石化裝置系統管廊結構設計

㈠ 化工管路設計手冊的目錄

1 1管路系統1
1 1 1流體分類（GB 50316）1
1 1 2管道術語（GB 50316）1
1 1 3壓力管道及分類2
1 1 4工程劃分及費用3
1 2壓力和溫度4
1 2 1管道的設計壓力4
1 2 2管道的設計溫度5
1 2 3管道的試驗壓力6
1 3管徑的選擇7
1 3 1管徑的確定7
1 3 2預定流速法（HG/T 20570 06）7
1 3 3設定壓力降法（HG/T 20570 06）8
1 3 4放空管道計算（GB 50316）8
1 4管道阻力計算9
1 4 1管道流體阻力9
1 4 2直管阻力計算10
1 4 3局部阻力計算11
1 4 4不可壓縮單相流體阻力計算15
1 4 5可壓縮型單相流體阻力計算17
1 4 6非閃蒸氣液兩相流阻力計算20
1 4 7閃蒸型氣液兩相流阻力計算24
1 5真空管路設計24
1 5 1真空區域的劃分24
1 5 2真空流動的狀態24
1 5 3真空流導及計算25
1 5 4系統的計算示例26
1 6漿液管路設計（HG/T 20570 07）27
1 6 1漿液的流型及管徑27
1 6 2計算的依據及方法27
1 6 3計算的步驟及示例30
1 7設計文件及校審34
1 7 1圖面一般要求（HG/T 20549 1）34
1 7 2布置圖的內容（HG/T 20549 1）35
1 7 3圖面尺寸標注（HG/T 20549 1）37
1 7 4工藝系統文件校審（HG 20557 4）38
1 7 5設備布置文件校審（HG 20546 3）42
1 7 6管道布置文件校審（HG/T 20549 3）43
1 7 7管道機械文件校審（HG/T 20645 3）45
1 7 8管道材料文件校審（HG/T 20646 3）45
1 7 9配管與相關專業46 2 1管路設計基礎48
2 1 1常用管道選材和用途48
2 1 2彎管與管道連接50
2 1 3地溝與埋地管道50
2 1 4管道留孔與坡度51
2 1 5管道排列與間距51
2 2管道布置設計（HG/T 20549 2）53
2 2 1設計原則53
2 2 2管道及閥門布置53
2 2 3非金屬管道及非金屬襯里管道55
2 2 4安全措施55
2 3管道布置要求55
2 3 1一般原則要求55
2 3 2地上管道布置（GB 50316）56
2 3 3地下管道布置（GB 50316）58
2 3 4專業配合條件（HG/T 20549 4）59
2 4典型配管示例61
2 4 1塔設備的配管61
2 4 2容器類的配管61
2 4 3泵的設計配管64
2 4 4換熱器的配管65
2 4 5排放管的配管66
2 4 6取樣管的配管67
2 4 7雙閥設計配管67
2 4 8設備管口方位67
2 4 9儀表安裝配管68
2 4 10防靜電的設計72
2 4 11蒸汽管道設計72
2 4 12潔凈廠房設計73
2 4 13安全閥的配管74
2 4 14疏水閥組配管75
2 4 15罐區設計配管75
2 4 16管廊上的配管78
2 4 17地下管道配管81
2 4 18裝卸站的配管83
2 4 19軟管站的配管85
2 4 20洗眼器與淋浴器的配管87
2 5配管注意事項88
2 5 1閥門操作位置88
2 5 2操作維修空間88
2 5 3常見配管錯誤94 3 1絕熱范圍及材料107
3 1 1絕熱范圍與分工（HG/T 20570 11—95）107
3 1 2絕熱材料的選用（HG/T 20646 2—1999）107
3 1 3絕熱材料的性能（GB 50264—97）108
3 2絕熱與加熱計算108
3 2 1保溫計算數據的選取108
3 2 2圓形管道的保溫計算112
3 2 3蒸汽伴管的加熱計算121
3 2 4非圓形管道的保溫計算124
3 2 5絕熱計算舉例124
3 3絕熱結構的設計126
3 3 1設計原則（GB 50316—2000）126
3 3 2結構要求及種類126
3 3 3結構設計規定128
3 3 4結構施工舉例130
3 4材料計算與附錄141
3 4 1材料用量計算141
3 4 2絕熱設計附錄152
3 4 3絕熱厚度選用164
3 5防腐及塗漆165
3 5 1設計原則（GB 50316—2000）165
3 5 2塗料類別特點（GB/T 2705—2003）165
3 5 3塗料配套選用168
3 6防腐的施工（HG/T 20679—1990）171
3 6 1表面處理171
3 6 2管道塗色172
3 6 3埋地管道174
3 7防腐塗料及性能178
3 7 1常用防腐塗料178
3 7 2塗料防腐性能202
3 7 3不同選擇比較208 4 1化工配管系列214
4 1 1壓力等級214
4 1 2使用溫度（HG 20553）215
4 1 3管徑系列（HG 20553）215
4 1 4腐蝕裕量219
4 1 5壁厚選用219
4 1 6支管連接（HG/T 20646 1）221
4 1 7端部連接（HG/T 20646 5）222
4 1 8錐管螺紋223
4 2材料選用依據224
4 2 1黑色金屬材料224
4 2 2有色金屬材料226
4 2 3金屬的熱處理227
4 2 4常見元素性能228
4 2 5材料應用限制230
4 2 6金屬管的選用231
4 3金屬管材232
4 3 1無縫鋼管232
4 3 2焊接鋼管236
4 3 3銅和銅合金管241
4 3 4鋁和鋁合金管242
4 3 5鉛及鉛銻合金管244
4 3 6鈦和鈦合金管245
4 4標准管件247
4 4 1鋼制管件分類247
4 4 2鋼制對焊無縫管件(GB/T 12459—2005）248
4 4 3鋼板制對焊管件(GB/T 13401—2005）253
4 4 4鍛制承插焊管件(GB/T 14383—2008）258
4 4 5鍛鋼制螺紋管件(GB/T 14383—2008）260
4 4 6可鍛鑄鐵管件262
4 4 7支管台264
4 4 8其他管件268 5 1法蘭選用依據271
5 1 1法蘭選用271
5 1 2墊片選用276
5 1 3緊固件選用281
5 1 4連接選配286
5 2化工標准法蘭（歐洲體系PN系列）293
5 2 1基本參數（HG/T 20592—2009）293
5 2 2板式平焊鋼制管法蘭（HG/T 20592—2009）299
5 2 3帶頸平焊鋼制管法蘭（HG/T 20592—2009）303
5 2 4帶頸對焊鋼制管法蘭（HG/T 20592—2009）306
5 2 5整體鋼制管法蘭（HG/T 20592—2009）310
5 2 6承插焊鋼制管法蘭（HG/T 20592—2009）315
5 2 7螺紋鋼制管法蘭（HG/T 20592—2009）317
5 2 8對焊環松套鋼制管法蘭（HG/T 20592—2009）319
5 2 9平焊環松套鋼制管法蘭（HG/T 20592—2009）322
5 2 10鋼制管法蘭蓋（HG/T 20592—2009）324
5 2 11不銹鋼襯里管法蘭蓋（HG/T 20592—2009）329
5 3化工標准法蘭（美洲體系Class系列）331
5 3 1基本參數（HG/T 20615—2009）331
5 3 2帶頸平焊鋼制管法蘭（HG/T 20615—2009）338
5 3 3帶頸對焊鋼制管法蘭（HG/T 20615—2009）341
5 3 4長高頸鋼制管法蘭（HG/T 20615—2009）344
5 3 5整體鋼制管法蘭（HG/T 20615—2009）347
5 3 6承插焊鋼制管法蘭（HG/T 20615—2009）350
5 3 7螺紋鋼制管法蘭（HG/T 20615—2009）352
5 3 8對焊環松套鋼制管法蘭（HG/T 20615—2009）353
5 3 9鋼制管法蘭蓋（HG/T 20615—2009）355
5 3 10大直徑鋼制管法蘭（HG/T 20623—2009）358
5 4機械標准法蘭363
5 4 1法蘭技術條件（JB/T 74—1994）363
5 4 2機械標准法蘭類型（JB/T 75—1994）367
5 4 3整體鑄鋼管法蘭（JB/T 79—1994）369
5 4 4凸面板式平焊鋼制管法蘭（JB/T 81—1994）378
5 4 5對焊鋼制管法蘭（JB/T 82—1994）382
5 4 6平焊環板式松套鋼制管法蘭（JB/T 83—1994）393
5 4 7對焊環板式松套鋼制管法蘭（JB/T 84—1994）395
5 4 8翻邊板式松套鋼制管法蘭（JB/T 85—1994）397
5 4 9鋼制管法蘭蓋（JB/T 86—1994）398
5 4 10管法蘭墊片403
5 5國家標准法蘭404
5 5 1板式平焊鋼制管法蘭（GB/T 9119—2000）404
5 5 2部分法蘭基本參數（GB/T 9114～9118—2000）406
5 5 3部分法蘭結構尺寸（DN≤600/PN≤150）407
5 5 4凹凸面與榫槽面結構尺寸（DN≤600）412
5 5 5環松套法蘭結構尺寸（DN≤600/PN≤150）413
5 5 6法蘭蓋結構尺寸（GB/T 9123 1～9123 4—2000）416
5 5 7法蘭技術條件（GB/T 9124—2000）422 6 1橡膠製品426
6 1 1橡膠性能特點426
6 1 2常用橡膠軟管428
6 2塑料製品430
6 2 1常用塑料特點430
6 2 2聚氯乙烯管431
6 2 3聚乙烯管材439
6 2 4無規聚丙烯（PPR）管材448
6 2 5增強聚丙烯（FRPP）管材450
6 2 6聚四氟乙烯（PTFE）管材461
6 2 7有機玻璃管463
6 2 8尼龍1010管材463
6 3玻璃鋼管463
6 3 1玻璃纖維增強熱固性塑料（玻璃鋼）463
6 3 2纖維纏繞玻璃鋼（FRP?FW）管和管件465
6 3 3玻璃鋼增強聚丙烯（FRP/PP）復合管（HG/T 21579—1995）469
6 3 4玻璃鋼增強聚氯乙烯（FRP/PVC）復合管(HG/T 3731—2004）477
6 4玻璃管材483
6 4 1玻璃管和管件（HG/T 2435—93）483
6 4 2液位計玻璃489
6 4 3不透明石英玻璃（JC/T 182—1997）490
6 5陶瓷管材490
6 5 1耐酸陶瓷性能490
6 5 2化工陶瓷及配件（JC 705—1998）491
6 6石墨管材494
6 6 1石墨性能494
6 6 2石墨管件495
6 7鋼襯復合管和管件497
6 7 1襯膠鋼管和管件（HG 21501—93）497
6 7 2鋼襯塑料復合管（HG/T 2437—2006）502
6 7 3鋼襯玻璃管和管件507
6 7 4搪玻璃管和管件509
6 8其他復合管材和方法522
6 8 1金屬網聚四氟乙烯復合管材（HG/T 3705—2003）522
6 8 2孔網鋼骨架聚乙烯復合管材（HG/T 3707—2003）525
6 8 3塑料塗料529 7 1閥門的選用533
7 1 1閥門的設置533
7 1 2閥門結構長度536
7 1 3材料與組合（GB/T 9124—2000）537
7 1 4閥門壓力試驗(GB/T 13927—2008）545
7 1 5閥門的命名(JB/T 308—2004）546
7 2常用金屬閥550
7 2 1金屬閥的選用550
7 2 2閘閥552
7 2 3截止閥566
7 2 4節流閥587
7 2 5止回閥594
7 2 6蝶閥612
7 2 7球閥629
7 2 8旋塞閥641
7 2 9隔膜閥646
7 2 10柱塞閥654
7 3非金屬閥門655
7 3 1氟塑料襯里閥門（HG/T 3704—2003）655
7 3 2隔膜閥664
7 3 3硬聚氯乙烯截止閥665
7 3 4增強聚丙烯止回閥665
7 3 5增強聚丙烯（FRPP）蝶閥666 8 1管道過濾器（HG/T 21637—1991）668
8 1 1過濾器的選用668
8 1 2鑄制Y型過濾器（SY1）674
8 1 3正折流式T型過濾器（ST1）676
8 1 4反折流式T型過濾器（ST2）680
8 1 5直流式T型過濾器（ST3）682
8 1 6法蘭對夾過濾器（SC1/SC2）685
8 1 7雙濾筒式罐型過濾器（SD1）687
8 1 8多濾筒式罐型過濾器（SD2）690
8 2安全噴淋洗眼器（HG/T 20570 14—95）695
8 2 1設置原則695
8 2 2性能數據695
8 3管道混合器696
8 3 1靜態混合器的應用類型（HG/T 20570 20—95）696
8 3 2靜態混合器的設計計算（HG/T 20570 20—95）697
8 3 3靜態混合器的應用安裝（HG/T 20570 20—95）700
8 3 4汽水混合器702
8 4液體裝卸臂（HG/T 21608—96）703
8 4 1分類選型703
8 4 2陸用液體裝卸臂704
8 4 3船用液體裝卸臂709
8 4 4陸用液體裝卸臂安裝711
8 5軟管與接頭715
8 5 1金屬軟管715
8 5 2非金屬軟管717
8 5 3快速接頭719
8 6消聲器與隔聲罩721
8 6 1消聲器的選用（HG/T 20570 10—95）721
8 6 2排氣消聲器的性能（HG/T 20570 10—95）722
8 6 3常用設備消聲器（HG/T 21616—97）724
8 6 4隔聲罩（HG/T 20570 10—95）727
8 7視鏡與噴嘴728
8 7 1管道視鏡728
8 7 2常見噴嘴729
8 8取樣設施731
8 8 1取樣冷卻器731
8 8 2沖洗式取樣閥732
8 9阻火器與呼吸閥732
8 9 1阻火器的設置733
8 9 2阻火器的安裝734
8 9 3呼吸閥的選用735
8 9 4呼吸閥的安裝736
8 10爆破片與安全閥739
8 10 1爆破片的選用（HG/T 20570 03—95）739
8 10 2爆破片與安全閥（HG/T 20570 03—95）742
8 10 3安全閥的選用（HG/T 20570 02—95）743
8 10 4安全泄放計算（HG/T 20570 02—95）744
8 10 5安全閥的性能結構747
8 11疏水閥760
8 11 1疏水閥的選用（HG/T 20570 21—95）760
8 11 2疏水閥的系統要求762
8 11 3疏水閥的性能結構764
8 12減壓閥783
8 12 1減壓閥的選用783
8 12 2減壓閥的性能結構784 9 1管道應力分析799
9 1 1應力分析的內容799
9 1 2熱應力計算基礎802
9 1 3熱應力分析方法803
9 1 4管系安全性判斷806
9 1 5熱應力和柔性調整813
9 2管架設計計算（HG/T 20645 5—1998）815
9 2 1管道跨距的計算815
9 2 2管架的最大間距815
9 2 3管架荷載的計算823
9 2 4管架強度的計算827
9 2 5懸臂管架的設計836
9 3管架設置選用（HG/T 20645 5—1998）838
9 3 1管架的類型838
9 3 2管架的設置838
9 3 3典型管架設置841
9 3 4管架生根結構847
9 4管架設計選用851
9 4 1管架選用原則（HG/T 20645 5—1998）851
9 4 2固定支吊架852
9 4 3彈簧支吊架858
9 4 4標准管架索引（HG/T 21629—1999）870
9 5管廊與埋地管道888
9 5 1裝置內管廊布置（HG 20546 5—2009）888
9 5 2裝置區管廊布置（HG/T 20546 5—2009）890
9 5 3埋地管道計算（HG/T 20645 5—1998）892 1部分計量單位及換算897
2醫葯潔凈要求897
2 1潔凈級別897
2 2潔凈要求897
3幾何圖形計算公式898
3 1平面圖形計算公式898
3 2立體圖形計算公式900
4電器防護與安裝903
4 1防爆分級分組903
4 2電器防護等級903
4 3電機安裝結構904
5機械制圖知識904
5 1圖紙格式（GB/T 14689）904
5 2比例選擇（GB/T 14690）905
5 3視圖畫法906
5 4剖視圖和斷面圖（GB/T 17452—1998）907
5 5表面粗糙度908
6配合與公差914
6 1極限偏差與配合914
6 2形狀和位置公差920
7金屬的焊接926
7 1常用焊接方法926
7 2管道焊接材料927
7 3焊縫符號表示(GB/T 324）928
7 4焊接坡口形式929
7 5焊縫系數（GB 50316）934
8常用鋼號對照935
8 1結構鋼號對照935
8 2不銹鋼號對照938
8 3耐熱鋼號對照940
8 4閥門鋼號對照941
8 5鑄鋼牌號對照941
8 6鑄鐵牌號對照943
9金屬的性質（GB 50316）944
9 1常用鋼管許用應力944
9 2常用鋼板許用應力946
9 3常用螺栓許用應力947
9 4常用鍛件許用應力948
9 5常用鑄件許用應力950
9 6常用鋁材許用應力951
9 7常用金屬彈性模量952
9 8平均線膨脹系數值952
10常用工程材料953
10 1熱軋扁鋼953
10 2熱軋圓鋼、方鋼、六角鋼954
10 3熱軋等邊角鋼955
10 4熱軋不等邊角鋼958
10 5熱軋槽鋼961
10 6熱軋工字鋼962
10 7地腳螺栓（HG 20546 5—1992）963
10 8型鋼焊接及開孔965
11常用設計資料971
11 1金屬材料的耐蝕性971
11 2管道分界（HG/T 20549 1—1998）975
11 3管道材料等級填寫975
11 4管道支架估算975
11 5綜合材料餘量976
11 6磅級與壓力對應關系976
11 7K級與磅級對應關系976
11 8大氣壓與海拔對照976
12管道的無損檢測（GB 50316—2000）976
13設備材料采購要求（HG/T 20701 11—2000）977
13 1適用范圍977
13 2設備/材料（詢價、訂貨）請購單977
13 3設備/材料（詢價、訂貨）技術規格書978
13 4其他978
13 5附錄979
參考文獻988

㈡ 石油化工裝置多層管廊中，立柱25米高，中間五層，兩立柱之間的寬度不少於多少米H型鋼HW600*4

管廊的抄高度可根據下面條件確定：
l）橫穿道路的空間。管廊在道路上空橫穿時，其凈空高度為：
①裝置內的檢修道不應小於4.5m;
②工廠道路不應小於5.0m；
③鐵路不應小於5.5m；
④管廊下檢修通道不應小於3m。
當管廊有桁架時要按桁架底高計算。
2）管廊下管道的最小高度。為有效地利用管廊空間，多在管底下布置泵。考慮到泵的操作和維護，至少需要3.5m；管廊上管道與分區設備相接時，一般應比管廊的底層管道標高低或高600～1000mm。所以管廊底層管底標局最小為3.5m。管廊下布置管殼式冷換設備時，由於設備高度增加，需要增加管廊下的凈空。
3)垂直相交的管廊高差。若省廊改變方向或兩管廊直角相交，其高差取決於管道相互連接的最小尺寸，一般以500～750mm為宜。對於大型裝置也可採用1000mm高差。

㈢ 化工安全設計中如何選擇公用工程系統

我們在進行化工廠設計時，有一個必須完成的項目，那就是公用工程系統的設計，公用工程從字面意思上就是不是單獨使用的，而是全廠共同使用的工程，根據劉承先編寫的《化工生產公用工程》一書，將化工生產必須的公用工程分為了主要的供水、供冷、供熱、供氣、供電五項，這是根據物質或者能量的形式進行的劃分。根據上述歸類方法繼續細化其實功能差距還是很大的，比如供水包括工藝用水和生活用水，供氣也包括蒸汽管網系統和壓縮空氣、氮氣系統等等，功能是不一樣的。如果說上述公用工程的定義將整個工廠公用工程都涵蓋在內，那麼其實還有一種狹義的公用工程概念，也就是為工藝系統設計的一套的電力系統、製冷系統以及供熱系統。這其實也是我們在進行工藝能耗優化上所關注的公用工程。

化工廠的管廊其中也包括輸送一部分公用工程那麼，化工廠工藝系統公用工程（我暫且就這么叫了）具體有哪些呢？電力系統，因為電力的使用與工藝溫度沒什麼關系，因此也不需要進行梯度的細分，主要是為泵、壓縮機等模塊提供電力供應。製冷系統，常用的，也是最為便宜的工質是循環冷卻水，不過這里我需要提一下循環冷卻水的溫度區間，循環冷卻水的溫度區間其實是與工廠當地氣溫以及季節有關系的，一般設計時上水和回水溫度區間30~40℃左右，回水溫度不超過42℃以免結垢。但是在Aspen Plus軟體當中默認的循環冷卻水上水和回水溫度分別為20℃和25℃，這個其實需要自己根據實際情況進行修改的，不能直接就使用。

根據循環冷卻水的溫度，加上換熱溫差，一般只能將物料冷卻到40℃左右，如果需要冷卻到更低的溫度呢？就需要使用到冷凍系統，冷凍系統一般分為兩類，無相變的和有相變的，無相變的例如冷凍鹽水，包括氯化鈣冷凍鹽水、丙二醇水溶液和乙二醇水溶液，冷凍溫度不能低於-35℃，一般有-10℃和-25℃兩個梯度。如果需要冷卻到更低溫度，那麼就需要用到更昂貴的冷劑了，也就是有相變的冷劑，包括氨、乙烯、丙烯、甲烷等。液氨製冷一般單級製冷為-30℃左右，雙級製冷可達到-50℃左右。丙烯製冷溫度一般可達到-40℃左右。乙烯製冷溫度可達-100℃左右，當然一般想要達到這么低的溫度通常使用的是復疊製冷系統，例如乙烯/丙烯復疊製冷。以上所描述的冷凍公用工程已經涵蓋了0~-100℃下各個梯度所需要的製冷劑，大家需要根據自己的冷凍溫度選擇相應的製冷劑。

復疊式製冷技術說完製冷系統，再來說供熱系統，供熱系統，根據不同的溫度，使用不同的供熱介質，在溫度較低的情況下，使用蒸汽管網系統進行供熱，當溫度更高時，通常還會增加燃料氣或者燃料油系統通過燃燒供熱。蒸汽系統按照蒸汽壓力分為低壓蒸汽、中壓蒸汽和高壓蒸汽，不過具體壓力等級之間的區分界線根據不同的領域有不同的劃分，並沒有統一標准，這里僅給一個大致參考：低壓蒸汽＜1.0MPa，中壓蒸汽1.0MPa-4.0MPa，高壓蒸汽4.0MPa-12.0MPa。化工廠通常使用的是中低壓蒸汽，各個蒸汽壓力等級所能提供的溫度就是該壓力下水的飽和溫度了，大家可以直接網路查詢數據。不同的裝置和工廠會根據需求設置不同壓力等級的公用工程蒸汽，比如0.6、0.8、1.0、1.3、2.5、3.8、4.5MPa。

飽和蒸汽溫度壓力對照表如上所述，查詢數據4.5MPa的高壓飽和蒸汽溫度也僅為257℃左右，所以為了能夠將物料加熱到更高的溫度，比如400℃，也有企業會使用過熱蒸汽作為公用工程，所以大家看到這樣的公用工程數據也不要一巴掌拍死，是有可能的，當然工業上常用的一般還是將飽和蒸汽作為公用工程。如果溫度更高呢？那就需要考慮更高溫度的熱公用工程，比如電加熱、燃料氣加熱、燃料油加熱，加熱爐就屬於這一類。這個加熱的范圍就比較寬了，從300℃到800℃以上都可以使用。

煉廠加熱爐以上就是對工藝系統公用工程的較為整體的介紹了，如何選擇公用工程根據不同的裝置不同的工藝是有所區別的，需要根據工藝的溫度區間，不同設備的溫度需求，結合換熱溫差進行有目的的選擇。以上數據是小編根據書籍以及網上資料查詢所得，如有錯誤或者紕漏還請指正！
參考資料：
《化工工藝設計手冊》第四版
《化工生產公用工程》劉承先

㈣ 管道設計安全規范

1一般要求
管道設計要與裝置整體設計統一考慮，必須符合管道儀表流程圖，要有適當的支撐，保證足夠的強度，對工作溫度較高的管道要作柔性分析、有激振源的管道要作動力分析，使管道既有足夠的強度，又能吸收熱膨脹位移、有良好的抗振性。在經常出現颶風或地震分區級別高的地區還要考慮抵禦風載和地震載荷的能力。
管道的敷設主要有架空和埋地兩種類型，在選擇何種敷設時可根據具體情況確定，化工和石油化工企業的工業管道大都採用架空敷設，便於施工、操作、檢查、維修，也較為經濟，大中型裝置的架空管道都用管廊、管架和管墩成排敷設。對於分散的管道可用支吊架。長輸管道一般採用埋地敷設，它利用了地下空間。缺點是有腐蝕，檢查和維修困難，尤其是需排液的管道，困難更大。工業管道地下敷設的較少，就是地下敷設也大都用管溝，而不是直接敷設在地下。
2防火安全設計
當管道敷設在管廊上時，為充分利用空間，一般機泵就置於管廊下，管廊的上面放置引風機，管廊的兩側是主體設備。管廊與它們要保持一定的距離，這個距離要滿足有關防火的規范標准。
涉及的問題是：裝置中的物質火災危險性如何?防火要求如何?與其設備的防火間距應多大?材料的耐火等級與耐火保護如何?這些問題在GB50160-2008《石油化工企業設計規范》中都有詳細而明確的規定。
這里舉個例子予以說明：規范中對石油化工企業總平面布置防火間距有規定，如地上可燃液體貯罐，貯存物質為甲B、乙類危險性（危險性分類見表），罐容積小於等於500m3或卧式罐，與全廠性重要設施之間的防火間距為30m，其他不同情況有不同的防火間距。
標准中對耐火保護也有具體要求，對可能發生火災危險的設備和在可能發生火災危險地區的工藝設備、管道及其支承結構框架、管架、支耳、托架、支腿、鞍座等都需考慮耐火保護。裸露的鋼結構耐火極限只有0．25h，據統計石油化工企業裝置內，發生火災後的持續時間多數在1h左右，所以必須加耐火保護層。標准規定耐火層的耐火極限不應低於1．5h。還要求甲、乙A類危險性物質的設備和管道應有惰性氣體置換設施，可燃氣體壓縮機的吸入管道應有防止產生負壓的措施等。
液化烴、可燃液體的火災危險性分類

類別

名稱

特點

甲

A

液化烴

15℃時的蒸汽壓力大於0.1MPa的烴類液體及其它類似液體

B

可燃液體

甲A類以外，閃點小於28℃

乙

A

可燃液體

閃點大於等於28℃至小於等於45℃

B

可燃液體

閃點大於45℃至小於60℃

丙

A

可燃液體

閃點大於等於60℃至小於等於120℃

B

可燃液體

閃點大於120℃

3防爆安全設計
一般產生爆炸必須具備三個條件：①存在可燃氣體、易燃液體的蒸汽或薄霧；②上述物質與空氣混合，其濃度達到爆炸極限；③存在足以點燃爆炸性混合物的火花或高溫。只要設法使這三個條件不同時出現，就基本可以防止出現爆炸。可通過設法防止設備和管道泄漏、用惰性氣體將易燃物質與空氣隔離、聯鎖保護等措施來達到。
在總體設計中還要設法限制和縮小危險區的范圍。將不同等級的爆炸危險區與非爆炸危險區隔開；採用露天布置和加強室內通風使爆炸危險物質濃度低於爆炸極限，用測量報警裝置監測爆炸危險物濃度。
標准對爆炸危險區域范圍提供了18種示例，應用時可參照這些例子確定危險區域范圍。如通風良好的室內布置的輸送重於空氣的可燃氣體或蒸汽的管道，其閥門、法蘭和螺紋管件處，其爆炸危險區域范圍如圖1所示。露天布置的輸送重於空氣的可燃氣體或蒸汽的管道，其閥門、法蘭和螺紋管件有可能泄漏，在通風良好的生產區，可認為屬於非爆炸區。通風不良的生產區，其爆炸危險區域范
4其他安全設計
（1）輸送易燃易爆介質的埋地管道需要穿越電纜溝，且管道溫度又較高時，必需採取隔熱措施，以使外表面溫度低於60℃。
（2）經過道路的管道必須有一定的架空高度，只有人員通行的凈高不小於2．2m；通行大型車輛的凈高要留4．5m；跨越鐵路的凈高則不小於5．5m；以免在車輛通行時撞到管道。萬一出現意外事故有利於車輛出入。
（3）法蘭的位置避免處於人行通道和機泵上方。輸送腐蝕性介質管道上的法蘭要設安全防護罩。
5便於檢修、運行操作
管廊的下面一般布置泵，這樣可以有效利用空間，而且泵與管廊的距離縮短節省管材。為便於泵安裝、操作、檢修，至少要有3．5m的凈空高度，在管廊下布置設備的還要增加管廊下的凈空高度。

管廊在道路上空穿越時，凈空高度應為：裝置內檢修道不低於4．5m；主幹道和鐵路不低於5．5m；管廊下的檢修通道不低於3m。

㈤ 化工裝置中主管廊寬度、跨度和高度的確定應考慮哪些因素

答：（l）管廊的寬度：
l）管廊的寬度主要由管道的數量和管徑的大小確定。並考慮一定的預留的寬度，一般主管廊管架應留有10％－20％的餘量，並考慮其荷重。同時要考慮管廊下設備和通道以及管廊上空冷設備等結構的影響。如果要求敷設儀表電纜槽架和電力電纜槽架，還應考慮其所需的寬度。管廊上管道可以布置成單層或雙層，必要時也可布置三層。管廊的寬度一般不宜大於10m；
2)管廊上布置空冷器時，支柱跨距宜與空冷器的間距尺寸相同，以使管廊立柱與空冷器支柱中心線對齊；
3）管廊下布置泵時，應考慮泵的布置及其所需操作和檢修通道的寬度。如果泵的驅動機用電纜為地下敷設時，還應考慮電纜溝所需寬度。此外，還要考慮泵用冷卻水管道和排水管道的干管所需寬度；
4）由於整個管廊的管道布置密度並不相同，通常在首尾段管廊的管道數量較少。因此，在必要時可以減小首尾段管廊的寬度或將雙層管廊變單層管廊。
（2）管廊的跨度：
管廊的柱距和省廊的跨距是由敷設遮其上的管道因垂直荷載所產生的允許彎曲撓度決定的，通常為6－9m。如中小型裝置中，小直徑的管道較多時，可在兩根支柱之間設置副梁使管道的跨距縮小。另外，管廊立柱的間距，宜與設備構架支柱的間距取得一致，以便管道通過。如果是混凝土管架，橫梁頂宜埋放一根φ20圓鋼或鋼板，以減少管道與橫梁間的摩擦力。
（3）管廊的高度可根據下面條件確定：
l）橫穿道路的空間。管廊在道路上空橫穿時，其凈空高度為：
①裝置內的檢修道不應小於4.5m;
②工廠道路不應小於5.0m；
③鐵路不應小於5.5m；
④管廊下檢修通道不應小於3m。
當管廊有桁架時要按桁架底高計算。
2）管廊下管道的最小高度。為有效地利用管廊空間，多在管底下布置泵。考慮到泵的操作和維護，至少需要3.5m；管廊上管道與分區設備相接時，一般應比管廊的底層管道標高低或高600～1000mm。所以管廊底層管底標局最小為3.5m。管廊下布置管殼式冷換設備時，由於設備高度增加，需要增加管廊下的凈空。
3)垂直相交的管廊高差。若省廊改變方向或兩管廊直角相交，其高差取決於管道相互連接的最小尺寸，一般以500～750mm為宜。對於大型裝置也可採用1000mm高差。

管廊的結構尺寸。在確定省廊高度時，要考慮到管廊橫梁和縱梁的結構斷面和型式，務必使梁底和 架底的高度，滿足上述確定管廊高度的要求。對於雙層管廊，上下層間距一般為1.2～2.0m,主要決定於管廊上最大管道的直徑。
至於裝置之間的管廊的高度取決於管架經過地區的具體情況。如沿工廠邊緣成罐區，不會影響廠區交通和擴建的地段，從經濟性和檢修方便考慮，可用管墩敷設，離地面高300～500mm即可滿足要求。

㈥ 石化企業排水系統和安全措施設計

排水系統是給排水設計中的一項重要內容。石化企業排水系統因所接納污水性質和所在區域的特殊性，必須要確保其能夠安全運行。依據相關規范，同時結合工程實踐經驗，探討了石化企業排水系統設計時應注意的問題及應採取的安全措施。
排水系統是每個企業正常生產運行中不可缺少的組成部分，鑒於化工生產過程中所使用的原材料、輔助材料、半成品和成品中絕大多數屬於易燃或可燃物質，許多物料還具有毒性、腐蝕性，石化企業排水系統在設計時就需要考慮相應的安全措施，防止發生安全事故。本文依據相關規范，同時結合工程實踐經驗，探討石化企業排水系統設計時應注意的問題及應採取的安全措施。
1石化企業排水性質及特點
石化企業通常有工藝裝置區、原料及成品儲存區、運輸裝卸區、公用設施區、輔助生產區、管理區六大區域。各區域排水性質見表1。
2導致排水系統不安全的因素
導致排水系統不安全的因素一般包括：①未分辨排水水質性質，一些本應先經過預處理或專設廢水排水管的污廢水，在沒有得到有效處置時直接排入全廠性生產排水系統；②對突發的工況估計不足，造成污廢水外流茄返遲，導致環境污染，甚至引發大面積爆炸；③對排水管道材質、敷設方式、水封等細節考慮不充分；④忽視企業生產運行後的日常維護和管理，造成安全事故。
3排水系統設計
3．1排水系統設置依據「清污分流，分質排水」原則，石化企業應設置不同的排水系統，如生活污水系統、生產廢水（含初期雨水）系統、清凈廢水和雨水系統，也可根據不同的處理要求增加或合並其他排水系統。3．1．1生活污水系統生活污水宜採用獨立的排水系統［1］。如遇門衛室等距離廠區生活排水系統較遠，且排水不影響生產廢水處理效果時，在化糞池後可直接排入廠區生產廢水系統。匯入前必須設置水封等隔斷措施［2］，避免生產廢水系統中有毒有害氣體、可燃氣體反竄入生活設施而引發安全事故。
3．1．2生產廢水（含初期雨水）系統生產廢水系統要結合廢水性質、濃度、水量、排水頻率及排水場所特點，合理確定預處理、收集、處置方式等各環節設計方案。生產廢水管中如存在能引起爆炸及火災危險的氣體，在與此管網連接的各世賣處排水出建構築物、設備區、罐區等處；全廠支幹管與干管交匯處；全廠支管、干管管長超過300m處時均應設置水封措施［1，3-4］。除在工藝裝置、罐區等場所外，在丁戊廠房、公用工程等排水本身沒有可燃物質的場所，為確保排水系統安全，其排水在匯入生產廢水管網系統前也需設置水封井［4］，以防止危險氣體反竄。一般罐區、泵區、工藝裝置區、裝卸站等露天區域均需考慮初期雨水。設計時要合理確定初期雨水量的受污染面積，一次降水深度按15～30mm確定［2］。消防事故狀態下應採取應急措施，避免廢水外排對水體環境的影響。
防火堤、圍堰、初期雨水池、消防廢水池等都可以用來儲存消防廢水。消防廢水量計算時應包括消防用水量、物料泄漏量、事故時匯入消防廢水收集系統的降雨量及廢水量［5］。3．1．3清凈廢水系統公用設施區、輔助生產區等區域的清凈廢水雖然本身沒有危險性，且排水區域危險類別多屬丁戊類，但經常因為管網造價、工程佔地等原因將其排入全廠生產廢水管，容易忽視安全問題，引發爆炸事故。因此，上述區域排水並入全廠生產廢水前應採取水封、降溫等安全措施。清凈廢水的污染性也不能被忽略。開式循環冷卻水系統排水包括系統排污水、旁流水處理過程的反沖洗排水、清洗預膜過程的置換水、水池溢流排空水等；閉式系統在試車、停車或緊急情況下會排出含有高濃度葯劑的循環冷卻水，處置方式需根據排顫李放標准結合水質情況確定，優先考慮回用，不能回用的超標廢水經過處理達標後才能排放。
3．2排水系統布局
3.2.1合理規劃排水路徑排水路徑應保證污廢水排除順暢，同時考慮日常維護及事故狀態下對周圍水體帶來的影響。規范對輸送易沉介質、有毒害介質、腐蝕性介質的管道、壓力流污水管道建議架空敷設［1，6］，可以方便檢修，並能及時發現安全隱患。含有可燃液體的生產廢水管不能縱向敷設於車行道和工藝管廊下［1，3，6］，既可以降低汽車尾氣帶來的火災危險，又能避免檢修時開挖道路對通行造成的影響。消防廢水池要結合廠內地坪高度，設置在管網末端工廠地勢低窪處，否則會給事故應急響應工作帶來困擾。如某些老廠改造時將消防廢水池設置在管網起端，水池與管網間連通管設在現有管道標高以上，而廠內地坪整體由管網起端向管網末端降低，這樣的設置非常不利於消防廢水的收集。事故時，管網末端切斷閥關閉後，水位抬高到連通管標高以上才能迴流入廢水池中。
3．2．2正確選擇排放方式污廢水排放方式可以是重力流管道、明溝、壓力提升或以上幾種形式的組合。無論採用哪種方式，都需結合排水水質特性、排水源所在位置等綜合考慮後確定，並保證排水及時有效、安全合理。含可燃物質的生產廢水、含油污水應用管道或暗溝方式排水［3，7］；清潔雨水可用明溝或暗管排水；對需架空敷設的管道均應採用壓力提升方式排水。明溝排水時需注意：①為避免揮發性有害物質等引發的次生事故，雨水排水系統兼作消防事故水收集系統時不能使用明溝形式；②室內採用明溝排水，且明溝需控制在30m以內時，每段明溝需分別排入生產廢水系統，不能使用暗管將各段明溝連通；③為防止低溫液體泄漏氣化時迅速膨脹引起爆炸，低溫罐區裝卸口30m范圍內應採用明溝形式排水。
3．3排水系統設施設計
3．3．1爬梯腐蝕性污水井內不設爬梯［1，6］，類似場所：初期雨水池、事故池等。爬梯屬井、池內的附屬構件，往往被隨意對待，給以後的檢修工作帶來安全隱患。如果不能確定防腐措施的效果，正確的做法是不設爬梯。3．3．2跌水井含有揮發性有毒、有害、可燃氣體的污水管道系統不應設置跌水井［1］。在新建和已建管網系統連接時，應當特別注意銜接點的標高，不能使含有上述污水的排水產生跌水現象。3．3．3水封水封設置時容易忽略的幾處位置：①敷設有可燃氣體、液化烴、可燃液體管道的管溝［3］；②隔油池進出水管道［3］；③重力流循環水回水在工藝裝置總出口處［6］。3．3．4檢查井與通氣管甲、乙類的罐區、裝置區內的檢查井，散發有毒有害氣體可引起火災、中毒事故的管道，隔油池5m以內的水封井、檢查井，均要求井蓋與井座間密封，且井蓋不得有洞［1，3］。
為保證管道內可燃氣體有組織排放，減少明火接觸，甲、乙類裝置區、罐區的支幹管、干管最高處檢查井內，隔油池內設排氣管。需有通氣措施的類似場所還有化糞池、降溫池［8］。3．3．5管道材質與防滲管道防滲很容易在工程設計中被忽略，其做法與管道材質有著密切關聯［9］。選擇管道材質除根據污廢水水質［10］，還應考慮管道防滲做法，需結合工程施工難度及工程造價後確定。3．3．6切斷閥排水系統選用切換閥時需要注意閥門類型。很多工廠在進行管道切換時採用閘門，此種閥門有一定的泄漏量，即無法實現完全截斷，會有少量過流。如果需要完全切斷，選用刀閘閥較為合適。為保障人身安全及應急操作及時有效，工廠排放口處、及距罐區、裝置區小於15m范圍內的排水切斷閥需考慮遠程式控制制功能。
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