淺談空分裝置中低溫泵之臥式泵和立式泵配管

摘 要：泵是石油化工裝置中輸送流體的主要機械，低溫泵則是空分裝置中輸送流體的關鍵機械，其穩(wěn)定的性能和合理的管路布置對整個冷箱設備的正常運轉起著重要的作用。

關鍵詞：低溫；臥式泵；立式泵；配管

中圖分類號：TQ116.11 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）18-0200-02

1 前 言

空分設計主要是冷箱設計，其中主要包括主塔冷箱設計、過橋冷箱設計和閥泵箱設計。其中低溫泵作為物料運送的載體，有著舉足輕重的作用，這個重要環(huán)節(jié)一旦出現(xiàn)問題，則會牽一發(fā)而動全身。所以確保低溫泵可靠穩(wěn)定的運轉，是空分冷箱設計中的重點課題。合理有效的配管，可以為低溫泵的有效運轉保駕護航。

2 低溫泵的配管

低溫泵的管路主要有進料管、出料管和回流管。

2.1 低溫泵的進料管

低溫泵的進料管的管路要求距離上游的塔之間距離盡可能的短，在滿足工藝制高高程圖要求的前提下，保證這條管路2.5～4°的坡度。如果高度差不能全部允許這個坡度，可以在工藝允許的情況下有10倍直徑長的水平管路存在。為了方便制造、后期操作及保養(yǎng)維護，閥泵箱里的閥門和兩閥之間不長于600mm的管段可以水平布置。

2.1.1 塔出口至管路低點的管道布置

這一段管路保持2.5～4°的向下坡度。為保證安全減少污染浪費，這條管路上在靠近塔出口的地方設置了切斷閥。從塔出來后，第一個切斷閥要求水平安裝，不建議垂直安裝。如果物料從塔出來后進入兩臺泵，則第一個切斷閥建議直接連接在三通之后各自的進料管管路上，如果因為穿冷箱面板等因素影響導致不能直連，允許中間有小段管道。如果輸送的是液氧，則需要安全工程師做盲管段風險評估。當這個切斷閥的尺寸小于進料管的時候，則要求增加的異徑管需頂平安裝，并且直接和兩頭的彎頭/三通及切斷閥相連。

2.1.2 管路低點至泵口的管道布置

這一段管路保持2.5～4°的向上坡度，在具體配管時臥式低溫泵和立式低溫泵略有區(qū)別。臥式低溫泵的這段管路，在出現(xiàn)異徑管時，要頂平安裝，在靠近泵的進口時，要布置一段最小6倍管徑最大10倍管徑長的水平直管段，以減少震動干擾，確保管路安全。立式低溫泵在出現(xiàn)異徑管時則要求同心安裝在垂直管段，在靠近泵進口時，加裝膨脹節(jié)或者最小4倍管徑最大10倍管徑長的垂直管段。

2.2 低溫泵的出料管

低溫泵的出料管的管路同樣有坡度要求，從泵出口附近的低點到回流管線這一段的出料管的管道要2.5～4°向上坡度，再隨后的管段只要保持步步高就可以了，這樣一旦突然停車，這段管路就會形成一個氣封，避免額外的熱損失和潛在的干沸騰發(fā)生，這點在液氧泵系統(tǒng)（>=35barg）中尤為重要！

低溫泵的出料管路上沒有直管段的要求，出料管上出現(xiàn)異徑管時，從泵出口到異徑管之間的管長不要超過4.5m，90°彎頭不超過4個，并且異徑管要底平布置在膨脹節(jié)的下游，大端端面至回流管接觸點之間的距離不得小于10倍泵出口口徑長。

如果這些要求不能滿足，必須要求工藝工程師重新考量（見圖2）。

2.3 低溫泵的回流管

低溫泵的回流管從出料管的管頂出來，管路要求最小4°的坡度一路向上坡至塔管口，這樣可以確保一旦有氣泡產(chǎn)生時，氣泡可以順利的回流進塔，保證低溫泵不受氣蝕。回流管路上發(fā)生管道材料變化時，這個變化必須布置在這條管路的切斷閥下游出口處?；亓鞴苈飞喜加锌刂崎y，控制閥有直通閥和角閥之分，不同的控制閥有不一樣的管道布置要求。

2.3.1 直通閥回流管路

為了方便制造和后期操作，閥泵箱里的控制閥、切斷閥和兩閥間的管道允許水平布置，兩閥間的管道長度不大于6倍管徑；控制閥之后出現(xiàn)管徑變大時，兩閥間的管道長度可以不大于10倍控制閥口徑?？刂崎y前后存在管徑時，那么異徑管和控制閥直接相連，控制閥前面的異徑管頂平安裝，閥后的異徑管底平安裝。這兩個閥門之間不允許有任何元件及開孔，低點開孔除外。兩閥門之間確保大于6倍管徑或10倍管徑（控制閥后管徑擴大）的間距。

如果不能滿足上述條件，新的管道布置工況需要工藝工程師重新核算。

2.3.2 角閥回流管路

為了方便制造和后期操作，閥泵箱里的控制閥和切斷閥允許水平布置，同閥門直連的直管段要求盡可能的短。角閥閥桿斜向上25°安裝，閥下游出口管道斜向下25°布置，閥桿與出口管在同一直線上，這樣一旦角閥產(chǎn)生破壞力時，力可以被迅速的擴散到管道上，減小對閥體的打擊。同時這樣的配管產(chǎn)生了一個新的低點和一個新的高點，閥之后的低點處需要增加一根低點排凈，閥之前的高點處需要增加一根旁路，連接到切斷閥之前，并安裝有旁路閥，以避免冷泵時深冷液體氣化積聚，在重新啟泵時產(chǎn)生危害。

如果不能滿足上述條件，新的管道布置需要滿足工藝要求。

3 結束語

低溫泵的配管研究還有排凈線和放空線等等。由于空分低溫泵里的介質比較特殊，一旦管路泄露，就會對周邊安全產(chǎn)生威脅。所以我們所有的配管，都要以安全為前提，排除危險隱患，優(yōu)化管路，減少浪費，為生產(chǎn)創(chuàng)造更高的利潤，給空分產(chǎn)業(yè)添磚加瓦。

參考文獻

[1]泵的配管規(guī)定.中國石化集團蘭州設計院.2001.

[2]王懷義.石油化工管道安裝設計便查手冊.2007.

[3]蔡爾輔.石油化工管道設計.2004.

收稿日期：2018-5-20