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        離心泵在石油化工中的標準說明與比較
          據統計,在石油、化工裝置中,離心泵的使用量占泵總量的70~80%。除了在高壓小流量時用往復泵,需要計量時用計量泵,液體含氣時用旋渦泵或容積式泵(往復泵或轉子泵)以及輸送粘性介質用轉子泵外,其余場合大多選用離心泵。

          離心泵具有性能范圍廣泛、流量均勻、結構簡單、運轉可靠和維修方便等諸多優點,因此離心泵在工業生產中應用最為廣泛。

          因此了解和掌握離心泵的常用標準,并根據不同裝置、不同工況來選用標準,使離心泵滿足長周期、安全運轉和節能要求,就顯得非常必要。 

        1、標準說明

          在石油、化工領域,使用最多的離心泵國際標準是API610、ISO5199和ANSIB73.1M/B73.2M等,國內標準是GB3215和GB5656/T。以下分別介紹這些標準。

        1.1 API

          是美國石油協會(AmericanPetroleumInstitute)的簡稱。出版API610標準的目的是為了提供一份采購規范,以便于離心泵的制造和采購。

          API610(第七版)是針對石油煉廠用離心泵提出的,其標準名為《一般煉廠用離心泵》(Centrifugal PumpsforGeneral Refinery Services)。

          但實際上,使用API610標準的不僅是石油煉廠,石油、化工、天然氣等領域均時常采用API610標準。為適用這一需要,1995年頒布的API610(第八版)改名為《石油、重化學和天然氣工業用離心泵》(Centrifugal Pumpsfor Petroleum,Heavy Chemical,andGas Industry Services),并在內容上較上一版有較大的變動。

          API610對節能問題備受關注。API610要求制造廠和使用廠在設備的制造、選用和運行等所用環節中積極尋求創新的節能方法。如果這種節能方法能提高效率并降低使用期的總費用而不致犧牲安全或可靠性,則應鼓勵采用。另外選擇設備時的評定標準應以設備在使用壽命期內的總費用為準,而不是以設備的采購費用為準。

          目前在石油和化工領域,API610是使用最為頻繁的離心泵用國際標準。國際標準化組織也采納了API610標準,付之于標準號ISO/CD13709。


        1.2 ISO5199

          ISO是國際標準化組織的簡稱。ISO5199 Technical Specification for Centrifugal Pumps , ClassⅡ(離心泵技術規范Ⅱ級),主要依據是德國的DIN標準。其外形尺寸、性能符合ISO2858標準;底座符合ISO3661;機械密封或軟填料用的空腔尺寸符合ISO3069;性能試驗B級符合ISO3555,C級符合ISO2548。

          中國的GB5656,德國的DINISO5199,法國的NFISO5199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NFE44121,等效或等同采ISO2858。


        1.3 ASMEB73.1M/B73.2M

          ASME是美國機械工程師協會(TheAmericanSocietyofMechanicalEngineers) 的簡稱。0b2l5L0{9U$DASMEB73.1M-1991 Specification forHorizontal End Suction Centrifugal Pumpsfor ChemicalProcess(臥式軸向吸入化工離心泵)和ASMEB73.2M-1991 Specification for VerticalIn-lineCentrifugal Pumpsfor Chemical Process(立式管道化工離心泵)是美國國家標準,由泵制造廠和化工生產廠共同編制,符合這兩個標準的泵,稱為ANSI泵。

        其余的ASME化工泵標準有:

          ASMEB73.3M-1996 Specification for Thermoplastical and Thmoset Polymer Material Horizontal End Suction Centrifugal Pumpsfor Chemical Process(臥式軸向吸入熱塑性塑料、熱固性樹脂化工離心泵)。

          ASMEB73.5M-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)。
          
        1.4  GB3215

          中國國家標準GB3215-89《煉廠、化工及石油化工流程用離心泵通用技術條件》基本參照API610第6版編制而成。

        1.5  GB5656/T

          中國國家標準GB5656/T-94《單級、單吸化工離心泵技術條件》參照ISO5199編制而成。其相關標準如GB5662《軸向吸入離心泵(16Bar)標注、性能和尺寸》參照ISO2858,GB5661《軸向吸入離心泵機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。水力性能試驗按GB3216《離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵試驗方法》的C級或B級進行(參照ISO2548、ISO3555)。

        2、標準比較

        2.1  ISO泵和ANSI泵

          ISO5199(包括等同或參照該標準的國家標準,如我國的GB/T5656)、ANSIB73.1M/B73.2M標準對中、輕負載的石油、化工用離心泵,驅動機及輔助設備在設計、制造、檢驗、試驗及交貨狀態等方面提出了基本要求。這兩類標準的范圍和要求基本相同,其適用參數范圍大致如下:

          (1)額定排出壓力≤1.96MPa(G);

          (2)介質溫度<260℃;

          (3)驅動機功率≤110kW;

          (4)最大轉速<3600r/min;

          (5)額定揚程≤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準的國家標準)的化工離心泵稱為ISO泵;符合ANSIB73.1M/B73.2M標準的化工離心泵稱為NSI泵。其中:

          (1)ISO5199(包括等同或參照該標準的國家標準)適用于臥式懸臂式離心泵;

          (2)ASMEB73.1M標準僅適用于底腳安裝的臥式懸臂式離心泵;

          (3)ASMEB73.2M標準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、設計、制造和試驗等方面的要求比API泵要低一些,因此可靠性相對要差一些,當然價格也便宜許多。這類泵滿足一般化工用途的要求,常用于對易燃、危險等要求不太高的場合。美國DURCO公司的MARKⅢ系列,GOULDS公司的3196系列,瑞士蘇爾壽公司和大連耐酸泵廠的CZ系列,日本荏原公司的IFW、IFS系列以及我國的IH系列(含改進系列)等均屬此類泵。

        2.2  API610

          API 610對石油工業、重化學工業和天然氣工業用離心泵(包括用作為水力回收水輪機而作逆運轉的泵)提出了最低限度的要求。符合API610標準的離心泵常稱為API泵。API泵連續運轉周期至少為3年,可靠性很高。API泵的適用范圍很廣,其涉及的泵型有三大類泵,即懸臂式(Overhung)、兩端支撐式(BetweenBearings)和立式懸吊式(VerticalSuspended)。如表1。其中OH1、OH4、OH5只有當買方指定和制造廠業已證明對此種泵富有經驗時才可以提供。



          美國INGERSOLL-RAND-PUMPS公司的SVCN7(單級臥式泵),GOULDS公司的3700(單級臥泵)、3900(管道泵),瑞士蘇爾壽公司和大連耐酸泵廠的ZA、ZE、ZF、ZU(單級臥式泵)、ETL(管道泵),日本荏原公司的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)。

          以蘇爾壽公司的ZA、ZE、ZF、ZU系列為例,其適用參數范圍大致如下:

          (1)額定排出壓力≤15MPa(G);

          (2)介質溫度-112~400℃;

          (3)額定揚程≤300m;

          (4)最大葉輪直徑≤630mm。

          對于不易燃、無危險的介質,API610規定:當泵的進口壓力<0.5MPa(表壓),出口壓力<1.9MPa(表壓),泵送溫度<150℃,轉速<3600r/min,額定揚程<120m,葉輪直徑(懸臂泵)<330mm時,允許不要求符合API610的整個標準。但在使用壽命、材料、軸剛度、機械密封、軸承、輔助管路等方面應符合API610的有關要求,要求買方在詢價單中應具體說明哪些要求可以放寬。

        2.3  如何選用離心泵標準

          石油、化工領域,如何根據裝置和泵的工況來選用離心泵的標準,意義很大。

          當離心泵的參數屬于中、輕負荷,即吸入壓力≤0.5MPa(G),排出壓力≤1.96MPa(G),介質溫度<260℃,額定揚程≤120m,驅動機功率≤110Kw時,在以下情況下,選用API610泵較好。#R-w&h0v’Uo#Q

          (1)離心泵輸送的介質為特別易燃或危險時;

          (2)不設備泵,且對可靠性要求較高時;

          (3)要求泵的連續運轉周期較長時。除此,選用ISO5199泵或ANSI泵能減少設備的采購費用。

          當離心泵超出中、輕負荷范圍時,選用API610標準的離心泵,其性能和可靠性更能得到保證。

        3、標準欄目比較

          為便于API610(僅指懸臂式泵)、GB/T5656(參照ISO5199)、ANSIB73.1M/B73.2M標準進行比較,將其相關欄目的內容以表格的形式列出。


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