化工厂系统管网设计

第47卷第5期2019年3月广州化工GuangzhouChemicalIndustryVol.47No.5Mar.2019化工机械化工厂系统管网设计张博(中石化洛阳工程有限公司，河南洛阳471000)摘要:全厂管网是连接各个装置及系统单元的纽带，具有涉及地域广、管线多、接点多、成本高和各方面协调任务重等特点。设计的复杂性还在于工艺流程及接点在不断的优化和完善，而这种变化会一直持续到项目结束。针对这些情况和问题，本文主要从管道布置、安装、热补偿、支架及管托、吹扫、高点放气和低点排空、应力分析和管墩、管架负荷计算等几个方面阐述系统管网设计中主要的几点问题。关键词:管网;流程设计;管道布置;热补偿;支架及管托中图分类号:TE624文献标志码:A文章编号:1001－9677(2019)05－0127－03SystemPipeDesignofChemicalPlantZHANGBo(LuoyangPetrochemicalEngineeringCorporationofSINOPEC，HenanLuoyang471000，China)Abstract:Thewholeplantpipenetworkisthelinkconnectingvariousdevicesandsystemunits.Ithasthecharacteristicsofwidearea，manypipelines，manycontacts，highcostandheavycoordinationtasksinallaspects.Theprocessandcontactsarecontinuouslyoptimizedandimproved，showingthecomplexityofthedesign，andthischangewillcontinueuntiltheendoftheproject.Inviewofthesesituationsandproblems，severalaspectssuchaspipelinelayout，installation，thermalcompensation，bracketandpipesupport，purging，highpointventingandlowpointemptying，stressanalysisandpipepierandpipeloadcalculationweremainlyelaboratedon.Keywords:plantpipenetwork;processdesign;pipelinelayout;thermalcompensation;pipesupport系统管网的工程设计是炼厂中的重要组成部分。虽然设计难度不大，但需要考虑方方面面的因素，尤其是设计要随着工艺流程和接点的不断优化而优化。由于牵一发而动全身，这就使设计工作变得非常庞杂。因此在工程设计中，管网规划要做到充分合理并富有弹性。不然后期工作会相当麻烦。本文作者参照相关标准规范，结合工程设计经验，从管网的流程设计、管道设计、管道支架及管托设置、管道应力分析及热补偿、伴热管道的设计几个方面，对系统管网的工程设计进行了论述。1管线带布置的总体原则工厂管网的设计应有整体观念、全局思维。在满足工艺流程的前提下，尽量集中布置，少占场地，方便生产、施工、维修，整齐美观和经济合理。在确定边界条件和电气电缆、仪表电缆、给排水管道等走向时，应与相关专业协商解决，使其走向合理、排列有序(特别是大口径和高温管线，减少整个系统的高点与低点数量。在满足工艺流程的前提下，应尽量减少管廊数量。避免外部管廊三面甚至四面包围装置或单元，影响生产和安全操作。管廊的走向，应与道路或铁路平行或垂直。管道布置应尽量做到“步步高”或“步步低”［1］，减少气袋或液袋，同时应注意减少“盲肠”。由于厂内地形较复杂，并考虑到管架抬高所带来的成本的大幅度提升，因此有部分的高点和低点是不可避免的。这就要求设置高点放气与低点排凝。分期施工的管道，应预留后期管道的位置，企业全部投产后，管架或管墩宜预留30%左右的发展空位间，并应考虑其荷重。管带一般沿路敷设，并靠近装置或系统单元接口多的一侧，布置管带时要兼顾到管线的热补偿，尽量用自然补偿器，场地允许时可做π弯。管架分支处宜在附近做固定架。2管道敷设方式管道宜采用地上敷设方式，装置区周围的管道宜采用管架敷设;储罐区周围及非发展区的厂区边缘地带的管道，宜采用管墩敷设。当采用地下敷设时，管道不应布置在建筑物、构筑物的基础压力影响范围内以及铁路、道路路面下或路肩上沿铁路或道路平行敷设［1］。同一线路上的管道应集中成排布置，单层管线带偏宽时宜多层布置，但不宜多于三层。3管道分层原则3.1多层布置的管道分层原则(1)去装置的分支管道较多的热力管道，