浅谈石油化工装置管廊设计

山　东　化　工
收稿日期：２０２０－１０－２２
作者简介：谢雅迪，女，山东淄博人，山东三维石化工程股份有限公司，获学士学位，主要从事配管设计工作。

浅谈石油化工装置管廊设计
谢雅迪，杨振楠
（山东三维石化工程股份有限公司，山东青岛　２６６０７１）
摘要：管廊作为石油化工装置中各工艺设备的纽带，适宜的规划可促进全厂整体布局合理性。

装置管廊的设计应确定其形式走向，按标
准规范对管廊进行规划设计，合理布置管廊上的通道和界区平台，便于人员安全通行和巡检操作。

关键词：石油化工装置；管廊；设计；平台中图分类号：ＴＱ０８２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２０）０２－０１７６－０１
ＤｅｓｉｇｎｏｆＰｉｐｅＲａｃｋｉｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＰｌａｎｔ
ＸｉｅＹａｄｉ，ＹａｎｇＺｈｅｎｎａｎ
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装置管廊设计需考虑诸多方面，首先确定装置内管廊的布置，按标准规范对管廊进行规划设计，合理布置管廊上的通道和界区平台，便于人员安全通行和巡检操作。

１　管廊布置
石油化工装置的管廊联系装置内部各工艺设备，应选择布置在装置的恰当位置。

随着设计人员的石油化工装置设备平面布置经验不断积淀，以及大型石油化工联合装置的采用，设备平面布置不断优化完善。

装置管廊上集中了装置内将近
６０％的管道工程量［１］
，管廊的形式和路由对整套装置的设备平面布置产生深刻影响，而管廊上管道的布置将决定整个装置管道布置的水平。

呈矩形的装置，为尽量充分利用管廊联系装置内工艺设备，管廊一般平行于矩形长边。

管廊的位置应符合《石油化工企业设计防火标准》中对于装置道路和装置防火的规定，以及管廊在装置内与各类设备、储罐、建构筑物等的安全间距要求。

管廊的布置也应当符合《石油化工工艺装置布置设计规范》对于管廊布置的要求，为加热炉、空冷器、冷换设备、机泵、压缩机等设备的检维修场地。

２　管廊设计要求
石油化工装置的管道大都采用管廊架空敷设。

管廊可采
用型钢制作，也可采用钢筋混凝土制作，根据所布置管道的数量可以采用单层、双层、三层布置，管廊的高度、宽度等形式一般根据装置规模、设备布置等具体情况酌情确定。

基于结构专业的设计规范，管廊长度不宜过长，在管廊管道集中补偿时，宜按照《石油化工管架设计规范》中的要求在管
道补偿部位或附近设置伸缩缝［
２］。

随着我国对石油化工装置审批日益严格，建成投产的石油化工装置炼油加工能力不断提高。

相应的，装置内的管道数量和管径都在不断增加，管廊需要承载的管道荷载也在不断增加。

大型石油化工装置内常需要设置机柜室和配电间，装置内自控、电气、电信的线缆用量相
应增加，也对装置管廊的荷载提出了更高的要求。

结构专业在对管廊进行设计时，除了加大梁柱厚度和宽度外，还需要根据计算结果在适当的位置设置斜撑，以确保管廊承载能力。

设置斜撑的位置也需要根据设备平面布置进行优化，由结构专业与管道专业协商确定。

斜撑应避开进出管廊管道较多的位置，且应避开设置泵和换热器一跨管廊，以免影响泵电机检维修和换热器抽芯。

确实需要设置斜撑的一跨管廊无法避让管道和设备时，可考虑由剪刀撑改设为人字撑，或由管道专业调整管道布置或设备平面布置。

３　管廊平台设置
石油化工装置设置管廊平台时，应本着经济、合理、安全可
靠、操作方便等目的。

平台设置的合理布局会直接影响到操作人员生产操作及检维修的实用性、方便性及安全性。

３．１　管廊顶层操作、检修通道
石油化工装置管廊最上层一般设置贯穿装置管廊的操作和检修通道，供人员操作由蒸汽总管、仪表风总管等公用工程管道总管引出支管的根部阀。

为了敷设自控和电气线缆，或有巡检电缆桥架要求时，也需要在管廊最上层设置检修通道。

通
道宽度一般８
００毫米，在管廊宽度有限时，两通道可共用，但需要满足阀门操作和线缆敷设的便利性，并保证人员通行的安全性。

设备安全阀排入放空总管或去火炬总管的介质带有凝液
或可冷凝气体时，安全阀的出口应高于管廊上的泄放总管［
３］。

石油化工装置内部分立式容器和卧式容器的设备安全阀接口高度低于管廊上的泄放总管，根据以上规定，安全阀的布置可在管道压降水平低于规范要求数值情况下，远离被保护设备，高于泄放总管布置。

石油化工装置的管廊顶层未布置空冷器或换热设备的位置，可利用管廊顶层操作、检修通道布置安全阀，平台的宽度可由安全阀的布置情况决定，在保证通道宽度８００ｍｍ的前提下，可加宽到１２００～１５００ｍｍ。

设备的构架或平台的安全疏散通道，相邻安全疏散通道之
（下转第１７９页）
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６７１·ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０２１年第５０卷
　第２期
才培养模式的要求，亟需改进［７－８］。

基于存在的现状和Ｏ－ＡＭＡＳ有效教学模型的高效性和普适性，我们提出基于Ｏ－ＡＭＡＳ的高分子化学实验教学探究。

主要由线上教学模块和线下教学模块组成。

１　线上教学模块
线上教学选用超星学习通在线学习平台，设置以课本知识衔接为主，视频教学实验为辅。

为了增强学生学习热情和参与度，按照Ｏ－ＡＭＡＳ模型设置每节课的学习目标，然后以生活中材料和常见例子为例迅速激活学生学习欲望，接着根据每个实验涉及的教材基础知识，设置相应的基础知识讲解，包含新课程课件、实验操作视频虚拟仿真实验操作等过程，在多元学习过程中引入思考和讨论，学生可以班级为单位建立学习讨论小组，在线提出问题，解答问题或提出改进意见，每节课都会设置有效测评，内容包含教材知识回顾、实验原理、实验条件改进及实验注意事项等，每次测评设置红花奖励，鼓励发散思维，任课教师在线评阅，适当增加课堂分值算入总成绩，通过引入分值的方式激励学生参与到实验课程学习中来，同时在每一堂课结束之前都会设置实验总结，简洁阐明实验原理、相关知识点及实验注意事项等，使学上牢记课堂学习内容，同时起到预习和自我检测的作用。

加深对实验的理解，以便学生线下实验操作的进行。

２　线下教学模块
在线上知识和自主学习基础上，线下每次课会拿出４５分钟左右时间讲述对实验探究的理解，主要从课堂提问迅速激活预习知识、教师课上讲解和师生讨论实验操作的多元学习、实验细节提问的有效测评及教师简要总结和学生补充互动讨论等角度展开实验的探究，然后拿出大部分时间给学生，让学生动手验证自己的猜想和理解，鼓励学生打破固有思维，积极思考和拓展现有实验方法，为增强学生的参与感，每次实验后让学生总结自己的实验感悟和经验教训总结，无论实验失败与否都一视同仁，鼓励学生积极探索，不以结果论英雄。

３　结语
通过基于Ｏ－ＡＭＡＳ的高分子化学实验线上和线下教学实践探究发现，学生参与度明显提高，对实验课的学习热情明显提高，部分同学能够改进现有实验方法的不足、更多思路被广泛讨论，虽然学生限于知识储备，总有一些想法过于简单，但能够线下查阅资料、积极思考实验原理、改进实验步骤、认真分析实验结果，以学生自主学习为导向，教师起到启发学生思考和补充知识的作用，教学互动性和参与性强，培养了学生的自主探究能力，增强了学生实验的自信心。

Ｏ－ＡＭＡＳ有效教学模型在高分子化学实验课程的应用，使得高分子化学实验教学目标深入渗透、学生深度参与、教学效果可见可控，提升了学生的学习体验和引发学生对科学研究的兴趣，“脸上有笑，眼里有光，过程有趣，学习有效”的“四有”课堂初见成效。

参考文献
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［３］潘　皎，李　霞，李登文，等．Ｏ－ＡＭＡＳ有效教学方法在“微生物生理学”教学中的应用［Ｊ］．高校生物学教学研究（电子版），２０１９，９（０５）：１７－２０．
［４］曾艳宁，张发爱，刘远立，等．高分子化学实验教学改革［Ｊ］．科技风，２０２０（１３）：１００．
［５］刘雪姣，朱胜军，李海强．应用型人才培养模式下高分子化学实验教学改革初探［Ｊ］．山东化工，２０１９，４８（２２）：２２２－２２４．
［６］张源源．高校高分子化学实验教学改革探讨［Ｊ］．山东化工，２０１８，４７（０６）：１４７－１４８．
［７］陈福山，张立明．以绿色化学为导向的高分子化学实验教学研究［Ｊ］．山东化工，２０１７，４６（２４）：１７５－１７６．
［８］李桂英，郭磊，蒙延峰，等．应用型人才培养下高分子化学实验教学探索［Ｊ］．山东化工，２０１４，４３（１２）：１４１－１４２．
（本文文献格式：杨永启，王健涛，肖　珍，等．基于Ｏ－ＡＭＡＳ模型的高分子化学实验教学探究［Ｊ］．山东化工，２０２０，５０（０２）：１７８－１７９．
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（上接第１７６页）
间的距离不应大于５０ｍ，且平台上任一点距离疏散口的距离不应大于２５ｍ［４］。

根据规范要求，管廊顶层操作、检修通道需设置安全疏散通道，间隔不应超过５０ｍ。

操作、检修通道除了连接管廊上层空冷器或换热设备构架外，也可连接管廊两侧构架，作为管廊连接各设备构架之间的桥梁，操作人员也可通过操作、检修通道在装置内各构架间穿梭。

３．２　界区平台
石油化工装置为将装置内物流与系统隔离，进出装置管道通常在界区处集中设置盲板或垫环、止回阀、隔断阀、吹扫管道等。

为方便操作检修，在装置工艺管道和公用工程管道与系统交接处设置界区平台。

界区平台的具体形式，需要根据装置进出装置的管道管径、阀门数量、管道标高、自控设备选型、管道吹扫要求等因素具体确定。

通常分为两层布置进出石油化工装置的管道：上层布置公用工程管道，下层布置工艺管道。

工艺管道较多时，部分气相工艺管道可布置在上层，液相公用工程管道也可布置在下层。

装置内循环水、新鲜水、生活用水等液相公用工程管道可埋地敷设进入装置。

管道的具体位置还需要与系统管廊布置相互协调。

４　结语
管廊作为整个石油化工装置中连接主要工艺设备的重要纽带，对装置的布局及设计起到了决定性作用。

管廊的布置应与装置设备平面布置相适应，符合国家规范的有关要求。

管廊长度不宜过长，并根据管道热补偿情况合理设置伸缩缝、增加斜撑，斜撑的位置和形式还需要依据设备和管道布置等情况调整。

管廊上平台和通道的设置首先应符合规范要求，保证操作人员人身安全，巡检通道和界区平台的设置应考虑装置人员生产操作及检维修的实用性、方便性。

参考文献
［１］王　辉，尹君东，王佩红．石油化工装置管廊的层高确定方法及其应用［Ｊ］．化工设备与管道，２０１８，５５（１）：６７－７２．［２］中华人民共和国工业和信息化部．ＳＨ／Ｔ３０５５－２０１７，石油化工管架设计规范［Ｓ］．北京：中国石化出版社，２０１７．［３］中国石油化工集团公司配管设计技术中心站．ＳＨ３０１２－２０１１，石油化工金属管道布置设计规范［Ｓ］．北京：中国石化出版社，２０１１．
［４］中国石油化工集团公司配管设计技术中心站．ＳＨ３０１１－２０１１，石油化工工艺装置布置设计规范［Ｓ］．北京：中国石化出版社，２０１１．
（本文文献格式：谢雅迪，杨振楠．浅谈石油化工装置管廊设计［Ｊ］．山东化工，２０２０，５０（０２）：１７６＋１７９．）
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杨永启，等：基于Ｏ－ＡＭＡＳ模型的高分子化学实验教学探究。