范衛(wèi)兵

摘 要：文章介紹了化工廠設計過程中，泵的配管設計與一些現(xiàn)場中泵管道安裝出現(xiàn)的問題。主要講了泵的出入口管道的配管設計需要注意的事項。為其他設計人員對泵配管的設計提供參考。

關鍵詞：泵；入口管道；出口管道；現(xiàn)場問題

雖然泵的管道設計，在參考書本上說得比較多，但在設計過程中，可能由于經(jīng)驗的問題，會遺漏一些要點，導致在現(xiàn)場安裝，試車，開車過程中出現(xiàn)問題，而導致施工現(xiàn)場返工。本文主要列舉在泵配管設計中，重要和容易忘記的部分并加以補充和說明，以及加上了本人對于泵的管道設計的建議與看法?；ぱb置中的原料、產(chǎn)品、回流、中間產(chǎn)品、溶劑等液體物流的輸送，都要靠泵來完成。因此泵在石油化工裝置中占有重要的地位。本人經(jīng)歷的項目，都需要有泵這種輸送設備。無論是在工藝物流區(qū)，或者在公用工程區(qū)和消防輔助設施，都需要泵來輸送物料。

1 一般要求

1.1 充分理解泵的管道流程，了解泵型。在滿足工藝要求的前提下，還需要考慮泵正常運行及維修檢查等工況下的操作要求。

1.2 泵是回轉(zhuǎn)機械，屬精密機械，一旦受到外力作用，會發(fā)生變形、振動、和噪聲，是軸承燒毀和損壞的主要原因。應充分考慮熱膨脹對泵出入口管道的要求，以減少管道作用在泵管嘴處的應力和力矩。一般制造廠規(guī)定了泵嘴允許的數(shù)值，這是實際設計泵管道時的依據(jù)。

1.3 在充分了解管道柔性的前提下，設計時應盡量使進出口口管道最短，同時要考慮管線，閥門手輪不影響其維修和檢查。

1.4 對于水平吸入的離心泵，當進口管有變徑時，偏心異徑管與泵的進口間宜設置一段直管段，當管道從下向上進泵時，應采用頂平安裝；當管道從上向下進泵時，宜采用頂平安裝，并在低點設置放凈；但輸送含有固體介質(zhì)或漿液時，水平管段上偏心異徑管應底平安裝。

1.5 在布置泵的管道時，要注意在泵體的上方不要有管道，以免給泵在檢修時帶來不方便。也不要在泵的正面敷設，以免妨礙拆卸泵。泵要排列成行，并盡量減少管道長度，但要考慮管道熱漲的自補償。

1.6 管道布置必須遵守安全及環(huán)保的法規(guī)，對防火、防爆、安全防護、環(huán)保要求等條件進行檢查，以便管道布置能滿足安全生產(chǎn)的要求，滿足各種物料和各種設備的防火間距要求。

1.7 往復泵的管道布置不應妨礙活塞及拉桿的拆卸和檢修。

1.8 泵的排液、放空及過濾的排污，可設地漏，地漏直接接至埋地排污管。

2 泵入口管道

2.1 在石油化工裝置中，易蒸發(fā)的液體是很詳見的。泵的吸入管必須有一定的液柱壓頭。以免發(fā)生氣阻，使泵不能正常工作。當泵的吸入口阻力太大時，泵易抽空，因此設計入口管道時，必須滿足凈正吸入壓頭的要求。為防止汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生，泵吸入管系統(tǒng)的有效汽蝕余量，最少是泵所要求汽蝕余量的1.2～1.3倍，當塔或容器的最低液面與泵入口中心線高差確定后，為提高有效汽蝕余量，應減少管道系統(tǒng)的阻力，即盡量縮短管道當量長度。

2.2 由于吸入管系統(tǒng)氣體的積聚，也會產(chǎn)生汽蝕，因此吸入管道中途不得有氣袋，如難以避免，應在高點設放氣閥。對于輸送密度較小的液體，應使泵的吸入管道帶有坡向。泵入口變徑管的安裝，也應注意避免氣體積聚，產(chǎn)生汽蝕。

2.3 含有固體顆粒的管道，為避免顆粒沉降堵塞管道，泵的分支管可采用大坡度連接或45度連接，閥門盡量靠近分支處安裝。

2.4 為防止偏流、旋渦流而使泵性能降低。通常單側(cè)吸入口處如有水平布置的彎頭時，應在吸入口和彎頭之間設一段長度大于三倍管徑的直管段；如果是雙側(cè)吸入口的離心泵，為使泵軸兩側(cè)的推力相等，葉輪平衡，吸入管道應有一段直管段。當吸入管道與泵軸平行，在同一平面與泵連接時，泵吸入口法蘭前方需要有至少七倍管的直管段。以防止由彎頭引起介質(zhì)偏流，從而降低泵效率和損傷葉輪。

2.5 為防止雜物進入泵內(nèi)應在泵入口管線上安裝粗濾器。泵進口管道上的過濾器周圍應有濾網(wǎng)抽出的空間，若在泵進口設置臨時過濾器時，進口管道應設置一段帶法蘭的短管，并應備一個與臨時過濾器同厚的墊環(huán)。

2.6 泵入口靠近供液罐時，應考慮不同基礎的沉降差可能危害泵接口，此時，管段應有足夠的柔性，并合理確定支架位置，或者考慮增加軟管。

2.7 泵入口切斷閥的設置，泵入口切斷閥主要用于切斷流體流動，因此，切斷閥應盡可能靠近泵入口管嘴設置，以便最大限度的減少閥與泵嘴之間的滯留量。

3 泵出口管道

泵的出口管道雖不像入口管那樣影響泵的性能。但是，管系的閥門安裝，壓降和熱應力，仍須認真考慮。

3.1 為防止泵的流體倒流引起泵的葉輪倒轉(zhuǎn)，泵出口宜裝有止回閥。止回閥的選型要看管道的安裝條件。

3.2 泵出口管道上的異徑管應靠近泵的出口。

3.3 泵出入口處，要有一段短管，以便于拆卸。

3.4 壓力表：泵出口壓力表，應安裝在泵出口與第一個切斷閥之間的管道上且易于觀察之處。

3.5 溫度計安裝：在有備用泵的場合，停運側(cè)的泵成了死區(qū)，因此溫度計應安裝在兩臺泵合流的管線上。

3.6 往復泵出口管道的跨距應減少，并增加管架的剛度。

3.7 泵進口管道上的管架布置應滿足泵檢修時支撐的要求。

4 管架

泵的管道支吊架的設計也是保護泵的一個非常重要的措施。管架能減少管道的震動和噪音。

4.1 在泵的出入口管道的第一個管架，要求是可調(diào)的固定架。因為無論是泵，還是管架，在施工的過程中，基礎都會不斷沉降。當管道配上去，而管架，或者泵發(fā)生沉降了。泵的出入口與管道就不能對齊了。這樣會另泵的管口應力增加。這個時候就需要調(diào)整管架的標高，來與泵口對齊。可調(diào)支架的做法有很多種，各種規(guī)范都有它們的特點。

4.2 對于大型泵溫差大的管線進出口，為減輕泵嘴的受力而設置的支架，應盡量使約束點和管嘴之間的相對伸縮量小。

4.3 為防止往復泵管道的脈動，應縮短管道支架之間的距離。盡量采用固定支架或彈簧支架，不宜采用吊架。

4.4 泵的其它管架，都要考慮管線的位移方向，不能向泵的方向位移，應反方向位移，用其它直管段吸收應力。對于附屬管道支架的設置，以不給接口處施加外力為原則。

4.5 為檢修泵而需拆下管道時，管道支架應取易拆裝的形式和結(jié)構。

4.6 為使泵體少受外力的作用，應在靠近泵的管段上設置恰當?shù)闹?、吊架，或設置必要的彈簧支、吊架。做到泵移走時管道不加臨時支架。

4.7 未經(jīng)泵制造廠許可，不得在泵底座上安裝支架。

5 結(jié)束語

雖然泵的配管設計在石油化工裝置中，會接觸較多的內(nèi)容，但不能因此而放松，對每臺泵的管道設計，都要用心對待。圖紙沒有質(zhì)量問題，能為現(xiàn)場施工提供有效的技術支持，也為業(yè)主的進料運行提供有利的條件。泵的配管雖然簡單，但按照現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，各種類型的泵，還有自己的特性，雖然設計人細細的了解和深化。

參考文獻

[1]宋繼江，趙金立.全國壓力管道設計審批人員培訓教材[M].中國石化出版社，2011.

[2]張德姜，王懷義，劉紹葉.石油化工裝置工藝管道安裝設計手冊[M].第一篇，設計與計算中國石化出版社，1992.