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浅谈管廊泵房的布置及配管设计

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摘 要:在大中型石油化工装置中,管廊泵房已经是其必不可少的组成部分。在生产实践中,具有重要的意义。泵房的安全性、美观性、经济性成为我们设计时必须考虑的问题。本文主要介绍管廊泵房设计中所需要考虑的基本问题及其经验总结。

关键词:石油化工装置;管廊泵房;安全性;经验总结

中图分类号:X74 文献标识码:A

随着我国石油化工行业的快速发展,大中型石油化工装置越来越多。管廊泵房的建设具有方便、美观、经济、占地面积小等优点,因此,管廊泵房的设计已经成为生产装置设计的重要组成部分。

1 管廊泵房的布置

1.1 泵成排布置时,应按防火要求、操作条件和物料特性分组布置,宜将泵端进出口中心线或泵端基础边对齐。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和泵的动力电缆预埋空间。

1.2 液化烃泵操作温度等于或高于自燃点的可燃液体泵的上方,不宜布置甲乙丙类工艺设备;若在其上方布置甲乙丙类工艺设备,应用不燃烧材料的隔板隔离,并设置水喷雾系统或用消防水炮保护。此类设备布置在管廊或可燃液体设备的下方时,应设置水喷雾系统或用消防水炮保护,并应覆盖到泵体及泵进出口管道上的易泄露部位。

1.3 操作温度等于或高于自燃点的可燃液体宜集中布置,与操作温度低于自然点的甲B、乙A可燃液体泵之间的防火间距不应小于4.5m,与液化烃泵之间的防火间距不应小于7.5m。液化烃泵不超过两台时,可与操作温度低于自然点的可燃液体泵同房布置。

1.4 泵区的检修通道最小净宽为2m,最小净高为3.2m;操作通道最小净宽为0.8m,最小净高为2.2m,泵端前面的操作通道的宽度不应小于1m。

1.5 泵和驱动机的中心线宜与管廊走向垂直,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。

1.6 泵基础高度应高出泵房地面高度一般不小于100mm,泵房地面高度一般要高于装置地坪100~200mm。泵的布置应满足管道的柔性设计要求,用于装卸物料的泵应满足装卸要求,塔底泵应尽量靠近塔布置。

2 软管站的布置

装置内公用工程站(软管站)包括:低压蒸汽、非净化风、净化风、氮气、新鲜水等,装置内软管站的一般设有低压氮气、非净化风、低压蒸汽、新鲜水。从操作侧看,用公物料种类的排列顺序由左至右为:低压氮气、非净化风、低压蒸汽和新鲜水,各根管线为DN20带有快速软管接头,阀门为闸阀,阀门手轮中心距地面操作距离宜为1.2m。

每个公用物料软管站的工作范围以软管长度15~20m所能达到的范围,并能服务到地面上的所有设备,当一个软管线不能满足要求时,应设两个或多个软管站。

3 泵的配管设计

3.1 在充分满足管道柔性的前提下,设计时应使出入口管道最短,且进出口管对管道的作用力和力矩应符合制造厂或APIStd610要求。在石油化工装置中,泵的入口工艺流程一般为切断阀过滤器低点排液泵端;泵的出口工艺流程一般为泵端压力表止回阀排液阀切断阀。若因泵的操作介质特性要求对泵的管线进行吹扫时,可在泵入口切断阀后和泵出口切断阀后加固定吹扫,若吹扫线易腐蚀,为方便检修,查找问题,因此,在敷设管线时,可放置在管沟内或在条件允许的情况下走框架进行汇总敷设。

3.2 泵吸入管道的设计应防止泵产生汽蚀现象,高温介质均需对其进行热应力计算,使对管嘴的力和力矩不得超过管嘴允许值。入口切断阀一般用闸阀或其他阻力比较小的阀门。当入口管道尺寸比泵管嘴大一级时,切断阀与管道尺寸相同,当管道尺寸比泵管嘴大二级以上时,切断阀比管道尺寸小一级。

3.3 对于水平吸入的离心泵,当泵进口有变径时,偏心异径管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,并在低点设置放净;但输送含有固体介质或泵液时,水平管的上偏心并经管应底平安装。

3.4 泵的出口管线上的变径管应靠近泵的出口。出口切断阀最好设在易接近电动机按钮操作柱的位置。离心泵出口切断阀直径可与管道相同,也可比管道直径小,但不得小于泵管嘴直径,视具体情况而定。一般泵出口管道与泵管嘴直径相同或大一级时,切断阀直径与管道直径相同;当大于管嘴直径二级时,切断阀直径比泵管嘴大一级。

4 泵房上层管廊设计

4.1 管廊的层数一般不小于两层,必要时可分为三层或局部三层。

4.2 管廊下方的泵是露天布置时,考虑泵的操作或检修,至少需要3.5m高度,设计中经常采用下层梁顶标高为4.0~4.5m。

4.3 管廊上管线的布置应符合以下原则

4.3.1 大直径和重的管道应靠近管廊柱子布置;小直径、气体管道、公用工程管道宜布置在管廊中间。

4.3.2 需增设大型补偿器的高温管道应布置在靠近柱子处,且大型补偿器宜集中布置。

4.3.3 低温管道或液化气管道不应靠近热管布置。

4.3.4 对于双层管廊,气体管道、介质温度不小于250℃的热管道、公用工程管道、泄压管道、火炬干管及仪表和电缆横架宜布置在上层;一般工艺管道、液化烃管道、腐蚀性介质管道、低温管道宜布置在下层。必须布置在下层的热管道可布置在外侧,且不应与液化烃管道相邻。

4.3.5 管道与相邻管道的保温、保冷层净距一般不小于50mm,法兰与管道保温、保冷层的净距不小于25mm。氮气管道与可燃气体、液化烃、可燃液体的管道共架敷设时,氧气管道应布置在一侧,与上述管道宜用公用工程管道隔开或保持不小于250mm的净距。

参考文献

[1]中华人民共和国工业和信息化部. SH3011-2011.石油化工工艺装置布置设计规范.[S].

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB50160-2008.石油化工企业设计防火规范[S].北京:中国计划出版社,2009.

[3]中华人民共和国工业和信息化部. SH3

012-2011.石油化工金属管道布置设计规范[S].

[4]张德姜,王怀义,刘绍叶,等.石油化工装置工艺管道安装设计手册[M].北京:中石化出版社,2009,7(4).

[5]王怀义.石油化工管道安装设计[M].北京:中石化出版社,2010,3(3).