泵房?jī)?nèi)泵及管道的布置方法探討

袁錦瑞

(中國(guó)五環(huán)工程有限公司，湖北 武漢 430223)

泵房?jī)?nèi)泵及管道的布置方法探討

袁錦瑞

(中國(guó)五環(huán)工程有限公司，湖北 武漢 430223)

設(shè)置泵房可以避免惡劣氣候等對(duì)設(shè)備的損害。本文根據(jù)規(guī)范要求及工程經(jīng)驗(yàn)，論述了泵房的設(shè)置原則，并結(jié)合典型布置圖，探討了在泵房?jī)?nèi)布置設(shè)備、管道時(shí)需注意的事項(xiàng)，對(duì)泵房?jī)?nèi)布置的獨(dú)有特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)。

泵房; 泵的布置 ;泵進(jìn)出口管線

泵是化工生產(chǎn)過(guò)程中使用最廣泛的流體輸送設(shè)備。泵及其進(jìn)出口管線的合理布置不僅能減小流體輸送距離、減少管系壓力降，避免汽蝕現(xiàn)象對(duì)泵體造成損害，也能節(jié)省投資，為業(yè)主或承包單位節(jié)省投資；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求及實(shí)際工程情況，多數(shù)工程項(xiàng)目皆采用露天或半露天的模式集中設(shè)置輸送泵，以方便泵的統(tǒng)一安裝、操作、檢修；但如若工程所在地極為寒冷或者多風(fēng)沙，又或是工藝設(shè)計(jì)時(shí)要求泵布置在室內(nèi)，就需要根據(jù)要求設(shè)置泵房，將泵布置于泵房?jī)?nèi)；目前,有諸多文獻(xiàn)對(duì)泵的室外布置設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié)概括,但鮮有文獻(xiàn)對(duì)泵房?jī)?nèi)泵的布置進(jìn)行討論，本文從工程實(shí)際出發(fā)，結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)泵房?jī)?nèi)泵的布置及配管進(jìn)行探討。

1 泵房的設(shè)置原則

1.1 泵房基本布置原則

泵房可以設(shè)置在管廊、框架的地面層，也可以根據(jù)實(shí)際布置情況單獨(dú)設(shè)置；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB50265-2010[1](泵站設(shè)計(jì)規(guī)范)，設(shè)置泵房時(shí)應(yīng)首先考慮：

(1) 泵房布置應(yīng)滿足機(jī)電設(shè)備布置、安裝、運(yùn)行及檢修要求；

(2) 滿足結(jié)構(gòu)布置要求；

(3) 滿足內(nèi)外交通運(yùn)輸要求

1.2 泵房的長(zhǎng)寬確定

如泵房設(shè)置在管廊一層，則泵房的寬度應(yīng)與管廊寬度一致，泵房長(zhǎng)度可根據(jù)房間內(nèi)泵的種類、數(shù)量、大小及操作檢修所需空間確定；如泵房設(shè)置在框架一層，泵房則可以根據(jù)上述要求選擇將一層框架全封閉或者部分封閉作為泵房；如泵房需要單獨(dú)設(shè)置，可根據(jù)上述要求，考慮房間內(nèi)泵與連接設(shè)備、管廊的間距設(shè)置泵房的長(zhǎng)、寬；一般來(lái)說(shuō)，泵房的柱距最好與管廊柱距相同，以方便泵進(jìn)、出口管道與管廊的對(duì)接。

1.3 泵房高度確定

無(wú)論泵房單獨(dú)設(shè)置或是依托管廊或框架設(shè)置，其高度皆需要滿足兩個(gè)要求：1、泵房?jī)?nèi)要留有泵進(jìn)出口管線的布置空間；2、要滿足泵的吊裝檢修要求；根據(jù)論文[3]，泵房高度及吊裝檢修所需高度計(jì)算方法為：

H = h1+h2+ h3+h4，其中：

H：泵房最小高度；

h1：梁高；

h2：軌道高；

h3：所需起吊高度；

h4：吊鉤中心距離軌道底部最小距離。

根據(jù)計(jì)算出來(lái)的最小高度，將泵房高度進(jìn)行圓整。當(dāng)泵房設(shè)置在管廊或框架一層時(shí)，要保證泵房的最小計(jì)算高度得到滿足。

2 泵房?jī)?nèi)泵的布置原則

2.1 標(biāo)準(zhǔn)要求

泵房?jī)?nèi)含有輸送可燃液體、液化烴的泵時(shí)，其設(shè)置要滿足《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50160-2008)[2]的要求：

(1)液化烴泵、操作溫度等于或高于自燃點(diǎn)的可燃液體泵、操作溫度低于自燃點(diǎn)的可燃液體泵應(yīng)分別布置在不同房間內(nèi)，各房間之間的隔墻應(yīng)為防火墻；

(2)操作溫度等于或高于自燃點(diǎn)的可燃液體泵房的門窗與操作溫度低于自燃點(diǎn)的甲B、乙A類液體泵房的門窗或液化烴泵房的門窗距離不應(yīng)小于4.5m；

(3)在液化烴、操作溫度等于或高于自燃點(diǎn)的可燃液體泵房的上方，不宜布置甲、乙、丙類工藝設(shè)備；

(4)液化烴泵不超過(guò)2臺(tái)時(shí)，可與操作溫度低于自燃點(diǎn)的可燃液體泵同房間布置；

(5)輸送甲類、乙A可燃液體時(shí)，泵房?jī)?nèi)不宜設(shè)置地溝，泵房?jī)?nèi)應(yīng)能防止可燃?xì)怏w積聚。

2.1 布置的參考原則

具體布置時(shí)，不僅要考慮泵房的防火要求，還要求布置能夠滿足安裝、操作、檢修的便捷性，具體布置時(shí)，可參考如下規(guī)定：

(1)泵端、泵側(cè)與墻壁之間的距離不宜小于1.5m；

(2)泵與泵之間的凈距不宜小于750mm，最好確保泵基礎(chǔ)邊緣距離不小于700mm；

(3)不同流體的兩組泵間，最好留有不小于1.2m的檢修通道；

(4)單排布置時(shí)，可根據(jù)泵體大小差別選擇出口中心線對(duì)齊、泵端基礎(chǔ)面對(duì)齊或動(dòng)力端基礎(chǔ)面對(duì)齊三種方式；出口中心線對(duì)齊方式的優(yōu)點(diǎn)在于：泵進(jìn)出口管道排列整齊，泵前有統(tǒng)一操作面；泵端基礎(chǔ)面對(duì)齊方式的優(yōu)點(diǎn)在于：設(shè)置排污管或排污溝時(shí)較為便利；動(dòng)力端基礎(chǔ)對(duì)齊方式的優(yōu)點(diǎn)在于：泵端驅(qū)動(dòng)電機(jī)接線容易，橋架設(shè)置簡(jiǎn)單節(jié)省；

(5)泵房?jī)?nèi)泵采用雙排布置時(shí)，兩排泵之間要預(yù)留至少大于2m的凈距；

(6)泵的基礎(chǔ)面宜高出房?jī)?nèi)地面200mm，大型泵可只高出地面100mm，小型泵可高出地面300～500mm；微型泵如柱塞泵、小齒輪泵等可以將并聯(lián)操作的兩臺(tái)泵靠近布置在一個(gè)基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)兩邊留足管道閥門的操作空間；泵的進(jìn)口過(guò)濾器需水平安裝時(shí)，可考慮吸入口過(guò)濾器安裝要求后將標(biāo)高進(jìn)行圓整；同一泵房?jī)?nèi)最好對(duì)泵采用統(tǒng)一的基礎(chǔ)高度，以做到布置的美觀整齊；

(7)泵房?jī)?nèi)不能設(shè)置地溝、地坑等排污設(shè)施時(shí)，可以考慮將房間內(nèi)地面做成中高邊低的形式，利用地形特點(diǎn)將污水排出房間。房間宜設(shè)置強(qiáng)制通風(fēng)措施，以防止可燃?xì)怏w的集聚。

根據(jù)布置要求，列出如下具體的泵房布置實(shí)例供參考，圖1為某北方項(xiàng)目管廊下泵房的布置方案；圖2為某項(xiàng)目依托框架一層部分空間設(shè)置的管廊；圖3為某項(xiàng)目的循環(huán)水泵房。

圖1 依托管廊設(shè)置的泵房

圖2 依托部分框架設(shè)置的泵房

圖3 單獨(dú)設(shè)置的循環(huán)水泵房

3 泵房?jī)?nèi)的管道布置

3.1 泵進(jìn)出口管線基本模式

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[4]，離心泵進(jìn)出口管線的基本單元模式包括：切斷閥、過(guò)濾器、異徑管、壓力表、止回閥等；當(dāng)輸送流體的操作溫度高于150℃或低于物料凝結(jié)點(diǎn)的離心泵，還需分別設(shè)置暖泵管線或防凝管線，以保證備用泵在需要時(shí)能夠順利啟動(dòng)；如泵長(zhǎng)期在最小流量附近運(yùn)轉(zhuǎn)，則需設(shè)置最小流量管線。泵得基本單元模式見(jiàn)圖4～5：

圖4 泵的基本單元模式

圖5 需設(shè)置防凝或冷凍線路的輸送泵

3.2 房間內(nèi)管道的布置要點(diǎn)

泵的進(jìn)出口位置有頂進(jìn)頂出、端進(jìn)頂出、側(cè)進(jìn)側(cè)出、側(cè)進(jìn)頂出及雙吸泵等多種類型，每種泵的進(jìn)出口管線設(shè)計(jì)各有不同的特點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，只要配管設(shè)計(jì)滿足工藝要求、不造成汽蝕、有足夠的柔性，能夠滿足泵口的應(yīng)力要求、方便操作檢修即可。泵進(jìn)出口管道的設(shè)計(jì)方法很多，也有較多文獻(xiàn)、手冊(cè)對(duì)此進(jìn)行了歸納總結(jié)，鑒于此，本文對(duì)通用性的設(shè)計(jì)要求不再一一論述；只就泵房?jī)?nèi)管道設(shè)計(jì)時(shí)需注意的事項(xiàng)及設(shè)計(jì)過(guò)程中可能忽略的問(wèn)題進(jìn)行討論。泵房?jī)?nèi)布置管道時(shí)，需注意：

A．泵房?jī)?nèi)架空布置的管道應(yīng)避開(kāi)門、窗，不能穿越檢修吊車；架空管道最低標(biāo)高不應(yīng)阻礙下方人員的通行，管道最好不要穿越泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)及電機(jī)操作區(qū)，以免可燃液體泄露時(shí)造成危險(xiǎn)；

B．管道數(shù)量不多、公稱直徑不大時(shí)，可成排沿墻敷設(shè)，利用墻體支撐管道。管道較大或有較大的水平載荷時(shí)，不宜利用墻面支撐；管道有振動(dòng)時(shí)，只能在泵房的地面、梁、柱上設(shè)置支架，且支架要有良好的減振效果，以減小、消除振動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)、泵體的破壞；

C．泵房?jī)?nèi)一般不設(shè)車輛的進(jìn)出通道，只利用梁底吊車將需檢修的電機(jī)、泵等大型機(jī)件吊運(yùn)至檢修區(qū)域；所以無(wú)論單排、雙排布置的泵房，檢修通道內(nèi)不能穿越管道，以免阻礙吊車的運(yùn)行；

D．管道、橋架穿越泵房時(shí)要提前預(yù)留孔洞；單根管道穿越墻體時(shí)宜加裝套管，套管內(nèi)、附近不宜設(shè)有焊縫，套管前后最好設(shè)有支撐，不宜利用套管支撐管道，以免破壞管道的保溫層及墻體；多根管可并排穿越墻體，墻體預(yù)留方孔，孔附近不宜設(shè)置焊縫；

E．泵入口處異徑管宜采用"頂平"的安裝方式；泵安裝有臨時(shí)過(guò)濾器時(shí)，要設(shè)置方便安裝的可拆卸短節(jié)。

典型的泵進(jìn)出口配管設(shè)計(jì)參看圖6、7、8、9。

圖6 端進(jìn)頂出型泵典型配管

圖7 側(cè)進(jìn)頂出型泵典型配管

圖8 側(cè)進(jìn)側(cè)出型泵典型配管

圖9 頂進(jìn)頂出型泵典型配管

4 結(jié)論

相比露天及半露天布置，在泵房?jī)?nèi)布置泵及管道時(shí)有更多的注意事項(xiàng)；由于泵房的密閉性，其對(duì)防火設(shè)計(jì)、檢修空間、操作空間等有了更高的要求。在泵房的設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以參考本文列出的要求，于工程實(shí)踐中吸取經(jīng)驗(yàn)，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)，使泵房?jī)?nèi)的布置更加科學(xué)合理。

[1] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. GB 50265-2010泵站設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2011.

[2] 中國(guó)石油化工集團(tuán)公司. GB 50160-2008石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S]. 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2012.

[3] 孫玉霞.除氧給水裝置布置及吊車選型[J].煤氣與熱力,2010,30(5): 1-2.

[4] 化工部工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)中心站.HG 20559-1993 PID基本單元模式[S].北京：化工部工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)編輯中心,1996.

(本文文獻(xiàn)格式：袁錦瑞.泵房?jī)?nèi)泵及管道的布置方法探討[J].山東化工，2016，45(16)：154-156，159.)

Study of Pump Layout and Pipeline Arrangement in Pump House

YuanJinrui

(China Wuhuan Chemical Engineering Corporation, Wuhan 430223,China)

Pump house can avoid the damage of adverse weather on pumps. According to codes and engineering experience, Discussed how to design pump house and also discussed the principle of pump layout & pipeline arrangement in pump house; Summarized the character of pump and pipeline arrangement in pump house.

pump house; pump layout; pipeline arrangement

2016-06-12

袁錦瑞(1982—)，河南新鄉(xiāng)人，碩士，現(xiàn)主要從事管道專業(yè)的設(shè)計(jì)工作。

TQ545

B

1008-021X(2016)16-0154-03