離心泵管口載荷優(yōu)化方法研究

王春霞，程久歡，孫繼超

（海洋石油工程股份有限公司設(shè)計(jì)院， 天津 300451）

在海洋油氣田平臺項(xiàng)目中，離心泵廣泛用于原油、生產(chǎn)水、油田注水、消防水、壓載水等流體的輸送。離心泵泵屬于回轉(zhuǎn)機(jī)械，過大的外力會造成變形、振動和噪聲，甚至損壞設(shè)備。與泵連接的管線應(yīng)有足夠的柔性，避免熱應(yīng)力過大導(dǎo)致泵管口被撕裂或接口法蘭泄漏。通過對泵系統(tǒng)管線進(jìn)行應(yīng)力分析，對管口載荷進(jìn)行校核，優(yōu)化管道布置方案，設(shè)計(jì)合理的支吊架或彈簧支架，控制其所受的力和力矩在規(guī)范或廠家提供的許用值范圍之內(nèi)，以保證管道及設(shè)備的安全運(yùn)行。

1 泵類管道布置的推薦做法[1]

結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，泵類管道布置較好的推薦做法如下：

（1）為使泵體減少受管端力的作用，應(yīng)在靠近泵的管段上設(shè)置適當(dāng)?shù)闹У跫芑蛟O(shè)置必要的彈簧支吊架。

（2）若泵為側(cè)面進(jìn)口，頂部出口，則應(yīng)在入口側(cè)設(shè)支架或可調(diào)支架，出口上方應(yīng)設(shè)吊架或彈簧吊架；若泵靠近其吸入料液罐布置，且又不是同一基礎(chǔ)時(shí)，要考慮罐基礎(chǔ)下沉引起的管道垂直位移對泵接管口的影響[2]。

（3）對于大型的泵出口，要注意止回閥關(guān)閉時(shí)的推力作用，在止回閥及切斷閥附近應(yīng)設(shè)置堅(jiān)固的支架，以承受水擊及重力載荷。

圖1中（a）～（f）是常見的離心泵進(jìn)出口管線的布置方式[3]，其中(a)～(e)管線的進(jìn)出口采用對稱布置適用于熱力管線的布置，優(yōu)點(diǎn)是增加管道柔性，并在互為備用工況時(shí)，兩臺泵的熱應(yīng)力相差小，泵間管道對設(shè)備管口的影響小，但增加了管子和彎頭，增加了壓力損失和成本。……