某污水处理站仪表及管道支架布置

杨珍珠 唐冬云

(湖北省工程设计研究院，湖北 武汉 430071)

1 引言

污水处理站常见的仪表主要有压力表、温度计、流量计、控制阀等，各种仪表均有对应的安装要求，包括水平安装或竖直安装、介质流向、管道充满度、上下游直管段、操作检修等要求。配管中，尤其空间紧张时，需综合考虑布置，避免仪表精度受影响。而管道支吊架正确型式的选用利于管道的安全稳定。

2 项目概况

该污水处理站为两级石灰沉淀法处理高浓度含氟含磷污水，位于东南亚，气温较高，布置多为露天或框架型，相关仪表和支架需考虑环境因素的影响。

3 工艺流程

项目进水为2级pH调节，一级沉淀出水大部分回用，二级处理中投加混凝剂硫酸铝，少量石灰，用氢氧化钠调节碱度，投加絮凝剂PAM，反应去除剩余的氟和磷酸。

污泥用真空转鼓过滤机脱水，石灰为熟石灰粉干法封闭储存，即时配制新鲜石灰乳。

4 仪表布置

项目涉及的仪表主要有压力表、温度计、流量计、控制阀等。

4.1 温度计、压力表

插入式温度计对流体有干扰，压力测量要求较高的部位，插入式温度计设在压力表下游。

4.2 流量计

流量计常见的有电磁流量计、转子流量计、孔板流量计等，其安装要保证前后直管段要求。

电磁流量计安装在垂直或水平管道上，优先垂直安装，以防沉淀物堆积到电极上影响精度，垂直安装时介质流向自下而上。

转子流量计安装在垂直管道上，介质流向自下而上，设旁路和旁路阀，便于锥形管和转子的拆修清洗。孔板流量计一般在水平管道上安装，也可安装在垂直管道上，安装在垂直管道上时，液体流向自下而上，若管道充满液体，液体流向也可自上而下。相关流量计典型安装如图1。

图1 流量计和控制阀组的典型安装

4.3 控制阀

控制阀常垂直正立安装在水平管道上，四周距障碍物净距应满足仪表要求。有的控制阀带手轮，顶装或侧装，需留出手轮操作空间。控制阀前后设切断阀，设旁路和旁路阀，旁路阀与控制阀错开布置，防止旁路阀泄漏污染控制阀和便于拆卸膜头。控制阀入口侧与上游切断阀之间设导淋，便于检修时泄压排液。控制阀组典型安装如图1，设计手则中提到，含固体颗粒介质的管道易堵塞，应在入口切断阀后增设过滤器或将旁通阀布置在控制阀下方。但旁路阀是常闭，需要时打开，将旁路布置在调节阀下方，平时运行中，旁路阀处易沉积堵塞。个人认为空间足够时，旁路阀应与控制阀在同一水平面内布置，哪个阀门关闭，都不易沉积堵塞。

4.4 分析取样点

分析取样点按工艺流程设在便于操作的地方，一般从管道中部引出，避免从管道底部引出，防止管道沉淀造成取样分析不准。

5 管道支架设置

5.1 管道支架设置原则

根据管道的材质、保温类型、应力情况及布置位置等因素考虑导向、限位、支撑等型式的支吊架，避免造成应力集中，同时尽量选用型式简单、便于就地取材的管架型式。沿地面敷设的管道，管道支墩一般按高出地面100mm考虑，以减少混凝土墩数量，影响美观和通行。

5.2 管道支架设置

一般的金属管道可直接放在管廊或支墩上，设导向架；对非金属管道，支架不能与管道焊，一般用U型螺栓或管夹等型式的管架；对保温管道，不能直接放在管廊或支墩上，需设支架、托架以保护保温层。

所有非金属管和不锈钢管的管壁与支架间应加3mm厚的橡胶垫，不应直接与管架接触。垂直管道上的管夹型托架，在管夹与管壁之间应加3mm厚的橡胶垫并夹紧。该项目运用到的相关支架如图2。

图2 管道支架

6 结论

根据该项目污水处理站仪表及管道支架布置设计，在以下方面需要注意：

(1)仪表布置需考虑插入式温度计对液体的扰动影响。

(2)流量计需满足上下游直管段、液体流向、管道充满度等要求。

(3)控制阀组执行机构较大，需考虑旁通管及检修阀的操作和安装空间，含固管道还需考虑防止沉积堵塞。

(4)分析取样点设于管道中部并易于操作的部位。

(5)支架型式选择尽量简单，注意避免造成应力集中。

[1] SH3012.石油化工管道布置设计通则[S].

[2] 张德姜，赵勇.石油化工工艺管道设计与安装(第三版)[M].北京：中国石化出版社，2013.

[3] 蔡尔辅.石油化工管道设计[M].北京：化学工业出版社，2004.