工艺设计之管道的布置原则（5/5）
17、层间布置

由于管道在管廊或地下通道中，而管廊不仅仅有输送物料的管道，同时还有电力电缆、控制电缆等，而且不同管道内的物料特性不一致，因此为了安全、方便需要在管道布置时考虑如下因素：

a.同类物料管道尽可能的要布置在一起，如气体管道、同类液体管道等；

b.需要考虑所物料的特性，温度较高的管道布置在上层，温度较低的管道布置在下层。液化烃管道如果高架走管廊的话，应设置在最下一层。

c.电力及控制电缆在物料管道之上，避免因为物料泄漏、着火导致的腐蚀，燃烧等。

e.满足管道布置的基本规范，如氧气管道与易燃物质之间有距离要求：

 

参考标准：GB 50030-2013 氧气站设计规范 附录C。下载方法在文末。

18、操作空间

通常情况下化工工程师在布置的时候主要考虑设备间的布置，而忽略了管道及管件的布置和操作的布局，这样往往会带来一系列的操作不便性。管道上有以阀门为主的操作设施，还有取样设施、监控设施等。在管道布置的时候也需要考虑这些设施的操作方便性，例如：

a.尽可能的将阀门布置在容易操作的位置；

b.操作朝向统一，减少操作移动距离，提高效率；

c.阀门尽可能的按照同类或工艺顺序排布在一起；

d.设备、管道布置应尽量留足操作设备及操作人员空间；如果避免设备间距过小，应当利用管道将频繁操作装置移至空间足够区域；

e.当某些操作需要授权时（关键阀门、安全阀前手阀等），应当设置操作门槛，避免发生误操作。

f.管道和管件布置要留足通道，避免通道不畅或堵塞通道。

g.管道布置设计时需要考虑对人员的磕碰，尤其是伸出的阀门操作杆、在头顶位置的管道、在脚下水平布置的管道等。

19、便于维护

化工厂的工程师在设计阶段不仅仅考虑了设备布局，还考虑了管道布局和操作布局，此时工程师已经具有了较高的水平。但是，化工企业运行过程中需要进行维修和保养，需要进行设备和零部件的切割、更换等操作。如果设备布局不合理会对设备的维护产生一定的影响，造成进度缓慢，甚至发生仅仅维护一小区域的小故障但仍需要大规模停车的情况。

鉴于上述因素，工程师们在设计布局的时候需要考虑维修、更换的便利性。需要确保经常性维护的设备或零部件具有足够的空间，能够方便快速的进行维护。

20、冗余及备用

化工厂内管道布置还需要考虑异常工况的情况，当运行偏离工况导致导致系统产生不良影响时，系统仍能够正常运行，因此在设计的过程中应当设计有一定的不良工况容忍度。

冗余设计是不良工况容忍度的最好方法，但是其成本较高。需要在管件部位设计冗余管道和设备，当运行设备发生故障时，能够及时提供足够的能力应对。

管道设计及布置的冗余度主要是考虑旁通及备用，尤其是在一些可能发生故障的位置，需要管道设计有足够的容错度。典型的容错设计为调节阀组的设计，即便是系统出现故障，仍然能够采用人工控制的方式运行：

 

自力式调节阀组

对于多组设备，管道设计可采用串联并联的方式，如果一台设备发生故障，可以通过串并联的管线将其切除，从而确保运行不受影响的情况下进行维修更换。

为实现容错的冗余设计时要仔细设计阀门的数量和位置，避免发生虽然设计了冗余度，但是因为阀门缺失而无法将故障装置进行切除更换。

21、安全影响

管道内的介质通常有毒有害、易燃易爆或具有高温低温特性，泄露对人体产生较大的危害。工程师在设计和布置管道的时候，不仅仅要偏离工况下的稳定运行，要考虑安全事故发生情况下减少事故后果的设计。

高压管道避免布置在距离人员较近的位置，应当留出足够的泄压距离；

高压管道应当采取结实的固定措施，避免因为压力泄漏产生的喷射动力使得管道发生剧烈位移从而产生次生伤害；

管道避免在行人通道上方平行铺设，减少泄漏伤害的可能；

在跨越行人通道时，管道应避免有法兰或插入式仪表等，尽可能的减少密封点，避免泄漏危害。如有可能尽可能的采用整根管道，减少焊接。

管道法兰应当具有防喷溅装置；

管道可能泄漏点在朝向行人可能性大的方向应当对防喷溅装置进行额外固定。