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工艺管道设计篇 管廊的主要尺寸

一、管廊宽度

  1. 管廊宽度的确定,主要取决于管道数量与管径大小,同时需考虑预留宽度及荷载,通常会留出10% – 20%的裕量,目的是为后续增添管道提供空间。此外,管廊下设备、通道,以及管廊上空冷设备等结构,都会对管廊宽度造成影响。要是涉及敷设仪表引线槽架与电力电缆的需求,这些设施所需的宽度同样不可忽视。
  2. 管廊上的管道布置形式多样,可设置为单层或双层,在必要情况下,甚至能布置成三层。一般而言,管廊宽度不会超过9米。若实际需求必须突破这一限制,可在管廊中间增设一根支柱,构建出三根支柱、主副两跨式的管廊结构。
  3. 当在管廊上布置空冷器时,为了让管廊主柱与空冷器支柱中心线能够对齐,支柱的跨距最好与空冷器的间距尺寸保持一致。这样的设置有利于结构的规整和稳定,也方便后续的安装、维护等工作。
  4. 在管廊下布置泵时,需要综合考量多方面因素。首先要规划好泵的布置方式,同时预留出泵操作和检修所需通道的宽度。若泵的驱动机采用地下敷设电缆的方式,那么电缆沟所需的宽度也不能忽视。除此之外,泵用冷却水管道以及排水管道的干管所需宽度同样需要纳入考虑范围。值得注意的是,电缆沟和排水管道可布置在通道下方,以此合理利用空间,优化管廊下的布局。

整个管廊的管道布置密度并非均匀一致,通常在首尾段的管道数量相对较少。鉴于此,在实际有需要的情况下,可以对首尾段进行调整,比如适当减少首尾段的宽度,或者将原本双层的管道布置改为单层,从而实现空间资源的高效利用,避免不必要的浪费。

二、管廊支柱的间距

管廊的柱距以及管架的跨距,取决于敷设在它们上面的管道因承受垂直荷载而产生的弯曲应力和挠度。一般情况下,这个距离范围在6至9米。当遇到中小型装置,且其中小直径管道占比较多的情形时,为了更好地承载管道,可在两根支柱间增设副梁,以此缩小管道的跨距。

此外,管廊支柱的间距最好能与设备构架支柱的间距保持一致。这样做的好处在于,当管道需要从管廊延伸至设备,或者从设备连接到管廊时,可以更加顺畅地通过,避免因间距不一致导致的管道布置困难、连接复杂等问题,有助于优化整个管道系统的布局,提升工程的合理性与高效性。

为了管架结构设计和施工方便,图5-6-4给出钢结构的典型管架形式。常用的管架形式为2型、3型、4型和5型。

工艺管道设计篇 管廊的主要尺寸

图5-6-4管架结构形式(一)

管架的结构有单柱管架、双柱管架之分。1型为单柱管架,2~5型是双柱管架,此外尚有其他类型管架。如图5-6-5所示。

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图5-6-5管架结构形式(二)

单柱管架宽度系列为:0.5、1、1.5、2、3m;

双柱管架宽度系列为: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。

三、管廊的高度

管廊的高度是根据下面条件确定的:

  1. 横穿道路的空间管廊在道路上空横穿时,其净空高度为:

a)装置内的检修道路不低于4.5m;

b)工厂道路不低于5.0m;

c)铁路(轨面以上)不低于5.5m;

d)管廊下检修通道不低于3.0m。

当管廊有桁架时要按桁架底高计算。

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  1. 管架下管道的最小高度

为实现管廊空间的高效利用,常将泵布置在管廊下方。鉴于泵在操作与维护过程中的实际需求,管廊下方至少需要预留2.5m的高度空间。当管廊上的管道与分区设备进行连接时,一般而言,其标高相较于管廊底层管道,要么低600 – 1000mm,要么高600 – 1000mm。基于这两个条件,管廊下层梁面的最小标高被确定为3.5m。

另外,若在管廊下布置管壳式冷换设备,由于这类设备自身高度相对较高,为了保证设备正常安装、运行及日常维护的空间需求,就必须相应增加管廊下的净空高度。

  1. 管廊外设备的管道进人管廊所必需的高度

在大型装置中,设备规模与管径都有所增大。为有效避免管道出现不必要的袋形,影响介质输送,管廊最下一层横梁底部的标高,需低于设备管嘴500 – 750mm。

当管廊附近设有冷换构架时,冷换设备下部管道需从该构架平台连接至管廊。这种情况下,为确保管道连接顺畅,至少要保证管廊的下层横梁低于冷换构架的第一层平台,以便为管道连接提供足够的空间,防止因高度差不合理导致管道安装困难或出现弯折、扭曲等不良状况,保障整个管道系统的稳定运行与合理布局。

  1. 同其他装置的协调

若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。

  1. 垂直相交的管廊高差

若管廊改变方向或两管廊成直角相交,其高差以500~750mm为宜。当高差为500mm时,DN150以下的管子用两个直角弯头和短管相接;大于DN150的管子用一个45°弯头、一个90°弯头相接。当高差为750mm时,DN250的管子用两个直角弯头相接。对于大型装置也可采用1000mm高差。

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  1. 管廊的结构尺寸

在明确管廊高度的过程中,管廊横梁与纵梁的结构断面以及形式是不可忽视的关键要素。必须确保梁底或者桁架底的高度,能够契合上述确定管廊高度的各项要求。

针对双层管廊而言,其上下层之间的间距通常保持在1.2至2.0米的范围。这一间距数值主要由管廊上占比较大的管道直径来决定。因为不同直径的管道,在安装、维护以及空间利用等方面对层间距有着不同需求。

而装置之间的管廊高度,需依据管架所经地区的实际状况而定。例如,在沿工厂边缘或者罐区这些不会对厂区交通以及未来扩建产生影响的地段,从追求经济性与保障检修便利性的角度出发,采用管墩敷设的方式较为适宜。在这种情况下,管廊距离地面的高度设置在300至500mm,便足以满足相关需求。

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