泵区管道布置设计文档格式.docx
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（2）通则事项见“配管布置设计总则”。
2、机泵的种类
机泵的主要分类见图2—1，分类中加方框的机泵，在石油精制、油/气化工装置用得较多，除上述分类外，还有气力泵、水力泵等多种泵型。
图2—1按机泵的结构分类
上述泵中，离心泵用得最多，约占总量的80%，表2—1是离心泵按结构特征的分类。
表2—1离心涡流泵按结构特征的分类
3、泵的布置
泵的布置采用的规定及关联设备的关系，请见“装置的平面布置设计”。
本章阐述布置时必须了解的一般注意事项、布置方法及机泵间隔等内容。
3.1一般注意事项
（1）应事先掌握泵或蒸汽透平的接管、电缆及按钮操作的间距之后，再决定泵的间距；
（2）热油泵及轻质油泵（常温常压下气化的油），若布置在空冷器的正下方，则需符合下列之一要求；
（a）泵外侧距管架梁下沿，最少保留3M距离，而且，应配有火灾探测器及安装有自动喷水消防装置等防火；
（b）空冷器下设遮敝板；
（3）输送可燃性流体的泵，要确保泵之间的距离，以便于日常操作检修及灭火；
（4）大型泵及级泵，为便于维修、检查（如拆卸泵盖、叶轮和泵轴等），应考虑安装时的起吊空间；
另外，应考虑是否设吊梁或移动吊车，
（5）喷射化学药剂使用的柱塞泵（小计量泵），在做泵布置时应尽考虑量缩短出口总管的总长度；
（6）设置公用备用泵时，应设在相关泵的中间位置；
（7）在药剂及溶剂等流体泵四周若设围堰时，布置时应考虑的围堰的范围；
3.2布置方法
（1）驱动机一侧的基础端面取齐，并列布置（图3—1）
当泵用电机带动时，引向电机的电缆接线容易且经济；
泵的开关和电流表盘在一条线上取齐，不仅排列整齐，且电机端容易操作，但是，泵的大小差别很大时可能造成吸入管过长。
图3—1驱动机侧基础面取齐
（2）泵侧基础端面取齐（图3—2）
特征：
在一般装置很少采用这种布置方法。
在装置外，从泵前沿管墩敷设的管道与泵出入口连接时，多采用此法布置。
该方法便于设置排污管线或排污以及基础施工方便。
即使泵的大小尚未确定亦能容易地确定配管侧的所需空间，并且，易于规划阀门操作走廊及设置管架。
这种布置的缺点是，较难预测和确保泵后的操作通道及检修空间。
图3—2泵侧基础面取齐
（3）泵出口嘴中心线取齐（图3—3）
如果已了解泵的大体情况（如嘴子方向、外形）便可对配管做出大致的平面规划。
优点：
管道排列比较整齐，泵前也有了方便系统的操作面，管架也容易规划。
同样存在上述布置
（2）的缺点。
图3—3泵出口嘴中心线取齐
3.3泵间距
（1）泵操作通道
布置操作通道时（图3—4所示），应考虑伸出基础的配管、电机及按钮操作等尺寸，确保其净操作空间不小于750mm。
图3—4泵的间隔
注
（1）若考虑检修机械通过，则需要的宽度应另行考虑。
（2）泵间距值
日常作业中，配管规划阶段多得不到泵的图纸，很难确定泵的间距，此时取表3—1列出的泵间隔作为配管规划的大致尺寸。
应指出，应在管道规划后再决定泵间距的最终尺寸。
双排布置和泵基础间距，当用叉车时为3000mm，不用叉车时为1500mm
表3—1泵间隔
吸入管尺寸
～50
80～125
150～250
250～300
400～500
泵间距
1500
2000
2500
3000
4000
小型泵（无填料泵、柱塞泵等）和备用泵两台采用共用基础时，可考虑缩小间距、以便从基础外围进行运行和维护。
（图3—5）。
图3—5
图3—5小泵共用基础
3.4泵的基础高度及大小
（1）泵的基础高度，指图3—6所示泵底座下面高度，基础高度的确定应考虑下列事项：
（a）泵的外形及大小
（b）吸入管和出口管下部的空间（排液管、支架单）图3—7）
图3—6离心泵基础高度
管道泵柱塞泵
图3—7泵入口的支架和排液管
注（3）小型泵指柱塞泵，无填料泵等；
（4）考虑排液管端部的空间之后，由A—B尺寸确定基础高度；
（C）柱塞泵应考虑下列事项再做决定：
吸入管嘴垂直向下时，考虑排液管时需抬高基础，如图3—8，必要时应与制造商商定嘴子方向。
图3—8桩塞泵
（2）泵基础大小由土建专业决定，但基本考虑方法如图3—9所示。
注（5）C尺寸是考虑最小“B尺寸后决定
图3—9泵基础大小的标准
图3—10各种的基础形状
3.5泵维修检查用空间
在平面布置及管道规划阶段应做充分的研究，管道必须不影响泵的维修和检查。
泵维修检查所需的空间原则上是在泵的两侧，至少设在泵的一侧，根据需要也可设在前面，以确保转轴、密封压盖，填料箱及活节头的维修检查空间。
此外，相邻较近的泵也可共用该维修检查空间。
驱动机，泵等的正上方应确保起吊空间。
（1）各种形式泵的空间
（a）单吸入、单级、端顶和顶顶式（图3—11）
图3—11检查用空间（单级端顶和顶顶式）
（2）单吸入、多级、顶顶和侧顶式（图3—12）
图3—12检查用空间（多级、顶顶和侧顶式）
注（6）当泵轴向前方拉出时，泵前方应确保超过泵轴长度的距离。
（3）双吸、单级、侧侧式（图3—13）
图3—13检查用空间（单级侧侧式）
4、厂房及构架规划
装置内的泵，一般不设在厂房内，但在装置外（装置外部、储罐区等），考虑到噪声和天气等情况，有时布置在厂房内。
厂房内应根据需要设置可能有用于检修的吊梁及用于阀门操作的操作平台等。
4.1厂房
具体设置实例及厂房类型见表4—1。
泵是否设置在厂房内，多数应根据地区条件和用户要求来确定。
表4—1厂房的种类
地区
目的
厂房的类型
住宅稠密区
防噪声
封闭式
寒冷地区
防寒防雪
亚热带区
防日照、风雨
敞开工（7）封闭式
沙漠地区
防日照、风砂
注（7）所谓敞开式是指示不带侧墙的厂房
4.2阀门操作平台
阀门的操作方法和操作平台设置，一般根据“配管平面布置设计总则”2.4节“阀门的设置与操作”而定。
一般来说装置内阀门设置高度大体在2.0m～2.3m时，应设移动式踏台。
如图4—1所示。
过滤器的操作高度超过2.3m时，应设固定式操作平台，旭图4—2所示，若平台兼做通道用时，各泵可设共用的阀门操作平台，如图5—17所示。
图4—1移动式踏台
图4—2固定式操作平台
4.3检修用构架
对于使用电动机超过200KW（2000kg）的大型泵，当检查维修时不能使用叉车或吊车时（如管架下，管架和设备之间等），应设置吊梁（载重滑车梁）。
设置时应充分计到泵壳、叶轮轴的拆卸以及用于外抽时的吊梁。
原则上每台泵都设一根吊梁，但是如果起吊区无空间，亦可兼用一根。
设置在管架下的泵，其吊梁高度应不影响出入管架的配管、仪表电气管缆及照明用支架悬臂。
5、配管规划
5.1管道流程
5.1.1泵
泵管道的典型流程如下：
（1）离心泵（图1—1）
图5—1管道流程（离心泵）
（2）往复泵（图5—2）
图5—2管道流程（往复泵）
5.1.2蒸汽透平（5—3）
图5—3管道流程（蒸汽透平）
5.1.3泵附属配管
有关附属配管的管道流程，请见API标准610“一般炼油厂用离心泵”附录d。
下列是其一例。
（1）机械密封配管
图5—4机械密封配管
（2）冷却水配管
图5—5冷却水配管
（3）压力平衡
图5—6压力平衡
5.2阀门及过滤器尺寸的选择
阀门及过滤器尺寸，一般在P&
ID中就已列出，没有数据时，可查阅生产厂家标本。
5.3管道规划
充分理解P&
ID的配管流程，在满足工艺要求的同时，还应考虑泵运行及维修检查方便因素等，最后再决定配管形状及规划配管支架。
（可参照“泵的配管形状图集”）。
5.3.1一般事项
泵属精密机械，一旦受到外力会发生变形、振动和噪声，引起轴承烧毁和损坏。
因此，泵都有荷载限制（容许荷载），管道规划时必须考虑这一因素。
嘴子垂直向上时，应像图5—7那样，在距嘴子最短处弯曲，在泵基础以外的位置设支架；
或像图5—8那样，在嘴子正上方最上部的角处设吊架。
前一种支承的方法，其优点是支架易拆装，缺点是如果是高温管线，泵体与支架有相对位移易产生热应力。
后一种支承方法，用于易设置支架的位置或阀门较高的地方，其缺是支架不好安装，优点是咀子受力比较好。
由于不同的支撑方法会影响泵区配管布置，因此必须在平面布置时就应制定出基本原则。
图5—7下支承形式图5—8吊架形式
总之，应根据周围情况，操作检修难易程度，支吊架的拆卸、热应力设计及用户的要求等因素做出综合性判断。
（1）设计应使各管道最短。
但与热油泵、透平连接的配管应有柔性，防止热胀冷缩时发生问题。
（2）规划时应考虑泵的阀门和仪表与按钮之间的关系，以方便泵的启动和切换操作。
（3）规划时除考虑泵的维修检查用空间外，还应考虑进出口管道上，阀门手轮不影响操作和检查。
（4）小口径的泵冷却水管，应尽量靠近泵底座或泵基础侧面布置，以免影响维修和检查。
（5）当有热胀冷缩的管道连接两台以上的泵时，规划时应使各台泵的热应力均等。
（6）接于复泵的管道，存在着脉动而发生振动的问题，管系应减少弯曲。
对拐弯处等可能发生振动的地方，要设支架。
（7）附属的小口径管，可成组布置，以方便安装支架。
（8）对于双吸泵，（如图5—9［1］、［2］所示），当吸入管与泵轴平行或在同一平面与泵连接时，应在泵吸入口法尘面前方保证5D的直管段，以防止由弯头引起偏流；
对两片叶轮不均匀流动，使泵效率降低和损伤叶轮。
当入口管道与泵轴成直角或与泵吸入法兰中心相通时，如图5—9（3）所示，该直管段可包括弯头、大小头和切断阀。
图5—9
（1）5—9
（2）
图5—9泵吸入管和直管长度
5.3.2嘴子定位
各类标准泵的管嘴位置基本上是固定的。
但是，如果是非标准形式的泵，则会引起设计较大变动，此时应与机械设计部门进行协商。
5.3.3吸入管
（1）管路走向
基本原则是取较短的配管长度，且尽可能少拐弯使压力损失最小，并应避免气袋形状。
一般情况下，装置区配管主要有架空和地沟两种方法，装置外配管有的布置在管墩上。
不管采用哪种形式，都应充分考虑泵周围情况（可通行性和易操作）及对泵的影响（配管热应力和地基下沉）等，以便确定合适的管道走向。
（a）地上配管
①热油线、蒸汽伴热管及蒸汽吹扫等配管，需具有足够柔性以吸收热胀冷缩。
实际上，管道U形补偿器应尽量小，对固定、导向、止动等支架施加适当的推力，这对压力损失及成本是有益的。
图5—10∑A与∑B应尽量相等
②图5—11是各嘴子间配管最短、压力损失最小的理想形状。
但对热油泵管道，存在着A、B泵运行状态不同、两泵吸入管道有热应力差值的问题，并且管系内积存脏物等易集中在A侧，使过滤器容易堵塞，因此对于处理高温流体及易堵塞流体的管道（塔底，渣油线等），不宜采用此种形状。
图5—12的管道布置方式易与其他管道成组布置，且A、B两泵流体分布较均匀与前者相比，解决了上述存在的问题，缺点是压力损失和成本方面欠佳。
图5—1两泵入口配管图5—12两泵入口配管
③装置外的管道走向，应以防气蚀和降低损失为原则进行规划。
图5—13是一般油管道的举例，为了不出现气袋，应穿过防油堤，且使管墩上管道保持最低位置。
输送密度小于0.65kg/m3的液体，如液化石油气、液氨等，泵的吸入管道应有1/50～1/100的坡度坡向泵。
由于日照的原因，管道内介质会部分气化，所以需设计成重力流动管道，使气化产生的气体返回罐内。
（a）入口管道（b）出口管道
图5—14是液化石油气配管的举例。
由于日照温度原因，管内会气化，所以做成重
图5—13泵入口油管道
图5—14泵入口LPG管道
（b）地沟配管
地沟配管的固定及布置，按“配管布置设计总则”5.2项执行。
（2）阀门的设置场所
（a）吸入线上的阀门用于泵的切换、维修、检查及清扫过滤器时切断流体。
因此，如图5—15及图5—16所示，应尽可能靠近泵嘴处设置，以便最大限度地减少液体在阀与泵嘴之间的滞留量。
图5—15泵入口阀门和过滤器图5—16泵入口阀门和过滤器
（b）入口阀为闸阀时，若手轮向上会使阀盖处存留空气，因此阀最好水平方向安装。
立管安装阀门，在手轮不影响通行范围内，力求与其他泵配管上的阀门手轮方向一致，最好面向通道一侧。
（c）当阀门设置高度影响地面操作或根本就不能进行地面操作时，就应考虑设置阀门操作台或采用链条操作，采用链条操作时不允许链条接触泵及电动机的转轴。
此外，还应注意链条接触其他物体发出火花引发火灾的危险。
（d）装置外管墩上的泵配管，应考虑阀门的操作及通行性，一般情况下应按图5—17设操作走廊，统一布置在廊的一侧。
图—18泵配管的操作走廊
（3）过滤器安装位置
泵的吸入管上应设置过滤器，应确保扫过滤器时取出金属网的空间。
抽取金属网的方向及所需的空间随过滤器形式而异，因此必须过滤器的构造后再做管道规划，应特别注意安装方向受流体流向限制的场合。
过滤器型式及种类，详见样本或手册。
（a）采用T型过滤器（角型）场合
从图5—18可看出。
采用这种过滤器，必须安装在管道做90°
拐弯场合。
图5—19其配管举例。
图5—18Y型过滤器（角型）
图5—19T型过滤器（角型）配管例
（b）采用T型过滤器（直通型）
图5—20所示的过滤器，必须安装在配管的直管段上。
金属网抽取方向以管道为轴，可任意方向抽出。
安装在立管上时，应选择方便金属网抽出的方向，然而当安装在水平配管上时，应下向安装或下向斜30°
方向（图5—21）
向下抽出时，应充分考虑向下抽取所需空间。
图5—20T型过滤器（直通型）
图5—21T型过滤器（直通型）配管例
（c）采用Y型过滤器
图1—22所示过滤器和T型过滤器（直通型）一样，应安装在配管的直管段上。
金属网的抽出方向，以管道为轴可任意方向抽取（图5—23）
安装位置要求与T型过滤器（直通型）相同。
图5—22Y型过滤器
图5—23Y型过滤器配管例
（d）使用临时过滤器的场合
临时过滤器是由一对法兰固定的，且应安装在对泵调校影响小的场所
图5—24临时过滤器的安装方法
拆卸时取下插有临时过滤器的管段便可抽出，如图5—25所示。
由于清扫作业时，临时过滤器的拆装会使泵进行再找正，所以，在大型泵及热油泵上，大多选用上述（a）-（c）过滤器中任一种型式。
（e）桶式过滤器
图5—26所示的过滤器在水平管上，应确保上部有充分的抽取作业空间。
另外，当上部盲板装有吊装钩或大型过滤器上装有吊柱时，应注意开闭方向。
图5—26桶式过滤器
（4）大小头的安装位置
在靠近嘴子水平段上，应采用偏心大小头，安装时上部保持平行不产生气袋。
（图5—27）
图5—27偏心大小头的设置
注：
在存液及腐蚀性的流体情况下，应设排液阀。
5.3.4出口配管
（1）管道走向
基本思路与5.3.3项入口配管的“管道走向”考虑相同，但出口管的压力损失不像入口管那样严格控制，有气袋是允许的，所以配管规划重点在操作方面。
（2）阀门的设置
基本上与5.3.3项入口配管的“阀门设置场所”相同，从结构及支架的安装等情况来看，出口管的止回阀设置在水平段为好。
旋启式止回阀及双板式止回阀等可以，设置在立管上，但可能会使切断阀增高。
切断阀最好设在易接近电动机按钮操作柱的位置。
便泵的启动和观察电流表，一般中小型泵切断阀位置较高时，可降低整体管道高度以便容易操作阀门，大型泵可用图
（2）的方式。
普通管道上（非高温高压等），应在切断下采用排液环。
如果采用见图5—28
（1）的方式。
图5—28出口阀设置图例
（3）大小头的安装位置
与入口配管相比，出口配管的压力损失不是重要问题，所以大小头可安装在泵嘴与止回阀之间的任意位置。
图5—29大小头设置
5.3.5蒸汽透平的配管
蒸汽透平的管道规划，应与泵的管道同时进行，以便保证两旋转机械的管道处于良好的平衡状态。
下面列出以蒸汽透平为主体的管道布置的基本事项。
（1）管系的热胀
透平和泵一样，嘴子的许用推力较低。
因此，应把管系传递的反力控制在最低水平。
（2）阀门及仪表操作
蒸汽透平的启动和停机是靠蒸汽线上的切断开闭来控制的。
因此，必须充分注意蒸汽阀门的可操作性及仪表的位置，
（3）管线排凝
蒸汽透平停运期间，与透平相接的蒸汽线温度下降，蒸汽冷凝成
水。
这些凝结水会在透平启动时带入透平，损坏透平叶轮，因此应注意管道不得形成液袋形状。
对于阀门关闭时会形成液袋的部分，应设排凝管和蒸汽蔬水阀。
（4）检查及维修
应保证留有检修的空间，因为检修时要吊装透平上部的外壳，所以要注意管道的位置不得影响吊装作业。
（5）安全阀
关于安全阀管道布置，应按“管道布置设计总则”第7项“安全阀配管”的要求执行。
（6）蒸汽配管举例
图5—31是背压透平的蒸汽配管形状布置的例子。
图5—31蒸汽透平配管举例
5.3.6其他附属配管
（1）排凝管及吹扫连通线
（a）为防止误操作时空气进入泵内，吸入管的近泵处一般不安装排凝管。
但是，在输送易堵塞流体及常温固化等流体时，应在切断阀上游最近距离处安装兼排凝作用的吹扫管，见图5—32。
吹扫管的安装应对切断阀手轮的操作及过滤器的抽出等没有妨碍，一般情况下，是否安装吹扫管会在P&
ID中表示。
（b）出口管的排凝及吹扫管，安装在止回阀的下游（与切断阀之间），并应注意不影响断阀手轮操作及吸入管操作的位置。
（c）吸入线上要求有大小头时，采用图5—32安装形式，不必接排液管。
但是，在浆液管等易存液地方，应设排液管。
图5—32管线排凝的设置
（2）压力表的安装位置
压力表的安装应考虑切断阀的操作等因素，并选择在容易看到且不妨碍通行的方向及高度。
（3）温度计的安装位置
有备用泵的场合，停运侧的泵管线就成了死区。
因此，温度计应装在公用管段上，见图5—33。
图5—33温度计的设置
（4）泵的保护管道：
泵的保护管道一般有5种：
（4.1）暧泵线的设置
暧泵线是由工作泵向备用泵送输一部分流体，对备用泵不间断地加温，防止流体变粘或凝固并避免高温介质急剧涌入泵内造成另件的损坏，以保持其待启动状态，以便随时切换。
同时，该管道也有保持进出口压力平衡的作用。
一般情况下，暧通线的流量是通过限流孔板调节的，见图5—34
（1）、
（2）、但也有不用节流孔板而用针形阀或截止阀来进行调节。
采用针形阀或截止阀调节时，要特别注意流体的流向和考虑泵检修，对易凝介质，阀门应尽量安装在水平段上，见图5—34（3）。
对螺纹阀或承插阀的下游（靠泵侧）要增设一对法兰。
图5—34暧泵线举例
另外，管道布置时要注意下列事项：
（a）停运泵应尽量减少死区，以防止温度异常；
（b）要确保阀门间的净距以不妨碍止回阀、切断阀的拆卸；
（c）要考虑泵的维修、检查，同时管道不应布置在泵的上方；
（d）布置时不得碰撞排凝管及压力表。
（5）安全阀线
对于往复泵，要设安全阀保护泵，当出口压力过度上升时就返回入口侧。
安全阀的设置，尽量布置紧凑且选择不影响操作的位置。
如图5—35所示
图5—25安全阀的设置
（1）暧泵线：
输送介质温度大于200℃时，且有备用泵的情况下，为避免切换泵时高温液体急剧涌入待运行的泵内，使泵体、叶轮受热不均而损坏或变形，致使固定部分和旋转部分出现卡住现象，因而需设暧泵线，使停运的泵保持待启动状态，以便随时切换。
一般情况下，暧泵线的流量是通过限流孔板控制的，见图5—8—26（a）（b），也有用针形阀或截止阀调节流量的见图5—8—26（C）。
图5—8—26暧泵线示意图
布置暧泵管道时，要注意下列事项：
a.管道的阀门或限流孔板
的安装注意流体的流向
b.尽量减少管道死区。
对易
凝介质，暧泵线的阀门应
安装在水平管上，且尽量
靠近出口管安装。
c.要确保阀门间的净距应不妨碍止回阀、切断阀的拆卸；
d.要考虑泵的维修、检查，且管道不应布置在泵的上方。
（2）小流量线：
当泵的工作流量低于泵的额定流量30%时，就会产生垂直于轴方向的力—径向推力。
而且，由于泵在低效率下运转，使入口部位的液温升高，蒸汽压增高，容易出现汽蚀。
为了预防发生汽蚀，应设置泵在最低流量下正常运转的小流量线。
图5—8—27是最小流量线一例。
小流量
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