石化装置系统管廊结构设计

㈠ 化工管路设计手册的目录

1 1管路系统1
1 1 1流体分类（GB 50316）1
1 1 2管道术语（GB 50316）1
1 1 3压力管道及分类2
1 1 4工程划分及费用3
1 2压力和温度4
1 2 1管道的设计压力4
1 2 2管道的设计温度5
1 2 3管道的试验压力6
1 3管径的选择7
1 3 1管径的确定7
1 3 2预定流速法（HG/T 20570 06）7
1 3 3设定压力降法（HG/T 20570 06）8
1 3 4放空管道计算（GB 50316）8
1 4管道阻力计算9
1 4 1管道流体阻力9
1 4 2直管阻力计算10
1 4 3局部阻力计算11
1 4 4不可压缩单相流体阻力计算15
1 4 5可压缩型单相流体阻力计算17
1 4 6非闪蒸气液两相流阻力计算20
1 4 7闪蒸型气液两相流阻力计算24
1 5真空管路设计24
1 5 1真空区域的划分24
1 5 2真空流动的状态24
1 5 3真空流导及计算25
1 5 4系统的计算示例26
1 6浆液管路设计（HG/T 20570 07）27
1 6 1浆液的流型及管径27
1 6 2计算的依据及方法27
1 6 3计算的步骤及示例30
1 7设计文件及校审34
1 7 1图面一般要求（HG/T 20549 1）34
1 7 2布置图的内容（HG/T 20549 1）35
1 7 3图面尺寸标注（HG/T 20549 1）37
1 7 4工艺系统文件校审（HG 20557 4）38
1 7 5设备布置文件校审（HG 20546 3）42
1 7 6管道布置文件校审（HG/T 20549 3）43
1 7 7管道机械文件校审（HG/T 20645 3）45
1 7 8管道材料文件校审（HG/T 20646 3）45
1 7 9配管与相关专业46 2 1管路设计基础48
2 1 1常用管道选材和用途48
2 1 2弯管与管道连接50
2 1 3地沟与埋地管道50
2 1 4管道留孔与坡度51
2 1 5管道排列与间距51
2 2管道布置设计（HG/T 20549 2）53
2 2 1设计原则53
2 2 2管道及阀门布置53
2 2 3非金属管道及非金属衬里管道55
2 2 4安全措施55
2 3管道布置要求55
2 3 1一般原则要求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专业配合条件（HG/T 20549 4）59
2 4典型配管示例61
2 4 1塔设备的配管61
2 4 2容器类的配管61
2 4 3泵的设计配管64
2 4 4换热器的配管65
2 4 5排放管的配管66
2 4 6取样管的配管67
2 4 7双阀设计配管67
2 4 8设备管口方位67
2 4 9仪表安装配管68
2 4 10防静电的设计72
2 4 11蒸汽管道设计72
2 4 12洁净厂房设计73
2 4 13安全阀的配管74
2 4 14疏水阀组配管75
2 4 15罐区设计配管75
2 4 16管廊上的配管78
2 4 17地下管道配管81
2 4 18装卸站的配管83
2 4 19软管站的配管85
2 4 20洗眼器与淋浴器的配管87
2 5配管注意事项88
2 5 1阀门操作位置88
2 5 2操作维修空间88
2 5 3常见配管错误94 3 1绝热范围及材料107
3 1 1绝热范围与分工（HG/T 20570 11—95）107
3 1 2绝热材料的选用（HG/T 20646 2—1999）107
3 1 3绝热材料的性能（GB 50264—97）108
3 2绝热与加热计算108
3 2 1保温计算数据的选取108
3 2 2圆形管道的保温计算112
3 2 3蒸汽伴管的加热计算121
3 2 4非圆形管道的保温计算124
3 2 5绝热计算举例124
3 3绝热结构的设计126
3 3 1设计原则（GB 50316—2000）126
3 3 2结构要求及种类126
3 3 3结构设计规定128
3 3 4结构施工举例130
3 4材料计算与附录141
3 4 1材料用量计算141
3 4 2绝热设计附录152
3 4 3绝热厚度选用164
3 5防腐及涂漆165
3 5 1设计原则（GB 50316—2000）165
3 5 2涂料类别特点（GB/T 2705—2003）165
3 5 3涂料配套选用168
3 6防腐的施工（HG/T 20679—1990）171
3 6 1表面处理171
3 6 2管道涂色172
3 6 3埋地管道174
3 7防腐涂料及性能178
3 7 1常用防腐涂料178
3 7 2涂料防腐性能202
3 7 3不同选择比较208 4 1化工配管系列214
4 1 1压力等级214
4 1 2使用温度（HG 20553）215
4 1 3管径系列（HG 20553）215
4 1 4腐蚀裕量219
4 1 5壁厚选用219
4 1 6支管连接（HG/T 20646 1）221
4 1 7端部连接（HG/T 20646 5）222
4 1 8锥管螺纹223
4 2材料选用依据224
4 2 1黑色金属材料224
4 2 2有色金属材料226
4 2 3金属的热处理227
4 2 4常见元素性能228
4 2 5材料应用限制230
4 2 6金属管的选用231
4 3金属管材232
4 3 1无缝钢管232
4 3 2焊接钢管236
4 3 3铜和铜合金管241
4 3 4铝和铝合金管242
4 3 5铅及铅锑合金管244
4 3 6钛和钛合金管245
4 4标准管件247
4 4 1钢制管件分类247
4 4 2钢制对焊无缝管件(GB/T 12459—2005）248
4 4 3钢板制对焊管件(GB/T 13401—2005）253
4 4 4锻制承插焊管件(GB/T 14383—2008）258
4 4 5锻钢制螺纹管件(GB/T 14383—2008）260
4 4 6可锻铸铁管件262
4 4 7支管台264
4 4 8其他管件268 5 1法兰选用依据271
5 1 1法兰选用271
5 1 2垫片选用276
5 1 3紧固件选用281
5 1 4连接选配286
5 2化工标准法兰（欧洲体系PN系列）293
5 2 1基本参数（HG/T 20592—2009）293
5 2 2板式平焊钢制管法兰（HG/T 20592—2009）299
5 2 3带颈平焊钢制管法兰（HG/T 20592—2009）303
5 2 4带颈对焊钢制管法兰（HG/T 20592—2009）306
5 2 5整体钢制管法兰（HG/T 20592—2009）310
5 2 6承插焊钢制管法兰（HG/T 20592—2009）315
5 2 7螺纹钢制管法兰（HG/T 20592—2009）317
5 2 8对焊环松套钢制管法兰（HG/T 20592—2009）319
5 2 9平焊环松套钢制管法兰（HG/T 20592—2009）322
5 2 10钢制管法兰盖（HG/T 20592—2009）324
5 2 11不锈钢衬里管法兰盖（HG/T 20592—2009）329
5 3化工标准法兰（美洲体系Class系列）331
5 3 1基本参数（HG/T 20615—2009）331
5 3 2带颈平焊钢制管法兰（HG/T 20615—2009）338
5 3 3带颈对焊钢制管法兰（HG/T 20615—2009）341
5 3 4长高颈钢制管法兰（HG/T 20615—2009）344
5 3 5整体钢制管法兰（HG/T 20615—2009）347
5 3 6承插焊钢制管法兰（HG/T 20615—2009）350
5 3 7螺纹钢制管法兰（HG/T 20615—2009）352
5 3 8对焊环松套钢制管法兰（HG/T 20615—2009）353
5 3 9钢制管法兰盖（HG/T 20615—2009）355
5 3 10大直径钢制管法兰（HG/T 20623—2009）358
5 4机械标准法兰363
5 4 1法兰技术条件（JB/T 74—1994）363
5 4 2机械标准法兰类型（JB/T 75—1994）367
5 4 3整体铸钢管法兰（JB/T 79—1994）369
5 4 4凸面板式平焊钢制管法兰（JB/T 81—1994）378
5 4 5对焊钢制管法兰（JB/T 82—1994）382
5 4 6平焊环板式松套钢制管法兰（JB/T 83—1994）393
5 4 7对焊环板式松套钢制管法兰（JB/T 84—1994）395
5 4 8翻边板式松套钢制管法兰（JB/T 85—1994）397
5 4 9钢制管法兰盖（JB/T 86—1994）398
5 4 10管法兰垫片403
5 5国家标准法兰404
5 5 1板式平焊钢制管法兰（GB/T 9119—2000）404
5 5 2部分法兰基本参数（GB/T 9114～9118—2000）406
5 5 3部分法兰结构尺寸（DN≤600/PN≤150）407
5 5 4凹凸面与榫槽面结构尺寸（DN≤600）412
5 5 5环松套法兰结构尺寸（DN≤600/PN≤150）413
5 5 6法兰盖结构尺寸（GB/T 9123 1～9123 4—2000）416
5 5 7法兰技术条件（GB/T 9124—2000）422 6 1橡胶制品426
6 1 1橡胶性能特点426
6 1 2常用橡胶软管428
6 2塑料制品430
6 2 1常用塑料特点430
6 2 2聚氯乙烯管431
6 2 3聚乙烯管材439
6 2 4无规聚丙烯（PPR）管材448
6 2 5增强聚丙烯（FRPP）管材450
6 2 6聚四氟乙烯（PTFE）管材461
6 2 7有机玻璃管463
6 2 8尼龙1010管材463
6 3玻璃钢管463
6 3 1玻璃纤维增强热固性塑料（玻璃钢）463
6 3 2纤维缠绕玻璃钢（FRP?FW）管和管件465
6 3 3玻璃钢增强聚丙烯（FRP/PP）复合管（HG/T 21579—1995）469
6 3 4玻璃钢增强聚氯乙烯（FRP/PVC）复合管(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液位计玻璃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钢衬复合管和管件497
6 7 1衬胶钢管和管件（HG 21501—93）497
6 7 2钢衬塑料复合管（HG/T 2437—2006）502
6 7 3钢衬玻璃管和管件507
6 7 4搪玻璃管和管件509
6 8其他复合管材和方法522
6 8 1金属网聚四氟乙烯复合管材（HG/T 3705—2003）522
6 8 2孔网钢骨架聚乙烯复合管材（HG/T 3707—2003）525
6 8 3塑料涂料529 7 1阀门的选用533
7 1 1阀门的设置533
7 1 2阀门结构长度536
7 1 3材料与组合（GB/T 9124—2000）537
7 1 4阀门压力试验(GB/T 13927—2008）545
7 1 5阀门的命名(JB/T 308—2004）546
7 2常用金属阀550
7 2 1金属阀的选用550
7 2 2闸阀552
7 2 3截止阀566
7 2 4节流阀587
7 2 5止回阀594
7 2 6蝶阀612
7 2 7球阀629
7 2 8旋塞阀641
7 2 9隔膜阀646
7 2 10柱塞阀654
7 3非金属阀门655
7 3 1氟塑料衬里阀门（HG/T 3704—2003）655
7 3 2隔膜阀664
7 3 3硬聚氯乙烯截止阀665
7 3 4增强聚丙烯止回阀665
7 3 5增强聚丙烯（FRPP）蝶阀666 8 1管道过滤器（HG/T 21637—1991）668
8 1 1过滤器的选用668
8 1 2铸制Y型过滤器（SY1）674
8 1 3正折流式T型过滤器（ST1）676
8 1 4反折流式T型过滤器（ST2）680
8 1 5直流式T型过滤器（ST3）682
8 1 6法兰对夹过滤器（SC1/SC2）685
8 1 7双滤筒式罐型过滤器（SD1）687
8 1 8多滤筒式罐型过滤器（SD2）690
8 2安全喷淋洗眼器（HG/T 20570 14—95）695
8 2 1设置原则695
8 2 2性能数据695
8 3管道混合器696
8 3 1静态混合器的应用类型（HG/T 20570 20—95）696
8 3 2静态混合器的设计计算（HG/T 20570 20—95）697
8 3 3静态混合器的应用安装（HG/T 20570 20—95）700
8 3 4汽水混合器702
8 4液体装卸臂（HG/T 21608—96）703
8 4 1分类选型703
8 4 2陆用液体装卸臂704
8 4 3船用液体装卸臂709
8 4 4陆用液体装卸臂安装711
8 5软管与接头715
8 5 1金属软管715
8 5 2非金属软管717
8 5 3快速接头719
8 6消声器与隔声罩721
8 6 1消声器的选用（HG/T 20570 10—95）721
8 6 2排气消声器的性能（HG/T 20570 10—95）722
8 6 3常用设备消声器（HG/T 21616—97）724
8 6 4隔声罩（HG/T 20570 10—95）727
8 7视镜与喷嘴728
8 7 1管道视镜728
8 7 2常见喷嘴729
8 8取样设施731
8 8 1取样冷却器731
8 8 2冲洗式取样阀732
8 9阻火器与呼吸阀732
8 9 1阻火器的设置733
8 9 2阻火器的安装734
8 9 3呼吸阀的选用735
8 9 4呼吸阀的安装736
8 10爆破片与安全阀739
8 10 1爆破片的选用（HG/T 20570 03—95）739
8 10 2爆破片与安全阀（HG/T 20570 03—95）742
8 10 3安全阀的选用（HG/T 20570 02—95）743
8 10 4安全泄放计算（HG/T 20570 02—95）744
8 10 5安全阀的性能结构747
8 11疏水阀760
8 11 1疏水阀的选用（HG/T 20570 21—95）760
8 11 2疏水阀的系统要求762
8 11 3疏水阀的性能结构764
8 12减压阀783
8 12 1减压阀的选用783
8 12 2减压阀的性能结构784 9 1管道应力分析799
9 1 1应力分析的内容799
9 1 2热应力计算基础802
9 1 3热应力分析方法803
9 1 4管系安全性判断806
9 1 5热应力和柔性调整813
9 2管架设计计算（HG/T 20645 5—1998）815
9 2 1管道跨距的计算815
9 2 2管架的最大间距815
9 2 3管架荷载的计算823
9 2 4管架强度的计算827
9 2 5悬臂管架的设计836
9 3管架设置选用（HG/T 20645 5—1998）838
9 3 1管架的类型838
9 3 2管架的设置838
9 3 3典型管架设置841
9 3 4管架生根结构847
9 4管架设计选用851
9 4 1管架选用原则（HG/T 20645 5—1998）851
9 4 2固定支吊架852
9 4 3弹簧支吊架858
9 4 4标准管架索引（HG/T 21629—1999）870
9 5管廊与埋地管道888
9 5 1装置内管廊布置（HG 20546 5—2009）888
9 5 2装置区管廊布置（HG/T 20546 5—2009）890
9 5 3埋地管道计算（HG/T 20645 5—1998）892 1部分计量单位及换算897
2医药洁净要求897
2 1洁净级别897
2 2洁净要求897
3几何图形计算公式898
3 1平面图形计算公式898
3 2立体图形计算公式900
4电器防护与安装903
4 1防爆分级分组903
4 2电器防护等级903
4 3电机安装结构904
5机械制图知识904
5 1图纸格式（GB/T 14689）904
5 2比例选择（GB/T 14690）905
5 3视图画法906
5 4剖视图和断面图（GB/T 17452—1998）907
5 5表面粗糙度908
6配合与公差914
6 1极限偏差与配合914
6 2形状和位置公差920
7金属的焊接926
7 1常用焊接方法926
7 2管道焊接材料927
7 3焊缝符号表示(GB/T 324）928
7 4焊接坡口形式929
7 5焊缝系数（GB 50316）934
8常用钢号对照935
8 1结构钢号对照935
8 2不锈钢号对照938
8 3耐热钢号对照940
8 4阀门钢号对照941
8 5铸钢牌号对照941
8 6铸铁牌号对照943
9金属的性质（GB 50316）944
9 1常用钢管许用应力944
9 2常用钢板许用应力946
9 3常用螺栓许用应力947
9 4常用锻件许用应力948
9 5常用铸件许用应力950
9 6常用铝材许用应力951
9 7常用金属弹性模量952
9 8平均线膨胀系数值952
10常用工程材料953
10 1热轧扁钢953
10 2热轧圆钢、方钢、六角钢954
10 3热轧等边角钢955
10 4热轧不等边角钢958
10 5热轧槽钢961
10 6热轧工字钢962
10 7地脚螺栓（HG 20546 5—1992）963
10 8型钢焊接及开孔965
11常用设计资料971
11 1金属材料的耐蚀性971
11 2管道分界（HG/T 20549 1—1998）975
11 3管道材料等级填写975
11 4管道支架估算975
11 5综合材料余量976
11 6磅级与压力对应关系976
11 7K级与磅级对应关系976
11 8大气压与海拔对照976
12管道的无损检测（GB 50316—2000）976
13设备材料采购要求（HG/T 20701 11—2000）977
13 1适用范围977
13 2设备/材料（询价、订货）请购单977
13 3设备/材料（询价、订货）技术规格书978
13 4其他978
13 5附录979
参考文献988

㈡ 石油化工装置多层管廊中，立柱25米高，中间五层，两立柱之间的宽度不少于多少米H型钢HW600*4

管廊的抄高度可根据下面条件确定：
l）横穿道路的空间。管廊在道路上空横穿时，其净空高度为：
①装置内的检修道不应小于4.5m;
②工厂道路不应小于5.0m；
③铁路不应小于5.5m；
④管廊下检修通道不应小于3m。
当管廊有桁架时要按桁架底高计算。
2）管廊下管道的最小高度。为有效地利用管廊空间，多在管底下布置泵。考虑到泵的操作和维护，至少需要3.5m；管廊上管道与分区设备相接时，一般应比管廊的底层管道标高低或高600～1000mm。所以管廊底层管底标局最小为3.5m。管廊下布置管壳式冷换设备时，由于设备高度增加，需要增加管廊下的净空。
3)垂直相交的管廊高差。若省廊改变方向或两管廊直角相交，其高差取决于管道相互连接的最小尺寸，一般以500～750mm为宜。对于大型装置也可采用1000mm高差。

㈢ 化工安全设计中如何选择公用工程系统

我们在进行化工厂设计时，有一个必须完成的项目，那就是公用工程系统的设计，公用工程从字面意思上就是不是单独使用的，而是全厂共同使用的工程，根据刘承先编写的《化工生产公用工程》一书，将化工生产必须的公用工程分为了主要的供水、供冷、供热、供气、供电五项，这是根据物质或者能量的形式进行的划分。根据上述归类方法继续细化其实功能差距还是很大的，比如供水包括工艺用水和生活用水，供气也包括蒸汽管网系统和压缩空气、氮气系统等等，功能是不一样的。如果说上述公用工程的定义将整个工厂公用工程都涵盖在内，那么其实还有一种狭义的公用工程概念，也就是为工艺系统设计的一套的电力系统、制冷系统以及供热系统。这其实也是我们在进行工艺能耗优化上所关注的公用工程。

化工厂的管廊其中也包括输送一部分公用工程那么，化工厂工艺系统公用工程（我暂且就这么叫了）具体有哪些呢？电力系统，因为电力的使用与工艺温度没什么关系，因此也不需要进行梯度的细分，主要是为泵、压缩机等模块提供电力供应。制冷系统，常用的，也是最为便宜的工质是循环冷却水，不过这里我需要提一下循环冷却水的温度区间，循环冷却水的温度区间其实是与工厂当地气温以及季节有关系的，一般设计时上水和回水温度区间30~40℃左右，回水温度不超过42℃以免结垢。但是在Aspen Plus软件当中默认的循环冷却水上水和回水温度分别为20℃和25℃，这个其实需要自己根据实际情况进行修改的，不能直接就使用。

根据循环冷却水的温度，加上换热温差，一般只能将物料冷却到40℃左右，如果需要冷却到更低的温度呢？就需要使用到冷冻系统，冷冻系统一般分为两类，无相变的和有相变的，无相变的例如冷冻盐水，包括氯化钙冷冻盐水、丙二醇水溶液和乙二醇水溶液，冷冻温度不能低于-35℃，一般有-10℃和-25℃两个梯度。如果需要冷却到更低温度，那么就需要用到更昂贵的冷剂了，也就是有相变的冷剂，包括氨、乙烯、丙烯、甲烷等。液氨制冷一般单级制冷为-30℃左右，双级制冷可达到-50℃左右。丙烯制冷温度一般可达到-40℃左右。乙烯制冷温度可达-100℃左右，当然一般想要达到这么低的温度通常使用的是复叠制冷系统，例如乙烯/丙烯复叠制冷。以上所描述的冷冻公用工程已经涵盖了0~-100℃下各个梯度所需要的制冷剂，大家需要根据自己的冷冻温度选择相应的制冷剂。

复叠式制冷技术说完制冷系统，再来说供热系统，供热系统，根据不同的温度，使用不同的供热介质，在温度较低的情况下，使用蒸汽管网系统进行供热，当温度更高时，通常还会增加燃料气或者燃料油系统通过燃烧供热。蒸汽系统按照蒸汽压力分为低压蒸汽、中压蒸汽和高压蒸汽，不过具体压力等级之间的区分界线根据不同的领域有不同的划分，并没有统一标准，这里仅给一个大致参考：低压蒸汽＜1.0MPa，中压蒸汽1.0MPa-4.0MPa，高压蒸汽4.0MPa-12.0MPa。化工厂通常使用的是中低压蒸汽，各个蒸汽压力等级所能提供的温度就是该压力下水的饱和温度了，大家可以直接网络查询数据。不同的装置和工厂会根据需求设置不同压力等级的公用工程蒸汽，比如0.6、0.8、1.0、1.3、2.5、3.8、4.5MPa。

饱和蒸汽温度压力对照表如上所述，查询数据4.5MPa的高压饱和蒸汽温度也仅为257℃左右，所以为了能够将物料加热到更高的温度，比如400℃，也有企业会使用过热蒸汽作为公用工程，所以大家看到这样的公用工程数据也不要一巴掌拍死，是有可能的，当然工业上常用的一般还是将饱和蒸汽作为公用工程。如果温度更高呢？那就需要考虑更高温度的热公用工程，比如电加热、燃料气加热、燃料油加热，加热炉就属于这一类。这个加热的范围就比较宽了，从300℃到800℃以上都可以使用。

炼厂加热炉以上就是对工艺系统公用工程的较为整体的介绍了，如何选择公用工程根据不同的装置不同的工艺是有所区别的，需要根据工艺的温度区间，不同设备的温度需求，结合换热温差进行有目的的选择。以上数据是小编根据书籍以及网上资料查询所得，如有错误或者纰漏还请指正！
参考资料：
《化工工艺设计手册》第四版
《化工生产公用工程》刘承先

㈣ 管道设计安全规范

1一般要求
管道设计要与装置整体设计统一考虑，必须符合管道仪表流程图，要有适当的支撑，保证足够的强度，对工作温度较高的管道要作柔性分析、有激振源的管道要作动力分析，使管道既有足够的强度，又能吸收热膨胀位移、有良好的抗振性。在经常出现飓风或地震分区级别高的地区还要考虑抵御风载和地震载荷的能力。
管道的敷设主要有架空和埋地两种类型，在选择何种敷设时可根据具体情况确定，化工和石油化工企业的工业管道大都采用架空敷设，便于施工、操作、检查、维修，也较为经济，大中型装置的架空管道都用管廊、管架和管墩成排敷设。对于分散的管道可用支吊架。长输管道一般采用埋地敷设，它利用了地下空间。缺点是有腐蚀，检查和维修困难，尤其是需排液的管道，困难更大。工业管道地下敷设的较少，就是地下敷设也大都用管沟，而不是直接敷设在地下。
2防火安全设计
当管道敷设在管廊上时，为充分利用空间，一般机泵就置于管廊下，管廊的上面放置引风机，管廊的两侧是主体设备。管廊与它们要保持一定的距离，这个距离要满足有关防火的规范标准。
涉及的问题是：装置中的物质火灾危险性如何?防火要求如何?与其设备的防火间距应多大?材料的耐火等级与耐火保护如何?这些问题在GB50160-2008《石油化工企业设计规范》中都有详细而明确的规定。
这里举个例子予以说明：规范中对石油化工企业总平面布置防火间距有规定，如地上可燃液体贮罐，贮存物质为甲B、乙类危险性（危险性分类见表），罐容积小于等于500m3或卧式罐，与全厂性重要设施之间的防火间距为30m，其他不同情况有不同的防火间距。
标准中对耐火保护也有具体要求，对可能发生火灾危险的设备和在可能发生火灾危险地区的工艺设备、管道及其支承结构框架、管架、支耳、托架、支腿、鞍座等都需考虑耐火保护。裸露的钢结构耐火极限只有0．25h，据统计石油化工企业装置内，发生火灾后的持续时间多数在1h左右，所以必须加耐火保护层。标准规定耐火层的耐火极限不应低于1．5h。还要求甲、乙A类危险性物质的设备和管道应有惰性气体置换设施，可燃气体压缩机的吸入管道应有防止产生负压的措施等。
液化烃、可燃液体的火灾危险性分类

类别

名称

特点

甲

A

液化烃

15℃时的蒸汽压力大于0.1MPa的烃类液体及其它类似液体

B

可燃液体

甲A类以外，闪点小于28℃

乙

A

可燃液体

闪点大于等于28℃至小于等于45℃

B

可燃液体

闪点大于45℃至小于60℃

丙

A

可燃液体

闪点大于等于60℃至小于等于120℃

B

可燃液体

闪点大于120℃

3防爆安全设计
一般产生爆炸必须具备三个条件：①存在可燃气体、易燃液体的蒸汽或薄雾；②上述物质与空气混合，其浓度达到爆炸极限；③存在足以点燃爆炸性混合物的火花或高温。只要设法使这三个条件不同时出现，就基本可以防止出现爆炸。可通过设法防止设备和管道泄漏、用惰性气体将易燃物质与空气隔离、联锁保护等措施来达到。
在总体设计中还要设法限制和缩小危险区的范围。将不同等级的爆炸危险区与非爆炸危险区隔开；采用露天布置和加强室内通风使爆炸危险物质浓度低于爆炸极限，用测量报警装置监测爆炸危险物浓度。
标准对爆炸危险区域范围提供了18种示例，应用时可参照这些例子确定危险区域范围。如通风良好的室内布置的输送重于空气的可燃气体或蒸汽的管道，其阀门、法兰和螺纹管件处，其爆炸危险区域范围如图1所示。露天布置的输送重于空气的可燃气体或蒸汽的管道，其阀门、法兰和螺纹管件有可能泄漏，在通风良好的生产区，可认为属于非爆炸区。通风不良的生产区，其爆炸危险区域范
4其他安全设计
（1）输送易燃易爆介质的埋地管道需要穿越电缆沟，且管道温度又较高时，必需采取隔热措施，以使外表面温度低于60℃。
（2）经过道路的管道必须有一定的架空高度，只有人员通行的净高不小于2．2m；通行大型车辆的净高要留4．5m；跨越铁路的净高则不小于5．5m；以免在车辆通行时撞到管道。万一出现意外事故有利于车辆出入。
（3）法兰的位置避免处于人行通道和机泵上方。输送腐蚀性介质管道上的法兰要设安全防护罩。
5便于检修、运行操作
管廊的下面一般布置泵，这样可以有效利用空间，而且泵与管廊的距离缩短节省管材。为便于泵安装、操作、检修，至少要有3．5m的净空高度，在管廊下布置设备的还要增加管廊下的净空高度。

管廊在道路上空穿越时，净空高度应为：装置内检修道不低于4．5m；主干道和铁路不低于5．5m；管廊下的检修通道不低于3m。

㈤ 化工装置中主管廊宽度、跨度和高度的确定应考虑哪些因素

答：（l）管廊的宽度：
l）管廊的宽度主要由管道的数量和管径的大小确定。并考虑一定的预留的宽度，一般主管廊管架应留有10％－20％的余量，并考虑其荷重。同时要考虑管廊下设备和通道以及管廊上空冷设备等结构的影响。如果要求敷设仪表电缆槽架和电力电缆槽架，还应考虑其所需的宽度。管廊上管道可以布置成单层或双层，必要时也可布置三层。管廊的宽度一般不宜大于10m；
2)管廊上布置空冷器时，支柱跨距宜与空冷器的间距尺寸相同，以使管廊立柱与空冷器支柱中心线对齐；
3）管廊下布置泵时，应考虑泵的布置及其所需操作和检修通道的宽度。如果泵的驱动机用电缆为地下敷设时，还应考虑电缆沟所需宽度。此外，还要考虑泵用冷却水管道和排水管道的干管所需宽度；
4）由于整个管廊的管道布置密度并不相同，通常在首尾段管廊的管道数量较少。因此，在必要时可以减小首尾段管廊的宽度或将双层管廊变单层管廊。
（2）管廊的跨度：
管廊的柱距和省廊的跨距是由敷设遮其上的管道因垂直荷载所产生的允许弯曲挠度决定的，通常为6－9m。如中小型装置中，小直径的管道较多时，可在两根支柱之间设置副梁使管道的跨距缩小。另外，管廊立柱的间距，宜与设备构架支柱的间距取得一致，以便管道通过。如果是混凝土管架，横梁顶宜埋放一根φ20圆钢或钢板，以减少管道与横梁间的摩擦力。
（3）管廊的高度可根据下面条件确定：
l）横穿道路的空间。管廊在道路上空横穿时，其净空高度为：
①装置内的检修道不应小于4.5m;
②工厂道路不应小于5.0m；
③铁路不应小于5.5m；
④管廊下检修通道不应小于3m。
当管廊有桁架时要按桁架底高计算。
2）管廊下管道的最小高度。为有效地利用管廊空间，多在管底下布置泵。考虑到泵的操作和维护，至少需要3.5m；管廊上管道与分区设备相接时，一般应比管廊的底层管道标高低或高600～1000mm。所以管廊底层管底标局最小为3.5m。管廊下布置管壳式冷换设备时，由于设备高度增加，需要增加管廊下的净空。
3)垂直相交的管廊高差。若省廊改变方向或两管廊直角相交，其高差取决于管道相互连接的最小尺寸，一般以500～750mm为宜。对于大型装置也可采用1000mm高差。

管廊的结构尺寸。在确定省廊高度时，要考虑到管廊横梁和纵梁的结构断面和型式，务必使梁底和 架底的高度，满足上述确定管廊高度的要求。对于双层管廊，上下层间距一般为1.2～2.0m,主要决定于管廊上最大管道的直径。
至于装置之间的管廊的高度取决于管架经过地区的具体情况。如沿工厂边缘成罐区，不会影响厂区交通和扩建的地段，从经济性和检修方便考虑，可用管墩敷设，离地面高300～500mm即可满足要求。

㈥ 石化企业排水系统和安全措施设计

排水系统是给排水设计中的一项重要内容。石化企业排水系统因所接纳污水性质和所在区域的特殊性，必须要确保其能够安全运行。依据相关规范，同时结合工程实践经验，探讨了石化企业排水系统设计时应注意的问题及应采取的安全措施。
排水系统是每个企业正常生产运行中不可缺少的组成部分，鉴于化工生产过程中所使用的原材料、辅助材料、半成品和成品中绝大多数属于易燃或可燃物质，许多物料还具有毒性、腐蚀性，石化企业排水系统在设计时就需要考虑相应的安全措施，防止发生安全事故。本文依据相关规范，同时结合工程实践经验，探讨石化企业排水系统设计时应注意的问题及应采取的安全措施。
1石化企业排水性质及特点
石化企业通常有工艺装置区、原料及成品储存区、运输装卸区、公用设施区、辅助生产区、管理区六大区域。各区域排水性质见表1。
2导致排水系统不安全的因素
导致排水系统不安全的因素一般包括：①未分辨排水水质性质，一些本应先经过预处理或专设废水排水管的污废水，在没有得到有效处置时直接排入全厂性生产排水系统；②对突发的工况估计不足，造成污废水外流茄返迟，导致环境污染，甚至引发大面积爆炸；③对排水管道材质、敷设方式、水封等细节考虑不充分；④忽视企业生产运行后的日常维护和管理，造成安全事故。
3排水系统设计
3．1排水系统设置依据“清污分流，分质排水”原则，石化企业应设置不同的排水系统，如生活污水系统、生产废水（含初期雨水）系统、清净废水和雨水系统，也可根据不同的处理要求增加或合并其他排水系统。3．1．1生活污水系统生活污水宜采用独立的排水系统［1］。如遇门卫室等距离厂区生活排水系统较远，且排水不影响生产废水处理效果时，在化粪池后可直接排入厂区生产废水系统。汇入前必须设置水封等隔断措施［2］，避免生产废水系统中有毒有害气体、可燃气体反窜入生活设施而引发安全事故。
3．1．2生产废水（含初期雨水）系统生产废水系统要结合废水性质、浓度、水量、排水频率及排水场所特点，合理确定预处理、收集、处置方式等各环节设计方案。生产废水管中如存在能引起爆炸及火灾危险的气体，在与此管网连接的各世卖处排水出建构筑物、设备区、罐区等处；全厂支干管与干管交汇处；全厂支管、干管管长超过300m处时均应设置水封措施［1，3-4］。除在工艺装置、罐区等场所外，在丁戊厂房、公用工程等排水本身没有可燃物质的场所，为确保排水系统安全，其排水在汇入生产废水管网系统前也需设置水封井［4］，以防止危险气体反窜。一般罐区、泵区、工艺装置区、装卸站等露天区域均需考虑初期雨水。设计时要合理确定初期雨水量的受污染面积，一次降水深度按15～30mm确定［2］。消防事故状态下应采取应急措施，避免废水外排对水体环境的影响。
防火堤、围堰、初期雨水池、消防废水池等都可以用来储存消防废水。消防废水量计算时应包括消防用水量、物料泄漏量、事故时汇入消防废水收集系统的降雨量及废水量［5］。3．1．3清净废水系统公用设施区、辅助生产区等区域的清净废水虽然本身没有危险性，且排水区域危险类别多属丁戊类，但经常因为管网造价、工程占地等原因将其排入全厂生产废水管，容易忽视安全问题，引发爆炸事故。因此，上述区域排水并入全厂生产废水前应采取水封、降温等安全措施。清净废水的污染性也不能被忽略。开式循环冷却水系统排水包括系统排污水、旁流水处理过程的反冲洗排水、清洗预膜过程的置换水、水池溢流排空水等；闭式系统在试车、停车或紧急情况下会排出含有高浓度药剂的循环冷却水，处置方式需根据排颤李放标准结合水质情况确定，优先考虑回用，不能回用的超标废水经过处理达标后才能排放。
3．2排水系统布局
3.2.1合理规划排水路径排水路径应保证污废水排除顺畅，同时考虑日常维护及事故状态下对周围水体带来的影响。规范对输送易沉介质、有毒害介质、腐蚀性介质的管道、压力流污水管道建议架空敷设［1，6］，可以方便检修，并能及时发现安全隐患。含有可燃液体的生产废水管不能纵向敷设于车行道和工艺管廊下［1，3，6］，既可以降低汽车尾气带来的火灾危险，又能避免检修时开挖道路对通行造成的影响。消防废水池要结合厂内地坪高度，设置在管网末端工厂地势低洼处，否则会给事故应急响应工作带来困扰。如某些老厂改造时将消防废水池设置在管网起端，水池与管网间连通管设在现有管道标高以上，而厂内地坪整体由管网起端向管网末端降低，这样的设置非常不利于消防废水的收集。事故时，管网末端切断阀关闭后，水位抬高到连通管标高以上才能回流入废水池中。
3．2．2正确选择排放方式污废水排放方式可以是重力流管道、明沟、压力提升或以上几种形式的组合。无论采用哪种方式，都需结合排水水质特性、排水源所在位置等综合考虑后确定，并保证排水及时有效、安全合理。含可燃物质的生产废水、含油污水应用管道或暗沟方式排水［3，7］；清洁雨水可用明沟或暗管排水；对需架空敷设的管道均应采用压力提升方式排水。明沟排水时需注意：①为避免挥发性有害物质等引发的次生事故，雨水排水系统兼作消防事故水收集系统时不能使用明沟形式；②室内采用明沟排水，且明沟需控制在30m以内时，每段明沟需分别排入生产废水系统，不能使用暗管将各段明沟连通；③为防止低温液体泄漏气化时迅速膨胀引起爆炸，低温罐区装卸口30m范围内应采用明沟形式排水。
3．3排水系统设施设计
3．3．1爬梯腐蚀性污水井内不设爬梯［1，6］，类似场所：初期雨水池、事故池等。爬梯属井、池内的附属构件，往往被随意对待，给以后的检修工作带来安全隐患。如果不能确定防腐措施的效果，正确的做法是不设爬梯。3．3．2跌水井含有挥发性有毒、有害、可燃气体的污水管道系统不应设置跌水井［1］。在新建和已建管网系统连接时，应当特别注意衔接点的标高，不能使含有上述污水的排水产生跌水现象。3．3．3水封水封设置时容易忽略的几处位置：①敷设有可燃气体、液化烃、可燃液体管道的管沟［3］；②隔油池进出水管道［3］；③重力流循环水回水在工艺装置总出口处［6］。3．3．4检查井与通气管甲、乙类的罐区、装置区内的检查井，散发有毒有害气体可引起火灾、中毒事故的管道，隔油池5m以内的水封井、检查井，均要求井盖与井座间密封，且井盖不得有洞［1，3］。
为保证管道内可燃气体有组织排放，减少明火接触，甲、乙类装置区、罐区的支干管、干管最高处检查井内，隔油池内设排气管。需有通气措施的类似场所还有化粪池、降温池［8］。3．3．5管道材质与防渗管道防渗很容易在工程设计中被忽略，其做法与管道材质有着密切关联［9］。选择管道材质除根据污废水水质［10］，还应考虑管道防渗做法，需结合工程施工难度及工程造价后确定。3．3．6切断阀排水系统选用切换阀时需要注意阀门类型。很多工厂在进行管道切换时采用闸门，此种阀门有一定的泄漏量，即无法实现完全截断，会有少量过流。如果需要完全切断，选用刀闸阀较为合适。为保障人身安全及应急操作及时有效，工厂排放口处、及距罐区、装置区小于15m范围内的排水切断阀需考虑远程控制功能。
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