鞠 霞

（中国瑞林工程技术股份有限公司，江西 南昌 330031）

在有色冶炼领域中，厂区新建、扩产及工艺改造过程中，受各种场地条件的限制，厂区各种工艺管线、电力及通信电缆等需要合理规划。

常用的管道布置形式有多种，地上布置有高、中、低支架，地下布置有埋地布置、地沟布置，其中地沟布置有分为通行、半通行、不通行地沟。越来越多的企业，尤其是大型工厂企业，由于厂区管线线路多、便于维修，并考虑厂区道路通车，多采用高支架结构形式。本文针对有色冶炼中采用最多的高支架结构形式管廊进行介绍。

1 综合管廊敷设设计流程

设计的一般流程见图1。

图1 综合管廊敷设设计流程图

根据厂区总平面图及生产工艺要求，规划各种管线走向、路线。经过管线综合及经济技术比较，合理确定采取综合管网敷设的管线种类、数量及管段；最终设计确定综合管廊各段的走向、跨度、宽度、高度及层数等管廊整体特征参数。

布置一般要求管道尽可能整齐、平行敷设在管架上，除了做自然补偿或方便安装检修外，尽量走直线，少拐弯，少交叉。管道，管架不应挡门、挡窗，妨碍交通和采光。

根据管线、管廊规划布置，详细设计各管线在管廊的位置，支座位置、补偿器位置等综合管线设计。

2 室外综合管廊布置图

有色冶炼室外综合管廊布置原则一般为：上层管架布置电力、电缆；中间层布置工艺管线，气体管道等；下层管线一般布置液体管道，特殊介质管道。具体配置见图2，图3。

图2 综合管廊平面布置示意图

图3 综合管廊断面图

3 管道布置中注意的问题

3.1 管道热补偿问题

管网热力管道设计时必须考虑热胀冷缩的问题，为使管道在热状态下稳定和安全，减少管道热膨冷缩时所产生的应力，管道受热时的伸长量应考虑补偿。

管道热伸长量按式1 计算[1]：

式中：ΔL—管道热伸长量（cm）。

L—计算管长（m）。

α—管道的线膨胀系数[cm/(m℃)]。

建议优先采用自然补偿的方式。工程中常用的补偿形式为方形补偿器，空间方形补偿器。空间型补偿器的型式见图4。

图4 空间方形补偿器

3.2 管道振动的问题

引起管道振动的原因有很多，经常遇到的有：往复式压缩机及往复式泵进出口管道的振动；两相流管道的振动；水锤、气锤；安全阀排气系统产生的振动；外部荷载引起的振动等。

采取的解决措施主要有：接软接头；管道强疏水，加稳压罐；增设支架等。

3.3 管道支架问题

管道支吊架是管道系统中的一个重要组成部分。它对管道起着支撑重量，平衡介质反力，限制位移和防止振动等作用。因此，在管道设计时，合理布置和正确选择结构合适的支吊架，能改善管道的应力分布，确保管道安全运行，并延长管道的使用寿命[1]。

管道支吊架应在管道的允许跨距内设置，在综合管廊设计中，还要综合考虑支架受力及支座个数布置的经济性。

综合管廊设计中常用的支架形式有滑动支架、导向支架、固定支架。

固定支架设置的应满足以下要求：

当管道在支撑点处不得有线位移和角位移；固定支架的设置应满足管道柔性设计的要求，并有利于自然补偿；对于复杂管系，在需要提高稳定性的场合；需要承受管道振动或冲击荷载处宜设置固定支架；管道在支承点处需要限制管道多方向线位移的地方，应选用限位支架；介质温度大约等于100℃或需用蒸汽吹扫的进出装置管道，宜在装置边界的邻近管架上设置固定支架活限位支架，固定支架或限位支架的位置应与装置外的管道布置综合考虑；π 型补偿器应设在两个固定支架或轴向限位支架之间，距固定支架或轴向限位支架的距离不宜小于两固定支架或轴向限位支架间距的三分之一[2]。

3.4 管道组件问题

管子及管件应依据流体类别、设计压力、设计温度和腐蚀性等特性，综合考虑材料、附件的经济性及焊接和加工性能，按照国家有关规范的要求进行选择，且应选用标准规格的产品。

3.5 管道敷设及安全距离

架空管道的敷设应满足操作间距，对特殊介质的管道，比如燃气、氧气、氢气、乙炔气体等管道的布置间距需要满足相关的规程规范要求。

4 工程实例

图5 某工程为例，室外综合管廊采用混泥土结构形式，优点是后期维护成本低，缺点是占地大。

图5 某工程混泥土综合管网

图6 是某在建工程室外综合管廊，这个管廊不同于其他大型工程设计，考虑整个项目规模不大的特点，合并了主工艺烟气管道同电力、电缆、循环水、等管道。

图6 某在建工程综合管网