一、管廊布置的一般要求


  ①. 管廊应处于易与各类主要设备联系的位置上。要考虑能使多数管线布置合理,少绕行,以减少管线长度。典型的位置是在两排设备的中间或一排设备的旁侧。


  ②. 布置管廊要综合考虑道路、消防的需要,以及地下管道与电缆布置和临近建、构筑物等情况,并避开大、中型设备的检修场地。


  ③. 管廊上部可以布置空冷器、小型设备、操作阀组平台、仪表和电气电缆槽等,下部可以布置泵等设备。


  ④. 管廊上设有的阀门需要操作或检修时,应设置人行走道或局部操作平台。



二、管廊轴向柱距的设计


  ①. 管廊轴向柱距由敷设在其上的管道因垂直载荷所产生的弯曲应力和挠度决定的。


  ②. 根据管段不应在轻微外界扰力作用下发生明显振动的要求,规定装置内管道的固有振动频率宜不低于4次/s,装置外管段的自由振动频率不低于2.55次/s,由此规定得出两支架间管道允许挠度f,装置内为15mm,装置外为38mm。


  ③. 管廊轴向柱距通常为6~9m,如中、小直径管道较多时,可在支柱之间设置副梁以满足管道跨距,见图3.5。


  ④. 管廊支柱的间距,宜与设备框架支柱的间距取得一致,以便管道通过。


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三、管廊横断面宽度的设计


  ①. 管廊的宽度主要由管道的数量和管径的大小确定。并考虑一定的预留宽度,新设计的管廊一般留有扩建预留量[全厂性管廊或管墩上(包括穿越涵洞)应留有10%~30%的裕量,装置主管廊宜留有10%~20%的裕量]。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。如果要求敷设仪表引线槽架和电力电缆时,还应考虑它们所需的宽度。


  ②. 管廊上布置空冷器时,管廊横断面支柱跨距最好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。不过,电缆沟和排水管道可以布置在通道的下面,见图3.6。


  ④. 由于整个管廊的管道布置密度并不相同,通常在首尾段的管道数量较少。因此,在必要时可以减少首尾段的宽度或层数。


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四、管廊层高的设计


①. 接近地面第一层管廊的最小净高的设计


  a. 在道路上空横穿时,按中国国内消防车、运输车等一般高度标准,SH规范的管廊高度布置标准要求如下。


   ·装置内管廊距地面净空高度:行车道、消防道和检修通道最小净高4.5m,泵区检修通道最小净高3m,操作通道最小净高2.2m(此高度是饮用了欧美国家人的高度加安全帽的高度算出来的,日本操作通道通常为2.0m)。


   ·装置外跨越厂区的全厂管廊据地面净空高度:跨越铁路最小净高5.5m,跨越厂内道路最小净高5m。


  以上仅是一般情况下管廊的高度要求,管廊的设计高度还要结合项目实际情况考虑全厂的大型设备的运输需要的高度,再最终确定管廊的布置高度。例如,某新建工厂,根据大件运输的要求,跨越全厂主干道的管廊,距离地面的最小净空高度为10m。


  国外某工程项目,需根据所在国家的规范要求设计管廊高度。例如,苏联(俄罗斯)的消防车一般较高,俄罗斯全厂管廊距离路面最小净高为5.5m,比中国高0.5m。


  b. 当管廊有桁架时要按桁架底高计算。


  c. 为有效地利用管廊空间,多在管廊下布置泵。考虑到泵的操作和维护,宜有4.0m净空高度。


 ②. 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。管廊下布置管壳式换热设备时,根据设备实际高度需要增加管廊下的净空。


 ③. 管廊外设备的管道进入管廊所必需的高度。若为大型装置,其设备和管径较大,为防止管道出现不必要的袋形,管廊最下一层横梁底标高应低于设备管口500~750mm。


 ④. 若管廊附近有换热框架,换热设备的下部管道要从它的框架平台接往管廊,此时至少要保证管廊的下层横梁低于换热框架第一层平台。


 ⑤. 当管廊改变方向或两管廊成直角相交时,管廊宜错层布置,错层的高差宜为750~1000mm。当高差为750mm时,DN250以下的管子用两个直角弯头和短管相接;大于DN250的管子用一个45°弯头、一个90°弯头相接。对于大型装置也可采用1000mm以上的高差。


 ⑥. 在确定管廊高度时,要考虑到管廊横梁和纵梁的结构断面和形式,务必使梁底或桁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1.5~2.0m,对于大型装置上下层间距可为2.5~3.0m,主要取决于管廊上最大口径的管道。


 ⑦. 装置之间的管廊高度取决于管廊地区的具体情况,如沿工厂边缘或罐区,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。


五、管墩的设计


 图3.7 常压罐区的管墩设计


  ①. 管墩的间距按管径最小的管道允许跨距进行设置。


  ②. 管墩顶距地面一般不宜小于0.4m,见图3.7。


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六、混凝土管廊(管墩)梁顶预埋件


  混凝土管廊(管墩)的梁顶应设通长预埋件,预埋件的形式应符合国家标准SH/T 3055的要求。一般横梁上应埋放一根圆钢或钢板,以减少管道与横梁间的摩擦力。


  例如,某项目在混凝土管廊(管墩)梁顶上设置预埋件时,混凝土管廊(管墩)梁顶一般按图3.8(a)、(b)所示设通长预埋件,当管廊需要设导向架时,预埋件采用图3.8(b)所示的形式;当管廊需要设固定架时,预埋件采用图3.8(c)所示的形式。


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七、管廊上仪表电气电缆槽架及巡检梯子平台的布置


  ①. 如果是中小型工程项目,仪表电气电缆槽架宽度较小,布置在管廊内或者挂在管廊外侧面均可,并保持管道与槽架之间的间距。


  ②. 大中型项目,仪表电气电缆槽架较宽,可能需要占一层管廊的空间。电缆槽架和仪表槽架宜布置在上层,电缆槽架层通常布置在火炬管道层与公用工程管道层之间。槽架的附近或正下方不应布置有热影响的管道。


  ③. 对于全厂性管廊,有的项目在电缆槽架层设置有全厂性巡检通道,并每隔一定距离设置一直爬梯到地面。


工程应用:管廊柱子基础与地下管道、埋地电缆碰撞


  某工程在施工管廊柱子结构基础时才发现,柱子基础与地下管道、埋地电缆等大量碰撞,只能修改管廊柱子位置或者修改地下管道位置或者修改埋地电缆的位置,造成多个专业的设计文件大面积修改。


建议在设计阶段进行管廊柱子基础与地下管道、埋地电缆碰撞检查和各专业的会签。


工程应用:管廊层高偏高引起的设计不合理


  某石化装置施工完后,发现装置四周的全厂外管廊高达25m,从远处观望,外管廊全部遮挡住了装置内塔及其他设备,如图3.9所示。究其原因,发现在设计时,管道间距没有按照最小管间距设计,共5层管廊,大口径管道分布在各个管廊层高,每层的层高至少设计成了3m,最大层高设计成了5m。笔者尝试优化后,这条管廊总高度至少降低8m。


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工程应用:管廊柱子偏粗的不合理设计


  在施工现场,某装置管廊(A工程公司设计)与邻近装置管廊(B工程公司设计)直通连接时,发现管廊上的管子、电缆槽架是一样的,管廊层高也一样,但是,A工程公司负责设计的管廊柱子尺寸为800mm×800mm,而B工程公司设计的管廊柱子尺寸仅有400mm×400mm,差距非常大。


  经核对设计文件,发现A工程公司设计的载荷数据比正常偏大了很多,引起了管廊柱子偏粗的不合理设计。


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