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摘要：石油化工装置是由多专业、多学科共同设计的产品，在设计的过程中，各专业之间的配合尤为重要，管道设计专业作为工程设计中的主体专业，既要接收上游专业的委托，又要向下游专业提出委托，本文就各专业之间的关系及管道设计专业在工作过程中所处的地位予以阐述。
关键词：设计委托；设备；平台；会签；
一套完整的石油化工装置是由多专业、多学科共同设计完成的，管道设计专业作为工程设计中的主体专业，在整个设计过程中起着承上启下的枢纽作用，其设计水平的高低直接影响到装置的整体风格，对于装置的外观、操作、检修和安全起着重大的作用。
1.设计委托
管道设计专业是根据工艺、总图和自控等专业的委托，遵照设计的相关规范和设计原则进行工作的。管道设计专业在提供委托的时候，不仅考虑管道设计，还要根据设备、平台、仪表、电气等各专业的要求统筹安排。
1.1立式设备的管道偏载、裙座高度委托
裙座高度是根据工艺流程的要求和设备平面位置来确定，塔底抽出管与泵相连时，塔的安装高度应根据塔底泵所需要的汽蚀余量确定，还应兼顾管桥的层高；塔底安装热虹吸式重沸器时，塔的安装高度应满足塔底最低液面与重沸器顶面有足够的标高差，以保证重沸器在操作时的正常循环，来确定塔的裙座高度；管道的偏载内容应包括所有附塔管道的荷载位置、承重点标高和承重点距离设备外壁的尺寸，这些都是确定设备壁厚和设备地脚螺栓的重要依据；
1.2设备的工艺开口方位委托
应根据工艺专业委托，充分考虑其工艺过程和操作的可能性，分为操作侧（即装置的检修侧）和管道侧（即装置的管廊侧），设备各侧线的管嘴均应开在塔器的操作侧，其作用是能够使管道和设备连接的法兰有一个可以检修和操作的平台，如果无法兰连接的管嘴可开在管道侧，塔顶油气管道一般开在头盖顶中心。开在设备顶部的管嘴伸出高度应按照设备的条件，如是否保温，是否设置平台等，开口法兰面的底部伸出高度应高于平台面100mm以上，这样既可以方便法兰拆卸，同时可以使得在开工初期8字盲板的拆装，下面是设计时其中一个塔顶平台的计算委托标高;如图2
A-设备保温 60mm
B-最小间距(一般取35mm)
C-平台型钢高度+钢格栅，取经验值16a 160+32=192mm；
D-平台开口保护套管28mm
E-100mm。
计算管嘴伸出高度=415mm 圆整委托高度420mm
由于平台型钢选型为角钢110X70X8 所以，此塔的管嘴伸出高度完全满足要求。
1.3仪表管嘴开口
测量仪表的开口需要与平台统一考虑，为了抽出和安装热电偶，其开口的前方应保证最小空间600mm；测压元件有根部阀，外部连接的液位测量器与设备之间均有阀门切断，应布置在便于监视、检查的位置，需要用梯子操作时，应安装在梯子的右侧；玻璃板液位计安装应能够观测，特别是塔底液位测量范围大，玻璃板数量多，经常穿平台，所以把玻璃板设在靠平台的外侧，以避免液面计穿平台。
1.4设备平台的委托
凡在塔顶有人孔、起重吊杆、放空阀、安全阀或在操作侧有人孔、手孔、阀门、法兰、采样、仪表管嘴等需要操作和检修的位置均应设置平台；成组布置的塔宜设联合平台，可设计为切线或扇形联合平台。平台的设置应以满足操作和检修安全、方便通行、节省投资为原则。成组布置的塔的联合平台的梯子应采用45度斜梯；塔上各层平台的标高应依据人孔、手孔、管道进出口管嘴的高度、阀门及仪表管嘴的安装高度和操作需要确定。两层平台之间的最小净空不得小于2.2m，两层平台的高度差宜为4m左右，最低层平台离地面高度至少应高出地面3m。
1.5设备基础的委托
根据管道规划向结构专业提供基础委托，设备基础应充分考虑管道最低管件的高度，如换热器和卧式容器，下部接管都有排凝口，排凝口再接漏斗，见图1所示，因此计算基础标高时就要把所有的结构尺寸及间隔空间考虑进去。
下图中的基础计算1033mm 圆整后取值1050mm
塔和立式容器的基础最低为200mm，主要依据是不能让基础底板长期承受液体浸泡。
1.6.结构框架的委托
装置中的冷换设备按照工艺流程要求或数量较多时宜布置在构架上，操作介质为有毒或腐蚀性的冷换设备集中布置在地面，卧式容器和其它冷换设备可布置在构架上层，框架设计一般采用二至三层，最多不超过四层，层高设计应与管桥标高统一考虑。在設计过程中，结构专业的委托可以分版次提供，第一次可以把框架层数、标高、设备位置和荷载、以及作用在框架上的荷载先行提出，结构专业可以依据材料进行框架基础设计；待管道规划到一定深度，向结构专业提供上部结构委托，内容包括设备的定位尺寸、荷载，检修需要的空间、设备零部件荷载承重区，管道的支架荷载点，管道穿越平台的开洞位置和大小等；为了便于操作、检修、安全通道、设备平台和构架、管桥检修通道及厂房之间应尽可能采用联合平台，构架的主要梯子和操作频繁的梯子应采用45度斜梯。
2.专业会签
各专业根据管道设计专业的委托进行设计，设计完成后，需要管道设计专业来确认与委托资料是否相符。管道设计专业会签是一个细致的工作，因为各专业有自己的设计规范，除了满足管道设计专业的委托要求外，还要增加很多附加的设施，例如设备平台，如果设备平台过宽，设备专业设计的平台支撑梁就会很高，这样有可能就不能满足平台标高之间的最低要求，就需要重新调整平台标高，还有结构的梁、斜撑等，都有可能阻碍设备间的操作通道和管道布置以及电气、仪表槽盒走向，因此我们在会签外专业图纸的时候要全方位的熟悉自己设计的区域信息，尽量避免各专业之间的碰撞。
3.结束语
通过亲历石油化工装置的设计，以及在设计过程中碰到的问题和施工现场反映的问题，要求我们不光要对自己的专业精通，相关专业的基础知识和工作流程也要有深入的了解，在设计阶段严格遵循规章规范，协调好各个专业的关系，委托资料的接受与提交以及最后的会签都应有严格的把关，尽量避免专业之间互不沟通发生的错漏碰撞，减少不必要的误工和返工造成的投资。
参考资料:
[1] 张德江，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，1994
[2]石油化工企业设计防火规范 GB50160-2008
[3]石油化工工艺装置设备布置设计通则 SH3011-2000
作者简介：
韩彩霞 工程师 1988年石油加工专业毕业，工作以来一直从事石油化工装置的管道设计和施工工作
关键词：设计委托；设备；平台；会签；
一套完整的石油化工装置是由多专业、多学科共同设计完成的，管道设计专业作为工程设计中的主体专业，在整个设计过程中起着承上启下的枢纽作用，其设计水平的高低直接影响到装置的整体风格，对于装置的外观、操作、检修和安全起着重大的作用。
1.设计委托
管道设计专业是根据工艺、总图和自控等专业的委托，遵照设计的相关规范和设计原则进行工作的。管道设计专业在提供委托的时候，不仅考虑管道设计，还要根据设备、平台、仪表、电气等各专业的要求统筹安排。
1.1立式设备的管道偏载、裙座高度委托
裙座高度是根据工艺流程的要求和设备平面位置来确定，塔底抽出管与泵相连时，塔的安装高度应根据塔底泵所需要的汽蚀余量确定，还应兼顾管桥的层高；塔底安装热虹吸式重沸器时，塔的安装高度应满足塔底最低液面与重沸器顶面有足够的标高差，以保证重沸器在操作时的正常循环，来确定塔的裙座高度；管道的偏载内容应包括所有附塔管道的荷载位置、承重点标高和承重点距离设备外壁的尺寸，这些都是确定设备壁厚和设备地脚螺栓的重要依据；
1.2设备的工艺开口方位委托
应根据工艺专业委托，充分考虑其工艺过程和操作的可能性，分为操作侧（即装置的检修侧）和管道侧（即装置的管廊侧），设备各侧线的管嘴均应开在塔器的操作侧，其作用是能够使管道和设备连接的法兰有一个可以检修和操作的平台，如果无法兰连接的管嘴可开在管道侧，塔顶油气管道一般开在头盖顶中心。开在设备顶部的管嘴伸出高度应按照设备的条件，如是否保温，是否设置平台等，开口法兰面的底部伸出高度应高于平台面100mm以上，这样既可以方便法兰拆卸，同时可以使得在开工初期8字盲板的拆装，下面是设计时其中一个塔顶平台的计算委托标高;如图2
A-设备保温 60mm
B-最小间距(一般取35mm)
C-平台型钢高度+钢格栅，取经验值16a 160+32=192mm；
D-平台开口保护套管28mm
E-100mm。
计算管嘴伸出高度=415mm 圆整委托高度420mm
由于平台型钢选型为角钢110X70X8 所以，此塔的管嘴伸出高度完全满足要求。
1.3仪表管嘴开口
测量仪表的开口需要与平台统一考虑，为了抽出和安装热电偶，其开口的前方应保证最小空间600mm；测压元件有根部阀，外部连接的液位测量器与设备之间均有阀门切断，应布置在便于监视、检查的位置，需要用梯子操作时，应安装在梯子的右侧；玻璃板液位计安装应能够观测，特别是塔底液位测量范围大，玻璃板数量多，经常穿平台，所以把玻璃板设在靠平台的外侧，以避免液面计穿平台。
1.4设备平台的委托
凡在塔顶有人孔、起重吊杆、放空阀、安全阀或在操作侧有人孔、手孔、阀门、法兰、采样、仪表管嘴等需要操作和检修的位置均应设置平台；成组布置的塔宜设联合平台，可设计为切线或扇形联合平台。平台的设置应以满足操作和检修安全、方便通行、节省投资为原则。成组布置的塔的联合平台的梯子应采用45度斜梯；塔上各层平台的标高应依据人孔、手孔、管道进出口管嘴的高度、阀门及仪表管嘴的安装高度和操作需要确定。两层平台之间的最小净空不得小于2.2m，两层平台的高度差宜为4m左右，最低层平台离地面高度至少应高出地面3m。
1.5设备基础的委托
根据管道规划向结构专业提供基础委托，设备基础应充分考虑管道最低管件的高度，如换热器和卧式容器，下部接管都有排凝口，排凝口再接漏斗，见图1所示，因此计算基础标高时就要把所有的结构尺寸及间隔空间考虑进去。
下图中的基础计算1033mm 圆整后取值1050mm
塔和立式容器的基础最低为200mm，主要依据是不能让基础底板长期承受液体浸泡。
1.6.结构框架的委托
装置中的冷换设备按照工艺流程要求或数量较多时宜布置在构架上，操作介质为有毒或腐蚀性的冷换设备集中布置在地面，卧式容器和其它冷换设备可布置在构架上层，框架设计一般采用二至三层，最多不超过四层，层高设计应与管桥标高统一考虑。在設计过程中，结构专业的委托可以分版次提供，第一次可以把框架层数、标高、设备位置和荷载、以及作用在框架上的荷载先行提出，结构专业可以依据材料进行框架基础设计；待管道规划到一定深度，向结构专业提供上部结构委托，内容包括设备的定位尺寸、荷载，检修需要的空间、设备零部件荷载承重区，管道的支架荷载点，管道穿越平台的开洞位置和大小等；为了便于操作、检修、安全通道、设备平台和构架、管桥检修通道及厂房之间应尽可能采用联合平台，构架的主要梯子和操作频繁的梯子应采用45度斜梯。
2.专业会签
各专业根据管道设计专业的委托进行设计，设计完成后，需要管道设计专业来确认与委托资料是否相符。管道设计专业会签是一个细致的工作，因为各专业有自己的设计规范，除了满足管道设计专业的委托要求外，还要增加很多附加的设施，例如设备平台，如果设备平台过宽，设备专业设计的平台支撑梁就会很高，这样有可能就不能满足平台标高之间的最低要求，就需要重新调整平台标高，还有结构的梁、斜撑等，都有可能阻碍设备间的操作通道和管道布置以及电气、仪表槽盒走向，因此我们在会签外专业图纸的时候要全方位的熟悉自己设计的区域信息，尽量避免各专业之间的碰撞。
3.结束语
通过亲历石油化工装置的设计，以及在设计过程中碰到的问题和施工现场反映的问题，要求我们不光要对自己的专业精通，相关专业的基础知识和工作流程也要有深入的了解，在设计阶段严格遵循规章规范，协调好各个专业的关系，委托资料的接受与提交以及最后的会签都应有严格的把关，尽量避免专业之间互不沟通发生的错漏碰撞，减少不必要的误工和返工造成的投资。
参考资料:
[1] 张德江，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，1994
[2]石油化工企业设计防火规范 GB50160-2008
[3]石油化工工艺装置设备布置设计通则 SH3011-2000
作者简介：
韩彩霞 工程师 1988年石油加工专业毕业，工作以来一直从事石油化工装置的管道设计和施工工作