石油化工離心泵常用標(biāo)準(zhǔn)的分析與比較畢業(yè)論文

1、石油、化工離心泵常用標(biāo)準(zhǔn)的分析與比較偉 盧云濤摘要 本文對(duì)石油、化工離心泵常用的API610、ISO5199、ANSI B73.1M/B73.2M等標(biāo)準(zhǔn)，作了說明和比較，并對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中如何選用以上標(biāo)準(zhǔn)作了建議。 關(guān)鍵詞 石油 化工 離心泵 標(biāo)準(zhǔn) 選用離心泵具有性能圍廣泛、流量均勻、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠和維修方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此離心泵在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛。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7080。除了在高壓小流量時(shí)用往復(fù)泵，需要計(jì)量時(shí)用計(jì)量泵，液體含氣時(shí)用旋渦泵或容積式泵(往復(fù)泵或轉(zhuǎn)子泵)以與輸送粘性介質(zhì)用轉(zhuǎn)子泵外，其余場(chǎng)合大多選用離心泵。因此了解和掌握離心泵的常用標(biāo)準(zhǔn)，并

2、根據(jù)不同裝置、不同工況來選用標(biāo)準(zhǔn)，使離心泵滿足長(zhǎng)周期、安全運(yùn)轉(zhuǎn)和節(jié)能要求，就顯得非常必要。1 標(biāo)準(zhǔn)說明在石油、化工領(lǐng)域，使用最多的離心泵國際標(biāo)準(zhǔn)是API610、ISO5199和ANSI B73.1M/B73.2M等，國標(biāo)準(zhǔn)是GB3215和GB5656/T。以下分別介紹這些標(biāo)準(zhǔn)。1.1 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)，以便于離心泵的制造和采購。 API610(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 Gener

3、al Refinery Services)。但實(shí)際上，使用API610標(biāo)準(zhǔn)的不僅是石油煉廠，石油、化工、天然氣等領(lǐng)域均時(shí)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

4、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)備在使用壽命期的總費(fèi)用為準(zhǔn)，而不是以設(shè)備的采購費(fèi)用為準(zhǔn)。 目前在石油和化工領(lǐng)域，API610是使用最為頻繁的離心泵用國際標(biāo)準(zhǔn)。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。1.2 ISO5199 ISO是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的簡(jiǎn)稱。ISO5199，Technical Specification for Centrifugal Pumps,Class(離心泵技術(shù)規(guī)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

5、級(jí)符合ISO3555，C級(jí)符合ISO2548。 中國的GB5656，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GB5662，德國的DIN24256，英國的BS5257，法國的NF E44121，等效或等同采用ISO2858。1.3 ASME B73.1M/B73.2MASME是美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)(The American Society of Mechanical Engineers)的簡(jiǎn)稱。ASME B73.1M1991 Specification for Horizontal End Suction Ce

6、ntrifugal Pumps for Chemical Process(臥式軸向吸入化工離心泵)和ASME B73.2M1991 Specification for Vertical Inline Centrifugal Pumps for Chemical Process(立式管道化工離心泵)是美國國家標(biāo)準(zhǔn)，由泵制造廠和化工生產(chǎn)廠共同編制，符合這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的泵，稱為ANSI泵。 其余的ASME化工泵標(biāo)準(zhǔn)有： ASME B73.3M1996 Specification for Thermoplastical and Thmoset Polymer Material Horizontal End

7、 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 B73.5M1995 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)。1.4 GB3215 中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB321589煉廠、化工與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。1.5 GB5656/T 中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB5656/T94單級(jí)、單吸化工離心泵

8、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）。2 標(biāo)準(zhǔn)比較2.1 ISO泵和ANSI泵 ISO5199(包括等同或參照該標(biāo)準(zhǔn)的國家標(biāo)準(zhǔn)，如我國的GB/T5656)、ANSI B73.1M/B73.2M標(biāo)準(zhǔn)對(duì)中、輕負(fù)載的石油、化工用離心泵，驅(qū)動(dòng)機(jī)與輔助設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造、

9、檢驗(yàn)、試驗(yàn)與交貨狀態(tài)等方面提出了基本要求。這兩類標(biāo)準(zhǔn)的圍和要求基本一樣，其適用參數(shù)圍大致如下： (1) 額定排出壓力 1.96MPa(G)； (2) 介質(zhì)溫度 <260； (3) 驅(qū)動(dòng)機(jī)功率 110kW； (4) 最大轉(zhuǎn)速 <3600r/min； (5) 額定揚(yáng)程 120m； (6) 最高吸入壓力 0.5MPa(G)； (7) 最大葉輪直徑 333mm。 符合ISO5199(包括等同或參照該標(biāo)準(zhǔn)的國家標(biāo)準(zhǔn))的化工離心泵稱為ISO泵；符合ANSI B73.1M/B73.2M標(biāo)準(zhǔn)的化工離心泵稱為ANSI泵。其中： (1) 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

10、離心泵，即表1中的OH1和OH2； (2) 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； (3) 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。 ISO泵或ANSI泵在材料、設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)等方面的要求比API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。這類泵滿足一般化工用途的要求，常用于對(duì)易燃、危險(xiǎn)等要求不太高的場(chǎng)合。美國DURCO公司的MARK系列，GOULDS公司的3196系列，瑞士爾壽公司和耐酸泵廠的CZ系列，日本荏原公司的IFW、IFS系列以與我國的IH系列(含改進(jìn)系列)等均屬此類泵。2.2 API6

11、10 API610對(duì)石油工業(yè)、重化學(xué)工業(yè)和天然氣工業(yè)用離心泵(包括用作為水力回收水輪機(jī)而作逆運(yùn)轉(zhuǎn)的泵)提出了最低限度的要求。符合API610標(biāo)準(zhǔn)的離心泵常稱為API泵。 API泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期至少為3年，可靠性很高。API泵的適用圍很廣，其涉與的泵型有三大類泵，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。表1 離心泵類型 型式具體類型懸臂式撓性聯(lián)軸器傳動(dòng)臥式:底腳安裝式OH1,中心線安裝OH2立式:管道泵(獨(dú)立軸承架)

12、OH3剛性聯(lián)軸器傳動(dòng)立式:管道泵OH4共軸式傳動(dòng)立式:管道泵OH5,與高速齒輪箱成一體的泵OH6兩端支撐式單級(jí)和兩級(jí)軸向中開式BB1,徑向剖分式BB2多級(jí)軸向中開式BB3,徑向剖分式單殼體BB4,雙殼體BB5立式懸吊式單層殼體殼體上設(shè)排出中:導(dǎo)流殼式VSI,渦殼式VS2,軸流式VS3獨(dú)立排出管(液下泵式):有導(dǎo)軸承VS4,無導(dǎo)軸承VS5雙層殼體導(dǎo)流殼式VS6,渦殼式VS7美國INGERSOLLRANDPUMPS公司的SVCN7(單級(jí)臥式泵)，GOULDS公司的3700(單級(jí)臥式泵)、3900（管道泵），瑞士爾壽公司和耐酸泵廠的ZA、ZE、ZF、ZU(單級(jí)臥式泵)、ETL（管道泵），日本荏原公司

13、的UCW(單級(jí)臥式泵)，水泵廠的SJA(單級(jí)臥式泵)等系列均屬API懸臂式泵(OH2或OH3)。 以爾壽公司的ZA、ZE、ZF、ZU系列為例，其適用參數(shù)圍大致如下： (1) 額定排出壓力 15MPa(G)； (2) 介質(zhì)溫度 112400； (3) 額定揚(yáng)程 300m； (4) 最大葉輪直徑 630mm。 對(duì)于不易燃、無危險(xiǎn)的介質(zhì)， API610規(guī)定：當(dāng)泵的進(jìn)口壓力<0.5MPa(表壓)，出口壓力<1.9MPa(表壓)，泵送溫度<150，轉(zhuǎn)速<3600r/min，額定揚(yáng)程<120m，葉輪直徑(懸臂泵)<330mm時(shí)，允許不要求符合API610的整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。但在使用壽命、材料、軸剛度、機(jī)械密封、軸承、輔助管路等方面應(yīng)符合API610的有關(guān)要求，要求買方在詢價(jià)單中應(yīng)具體說明哪些要求可以放寬。2.3 如何選用離心泵標(biāo)準(zhǔn) 石油、化工領(lǐng)域，如何根據(jù)裝置和泵的工況來選用離心泵的標(biāo)準(zhǔn)，意義很大。 當(dāng)離心泵的參數(shù)屬于中、輕負(fù)荷，即吸入壓力0.5MPa(G)，排出壓力1.96MPa (G)，介質(zhì)溫度<260，額定揚(yáng)程120m，驅(qū)動(dòng)機(jī)功率110Kw時(shí)，在以下情況下，選用API610泵較好。(1) 離心泵輸送的介質(zhì)為特別易燃或危險(xiǎn)時(shí)； (2) 不設(shè)備泵，且對(duì)可靠性要求較高時(shí)； (3) 要求泵的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期較長(zhǎng)時(shí)。 除此，選用I