程 茜,王永士
(中國核電工程有限公司河北分公司,河北石家莊 050000)
泵設(shè)備是一種非常常見的化學(xué)設(shè)備,其主要功能是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體能量。在所有的化學(xué)設(shè)備中,不同類型的原材料、成品或半成品都呈現(xiàn)出液體狀態(tài),這些液體是由泵設(shè)備運(yùn)輸?shù)?。因此,泵設(shè)備的質(zhì)量對整個化工企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了決定性的影響。不同類型的泵設(shè)備具有不同的功能和價值,因此在泵設(shè)備的設(shè)計(jì)和安裝中,必須根據(jù)具體情況選擇合理的安裝方案,并注意一些常見問題。
1)根據(jù)化工企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的實(shí)際情況,在安裝設(shè)備及相關(guān)設(shè)備的過程中,泵設(shè)備的安裝價值相對較高,泵設(shè)備可單排安裝或多排安裝。泵設(shè)備安裝時,無論選擇哪種安裝方式,都需要保證其良好的通風(fēng)效果,只有這樣才能提高泵設(shè)備的運(yùn)行效率,保證設(shè)備在后期使用過程中的操作和維護(hù)更加方便。
2)如果泵設(shè)備需要安裝在一些寒冷地區(qū)或經(jīng)常發(fā)生風(fēng)沙暴的地區(qū),則應(yīng)安裝在室內(nèi)。與室外泵設(shè)備安裝相比,室內(nèi)泵設(shè)備安裝需要更加注意防火防爆,對通風(fēng)要求也更高。無論是室內(nèi)還是室外安裝泵設(shè)備,在實(shí)際安裝布置過程中,現(xiàn)場安裝人員必須始終遵循操作方便、維護(hù)方便的工作原則,確保泵設(shè)備的整潔。
3)在部分單排泵設(shè)備的安裝過程中,工作人員需要根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況,選擇科學(xué)合理的工藝條件進(jìn)行合理的布置和安裝。對于部分地區(qū)需要雙排、對稱安裝時,工作人員應(yīng)保持泵的驅(qū)動端相互對稱,并對所有通道進(jìn)行檢查和維護(hù)。泵設(shè)備安裝后,最終操作設(shè)備通道寬度不得小于1m。如果小于1m,后期維護(hù)操作和檢查難度將大幅提高。泵設(shè)備與墻之間的距離應(yīng)保持在1m左右。此外,在安裝和布置泵設(shè)備時,現(xiàn)場工作人員必須選擇滿足管道和實(shí)際施工工藝設(shè)計(jì)的具體要求和標(biāo)準(zhǔn)。
4)泵布置時,應(yīng)留意下述一些層面:
(1)針對排序泵,應(yīng)按照加工工藝條件、物質(zhì)特點(diǎn)和防火安全規(guī)定做好分類布局,泵出入口軸線應(yīng)與泵基側(cè)兩端對齊。針對兩行對稱性布局的泵,泵的推動端應(yīng)相對性,中間應(yīng)留有維護(hù)安全通道。
(2)針對布局在管廊下邊或管廊兩側(cè)的泵,泵界限地區(qū)內(nèi)安全通道的凈寬度不小于2m,凈相對高度不小于3.2m,泵端前的操作安全通道寬度最少為1m。泵和控制器的軸線應(yīng)垂直平分管廊。
(3)針對布局在管廊下邊的臥式泵,需要在泵殼上邊空出安裝和維護(hù)的空間。
(4)蒸汽往復(fù)泵的動力端和泵側(cè)應(yīng)該有活塞桿和支撐桿的空間。泵的基礎(chǔ)表層應(yīng)高過路面0.1m。泵通道前安裝過濾裝置時,需要在泵的基礎(chǔ)相對高度以上空出過濾裝置的泵芯室內(nèi)空間。
(5)泵的布局也應(yīng)達(dá)到管路的柔性連接規(guī)定。
(6)泵的基礎(chǔ)表層應(yīng)高過路面0.1m。泵通道前安裝過濾裝置的基礎(chǔ)高度需要空出過濾裝置的泵芯空間。公共泵的里面也應(yīng)達(dá)到管路的規(guī)定。
為了更好地做好泵的設(shè)備設(shè)計(jì),要掌握管路和儀表盤加工工藝圖上所顯示的管路加工工藝,了解泵的挑選。除達(dá)到加工工藝規(guī)定外,還應(yīng)考慮到泵在正常的運(yùn)作、維護(hù)等情況下的使用規(guī)定。因而,在分配泵的管路時,不可在泵殼的上方和正前安裝管路,以防在維護(hù)保養(yǎng)泵時沒有 足夠的拆裝和維護(hù)保養(yǎng)空間。
為避免泵發(fā)生蒸氣浸蝕、管路震動等問題,泵進(jìn)口管路的設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵,必須留意下列問題:
(1)離心水泵的通道設(shè)計(jì)標(biāo)高與儲存罐或立式機(jī)器設(shè)備的設(shè)計(jì)標(biāo)高關(guān)聯(lián)應(yīng)達(dá)到蒸氣浸蝕容量的規(guī)定。首先,依據(jù)技術(shù)規(guī)定測算泵進(jìn)口管路的壓力,使主管道方位達(dá)到這一規(guī)定。針對水平吸入的離心水泵,通道直徑轉(zhuǎn)變管應(yīng)選用軸力直徑管。當(dāng)管路往上彎折進(jìn)到泵時,不同直徑管應(yīng)安裝在頂端,并在最低值設(shè)定出水口。
(2)假如過濾裝置組裝在泵進(jìn)口管路上,則需要在其周邊預(yù)埋過濾裝置的抽芯空間。假如臨時性過濾裝置組裝在泵進(jìn)口管路上,則應(yīng)在通道管路上設(shè)定短管,長短最少為臨時性過濾裝置長短加0.1m,并配置與臨時性過濾裝置薄厚同樣的密封圈。
(3)假如離心水泵的吸入口有一個程度的彎管,為了避免偏流、渦旋減少泵的特性,單吸泵通道和彎管中間應(yīng)設(shè)定一個超過管經(jīng)長短3倍的接管段,雙吸泵通道和彎管間應(yīng)設(shè)定一個接管段,管經(jīng)長短最少為5~10倍。當(dāng)接管段不夠長時,應(yīng)拆換管路不方便,也可在短管中安裝導(dǎo)流板或穩(wěn)壓管。假如吸進(jìn)口的彎管豎直安裝,則可以忽視泵吸進(jìn)端接管段。
(4)當(dāng)往復(fù)泵的浸蝕容量不能滿足需要時,可在通道管上設(shè)定緩沖罐。
與通道管路對比,泵的出入口管路的壓力損失并非最重要的,但仍需考慮到管路的損耗和內(nèi)應(yīng)力。為了更好地提升流量,不容易形成氣阻,泵的出入口管經(jīng)一般比吸進(jìn)管經(jīng)小1-2級。泵出入口管上的異徑管應(yīng)靠近泵出入口。
泵出入口應(yīng)設(shè)定緊急切斷閥。為避免物質(zhì)逆流,離心水泵出入口與緊急切斷閥中間應(yīng)設(shè)定逆止閥,其管經(jīng)與緊急切斷閥一致。當(dāng)出入口管道或管徑比較大時,還要一個閘閥緩閉設(shè)備,以避免水擊毀壞。容積泵通常不設(shè)定逆止閥,但出入口必須設(shè)定閥門。
當(dāng)泵的出入口管路為立柱式管路時,應(yīng)在逆止閥的出入口側(cè)管路上安裝凈閥。針對并排泵,進(jìn)出口閥應(yīng)具備同樣的安裝高度。當(dāng)進(jìn)出口閥安裝在立管上時,安裝高度一般為1.2~1.3m,主軸安裝位置操作便捷。
氣壓表應(yīng)安裝在每1個泵出入口與第一個緊急切斷閥間的接管上,其位置應(yīng)便于觀察。針對往復(fù)泵,應(yīng)設(shè)定儲罐,以避免液壓機(jī)脈沖使系統(tǒng)不穩(wěn)定。
離心水泵的支管內(nèi)應(yīng)力過大,會影響泵的穩(wěn)定運(yùn)作。為了防止閘閥的凈重,進(jìn)出口貿(mào)易管路的重量和管路內(nèi)應(yīng)力造成的扭矩超出泵進(jìn)出口容許的較大支管負(fù)載,應(yīng)在泵周邊的出入口管路上設(shè)定適合的支架或支撐架。泵進(jìn)出口管路上的管道支架布局應(yīng)考慮泵維護(hù)保養(yǎng)的支撐要求。泵的水準(zhǔn)吸進(jìn)管應(yīng)在泵周邊的管路上設(shè)定可調(diào)式可拆卸支撐架。降低往復(fù)泵出入口管路的跨度,提升管道支架的彎曲剛度。假如離心水泵的介質(zhì)溫度較高或較低,離心水泵管路會因?yàn)闊嶙冃魏屠涫諗n而造成較大的管路內(nèi)應(yīng)力。為了更好地補(bǔ)償管路的膨脹,清除管路的內(nèi)應(yīng)力,可以使管路和泵間有相應(yīng)的位移自由度。往復(fù)泵的出入口管路應(yīng)考慮到液態(tài)脈沖的影響。為了避免這類脈沖,應(yīng)減少水管支架間的距離,盡可能應(yīng)用管卡支撐架,不應(yīng)使用吊架。
離心水泵的出口管配備必須達(dá)到泵的蒸氣腐蝕容量的規(guī)定。一旦泵的進(jìn)口壓力小于液態(tài)的揮發(fā)壓力,泵便會造成揮發(fā)浸蝕,該泵的出口管顯著高過液態(tài)的最低液位儀。當(dāng)集機(jī)油箱內(nèi)的液位儀低于泵的通道管路時,泵的進(jìn)口壓力會產(chǎn)生負(fù)壓力,即泵的進(jìn)口壓力顯著小于液態(tài)的揮發(fā)壓力,泵會造成揮發(fā)浸蝕。通常情況下,普通離心水泵沒有自吸式作用,需要流回通道液態(tài),即集機(jī)油箱的最低液位儀至少高過液態(tài)的揮發(fā)壓力。為了,保證泵沒有揮發(fā)浸蝕,通道壓力也會提升一個容量,這就要求最少液位儀更高一些。因?yàn)楸没喂酀{順利完成,不可能減少泵的高度,所以只有提升集液箱的相對高度。
污水提升泵選用液氣混合自吸式水泵,它有一個液氣混合罐。初次運(yùn)行前,先將水引入罐里和泵內(nèi),隨后運(yùn)作時不用澆灌,即一次灌溉,永久性應(yīng)用。該泵的通道管經(jīng)為DN100,配置的通道管路為DN200,正中間連接為DN200×DN100的變徑連接頭。泵運(yùn)行20min后,沒有水。經(jīng)分析,測算獲知液氣混合罐的容積依據(jù)泵進(jìn)口管路不會改變直徑,即泵進(jìn)口管路也設(shè)計(jì)方案為DN100。當(dāng)泵通道管經(jīng)提升到DN200時,通道管路內(nèi)的氣量提升,液氣混合罐不可以充分產(chǎn)生真空泵,沒法完成自吸式功能。在這方面,只有拆卸通道管路,改成DN100的管路。改造后重啟泵更改泵的正常直徑。所以,假如泵的正常直徑,盡量不要更改。
隔膜計(jì)量泵由電機(jī)驅(qū)動器蝸輪、蝸桿,推動發(fā)動機(jī)曲軸和曲軸將轉(zhuǎn)動活動轉(zhuǎn)換為柱塞泵的反復(fù)運(yùn)動。柱塞泵的活動使齒輪油傳送的力作用于隔膜。隔膜的反復(fù)運(yùn)動也增進(jìn)了泵腔容積的轉(zhuǎn)變。根據(jù)進(jìn)出口節(jié)流閥的控制,介質(zhì)從水泵葉輪通道吸進(jìn),從出入口排出。計(jì)量泵的反復(fù)運(yùn)動使出入口節(jié)流閥頻繁運(yùn)動,所以節(jié)流閥非常容易毀壞。假如運(yùn)輸物質(zhì)中的顆粒物或污漬進(jìn)到節(jié)流閥,則非常容易阻塞。加藥泵的很多故障都是因?yàn)楣?jié)流閥的阻塞或毀壞導(dǎo)致的。所以,必須按時清理或拆換節(jié)流閥。這就規(guī)定閘閥需要有有效的拆裝空間,但因?yàn)楣苈坟?fù)責(zé)人不了解加藥泵的功能和構(gòu)造,在管路配備全過程中,計(jì)量泵的進(jìn)出口管路選用焊接管道,這造成計(jì)量泵的進(jìn)出口部分沒法拆裝。
最好在泵的進(jìn)出口部分和出入口部分中增添。那樣,假如需要拆裝節(jié)流閥,可以先拆卸長節(jié),隨后成功拆裝節(jié)流閥。
在工程施工流程中,難以避免地會出現(xiàn)一些焊疤和其他臟物殘余在管路中。所以,應(yīng)在吸進(jìn)口緊急切斷閥周邊的中下游設(shè)定過濾裝置,以保證金屬絲網(wǎng)在沖洗流程中可以取下。因?yàn)檫^濾裝置的方式不同,在設(shè)備設(shè)計(jì)前需要掌握過濾裝置的構(gòu)造。除此之外,還應(yīng)需注意物質(zhì)流向的限定。
安裝前的檢查一直是泵設(shè)備安裝的關(guān)鍵內(nèi)容。具體檢查需要包括多個方面。本文主要從4個角度進(jìn)行分析。
(1)需要確?;瘜W(xué)泵的密封特性,因此必須測量化學(xué)泵的密封腔直徑、規(guī)格和深度,然后確保相關(guān)數(shù)據(jù)和指標(biāo)符合相關(guān)要求的尺寸,才能進(jìn)行后期安裝。為了確?;瘜W(xué)泵的密封腔、同軸垂直度等指標(biāo)符合要求,需要將其垂直度控制在0.06~0.08mm。
(2)從檢查設(shè)備泵軸向串動量的角度進(jìn)行分析,工作人員必須確保其軸和軸套的軸向動量控制在0.08~0.15mm。
(3)在檢查該指標(biāo)的過程中,現(xiàn)場檢查人員需要將磁力表夾在軸肩上,以確保推拉軸進(jìn)入極限位置,并觀察左右極限位置,以獲得串聯(lián)動量的相關(guān)值。
(4)還需要檢查動靜環(huán)的平面度,以確保動靜環(huán)的摩擦鍛件表面。平面度可控制在相關(guān)指標(biāo)范圍內(nèi),使整個泵的密封性能滿足相關(guān)要求。一般來說,現(xiàn)場工作人員只需使用簡單的卡尺法進(jìn)行測試,即可獲得表面平度的相關(guān)指標(biāo)。
管道與泵設(shè)備連接是否正確,關(guān)系到機(jī)泵的平穩(wěn)運(yùn)行。管道安裝可根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)崆邦A(yù)制。管道與設(shè)備連接前,泵已完成最終找平矯正,二次灌漿已完成,灌漿層強(qiáng)度已滿足要求。管道與泵設(shè)備連接前,管道已按要求進(jìn)行壓力試驗(yàn)、酸洗、脫脂、吹掃,管道支撐吊架已安裝。與機(jī)泵連接的管路的固定電焊焊接口應(yīng)避開機(jī)泵。
在自由模式下,依據(jù)機(jī)泵的效率和必要性,查驗(yàn)管路與機(jī)器設(shè)備配對法蘭的平面度和平行度。配對法蘭在任意模式下的間隔,最少間距應(yīng)順利插進(jìn)墊圈。管路與機(jī)泵連接時,用內(nèi)徑百分表檢測機(jī)泵的切向和徑向偏移。轉(zhuǎn)速比≥6 000r/min,偏移不能超過0.02mm,轉(zhuǎn)速比為6 000r/min。管道施工不能超過0.5m。
長期以來,泵設(shè)備維護(hù)空間不足的問題一直是設(shè)備安裝人員非常關(guān)注的問題。在泵設(shè)備運(yùn)行過程中,操作人員需要定期清潔和更換單向閥。為了保證單向閥的使用,需要定期或不定期處理故障問題,因此需要嚴(yán)格控制泵設(shè)備的維護(hù)空間,要求單向閥的拆卸方便快捷。但是,許多管道人員對維護(hù)空間控制的內(nèi)容沒有豐富的經(jīng)驗(yàn),也不了解這兩個步驟的具體結(jié)構(gòu),因此在管道過程中沒有考慮到這些后續(xù)工作。鑒于這種情況,管道人員可以通過增加短節(jié)設(shè)置來避免單向閥故障。
化學(xué)泵設(shè)備試運(yùn)行的主要原因是部分泵設(shè)備投入使用后,由于安裝質(zhì)量問題,可能會造成一系列事故。因此,設(shè)備安裝完成后,工作人員需要通過試運(yùn)行的數(shù)據(jù)和結(jié)果,對設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝質(zhì)量等環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查。試運(yùn)行的內(nèi)容相對復(fù)雜,不僅要求現(xiàn)場工作人員具有較高的綜合質(zhì)量能力,還要求不同專業(yè)人員對試運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行綜合分析,這是一項(xiàng)需要精心組織和統(tǒng)一指揮的工作。
化工泵裝置的工程驗(yàn)收是設(shè)備實(shí)際運(yùn)行前的最后一步質(zhì)量檢驗(yàn)。因此,化工企業(yè)在泵設(shè)備安裝后,需要花費(fèi)大量的時間和精力進(jìn)行工程驗(yàn)收,確保最終檢驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容不會出現(xiàn)錯誤,這些檢驗(yàn)單需要提交給相應(yīng)的監(jiān)理部門,具體提交內(nèi)容必須對所有化工管道泵安裝的實(shí)際情況進(jìn)行深入檢查,然后填寫相應(yīng)的表格。只有確保所有泵安裝數(shù)據(jù)和信息表正確填寫,才能確保泵設(shè)備在后期運(yùn)行過程中能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行,同時監(jiān)理管理部門還需要根據(jù)提交的評價報(bào)告到現(xiàn)場進(jìn)行抽樣檢查,完成最終驗(yàn)收。
化工企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中使用的設(shè)備類型相對較多。在各種不同類型的設(shè)備中,泵設(shè)備的使用價值相對較高。在一定程度上會影響產(chǎn)品生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。因此,在泵設(shè)備及其安裝設(shè)計(jì)過程中,化工企業(yè)必須配備專業(yè)人員,要求全體員工掌握相應(yīng)的技術(shù)水平,確保泵設(shè)備設(shè)計(jì)安裝的合理性,有效減少泵設(shè)備使用故障的發(fā)生。但從目前的情況來看,部分化工企業(yè)在泵設(shè)備的安裝和設(shè)計(jì)中仍存在一定的施工錯誤,需要總結(jié)和深入分析這些事物的問題,了解這些問題的因素,制定科學(xué)合理的解決方案,避免過多的錯誤和過錯。