• 人孔

  
  

輔助設(shè)備

本詞條由“科普中國"科學(xué)百科詞條編寫與應(yīng)用工作項(xiàng)目 審核 。

人孔是指用于人員進(jìn)出設(shè)備以便安裝、檢修和安全檢查的開孔結(jié)構(gòu)。主要由短筒節(jié)（或短管）、法蘭和帶把手的人孔蓋組成。從安全檢查考慮，壓力容器要求開設(shè)的人孔數(shù)及其最小尺寸見“檢查孔"。人孔材料有碳鋼和不銹鋼。按受壓情況人孔分為常壓和受壓人孔；按形狀人孔分為圓形、橢圓形和矩形人孔，矩形人孔僅適用于常壓設(shè)備；按安裝位置人孔分為水平和垂直安裝人孔；人孔蓋固定方式有迥轉(zhuǎn)蓋和吊蓋；人孔開后速度有普通式和快開式，人孔結(jié)構(gòu)和尺寸一般都已標(biāo)準(zhǔn)化，可參照有關(guān)手冊選用或設(shè)計(jì)。  

• 中文名

• 人孔

• 外文名

• manhole

• 材    質(zhì)

• 304,316L不銹鋼鋼板或者碳鋼

• 類    型

• 緊急泄壓人孔、罐頂人孔等

• 應(yīng)    用

• 鍋爐、下水道

簡介

人孔是安裝在儲(chǔ)罐頂上的安全應(yīng)急通氣裝置，通常與防火器、機(jī)械呼吸閥配套使用，既能避免因意外原因造成罐內(nèi)急劇超壓或真空時(shí)，損壞儲(chǔ)罐而發(fā)生事故，又有起到安全阻火作用，是保護(hù)儲(chǔ)罐的安全裝置，特別適用于貯存物料以氮?dú)夥忭數(shù)墓绊敵汗?。具有定壓排放、定壓吸入、開閉靈活、安全阻火、結(jié)構(gòu)緊湊、密封性能好、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。

人孔分為緊急泄壓人孔、防爆阻火呼吸人孔、罐頂人孔、罐壁人孔和帶芯人孔等。

人孔一般由304、316L不銹鋼鋼板或者碳鋼制作而成。

構(gòu)造

人孔已有成型產(chǎn)品，直徑通常為600mm。人孔中心距地板一般為750mm。便于工作人員在安裝、清洗、維護(hù)時(shí)進(jìn)出油罐或通風(fēng)。

非金屬油罐的人孔設(shè)在罐頂上，金屬油罐的人孔設(shè)在罐壁最下圈板上。大都為直徑600mm的圓孔，其中心距底板750mm，為油罐清洗或維修人員進(jìn)出油罐用，又稱作道門。檢修清理油罐時(shí)刻利用人孔進(jìn)行采光和通風(fēng)。立式油罐的容量在5000m3以下時(shí)設(shè)1~2個(gè)人孔，5000m3以上的設(shè)2個(gè)人孔。人孔的安裝應(yīng)與進(jìn)出油管線相隔不大于90°。當(dāng)只設(shè)一個(gè)人孔時(shí)，應(yīng)將其置于罐頂透光孔的對(duì)面；當(dāng)設(shè)2個(gè)人孔時(shí)，其中一個(gè)設(shè)在透光孔的對(duì)面，另一個(gè)應(yīng)至少與個(gè)人孔相隔90°。

人孔應(yīng)有一個(gè)設(shè)在進(jìn)出油管右側(cè)附近，并盡量使人孔正對(duì)罐室密閉門，以便人員進(jìn)出、維修油罐和通風(fēng)接管用。

由于人孔安裝在油罐的最下層體圈上，防滲漏就顯得特別重要。要求兩法蘭結(jié)合面必須保證其平直度，無飄扭現(xiàn)象。加強(qiáng)板和法蘭應(yīng)盡量在整塊鋼板上切割而不拼接。法蘭和蓋板上加工有密封圈，在施工中要特別注意保護(hù)。密封用3mm厚石棉橡膠墊片，不允許有折裂。安裝人孔蓋板上緊螺栓時(shí)，要成對(duì)角均勻用力，以防孔蓋變形。

劃分

1、以通信管塊容量劃分

按人孔可容納規(guī)格為寬360mm、高250mm（標(biāo)準(zhǔn)的六孔管孔內(nèi)徑90mm水泥管塊，簡稱標(biāo)準(zhǔn)塊）的管道斷面管塊或單孔管道管孔內(nèi)徑90mm的數(shù)量，分為大、中、小三類。

通信管道所設(shè)置人孔的大小，應(yīng)以通信管道的遠(yuǎn)期容量設(shè)置。不應(yīng)只考慮本期建設(shè)通信管道容量。

2、以人孔的通向劃分

以人孔的通向劃分可分為直通人孔、三通人孔、四通人孔和斜通人孔，具體詳見下表1。其中，斜通人孔又分為15°、30°、45°、60°、75°共五種。每種斜通人孔的角度，可適用于±7.5°范圍以內(nèi)。

3、以人孔上覆承受負(fù)荷能力劃分

以人孔上覆承受負(fù)荷能力劃分可分為汽-20級(jí)和汽-10級(jí)兩種。 

地下綜合通信管道人孔設(shè)置建議

鐵路或馬路交越處，管道兩端要設(shè)置人孔；在管道分支、轉(zhuǎn)彎和引入處要設(shè)置人孔；在有加感箱的地點(diǎn)要設(shè)置人孔。人孔宜設(shè)在馬路坡度轉(zhuǎn)折處、街道中心花園間的橫道旁、街道轉(zhuǎn)折處、人行道上、房基線凹入的地方和接近引上桿或通信線路引入點(diǎn)。人孔不宜設(shè)在重要建筑物的門口（例如汽車庫、消防隊(duì)等）、交通要道、不牢固的建筑物附近、緊靠消火栓或水井處、屯放器材地點(diǎn)，以及有其他地下管線經(jīng)過的地方。一般說來，在直線通信管道中間設(shè)置直通人孔；在直線通信管道上有另一方向分歧通信管道時(shí)，在分歧點(diǎn)上設(shè)置三通人孔；在縱橫兩條通信管道交叉點(diǎn)上設(shè)置四通人孔；在弧形、彎曲管道折點(diǎn)上設(shè)置斜通人孔，斜通人孔有15°、30°、45°、60°、75°5種，每種斜通人孔的角度可適用于±7.5°范圍內(nèi)；在電話局出局處應(yīng)設(shè)置局前人孔，由于新建通信樓的出局管道已被電纜通道取代，不再需要設(shè)置局前人孔，故在人孔類型中沒有局前人孔。沿用通信管道引出通信樓時(shí)，可選用上述適宜的人孔類型前人孔。

地下綜合通信管道人孔設(shè)置現(xiàn)狀

地下綜合通信管道施工交工后，表面上看，主管網(wǎng)僅僅是人孔井蓋有區(qū)別，而人孔內(nèi)管孔組群方式則要參照設(shè)計(jì)圖紙中人孔分布，才可找到各自管線單位的管孔位置。因此在實(shí)際勘設(shè)中，應(yīng)嚴(yán)格按照各管線單位管孔占用斷面圖標(biāo)明本次哪家管線單位占用哪一管孔位置(在布放纜線時(shí)，應(yīng)按圖施工，同時(shí)應(yīng)將光電纜在人孔內(nèi)壁固定牢靠，先布放的光電纜固定在人孔內(nèi)壁最上端，戴上帶牌或涂刷顏色漆，以便和其他管線區(qū)別。盡管這樣，在實(shí)際布纜時(shí)，還常出現(xiàn)放錯(cuò)管孔的情況，給施工維護(hù)帶來不便"前段時(shí)間就曾出現(xiàn)兩家管線單位因相互放錯(cuò)管位的現(xiàn)象，這便影響了管線單位之間的關(guān)系；此外，還出現(xiàn)人孔井蓋蓋錯(cuò)，造成光纜不夠長，無法進(jìn)入機(jī)房或無法在位置引上的現(xiàn)象等。因此，重新審視管道現(xiàn)狀、規(guī)劃未來管道人孔設(shè)置非常重要。

地下綜合通信管道人孔方式的設(shè)置

人孔設(shè)置方式可以分為3種。（1）各管線單位獨(dú)立設(shè)置人孔。地下綜合通信管道各管線單位如果能獨(dú)立設(shè)置人孔，當(dāng)然很好，不僅施工維護(hù)方便，而且避免了人孔內(nèi)管線交錯(cuò)。但這樣的結(jié)果是，在人行道上有限范圍內(nèi)人孔設(shè)置過多且投資太大，也不利于城市規(guī)劃及發(fā)展，甚至可能會(huì)造成地下管線資源的閑置及建設(shè)資金的沉淀，影響企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。（2）同類纜業(yè)務(wù)合設(shè)人孔。根據(jù)各管線單位經(jīng)營業(yè)務(wù)的不同，可以同類纜業(yè)務(wù)合設(shè)人孔。如長線與中國電信或長線與通合設(shè)人孔，便于通信業(yè)務(wù)的銜接延續(xù)，以光纜傳輸為主的公司可以考慮合設(shè)人孔或單建人孔。網(wǎng)絡(luò)一般用于交通秩序的電子監(jiān)控，其傳輸媒介主要采用光纜，一般在十字路口四周或者丁字口兩側(cè)都要考慮設(shè)置人孔，人孔單設(shè)為好，也可以和有光纜傳輸?shù)墓竞显O(shè)人孔。（3）異類纜（即電纜類和光纜類）業(yè)務(wù)合設(shè)人孔。這樣，由于電纜、光纜外徑反差明顯，不易錯(cuò)位，便于在人孔內(nèi)壁固定盤放、引上接續(xù)。

地下綜合通信管道人孔的置放要點(diǎn)

地下綜合通信管道人孔設(shè)置既要有多種設(shè)置方式，還要考慮在人行道城建部門規(guī)劃的有限寬度范圍內(nèi)適當(dāng)位置設(shè)置好人孔，既不能占據(jù)其他管線單位的位置，又要能方便人孔設(shè)置和電光纜引上引下不交叉，這就要詳細(xì)了解合建單位的有關(guān)情況并綜合進(jìn)行分析，要對(duì)場地認(rèn)真進(jìn)行調(diào)查和實(shí)地勘察，然后仔細(xì)設(shè)計(jì)人孔的位置?；驹瓌t是：多管線單位或多電纜類業(yè)務(wù)單設(shè)或合設(shè)的人，應(yīng)置于人行道上距離建筑物近的一側(cè)，少管線或少電纜類單位單設(shè)或合設(shè)的人孔次之，光纜類業(yè)務(wù)單設(shè)或合設(shè)的人孔應(yīng)置于距離人行道道沿或慢車道近側(cè)。因?yàn)槎喙芸坠芫€單位自身經(jīng)營業(yè)務(wù)較多，纜線尤其是大對(duì)數(shù)電纜引出也較多，如果放在中間或距離道沿近側(cè)，勢必在人孔內(nèi)造成纜線交叉，給盤放、綁扎、接續(xù)都會(huì)帶來不便。 

安裝維護(hù)

人孔因位于油罐下部，人孔承受很大的液體壓力，為了防止?jié)B漏，對(duì)人孔的 安裝質(zhì)量必須嚴(yán)格要求。法蘭和蓋板上加工有密封水線，在施工中要注意保護(hù)， 以免在使用時(shí)發(fā)生滲油。每次拆下人孔時(shí)要做標(biāo)記，以免再裝時(shí)錯(cuò)位，影響嚴(yán)密性。安裝人孔蓋板上螺母時(shí)，要成對(duì)對(duì)角均勻用力，以防蓋板變形或用力不均而造成的滲油。

球罐人孔凸緣新型補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)背景

球罐人孔補(bǔ)強(qiáng)通常采用整體補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，即以全焊透焊縫將整體補(bǔ)強(qiáng)鍛件與殼體相焊。整體補(bǔ)強(qiáng)鍛件即人孔凸緣結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)中其開孔補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算通常采用GB150—2011《壓力容器》等面積補(bǔ)強(qiáng)的原則和有效補(bǔ)強(qiáng)范圍的規(guī)定。于廣彥等在編寫標(biāo)準(zhǔn)SH/T3138—2003《球型儲(chǔ)罐整體補(bǔ)強(qiáng)凸緣》時(shí)，采用等面積補(bǔ)強(qiáng)法對(duì)球罐凸緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了大量的工作，并按照J(rèn)B4732—1995《鋼制壓力容器———分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》采用應(yīng)力分析法對(duì)部分凸緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行了安全性驗(yàn)證。隨著石油化工技術(shù)的發(fā)展，新的、更低的安全系數(shù)被采用，通常的按照SH/T3138—2003進(jìn)行直接選取的方法已經(jīng)變得越來越不適應(yīng)。文中采用應(yīng)力分析法，對(duì)球罐凸緣的受力和應(yīng)力分布進(jìn)行了詳細(xì)地分析，經(jīng)過多方案的大量計(jì)算比較，提出了一種新型的球罐人孔翻邊補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)。

球罐開孔及補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）球罐開孔

為了滿足各種工藝和結(jié)構(gòu)的需要，球罐上不可避免要開孔并安裝接管或凸緣。開孔除了削弱罐體本身強(qiáng)度外，在殼體與開孔處，因結(jié)構(gòu)的整體連續(xù)性被破壞，會(huì)產(chǎn)生較高的局部應(yīng)力。開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)是影響球罐安全操作的重要因素之一，對(duì)于尺寸較小的接管開孔，通常的做法是采用厚壁管進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)；對(duì)于尺寸較大的開孔結(jié)構(gòu)，一般采用整體鍛件進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。人孔作為工作人員進(jìn)出罐體檢驗(yàn)和維修之用的重要元件，其補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)通常采用凸緣結(jié)構(gòu)。圖1示出各工程中較常用的結(jié)構(gòu)形式。

（2）球罐人孔凸緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

球罐人孔進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通常的做法為：①對(duì)于采用常規(guī)設(shè)計(jì)的球罐，人孔凸緣結(jié)構(gòu)直接按照SH/T3138—2003《球型儲(chǔ)罐整體補(bǔ)強(qiáng)凸緣》進(jìn)行選??；②對(duì)于采用分析設(shè)計(jì)的球罐，其人孔凸緣結(jié)構(gòu)直接采用或類比上述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并采用應(yīng)力分析對(duì)其進(jìn)行安全性驗(yàn)證。隨著新的、更低的安全系數(shù)被采用，采用種方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)存在安全隱患，同時(shí)也不經(jīng)濟(jì);第二種采用應(yīng)力分析對(duì)人孔凸緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動(dòng)校核的做法具有一定的局限性。人孔規(guī)格相對(duì)固定，球罐上人孔采用的尺寸多為DN500和DN600兩種。人孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)所具有的較規(guī)則的形狀和尺寸，以及裝備制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，給設(shè)計(jì)出更加合理、更加經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)形式提供了可能。按照等安全裕度的設(shè)計(jì)原則以及圖2所示的設(shè)計(jì)流程圖，經(jīng)多方案的大量比選和優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終設(shè)計(jì)出了一種滿足補(bǔ)強(qiáng)要求、應(yīng)力分布均勻、結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)省材料的新型人孔翻邊補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)。

補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果

（1）球罐人孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)采用板材卷壓沖壓翻邊的制造工藝和設(shè)計(jì)方法，與傳統(tǒng)的采用鍛件加工相比，提高了材料利用率且質(zhì)量輕，降低了成本。這種設(shè)計(jì)方法同時(shí)也可以推廣到球罐上其他大尺寸接管的補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。

（2）在同樣滿足補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的前提下，人孔凸緣補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的極限承載能力要優(yōu)于翻邊補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)，為今后進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了經(jīng)驗(yàn)。

（3）采用JB4732—1995《鋼制壓力容器———分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(2005年確認(rèn))中的5.4.2條進(jìn)行了極限載荷評(píng)定，為該設(shè)備的安全運(yùn)行提供了科學(xué)的理論依據(jù)，同時(shí)也為極限分析方法的推廣起到了積極作用。