中石化洛阳设计院管桥配管布置

1 适用范围1.1 本设计准则适用于管桥的规划和管桥上管道的设计。

1.2 配管设计的一般规定见《配管设计通则》2 管桥的布置2.1 一般事项装置内的管道多数采用架空布置，因此每条管道都需要支撑。

为使所有管道都能长期安全运行，方便施工和检修，这些架空管道需成组敷设，其支承构架，称作管桥。

管桥的布置对全装置的布置风格起着决定性的作用，所以需慎重布置。

2.2 装置内的管桥布置举例图2-1为管桥的一般布置实例，由于装置的种类或占地面积是变化的，所以不能一概而论。

应收集各专业的建议后再做出决定。

一般情况下管桥的布置与进出装置的原料及产品的工艺管管和装置内公用工程管道的接头位置有关。

（1）图a 一端式一端出入装置（2）图b 直通式两端出入装置（3）图c L形两端出入装置（4）图d T形三端出入装置（5）图e U形主管桥两端出入装置并有付管桥（6）图f I型与T型主管桥两端出入装置的组合式（7）图g 组合式主管桥两端出入装置第2页共19 页40sc004-19993 管桥上的管道布置及其他内容3.1 工艺管道（1）距离设备6M以上的管道以及与设备连接的管道。

（2）泵、容器、换热器等与贮罐或其他单元、装置连接的管道。

（3）进出各装置及单元的管道。

3.2 火炬线、放空管道3.3 仪表、电气槽盒注（1）3.4 公用工程管道（1）供应全装置的总管蒸汽、凝结水非净化风、净化风、氮气及各种水管道（2）供应装置内特定设备的总管燃料油、燃料气、锅炉水、化学药剂等。

3.5 走道，联接通道注（2）3.6 消防设备管道注（1）化工装置多采用布置于管桥上，炼油装置多采用沟设或埋设。

在基本设计条件中即应确定。

注（2）征询客户的意见，必要时设置。

4 管桥的结构型式4.1 一般规定管桥结构型式应根据规范、经济性、操作、检修、占地情况等各种因素来决定。

通常管桥为一～二层。

三层以上的管桥会使连接各单元的管道较复杂，应尽量避免采用。

整个结构型式的确定应充分考虑以下因素：（1）确定采用钢结构还是混凝土结构。

（2）与框架或厂房相邻的管桥，如果受到条件的限制可能与框架及厂房共用柱子，或者与框架及厂房连成一体。

（3）是否需要设耐火层以及采用什么型式。

（4）管桥上的走道或联接通道需每隔40～60M设置梯子。

（5）在不妨碍操作、检修的地方设置斜撑，设置的位置、型式与土建设计师商量确定。

特别对有固定点等集中荷载的地方，要考虑在平面上设斜撑。

（6）火炬系统（火炬线，停工泄放线等）要求自流时，须考虑其设置位置、高度及支撑方式。

（7）确定是采用铆接型式还是焊接型式。

特别是当采用铆接时，应考虑管道的布置是否会妨碍铆接施工作业。

（8）管桥上布置空冷器时，原则上管桥的走道应与空冷器的操作平台相连。

4.2 管桥的种类以下为各类管桥的结构型式，规划时需根据装置的特点及经济性来确定，而且还要与土建设计师协商决定。

（1）单层管桥（包括钢筋混凝土管桥）图4-1图4-2如受场地条件的限制，可采用图4-2的形式40sc004-1999 第3页19 页图4-3图4-3 在低于管架顶层梁的地方设置侧梁，这种形式用于进出装置管道较多并需支撑的情况。

如进出管道较少时，以采用图4-1较简单的结构为好。

图4-4、5、6、7 管架顶部设有框架，但侧梁的位置有所不同。

（2）两层管桥图4-8图4-10第4页共19 页40sc004-1999图4-9、10 在管桥顶层梁下设侧梁。

这种形式用于进出装置管道较多并需支撑的情况。

对于工厂系统管道，由于进出管道量较少，以采用图4-8较简单的结构为好。

图4-11 侧梁采用桁架结构用于跨距（L）较大的情况。

一般情况，跨距可达10～15米。

当跨距为6～8米时，采用桁架结构不够经济。

（3）其他内容第二层平台图4-15 图4-16 图4-17 图4-12～4-17 管桥顶部设有框架，但侧梁的位置有所相同。

4.3 宽度4.3.1 宽度的确定管桥宽度是根据管桥上的管道、电气、仪表槽盒、操作走道等的所需的最小再加预留宽度来确定。

最小宽度的计算方法见4.3.2项。

通常算出的最小宽度为6～8M（经济宽度）时，采用一层管桥，超过这个范围时采用两层。

但是当系统管道上没有分支管或受场地条件声限制时，也可采用多层管桥。

最小宽度最终确定需考虑以下因素。

（1）管道间距，见《配管设计通则》。

（2）管道热膨胀（3）保证阀门、仪表的操作检修空间（4）保证槽盒的宽度及电缆的引出空间（参照图4-18）40sc004-1999 第5页19 页（注）由于多数情况电缆从槽盒中水平引出，因此其引出所需的尺寸应同有关专业协商确定。

如从槽盒两侧引出管桥宽度就会增加，不经济，应请有关专业尽量避免采用这种引出方式。

（5）管桥上布管空间并不一定在整个管桥上部相等。

因此，在布管时除去不必要的空间，但最终管桥形式必须由客户确认。

（参照图4-19）（6）管桥上布置空冷器等设备时，应在同土建设计师协商这些设备的支承方法后再确定管桥的宽度。

（7）保证布置于管桥下的设备等的操作、检修的空间。

（8）管桥的预留宽度（原则上取计算宽度的20～25%）在充分考虑经济性及客户的意见后再确定。

（9）走道宽度原则上取750mm。

（10）孔板取压方向与相邻管道的关系参照图4-20图4—20第6页共19 页40sc004-19994.3.2图4—21管桥最小宽度A≥Ao+d管桥最小宽度的计算值Ao=（P1+P2+P3）+（CE+Cl）P1、P2、P3：布置管道的所需宽度CE：电气槽盒所需宽度Cl：仪表槽盒所需宽度d：预留宽度d=（P1+P2+P3+CE+Cl）×0.2～0.25（1）决定管道间距时应考虑管道的位移以及为防止地震造成管道脱落的K值。

（2）当电缆从槽盒中水平引出时，引出电缆的所需宽度“b”按以下要求确定。

a 横跨槽盒的管道宽度（L）不应影响槽盒的检修和接出。

因此当L>2500mm时，间隙“b”取500mm。

b L≤1500mm时，“b”不小于300mm。

（3）槽盒无引出电缆或从顶部引出的最小宽度e取100～150mm。

（4）两槽盒并排布置时，其间距不小于150mm。

注（1）槽盒中电缆引出及上盖拆取的最小宽度应由仪表电气专业负责人确认。

注（2）考虑走道及阀门操作平台的支腿尺寸。

4.4 跨距4.4.1 跨距的确定方法跨距的确定需在考虑管桥下方的操作、检修及管桥上布置物的允许挠度等因素后取经济跨距。

除跨越道路等情况外，一般柱距取6～9M的标准间跨。

当有小管径管道时，为防止挠度过大，原则上每3～4M设中间梁。

（参照图4-22）图4-2240sc004-1999 第 7 页 19 页另外，确定管桥跨距时，须考虑以下因素。

（1） 确定最大允许挠度值（参照4.4.2及4.4.3项表4-1）。

（2） 有阀门、仪表等集中载荷的管道挠度以及支撑方式（确定中间梁的位置）。

（3） 非金属管道、塑料、玻璃钢及衬里管道等特殊管道的支撑间距和支撑方式（是否需支在相邻管道上或使用型钢对特殊管道进行补强以提高其刚度）。

（4） 管桥上布置空冷器等设备时，其支柱位置与跨距的关系（有时跨距与空冷器支柱间距）。

（5） 振动管道（核对管系的固有振动频率，确定最佳支撑间距及支撑方式）。

（6） 电气、仪表槽盒允许跨度。

（7） 热补偿（防止管道失稳扭曲）。

（8） 管道支撑点的局部应力（纵向弯曲应力）。

4.4.2 支撑间距与挠度计算（1） 简支梁跨距 l Z W =8σ/ （2） 连续梁跨距 l Z W =12σ/ （3） 简支梁挠度 δ=53844⋅⋅⋅WI E I /（4） 连续梁挠度 δ=WI E I 4384/⋅⋅ l ---支撑间距（cm ）σ--操作温度下的管道许用应力的1/4倍（kg/cm 2） Z---断面系数（cm 2）W---单位长度上的管道总重量（kg/cm ） δ--最大挠度（cm ）E---操作温度下的材料弹性模量（kg/cm 2） I ---管道截面惯性距（cm 2）4.4.3 标准支撑间距及挠度（表4-1）表4-1注（1） 上表是通用钢管系列中的SCH40管在常温下，按全充水连续梁计算。

（译注：通用钢管系，相当于GB8163-87钢管系）注（2） 空管两支撑点之间的前后高度取挠度的3.5倍以上。

4.5 高度管桥高度应根据管桥下是否通过车辆，是否有铁道以及是否布置设备等来决定。

此外还应考虑其他装置的管桥高度及出入装置点的情况，与整个工厂协调来确定管桥高度。

4.5.1 高度标准（参考图4-23）设备检修不需使用车辆时，管桥梁底面至地坪至少3.0M 。

管桥下方管道的管底高度取2.5M 左右，但应能保证侧梁底面2.1M 的高度。

（2） 跨越工厂主干道的管桥高度梁底面至少有5.5M 。

（3） 跨越铁路的管桥，根据铁路法轨道顶面至梁底应保证5.5米以上。

第8页共19 页40sc004-1999图4-23注（1）* 表示最小尺寸，在该尺寸内不得设梁（2）** 表示根据铁道法来确定尺寸（3）跨越非主干道的管桥，其梁底净高取4.5M以上。

（4）管桥上同方向的管道标高应相同并与直角交叉的管道的高差高度应在0.6～1.0M 范围内。

差还应根据管桥上最下层管径（包括保温保冷）的高度及管桥上较多管道的公称直径来确定。

表4-24.5.2 二层管桥的高差（参照图4-24）高差按照表4-2所示的管桥上最大管径（包括保温保冷）高度来确定。

图4-2440sc004-1999 第9页19 页注（1）层间距（H）取标准间距1000、1200、1500、2000注（1）注意设备检修用吊梁与照明是否相碰（2）注意管桥型式不同所取的侧梁的位置、高度亦不同（3）如图4-25，管桥下布置有换热器时，注意各换热器的高度，以最高的高度作为基准。

设备安装高度参见“换热器管道的设计”。

（4）设备上设有平台时，注意平台的高度（至少需要2100mm）4.5.3 管桥下布置设备时（参照图4-25），应考虑设备之间的间距、设备的安装、检修等因素。

4.5.4 管桥上布置有设备（参照图4-26）4.6 斜撑设置斜撑是保证设计经济性的有效手段。

但应注意不影响通行及管道和电气仪表槽盒的布置。

斜撑的位置与图4—26注（1）（H）值的确定根据4.5.2项（2）管桥上布置较多设备并且采用多层结构在化工装置常见。

确定（h）值时，应十分注意侧梁型钢的大小。

而且还应结合施工的难易程度，操作、检修的方便性及经济性等来确定。

4.6.1图4-27第10页共19 页40sc004-1999（注）管道上有法兰或阀门时，应注意斜撑的位置，形式及高度。

4.6.2图4-285 管桥的配管设计5.1 管道的布置（图5-1，5-2，表5-1）图5—2 双层管桥注（1）◎表示有必要设置补偿器（2）适用于14B以上的大管道（3）适用于泵用冷却水支管（4）中间设有走道，但槽盒宽度在650mm以内。