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摘要：泵在实际工程项目中的应用十分广泛，其在给排水管道工程设计工作中的布置直接关系到泵的正常运转和整个装置的运行。文章针对设计和实际运用过程中泵的布置、进出口管道设计、管道应力考量以及管道支架布置方面获得的经验进行总结，并对设计时需要注意的问题进行分析。
关键词：泵的布置；管道设计；探讨
引言
作为动设备之其中一种，泵的主要功能是介质的输送与增压。流体按工艺流程在各个设备和管道间输送直至使用单位，都是靠泵提供压力来实现介质的输送，因此泵在化工企业中的作用非常重要。
1泵的布置
1.1泵的布置方式
1.1.1露天布置
露天工况下，泵通常集中布置在装置管廊下方或侧方，也可以布置在被抽吸设备附近。此种布置方式具有通风良好，操作和检修方便等优点。当布置在装置管廊下或侧方时，在管道应力条件允许的情况下，尽量靠近其连接的设备，以使经济性达到最优化。
1.1.2半露天布置
半露天工况通常适用于多雨的地区，一般布置在装置管廊的下方，并在顶部设有顶棚，或者将泵布置在构架的下层平台上，以构架上层平台做顶棚。泵可以根据有关设备布置要求采用单排、双排或多排的布置形式。
1.1.3室内布置
室内布置的方法适用于气候寒冷或风沙比较多的地区，以及工艺上有特殊要求的地方。泵在室内布置时应考虑防火、防爆、通风等措施。
1.2泵的布置要求
输送易燃、易爆、有毒、高温等介质的泵应采用露天和半露天的布置方式。
泵的布置工作通常在塔、换热器、管廊、构筑物等布置工作之后进行。同时在布置过程中需考虑操作和检修通道的预留，其次考虑检修。近年来工艺设备普遍大型化，在泵的设计上就要更加注重这些。设备检修的时候，首先需要拆卸泵的外壳和取轴的间距，或者利用吊车将整个泵体吊起来送往机修车间，如果需要吊车来整体吊装，就要保证吊车可以顺利的到达泵所处的位置。如果不能顺利通过，就需要考虑设置固定的吊梁以及手动葫芦等起吊设施。为使操作人员有足够通行及检修空间，泵区布置要求如下：管廊下检修通道最小净宽与净高分别为2m与3m，泵端前端预留操作通道的宽度不应小于1m；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；操作温度等于或高于自燃点的可燃液体泵宜集中布置；操作温度低于自燃点的可燃液体泵之间应有不小于4.5m的防火间距；与液化烃泵之间应有不小于7.5m的防火间距；液化烃泵、操作温度不低于自燃点的可燃液体泵上方，不宜布置甲、乙、丙类工艺设备，因泵属于易泄露的动设备，如在其上方布置甲、乙、丙类工艺设备的时候，应用非可燃材料隔板把两层隔离起来，并设置消防保护，常规的消防保护有水喷雾（水喷淋）系统和消防水炮；如果液化烃泵、操作温度不低于自燃点的可燃液体泵布置在工艺设备附近，一定要分别布置在不同房间内，每个房间之间应有防火墙保护。
1.3泵的基础布置
泵的基础布置有三种排列方式：泵端基础面取齐、泵出口管嘴中心线取齐、泵电机端基础面取齐。泵端基础面取齐方式便于设置排污管和排污沟，但电机端出现参差不齐；泵出口管嘴中心线取齐方式整体布局整齐美观，能够统一的操作，但相应的基础施工比较繁琐且易混乱；泵电机端基础面取齐方式具有便于电机端的接线、操作容易而且经济、检修侧整齐等优点，但通常泵的大小不同，会造成吸入管过长，且不能确保日常的操作便捷。总体来看，泵端基础面取齐的排列方式在地沟设置、施工操作方面均较为方便，且整体效果最好，因此在实际设计过程中通常优先考虑。泵的基础尺寸除非有特殊要求外，大多根据泵的底座尺寸的大小来确定。可按地脚螺栓中心线到基础边200mm左右考虑，但不要小于150mm，由于泵属于动设备，如果留的距离过于小，在生产过程中可能会造成基础边缘损坏。泵的基础面宜比周围地面高出200mm，这个高度也是最常见的。泵基础高度同时应考虑到入口端过滤器的抽芯和泵本体的放净口高度。
2泵的管道设计
2.1入口管道设计
泵的入口管道在众多泵管线中最为重要，其设计合理直接影响泵保持平稳运行状态。为满足工艺压降要求，泵入口长度应尽可能短，弯头数尽可能少，以降低压力损失。入口管系统气体的积聚会产生汽蚀，泵入口应步步低布置，避免产生“气袋”。如果不能避免需在气袋顶部加放气阀。泵入口管嘴直径不得大于泵入口管径，入口管道切断阀选型一般为闸阀或球阀。对于水平吸入的离心泵，入口平管有变径时，应选用偏心大小头，偏心大小头采用顶平安装方式；当输送含有粘稠浆液或固体介质时，平管偏心大小头应底平安装。在泵入口与偏心大小头间宜设不小于3倍管径长度的直管段。当管道从上向下进泵时，要在低点处设置放净阀。泵过滤器应设在入口管道切断阀下游处，且应考虑预留滤网抽出的检修空间。当顶进顶出式大型泵入口标高过高，应对切断阀和过滤器设置专门的操作检修平台。
2.2出口管道设计
制造厂通常将泵的电气接线从泵端设置到电机端的右侧，因此在设计中，通常将泵出口管道从泵端安排到电机端的左侧。泵出口管上的减速管应靠近泵出口，通常与泵的出口相连。压力表位于最高平管顶部，结构稳定性好，排气效率高。止回阀泵出口与第一个切断阀之间，主要是为了防止介质回流。为了输送含有固体颗粒介质的泵，为了保持介质流动性，降低压降，入口管道应采用大曲率半径弯头和小交叉角接管方式。
3泵的管道应力
高温或低温液体泵的管路膨胀收缩较大。泵接口力过大，影响泵的可靠性。因此，我们必须根据制造商提供的接口来计算推力和扭矩。在设计中，需根据材料的温度来决定管道的形式。如果两个泵中的一个是备用泵，在计算热应力时，需同时计算两台泵。在泵接口附近，应该设置管道。对于Y型泵，应在立管或立管的弯头处安装吊架，使管的应力和重量由托架承担。施工中要特别注意中心线的线形，以减小应力。
4泵的管道支架
（1）为使泵体较少受外力作用，应在靠近泵的管道上设置恰当的支、吊架，或设置必要的弹簧支吊架。泵出口管嘴向上时，可在泵基础外的位置由下向上设支架，也可在泵嘴正上方的拐弯处由上向下设吊架。（2）对大型泵的高温进出口管道，为减轻泵嘴的受力而设置的支架，应尽量使约束点和泵嘴之间的相对热伸缩量最小。（3）泵的水平吸入管道宜在靠近泵的管道上设置可调可拆支架。如条件许可，也可采用吊架或弹簧吊架。（4）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。
结束语
泵的布置和管道设计是管道专业设计人员在设计过程中经常遇到的，也是我们必须掌握的。我们在设计中应结合实际情况，全面考虑，使其设计更加合理。
参考文献：
[1]刘蓉.加氢裂化装置分馏区塔的布置及管道设计[J].广州化工，2017，45（06）：140-141+149.
[2]隋明哲.化工装置中泵的布置和管道设计[J].山东化工，2016，45（22）：126-129.
[3]吴保华.苯乙烯抽提项目中塔的设备布置及管道设计[J].辽宁化工，2015，44（11）：1368-1370+1374.