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石油化工離心泵工程技術(shù)規(guī)定選用

點(diǎn)擊次數(shù):1234 發(fā)布時(shí)間:2015-11-04
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(jiǎn)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(chǎng)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(duì)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(huì) (American Petroleum Institute) 的簡(jiǎn)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(duì)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(duì)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(píng)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(chǎng)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(hào) 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(jiǎn)稱。 ISO5199 , Technical Specification for Centrifugal Pumps, Class Ⅱ ( 離心泵技術(shù)規(guī)范 Ⅱ級(jí) ), 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(jí)符合 ISO3555 , C 級(jí)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(huì) (The American Society of Mechanical Engineers) 的簡(jiǎn)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(jí)、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(jí)或 B 級(jí)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(huì)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(duì)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(duì)機(jī)組的檢測(cè)、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(duì)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(duì)機(jī)組的檢測(cè)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(duì)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(chǎng)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(chǎng)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(duì)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(jí)臥式泵 ) , ITT/GOULDS 公司的 3700( 單級(jí)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(jí)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(jí)臥式泵 ) ,沈陽水泵廠的 SJA( 單級(jí)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(chǎng)合外,其余場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)合 
 
條件3 泵送毒性極度或高度危害介質(zhì)的場(chǎng)合 
 
條件4 不設(shè)備用泵,且對(duì)泵的可靠性要求較高的場(chǎng)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(chǎng)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(duì)API610或ISO5199未明確的內(nèi)容,以及某些有爭(zhēng)議的條款補(bǔ)充或指定了一些新的規(guī)定。 
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