石油化工離心泵工程技術(shù)規(guī)定選用

一、概述 

 

離心泵具有性能范圍大、流量均勻、結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠和維修方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用最為廣泛。除高壓小流量時(shí)用往復(fù)泵，計(jì)量時(shí)用計(jì)量泵，介質(zhì)含氣時(shí)用旋渦泵或容積式泵，黏性介質(zhì)用轉(zhuǎn)子泵外，其余場合一般均選用離心泵。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在石油、化工裝置中，離心泵的使用量占泵總量的 70 ％～ 80 ％。 

離心泵按其結(jié)構(gòu)可分為懸臂式、兩端支撐式、立式懸吊式等。 

注：離心泵按其有無軸封來分，可分為有密封泵和無密封泵（也稱無泄漏泵），無密封離心泵分為磁力驅(qū)動(dòng)泵和屏蔽泵。本文只對有密封泵的標(biāo)準(zhǔn)作一剖析。 

注：本表摘自API610第7版 

 

二、化工離心泵常用標(biāo)準(zhǔn)說明 

 

1. API610 

 

API ，是美國石油協(xié)會 (American Petroleum Institute) 的簡稱。出版 API610 標(biāo)準(zhǔn)的目的是為了提供一份采購規(guī)范，以便于離心泵的制造和采購。 

API 610( 第七版 ) 是針對石油煉廠用離心泵提出的，其標(biāo)準(zhǔn)名為《 一般煉廠用離心泵 》 (Centrifugal Pumps for General Refinery Services) 。但實(shí)際上，使用 API610 標(biāo)準(zhǔn)的不僅是煉油廠，石油、化工、天然氣等領(lǐng)域均也常采用 API610 標(biāo)準(zhǔn)。為適用這一需要， 1995 年頒布的 API610( 第八版 ) 改名為《 石油、重化學(xué)和天然氣工業(yè)用離心泵 》 (Centrifugal Pumps for Petroleum， Heavy Chemical， and Gas Industry Services) ，并在內(nèi)容上較上一版有較大的變動(dòng)。 

API610 對節(jié)能問題備受關(guān)注。 API610 要求制造廠和使用廠在設(shè)備的制造、選用和運(yùn)行等所用環(huán)節(jié)中積極尋求創(chuàng)新的節(jié)能方法。如果這種節(jié)能方法能提高效率并降低使用期的總費(fèi)用而不致犧牲安全或可靠性，則應(yīng)鼓勵(lì)采用。另外選擇設(shè)備時(shí)的評定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以設(shè)備在使用壽命期內(nèi)的總費(fèi)用為準(zhǔn)，而不是以設(shè)備的采購費(fèi)用為準(zhǔn)。 

在石油和化工領(lǐng)域，采用 API610 標(biāo)準(zhǔn)的場合較多。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織也采納了 API610 標(biāo)準(zhǔn)，付之于標(biāo)準(zhǔn)號 ISO/CD13709 。 

目前最新版的 API610 是 2003 年發(fā)布的第 9 版，第 9 版的要求和第 8 版相比，許多方面的要求有所降低。由于泵廠采用新版本的標(biāo)準(zhǔn)牽涉到許多模具需重新制作，因此到現(xiàn)在為止，泵廠生產(chǎn)的泵基本上還是第 6 ，7或第 8 版的泵。 

 

2. ISO5199 

 

ISO 是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的簡稱。 ISO5199 ， Technical Specification for Centrifugal Pumps， Class Ⅱ ( 離心泵技術(shù)規(guī)范 Ⅱ級 )， 主要依據(jù)是德國的 DIN 標(biāo)準(zhǔn)。其外形尺寸、性能符合 ISO2858 標(biāo)準(zhǔn)；底座符合 ISO3661 ；機(jī)械密封或軟填料用的空腔尺寸符合 ISO3069 ；性能試驗(yàn) B 級符合 ISO3555 ， C 級符合 ISO2548 。 

ISO5199( 包括等同或參照該標(biāo)準(zhǔn)的國家標(biāo)準(zhǔn) ) 適用于臥式懸臂式離心泵，即表 1 中的 OH1 和 OH2 。符合 ISO5199( 包括等同或參照該標(biāo)準(zhǔn)的國家標(biāo)準(zhǔn) ) 的離心泵稱為 ISO 泵。 

中國的 GB/T5656 ，德國的 DIN ISO5199 ，法國的 NF ISO5199 等效采用 ISO5199 ；英國的 BS6836 等同采用 ISO5199 。 

中國的 GB5662 ，德國的 DIN24256 ，英國的 BS5257 ，法國的 NF E44121 ，等效或等同采用 ISO2858 。 

 

3. ASME B73.1M/B73.2M 

 

ASME 是美國機(jī)械工程師協(xié)會 (The American Society of Mechanical Engineers) 的簡稱。 

ASME B73.1M — 1991 Specification for Horizontal End Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process ( 臥式軸向吸入化工離心泵 ) 和 ASME B73.2M — 1991 Specification for Vertical In-line Centrifugal Pumps for Chemical Process ( 立式管道化工離心泵 ) 是美國國家標(biāo)準(zhǔn)，由泵廠和化工生產(chǎn)廠共同編制， ASME B73.1M 標(biāo)準(zhǔn)僅適用于底腳安裝的臥式懸臂式離心泵，即表 1 中的 OH1 。 ASME B73.2M 標(biāo)準(zhǔn)適用于立式管道離心泵，即表 1 中的 OH3 、 OH4 、 OH5 。 

其余的 ASME 化工泵標(biāo)準(zhǔn)有： 

ASME B73.3M — 1996 Specification for Thermoplastical and Thmoset Polymer Material Horizontal End Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process ( 臥式軸向吸入熱塑性塑料、熱固性樹脂化工離心泵 ) 

ASME B73.5M — 1995 Specification for Sealless Horizontal End Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process ( 臥式軸向吸入無泄漏化工離心泵 ) 。 

符合 ASME/ANSI 標(biāo)準(zhǔn)的化工離心泵稱為 ANSI 泵。 

 

 

4. GB3215 

 

中國國家標(biāo)準(zhǔn) GB3215 — 1989 《煉廠、化工及石油化工流程用離心泵通用技術(shù)條件 》基本參照 API610 第 6 版編制而成。 

 

5. GB/T5656 

 

中國國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T5656 — 1994 《單級、單吸化工離心泵技術(shù)條件 》參照 ISO5199 編制而成。其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如 GB5662 《軸向吸入離心泵 (16Bar) 標(biāo)注、性能和尺寸》參照 ISO2858 ， GB5661 《 軸向吸入離心泵機(jī)械密封和軟填料用的空腔尺寸》參照 ISO3069 ， GB5660 《軸向吸入離心泵底座和安裝尺寸 》參照 ISO3661 。水力性能試驗(yàn)按 GB3216 《 離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵試驗(yàn)方法 》的 C 級或 B 級進(jìn)行 ( 參照 ISO2548 、 ISO3555) 。 

 

6. SH/T3139 

 

中國石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SH/T3139 — 2004 《石油化工重載荷離心泵工程技術(shù)規(guī)定》由中國石化集團(tuán)上海工程有限公司主編，中國石化工程建設(shè)公司、中國石化集團(tuán)洛陽石化工程公司、中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司參編。 

SH/T3139 標(biāo)準(zhǔn)主要引用美國石油協(xié)會標(biāo)準(zhǔn) API610 ，并結(jié)合中國石油化工行業(yè)的特點(diǎn)，補(bǔ)充或制定了一些新的規(guī)定。該標(biāo)準(zhǔn)既反映了當(dāng)前國內(nèi)外重載荷離心泵行業(yè)的技術(shù)水平，又作為石化行業(yè)對工業(yè)裝置用重載荷離心泵的基本要求，適用于我國石油化工行業(yè)重載荷離心泵的工程設(shè)計(jì)和采購。主要內(nèi)容包括重載荷離心泵的性能設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選用以及重要零部件的合理設(shè)計(jì)及配置等多個(gè)方面應(yīng)遵循的原則；同時(shí)也提出了作為機(jī)組重要組成部分的輔助設(shè)備、輔助管道系統(tǒng)、控制和儀表等方面應(yīng)遵守的準(zhǔn)則；還對機(jī)組的檢測、試驗(yàn)，包裝、運(yùn)輸及資料準(zhǔn)備等方面提出了要求。 

 

7. SH/T3140 

 

中國石化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SH/T3140 — 2004 《石油化工中、輕載荷離心泵工程技術(shù)規(guī)定》由中國石化集團(tuán)上海工程有限公司主編，中國石化工程建設(shè)公司、中國石化集團(tuán)洛陽石化工程公司、中國石化集團(tuán)寧波工程有限公司參編。 

SH/T3140 標(biāo)準(zhǔn)主要引用國際標(biāo)準(zhǔn) ISO 5199 并結(jié)合中國石油化工行業(yè)的特點(diǎn)，補(bǔ)充或制定了一些新的規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)既反映了當(dāng)前國內(nèi)外中、輕載荷離心泵行業(yè)的技術(shù)水平，又作為石化行業(yè)對工業(yè)裝置用中、輕載荷離心泵的基本要求，適用于我國石油化工行業(yè)中、輕載荷離心泵的工程設(shè)計(jì)和采購。主要內(nèi)容包括中、輕載荷離心泵性能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選用以及重要零部件的合理設(shè)計(jì)及配置等多個(gè)方面應(yīng)遵循的原則；同時(shí)也提出了作為機(jī)組重要組成部分的輔助設(shè)備、輔助管道系統(tǒng)、控制和儀表等方面應(yīng)遵守的準(zhǔn)則；還對機(jī)組的檢測和試驗(yàn)、包裝、運(yùn)輸及資料準(zhǔn)備等方面提出了要求。 

 

三、標(biāo)準(zhǔn)選用 

 

1. 中、輕載荷離心泵 

 

中、輕載荷離心泵是指能全部滿足以下條件的離心泵： 

 

參數(shù)范圍應(yīng)同時(shí)滿足： 

 

額定排出壓力 小于等于1.9MPa 

 

泵送溫度（介質(zhì)溫度） <225攝氏度 

 

額定轉(zhuǎn)速（汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)＋5%） 小于等于3000r/min 

 

額定揚(yáng)程 小于等于120m 

 

最高吸入壓力 小于等于0.5MPa 

 

懸臂泵的最大葉輪直徑 小于等于333mm 

 

輸送無爆炸危險(xiǎn)性、和 / 或毒性中度、和 / 或毒性輕度的介質(zhì)。 

 

采用 ISO 2858 和 ISO 5199 — 1986 ，或 GB5662 和 GB/T5656 ，或 ASME B73.1M/B73.2M 標(biāo)準(zhǔn)制造的軸向吸入化工離心泵。 

 

中、輕載荷離心泵一般采用 SH/T3140 標(biāo)準(zhǔn)，其在材料、設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)等方面的要求比重載荷離心泵要低一些，因此可靠性相對要差一些，當(dāng)然價(jià)格也便宜許多。這類泵能滿足一般化工用途的需要，常用于輸送無爆炸危險(xiǎn)性、毒性中度或輕度介質(zhì)。美國 FLOWSERVE 公司的 MARK Ⅲ系列， ITT/GOULDS 公司的 3196 系列，瑞士蘇爾壽公司和大連蘇爾壽泵及壓縮機(jī)有限公司的 CZ 系列，日本荏原公司和嘉利特荏原泵業(yè)有限公司的 IFW 、 IFS 系列，以及我國的 IH 系列 ( 含改進(jìn)系列 ) 等均屬此類泵。 

 

2. 重載荷離心泵 

 

重載荷離心泵是指符合以下任一條件的離心泵： 

 

除另有規(guī)定外，用于爆炸危險(xiǎn)性介質(zhì)和 / 或毒性極度和高度危害介質(zhì)的場合。 

 

用于無爆炸危險(xiǎn)性、和 / 或毒性中度、和 / 或毒性輕度介質(zhì)的場合，但操作條件超出下列任何限制： 

 

額定排出壓力 大于1.9MPa 

 

操作溫度（介質(zhì)溫度） >225攝氏度 

 

額定轉(zhuǎn)速 >3000r/min 

 

額定揚(yáng)程 >120m 

 

最高吸入壓力 >0.5MPa 

 

懸臂泵的最大葉輪直徑 >333mm 

 

 

重載荷離心泵一般采用 SH/T3139 和 API610 標(biāo)準(zhǔn)。重載荷離心泵可靠性很高，一般要求連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期至少為 3 年（不包括易損件）。其涉及的泵型涵蓋了三大類泵，即懸臂式 (Overhung) 、兩端支撐式 (Between Bearings) 和立式懸吊式 (Vertical Suspended) ，如表 1 。其中 OH1 、 OH4 、 OH5 只有當(dāng)買方指定和制造廠業(yè)已證明對此種泵富有經(jīng)驗(yàn)時(shí)才可以提供。 

美國 FLOWSERVE 公司的 SVCN7( 單級臥式泵 ) ， ITT/GOULDS 公司的 3700( 單級臥式泵 ) 、 3900 （管道泵），瑞士蘇爾壽公司和大連蘇爾壽泵及壓縮機(jī)有限公司的 ZA 、 ZE 、 ZF 、 ZU( 單級臥式泵 ) 、 ETL （管道泵），日本荏原公司和嘉利特荏原泵業(yè)有限公司的 UCW( 單級臥式泵 ) ，沈陽水泵廠的 SJA( 單級臥式泵 ) 等系列均屬 API 懸臂式泵 (OH2 或 OH3) ，當(dāng)然其版次不一定全是第 8 版的。 

 

3. 如何選用離心泵標(biāo)準(zhǔn) 

 

不同標(biāo)準(zhǔn)的離心泵，其價(jià)格和可靠性有較大的差別。除業(yè)主或?qū)＠烫貏e指定需采用重載荷離心泵的場合外，其余場合應(yīng)根據(jù)裝置特點(diǎn)和工況條件來選用離心泵的標(biāo)準(zhǔn)，做到既經(jīng)濟(jì)實(shí)用，又能滿足裝置和工況的要求。表 2 給出了石化行業(yè)離心泵標(biāo)準(zhǔn)的選用判據(jù)，供參考。 

表2 石化行業(yè)離心泵標(biāo)準(zhǔn)的選用判據(jù) 

 

條件1 超出以下參數(shù)范圍的場合： 吸入壓力≤0.5MPa(G)，排出壓力≤1.9MPa (G)，介質(zhì)溫度<225℃，額定揚(yáng)程≤120m，懸臂泵的最大葉輪直徑≤333mm 

 

條件2 泵送爆炸危險(xiǎn)性介質(zhì)的場合 

 

條件3 泵送毒性極度或高度危害介質(zhì)的場合 

 

條件4 不設(shè)備用泵，且對泵的可靠性要求較高的場合 

 

條件5 業(yè)主或?qū)＠烫貏e指定需采用重載荷離心泵的場合 

 

 

判據(jù) 1：符合條件1，或條件2，或條件3，或條件4，或條件5時(shí)，宜選用重載荷離心泵標(biāo)準(zhǔn)，即“SH/T 3139＋API 610”。 

判據(jù) 2：除此，為降低設(shè)備采購費(fèi)用，宜選用中、輕載荷離心泵標(biāo)準(zhǔn)，即“SH/T 3140＋I(xiàn)SO 5199”，或“ SH/T 3140 ＋ GB/T 5656 ”，或“ SH/T 3140 ＋ ASME B73.1M/B73.2M ”。 

注：SH/T3139和SH/T3140是石化行業(yè)的工程技術(shù)規(guī)定，主要引用國際標(biāo)準(zhǔn)API610和OSO5199，并結(jié)合中國石油化工行業(yè)的特點(diǎn)，對API610或ISO5199未明確的內(nèi)容，以及某些有爭議的條款補(bǔ)充或指定了一些新的規(guī)定。