泵的配管与设计讲解

泵的管道设计1 泵的一般配管原则1.1 当泵布置在管廊下面时，进出管廊的配管管底距地面净距除应满足泵的检修外，不应小于3.5m。

1.2 输送腐蚀性介质的管道，不应布置在泵和电机的上方。

1.3 泵的进、出口管道应设切断阀和盲板用于切断，此切断阀常用闸阀。

若处理的流体是无毒、非可燃性的介质，盲板可以免去。

1.4 泵的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，是轴承烧坏和损坏的主要原因，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。

1.5 要考虑泵的维修检查所需要的空间，使泵的管道、阀门手轮不影响其维修和检查。

1、管道布置时，泵的两侧至少要留出一侧作维修用。

2、往复泵的泵端和驱动端的管道布置不应妨碍活塞及拉杆的拆卸和检修。

3、立式泵上方应留有检修、拆卸泵所需要的空间。

4、当管道布置在泵和电动机上方时，管道要有足够的高度，不应影响起重设备的吊装。

5、配管时要考虑泵的拆卸，公称管径小于或等于40 的承插焊管道在适当的位置需设置拆卸法兰。

6、几台并列布置的泵的进出口阀门应尽量采用相同的安装高度。

当进出口阀门安装在立管上时，一般安装高度为1.2～1.3m，手轮方位应便于操作。

1.6 泵的基础高出地面不应小于0.2m，其具体高度应根据泵进口处放净管的安装高度确定。

对输送可燃液体和有毒介质的泵，泵的放净管不得采用明沟排放。

1.7 应考虑泵管道上的阀门及仪表同按钮操作柱的关系，便于泵的启动和切换操作。

1.8 布置大小不一样的泵时，一般有三种方式：1、泵出口中心线取齐：优点是操作面方便统一。

2、泵基础面取齐：便于设置排污管或排污沟以及基础施工方便。

3、动力端基础面取齐：优点是电缆接线容易且经济，泵的开关与电流表在一条线上取齐，电动机易操作。

当然如果泵的大小差异太大，会造成吸入管太长。

1.9 为使泵体少受外力作用，应在靠近泵的管段上设置合理的支、吊架或弹簧支、吊架。

1、泵的水平吸入管或泵前管道弯头处（垂直时）应设可调支架，见图1。

泵的配管1 范围本标准给出了泵及泵周围的配管设计要求。

本标准适用于石油化工新建工艺装置中泵及泵周围的配管，扩建或改建装置的设计可参照执行。

2 泵周围的配管2.1 总则a）泵的位置标注以泵的出口中心为基准，如图2.1a。

b）泵的基础高度：通常为EL+100~+300mm之间，如图2.1.b所示。

特殊泵的高度根据具体情况来定。

图2.1.a 图2.1.bc）泵周围的配管1）泵出口管道热应力和振动，出口管阀门的高度一般≤1800mm，当＞1800mm时，需设操作踏步或操作平台，尽量不采用链条传动开启阀门。

2）泵入口管道要求大的直径和短的直管，并为叶轮拆卸留出空间。

入口管若采用小的直径和长的直管，则易发生汽蚀，入口管道还应考虑过滤器拆卸空间。

3）泵入口管应设可调支架，该支架的基础若有不规则沉降时，则应与泵基础作成整体基础。

d) 吸入配管设计注意事项1）卸下弯头管，叶轮即可卸出，见图2.1.d.1。

2）卸下异径管，叶轮即可卸出，见图2.1.d.2。

图2.1.d.1 图2.1.d.23）吸入配管的异径管设置见图2.1.d.3所示。

图2.1.d.3●吸入管应在设有凹或凸出支撑，水平吸入管的设计应在配管热膨胀时不产生弯曲状。

并将水平管设置一个坡向泵进口的倾斜度，以防止积液或产生气袋。

●对于上部出料类型泵的止回阀尽可能装在垂直管线上。

●泵吸入管和出料管的导淋应尽可能利用泵的排液口来排放，当有腐蚀性固体物料，利用壳体导淋有困难时，则应在管道上装设导淋阀，并在P&ID上标明。

2.2 泵的入口和出口配管基本布置2.2.1进口在顶端侧，出口在顶部的形式1）在垂直走向管线上设置出料阀的布置（一般出料管直径为DN50~DN150）。

其操作阀的高度一般≤1800mm，当＞1800mm时，需设操作踏步或操作平台。

如图2.2.a.1所示。

图2.2.a.1 平面图2）在水平走向管线上设置出料阀的布置（一般出料管尺寸≥DN200），当有热应力时应增加L的长度。

泵的管道设计1泵的一般配管原则1.1 当泵布置在管廊下面时，进出管廊的配管管底距地面净距除应满足泵的检修外，不应小于3.5m。

1.2 输送腐蚀性介质的管道，不应布置在泵和电机的上方。

1.3 泵的进、出口管道应设切断阀和盲板用于切断，此切断阀常用闸阀。

若处理的流体是无毒、非可燃性的介质，盲板可以免去。

1.4 泵的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，是轴承烧坏和损坏的主要原因，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。

1.5 要考虑泵的维修检查所需要的空间，使泵的管道、阀门手轮不影响其维修和检查。

1、管道布置时，泵的两侧至少要留出一侧作维修用。

2、往复泵的泵端和驱动端的管道布置不应妨碍活塞及拉杆的拆卸和检修。

3、立式泵上方应留有检修、拆卸泵所需要的空间。

4、当管道布置在泵和电动机上方时，管道要有足够的高度，不应影响起重设备的吊装。

5、配管时要考虑泵的拆卸，公称管径小于或等于40 的承插焊管道在适当的位置需设置拆卸法兰。

6、几台并列布置的泵的进出口阀门应尽量采用相同的安装高度。

当进出口阀门安装在立管上时，一般安装高度为1.2～1.3m，手轮方位应便于操作。

1.6 泵的基础高出地面不应小于0.2m，其具体高度应根据泵进口处放净管的安装高度确定。

对输送可燃液体和有毒介质的泵，泵的放净管不得采用明沟排放。

1.7 应考虑泵管道上的阀门及仪表同按钮操作柱的关系，便于泵的启动和切换操作。

1.8 布置大小不一样的泵时，一般有三种方式：1、泵出口中心线取齐：优点是操作面方便统一。

2、泵基础面取齐：便于设置排污管或排污沟以及基础施工方便。

3、动力端基础面取齐：优点是电缆接线容易且经济，泵的开关与电流表在一条线上取齐，电动机易操作。

当然如果泵的大小差异太大，会造成吸入管太长。

1.9 为使泵体少受外力作用，应在靠近泵的管段上设置合理的支、吊架或弹簧支、吊架。

1、泵的水平吸入管或泵前管道弯头处（垂直时）应设可调支架，见图1。

泵的配管要求为了避免管道、阀门的重量及管道热应力所产生的力和力矩超过泵进出口的最大允许外载荷，在泵的吸入和排出管道上须设置管架。

泵管口允许最大载荷应由泵制造厂提供。

垂直进口或垂直出口的泵，为了减少对泵管口的作用力，管口上方管线须设管架，其平面位置要尽量靠近管口，可以利用管廊纵梁支吊管线，所以常把泵布置在管廊下。

为了提高泵的吸入性能，泵吸入管路应尽可能缩短，尽量少拐弯（弯头最好用大曲率半径），以减少管道阻力损失。

为防止泵产生汽蚀，泵吸入管路应尽可能避免积聚气体的囊形部位，不能避免时，应在囊形部位设DN15或DN20的排气阀。

当泵的吸入管为垂直方向时，吸入管上若配置异径管，则应配置偏心异径管，以免形成气囊。

输送密度小于650Kg/m³的液体，如液化石油气、液氨等，泵的吸入管道应有1/10~1/100的坡度坡向泵，使气化产生的气体返回吸入罐内，以避免泵产生汽蚀。

单吸泵的进口处，最好配置一段约3倍进口直径的直管。

对于双吸入泵，为了避免双向吸入水平离心泵的汽蚀，双吸入管要对称布置，以保证两边流量分配均匀。

垂直管道通过弯头直接连接，但泵的轴线一定要垂直于弯头所在的平面。

此时，进口配管要求尽量短，弯头接异径管，再接进口法兰。

在其它条件下，泵进口前应有不小于3倍管径的直管段。

泵出口的切断阀和止回阀之间用泄液阀放净。

管径大于DN50时，也可在止回阀的阀盖上开孔装放净阀。

同规格泵的进出口阀门尽量采用同一标高。

非金属泵的进出口管线上阀门的重量决不可压在泵体上，应设置管架，防止压坏泵体与开关阀门时扭动阀门前后的管线。

蒸汽往复泵的排汽管线应少拐弯，在可能积聚冷凝水的部位设排放管，放空量大的还要装设消音器。

进汽管线应在进汽阀前设冷凝水排放管，防止水击汽缸。

蒸汽往复泵在运行中一般有较大的振动，与泵连接的管线应很好地固定。

当泵出口中心线和管廊柱子中心线间距离大于0.6m，出口管线上的旋启式止回阀应放在水平位置，此时不允许在阀盖上装放净阀。

一、绪论石油化工生产装置中，泵被广泛的用于介质的输送。

作为动力来源，泵被称为化工厂的心脏。

泵的布置的合理与否会直接影响化工流程的顺畅，泵的相关管线的配管则很大程度上影响了泵的效率。

二、泵的种类1.按泵作用于液体原理分类（1）叶片式泵（动力式泵）；（2）容积式泵(正排量泵）。

2.按泵的用途分类按泵的用途可分为进料泵、回流泵、塔底泵、循环泵、产品泵、注入泵、排污泵、燃料油泵、润滑油泵和封液泵等。

3. 按所适用的介质分类分为清水泵、污水泵、泥浆泵、砂泵、灰渣泵、耐酸泵、碱泵、冷油泵、热油泵、低温泵等。

4.常用离心泵依转动轴方位可分为（1）卧式泵：泵轴位于水平位置（2）立式泵：泵轴位于垂直位置5.按进、出口组合方式（1）端进顶出；（2）顶进顶出；（3）侧进侧出。

三、泵的布置泵的布置方式主要有三种方式1.露天布置露天布置的泵，通常布置在管廊的下方或侧面，也可以布置在被抽吸设备附近。

其优点是通风良好，操作和维修方便，如果泵布置在管廊下方时，泵出口中心线对齐。

2.半露天布置半露天布置的泵适用于多雨地区，一般在管廊下方布置泵，在上方管道上部设顶棚。

或将泵布置在框架的下层地面上，以框架平台作为顶棚。

根据泵的布置要求，将泵布置成单排、双排或多排。

3.室内布置泵的布置具体要求如下（1）成排布置的泵应按防火要求、操作条件和物料特性分组布置。

宜将泵端基础边线对齐，或将泵端出入口中心线对齐。

（2）泵双排布置时，宜将两排泵的动力端相对，在中间留出检修通道泵布置在主管廊下方或外侧时，泵区通道的最小净宽为2m，最小净高为3m，泵端前面操作通道的宽度不应小于1m。

同时泵和电机的中心线宜与管廊走向垂直。

（3）泵布置在室内时，两排泵净距不应小于2m，泵端或泵侧与墙之间的净距应满足检修要求且不小于1m。

当输送液体温度高于自燃点或输送液体为液态烃时，应与其它泵分别布置再各自的房间内，并用防火墙隔开。

（4）除安装在联合基础上的小型泵外，两台泵之间的净距不宜小于800mm，泵的基础尺寸一般根据泵的底座尺寸确定。

一、泵的吸入口管道流程：1、管径离心泵入口管径应比进口直径达1-2级后相等；往复泵入口管径应比进口直径达1-3等级后相等；总之，需要进行水利学计算，应满足泵必须的汽蚀余量的要求。

2、管道的坡度若泵进出口管线可能存在气体，而吸液设备高于泵时，则进口管道由吸液设备坡向泵，坡度最小为1：6为宜。

3、切断阀为了便于维修和开车，应设置切断阀并尽可能的靠近泵入口，口径应与管径相同。

为了节约阀门的投资，当吸入管径比进口管径达两级时，可选用比进口管径大一级的阀门，但需要验算汽蚀余量。

若系统只有一台泵，切断阀压力等级应与进口管道相同，若有两台或两台以上泵时，则切断阀及他与泵之间的管件等级至少应为正常操作温度下最大出口压力的3/4。

4、过滤器小间隙泵，如：螺杆泵、齿轮泵、注塞泵等应设永久性过滤器。

每台装一个，位于切断阀与泵进口之间。

离心泵除物料脏或特殊要求外，一般不设永久性过滤器，但要求设开车用临时过滤器。

当口径大于或等于40时，也可设永久性过滤器，经常采用Y型过滤器，安装紧靠泵吸入管道切断阀的下游。

5、缓冲罐往复泵当汽蚀余量必能满足要求时，可在绷得进口管道上设置缓冲罐。

二、泵排除管道流程：1、切断阀泵出口应设置切断阀，门的口径应与管径相同。

若管径比泵的出口管径竟大一级或大两级以上时，则阀门可比管径小一级。

对于进出口压差大于4.0Mpa的离心泵宜设串联的双切断阀。

2、止回阀容积式泵通常不设止回阀。

每台离心泵或漩涡泵在泵出口与切断阀之间应设置止回阀，直径与切断阀相同。

泵出口管线为分支时，宜在泵出口总线上设置止回阀。

对于进出口压差大于4.0Mpa的离心泵宜设串联的双切断阀。

3、泄压阀每台往复泵和转子泵出口与第一个阀门之间，应设置安全阀，若泵自备，则可不另设。

蒸汽往复泵出口一般不设泄压阀，但当泵失控时压力可能超过泵体虽能承受的压力或泵压力超过下游系统有较大影响时，应在泵出口处设置泄压阀。

其他类型泵若关闭出口阀压力可能增大会毁坏管道或设备时，应设置安全阀。

一、化工装置管道概述在化工领域当中，泵在化工装置中是一种特别重要的装置，在化工装置中也是比较常见的一种。

对液体进行运输和增加压缩液体的液压属于泵的作用。

在石油化工装置的工作环境中经常布置了各种各样的管道，并且运输介质经常属于易燃易爆品，这就需要在石油化工装置泵的配管设计中对各方面因素综合考虑。

同时泵的类型相对较多，还有很多种设计方法，所以设计问题也多种多样，因此就需要相关设计人员结合自身经验，对化工装置中泵的管道设计问题进行综合分析，寻找合理的措施解决其设计问题，提高化工装置的运行安全性。

对于那些易燃易爆的运输介质，在对化工装置中泵的管理设计过程中，加强对防火防泄漏问题的重视，并且在出现一些危险事故等问题时，要确保其存在相关的报警装置，还需要保证工作机器可以自行进行紧急停车，防止由于工作机器的运行，而使操作人员面临较大危险。

二、化工装置泵的配管设计要点1.合理设计热应力。

化工装置泵的管道材质非常容易受到不同因素的影响，其中介质温度影响比较常见，当所运送液体温度相对较高或较低时，化工装置泵的管道就会出现热胀冷缩情况。

当泵在循环使用的过程中泵的管道不均衡胀缩情况就会出现，此时泵的转轴会在推力的作用下产生偏移现象。

这样就要求设计人员在进行配管管道设计时应综合考虑泵管口的实际受力，如果受力未在标准范围内应计算热应力，确保计算结果的准确性。

2.做好化工装置泵的固定工作。

一般情况下，在进行化工装置泵位置设置时会将中心位置作为参照。

在使用常规泵时其机体基准高度应在EL100至300以上；若使用特殊型号泵在设定泵的高度时应了解实际情况，根据了解后的结果进行设置。

固定化工装置泵时一般会采用混凝土预埋螺栓方式，并做好预留孔设置工作，在此基础上进行第一次混凝土灌浆与第二次混凝土灌浆，埋设螺栓混凝土是使用螺栓长度的20~30倍。

若所选用的泵体积不大，在固定时可以选用钢结构，保证泵的固定。

3.有效控制气蚀现象的发生。

在设置标高关系时应始终遵循净正吸入压头原则，合适设计泵吸入口位置及相关设备标高是相辅相成的，若净最小阈值大于正吸入压头相关数值时会导致气蚀情况。

泵的配管与设计导则泵是用来增加液体能量的机械设备，也是最早发明的机械设备之一，它把原动机的机械能转换为被输送液体的能量，达到输送液体压力的目的。

泵的主要参数：单位时间内流过泵出口截面的体积谓之流量。

一般以m3/hr或L/sec表示。

确定泵的流量时，应该综合考虑下列两点：① 装置的富裕能力及装置内各设备能力的协调平衡。

② 工艺过程影响流量变化的范围。

工艺设计给出泵的流量一般包括正常、最小、最大三种流量，已考虑了上述因素，因此，选泵时通常可直接采用最大流量。

扬程：单位重量液体流过泵后的能量增值，也称压头。

1.除上述工艺设计因素外还应考虑到管线系统（包括设备）的压力降，其计算比较复杂因此泵的扬程需要留有适当的余量，一般为正常需要扬程的1.05～1.1倍。

如果有现场实际数据，应尽可能采用。

使决定的扬程不仅能满足在正常条件下的需要，也能满足在特殊条件下的需要。

2.泵的允许汽蚀余量：泵在操作状态下所需的允许汽蚀余量NPSH （=1.1-1.3NPSHr）称为泵的允许汽蚀余量，这是泵的吸入性能指标。

此值与泵的类型和泵的结构设计有关，这一数据NPSHr是由泵的制造厂提供的。

装置的有效汽蚀余量NPSHa应该大于泵的允许汽蚀余量。

泵的分类：泵的分类一般按泵作用于液体的原理分为叶片式和容积式两大类。

叶片式泵是由泵内的叶片在旋转时产生的离心力作用将液体吸入和压出。

而容积式泵是由泵的活塞或转子在往复或旋转运动产生挤压作用将液体吸入和压出。

叶片式泵又因泵内叶片结构形式不同分为离心泵、轴流泵和旋涡泵。

容积式泵分为往复泵转子泵。

1.离心泵：石油化工厂中多采用离心泵，离心泵的操作费用最省，维修工作量小。

离心泵的基本部件是高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳。

具有若干个（通常为4～12个）后弯叶片的叶轮紧固于泵轴上，并随泵轴由电机驱动作高速旋转。

当液体进入转动叶轮中，离心力使输送液体的压力升高，从而在管线系统中形成一种平稳而无脉动的流动。