试述化工厂中泵配管设计的相关要点

试述化工厂中泵配管设计的相关要点

马微

关键词：化工厂；泵配管；设计要点

1.化工厂泵配管设计的重要性

一般来说，化工厂的建设一般包括化工厂的仓库、车间、办公以及各类生活场所的供电、供水、供热、消防设施等土建施工工程，以及化工厂内所有重要设备的安装阶段、调试阶段以及实际运行阶段等。化工厂建设受到建筑企业以及提供的各种建设因素所制约，因此化工厂的建设相比其他建筑工程更具特殊性，其中一些比较明显的例如：化工厂整体建设中的个别区间建设进展一般不相同而且施工周期较短，一般在一到两年之内就需要完成各个区间单位的土建项目，并完成化工厂中各种设备的安装和调试工作。在化工厂的整个建设过程中，由于泵在化工厂生产工作中起到输送液体物流的作用，因此，泵在化工装置中的地位是不容忽视的。因此，要想保证泵在后期的生产工作中能够顺利运行，就要加强对泵配管设计的研究。

2.化工厂泵配管的设计要求

2.1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；

2.2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；

2.3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；

2.4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；

2.5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；

2.6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。

3.化工厂中泵配管的设计要点

3.1泵入口配管设计

3.1.1尽可能缩短管道长度，减少弯头，从设备到泵的入口管嘴管道标高应遂步下降，中间不应出现“U”形和“Ⅱ”形，若不能避免时，应在高点加放气阀，低点加排液阀。

3.1.2端部和侧面吸入的泵（冷水泵除外），入口处应有大于3倍管径的直管段；双吸入泵应有7~10倍管径的直管段。

3.1.3输送密度在0.65kg/m3以下的液体，如液化石油气、液氨等，泵的入口管段应有1/50~1/100的下坡度。

3.1.4当泵与设备连接的管道较短，两者又不是同一基础时，连接管道应有一定的柔性，或加金属软管以补偿基础的不均匀沉降。

3.1.5对输送含有固体颗粒的管道，为避免颗粒沉积堵塞管道，泵的分支管可采用大坡度或45°角连接，阀门尽量靠近分支处安装。

3.1.6泵入口必须设切断阀，一般选用闸阀或球阀。阀门直径可比管径小，但不得小于泵入口管嘴口径。

3.1.7泵入口管道切断阀下游，应设置过滤器，并应确保清扫时取出金属网所需空间。

3.1.8泵入口变径管的选用和安装要求如下：

①端部和侧面吸入的水平管道的变径在小于或等于DN50时，选用同心大小头；大于DN50时，选用偏心大小头。当吸入口法兰前弯头向下时，变径管应取“顶平”，弯头向上时，变径管应取“底平”。

②顶部吸入和排出的垂直管道的变径，应根据管间距大小，选用偏心或大小头。

③输送介质带有杂质的端部或侧面吸入的管道，当吸入速度低于其杂质沉降速时，变径管应取“底平”，用放气阀来排出变径处积聚的气体。

3.2泵出口配管设计

3.2.1泵出口管径应比泵吸入管小一至二级，容积式泵出口管径应与出口管嘴同径。

3.2.2每台离心泵或旋涡泵出口管道上应设置止回阀、止回阀直径等于或大于切断阀直径。

3.2.3切断阀安装位置

①泵出口必需设切断阀，多用途的泵切断阀在各分支管上，单用途的泵，应尽量装在靠近泵出口止回阀之后。

②当管径与泵出口管嘴相同或大一级时，切断阀应和管道同径；当管径大于泵出口管嘴两级时，切断阀可比泵出嘴子大一级。

③泵的进出口阀门宜错开并排布置，其手轮间净距不小于80mm，阀杆不得朝下安装，安装高度以1.2~1.4m为宜。

④为满足泵进出口阀门的安装位置要求和拆卸需要，对进出口管间距较小的管道，在泵的进出口管嘴处采用偏心大小头，以增加管间距，必须时可在出口管上采用45°弯头，此时，两弯头焊缝之间距应不小于80m。

⑤当输送带有固体颗粒的液体时，出口管道宜采用大曲率半径弯头和小交角的接管方法。

3.3管道支吊架设计

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。

3.3.1在泵的出入口管道的第一个管架，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。

3.3.2对于大型泵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。

3.3.3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。

3.3.4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。

3.3.5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。

3.3.6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。

3.3.7未经泵制造厂许可，不得在泵底座上安装支架。

结束语：总之，泵配管设计在化工装置中会设计很多方面的内容，需要注意的方面也非常多，因此相关工作人员应用更加用心的对待，好的设计能够为现场的施工安装提供有力的依据。在化工厂中，泵的配管在当前还比较简单，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，它们都具有着不同的特点，还需要设计及施工人员能够不断的去学习、了解，掌握相关知识，为我国化工厂的建设发展贡献出一份力量。

参考文献

[1]陈春琴.化工工艺管道安装问题探讨[J].山东工业技术.2013.

[2]王炜，刘明海.LNG泵系统配管和安全控制的优化设计[J].化工设备与管道.2016.

[3]邓俊峰.浅谈石油化工厂中的泵配管设计[J].城市建设理论研究.2012.