离心泵正确配管的10个步骤(上)
前言
本文主要信息来源于Pumping Machinery / Dr. Lev Nelik,由泵沙龙翻译、适当的修改和补充,介绍了如何给离心泵进行正确配管的10个步骤,对于设备的现场安装、布管具有一定的借鉴作用。仅供大家参考。
正文
应该认识到,管道问题会直接影响泵的使用寿命和性能。将泵安装到(系统)管道上并期望与泵法兰或容器良好配合是一项非常困难的任务。将管路最终与泵连接在一起之前,应始终保留最后一段短管(吸入侧和吐出侧各一只)先不安装,直到泵已调平并大致对中(再连接)。最终对中时将是“自由螺栓状态”,这对于某些人来说可能听起来很惊讶,因为他们认为根本不需要“配合”。作为对常识和对细节比较关注的最终用户,这将使你的泵使用更长的时间,密封、轴、轴承和联轴器的故障更少。更长的设备正常运行时间和更少的生产损失,将大大节省资金,减少很多不必要的麻烦。
第1步:管道接口定位
仅适用于没有热膨胀的情况,否则请参阅第2步讨论。
此时,应在最后一段短管之前牢固地固定管道(使用“锚” - 泵沙龙注:一种直接焊接在管道上的固定支撑,见图1-A),以防止将来向泵法兰施加额外的载荷。
图1 - A
图1 - B
图1 - 偶尔会使用到“锚”【仅用于泵管道没有热膨胀的情况(这在工程实践中非常罕见)- 例如,一根非常短的吸入管将泵连接到冷却水箱,这将使管道保持基本恒定的温度(如环境温度),与水箱中的水温相同】。但是,在大多数情况下,不应该使用锚(见第2步讨论)。
在没有收到项目组或泵供应商的最终外形安装图之前,不得最终确定管道的布置。一旦收到最终确认的外形安装图,即可完成最终的施工图,并可以确定管道引至泵组附近的具体位置。
设备可以提前交付,也可能延迟交付。当设备延迟交付时,获得经过确认的设备外形安装图至关重要。可以在不影响施工进度的情况下获得管道引出所需的施工图图。如果设备提前交付,将在施工队需要之前到达现场。在这种情况下,必须提前做好长期储存的准备。在储存期间,通常在泵腔、轴承箱等内喷洒油雾防腐/润滑以保持设备处于出厂时的状态。轴承箱和壳体的加压压力仅为10到20米(泵沙龙注)H2O柱,可防止水分和污染物进入密封区域并损坏零部件。尽早将设备交付到现场的好处是可以检验实际测量值(并根据实际尺寸确定管道的布置)。
第2步:设备定位并粗略对中
确定了设备的位置后,将底座放置到位、调平、粗略对中,并安装好设备(泵沙龙注:对于API泵,通常为橇装供货,直接将泵组连同共用底座一起放置到位、调平即可)。为避免管道热膨胀引起的应力,应在吸入和吐出管路中安装膨胀节。泵吸入口和吐出口附近的“滑动”管道支架需要消除管道上的重量载荷,否则可能引起过大的载荷和不对中,导致密封、轴承和联轴器等失效。但是,不应使用“锚”(进行三维约束),因为这可能会由于热膨胀而导致应力的大幅度增加和壳体的变形。考虑一个示例(见图2C),不正确设置的“锚”(限制了所有方向的膨胀,即不仅仅是垂直的“滑动”支撑),距离泵的吸入口2英尺,在只有30华氏度(早上到下午)时,现计算管道因热膨胀施加到泵上的力:
对于所使用的管道,泵和管道法兰之间的接触面积取决于管道的尺寸。例如,假设接触面积为20 in2 ,则传递到泵上的合力为:
F = 6000 x 20 = 120,000 lbs - 非常高。它会使泵壳、设备支脚、轴等发生变形,从而引起问题。除此之外,如果泵送的是热的流体,管道膨胀问题可能会更严重。但是,正如上面的一个示例计算所示,即使仅仅是环境温度的每日波动也可能导致问题。
A. 正确:滑动支撑
B. 错误:管道受限(不能向上滑动),导致高热膨胀载荷
C. 图中的“锚”将允许管道向泵侧膨胀,造成泵法兰高的轴向负荷
图2 - 粗略对中阶段(注意,电动机和泵尚未联接,底座仍处于自由状态,未灌浆)
第3步:从底座上拆下设备,底座调平
粗略对中到位后,从底座上卸下所有设备(泵、电动机、增速齿轮箱等)。通过底座两端的两个机加工的(设备支脚)垫板的平面,将底座调水平至最大平面度不超过0.0025"(0.06 mm)。检查基础是否清洁,如果不干净,使用溶剂除去油脂,(并将需要二次灌浆的基础处打毛、清洁、用清水润湿,为干净灌浆做好准备 - 泵沙龙补充)。
图3 - 底座调水平和灌浆位置
第4步:底座(二次)灌浆
留出时间让清洁物质挥发。使用适当的技术制作基础,以考虑灌浆材料的重量、温升和流动性。使用环氧树脂对底座进行灌浆。按照制造商的建议,让浆料固化。这通常需要在80°F(27℃)下24小时的时间。取出(灌浆框架)模板并清理地基上所有尖锐的残留物和边缘。
图4 - 典型的地脚螺栓和调水平垫铁
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