化工装置中泵的选型与配管问题
泵的配管规定
第一章 总 则第1.0.1条本规定适用于石油化工装置中泵的配管设计。
公用工程的泵的配管设计也可参照执行。
第1.0.2条泵的配管设计除执行本规定外,尚应符合有关配管材料等级的设计规定。
第1.0.3条当泵制造厂对其配管有特殊要求时,应满足制造厂要求。
第二章 泵的配管第一节 泵的一般配管原则第2.1.1条当泵布置在管廊下面时,进出管廊的配管管底距地面净距除应满足泵的检修外,不应小于3.5m。
第2.1.2条输送腐蚀性介质的管道,不应布置在泵和电机的上方。
第2.1.3条水平吸入管道要避免由于热膨胀而形成“袋形”。
第2.1.4条泵的配管要有足够的柔性,泵口承受的反力必须在允许范围内。
输送高温或低温介质时,泵的配管要经应力分析,配管形状和长度应在热应力允许范围内。
第2.1.5条配管时要考虑泵的拆卸,公称管径小于或等于40的承插焊管道在适当的位置需设置拆卸法兰。
第2.1.6条泵的吸入管道应满足泵所需净正吸入压头(NPSH),管道尽可能短和少拐弯。
当管道长度超过设备和泵之间的距离时,应请工艺系统进行核算。
第2.1.7条几台并列布置的泵的进出口阀门应尽量采用相同的安装高度。
当进出口阀门安装在立管上时,一般安装高度为1.2~1.3m,手轮方位应便于操作。
第2.1.8条泵的基础高出地面不应小于0.2m,其具体高度应根据泵进口处放净管的安装高度确定。
第2.1.9条对输送可燃液体和有毒介质的泵,泵的放净管应按P&I图要求设计,不得采用明沟排放。
第2.1.10条往复泵的泵端和驱动端的管道布置不应妨碍活塞及拉杆的拆卸和检修。
第2.1.11条为使泵体少受外力作用,应在靠近泵的管段上设置合理的支、吊架或弹簧支、吊架。
一、泵的水平吸入管或泵前管道弯头处(垂直时)应设可调支架,见图2.1.11-1和图2.1.11-2。
图2.1.11-1 泵水平吸入管支架图2.1.11-2 泵吸入管弯头处支架二、不带底座的管道泵进出口管道支架应尽可能接近管口,见图2.1.11-3。
水泵选型配管要求
1、进出水管道中心线要与离心泵同轴心线,进水 管道尽量避免倾斜角度,以减少产生气蚀。 2、管路口径尽量比离心泵进出口大一型号,以避 免能量损失太大。 3、一般情况下进出口都应安装控制阀门,以利于 调节负荷和检修机泵,管径大的需安装旁路阀门。 4、尽量靠近离心泵出口处,安装逆止阀,防止机 泵跳闸后倒转。 5、输送管路尽量减少弯头减少能量损失。 6、露天或架空输送的钢管,需每隔一定距离设置 一处U型转弯,以释放热胀冷缩的位移。
可以选择DN200管道(即∮219管).
压头损失计算: 直管段的浆料流程损失与浓度和管径等关系较大,不成比例关系,不 好直接计算,通常浆料可按3%-8%计取直管道压头损失,即100米
管可损失3-8米直管压头。
直管段长度为50米,可选取3米损失。 弯头6个,损失压头6*4*0.200=4.8米
各种液体的推荐流速(碳钢无缝管)
1、清水……………………………………………3-3.5m/s 2、白水……………………………………………2.5-3 m/s 3、浓度≤3%的纸浆……………………………..1-2 m/s 4、浓度3%-5%的纸浆………………………….0.5-1 m/s 5、浓度>5%的纸浆……………………………..<0.5 m/s 二.弯头(曲率r=3D)的折算直管长度(mm直管长度) 1、浓度0-1%...............................................................12D 2、浓度1-3%...............................................................4D 3、浓度3-5%...............................................................3D 4、浓度5-9%...............................................................1D 三、标准阀门的折算直管长度(直管长度) 1、浓度0-1%...............................................................2.5m 2、浓度1-3%...............................................................2.1m 3、浓度3-5%...............................................................1.8m 4、浓度5-9%...............................................................1.5m
浅谈泵的配管和布置
一、绪论石油化工生产装置中,泵被广泛的用于介质的输送。
作为动力来源,泵被称为化工厂的心脏。
泵的布置的合理与否会直接影响化工流程的顺畅,泵的相关管线的配管则很大程度上影响了泵的效率。
二、泵的种类1.按泵作用于液体原理分类(1)叶片式泵(动力式泵);(2)容积式泵(正排量泵)。
2.按泵的用途分类按泵的用途可分为进料泵、回流泵、塔底泵、循环泵、产品泵、注入泵、排污泵、燃料油泵、润滑油泵和封液泵等。
3. 按所适用的介质分类分为清水泵、污水泵、泥浆泵、砂泵、灰渣泵、耐酸泵、碱泵、冷油泵、热油泵、低温泵等。
4.常用离心泵依转动轴方位可分为(1)卧式泵:泵轴位于水平位置(2)立式泵:泵轴位于垂直位置5.按进、出口组合方式(1)端进顶出;(2)顶进顶出;(3)侧进侧出。
三、泵的布置泵的布置方式主要有三种方式1.露天布置露天布置的泵,通常布置在管廊的下方或侧面,也可以布置在被抽吸设备附近。
其优点是通风良好,操作和维修方便,如果泵布置在管廊下方时,泵出口中心线对齐。
2.半露天布置半露天布置的泵适用于多雨地区,一般在管廊下方布置泵,在上方管道上部设顶棚。
或将泵布置在框架的下层地面上,以框架平台作为顶棚。
根据泵的布置要求,将泵布置成单排、双排或多排。
3.室内布置泵的布置具体要求如下(1)成排布置的泵应按防火要求、操作条件和物料特性分组布置。
宜将泵端基础边线对齐,或将泵端出入口中心线对齐。
(2)泵双排布置时,宜将两排泵的动力端相对,在中间留出检修通道泵布置在主管廊下方或外侧时,泵区通道的最小净宽为2m,最小净高为3m,泵端前面操作通道的宽度不应小于1m。
同时泵和电机的中心线宜与管廊走向垂直。
(3)泵布置在室内时,两排泵净距不应小于2m,泵端或泵侧与墙之间的净距应满足检修要求且不小于1m。
当输送液体温度高于自燃点或输送液体为液态烃时,应与其它泵分别布置再各自的房间内,并用防火墙隔开。
(4)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800mm,泵的基础尺寸一般根据泵的底座尺寸确定。
泵配管设计规定
设计标准EM - PDW0111-2003HFEC北京华福工程有限公司泵配管设计规定第 1 页 共 9 页1 总则1.1 本规定适用于石油化工装置中泵的配管设计。
公用设施和辅助设施中泵的配管设计也可参照执行。
1.2 当泵制造厂对其配管有特殊要求时,应满足制造厂要求。
2 一般规定2.1 当泵布置在管廊下时,进出管廊的管道管底距地面净距除应满足泵的检修外,不宜小于3.5m 。
2.2 输送腐蚀性介质的管道,不应布置在泵和电机的上方。
2.3 泵的配管要有足够的柔性,泵口承受的反力必须在允许范围内。
输送高温或低温介质时,泵的配管要经应力分析,在热应力允许范围内配管形状应尽量简单。
2.4 泵的水平吸入管道要避免由于热膨胀而形成“袋形”。
2.5 泵的吸入管道应满足泵所需净正吸入压头(NPSH ),管道尽可能短和少拐弯。
从设备至泵的吸入管道较长时,应由工艺系统专业进行管道阻力降核算。
2.6 当泵入口管道和泵管口直径不同,而PID 又无特殊要求时,泵入口阀门的公称直径应不小于表2.6的规定。
2.7 当泵出口管道的直径比泵管口大时,泵出口阀门的直径至少比泵管口大一级。
2.8 配管时要考虑泵的拆卸,公称直径小于或等于40mm 的承插焊管道,在适当的位置需设置拆卸法兰。
2.9表2.6 泵入口阀门的公称直径mm管道公称直径DN 泵管口公称直径 DN 15 20 25 40 50 80 100 150200 250 300 15 15 20 20 25 40 20 20 25 25 40 25 25 40 40 50 32 40 40 50 80 40 40 50 50 80 50 50 80 80 100 6580 8010015080 80 100 100 150 200100 100 150 150 200 250 125 150 150 200 250 150 150 200 200 250 200 200 250 250 250 250 300 300 3002.9 几台并列布置的泵的进出口阀门应尽量采用相同的安装高度。
泵的配管规定
中国石化集团兰州设计院标准SLDI 333C07-2002中国石化集团兰州设计院目录1. 总则 (1)2. 泵的配管 (1)附图1-1 端部吸入、顶部排出泵的典型配管 (8)附图1-2 侧向吸入和排出泵的配管 (9)附图1-3 端部吸入、顶部排出泵的典型配管(带永久过滤器) (9)附图1-4 旋涡泵的配管 (10)中国石化集团兰州设计院1. 总则1.1 本规定适用于石油化工装置中泵的配管设计。
公用工程的泵的配管设计也可参照执行。
1.2 泵的配管设计除执行本规定外,尚应符合有关配管材料等级的设计规定。
1.3 当泵制造厂对其配管有特殊要求时,应满足制造厂要求。
2. 泵的配管2.1 泵的一般配管原则2.1.1 当泵布置在管廊下面时,进出管廊的配管管底距地面净距除应满足泵的检修外,不应小于3.5m 。
2.1.2 输送腐蚀性介质的管道,不应布置在泵和电机的上方。
2.1.3 水平吸入管道要避免由于热膨胀而形成“袋形”。
2.1.4 泵的配管要有足够的柔性,泵口承受的反力必须在允许范围内。
输送高温或低温介质时,泵的配管要经应力分析,配管形状和长度应在热应力允许范围内。
2.1.5 配管时要考虑泵的拆卸,公称管径小于或等于40的承插焊管道在适当的位置需设置拆卸法兰。
2.1.6 泵的吸入管道应满足泵所需净正吸入压头(NPSH ),管道尽可能短和少拐弯。
当管道长度超过设备和泵之间的距离时,应请工艺系统进行核算。
2.1.7 几台并列布置的泵的进出口阀门应尽量采用相同的安装高度。
当进出口阀门安装在立管上时,一般安装高度为1.2~1.3m ,手轮方位应便于操作。
2.1.8 泵的基础高出地面不应小于0.2m ,其具体高度应根据泵进口处放净管的安装高度确定。
2.1.9 对输送可燃液体和有毒介质的泵,泵的放净管应按P&I 图要求设计,不得采用明沟排放。
2.1.10往复泵的泵端和驱动端的管道布置不应妨碍活塞及拉杆的拆卸和检修。
试述化工厂中泵配管设计的相关要点
试述化工厂中泵配管设计的相关要点摘要:随着当前社会的发展和科学技术的进步,我国化工行业也取得了极大的发展,尤其是当前精细化工是当今化学工业中最具活力的新兴领域之一。
在化工厂进行生产的工作中,通过泵来实现对液体物流的输送,因此其在化工装置中起着十分重要的作用。
基于此,本文首先阐述了化工厂泵配管设计的重要性及设计的相关要求,并结合泵入口配管、出口管道及管道支吊架设计重点探讨了泵配管设计的相关要点,以供参考。
关键词:化工厂;泵配管;设计要点1.化工厂泵配管设计的重要性一般来说,化工厂的建设一般包括化工厂的仓库、车间、办公以及各类生活场所的供电、供水、供热、消防设施等土建施工工程,以及化工厂内所有重要设备的安装阶段、调试阶段以及实际运行阶段等。
化工厂建设受到建筑企业以及提供的各种建设因素所制约,因此化工厂的建设相比其他建筑工程更具特殊性,其中一些比较明显的例如:化工厂整体建设中的个别区间建设进展一般不相同而且施工周期较短,一般在一到两年之内就需要完成各个区间单位的土建项目,并完成化工厂中各种设备的安装和调试工作。
在化工厂的整个建设过程中,由于泵在化工厂生产工作中起到输送液体物流的作用,因此,泵在化工装置中的地位是不容忽视的。
因此,要想保证泵在后期的生产工作中能够顺利运行,就要加强对泵配管设计的研究。
2.化工厂泵配管的设计要求2.1对于泵的类型以及管道的流程要做到充分的了解,必须要满足工艺的要求,同时要考虑到泵的运行以及检修的操作要求;2.2作为回转机械的一种,泵是非常精密的设备,如果受到外界力量的作用,很容易出现变形和振动、发出噪音等情况,导致内部轴承部件的破损或烧毁。
因此,在设计及安装时,必须要将热膨胀这一因素充分考虑进来,减少管道对出入口泵管嘴处的作用的力矩和作用力。
在制造厂中大多都对泵嘴所允许范围的作用力数值做了规定,方便设计人员在设计时能有一定的参考;2.3对于管道的柔性要做到充分的了解,尽量缩短进出口管道的长度,同时还要做到管道线路的布置与阀门手轮不会影响到其他设备的检修;2.4在管道的布置过程中,为了避免泵在检修时产生不方便,在泵的上方尽量不要设有管道。
化工泵的选型原则
化工泵的选型原则1、输送介质的物理化学性能:输送介质的物理化学性能直接影响泵性能、材料和结构。
介质的物理化学性能包括:名称、特性(腐蚀、磨蚀、毒性等)、颗粒大小及含量、密度、粘度、汽化压力等。
必要时还应列出介质中的气体含量,说明介质是否容易结晶等。
2、工艺参数:工艺参数是泵选型的重要依据,应根据工艺流程和操作变化范围慎重考虑。
流量Q:工艺装置中要求泵输送的介质量,应给出正常、最大、最小流量。
选泵时,要求泵额定流量不小于装置的最大流量,或取正常流量的1.1~1.15倍。
扬程H:工艺装置所需要的扬程值,也称为计算扬程。
一般要求泵额定扬程为装置所需扬程的1.05~1.1倍。
进口压力Ps和出口压力Pd:指泵进出接管法兰处的压力,进出口压力大小影响到泵壳的耐压和轴封的要求。
温度:泵进口温度,一般给出正常、最高、最低温度。
装置气蚀余量NPSHa:也称为有效气蚀余量。
操作状态:连续或间断运行。
二、泵类型的选择选泵类型应根据装置的工艺参数、输送介质的物理和化学性质、操作周期和泵的结构特性等因素合理选择。
离心泵具有结构简单,输送液体无脉动,流量调节简单等优点,所以除以下情况外,要尽可能地选用离心泵。
有计量要求时选用计量泵;扬程很高流量很小且无合适小流量高扬程离心泵可以选用时可选用往复泵;如气蚀要求不高时也可以选用旋涡泵;扬程很低流量很大时选用轴流泵或混流泵;粘度较大(650~1000mm2/s)时,可以考虑选用转子泵或往复泵,粘度特大时,可以选用特殊设计的高粘度转子泵和高粘度往复泵;介质含气量>5%,流量较小且粘度小于37.4mm2/s时,可以选用旋涡泵。
如允许流量有脉动,可以选用往复泵。
对启动频繁或灌泵不便的场合,应选用具有自吸性能的泵,如自吸式离心泵、自吸式旋涡泵、容积泵等。
三、泵系列和材料的选择泵的系列是指泵厂生产同一类结构和用途的泵,如IH、CZ、IJ、ZA型化工流程泵,AY型油泵,ZE型石油化工流程泵等。
浅谈化工工程中离心泵的配管设计与安装问题
(1)泵吸入管道在满足热应力的前提下尽量的短且少拐弯,在任何情况下入口管道不允许有袋形。
(2)双吸入泵的入口要设置一段至少3倍管径的直管段,对大型泵则直管段管长应为5到7倍管径。
(3)当双吸入泵的配管为上吸入时,不必考虑本条第二款要求的直管段。垂直管道可以通过弯头和异径管与吸入管口直接相连,并且尽量短。
浅谈化工工程中离心泵的配管设计与安装问题
摘要:这篇文章主要通过笔者在化工工程设计和安装过程中涉及的离心泵配套管道设计和安装问题,做一些经验总结。主要介绍离心泵的出入口管道的配管在设计过程中需要注意的问题,为化工工程设计和安装人员提供经验参考。
关键词:泵;入口管道;出口管道;辅助管道
引言:
离心泵设备是化工生产中重要的设备之一,相邻工艺流程之间液体物料的输送、加压都要依赖离心泵的作用。在许多化工生产过程中离心泵是使用最频繁的设备,数量相较其他设备一般也是最多的,离心泵设备在化工生产中的作用显而易见。因此作为连接泵体的配套管道在化工工程设计和施工中也具有一定的重要性。
(5)配管时要考虑泵的拆卸,公称管径小于或等于DN40的承插焊管道在适当的位置需设置拆卸法兰。
(6)泵的吸入管道应满足泵所需净正吸入压头(NPSH),管道尽可能短和少拐弯。
(7)几台并列布置的泵的进出口阀门应该尽量采用相同的安装高度。当进出口阀门安装在立管上时,一般安装高度为1.2到1.3m,手轮方位应便于操作。
(8)当泵入口和切断阀之间的最低点设放净阀,排出物经漏斗排至地下污水管道,如需回收排出物至低位槽时,应另设地下管道。
(9)泵体上的放净口应配置放净阀或根据制造厂家要求配管,以便在停车检修时排放。
(10)当泵从中心线以下抽吸时,应在吸入管端安装底阀,并加注液管口或加真空泵抽吸。
石油化工装置泵的配管设计
石油化工装置泵的配管设计摘要:泵在石油化工装置中起着至关重要的作用,其类型多种多样。
在进行配管设计时,有经验的专业人员应负责保证每一个细节的标准化和专业化,提高配管设计的合理性,保证符合泵安全运行的基本要求。
根据以往经验,影响石化装置泵管设计的因素很多,必须综合分析,坚持严谨、安全的原则,确保满足石化装置安全生产的基本要求,避免常见问题。
关键词:石油化工;设备;泵;管道设计;分析1为保证石油化工装置泵的配管设计安全石油化工管道多用于输送易燃易爆、腐蚀性较强的介质,所以在进行石油化工装置泵的配管设计过程中应强化泄漏问题并提高防火意识,有效避免安全事故的发展。
可以将报警装置安装到石油化工装置泵中,确保设备可以紧急停车,避免运行机械给操作人员带来安全威胁。
同时在对国内外技术的研究及我国相关法律法规进行调查后,可以对工艺设备进行更加全面的检测,避免设备及装置使用过程出现违规问题。
2石油化工装置泵的配管设计关键点2.1热应力计算泵的配管材料容易受到介质温度等因素的限制,如果运送的液体温度过高或过低,就容易使泵的配管出现热胀冷缩现象。
在石油化工装置的泵运行过程中,管道的不均匀膨胀和收缩会对机泵管嘴产生一定的推力,迫使泵轴发生位移。
如果推力超过标准规范允许的范围,将影响机泵的长周期安全运行。
因此,设计人员在设计管道时有必要对其进行热应力计算,充分考虑泵管嘴所受的力,保证管道具有足够的柔性,确保其不超过标准受力要求。
2.2泵的固定机泵的定位一般以泵出口中心为基准。
一般来说,泵基础高度为100-300mm,但对于那些特殊类型的泵,可以根据实际情况设置泵基础高度。
在固定泵的过程中,通常将螺栓预埋在混凝土中,在预留孔洞的基础上,进行两次混凝土灌浆,螺栓预埋在混凝土中的长度是螺栓本身长度的20~30倍。
如果泵的容积比较小,可以选择钢结构,将泵固定在地面上。
2.3泵的辅助管道和保护管道①冷却水管道。
设在冷却水管道上的检流器应便于观察水流情况。
化工工艺管道设计的配管注意事项
化工工艺管道设计的配管注意事项摘要:化工装置工艺管道作为化工设计的内容之一,其合理性直接关系到化工装置的运行情况,基于此,本文就化工装置工艺管道设计中的注意事项进行简要分析阐述。
首先,分析化工工艺设计内容及特点。
其次,就配管注意事项进行分析,其中包括配管选材及防腐、蒸汽支管设计、管廊管道设计、排液设施设计、凝液管设计等的注意事项。
最后,针对如何优化管道设计提出了一些建议。
关键词:化工工艺;管道设计;配管;注意事项1前言随着我国化工行业的不断发展,化工装置的规模也在逐渐扩大,国家对于化工管道的要求也越来越严格。
管道作为物料运输的特殊设备,起到连接各种设备和相关系统设施的作用,使得装置成为一个有机的整体,也为各种流体的运输安全提供了重要保障。
因此管道设计者需要考虑到多方面的因素,特别需要留意管道设计中的注意事项,采取有效的措施保证管道设计的安全耐用,保证管道设计的安全合理。
2化工工艺设计内容及特点在实际设计过程中,设计者需要对原料选择及处理、生产加工方式、安全管理,乃至储存运输方式进行设计,如果其中某一要素设计出现失误或者不合理,会导致产品品质和装置安全性降低。
由此可见,化工工艺设计的水平关乎社会产业发展状态。
设计者在开展化工工艺设计工作全过程中,都需要充分考虑安全性,要对生产装置、仪器及管线等进行全面评估和考虑。
并且在化工工艺设计中还面临着新旧技术、工艺选择和调整,这其中涉及到的技术和管理要点更多,可见,化工工艺设计首要特点在于复杂性较强。
设计者开展工作期间,需要明确目标产品技术流程特点,严格遵循工艺流程图和技术准则进行生产系统管道布置,保证相关化学反应和系统运转效果达到工艺要求,进而完成可靠设计方案。
3化工工艺管道设计的配管注意事项3.1化工工艺管道设计与选材的注意事项在化工工艺生产中最为重要的组成部分就是管道,整个工艺流程基本都是通过管道来连接的,因而化工工艺管道的设计与选材对于整个化工生产都有着深远的影响,为此设计者必须了解材料的物理、化学特性,同时还要根据化工生产的实际环境进行选材,避免外界环境对管道产生不利影响;在管道设计中不可忽略故障易发点,必须要强化警报系统的应用,对于项目中可能存在的问题要及时的考虑并规避,从而为设备的安全性提供保障;设置紧急停车系统,这样能够避免突发事故造成的影响进一步扩大;将化工领域研发的先进技术融合到管道设计中,同时还要对工艺管路进行严密的审查,确保管道的材料和腐蚀余量满足工艺要求。
浅谈某石化公司丙烯装车泵配管设计
本文以某石化公司罐区新增丙烯装车 泵为例,浅析了丙烯装车泵配管工作中涉 及到的泵平面布置、相关专业设计工作的 配合、泵的管道平面布置、支吊架的布置以及配管设计,并充分考虑了泵正常运行 及维修检查等工况下的操作要求。
相关设 计符合相关标准规范以及检维修要求,对 于配管设计人员有一定的借鉴意义。
1引言泵是石化装置应用最普遍的设备,石化 装置中的液体介质,都通过泵来进行输送或 加压。
由于泵的类型较多,泵的布置方式和 管道设计也各有不同本文对某石化公司 新増丙烯装车泵的泵配管工作进行了浅析和 探讨。
由于生产运行的需要,某石化公司罐 区原卸丙烯槽车站台增上装丙烯槽车麵, 实行将球罐内丙嫌装入槽车。
单纯依靠球罐压力无法满足丙烯的装车要求,因此需要新 增一台丙烯装车泵。
考虑到丙烯的饱和蒸汽 压较高,而球罐输出的丙烯压力较低,在运 行条件下为增大酿防倾产生汽蚀,装 车菜采用誠筒袋离心泵。
2配管设计某石化公司罐区原卸丙烯槽车站台增上 装丙烯槽车纖,新增设鑛要前期合理的 设计,下面从基础资料分析、泵平面布置、 技术委托、泵配管设计、支吊架的布置五个 方面汝谈配管设计工作中的认识。
2.1前期准备在栗配管工作开始之前需雖絲础资 料〇这些资龍括工艺流程、系厂家辦协 议、以及管道工艺条件表。
在做配管设计之 前需分析泵的工艺流程。
该工艺流程较筒 单,丙烯球口来的丙烯液相,经丙烯装 车泵增压后菜送至丙烯槽车装车。
考虑到装 车工况,为■出泵产生汽蚀,槪出口管 线和丙烯球罐入口之间增加了调节阀组,槽 车装满阀切断后,调节阀组起到最小流量线 的作用。
为提高管道的安全性,兼顾超压的 非常工况,泵出口管线安装安全阀,一旦超 压可力泄放。
2.2泵平面布置泵平面布置的首要点是保证需 要满足一定的防火间距。
通过现场实地考 察,泵棚位刊区,贼棚舰的装置或者 设有丙烯_和騰室。
由于菜输送 的介质为丙烯,火灾危险性等级为甲A 类, 根据GB 50160-2008《石油化工企业设计防 火规范》中关于设备、建筑物平面布置的防 火间距规定w ,泵与操作室的防火间距不应小于15 m ,与丙嫌储罐不应小于9m 。
化工泵的选型原则
化工泵的选型原则化工泵是化工设备中的重要组成部分,在化工生产中起着不可或缺的作用。
化工泵的选型是确保化工生产正常运行的关键环节之一、下面,将从几个方面介绍化工泵的选型原则。
首先,需要考虑的是化工泵的工作条件。
化工生产过程中,泵所处的环境条件多种多样,如温度、压力、介质等。
因此,在选型时需要根据实际工况来选择适应的泵型。
例如,在高温环境下,需要选择耐高温泵;在高压力条件下,需要选择耐压泵。
其次,需要考虑的是泵的流量和扬程。
流量是指单位时间内通过泵的液体体积,扬程是指液体从进口到出口的高度差。
根据实际需要,需选择能够满足工艺流程要求的流量和扬程范围内的泵型。
通常,在选型时需要提供流量、扬程等参数给泵厂家,由其根据实际情况推荐合适的泵型。
此外,还需考虑化工泵的材质选择。
根据泵与介质的接触情况,需选择适合的泵材质。
常见的泵材料有不锈钢、钛合金、橡胶等。
对不同的介质,需选择对其耐腐蚀性能好的泵材质,以确保泵在化工过程中的稳定运行。
另外,还需考虑化工泵的可靠性和运行维护成本。
可靠性是指泵在长期运行中的稳定性和可持续性。
选用具有良好的可靠性的泵能够减少故障发生频率,提高设备的使用寿命。
运行维护成本是指泵在运行过程中的维护费用和易损件更换成本等。
选用易于维护和更换的泵能够降低设备的运行成本。
最后,还有一点需要注意的是选择有经验的泵厂家。
泵厂家的技术实力和服务质量对于选型的成功也起着关键作用。
选择有信誉和口碑的泵厂家能够提供专业的选型建议和完善的售后服务,对于化工生产的顺利进行非常重要。
综上所述,化工泵的选型原则有:考虑工作条件、流量和扬程需求、泵材质选择、可靠性和运行维护成本以及选择有经验的泵厂家。
只有综合考虑以上因素,才能选择到适合的化工泵,确保化工生产的安全和正常进行。
化工装置中泵的管路设计(上)
化⼯装置中泵的管路设计(上) 泵的稳定⾼效运⾏除了确定泵型、⼯艺参数、过流部件材质、密封⽅案等以外,还要做好其⼯艺管道上的阀门、过滤器、吹扫接头等细⼩部件与不同泵之间的配合。
本⽂介绍了离⼼泵、旋涡泵、容积泵等不同类型泵的⼯艺管线的管径、阀门、仪表、吹扫接头等的⼀般设置及其作⽤。
泵是⽯油化⼯装置的重要设备,作为液体输送的设备应⽤极为⼴泛。
为保证泵稳定⾼效运⾏,⼯艺设计⼈员除了确定好泵型、⼯艺参数、过流部件材质、密封⽅案等,还要针对不同类型的泵,做好配套的进出管道设计。
这种设计常包括管径的确定和阀门、仪表的配置。
为防⽌⽓蚀(针对吸⼊管)和利于布置的紧凑,泵管道上阀门的配置既要满⾜⼯艺、检修、吹扫等要求,数量⼜要尽量少以减⼩压⼒损失。
这⾥简单介绍了常⽤泵⼯艺管线的设计、作⽤及不同泵管道设计的对⽐。
泵的管道设计 1.管径的设计 泵的吸⼊管和排出管的直径应经计算确定,但吸⼊管的直径不得⼩于泵进⼝的直径。
离⼼泵吸⼊管直径⼀般⽐泵进⼝直径⼤1~2个等级,往复泵吸⼊管直径⼀般⽐泵进⼝直径⼤1~3个等级。
原因如下: 1)使吸⼊⼝的流量满⾜设计要求,防⽌泵抽空现象保护泵的叶轮(同样的原因,⼀般离⼼泵吸⼊管径不⼩于泵排出管径)。
2)吸⼊管径⼤,同样流量时流速较⼩,流动损失减⼩,利于避免⽓蚀(对于输送密度⼩于650kg/m3的液体,泵的吸⼊管道应有0.01~0.1的坡度坡向泵,使⽓化产⽣的⽓体返回吸⼊罐内,以避免泵产⽣汽蚀。
泵的吸⼊管道中的液体接近泡点状态时,泵的吸⼊管道宜步步低坡向机泵)。
泵排出管设扩⼝,流道断⾯加⼤,可将泵内⾼速流体的动压头转变为静压头,即转换为为泵的扬程,进⼀步增压。
对于⼩扬程、⼩流量、⼩⼝径的泵在⼯艺允许的要求下,吸⼊管和排出管也可以不加异径管,设计举例如图1~图3所⽰。
图1 离⼼泵管道管径、阀门设计举例(出⼝阀门调节) 图2 离⼼泵管道管径、阀门设计举例(旁路调节) 图3 旋涡泵管道阀门设计举例 2.离⼼泵的吸⼊管 泵吸⼊管道顺介质流向为切断阀、过滤器(如果需要)、导淋和异径管(如果需要)。
浅谈化工厂中的泵配管设计与现场泵管道安装问题
虽然泵的管道设计 , 在参考 书本上说得比较 多 , 但在设 计过程 过 滤 器 时 , 进 口管 道应 设 置 一段 带 法 兰 的 短管 , 并 应 备 一 个 与 临 时 中, 可能 由于经 验 的问题 , 会 遗 漏 一些 要 点 , 导 致在 现 场 安装 , 试车 , 过 滤 器 同厚 的垫 环 。 开 车过 程 中出 现 问题 , 而 导致 施工 现 场 返工 。本文 主要 列举 在 泵 配 2 . 6泵入 口靠近供液罐时, 应考虑不同基础的沉降差可能危 害 管设 计 中 , 重 要 和 容 易 忘记 的部 分并 加 以补 充 和 说 明 , 以 及 加上 了 泵 接 口 , 此时 , 管段 应 有 足够 的柔 性 , 并 合 理确 定 支 架 位 置 , 或 者 考 本人对于泵的管道设计的建议与看法 。 化工装置中的原料 、 产品、 回 虑增 加软 管 。 流、 中间产品、 溶剂等液体物流的输送, 都要靠泵来完成 。因此泵在 2 . 7泵人 口切断阀的设 置, 泵入 口切断阀主要用于切断流体 流 石油化工装置中占有重要的地位 。本人经历的项 目, 都需要有泵这 动, 因此 , 切断阀应尽可能靠近泵人 口管嘴设置 , 以便最大限度的减 种输送设 备。无论是在工艺物流区 , 或者在公用工程 区和消防辅助 少 阀与泵 嘴 之 间的滞 留量 。 设施 , 都 需 要泵 来 输送 物 料 。 3泵 出 口管 道 1一 般 要求 泵 的 出 口管 道虽 不 像人 口管那 样 影 响泵 的性 能 。但 是 , 管 系 的 1 . 1充分理解泵的管道流程 , 了解泵型。在满足工艺要求的前 阀门安装 , 压降和热应力, 仍须认真考虑。 提下 , 还 需要 考 虑 泵正 常 运行 及维 修 检查 等工 况 下 的操 作要 求 。 3 . 1为防止泵的流体倒流引起泵的叶轮倒转 , 泵 出口宜装有止 1 . 2 泵 是 回转 机 械 , 属精 密 机 械 , 一 旦 受 到外 力 作 用 , 会 发 生 变 回 阀 。止 回阀 的选 型要 看管 道 的安 装条 件 。 形、 振动、 和噪 声 , 是轴 承 烧毁 和损 坏 的主 要 原 因 。应充 分 考 虑热 膨 3 , 2泵出口管道上的异径管应靠近泵的出口。 胀对 泵 出人 口管 道 的要求 , 以减 少 管道 作用 在 泵 管 嘴处 的应力 和 力 3 . 3泵 出入 口处 , 要 有一 段 短管 , 以便 于拆 卸 。 矩。一般制造厂规定了泵嘴允许 的数值 , 这是实际设计泵管道时的 3 . 4压力表 : 泵 出 口压 力 表 , 应 安 装 在 泵 出 口 与第 一个 切 断 阀 依据。 之 间 的管道 上 且易 于 观察 之处 。 1 _ 3在充分了解管道柔性 的前提下 , 设计 时应尽量使进 出口口 3 . 5温度计安装 : 在有备用泵的场合 , 停运侧 的泵成了死 区, 因 管道最短 , 同时要考虑管线 , 阀门手轮不影响其维修和检查 。 此 温度 计 应安 装在 两 台泵 合 流 的管线 上 。 1 . 4对 于水 平 吸入 的离 心 泵 , 当进 口管 有 变 径 时 , 偏 心 异 径 管 3 . 6往复泵 出口管道的跨距应减少 , 并增加管架的刚度。 与 泵 的 进 口间宜 设 置 一段 直 管 段 , 当管 道 从下 向上 进 泵 时 , 应 采 用 3 . 7泵进口管道上的管架布置应满足泵检修时支撑的要求。 顶平安装 ; 当管道从上向下进泵时 , 宜采用顶平安装 , 并在低点设置 4 管架 放净 ; 但输送含有固体介质或浆液时 , 水平管段上偏心异径管应底 泵的管道支吊架的设计也是保护泵的一个非常重要 的措施 。 管 平 安装 。 架 能减 少 管道 的震 动 和 噪音 。 1 . 5在布置泵的管道时 ,要注意在泵体 的上方不要有管道 , 以 4 . 1在泵的出人 口管道 的第一个管架 ,要求是 可调 的固定架 。 免给泵在检修时带来不方便 。也不要在泵的正面敷设 , 以免妨碍拆 因为无论是泵 , 还是管架 , 在施工 的过程 中, 基础都会不断沉降。当 卸泵 。 泵要 排 列成 行 , 并尽 量 减少 管 道长 度 , 但要 考 虑管 道 热涨 的 自 管道配上去 , 而管架 , 或者泵发生沉降了。 泵的出入 口与管道就不能 补偿。 对齐了。 这样会另泵的管 口应力增加 。 这个时候就需要调整管架的 1 . 6 管道 布 置 必须 遵 守 安全 及 环 保 的 法规 , 对 防火 、 防爆 、 安 全 标 高 , 来与 泵 口对 齐 。 可调 支架 的 做法 有很 多 种 , 各种 规 范都 有 它们 防护 、 环保要求等条件进行检查 , 以便管道布置能满足安全生产的 的特 点 。 要求 , 满 足各 种 物料 和 各种 设 备 的防火 间距 要 求 。 4 . 2对 于大型泵温差大的管线进出 口, 为减轻泵嘴的受力而设 1 . 7往复泵的管道布置不应妨碍活塞及拉杆的拆卸和检修。 置的支架 , 应尽量使约束点和管嘴之间的相对伸缩量小。 1 . 8泵 的排 液 、 放 空 及过 滤 的排 污 , 可 设 地漏 , 地 漏直 接 接 至 埋 4 - 3 为 防止 往 复泵 管 道 的 脉动 ,应 缩 短管 道 支 架 之 间 的距 离 。 地排 污 管 。 尽 量 采用 固定支 架 或弹 簧 支架 , 不 宜采 用 吊架 。 2泵 入 口管 道 4 . 4泵的其它管架 , 都要考虑管线的位移方向 , 不 能向泵的方 2 . 1在 石油 化 工 装置 中 , 易蒸 发 的液 体 是很 详 见 的 。泵 的吸 人 向位 移 , 应反 方 向位 移 , 用 其它 直管 段 吸收 应力 。 对 于 附属 管道 支 架 管必 须 有一 定 的液 柱 压头 。 以免发 生气 阻 , 使 泵不 能 正常 工作 。 当泵 的设 置 , 以不 给 接 口处 施加 外力 为 原则 。 的 吸人 口阻力 太大 时 , 泵 易抽 空 , 因此设 计 入 口管道 时 , 必 须 满足 净 4 . 5 为 检修 泵 而 需拆 下 管 道 时 , 管 道支 架 应 取 易拆 装 的形 式 和 正 吸人 压 头 的要求 。为 防止 汽蚀 现 象 的发 生 , 泵 吸人 管 系 统 的有 效 结构 。 汽蚀余量 , 最少是泵所要求汽蚀余量的 1 . 2 ~ 1 . 3倍 , 当塔或容器的最 4 . 6 为 使 泵体 少 受外 力 的 作 用 , 应 在靠 近泵 的 管 段上 设 置 恰 当 低液面与泵入 口中一 t L , 线高差确定后 , 为提高有效汽蚀余量 , 应减少 的支 、 吊架 , 或 设置 必要 的弹 簧 支 、 吊架 。做 到泵 移走 时 管 道不 加 临 管 道 系统 的 阻力 , 即尽 量 缩短 管 道 当量 长度 。 时 支架 。 2 . 2由于吸人管 系统气体 的积聚 许可, 不得在泵底座上安装支架。 道 中途 不 得有 气 袋 , 如难 以 避免 , 应 在高 点 设放 气 阀 。 对 于输 送 密度 5 结束 语 较 小 的液 体 , 应使 泵 的 吸入 管道 带有 坡 向 。 泵 人 口变 径管 的安 装 , 也 虽 然 泵 的配 管设 计在 石 油 化工 装 置 中 ,会接 触 较 多 的 内容 , 但 应 注 意避 免气 体 积 聚 , 产 生 汽蚀 。 不 能 因此 而放 松 , 对 每 台泵 的管 道设 计 , 都要 用 心对 待 。 图纸 没 有质 2 _ 3含有固体颗粒 的管道 , 为避 免颗粒沉 降堵 塞管道 , 泵 的分 量 问题 , 能 为 现 场施 工 提 供 有效 的技 术 支 持 , 也 为业 主 的进 料 运 行 支 管 可采 用大 坡 度 连接 或 4 5 度连接, 阀 门尽量 靠 近分 支 处安 装 。 提供有利的条件 。 泵的配管虽然简单 , 但按照现代工业的发展 , 各种 2 . 4为防止偏流、 旋涡流而使泵性能降低 。通常单侧吸人 口处 类 型 的泵 , 还 有 自己的特 性 , 虽然 设 计人 细 细 的了解 和 深 化 。 参 考 文献 如有水平布置的弯头时 , 应在吸人 E l 和弯头之间设一段长度大于三 倍管径 的直管段 ; 如果是 双侧吸入 口的离心泵 , 为使泵轴两侧的推 [ 1 】 宋继江, 赵金立. 全 国压 力 管道 设 计 审批 人 员培 训 教 材 [ M 1 . 中 国石 2 0 1 1 . 力相等 , 叶轮平衡, 吸入管道应有一段直管段。 当吸入管道与泵轴平 化 出版 社 . 行, 在 同一 平 面 与 泵 连接 时 , 泵 吸入 口法 兰 前方 需 要 有 至 少 七倍 管 【 2 ] 张德姜 , 王怀义 , 刘绍叶. 石 油 化 工 装 置 工 艺 管 道 安 装 设 计 手 册 的直管段 。以防止 由弯头引起介质偏流 , 从而降低泵效率和损伤叶 『 M] . 第一篇 , 设 计 与 计算 中国石化 出版社 , 1 9 9 2 .
化工装置泵的配管设计分析
一、化工装置管道概述在化工领域当中,泵在化工装置中是一种特别重要的装置,在化工装置中也是比较常见的一种。
对液体进行运输和增加压缩液体的液压属于泵的作用。
在石油化工装置的工作环境中经常布置了各种各样的管道,并且运输介质经常属于易燃易爆品,这就需要在石油化工装置泵的配管设计中对各方面因素综合考虑。
同时泵的类型相对较多,还有很多种设计方法,所以设计问题也多种多样,因此就需要相关设计人员结合自身经验,对化工装置中泵的管道设计问题进行综合分析,寻找合理的措施解决其设计问题,提高化工装置的运行安全性。
对于那些易燃易爆的运输介质,在对化工装置中泵的管理设计过程中,加强对防火防泄漏问题的重视,并且在出现一些危险事故等问题时,要确保其存在相关的报警装置,还需要保证工作机器可以自行进行紧急停车,防止由于工作机器的运行,而使操作人员面临较大危险。
二、化工装置泵的配管设计要点1.合理设计热应力。
化工装置泵的管道材质非常容易受到不同因素的影响,其中介质温度影响比较常见,当所运送液体温度相对较高或较低时,化工装置泵的管道就会出现热胀冷缩情况。
当泵在循环使用的过程中泵的管道不均衡胀缩情况就会出现,此时泵的转轴会在推力的作用下产生偏移现象。
这样就要求设计人员在进行配管管道设计时应综合考虑泵管口的实际受力,如果受力未在标准范围内应计算热应力,确保计算结果的准确性。
2.做好化工装置泵的固定工作。
一般情况下,在进行化工装置泵位置设置时会将中心位置作为参照。
在使用常规泵时其机体基准高度应在EL100至300以上;若使用特殊型号泵在设定泵的高度时应了解实际情况,根据了解后的结果进行设置。
固定化工装置泵时一般会采用混凝土预埋螺栓方式,并做好预留孔设置工作,在此基础上进行第一次混凝土灌浆与第二次混凝土灌浆,埋设螺栓混凝土是使用螺栓长度的20~30倍。
若所选用的泵体积不大,在固定时可以选用钢结构,保证泵的固定。
3.有效控制气蚀现象的发生。
在设置标高关系时应始终遵循净正吸入压头原则,合适设计泵吸入口位置及相关设备标高是相辅相成的,若净最小阈值大于正吸入压头相关数值时会导致气蚀情况。
泵的选型
第一章泵的选型第一节概述一、泵的类型泵的适用范围和特性见表1、图1图1-1 泵的适用范囤二、典型化工用泵的特点和选用要求化工生产工艺流程中的典型用泵有:进料泵、回流泵、塔底泵、循环泵、产品泵、注人泵、补给泵、冲洗泵、排污泵、燃料油泵、润滑油泵和封液泵等,其特点和选用要求见表1-2。
三、化工装置对泵的要求(1)必须满足流量、扬程、压力、温度、汽蚀余量等工艺参数的要求。
(2)必须满足介质特性的要求:①对输送易燃、易爆、有毒或贵重介质的泵,要求轴封可靠或采用无泄漏泵,如屏蔽泵、磁力驱动泵、隔膜泵等。
②对输送腐蚀性介质的泵,要求过流部件采用耐腐蚀材料。
③对输送含固体颗粒介质的泵,要求过流部件采用耐磨材料,必要时轴封应采用清洁液体冲洗。
(3)必须满足现场的安装要求。
①对安装在有腐蚀性气体存在场合的泵,要求采取防大气腐蚀的措施。
②对安装在室外环境温度低于‐20℃以下的泵,要求考虑泵的冷脆现象,采用耐低温材料。
③对安装在爆炸区域的泵,应根据爆炸区域等级,采用防烁电动机。
(4)对于要求每年一次大检修的工厂,泵的连续运转周期一般不应小于8000小时。
为适应3年一次大检修的要求,API 610(第8版)规定石油、篮化学和气体工业用泵的连续运转周期至少为3年。
(5)泵的设计寿命一般至少为10年。
API 610(第8版)规定石油、重化学和气体工业用离心泵的设计寿命至少为20年。
(6)泵的设计、制造、检验应符合有关标准、规范的规定,常用的标准和规范见表1-3。
(7)泵厂应保证泵在电源电压、频率变化范围内的性能。
我日供电电压、频率的变化范围为g电压380V±10%,6000V+5%、-7%频率50Hz士0.5%(8)确定泵的型号和制造厂时,应综合考麻泵的性能、能耗、可节性、价格和制造规范等因素。
第二节泵的类型、系列和型号的选择一、选型条件1.输送介质的物理化学性能输送介质的物理化学性能直接影响泵的性能、材料和结构,是选型时需要考虑的重要因素。
化工装置中泵的选型与配管问题
化⼯装置中泵的选型与配管问题化⼯装置中泵的选型与配管问题泵的选型与配管问题⼀,基本依据1,流量是选泵的重要性能数据之⼀,它直接关系到整个装置的的⽣产能⼒和输送能⼒。
如设计院⼯艺设计中能算出泵正常、最⼩、最⼤三种流量。
选择泵时,以最⼤流量为依据,兼顾正常流量,在没有最⼤流量时,通常可取正常流量的1.1倍作为最⼤流量。
2,装置系统所需的扬程是选泵的⼜⼀重要性能数据,⼀般要⽤放⼤5%—10%余量后扬程来选型。
3,液体性质,包括液体介质名称,物理性质,化学性质和其它性质,物理性质有温度c密度d,粘度u,介质中固体颗粒直径和⽓体的含量等,这涉及到系统的扬程,有效⽓蚀余量计算和合适泵的类型:化学性质,主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性,是选⽤泵材料和选⽤那⼀种轴封型式的重要依据。
4,装置系统的管路布置条件指的是送液⾼度送液距离送液⾛向,吸如侧最低液⾯,排出侧最⾼液⾯等⼀些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等,以便进⾏系梳扬程计算和汽蚀余量的校核。
5,操作条件的内容很多,如液体的操作T饱和蒸汽⼒P、吸⼊侧压⼒PS(绝对)、排出侧容器压⼒PZ、海拔⾼度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置是固定的还是可移的。
⼆,腐蚀的影响⼀直以来,腐蚀就是化⼯设备最头痛的危害之⼀,稍有不慎,轻则损坏设备,重则造成事故甚⾄引发灾难。
据有关统计,化⼯设备的破坏约有60%是由于腐蚀引起的,因此在化⼯泵选型时⾸先要注意选材的科学性。
通常有⼀种误区,认为不锈钢是“万能材料”,不论什么介质和环境条件都捧出不锈钢,这是很危险的。
下⾯针对⼀些常⽤化⼯介质谈谈选材的要点:1.硫酸作为强腐蚀介质之⼀,硫酸是⽤途⾮常⼴泛的重要⼯业原料。
不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较⼤,对于浓度在80%以上、温度⼩于80℃的浓硫酸,碳钢和铸铁有较好的耐蚀性,但它不适合⾼速流动的硫酸,不适⽤作泵阀的材料;普通不锈钢如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)对硫酸介质也⽤途有限。
2019年泵的配管0531.doc
泵的配管05311 范围本标准给出了泵及泵周围的配管设计要求。
本标准适用于石油化工新建工艺装置中泵及泵周围的配管,扩建或改建装置的设计可参照执行。
2 泵周围的配管2.1 总则a)泵的位置标注以泵的出口中心为基准,如图2.1a。
b)泵的基础高度:通常为EL+100~+300mm之间,如图2.1.b所示。
特殊泵的高度根据具体情况来定。
图2.1.a 图2.1.bc)泵周围的配管1)泵出口管道热应力和振动,出口管阀门的高度一般≤1800mm,当>1800mm时,需设操作踏步或操作平台,尽量不采用链条传动开启阀门。
2)泵入口管道要求大的直径和短的直管,并为叶轮拆卸留出空间。
入口管若采用小的直径和长的直管,则易发生汽蚀,入口管道还应考虑过滤器拆卸空间。
3)泵入口管应设可调支架,该支架的基础若有不规则沉降时,则应与泵基础作成整体基础。
d) 吸入配管设计注意事项1)卸下弯头管,叶轮即可卸出,见图2.1.d.1。
2)卸下异径管,叶轮即可卸出,见图2.1.d.2。
图2.1.d.1 图2.1.d.23)吸入配管的异径管设置见图2.1.d.3所示。
图2.1.d.3●吸入管应在设有凹或凸出支撑,水平吸入管的设计应在配管热膨胀时不产生弯曲状。
并将水平管设置一个坡向泵进口的倾斜度,以防止积液或产生气袋。
●对于上部出料类型泵的止回阀尽可能装在垂直管线上。
●泵吸入管和出料管的导淋应尽可能利用泵的排液口来排放,当有腐蚀性固体物料,利用壳体导淋有困难时,则应在管道上装设导淋阀,并在P&ID上标明。
2.2 泵的入口和出口配管基本布置2.2.1进口在顶端侧,出口在顶部的形式1)在垂直走向管线上设置出料阀的布置(一般出料管直径为DN50~DN150)。
其操作阀的高度一般≤1800mm,当>1800mm时,需设操作踏步或操作平台。
如图2.2.a.1所示。
图2.2.a.1 平面图2)在水平走向管线上设置出料阀的布置(一般出料管尺寸≥DN200),当有热应力时应增加L的长度。
石油化工装置蒸汽管道配管设计要求及注意问题
石油化工装置蒸汽管道配管设计要求及注意问题摘要:从我国当今社会的发展形势来看,在现代化工艺的设计中,配管的设计也开始逐步占着主导地位,从而在对于管件和其他部分管材的选用上,也形成了比较重要的一环,也直接影响到了日后整个建设的施工过程中。
关键词:石油化工;蒸汽管道;配管设计1 石油化工装置工艺管道设计合理性分析1.1 管道与管道部件间合理性分析(1)管道与管架的合理性分析。
在工艺管道设计中,管道和管架的关联性较强,若管架的设计不合理,则会造成管道阻塞或管道损耗速度过快等问题。
因此,在设计中应对其进行全面的分析,通常蒸汽管道的设计需要及时对其小管道进行设计工作。
而管道支架的不合理设计则会造成弹簧受阻或重要部件损坏的情况发生。
所以在进行管道设计时,设计人员应合理设计管架的位置。
通过对工程实践数据分析可知,资源的利用效率和管架设计的合理性有必然关系,而在管线铺设施工阶段,若设计的辐射管线只进行支撑和吊梁的作用,则必须在承载量较大时进行管道支架的加设操作。
(2)管道与阀门布置的合理性分析。
管道和阀门之间应合理地分析主管道位置以及采样点的布置情况,在具体操作中,设计人员应采取一定处理措施,最大化的避免死角采样点的出现。
收集的采样品应具有代表性,以此来提高装置的有效工作性能,而且在蒸汽吹扫管线设计阶段,设计人员应最大程度的对管道设计问题进行规避,在提高管道安装简便程度的基础上,保障管线的设置工作满足设计预定需求。
1.2 管线与设备间合理性分析(1)管线和泵设计的合理性分析。
泵是较为常见的化工装置,在对其上下游管线设计时,应对以下几个方面进行综合考量。
第一,对泵入口偏心管径的设计,管径作为保障流体顺畅程度的重要因素,在泵体的入口管道直径出现改变时,会造成气蚀现象的发生,致使气体的聚集出现不规律的现象。
所以在施工安装泵口管道时,应采取顶平安装的方式,同时在泵的下部设置排液阀,降低泵的连接管道处出现气蚀现象的发生概率,以此提高泵在运行阶段的稳定性。
泵的配管原则
一、泵的吸入口管道流程:1、管径离心泵入口管径应比进口直径达1-2级后相等;往复泵入口管径应比进口直径达1-3等级后相等;总之,需要进行水利学计算,应满足泵必须的汽蚀余量的要求。
2、管道的坡度若泵进出口管线可能存在气体,而吸液设备高于泵时,则进口管道由吸液设备坡向泵,坡度最小为1:6为宜。
3、切断阀为了便于维修和开车,应设置切断阀并尽可能的靠近泵入口,口径应与管径相同。
为了节约阀门的投资,当吸入管径比进口管径达两级时,可选用比进口管径大一级的阀门,但需要验算汽蚀余量。
若系统只有一台泵,切断阀压力等级应与进口管道相同,若有两台或两台以上泵时,则切断阀及他与泵之间的管件等级至少应为正常操作温度下最大出口压力的3/4。
4、过滤器小间隙泵,如:螺杆泵、齿轮泵、注塞泵等应设永久性过滤器。
每台装一个,位于切断阀与泵进口之间。
离心泵除物料脏或特殊要求外,一般不设永久性过滤器,但要求设开车用临时过滤器。
当口径大于或等于40时,也可设永久性过滤器,经常采用Y型过滤器,安装紧靠泵吸入管道切断阀的下游。
5、缓冲罐往复泵当汽蚀余量必能满足要求时,可在绷得进口管道上设置缓冲罐。
二、泵排除管道流程:1、切断阀泵出口应设置切断阀,门的口径应与管径相同。
若管径比泵的出口管径竟大一级或大两级以上时,则阀门可比管径小一级。
对于进出口压差大于4.0Mpa的离心泵宜设串联的双切断阀。
2、止回阀容积式泵通常不设止回阀。
每台离心泵或漩涡泵在泵出口与切断阀之间应设置止回阀,直径与切断阀相同。
泵出口管线为分支时,宜在泵出口总线上设置止回阀。
对于进出口压差大于4.0Mpa的离心泵宜设串联的双切断阀。
3、泄压阀每台往复泵和转子泵出口与第一个阀门之间,应设置安全阀,若泵自备,则可不另设。
蒸汽往复泵出口一般不设泄压阀,但当泵失控时压力可能超过泵体虽能承受的压力或泵压力超过下游系统有较大影响时,应在泵出口处设置泄压阀。
其他类型泵若关闭出口阀压力可能增大会毁坏管道或设备时,应设置安全阀。
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化工装置中泵的选型与配管问题
泵的选型与配管问题
一,基本依据
1,流量是选泵的重要性能数据之一,它直接关系到整个装置的的生产能力和输送能力。
如设计院工艺设计中能算出泵正常、最小、最大三种流量。
选择泵时,以最大流量为依据,兼顾正常流量,在没有最大流量时,通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量。
2,装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据,一般要用放大5%—10%余量后扬程来选型。
3,液体性质,包括液体介质名称,物理性质,化学性质和其它性质,物理性质有温度c密度d,粘度u,介质中固体颗粒直径和气体的含量等,这涉及到系统的扬程,有效气蚀余量计算和合适泵的类型:化学性质,主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性,是选用泵材料和选用那一种轴封型式的重要依据。
4,装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向,吸如侧最低液面,排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等,以便进行系梳扬程计算和汽蚀余量的校核。
5,操作条件的内容很多,如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS(绝对)、排出侧容器压力PZ、海拔高度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置是固定的还是可移的。
二,腐蚀的影响
一直以来,腐蚀就是化工设备最头痛的危害之一,稍有不慎,轻则损坏设备,重则造成事故甚至引发灾难。
据有关统计,化工设备的破坏约有60%是由于腐蚀引起的,因此在化工泵选型时首先要注意选材的科学性。
通常有一种误区,认为不锈钢是“万能材料”,不论什么介质和环境条件都捧出不锈钢,这是很危险的。
下面针对一些常用化工介质谈谈选材的要点:
1.硫酸作为强腐蚀介质之一,硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。
不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大,对于浓度在80%以上、温度小于80℃的浓硫酸,碳钢和铸铁有较好的耐蚀性,但它不适合高速流动的硫酸,不适用作泵阀的材料;普通不锈钢如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)对硫酸介质也用途有限。
因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁(铸造及加工难度大)、高合金不锈钢(20号合金)制造。
氟塑料具有较好的耐硫酸性能,采用衬氟泵(F46)是一种更为经济的选择。
公司适用产品有:IHF衬氟泵、PF(FS)强耐腐蚀离心泵、CQB-F氟塑料磁力泵等。
2.盐酸绝大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀(包括各种不锈钢材料),含钼高硅铁也仅可用于50℃、30%以下盐酸。
和金属材料相反,绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性,所以内衬橡胶泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是输送盐酸的最好选择。
公司适用产品有:IHF衬氟泵、PF(FS)强耐腐蚀离心泵、CQ聚丙烯磁力泵(或氟塑料磁力泵)等。
3.硝酸一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏,不锈钢是应用最广的耐硝酸材料,对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性,值得一提的是含钼的不锈钢(如316、316L)对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢(如304、321),有时甚至不如。
而对于高温硝酸,通常采用钛及钛合金材料。
公司适用产品有:DFL(W)H 化工泵、DFL(W)PH屏蔽化工泵、DFCZ流程泵、DFLZP自吸化工泵、IH化工泵、CQB磁力泵等,材料为304。
4.醋酸它是有机酸中腐蚀性最强的物质之一,普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀,不锈钢是优良的耐醋酸材料,含钼的316不锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。
对于高温高浓醋酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时,可选用高合金不锈钢或氟塑料泵。
5.碱(氢氧化钠)钢铁广泛应用于80℃以下、30%浓度内的氢氧化钠溶液,也有许多工厂在100℃、75%以下时仍采用普通钢铁,虽然腐蚀增加,但经济性好。
普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比没有明显优点,只要介质中容许少量铁份掺入不推荐采用不锈钢。
对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合金不锈钢。
公司一般铸铁泵均可用于常温低浓度碱液,特殊要求时可采用各类不锈钢泵或氟塑料泵。
6.氨(氢氧化氨)大多数金属和非金属在液氨及氨水(氢氧化氨)中的腐蚀都很轻微,只有铜和铜合金不宜使用。
公司产品大多适用于氨及氨水的输送。
7.盐水(海水)普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水中腐蚀率不太高,一般须采用涂料保护;各类不锈钢也有很低的均匀腐蚀率,但可能因氯离子而引起局部性腐蚀,通常采用316不锈钢较好。
公司各类化工泵都有316材料配置。
8.醇类、酮类、酯类、醚类常见的醇类介质有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等,酮类介质有丙酮、丁酮等,酯类介质有各种甲酯、乙酯等,醚类介质有甲醚、乙醚、丁醚等,它们基本没有腐蚀性,常用材料均可适用,具体选用时还应根据介质的属性和相关要求做出合理选择。
另外值得注意的是酮、酯、醚对多种橡胶有溶解性,在选择密封材料时避免出错。
三,其它因素影响
一般工业用泵在工艺流程中可以忽略管道系统中的泄漏量,但必须考虑工艺变化时对流量的影响。
农业用泵如果是采用明渠输水,还必须考虑渗漏及蒸发量。
压力:吸水池压力,排水池压力,管道系统中的压力差(扬程损失)。
管道系统数据(管径、长度、管道附件种类及数目,吸水池至压水池的几何标高等)。
如果需要的话还应作出装置特性曲线。
四,管道的影响
在设计布置管道时,应注意如下事项:
A.合理选择管道直径,管道直径大,在相同流量下、液流速度小,阻力损失小,但价格高,管道直径小,会导致阻力损失急剧增大,使所选泵的扬程增加,配带功率增加,成本和运行费用都增加。
因此应从技术和经济的角度综合考虑。
B.排出管及其管接头应考虑所能承受的最大压力。
C.管道布置应尽可能布置成直管,尽量减小管道中的附件和尽量缩小管道长度,必须转弯的时候,弯头的弯曲半径应该是管道直径的3~5倍,角度尽可能大于90℃。
D.泵的排出侧必须装设阀门(球阀或截止阀等)和逆止阀。
阀门用来调节泵的工况点,逆止阀在液体倒流时可防止泵反转,并使泵避免水锤的打击。
(当液体倒流时,会产生巨大的反向压力,使泵损坏)
五,流量扬程的影响
流量的确定
A.如果生产工艺中已给出最小、正常、最大流量,应按最大流量考虑。
B.如果生产工艺中只给出正常流量,应考虑留有一定的余量。
对于ns100的大流量低扬程泵,流量余量取5%,对ns50的小流量高扬程泵,流量余量取10%,50≤ns≤100的泵,流量余量也取5%,对质量低劣和运行条件恶劣的泵,流量余量应取10%。
C.如果基本数据只给重量流量,应换算成体积流量。
六,温度的影响
高温介质的输送对泵的结构、材料以及辅助系统提出了更高要求,下面谈一谈不同的温度变化对冷却的要求以及公司适用泵型:
1.对于温度低于120℃的介质,通常不设置专门的冷却系统,多采用本身介质来润滑和冷却。
像DFL(W)H 化工泵、DFL(W)PH屏蔽化工泵(超过90℃时屏蔽电机的防护等级应采用H级);而DFCZ普通型和IH化工泵由于采用了悬架结构可使温度上限达到140℃~160℃;IHF衬氟泵最高使用温度可达200℃;只有CQB普通磁力泵使用温度不超过100℃。
值得一提是对于易结晶或含有颗粒的介质应配有密封面冲洗管路(设计时均留有接口)。
2.对于120℃以上、300℃以内的介质,一般在泵盖上须设有冷却腔,密封室也应接通冷却液(须配双端面机械密封),当不允许冷却液渗入介质中时,应采取将本身介质冷却后接入(可通过简易热交换器实现)。
目前公司有DFCZ型化工流程泵、GRG高温管道泵以及HPK热水循环泵(正在开发)可供选用,另外CQB-G高温型磁力泵可用于280℃以内的高温介质。
3.对于300℃以上的高温介质,不仅泵头部分需要冷却,悬架轴承室也应设有冷却系统,泵结构一般为中心支承形式,机械密封最好采用金属波纹管型,但价格高(价格是普通机封的10多倍)。
目前公司只有DFAY 离心油泵使用温度能够达到420℃(正在开发)。
七,密封性的影响
无泄漏是化工设备的永远追求,正是这种要求促成了磁力泵和屏蔽泵的应用日益扩展。
然而真正做到无泄漏还有很长的路要走,比如磁力泵隔离套和屏蔽泵屏蔽套的寿命问题、材料的孔蚀问题、静密封的可靠性问题等等。
现就密封方面的一些基本情况简单介绍
1.密封形式对于静密封来说,通常只有密封垫和密封圈两种形式,而密封圈又以O型圈应用最广;对于动密封,化工泵很少采用填料密封,以机械密封为主,机械密封又有单端面和双端面、平衡型和非平衡型之分,平衡型适用于高压介质的密封(通常指压力大于1.0MPa),双端面机封主要用于高温、易结晶、有
粘度、含颗粒以及有毒挥发的介质,双端面机封应向密封腔中注入隔离液,其压力一般高于介质压力
0.07~0.1MPa。
2.密封材料化工泵静密封的材料一般采用氟橡胶,特殊情况才采用聚四氟材料;机械密封动静环的材料配置较为关键,并不是硬质合金对硬质合金就最好,价格高是一方面,两者没有硬度差也并不合理,所以最好根据介质特点区别对待。
(注:美国石油学会API610第八版对机械密封和管路系统的典型配置在附录D中有比较详尽的规定)
八,粘度的影响
介质的粘度对泵的性能影响是很大的,当粘度增加时,泵的扬程曲线下降,最佳工况的扬程和流量均随之下降,而功率则随之上升,因而效率降低。
一般样本上的参数均为输送清水时的性能,当输送粘性介质时应进行换算(不同粘度的修正系数可查阅相关换算图表)。
对于粘度较高的浆类、膏类及粘稠液的输送,建议选用螺杆泵,公司DFGG单螺杆泵适用介质粘度可达1000000cst。