泵的布置设计要求

左晶文

摘要：针对化工装置中泵的布置要求的一些技术要求进行分析和论述，依据国家相关标准规范，主要介绍了泵的布置方法、泵的间距和基础高度;

关键词：泵；布置；

概述

化工装置中的原料、产品、回流、中间产品等液体物料的输送或压, 都靠泵来完成, 因此泵在化工装置中占有重要地位。在工程设计中, 几乎每个装置都涉及到泵, 都会遇到泵的布置和配管问题, 而且泵的种类很多, 布置和配管的方式也不尽相同。

1泵的平面布置

泵的平面布置应首先满足装置设备布置所遵循的一系列规范要求，如GB50160 石油化工企业设计防火规范，GB50016建筑设计防火规范等，还要根据工艺流程及用户提出的要求来确定泵的布置方式。

泵的布置方式有露天、半露天布置和室内布置三种。露天布置的泵，通常集中布置在管廊的下方或侧面，若泵数量较少时，从经济考虑集中不合理，或工艺有特殊要求，也可分散布置在被抽吸设备的附近；半露天布置的泵，一般也在管廊下方布置，在上方管道的上部设顶棚，或将泵布置在框架的下层地面上，以框架平台作为顶棚，这种布置方式多适用于雨水量大的地区，这些泵可以根据与泵相关设备的布置要求，将泵布置成单排、双排或多排。按这两种方法布置的泵，不仅操作、检修方便，而且可减少建筑物，有利于自然通风，防止可燃气体积聚，有利于安全生产；还有重要的一方面就是减少占地。所以，在土地费用高，用地紧张的地区，应积极推荐这两种方式。而在寒冷或多风沙地区应将泵布置在室内，或者是如果工艺流程要求设备布置在室内时，其所属的泵也应在室内布置，并注意防火、防爆、采暖、通风、采光等措施。实际上，随着设备制造水平的提高，过程控制手段的进步和生产管理的科学化以及对灾害的预报与控制能力的加强，露天化和半露天化布置已成为设备布置的趋势。

泵的布置方式确定后，需考虑泵的排列方式。在装置内一般将塔、槽、换热器、管廊、构筑物等布置后再确定泵的位置，同时考虑操作和检修通道。通常由于管廊与塔槽平行布置，所以泵布置在管廊下或管廊与塔槽之间、平行于管廊成一列。当吸入条件苛刻时则将泵按流程需要分别布置在塔槽附近。

在泵布置时，需对照泵厂家资料，对泵的外形，进出口方向等，并结合工艺流程的要求，对泵的配管做出大致的平面规划。这时可以把型号大小差别不大的泵按照排出口中心线取齐，并列布置；若成排布置泵大小不一，无法满足排出口取齐时，考虑将泵端基础端面取齐，这样布置的管道比较整齐，泵前也有方便统一的操作面，管架也容易统一选型，且便于设置排污管线或排污沟。在泵布置时也可以采用泵的动力端基础面取齐的并列布置方式，这样电机电缆接线容易且经济整齐，泵的控制柜也可取齐布置，但泵大小差别很大时可能造成吸入管过长，具体采用哪种布置方式，还需应具体情况而定。当泵成双排布置时，宜将两排泵的动力端相对，在中间留出检修通道。在确定泵的操作面以及检修面后，及需确定泵的位置，即泵的间距。布置操作与检修通道时，需考虑伸出泵基础配管、电机及泵驱动操作柜等尺寸，泵端前面操作通道不应小于1m，检修通道满足小型叉车搬运检修件时所需宽度不应小于1.25m，对于大型泵应适当加大净距。双排布置泵之间的净距不应小于2m。对于小型泵，如比例泵、柱塞泵、小齿轮泵等可考虑缩小间距，并可采用联合基础，以便从基础外围进行维护和操作，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0.8m。

我们现以某煤化工装置厂房内泵布置为例（见附图1），展开泵布置中需考虑的几点因素：

该厂房内泵现有a、b、c、d、e共五类泵，共为三套煤气化装置输送介质。首先结合工艺流程的要求，一台b泵、两台c、两台e泵为一套装置输送介质，先确定将bec类泵放置在框架同一跨线内，e泵的进口管线连接附图下方设备，而bc泵规划的进口管线来自附图的上方，因此选择双排泵布置，将两排泵的动力端相对，中间留出了大于2m的检修通道； bcde泵均为侧近顶出，bcd泵型号大小差别不大，按照排出口中心线取齐，并列布置；在设备定位时，需统一规划泵进出口管线配管空间，附图上方立柱侧为厂房墙，在预留配管空间后，考虑到泵端前面操作通道不应小于1m的要求，最终确定了bcd泵出口中心线位置。三台d泵与四台a是供多个系列，布置在厂房独立的一跨内；四台a泵出口中心线没有与bcd对其布置，是考虑a泵为顶进顶出泵，进出口总管均规划布置在楼层梁底，进口管线离地较高，规划在泵前借助框架立柱设置泵进口管线的操作检修平台，同时考虑到附图左侧有厂房进出口门，a泵电机侧又有厂房墙，在满足泵电机端与墙净距不小于1m的规范下且留出了与门同宽的检修通道。通过以上几方面因素确定了该厂房内泵的基本布置。

图1：厂房内泵布置示意图

随着装置大型化，部分大型泵的电机操控柜尺寸较大，在考虑泵的布置时需与电气仪表专业确定操控柜尺寸及定位，以免现场安装就位后阻碍检修通道。如附图2中高压煤浆泵的布置，考虑了检修叉车通行通道，但未标注泵操控柜尺寸及定位，泵安装就位后操作柜占用了部分检修通道（见附图3）。如附图3中两台泵之间的净距满足大于0.8m要求，未充分考虑操控柜布置（见附图4），占用泵周边操作空间。

图2：高压煤浆泵布置示意图

        

图3:操控柜占用检修空间            图4:操控柜占用操作空间

2泵的基础

泵的外形尺寸和底座由泵制造厂给出，设计泵的基础时应按预留孔方案考虑，地脚螺栓直径与预留孔尺寸参考厂家资料中的泵土建基础图。确定基础大小时可按地脚螺栓预留孔孔壁距基础边的尺寸大于100mm设计，直接埋入地脚螺栓时，地脚螺栓中心线到基础边100mm设计。

泵的基础高度应考虑泵的外形及大小，以及吸入管和出口管下部的空间( 排液管、支架等)。一般泵的基础面宜比周围地面高出200mm，最小不得小于100mm，大型泵可高出100mm ；小型泵如比例泵和柱赛泵、无填料泵等，当吸入管嘴垂向下时，可考虑将基础适当抬高，泵的基础可取400 ～500 mm，使泵轴中心线高出地面600 mm。在泵吸入口前安装过滤器时，泵基础高度应考虑过滤器能方便清洗和拆装。此外，还要根据泵的汽蚀余量和管线压降的需要，确定塔、罐的最低液面，以提供较大的有效汽蚀余量。

小结

泵是各类化工装置中最为常见的一种机械，于是泵的布置与配管也就成为了装置布置的基础和重要组成部分，必须严格按照相关标准规范进行设计，并且应充分考虑到现场的实际操作情况，做到安全性能好并且经济合理。