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离心泵在石油化工中的重要作用

点击次数:   更新时间:18/11/20 09:18:11     来源:www.lanshengjixie.com关闭分    享:

据统计,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。


离心泵具有性能范围广泛、流量均匀、结构简单、运转可靠和维修方便等诸多优点,因此离心泵在工业生产中应用最为广泛。


因此了解和掌握离心泵的常用标准,并根据不同装置、不同工况来选用标准,使离心泵满足长周期、安全运转和节能要求,就显得非常必要。


1、标准说明

在石油、化工领域,使用最多的离心泵国际标准是API610、ISO5199和ANSIB73.1M/B73.2M等,国内标准是GB3215和GB5656/T。以下分别介绍这些标准。


1.1  API

是美国石油协会(AmericanPetroleumInstitute)的简称。出版API610标准的目的是为了提供一份采购规范,以便于离心泵的制造和采购。


API610(第七版)是针对石油炼厂用离心泵提出的,其标准名为《一般炼厂用离心泵》(Centrifugal PumpsforGeneral Refinery Services)。

但实际上,使用API610标准的不仅是石油炼厂,石油、化工、天然气等领域均时常采用API610标准。为适用这一需要,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 Pumpsfor Petroleum,Heavy Chemical,andGas 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要求制造厂和使用厂在设备的制造、选用和运行等所用环节中积极寻求创新的节能方法。如果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,则应鼓励采用。另外选择设备时的评定标准应以设备在使用寿命期内的总费用为准,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标准。国际标准化组织也采纳了API610标准,付之于标准号ISO/CD13709。


1.2 ISO5199

ISO是国际标准化组织的简称。ISO5199 Technical Specification for Centrifugal Pumps , ClassⅡ(离心泵技术规范Ⅱ级),主要依据是德国的DIN标准。其外形尺寸、性能符合ISO2858标准;底座符合ISO3661;机械密封或软填料用的空腔尺寸符合ISO3069;性能试验B级符合ISO3555,C级符合ISO2548。


中国的GB5656,德国的DINISO5199,法国的NFISO5199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NFE44121,等效或等同采ISO2858。


1.3 ASMEB73.1M/B73.2M

ASME是美国机械工程师协会(TheAmericanSocietyofMechanicalEngineers) 的简称。0b2l5L0{9U$DASMEB73.1M-1991 Specification forHorizontal End Suction Centrifugal Pumpsfor ChemicalProcess(卧式轴向吸入化工离心泵)和ASMEB73.2M-1991 Specification for VerticalIn-lineCentrifugal Pumpsfor Chemical Process(立式管道化工离心泵)是美国国家标准,由泵制造厂和化工生产厂共同编制,符合这两个标准的泵,称为ANSI泵。


其余的ASME化工泵标准有:

ASMEB73.3M-1996 Specification for Thermoplastical and Thmoset Polymer Material Horizontal End Suction Centrifugal Pumpsfor Chemical Process(卧式轴向吸入热塑性塑料、热固性树脂化工离心泵)。


ASMEB73.5M-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

中国国家标准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

中国国家标准GB5656/T-94《单级、单吸化工离心泵技术条件》参照ISO5199编制而成。其相关标准如GB5662《轴向吸入离心泵(16Bar)标注、性能和尺寸》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。水力性能试验按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、标准比较 

2.1 ISO泵和ANSI泵

ISO5199(包括等同或参照该标准的国家标准,如我国的GB/T5656)、ANSIB73.1M/B73.2M标准对中、轻负载的石油、化工用离心泵,驱动机及辅助设备在设计、制造、检验、试验及交货状态等方面提出了基本要求。这两类标准的范围和要求基本相同,其适用参数范围大致如下:

  (1)额定排出压力≤1.96MPa(G);

  (2)介质温度<260℃;

  (3)驱动机功率≤110kW;

  (4)最大转速<3600r/min;

  (5)额定扬程≤120m;

  (6)最高吸入压力≤0.5MPa(G);

  (7)最大叶轮直径≤333mm。


符合ISO5199(包括等同或参照该标准的国家标准)的化工离心泵称为ISO泵;符合ANSIB73.1M/B73.2M标准的化工离心泵称为NSI泵。其中:

  (1)ISO5199(包括等同或参照该标准的国家标准)适用于卧式悬臂式离心泵;

  (2)ASMEB73.1M标准仅适用于底脚安装的卧式悬臂式离心泵;

  (3)ASMEB73.2M标准适用于立式管道离心泵,即表1中的OH3、OH4、OH5。

  ISO泵或ANSI泵在材料、设计、制造和试验等方面的要求比API泵要低一些,因此可靠性相对要差一些,当然价格也便宜许多。这类泵满足一般化工用途的要求,常用于对易燃、危险等要求不太高的场合。美国DURCO公司的MARKⅢ系列,GOULDS公司的3196系列,瑞士苏尔寿公司和大连耐酸泵厂的CZ系列,日本荏原公司的IFW、IFS系列以及我国的IH系列(含改进系列)等均属此类泵。


2.2  API610

API 610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机而作逆运转的泵)提出了最低限度的要求。符合API610标准的离心泵常称为API泵。API泵连续运转周期至少为3年,可靠性很高。API泵的适用范围很广,其涉及的泵型有三大类泵,即悬臂式(Overhung)、两端支撑式(BetweenBearings)和立式悬吊式(VerticalSuspended)。如表1。其中OH1、OH4、OH5只有当买方指定和制造厂业已证明对此种泵富有经验时才可以提供。



美国INGERSOLL-RAND-PUMPS公司的SVCN7(单级卧式泵),GOULDS公司的3700(单级卧泵)、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,其适用参数范围大致如下:

  (1)额定排出压力≤15MPa(G);

  (2)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规定:当泵的进口压力<0.5MPa(表压),出口压力<1.9MPa(表压),泵送温度<150℃,转速<3600r/min,额定扬程<120m,叶轮直径(悬臂泵)<330mm时,允许不要求符合API610的整个标准。但在使用寿命、材料、轴刚度、机械密封、轴承、辅助管路等方面应符合API610的有关要求,要求买方在询价单中应具体说明哪些要求可以放宽。


2.3 如何选用离心泵标准

石油、化工领域,如何根据装置和泵的工况来选用离心泵的标准,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<260℃,额定扬程≤120m,驱动机功率≤110Kw时,在以下情况下,选用API610泵较好。#R-w&h0v’Uo#Q

  (1)离心泵输送的介质为特别易燃或危险时;

  (2)不设备泵,且对可靠性要求较高时;

  (3)要求泵的连续运转周期较长时。除此,选用ISO5199泵或ANSI泵能减少设备的采购费用。


当离心泵超出中、轻负荷范围时,选用API610标准的离心泵,其性能和可靠性更能得到保证。


3、标准栏目比较

为便于API610(仅指悬臂式泵)、GB/T5656(参照ISO5199)、ANSIB73.1M/B73.2M标准进行比较,将其相关栏目的内容以表格的形式列出。

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