朱一凡

(中国建材国际工程有限公司，上海 200333)

在我国经济飞速发展的情况下，工人的精神需求也越来越受到注重。现在的玻璃厂，不仅看重效益，亦看重员工的健康与安全。合理的管网布置，既能减少安全隐患，亦可以藏管道于厂区，使得整个玻璃厂更加美观，使工人心情愉悦。

在玻璃厂内，公用工程不仅仅有热力专业，给排水、电气等专业亦需要空间布置其管道、电缆。所以，协调是布置好管网的第一步。考虑到管道线路所在地区的气象、水文地质、地形地貌等之后，向总图专业提出走向，待其进行汇总后，确定走向，即可进行下一步。

管道的敷设方式需要因地制宜。一般采取的方式有两种：架空敷设或者埋地敷设。厂区若多马路、多石方，以及标高差较大，宜采用架空敷设。若用气点距产气的车间很远，且管道数量较少，宜采用埋地敷设。

2.1 架空敷设的一般原则

1)架空敷设时要先定下管架的宽度。管架的宽度由管道的直径及管道之间的净距决定。不同介质的管道，对于净距的要求也不同。

无毒、无爆炸危险的介质，要求较低，例如压缩空气、氮气、蒸汽。压缩空气与蒸汽无论是在压延线还是浮法线中，都有广泛应用；
氮气适用于浮法线，给铣槽做保护气及吹扫气。这三种介质的管道，水平与交叉净距都只需≥0.1 m[1]，便于安装即可。

有爆炸危险的介质，例如氢气、氧气、天然气。这三种介质互相之间的水平净距需≥0.5 m，交叉净距都需≥0.25 m，与热力管道之间的水平与交叉净距都需≥0.25 m[2,3]。有毒介质，例如氨气、液氨。这两种介质因缺少相关规定，为了安全考虑，也参考氢气的间距要求。

综合考虑，若一层管架当中，含有有毒、有爆炸危险的介质的管道，可将此管道布置于管架最边侧，从而减小管架的宽度。

2)支架的数量。架空可以分两种，一种是沿独立管架敷设，一种是沿墙敷设。合理地走向能大幅减少土建及材料的成本。

在厂区或者建筑区的干道上，宜设支架，管道沿支架敷设。不同管径、输送介质的管道，其跨距也不同，常规管径的跨距详见表1。

表1 厂区架空管道允许最大跨距表

普通支架相连，可做成桁架，两种形式各有优劣。支架造价少，且层数可灵活考虑，但是受到管道的跨距限制，若管道直径偏小，支架的个数会明显增多，且不方便跨马路布置。桁架是利用钢梁将两个支架相连，便于在梁上按管道的跨距要求设横档来做支撑，不受管道跨距的影响。这样，可使支架数量减少，管架看起来整洁美观。但是由于钢材的增加，成本会略有提高。若施工单位未在横档上设支撑，桁架也会失去作用，需要现场人员多加注意。

倘若用地比较紧张，没有办法在地面上立支架，便会考虑沿墙敷设。可利用皮带廊、车间立柱等设支撑。为了美观，管道布置在车间内部。这样做能节省空间，但是有几点需要注意：一是在其他专业的厂房内敷设管道，需要提前沟通，防止互相碰撞。二是若管道内的介质是氢气、氧气、天然气等有爆炸危险的气体，不能沿非用气车间外墙敷设。

3)架空敷设时要考虑高度。首先，是管道与地面的距离，应满足人、车的通行要求。架空管道的管底至人行道路的垂直距离一般不小于2.5 m。管道穿越马路时，考虑到车的通行，管底至厂区马路路面的垂直距离一般不小于5.0 m。沿墙的管道，需满足不挡门、不挡窗。其次，若敷设管道数量过多，考虑做双层设置三层方案，支撑间的净距不宜设置过高，既不美观且增加结构设计推力的难度。

4)确定管道的顺序。安装程序可按照下列层次参考：(1)氧气管道宜布置在其他管道外侧，并宜布置在燃油管道上面。(2)氢气管道宜布置在其他管道外侧并在上层。(3)燃油管道、蒸汽管道宜布置在管架最下面。

2.2 燃气管道埋地敷设的一般原则

在玻璃厂中，埋地是热力管道比较少有的走管方式，一般适用于去往居住区的天然气管道。玻璃厂内的燃气管道设计压力一般为0.4～1.6 MPa之间，属于次高压燃气管道。

埋地时，不得从建筑物和大型构筑物的下面穿越，不包括架空的建筑物和大型构筑物(例如立交桥等)。

埋地燃气管道穿路时，根据道路用处不同，要求的深度也不一样。玻璃厂内一般有车行道及非车行道(含人行道)。埋设在车行道下时，覆土厚度(路面至管顶)不得小于0.9 m；
埋设在非车行道下时，覆土厚度不得小于0.6 m。对于穿马路的管道，还应设套管。套管内径应比燃气管道的外径大100 mm以上，两端密封。套管的端头距离道路的边缘不应小于1 m，重要的套管端头宜安装检漏管。

2.3 管道热补偿

在热力管网布置中，还需要注意的一点就是输送高温介质的管道，在生产过程中，会有热胀冷缩的现象。为使管道能够在热状态下安全和稳定，减少发生热胀冷缩时所产生的应力，管道受热时的热伸长量应该要考虑设补偿。进行补偿设计时，应先计算热伸长量，即

ΔL=Lα(t1-t2)

式中，ΔL为管道热伸长量，cm；
L为计算管长，m；
α为管道的线膨胀系数，cm/(m·℃)；
t2为管道内介质温度，℃；
t1为管道内设计安装温度，℃，可取用20 ℃[4]。

管道布置时，可通过利用管道本身的自然弯曲(柔性)来补偿管道的热伸长，这种方式叫自然补偿。注意，管道的弯曲转角要小于150°，且管道的臂长也不宜超过25 m。

常见的自然补偿有三类：L型直角弯、Z型折角弯和空间立体弯。在玻璃厂中，常用的是L型补偿，而利用支架的高差，也可以比较容易的做出Z型补偿。

在无法利用自然弯曲进行补偿的时候，可增设补偿器。常用的补偿器形式是方型补偿器。它是由四个90°的弯头组成。方型补偿器的两端需设置导向支架，导向支架到补偿器外伸臂的距离称之为自由臂，一般为40倍公称直径的长度。

补偿器在安装的时候，必须先进行预拉伸，拉伸量由介质的温度决定：小于250 ℃时，为热伸长量的一半；
250～400 ℃时，为热伸长量的70%。

2.4 管道除锈及防腐

管道安装完毕，应做防腐处理，要求见表2。架空管道防腐施工及验收参照《石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规范》SH/T3022—2011。

表2 管道除锈等级和涂漆要求

2.5 保温措施

设计管网时，部分管道需要采取保温措施，设计应符合减少散热损失、节约能源、满足工艺、保持生产能力、提高经济效益、改善工作环境、防止烫伤等基本原则。

热力管道在玻璃厂厂区内的敷设在符合规范的前提下，并无太大限制，但是如何合理地去敷设，降低成本的情况下还能美观，就是一门学问。只要充分考虑以上的内容，合理设置支架的高差，管网就不再杂乱，而会变成一道美观的风景线。

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