浅谈化工企业室外给水排水工程设计.pdf

2010,20(2)
刘玮等浅谈化工企业室外给水排水工程设计
浅谈化工企业室外给水排水工程设计
刘玮”关乐大连大化工程设计有限公司大连116031
摘要介绍化工企业室外给水排水工程设计中管道布置、管材选择、排水管沟的计算和金属管道外
防腐等。
关键词化工企业给水排水管道设计
在化工工程设计中,室外给水排水管(渠)积,m2;v为流速,m
道工程设计(以下简称室外管道设计)有使用
排水管渠的流速为
周期长、检修和改造难度大、发生事故不易察觉
等特点,因此,在满足现有设计规范前提下,设
计的安全性、合理性和实用性显得尤为重要。
式中,R为水力半径,m;I为水力坡降;n为粗
糙系数。
1安全性
水力半径为:
R=A/X
)室外管道设计应考虑结构基础对其的
式中,X为湿周
影响。应尽量避免管道布置在建构筑物、管架和
通过上式可推出排水管渠的流量为
铁道基础的压力传递范围内。否则会危及建构筑
物、管架和铁路的安全,同时建构筑物的沉降也
会危害到给水排水管道的安全,尤其在湿陷性黄
由上式可看出,对于相同类别、相同水力半
土地区,室外给水排水管道应尽量远离建构筑径(由排水沟的宽度和深度決定)的排水沟,
物;室外管道如果先施工,结构基础后施工,将水力坡降决定排水能力。但由于施工误差,往往
很难避免破坏管道及管道基础。
难以保证设计的水力坡降。此外,排水沟壁的粗
2)室外管道设计应考虑建筑塔吊的影响,糙程度、自然水体对排水沟的顶托作用以及沟底
管道布置时应根据建筑物施工的要求,避免塔吊的碎石和淤泥都影响排水沟的排水能力。因此,
基础占用给水排水管道位置,否则,给排水管线排水沟的设计坡度应大于理论计算值,设计坡度
会因塔吊基础而拐角太多,影响流速,淤积最好取理论排水量的1.5~2倍较为安全。
管道。
(3)管道布置时应考虑其用途、性能等,
2合理性
避免不良影响。污水管道或化粪池等离生活用水
化工企业室外给水排水管道应尽量敷设在绿
管较近,要避免污染生活用水;金属管与直流电化带和人行道下,避免将其敷设在物流或消防通
力电缆靠得过近,会造成金属管道腐蚀等。
道以及大型机动车道下,这样不但便于管道的检
(4)化工企业的排水沟的水量一般较大,修和改造,而且可减少管道检修和改造时对道路
因此排水沟设计的安全性尤为重要。
交通的影响
根据《室外排水设计规范》CB50014
由于工艺要求,部分管道需架空敷设时,应
2006,确定排水管渠的计算公式。
考虑物流运输、更换大型设备的交通运输、人行
排水管渠的流量为
交通、建筑物自然采光及美观等要求。
化工企业室外给水排水管道较多、管径较
式中,Q为设计流量,m/s;A为有效断面面大、管道种类较复杂,应采用水平单层布置,不
刘玮:助理工程师。2005年毕业于辽宁工程技术大学给水排水工程专业。一直从事给水排水工程设计。联系电话:(0411)
62612288-8306,E-mail:liuweiop@126.como
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CHEMICAL ENGINEERING DESIGN
化工设计2010,20(2
要上下重叠。可以考虑将部分耐压或检修维护周涂层作化工企业给水排水金属管道埋地敷设的外
期长的管线敷设在道路中心,并尽量避免管道间防腐。石油沥青防腐涂层结构是传统的防腐措
的互相交叉;同时管道间距还要保证施工方便以施,其优点是成本较低,缺点是在施工现场加热
及日常维护管理时,不会损坏相郐的地下管道和石油沥青既不方便又污染环境,而且使用寿命较
建构筑物基础。
短,已逐渐被环氧煤沥青防腐涂层结构所取代。
在选择管材时,除湿陷性黄土地区或远距离
环氧煤沥青防腐涂层结构是一种施工简便,
直线输水外,压力管线不要选择承插管,可以减但费用稍高的防腐措施,且对施工时的环境温度
少管道支墩对其它管线和给水排水构筑物的影有要求,北方地区冬季施工时不宜采用环氧煤沥
响,以便于今后的改扩建。
青防腐涂层结构作为金属管道外防腐。
实用性
4结语
如果化工企业的生活用水比较分散,生活、
在化工企业室外管道工程设计时,应及时与
生产和消防各为独立系统,生活给水管网最好布业主沟通,了解企业未来发展的构想,同时要与
置成环状,并尽量与消防管线同沟敷设,这样材工艺、总图和结构等专业协调配合,做到在不影
料和施工费用不会增加很多,却能保证供水系统响工艺流程的情况下,优化管道设计。
的安全性,以及今后扩建时,可提高新装置的用
参考文献
水可靠性。
由于多年生产,化工装置区土壤中往往含有
GB50013-2006,室外给水设计规范{[S
各类酸、碱、盐会严重腐蚀埋地敷设的金属管
2GB50014-2006,室外排水设计规范[S
道,因此应提高埋地敷设的金属管道外防腐等
CB50015-2003,建筑给水排水设计规范(S
CB50268-2008,给水排水管道工程施工及验收规范
级,保证其使用年限。
目前,普遍采用石油沥青或环氧煤沥青防腐
收稿目期2010-03-01)
(上接第22页)
降低。但由于摩擦系数按平均粘度、平均速度査
取,摩擦阻力降计算存在一定的偏差。
5结语
3.3系统压力降分配
)管道系统阻力降的计算是系统优化设
冷剂丙烯在用户处一般均设有调节阀,其压计、降低能耗的关键设计程序之一。气液两相流
力降一般为管道系统压力降的30%~60%,而阻力降的设计需要计算,更需要实践的验证。
在复杂系统中冷剂往往需供给多个用户,而其布
(2)当重量气化率约为5%时,丙烯冷剂输
置各不相同,冷剂管道中调节阀的压力降设计起送阻力降的计算,可采用《石油化工设计手册》
到关键的管道阻力降调节作用,如在本文计算的第4卷5.4.8介绍的计算方法2,但存在负偏差。
压力降系统中调节阀压力降减小约为20%,就
(3)应注意系统阻力降和调节阀阻力降的
不会出现冷剂不能输送到用户的现象,同时也可分配,确保系统设计的最优化,以达到经济、合
保证调节阀的可调节性。
理的设计理念。
建议
参考文献
气液两相流阻力降的计算与单相流相比存在
王松汉.石油化工设计手册,第4卷工艺和系统设计
M].北京:化学工业出版社,2002.
许多复杂因素,为了方便工程设计,简化计算过
张徳姜,王怀义,刘绍叶,石油化工装置工艺管道安装
程,建议丙烯冷剂两相流阻力降计算可采用
设计手册(第一篇)设计与计算(第三版)[M],北
《石油化工设计手册》第4卷5.4.8介绍的计算
京:中国石化出版社,2007
方法2,设计条件按最不利情况考虑的同时,应
(修改回稿2009-07-25)
考虑15%~20%的设计安全系数。