技术干货—泵的配管

53  泵的配管
53.1  范围
53.1.1 本手册规定了泵的配管的基本设计要求，适用于管道布置专业工程项目设计。
53.1.2 本手册阐述了以离心泵为主的配管原则和基本要求，并简要说明配管设计中需要注意的事项。
53.2  配管原则
53.2.1 应按“化工装置管道布置设计工程规定”(HG/T 20549.2)中第1.1.2条所述设计原则进行管道布置设计。
53.2.2 管系柔性分析应满足泵制造厂关于管口受力的要求。
53.2.3 配管必须满足净正吸入压头(NPSH)的要求。
53.2.4 配管应留出合适的通道宽度及阀门的高度等。
53.2.5 配管应防止偏流而影响泵的性能。
53.3  配管要求
53.3.1 一般要求
53.3.1.1 泵的管道布置不得影响起重机的运行，包括吊有重物行走时不受管道的阻碍。
53.3.1.2 在考虑管道柔性时，应注意备用泵管道温度不同的工况，在任何工况下，管道柔性均应满足要求。
53.3.1.3 在泵维修时，其配管应不需要设临时支架。
53.3.1.4 距泵最近的一个支架，宜设计为垂直向可调式支架，并尽量设在该管无垂直位移的点上。
53.3.1.5 管道的高、低点应按本规定第三十七章要求设高点排气及低点排液，并应满足安装要求，对危险介质应排入封闭系统。
53.3.1.6 对于螺纹连接的管道，每个设备接口应设一个活接头，并设在靠近阀门的位置。
53.3.1.7 离心泵管道的固有频率不宜低于4Hz。
53.3.1.8 对中开式泵不应在泵体上方布置进出口阀门。
53.3.2 泵的入口管道
53.3.2.1 为防止泵产生汽蚀和使泵入口管道不存在气袋，应满足以下要求：
1)  泵对净正吸入压头的要求：
2)  吸入管保持水平或带有1/50～1/100的坡度（向上抽吸时应向泵入口上坡；向下灌注时应向泵入口下坡）；
3)  当泵入口处有变径时，应采用偏心异径管。即当弯头向下时，使异径管顶平；弯头向上并无直管段使，使异径管底平，见图53.3.2.1 泵入口偏心变径管使用中的A和B。如弯头与异径间有直管段，仍应采用顶平的异径管，并在低点增加排液口；
4)  尽可能将入口断阀布置在垂直管道上。

图53.3.2.1  泵吸入口偏心变径管的使用

53.3.2.2 为防止偏流、旋涡流而使泵性能降低，通常配管要求：
1)  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，如图53.3.2.1(D)所示。
2)  双侧吸入口处的布置同本章第53.3.2.2条第1项，但所设置管段长度应至少为七倍管径。
3)  当直管段不够长时，应在短管内安装整流或导流板，或改变配管。
53.3.2.3 为防止杂物进入泵内应在泵入口管线上安装粗滤器：
1)  临时粗滤器(锥形过滤器)
通常用于试车期间，当管道吹扫或冲洗干净后可拆除。为便于拆卸，应设置一段法兰短管，并备有一个与临时粗滤器同厚的垫环，以置换临时粗滤器。过滤面积应不小于内截面的2～4倍。   
2)  永久粗滤器
通常用Y型或T型粗滤器，安装在泵的入口处。
53.3.2.4 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。
53.3.2.5 泵入口管应符合NPSH的要求，应将轴测草图提交系统专业确认。
53.3.3 泵的出口管道
53.3.3.1 当泵出口管道垂直向上时，应根据需要在止回阀出口侧管道(或止回阀盖上钻孔)安装放净阀。亦可在止回阀出口法兰所夹的排液环的接口安装放净阀。

图53.3.3.0  离心泵出口管道典型布置

53.3.3.2 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。
53.3.3.3 泵出口阀应布置在便于操作的高度或设置小平台操作。
53.3.3.4 泵出口管的布置举例见图53.3.3.0离心泵出口管道典型布置。
53.3.4 泵的辅助管道  
53.3.4.1 冷却水管道
1)  设在冷却水管上的检流器应便于观察水流情况(防止断流)。冷却水管布置  应尽量贴近泵座，使之不影响检修，并要考虑美观，注意防冻。这类管道宜由制造厂设计配套供应。
2)  轴承部位需要冷却时，其冷却水管道应根据制造厂图纸上的接口连接。
53.3.4.2 用于冲洗的管道，可根据具体情况设置固定管或接头。
53.3.4.3 密封液管道
管道布置时，应了解泵是否带有密封液系统，该系统通常由制造厂设计及配套供应。泵的管道应与密封液设备及管道协调布置。
53.3.5 泵的特殊用途管道   
在某些情况下，为保护泵体不受损坏并能正常运行，泵的进、出口管道上常设置保护管道、自起动管道等。配管时这类旁通支管的连接应尽量靠近主管的阀。
53.3.5.1 暖泵管道：输送230℃以上介质的泵组中，常在泵的出口阀(组)前后设置使液体少量回流的旁通管作为暖泵管道。也可在止回阀的阀瓣上钻一小孔来代替暖泵管道，见图53.3.5.1暖泵管线。

图53.3.5.1　暖泵管线

53.3.5.2 预冷管道：输送低温介质的泵组中，常在泵的出口阀（组）前后设置DN20（或DN25）旁通管道（带切断阀）。
53.3.5.3 小流量旁通管：当泵的工作流量低于额定流量的20％时，常设置小流量旁通管，见图53.3.5.3小流量旁通管线。

图53.3.5.3　小流量旁通管线

53.3.5.4 高扬程旁通管：为防止高扬程备用泵出口阀板因单侧受压过大，不易打开，常设旁通管予以解决，见图53.3.5.4高扬程旁通管线。
 

图53.3.5.4　高扬程旁通管线

53.3.5.5 防凝管道：环境温度低于输送物料的倾点或凝点时，其备用泵的进、出口常设置DN20的防凝旁通管，见图53.3.5.5防凝管线。通常防凝管道需要伴热保温。

图53.3.5.5　防凝管线

53.4  其它注意事项
53.4.1 往复泵
53.4.1.1 对于往复泵的配管，除注意上述要求外，还应在泵出口处(或尽量靠近出口)安装足够容积的缓冲罐(或脉动衰减器)，以缓解或消除所产生的脉冲振动。同时注意减小支架跨距，增加支架刚度，以抑制可能产生的机械振动。
53.4.1.2 在泵的前端应留有活塞杆抽出检修的空间。
53.4.2 输送含固体的液体管道
为减少管系压降和沉积物堵塞，泵出、入口管的分支管连接宜采用45°斜接，并且分支管道上的阀门位置应尽量靠近其根部安装。这类管道上不宜选用闸阀。
53.4.3 除离心泵外，其它如往复泵、容积泵应有超压保护措施，泵出口设安全阀，阀出口管道宜返回至泵的入口管。
在配管设计时，应注意检查配套中是否带安全阀，对于允许就地排放的介质，该阀出口接管应向下引至离地面约300 mm处。