陈伟 卢云涛
摘要 这篇文章对石油、化工离心泵常用的API610、ISO5199、ANSI B73.1M/B73.2M等规范,作了说明和比较,并对现实生产中如何选用以上规范作了提议。
关键词 石油 化工 离心泵 规范 选用
离心泵具有机能范围广泛、流量均匀、结构简单、运转可靠和维修方便等诸多长处,因此离心泵在工业生产中应用最为广泛。据计数,在石油、化工装置中,离心泵的使用量占泵总量的70～80%。除了在高压小流量时用往复泵,需要计量时用计量泵,液体含气时用旋涡泵或容积式泵(往复泵或转子泵)以及输送粘性介质用转子泵外,其余场合大多选用离心泵。因此了解和掌握离心泵的常用规范,并根据不同装置、不同工况来选用规范,使离心泵满足长周期、安全运转和节能要求,就显得很是必要。
1 规范说明
在石油、化工领域,使用至多的离心泵国际规范是API610、ISO5199和ANSI B73.1M/B73.2M等,国内规范是GB3215和GB5656/T。以下分别介绍这些规范。
1.1 API610
API,是美国石油协会(American Petroleum Institute)的简称。出书API610规范的目的是为了提供一份采购规范,以便于离心泵的打造和采购。
API610(第七版)是针对石油炼厂用离心泵提出的,其规范名为《一般炼厂用离心泵》(Centrifugal Pumps for General Refinery Services)。但现实上,使用API610规范的不仅是石油炼厂,石油、化工、天然气等领域均时常采用API610规范。为合用这一需要,1995年颁布的API610(第八版)改名为《石油、重化学和天然气工业用离心泵》(Centrifugal Pumps for Petroleum,Heavy Chemical,and Gas Industry Services),并在内容上较上一版有较大的变动。
API610对节能问题备受关注。API610要求打造厂和使用厂在设备的打造、选用和运行等所用环节中积极寻求立异的节能方法。要是这种节能方法能提高效率并降低使用期的总费用而不致牺牲安全或可靠性,则应鼓动勉励采用。另外选择设备时的评定规范应以设备在使用生存的年限期内的总费用为准,而不是以设备的采购费用为准。
目前在石油和化工领域,API610是使用最为频繁的离心泵用国际规范。国际规范化组织也采纳了API610规范,付之于规范号ISO/CD13709。
1.2 ISO5199
ISO是国际规范化组织的简称。ISO5199,Technical Specification for Centrifugal Pumps,ClassⅡ(离心泵技术规范Ⅱ级),首要依据是德国的DIN规范。其外形尺寸、机能符合ISO2858规范;底座符合ISO3661;机械密封或软填料用的空腔尺寸符合ISO3069;机能试验 B级符合ISO3555,C级符合ISO2548。
中国的GB5656,德国的DIN ISO5199,法国的NF ISO5199等效采用ISO5199;英国的BS6836等同采用ISO5199。
中国GB5662,德国的DIN24256,英国的BS5257,法国的NF E44121,等效或等同采用ISO2858。
1.3 ASME B73.1M/B73.2M
ASME是美国机械工程师协会(The American Society of Mechanical Engineers)的简称。
ASME B73.1M-1991 Specification for Horizontal End Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process(卧式轴向吸入化工离心泵)和ASME B73.2M-1991 Specification for Vertical In-line Centrifugal Pumps for Chemical Process(立式管道化工离心泵)是美国国家规范,由泵打造厂和化工生产厂配合编制,符合这两个规范的泵,称为ANSI泵。
其余的ASME化工泵规范有:
ASME B73.3M-1996 Specification for Thermoplastical and Thmoset Polymer Material Horizontal End Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process(卧式轴向吸入热塑性塑料、热固性树脂化工离心泵)。
ASME B73.5M-1995 Specification for Sealless Horizontal End Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process(卧式轴向吸入无泄漏化工离心泵)。
1.4 GB3215
中国国家规范GB3215-89《炼厂、化工及石油化工流程用离心泵通用技术条件 》基本参照API610 第6版编制而成。
1.5 GB5656/T
中国国家规范GB5656/T-94《单级、单吸化工离心泵技术条件》参照ISO5199编制而成。其相关规范如GB5662《轴向吸入离心泵(16Bar)标注、机能和尺寸》参照ISO2858,GB5661《轴向吸入离心泵机械密封和软填料用的空腔尺寸》参照ISO3069,GB5660《轴向吸入离心泵底座和安装尺寸》参照ISO3661。水力机能试验按GB3216《离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵试验方法》的C级或B级进行(参照ISO2548、ISO3555)。
2 规范比较
2.1 ISO泵和ANSI泵
ISO5199(包括等同或参照该规范的国家规范,如我国的GB/T5656)、ANSI B73.1M/B73.2M规范对中、轻负载的石油、化工用离心泵,驱动机及辅助设备在设计、打造、检验、试验及交货状态等方面提出了基本要求。这两类规范的范围和要求基本相同,其合用参数范围大抵如下:
(1) 额定排出压力 ≤1.96MPa(G);
⑵ 介质温度
2.2 API610
API610对石油工业、重化学工业和天然气工业用离心泵(包括用作为水力回收水轮泵而作逆运转的泵)提出了最低限度的要求。符合API610规范的离心泵常称为API泵。
API泵连续运转周期至少为3年,可靠性很高。API泵的合用范围很广,其有关的泵型有三大类泵,即悬臂式(Overhung)、两端支撑式(Between Bearings)和立式悬吊式(Vertical Suspended)。如表1。其中OH1、OH4、OH5只有当买方指定和打造厂业已证明对此种泵富有经验时才可以提供。
表1 离心泵类型
型式
具体类型
悬臂式
挠性联轴器传动
卧式:底脚安装式OH1,中心线安装OH2
立式:管道泵(自力轴承架)OH3
刚性联轴器传动
立式:管道泵OH4
共轴式传动
立式:管道泵OH5,与高速齿轮箱成一体的泵OH6
两端支撑式
单级和两级
轴向中开式BB1,径向剖分式BB2
多级
轴向中开式BB3,径向剖分式单壳体BB4,双壳体BB5
立式悬吊式
单层壳体
壳体上设排出中:导流壳式VSI,涡壳式VS2,轴流式VS3
自力排出管(液下泵式):有导轴承VS4,无导轴承VS5
双层壳体
导流壳式VS6,涡壳式VS7
美国INGERSOLL-RAND-PUMPS公司的SVCN7(单级卧式泵),GOULDS公司的3700(单级卧式泵)、3900(管道泵),瑞士苏尔寿公司和大连耐酸泵厂的ZA、ZE、ZF、ZU(单级卧式泵)、ETL(管道泵),日本荏原公司的UCW(单级卧式泵),沈阳水泵厂的SJA(单级卧式泵)等系列均属API悬臂式泵(OH2或OH3)。
以苏尔寿公司的ZA、ZE、ZF、ZU系列为例,其合用参数范围大抵如下:
(1) 额定排出压力 ≤15MPa(G);
⑵ 介质温度 -112～400℃;
(3) 额定扬程 ≤300m;
(4) 最大叶轮直径 ≤630mm。
对于不易燃、无危险的介质, API610划定:当泵的进口压力
2.3 如何选用离心泵规范
石油、化工领域,如何根据装置和泵的工况来选用离心泵的规范,意义很大。
当离心泵的参数属于中、轻负荷,即吸入压力≤0.5MPa(G),排出压力≤1.96MPa (G),介质温度
3 规范栏目比较
为便于API610(仅指悬臂式泵)、 GB/T5656(参照ISO5199)、ANSI B73.1M/B73.2M规范进行比较,将其相关栏目的内容以表格的形式列出,详见表2。
表2 API610、ASME73.1M/73.2M、GB/T5656(参照ISO5199)离心泵规范比较
作者单位:陈伟 全国化工设备设计技术中心站 ,上海200040
卢云涛 上海凯士比泵有限公司,上海200240
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