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钢铁企业综合管线设计与管理

 论文栏目:钢铁工业论文     更新时间:2018/4/26 8:51:22   

摘要:文章阐述了钢铁企业综合管线的设计要点,将钢铁企业的管线设计拆分为为综合管线设计、设计管理两个部分进行论述。通过综合管线设计原则、综合管线分类和综合管线设计三个方面来说明管线的设计方法;而综合管线的设计管理则包括综合管线平面管理、竖向管理和接口管理说明设计管理的内容。

关键词:综合管线;设计原则;设计方法;设计管理

综合管线设计是指根据管线的技术要求及场地条件,统一安排各管线的走向及空间位置,发现管线在设计中存在的矛盾,解决各专业间存在的配合问题,使各功能的管线在空间上占有合理的位置,既能满足各专业的技术要求,又整齐有序、节省层高,保证管线施工的可行性、维护管理的可靠性以及日常使用的美观性。因此,综合管线设计在钢铁厂设计中具有重要的意义。

1综合管线设计

1.1综合管线设计原则

[1]1)从整体出发,结合规划容量,统一安排,流程合理,便于检修。使各种管线在平面和立面上相互协调、合理交叉。生产性管线不宜穿越预留扩建用地。2)综合考虑各种管线的特性、用途、敷设条件、相互连接及彼此之间可能产生的不利影响。选择合理经济的敷设方式和路径,使线路短捷、适当集中。3)管线走向尽量顺直,平行于道路、建筑物的轴线;干管尽量靠近用户及支管多的一侧。4)管线之间及管线与道路、铁路尽量减少交叉,需交叉时,一般宜为直角交叉或按工艺要求的交叉角度交叉。5)改建或扩建工程中新增加的管线一般应不影响原有管线的使用,并应考虑施工要求及交通运输的正常运行。6)各种管线、管沟、管架在布置中产生矛盾时,应按下列要求进行处理:a.管径小的让管径大的。b.有压力的让自流的。c.柔性的让刚性的。d.工程量小的让工程量大的。e.新建的让原有的。f.检修少的让检修多的。g.临时的让永久的。

1.2综合管线分类

钢铁厂全厂综合管线一般分为动力管线、电力管线和给排水管线三种类别。1)动力管线:主要有煤气管、氧、氮、氩气管、热风管、蒸汽管、压缩空气管和其它的动力管组成,可共架架空敷设。2)供配电管线:主要有供配电线缆、照明线缆、通讯线(光)缆和其它用电线缆组成,可按电缆隧道、沟、槽、埋地和架空敷设。3)给排水管线:主要有工业、生活、消防等给水和工业废水、生活污水、雨水和有毒、有害废水等排水管线组成,一般敷设在不同高程的地下或共沟、共架(有压水)敷设。

1.3综合管线设计

1.3.1综合管线布置的一般要求1)埋地布置的管线中优先布置体量较大的管线,然后再考虑布置各种体量较小的管线。2)架空管线布置时应尽量考虑共用管架。3)管架应躲开埋地管线布置的范围,在可能的情况下埋地管线和架空管线应分别布置在道路两侧,以免互相影响。4)要重视道路交叉处的主干管线在同一高程上的交叉,一般是电缆隧道、沟等避让给排水管线,或者通过协商处理。1.3.2综合管线平面设计1.3.2.1各类管线在道路两侧的平面位置1)给排水管线和电力管线在道路两侧的布置。a.给排水管线布置在道路一侧、电力管线布置在道路另一侧。这种平面布置方式给排水管线、电力管线各自布置在道路一侧,方便施工,便于日后的运营管理。但是由于给排水管线种类繁多,占用通道宽度较宽,而电力管线一侧用地则相对较松,通道内管道布置不均衡。针对该问题可以在规划时根据这一特点,对道路两侧通道宽度进行调整。b.给排水管线、电力管线集中布置在道路同一侧。这种布置方式给排水管线、电力管线集中布置在道路一侧,方便管线施工时的开挖,一次性开挖即可完成所有管线的施工布线工作。但是给排水管线、电力管线集中布置在道路一侧,所有埋地管道全部集中布置在道路一侧,导致道路两侧管线布置严重不均衡;且水、电同侧不利于厂区的运营管理;同时也会增加给排水管线和电力管线的交叉,导致道路交叉口处平面位置紧张。所以一般较少有厂区采用这种布置方式。c.给水管线、排水管线分布道路两侧,电力管线布置在给水或排水管线一侧。该布置方式的优点是给水、排水管线分布道路两侧,减少了单侧给排水管线占用通道的宽度,使厂区通道两侧的管道布置比较均衡;也能够减少路口处排水检查井和给水阀门井的干涉。但采用这种方式,不利于管道的运营维护,且给水管线的阀门井、仪表井的排水无法就近解决,需要穿越道路排到对面的雨排水管道中。2)架空动力管线在道路两侧的布置。a.架空动力管线布置在给排水管道一侧。这种布置方式一般在厂区用地条件较为紧张时可以使用,将给水管道和架空动力管线平面位置重合布置,即给水管道在架空动力管线支架基础中间穿过,以节约占地。但这种布置方式在施工阶段有一定的困难,若架空管道与给排水管线施工组织不同步,则会造成后施工的一方管线施工非常困难。而在厂区用地并不非常紧张的情况下,采用将架空动力管线与给排水管线平铺敷设时则其占用通道非常大,通道的另外一侧仅布置电力管线,会通道两侧管线严重不均衡,造成厂区整体布局的不合理。b.架空动力管线布置在电力管线一侧。该布置方式在道路两侧的通道内一侧布置给排水管线,另一侧布置电力管线和架空动力管线,通道宽度相对均衡;另外与水管的埋深高低不一致不同,电力管线的埋设深度比较单一,与架空管道布置在一侧方便两种管道的施工组织。但在采用该布置形式时要注意满足架空煤气管道与电缆管或沟的最小水平净距不小于1.0m[2]的规范要求。3)给排水管线、电力管线及动力管线全部架空敷设。在极少数厂区内会采取将给排水管线、电力管线和动力管线全部架空敷设的方式。这种综合管线的布置方式存在占地小,便于检修,便于扩建,总图定位简单、准确的优点。并且在沿海或沿江建厂时采用这种方式可以节约管道地基处理的费用,在石方挖方区也可以减少施工开挖的费用。但是这种方式也存在一些问题:给排水管道架空敷设,管道推力较大,架空敷设投资费用较高;生活、生产排水管线架空敷设时,必须为压力管,厂区内需设置多处加压泵,投资增加。1.3.2.2管线间距的确定各类管线之间的间距除应满足规范的相关要求外,还应考虑以下一些因素:1)给水管线一般根据管径及净距要求确认,另外当每根管道单独设置阀门井时需考虑阀门井的尺寸。2)给水管线与排水管线以及排水管线之间的间距一般要考虑排水检查井的尺寸大小。1.3.2.3管线附属设施的布置全厂综合管线中需设置一些仪表井、阀门井、提升泵站以及阀门平台、电缆井等设施。仪表井一般设置在全厂管线与区域管线交接点附近,其平面位置建议设置在交接点的坐标处,以减少对主干管线通道的占用,同时也便于单元之间的衔接。各不同种类的给水管线的阀门井合并设置,可以减小管道布置的间距,节约用地。提升泵站等占地较大的管线附属设施在全厂总图规划布局时就应在各区域红线内划定位置,避免布置在管线通道内。

2综合管线设计管理

综合管线的设计管理可分为综合管线平面管理、竖向管理以及接点管理三个部分。

2.1综合管线平面管理

做好综合管线平面管理,首先要求设计人对整个管网系统非常熟悉,这不仅包括各种管线,同时也包括管道的各种附属设施,只有这样设计人员才能做到对整个系统的全面把控,及时发现系统中还存在哪些遗漏的地方。平面管理的要点便是全厂综合管线图纸的及时及全面更新,将整个主干通道内的所有设施都完整的反映在总图上是保证各种管道及设施不碰撞的首要前提。

2.2综合管线竖向管理

综合管线的竖向管理可以分为埋地管线的竖向交叉管理、架空管线的竖向交叉管理以及埋设过路套管几个方面。2.2.1埋地管线的竖向交叉管理全厂综合管线遍布全厂的主干道,竖向交叉随处可见。总图专业承担两个以上专业管线竖向交叉时的协调工作。面对错综复杂的竖向交叉,我们需在一项工程开始时确定总体竖向避让原则,形成统一的规定,各专业在管线设计时按照规定执行。如遇特殊情况再另行协商确定。设计人员,需要将每一个交叉处的管线竖向信息进行汇总并逐一核对,记录存在的问题请各专业设计人员共同解决。2.2.2架空管线的竖向交叉管理架空管道的竖向交叉包括架空管线之间的竖向交叉、架空管线与其他架空建、构筑物的交叉以及架空管线与道路、铁路的净空高度管理。架空管线由一个主体专业进行设计,架空管线之间的竖向交叉由主体专业处理;架空管线与其他架空建、构筑物交叉则需要总图专业设计人员确定交叉位置,并提供给主体专业协调解决;架空管线与道路、铁路交叉处的净空高度要求由总图专业提供给架空管线的主体设计专业,并核实最终的设计是否满足要求。2.2.3埋设过路套管根据现在建设项目的特点,一般为了项目建设的需求会提前实施厂区道路的部分结构,这就要求我们在前期做好全厂综合管线方案,合理集中的埋设过路套管以减小路面破坏范围。

2.3综合管线接点管理

大型钢铁厂的综合管线交接点涉及到多个单位和人员,交接点资料也是不断的更新、变化,这样的多变性和复杂性往往会导致一些设计问题的出现。面对这样的问题,总图管理人员需要制定详细而又清晰的交接点信息管理表格,包括接点坐标、管道种类、管径、标高以及收到相应资料的日期。同时要求我们在收到资料的当时就对资料进行整理并立刻发出给相关的专业进行同步处理。另外加强会签管理制度也是保证交接点不出问题的重要保证措施。

3结语

总的来说,综合管线设计是一项繁琐的工作,为了将这些错综复杂、要求不同的管线统筹安排,合理组织好各种管线的路由,协调好管线之间、管线与其他设施之间在平面和竖向的相互关系,设计者必须详细了解各管线的用户和特性,熟悉管线布置的技术原则和要求,并通过综合分析,密切磋商和进行必要的技术经济比较,才能真正做好这项工作,才能最终使得管线布置既符合安全、防火、卫生等规定和满足施工、检修的要求,又力求管线顺直、短捷、投资最省、占地最少。

参考文献:

[1]GB50603-2010.钢铁企业总图运输设计规范.北京:中国计划出版社,2011.

[2]GB51128-2015.钢铁企业煤气储存和输配系统设计规范.北京:中国计划出版社,2015.

作者:王瑞 单位:中冶赛迪上海工程技术有限公司

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