化工外管廊配管设计浅析

化工外管廊配管设计浅析

外管衔接着厂区内所有相关装置，是使各装置及公用工程等相互贯通的纽带和媒介。外管设计直接关系到生产能否正常运行，是化工项目设计的重要组成部分。介绍了外管道布置、外管廊布置、支吊架设计、节点图、保温伴热防腐等内容，重点阐述了外管道布置、节点图等设计要点，供业内人员参考。

标签：化工项目；外管；设计

管道在石油生产中有着极为重要的作用和意義，因此，外管廊在厂区设计之初若不予重视，将造成厂区杂乱无序，为后期设计及施工带来不便，也为安全生产带来隐患。外管布置应做到安全，经济，美观，满足施工、操作、维修的要求。管道在进出装置时，应内外协调。

1 外管设计

全厂性工艺及热力管道指装置（单元）以外的工艺及热力管道，以下简称外管。外管专业的主要内容是外管道数据表，外管道流程图，外管架布置图，外管道布置图，材料表，有关专业的设计条件等。

2 外管道布置

2.1 管道排布

外管一般采用地上架空敷设，具有便于施工维修、占地小、投资少等优点。管架上管道排布应遵循以下原则：①大直径管道宜靠近柱子布置，小直径管道宜布置在管廊中间；②高温管线宜布置在上层，低温管线宜布置在下层；③蒸汽、火炬气、空气等管线宜布置在上层，液体管线宜布置在下层；④腐蚀性介质、液化烃管线宜布置在下层；⑤电缆和仪表桥架宜布置在上层，且不应布置在热管道正上方；⑥氧气管道与可燃介质管道、液化烃管道宜布置在同一层，且最好用公用工程管道隔开；⑦避免受热的管道不宜布置在热管道的正上方或紧靠不保温的热管道；⑧布置管道时，宜使管架所受的垂直荷载、水平荷载均衡；管架应留有10%～30%裕量并考虑其荷重；⑨管廊应设有0.002～0.005的坡度。

2.2 净距要求

①管架上，管道之间的净距不宜大于100mm；法兰外缘与相邻管道之间的净距不得小于25mm。在热（冷）位移后管道不应相碰；②有隔热层的管道，与管架梁的净距不应小于120mm；无隔热层的管道，与管架梁的净距不应小于150mm；③仪表电缆与电气电缆平行敷设时，最小净距不小于600mm；④热力管道与电缆平行净距不小于1000mm，交叉净距不小于500mm；腐蚀性介质管道与电缆净距不小于500mm。

3 热补偿设计

管道热补偿方法：自然补偿和补偿器补偿。在工程中，一般优先选用自然补偿，即π型补偿器。π型补偿器宜设置在两固定点中部，并在π型补偿器两侧32～40D处设置导向架。

4 检修通道、操作平台设计

可在管廊上沿走向设置操作检修通道，管廊每隔80m设直爬梯。管道有阀门处，应在阀门附近设操作平台。

5 管道支吊架设计

小直径裸管，如无要求，可不设管托；有隔热层的管道或无隔热层的大直径管道，在允许跨距内应设置管托，管托高度根据隔热层厚度确定。

高温蒸汽管线选用隔热管托，低温管线选用保冷管托，合金钢或不锈钢材质管道选用卡箍型管托，其他管道选用普通焊接管托。不锈钢管裸管，可在管道与梁之间垫聚四氟乙烯垫或薄不锈钢板。

6 节点设计

在管廊交叉或改变方向、装置与外管交接处需绘制节点图，总结出以下设计要点：①蒸汽管线进出装置时，直接与主管以三通连接时若无法满足柔性要求，可将蒸汽支管接至主管固定点处与之连接；②管道避免产生高袋或低袋；③火炬气支管应顺介质流向45°斜插至主管；④气体和蒸汽管道的支管应从主管上方引出或汇入；⑤管道对接焊缝间的距离，不应小于3倍管子的厚度，需焊后热处理时，不应小于6倍管子的厚度；且应符合：公称直径小于150mm的管道，焊缝间距不应小于管子外径，且不得小于50mm；公称直径大于或等于150mm的管道，焊缝间距不宜小于150mm；⑥管道焊缝距离支管或者管接头的开孔边缘不应小于50mm，且不应小于孔径；管道环焊缝距支吊架净距不得小于50mm，需热处理的焊缝距支吊架不得小于焊缝宽度的5倍，且不得小于100mm，还要考虑管道的热位移方向。

7 绝热设计

绝热分为保温和保冷，绝热层厚度应根据环境温度、介质物性等计算得出；同一管线，外管的选用绝热层厚度及材质不应低于工艺装置内。

8 伴热设计

外管常用的是蒸汽外伴管伴热。伴热管道管径、根数通过计算得出，同时应考虑到工艺装置内伴热要求。在伴管最大允许有效伴热长度范围内，设加汽分配站及疏水收集站，用来分配蒸汽、收集冷凝液。

9 防腐设计

管道外部涂漆是管道防腐蚀的重要措施之一，可防止大气、水等对管道的腐蚀。一般，碳钢管、低合金钢管需涂漆；不锈钢管、镀锌钢管等不需涂漆。根据介质温度、管材等选择涂层种类及涂料等。

综上所述，外管设计看似简单，实则内容丰富，不容轻视。设计是工程建设的基础，在设计阶段就应在基于规范、严谨的基础上设计管道，为管道平稳运行建立保障；并且应结合实践，考虑现场施工情况，减少变更，避免设计混乱和影响施工进度。

参考文献：

[1]邵英.化工厂外管廊设计浅析[J].化工设计通讯，2014（12）.

朱婷婷（1990- ），女，汉族，江苏南京人，学士学历，研究方向：化工配管设计。