形、具有一定柔性，设置支架，勿使管嘴受力。•进料线：各个进料管嘴直接连接一个阀门，阀门应设置在横管上。注意塔体与管道的相对伸长量。•回流管和回流管的液封：水平管段要长（热应力）；靠重力回流要设平衡塔压的液封。防止积液•塔底抽出线：管线应短而少弯，但要保证有足够的柔性。塔到塔底的抽出管，离地高度不应小于2.1米，在水平管段不得有袋形，以免塔底泵产生汽蚀。•再沸器的管线：一般立式再沸器的出口线与返塔线管嘴直接相连，卧式热虹吸再沸器（热虹吸式再沸器依靠塔釜内的液体静压头和再沸器内两相流的密度差产生推动力形成热虹吸式运动）的管线在热膨胀允许条件下应尽量短且直。•采样用管线：安装在平台附近或地面上。