韦近平
摘要:合理规划工业园区公共管廊规模,充分考虑公共管廊的防腐要求、管道布置要求和消防安全设计,才能全方位保障管廊运行安全和促进园区发展。本文以钦州石化产业园公共管廊设计为例,对公共管廊技术方案进行分析和讨论,希望能够为类似工程的设计提供参考和借鉴。
关键词:钦州石化产业园;公共管廊;技术方案
一、引言
钦州石化产业园作为中国大陆沿海新兴的大型重化工业基地和北部湾沿海最大的石化基地,已具备了石化工业大发展的基础和条件。在未来几年,钦州石化产业园将以发展高附加值、高技术含量、环境友好型石化产品为核心,进一步拉长石化产业链条,不断壮大石化产业集群。依照《广西钦州石化产业园总体发展规划》的相关要求,建设钦州石化产业园公共管廊工程,促进石化园区发展。
二、公共管廊技术方案
1、钦州石化产业园公共管廊规模确定
1.1管廊的层数
(1)为满足《广西钦州石化产业园产业发展规划》的产业规模需要的管廊规模要求,钦州石化产业园公共管廊的管架层数不少于两层,必要时可为四层或五层。
1.2管廊的宽度
(1)管廊的宽度由每层管架的管道数量和布置在管廊上的仪表或电缆槽架宽度决定。
(2)按管道的数量估算管廊的宽度。公共管廊不同区段的管道密度不同。同时,某些管道适宜布置在上层,某些管道适宜布置在下层,因此,依据园区的总平布置图和园区内各个企业的走管需求规划出管廊各层的工艺及公用工程管道走向,作为估算管廊不同区段所需宽度的依据。
可按以下公式估算管廊的宽度:
W=f×n×s+A
式中:
W——管廊的宽度,m;
f——安全系数,估算准确度较差时f 取1.5,估算准确度较精密时f 取1.2;
n——某层管廊DN 不大于450 的管道根数;
s——平均管间距,m;A——附加宽度,m。
由于各企业对公共管廊的需求情况不一,管廊上管道的直径大小也不相同,引入“平均管径”概念。平均管径范围为DN100~DN250,应根据装置的不同情况选取平均管径值,再根据平均管径确定平均管间距s。
公称直径大于DN450 的管道所占据的宽度较大,需单独计算,公共管廊预留10 %~20 %的裕量,该两项的宽度合计为附加宽度A。预留的管廊空位宜贯通整个管廊。
(3)当管廊上布置仪表或电缆槽架时,将槽架宽度加入槽架所布置层的管廊宽度中。
(4)考虑节约建设成本,单跨的管廊宽度一般不超过10 m。超过10 m时可加副跨或做双跨(等距或不等距)。
1.3管廊的高度和层间距
(1) 管廊的高度和层间距由下列因素决定:
1) 管廊下方是否布置泵、冷换设备。公共管廊为各企业的外管廊道,为方便日后管理,本项目不允许将泵、冷换设备布置在公共管廊下方。
2)管廊下方作为检修通道或管廊跨越道路时对净高的要求。
3)管廊上的大多数管道管径的大小及其与管廊两侧构架的接管高度。
(2)管廊下方为检修通道或管廊跨越道路时的净高度为:
1)管廊下方为检修通道时,净高不小于3 m;
2)管廊跨越园区道路时,净高不小于4.5 m;
3)管廊跨越铁路时,净高(距轨顶)不小于5.5 m。
4)考虑大型设备运输的通过性,跨园区部分主干道的公共管廊净高为15米。
(3)管廊的层间高差为1.2 m~2.0 m,横梁与侧梁的高差为0.6 m~1.0 m,视多数管道的管径而定。
1.4管廊上的管道布置
管廊上的管道布置按下列原則布置:
(1)大直径和重的管道靠近管廊柱子布置。
(2)小径管道、气体管道、公用工程管道布置在管廊中间。
(3)两端均联系管廊左侧设备的管道布置在管廊的左侧,反之两端均联系管廊右侧设备的管道布置在管廊的右侧。
(4)需设置п型补偿器的高温管道布置在靠近柱子处,且п型补偿器尽量集中布置,如下图:
(5)低温管道和液化气管道不靠近热管道布置。
(6)双层管廊,气体管道、介质温度不小于250 ℃的热管道、公用工程管道、泄压总管、火炬干管及仪表和电缆槽架等尽量布置在上层;一般工艺管道、液化烃管道、腐蚀性介质管道、低温管道尽量布置在下层。必须布置在下层的热管道可布置在外侧,但不应与液化烃管道相邻。
(7)氧气管道与可燃气体、液化烃、可燃液体的管道共架敷设时,氧气管道布置在一侧,与上述管道之间宜用公用工程管道隔开或保持不小于250 mm 的净距。
(8)蒸汽管道布置在管廊第一层时,在管廊底下地面设置独立的管墩作为固定架支点,减少应力对管廊的推动影响。
1.5其它要求
(1)管廊上的管道联系着两侧的设备,因此布置管道时应做到步步低或步步高,避免在管廊上形成液袋或气袋。
(2)管廊上的管道需热补偿时,应从管道的起点至终点,对整个管系进行分析,以确定合理的热补偿方案。
(3)п形补偿器宜布置在管道两固定点的中央。当不能满足时,п形补偿器与固定点的距离不宜小于两固定点间距的1/3。
(4)装置的泄放总管通常位于管廊上较高的位置。当管廊上方布置有空冷器或三层管廊的上层为通梁结构时,泄放总管可布置在通梁上或立柱外侧的支架上。对于二层式管廊,如标高处理得当,也可布置在上层靠近立柱处。泄放支管通常45°顺流向接入泄放总管。但管径与泄放总管相差很多的小直径支管,可以90°接入。
(5)从管廊转向其两侧设备区的管道,改变标高有困难时,允许平拐。此时该管道应布置在管廊的最靠边的位置。
(6)沿管廊纵向立柱轴线的内外两侧可布置各种阀组或小型设备如调节阀组、油表阀组、蒸汽伴热管配汽站和凝结水汇集站、过滤器、净化风脱水器、蒸汽分水器等,其与立柱轴线的距离为0.5 m~1.0 m。
(7)管廊上水平管道变径时应选用偏心大小头,底平,以使管底标高保持不变。
(8)公共管廊上敷设的电力电缆应为10kV(不含10kV)以下电力电缆。
(9)管廊的顶层必要时可设一至两个走台供操作阀门及巡视检修用。走台的外侧也可适当布置一些小的阀组和现场仪表等。
(10)敷設在管廊上的管道有径向位移时,应加大管间距。
(11)管廊上两管道之间有连线时,连线应有足够的柔性。
(12)用大管支小管时要考虑大管与小管之间的相对位移。
(13)孔板宜布置在易于接近的位置。
2、公共管廊管架形式选择
考虑节约建设成本和海边腐蚀气候环境影响,管廊非跨路部分均采用独立式管架,材质为钢筋混凝土结构,基本跨度按12米一跨敷设,跨路部分采用混凝土+钢结构桁架。
3、公共管廊消防安全设计
考虑到运输介质易燃易爆的特性,在公共管廊设计中,须重视消防安全问题,做好消防设施设置。石化产业园规划面积约30km2,规划设置6座消防站。管廊每隔300米设置一个网络高清视频监控摄像头对管廊火灾进行监控,视频信号通过光纤传到消防控制中心的视频监控主机进行图像显示、记录,确保管廊的安全状况实时不间断监控。
三、结语
合理规划公共管廊规模;考虑钦州石化产业园公共管廊临海的腐蚀气候影响,选择抗腐蚀的管架材质;充分考虑各种类型管道的布置要求和管廊的消防安全设计;全方位保障管廊运行安全。公共管廊的建设将促进园区招商引资,促进钦州石化产业园的发展。
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