本文介绍了石油化工厂设计过程中，泵的配管设计与一些现场中泵管道安装出现的问题。主要讲了泵的出入口管道的配管设计需要注意的事项。为其他设计人员对泵配管的设计提供参考
4006-054-001 立即咨询发布时间：2022-10-05 10:07 热度：
摘要：本文介绍了石油化工厂设计过程中，泵的配管设计与一些现场中泵管道安装出现的问题。主要讲了泵的出入口管道的配管设计需要注意的事项。为其他设计人员对泵配管的设计提供参考。
关键词：泵;入口管道;出口管道;现场问题
Abstract: this paper introduces the design process oil chemical plant, pump piping design and some live in the word of the problem of handle installation. Main told the pump gateway pipe piping design need notices. For other design personnel to pump provides reference for the design of the pipe.
Keywords: pump; Entrance valve; Export pipeline; Site issues
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
虽然泵的管道设计，在参考书本上说得比较多，但在设计过程中，可能由于经验的问题，会遗漏一些要点，导致在现场安装，试车，开车过程中出现问题，而导致施工现场返工。本文主要列举在泵配管设计中，重要和容易忘记的部分并加以补充和说明，以及加上了本人对于泵的管道设计的建议与看法。
石油化工装置中的原料、产品、回流、中间产品、溶剂等液体物流的输送，都要靠泵来完成。因此泵在石油化工装置中占有重要的地位。本人经历的项目，都需要有泵这种输送设备。无论是在工艺物流区，或者在公用工程区和消防辅助设施，都需要泵来输送物料。
一般要求
1.充分理解P&ID所示泵的管道流程，了解泵型。在满足工艺要求的前提下，还需要考虑泵正常运行及维修检查等工况下的操作要求。
2.泵是回转机械，属精密机械，一旦受到外力作用，会发生变形、振动、和噪声，是轴承烧毁和损坏的主要原因。应充分考虑热膨胀对泵出入口管道的要求，以减少管道作用在泵管嘴处的应力和力矩。一般制造厂规定了泵嘴允许的数值，这是实际设计泵管道时的依据。如果没有制造厂数据时，应符合API Std 610的要求。
3.在充分了解管道柔性的前提下，设计时应尽量使进出口口管道最短，同时要考虑管线，阀门手轮不影响其维修和检查。
4.对于水平吸入的离心泵，当进口管有变径时，偏心异径管与泵的进口间宜设置一段直管段，当管道从下向上进泵时，应采用顶平安装;当管道从上向下进泵时，宜采用顶平安装，并在低点设置放净;但输送含有固体介质或浆液时，水平管段上偏心异径管应底平安装。
5.在布置泵的管道时，要注意在泵体的上方不要有管道，以免给泵在检修时带来不方便。也不要在泵的正面敷设，以免妨碍拆卸泵。泵要排列成行，并尽量减少管道长度，但要考虑管道热涨的自补偿。
6.管道布置必须遵守安全及环保的法规，对防火、防爆、安全防护、环保要求等条件进行检查，以便管道布置能满足安全生产的要求。满足各种物料和各种设备的防火间距要求。
7.往复泵的管道布置不应妨碍活塞及拉杆的拆卸和检修。
8.泵的排液、放空及过滤的排污，可设地漏，地漏直接接至埋地排污管。
泵入口管道
1.在石油化工装置中，易蒸发的液体是很详见的。泵的吸入管必须有一定的液柱压头。以免发生气阻，使泵不能正常工作。当泵的吸入口阻力太大时，泵易抽空，因此设计入口管道时，必须满足净正吸入压头(NPSH)的要求。
为防止汽蚀现象的发生，泵吸入管系统的有效汽蚀余量，最少是泵所要求汽蚀余量的1.2~1.3倍，当塔或容器的最低液面与泵入口中心线高差确定后，为提高有效汽蚀余量，应减少管道系统的阻力，即尽量缩短管道当量长度。
2.由于吸入管系统气体的积聚，也会产生汽蚀，因此吸入管道中途不得有气袋，如难以避免，应在高点设放气阀。对于输送密度较小的液体，应使泵的吸入管道带有坡向。泵入口变径管的安装，也应注意避免气体积聚，产生汽蚀。
3.含有固体颗粒的管道，为避免颗粒沉降堵塞管道，泵的分支管可采用大坡度连接或45度连接，阀门尽量靠近分支处安装。
4.为防止偏流、旋涡流而使泵性能降低。通常单侧吸入口处如有水平布置的弯头时，应在吸入口和弯头之间设一段长度大于三倍管径的直管段;如果是双侧吸入口的离心泵，为使泵轴两侧的推力相等，叶轮平衡，吸入管道应有一段直管段。当吸入管道与泵轴平行，在同一平面与泵连接时，泵吸入口法兰前方需要有至少七倍管的直管段。以防止由弯头引起介质偏流，从而降低泵效率和损伤叶轮。
5.为防止杂物进入泵内应在泵入口管线上安装粗滤器。泵进口管道上的过滤器周围应有滤网抽出的空间，若在泵进口设置临时过滤器时，进口管道应设置一段带法兰的短管，并应备一个与临时过滤器同厚的垫环。
6.泵入口靠近供液罐时，应考虑不同基础的沉降差可能危害泵接口，此时，管段应有足够的柔性，并合理确定支架位置，或者考虑增加软管。
7.泵入口切断阀的设置，泵入口切断阀主要用于切断流体流动，因此，切断阀应尽可能靠近泵入口管嘴设置，以便最大限度的减少阀与泵嘴之间的滞留量。
泵出口管道
泵的出口管道虽不像入口管那样影响泵的性能。但是，管系的阀门安装，压降和热应力，仍须认真考虑。
1.为防止泵的流体倒流引起泵的叶轮倒转，泵出口宜装有止回阀。止回阀的选型要看管道的安装条件。
2.泵出口管道上的异径管应靠近泵的出口。
3.泵出入口处，要有一段短管，以便于拆卸。
4.压力表：泵出口压力表，应安装在泵出口与第一个切断阀之间的管道上且易于观察之处。
5.温度计安装：在有备用泵的场合，停运侧的泵成了死区，因此温度计应安装在两台泵合流的管线上。
6.往复泵出口管道的跨距应减少，并增加管架的刚度。
7.泵进口管道上的管架布置应满足泵检修时支撑的要求。
管架
泵的管道支吊架的设计也是保护泵的一个非常重要的措施。管架能减少管道的震动和噪音。
1.在泵的出入口的管道的第一个管架，要求是可调的固定架。因为无论是泵，还是管架，在施工的过程中，基础都会不断沉降。当管道配上去，而管架，或者泵发生了沉降了。泵的出入口与管道就不能对齐了。这样会另泵的管口应力增加。这个时候就需要调整管架的标高。来与泵口对齐。可调支架的做法有很多种，各种规范都有它们的特点。通常做法可参考图一。
2.对于大型泵的温差大的管线进出口，为减轻泵嘴的受力而设置的支架，应尽量使约束点和管嘴之间的相对伸缩量小。
3.为防止往复泵管道的脉动，应缩短管道支架之间的距离。尽量采用固定支架或弹簧支架，不宜采用吊架。
4.泵的其它管架，都要考虑管线的位移方向，不能向泵的方向位移，应反方向位移，用其它直管段吸收应力。对于附属管道支架的设置，以不给接口处施加外力为原则。
5.为检修泵而需拆下管道时，管道支架应取易拆装的形式和结构。
6.为使泵体少受外力的作用，应在靠近泵的管段上设置恰当的支、吊架，或设置必要的弹簧支、吊架。做到泵移走时管道不加临时支架。
7.未经泵制造厂许可，不得在泵底座上安装支架。
现场实例
1.某项目柴油消防泵，设计时没有考虑膨胀节，调试时候振动大。现场发现问题后，对泵出入口增加膨胀节。但由于设计的时候没有考虑，管段不够长度安装，修改比较大，导致出现返工，影响项目调试时间。
2.泵进出口通常都带有异径管，当进出口管径比较大时，而且异径管相差比较大时，建议法兰与异径管之间增加直管段。原因在于如果法兰与大小头直接焊。有可能影响泵进出口法兰的螺栓的安装和拆卸。因为由于泵壳体的空间，泵的螺栓通常都是从管子方向插入螺栓孔，但那里可能已经有异径管阻挡，不能安装。我接触过的某项目泵站，就是由于这原因，导致后期返工。
3.还有某现场，由于P&ID设计的时候，没有和厂家沟通好。管线上缺少一些与泵连接的辅助管线。根据厂家的要求，那些管线必须连接在泵的进口，或者出口管线，用作泵的压差、叶轮的润滑、和保护泵体等作用。厂家也明确表示，如果不装厂家要求的管线，设备出现问题，厂家不再负责。该泵房由于空间关系，做得较紧凑，管子的空间较少。导致现场发现问题时，对那几台泵的管线进行重新修改，厂家要求把泵必须的辅助管线连接起来。
结束语
不要以泵的配管简单为理由，就忽略它的重要性，每张从设计手上出的图纸，不但要经过设校审的三级签字，还要严格按照国家和行业的法律法规来执行。
虽然泵的配管设计在石油化工装置中，会是接触的较多的内容。但不能因此而放松，对每台泵的管道设计，都要用心对待。图纸没有质量问题，能为现场施工提供有效的技术支持，也为业主的进料运行提供有利的条件。泵的配管虽然简单，但按照现代工业的发展，各种类型的泵，还有自己的特性，虽然设计人细细的了解和深化。
参考文献
1.宋继江 赵金立 全国压力管道设计审批人员培训教材 中国石化出版社 2011
2.张德姜 王怀义 刘绍叶 石油化工装置工艺管道安装设计手册 第一篇 设计与计算中国石化出版社 1992
