石油化工厂中泵配管设计与现场泵管道安装问题

张雪

摘要：在化工厂的工作生产中，液体物流的输送是通过泵来实现的，因此，泵在化工装置中的地位是不容忽视的。在项目中，输送设备都是采用的泵，不管是工艺物流区还是公用工程区的物料的输送，都是采用泵来完成的，消防也需要依靠泵来辅助完成。

关键词：石油化工厂；入口管道；泵配管设计；安装

中图分类号：S611文献标识码： A

引言

随着石油化工工业的蓬勃发展和石油化工管道设备工程技术的不断提高，石油化工管道设施逐渐趋向于长距离、网络化、高压高温方向发展，对石油化工管道工程设计、施工、检修维护人员的专业技术水平和实际操作能力要求越来越高。石油化工管道工程是一项技术性、综合性、要求比较高的行业，它在设计、施工、运行维护上的要求自然是十分严格。

1泵配管设计的基本要求

1）对于泵的类型以及管道的流程要做到充分的了解，必须要满足工艺的要求，同时要考虑到泵的运行以及检修的操作要求；

（1）挑选管材

管材挑选首先要考虑运送介质（如腐蚀性、含固体颗粒与否等）、活动状况、温度等要素，同时参照材料价格和供给情况，满意经济、安全性要求。如清水类介质选碳钢即可，腐蚀性强的物料选耐腐材料或衬耐腐衬里的钢管，而一些工作温度、压力不大的场合可用塑料管。

（2）选择介质流速

依据介质、运送状况及设备流量，从有关管内流体常用流速表中选取经济合理的流速。

（3）断定管径

管径可利用管径公式核算，也可通过流速-流量-管径算图预算，有时应直接依据设备接管材料断定。由上述三种办法得到的管子内径，应调整到相应（稍偏大）的公称直径，由有关规范查出壁厚、外径等。然后，验算流速和壁厚。公式图如下：

（4）断定管子衔接方法

衔接方法首要依据管材、管径、介质性质、压力、用途及运用状况断定。如Φ≯38mm时选用丝扣衔接，Φ45mm以上用对焊衔接，小直径水、煤气管和上下水管、压缩空气管等，且温度、压力都不高可用螺纹衔接，法兰衔接维修便利、广泛适用，但费用较高。

（5）挑选阀门、管件

首要要考虑流体特性、工作压力、要求功能（如流量调理、切换、操控等）、阻力损失和安全要素。只需堵截时用球阀、旋阀、闸阀；需调理流量或压力时用节流阀、截止阀；气体或大管且要求不严时用选蝶阀；管件原料通常与衔接的管子相一致，但商标不一样。

2）作为回转机械的一种，泵是非常精密的设备，如果受到外界力量的作用，很容易出现变形和振动、发出噪音等情况，导致内部轴承部件的破损或烧毁。因此，在设计及安装时，必须要将热膨胀这一因素充分考虑进来，减少管道对出入口泵管嘴处的作用的力矩和作用力。在制造厂中大多都对泵嘴所允许范围的作用力数值做了规定，方便设计人员在设计时能有一定的参考；

3）对于管道的柔性要做到充分的了解，尽量缩短进出口管道的长度，同时还要做到管道线路的布置与阀门手轮不会影响到其他设备的检修；

4）在管道的布置过程中，为了避免泵在检修时产生不方便，在泵的上方尽量不要设有管道。同时为了不影响后期泵的卸除，泵的正面也不能铺设管道；

5）泵的管道布置必须符合安全、环保的法规，做到防火、防爆、环保等；

6）往复泵的管道线路要做到不影响活塞及拉杆的拆除及检查维修；

7）可以设地漏连接到埋入地下的排污管，将泵的排液以及放空及过滤中污物排送出去。

2泵的入口处管道

1）在化工设备中，容易蒸发的液体是非常多见的。为了不使泵出现气阻的问题，使得其能够正常的运行，在泵的吸入管要有一定的液柱压头。因为如果泵的吸入口的阻力过大时容易造成抽空的情况发生，因此必须保证净正吸入压头的需求。为了减少或避免气浊的发生，必须确保泵吸入管系统的有效气浊余量达到要求的1.2倍或1.3倍。为了提高泵系统的有效气浊余量，尽可能的减轻阻力，可以尽可能的缩短到当量长度；

2）大量气体积聚在吸入管内也是造成气浊的原因之一，因此要尽量减少和避免吸入管道内部气袋的出现，可以采用将气阀设置在高点的方式，尽可能的避免和减少此种现象。针对密度较小的液体的输送，可以将吸入管道采用坡向的放置方法。此外，对于泵入口位置的变径管的安装也要尽量防止气体积聚造成气浊的情况发生；

3）含有固体颗粒状物体的输送很容易造成管内固体颗粒的沉积造成管道的堵塞。对于输送此类物品的管道，可以将泵分支管道采用45度方向的连接或者采取大坡度的安放，阀门的部位也应该尽可能的靠近分支端；

4）为了保障泵的工作性能，减少偏流、漩涡流情况的发生，对于有弯头水平布置在单侧吸入口位置的情况中，要在弯头和吸入口之间安置长度在管道直径三倍以上的直管；对于含有双侧吸入口的离心泵，为了达到两侧吸入口的推力相等，保证叶轮的平衡，需要将直管段安置在吸入管道内。当平行的吸入管道与泵轴在同一个平面与泵进行连接时，在泵吸入口要安置长度长于管道直径7倍的直管。进而避免弯头引起的介质偏流，影响泵的工作效率以及减少对设备的损伤；

5）泵入口处的切断阀主要的作用是将流体的流动阻断。因此切断阀在设置时应尽量的靠近泵的入口管嘴处，使得切断阀与泵嘴间的滞留量尽可能的降低。

3泵的出口管道

尽管泵的出口管道不会对泵的性能产生影响，但是出口管道阀门的安装和热力以及压降等问题在安装时也都进行充分的考虑。

1）泵内的流体如果产生倒流很容易引起叶轮的倒转，因此在泵的出口管道要装上止回阀。在选择止回阀的时候要依照管道的实际安装需求；

2）异径管的安装位置要靠近泵的出口处；

3）为了方便以后的拆卸，泵的出入口处要有一定长度的短管；

4）泵出口处的压力表在安装时应装在出口与第一个切断阀之间的管道上，便于工作人员的观察；

5）在很多场合会有备用泵的准备，这样停用侧的泵就成了一个死区，这种情况下需要将温度计安装在两个泵进行合流的管道上；

6）应当尽量的减少往复泵出口管道的跨距，对于管架的刚度也要做到提高和增加；

7）泵进出口管道的管架要能够支撑泵的检修工作。

4管架的设计和布置

管架能够减弱管道的噪音和振动，能够起到保护泵的作用，因此管架的设计和布置也是十分重要的一项工作。

1）通常情况下采用可调节的固定架作为泵的出入口管道的第一个管架。因为在施工的过程中不管是泵还是支架都会有一定的沉降。可调节固定架的采用能够协调两者的高度，做到与泵口的对齐。可调节支架有很多种做法，不同种做法有着不同的优点和特点，设计实施时可依据项目的具体情况；

2）大型泵的很多管线会存在温度差异大的问题，为了减轻此类管线的进出口泵嘴的受力需要设置支架，这时要尽量的缩小约束点与泵嘴之间的相对的伸缩量；

3）在泵的管道检修工作中需要将管架进行拆除，因此在设计实施时必须采用容易拆装的结构；

4）为了减少外部力量对泵的作用，可以在泵的管道的适当部位设置一定的支架和吊架；

5）泵在出厂时都有一定的制造许可，如果没有得到许可的情况下不能在泵的底座上设置支架。

结束语

泵的配管设计在化工装置中会涉及很多方面的内容，需要注意的方面也非常多，因此工作人员应该更加用心的对待。好的设计能够为现场的施工安装提供有力的依据。泵的配管相对来讲就简单很多，但是伴随着工业及科技的发展，不同类型、各种新型泵的出现，它们都具有着自身不同的特点，还需要设计及施工人员能够不断的去学习、去了解。

参考文献

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[2]张德姜等主编.石油化工装置工艺管道安装设计手册[M].中国石化出版社，2012

[3]陈春琴.化工工艺管道安装问题探讨[J].山东工业技术，2013（15）.