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石化工艺是石油、天然气等原料经理化作用而制造成各种不同的石化产品以及工业产品的过程。此类产品的社会发展前景十分广泛，同时其生产过程也涉及石化生产的各个部门。石化企业在目前的社会中有着重要的价值及发展地位。
图1石油化工装置图
管廊是石化装置的重要组成部分，它是连接装置内部各部分区间的重要纽带。随着石化装置的大型化，装置内的管廊设计也越来越复杂。管廊上管道设计的好坏影响整个装置的管道布置。因此，管廊布置需要详细规划、加强协调、做到经济合理、减少费用。通常，管廊上敷设工艺管道、公用工程管道、仪表槽架等，为了充分利用空间，管廊上下也可以布置泵、换热器和空冷设备等小型装置[1-3]。
1 管廊的布置
管廊的布置与设备的平面布置息息相关，其具体走向和形式应根据装置平面布置的特点来确定。管廊的布置应遵循以下原则：
1）管廊应处于易于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）管廊上可以布置空冷器及仪表和电气电缆槽等，下部可以布置泵等设备。
4）管廊上设有阀门，需要操作或检修时，应设置人形走道或局部操作平台。
管廊布置时，对于小型装置，通常采用盲肠式或者直通式管廊；对于大型装置，可采用L形、T形和п形等形式的管廊；对于大型联合装置，一般采用主管廊、支管廊组合的结构形式[4]。如图2所示。
1—道路；2—工艺设备；3—压缩机室；4—控制室；5—加热炉
图2管廊的布置形式
某大型石化装置占地为240×160m，装置内布置有锅炉水给料机处理、燃料输送系统、辅助锅炉、超高压蒸汽过热炉、燃气轮机及余热锅炉、蒸汽轮机等单元主项。装置管廊设计汇总充分考虑防火防爆、安全消防以及设备安装、操作及检修等要求，采用T形和L形相组合的方式，将各单元串接为一体，并设置了两个管廊接口与外管廊衔接，从而最大可能的顺应工艺流程，减少了管道绕行，保证布置的紧凑与经济合理。如图3所示。
图3某大型石化装置管廊布置
2 管廊各参数的确定
2.1管廊宽度的确定
管廊的宽度主要由管线数量和管径大小以及仪表和电气电缆槽盒、操作通道所需的最小宽度再加上预留宽度确定的，同时还需考虑管廊下设备和通道及管廊上空冷设备等结构的影响。若需敷设仪表引线槽架和电力电缆时，还需考虑他们所需宽度。具体设计根据工艺管道及仪表流程图（P&ID）做出管廊管道走向图，选择管廊上管道的最大密度处，考虑管道隔热层厚度及应力管线径向位移，计算管道间距总和，得出管廊布置管道所需的宽度，之后加上仪表和电气电缆槽盒及检修通道的宽度以及10~20%的扩建预留裕量，算出单层管廊所需的宽度。
管廊跨度一般为6~10米，超过10米的通常考虑多层布置，或在中间加一跟支柱[5]。该装置中各段管廊上管道布置密度不同，根据管廊宽度确定原则，A段及C段管廊宽度为8米，B段管廊宽度为6米，均布置三层。
2.2管廊高度的确定
该装置中管廊跨越消防道路后与外管廊成“T”形衔接，考虑将火炬管道布置在管廊顶层，如单纯为满足火炬管道无袋形并坡向外管廊火炬总管以及自总管顶部顺介质流向45°衔接的配管要求，管廊顶层高度需为12.7m，装置管廊总长度约280m，按该顶层高度进行管廊设计，既不经济也不美观。因此，综合考虑火炬管道的布置及外管廊接引管线所需空间，并保证满足消防通道的净空要求，装置管廊跨越道路与外管廊衔接部分顶层高度设置为12.7m，中间层及底层分别设置为10m及7m，跨越道路进入装置后，管廊三层高度分别错层下降为10m、7m及4.5m，同时增设火炬凝液罐，火炬管道坡向并进入凝液罐分液罐分液后再接入外管廊上的火炬总管。
其中，双层或多层的层高主要根据装置规模和管廊上最大管道的直径来确定，一般宜为1.2~2.4m，对于大型装置管廊层间距可为2.5~3m。该装置管廊上布置有四根蒸汽管线，管径大，输送距离长，为了满足管道应力的要求，需设置“п”型补偿器进行自然补偿，考虑到设置“п”型补偿器所需的空间，中间层与顶层间距设置为3m，管廊下层与中间层间距设置为2.5m。
管廊上管道的设计
在布置管廊上的管道时，应综合考虑管径大小、设备位置、被输送物料的性质、仪表及动力电缆的安全等因素，对管廊上所有的工艺管道、公用工程管道、仪表及电气电缆槽架等进行全面规划[6]。该项目管道布置中，蒸汽及蒸汽凝液是管廊上布置的重要管道系统之一，其主要特点是规格多、管径大、温度高。此外，管廊上还布置有燃料系统管道，主要特点是管道介质易燃易爆、火灾危险性大，其余则是通常的公用工程系统管道如循环水、脱盐水、生活水、锅炉给水、氮气、仪表空气及工厂空气等。
根据管廊管道布置的基本原则及管道介质特点，该装置管廊顶层主要布置了火炬总管、仪表和电气电缆槽架，考虑到电气槽架相对于仪表槽架，层数多且负荷大，将电气槽架靠柱子布置，仪表及电气电缆槽架留有不小于1m的净距以避免电磁感应，槽架间布置检修通道。为减少横梁弯矩，并便于集中设置“п”型补偿器。如图4所示。
图4 10m层管廊管道布置剖面
管廊中间层靠近一端柱子布置DN600的低压蒸汽、中压蒸汽管线各一根，靠近另一端柱子布置了一根DN450的超高压蒸汽管线及一根DN600的高压蒸汽管线，该层中间则布置了公用工程气体管线以及燃料气管线。如图5所示。
图5 7m层管廊管道布置剖面
燃料油管线、蒸汽凝液管线、锅炉给水管线及循环水、生活水等管线均布置在管廊的下层。如图6所示，该装置管廊管道布置剖面。图7为实际配管图。
图6 4.5m层管廊管道布置剖面
图7管廊管道配管实物图
4 结论
石油化工产业是重型工业，其所采用的设备也都是大型设备居多，因此石化厂中装置内管廊的布置与设计是装置设计的重要环节之一，设计人员在具体设计过程中，应全面了解装置工艺流程，加强沟通与协调，综合考虑管廊的走向、跨度、宽度、层高及载荷等要素，充分满足装置安全生产、操作和检修方便的要求，力求管廊布置及配管设计经济合理且整齐美观。
参考文献
[1]万朝婵.石化装置管廊的配管设计[J].广州化工，2013,41（23）:128-132.
[2]张德姜，王怀义，刘绍叶.石油化工装置工艺管道安装设计手册[M].北京:中国石化出版社，2009: 169-172.
[3]郝佳.大型石化装置多层管廊的配管设计[J]石油化工设计，2011,28（3）:38-39.
[4]宋岢岢.压力管道设计及工程实例（第二版）[M].化学工业出版社,2013,213-220.
[5]汪磊.大型石化装置多层管廊的配管设计要点分析[J].科技创新与应用,2012,12:39-40.
[6]林旭.石化装置内管廊的布置与设计[J].设计技术,2003,20(03)29~31.
[7]陆伟.石化装置内管廊的布置与设计实例浅析[J].甘肃科技,2012,28(10) :46-48.
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