1、API676 第二版 1994年12月 美 国 石 油 学 会 标 准 旋转正位移泵转子泵 张晞琳 周景芝 译 中石化集团 上海工程有限公司目录 第一章 总则 页码 1.1 范围5 1.2 替代设计5 1.3 买方要求与本标准抵触时的处理办法5 1.4 术语的定义5 1.5 关联标准7 1.6 单位转换11 第二章 基本设计 2.1 总则12 2.2 压力泵壳13 2.3 泵壳上的接管口13 2.4 作用在管口上的外力和外力矩15 2.5 转子15 2.6 机械密封及常用填料16 2.7 轴承17 2.8 润滑17 2.9 材料18 2.10 铭牌和转向箭头21 2.11 质量21 第三章 副
2、机和附件 3.1 驱动机22 3.2 联轴器和护罩23 3.3 底座板23 3.4 安全阀26 3.5 管路26 3.6 专用工具27 - 2 - 第四章 检查、试验和发货前的准备工作 4.1 总则29 4.2 检查29 4.3 试验31 4.4 发货前的准备工作32 第五章 卖方资料 5.1 总则34 5.2 报价方案34 5.3 合同资料36 附录A转子泵数据表38 附录B主要零部件材料说明及其他材料清单42 附录C检验员的核查清单44 附录D转子泵制造商图纸及资料要求45 附录E净压头与净吸入压力51 附录F密封材料53 图目录 1用于计算力和力矩的坐标系.15 2底座安装板的布置.25
3、 表目录 1管件材料的最低要求28 2铸件内缺陷的最大严重程度30 B-1 转子泵部件材料说明42 B-2 其他材料43 F-1 机械密封零部件材料的典型描述53 F-2 机械密封元件的ASTM材料规范 54 F-3 输送烃类介质的密封材质的典型温度限制54 - 3 - F-4 输送烃类介质的辅助密封材料的典型温度限制原则 54 - 4 - 旋转正位移泵转子泵 第一章 总则 1.1 范围 本标准函盖了对石油、化工和天然气工业用旋转正位移泵的最低限度要求。计量泵标准见API675,往复式泵标准见API674. 注:文内章节号前面的黑圆点()表示,该条款内容需要由买方作出决定或提供进一步的说明资料
4、。此种进一步的说明资料应当在数据表(见附录A)上注明;否则应该在询价单或采购订单上注明。 1.2 替代设计 卖方可以提供替代设计,经买卖双方同意后可采用等同的公制尺寸单位,公制紧固件和法兰。 1.3 买方要求与本标准抵触时的处理办法 在本标准与询价书或订单之间发生抵触时,应遵照订单所载内容。 1.4 术语的定义 本标准所用术语按1.4.11.4.25定义。 1.4.1 报警点是指一个预设的参数值,当达到该参数值时,警报被激活,警告需调整操作。 1.4.2 排量转子泵的“排量”是指转子单次旋转所排出介质的体积。对于有两个或两个以上转子以不同的转速同时操作的泵,“排量”是指驱动转子单次旋转所排出介
5、质的体积。“排量”仅仅取决于泵元件的实际尺寸。 1.4.3 仪表盘是一个不封闭的托架或板,用于支撑、 陈列各种量计、开关以及其他仪表。 1.4.4 就地意指安装在设备上或邻近设备的地方。 1.4.5 最高许用转速(以 转/分钟 计)是指制造厂设计的该设备允许连续操作条件下的的最高转速。 - 5 - 1.4.6 最高许用温度是指制造厂设计的在指定压力下输送规定流体时该设备(或任何参照本条款的零部件)能承受的最高连续温度。 1.4.7 最低许用温度是指制造厂设计的设备(或任何参照本条款的零部件)能承受的最低连续温度。 1.4.8 最大许用工作压力是指制造厂设计的在规定温度和流量下输送规定流体时该设
6、备(或任何参照本条款的零部件)能承受的最大连续压力。 1.4.9 最低许用转速(以 转/分钟 计)是指制造厂设计的允许连续操作条件下的该设备的最低转速。 1.4.10 净吸入压头(NPSH)是指泵在吸入口处的总吸入压力(以米或英尺液柱计)减去该流体的汽化压力(以米或英尺液柱计)。 注:见附录E关于NPSH 与净正吸入压力(NPIP)的讨论。 1.4.11 有效汽蚀余量(NPSHA)指由买方根据泵装置,以在正常温度下输送额定流量的流体为基准确定的汽蚀余量,以米液柱(或英尺液柱)计。 1.4.12 必需汽蚀余量(NPSHR)由卖方试验测定,以米液柱(或英尺液柱)计。必需汽蚀余量是在吸入口法兰处测定
7、的。必需汽蚀余量是在额定流量条件下因泵内汽蚀而造成流量下降3以上的最小NPSH值。 1.4.13 盘区是指用于安装、陈列并且保护各种表具、开关以及其他仪表的密闭空间。 1.4.14 泵效率(又称泵的总效率)是指泵的输出功率(水力功率)与泵的输入功率的比值。 1.4.15 额定流量是指转子泵在指定操作工况下每单位时间内输送流体的总体积。该额定流量包括输送的流体及其中溶解或携带的气体(换算成吸入工况)。 1.4.16 额定压差是指泵额定吸入压力与额定排出压力之间的差值。 1.4.17 额定排出压力是指泵在规定操作工况下的排出压力。 1.4.18 额定转速是指转子泵满足规定操作工况下转子每分钟的转数
8、。含有两个或两个以上转动元件并以不同速度运转的转子泵,其额定转速是指驱动转子的速度。 1.4.19 额定吸入压力是指泵在规定的操作工况下的吸入压力。 1.4.20 远程是指远离设备本身或仪表盘,特指在控制室内。 1.4.21 转子泵一种容积式泵(包括转动活塞泵和轴位移泵),由泵壳与壳内的齿轮、螺杆、两片式凸轮、偏心凸轮、滑片,活塞组成或是由驱动轴与壳体之间的相对运转所驱动的类似的转动元件组成。此类泵没有单独的进、出口阀,其运转间隙很精密。 1.4.22 Slip是指每单位时间内通过转子泵的内部间隙泄漏的流体的量。Slip的值取决于内部间隙、压差,及输送流体的特性等,某些情况下也与泵转速有关。
9、1.4.23 关闭点是指一个预设的参数值,当达到这一值时,需要进行自动或手动操作来关闭系统。 1.4.24 机组责任是指协调解决该设备与列入订单范围内的所有辅助系统的技术问题- 6 - 的责任。应当列入的方面有:功率要求、转速、转向、总体布置、联轴器、动力学、噪声、润滑、密封系统、材料试验报告、仪表、管路,以及部件的试验等。 1.4.25 容积效率是指泵的额定流量除以额定速度与每行程的产品输送量的乘积,以百分比形式表示。 1.4.26 设计是只有设备的设计者,制造者为了界定各种参数才使用的术语(例如设计功率、设计压力、设计温度,设计速度)。在买方的技术规范中应当避免使用这一术语。 1.5 关联
10、标准 1.5.1 本标准是参照美国标准编制。经买卖双方同意后其他的国际标准或国家标准也可参照采用,但前提是这些标准必需符合或超过本标准所参照的美国标准。 1.5.2 本标准引用的有效期内版本的下列标准、规范、技术规定中被援用的指定内容均构成本标准的一部分。在本标准刊行公布日之后,下列标准、规范、技术规定中发生的内容变动是否适用的问题,应当由买卖双方共同商议决定。 AFBMA美国抗腐蚀轴承制造商协会 Std.7 符合基本边界方案的公制径向滚珠和滚柱轴承(锥形滚柱轴承除外)用的轴和轴承箱 Std.9 滚珠轴承的额定载荷和疲劳寿命 Std.11 滚柱轴承的额定载荷和疲劳寿命 Std.20 符合基本边
11、界方案(包括:边界尺寸、公差和标识符号)的公制滚珠、滚柱轴承及球面滚柱轴承 AGMA美国齿轮制造商协会 6010E88 正齿轮、斜齿轮及人字形斜面闭式齿轮传动标准 API美国石油学会 Spec.5L 长管道技术规范 RP 500 石油设施区电气装置地点的分等级分类 RP 520 炼厂用压力泄放装置的尺寸、选型及安装。 第I部分部件的尺寸及选型 第II部分安装 RP 526 法兰型式的钢制安全阀 Std.541 模绕法鼠笼式感应马达(250马力以上) - 7 - Std. 546 模绕法无电刷同步马达(500马力及以上) RP 550 炼厂用仪表及控制系统安装手册(绝版) Std.611 炼厂用
12、一般用途蒸汽轮机 Std.615 炼厂用机械设备的噪声控制(绝版) Std.677 炼厂用一般用途齿轮装置 Std.683 石油、化工及天然气工业用的机械设备质量完善手册 石油检测标准手册 第15章 石油及其附属行业中采用国际单位制(SI)的指导原则 ASME美国机械工程师学会 锅炉和压力容器规范 第卷 无损探伤 第卷 压力容器 第卷 焊接和钎焊质量评定标准 B1.1 统一英制螺纹、螺钉 B1.20.1 一般用途(英制)管螺纹 B16.1 铸铁管法兰和法兰配件 B16.5 钢管法兰和法兰配件,镍合金钢及其他合金钢 B16.11 锻钢配件,承插焊接和螺纹 B16.42 球墨铸铁管法兰及法兰配件(
13、150及300磅) B16.47 大口径碳钢法兰(名义管径为 26”60”;压力等级为75,150,300,400,600及900磅) B31.3 化工装置和炼油厂的管道 Y14.2M 线型和字体规定 ASTM美国试验和材料学会 A48 灰铸铁铸件规范 A53 冷、热鍍锌无缝及有缝焊接钢管规范 A105 碳钢锻制的管配件规范 A106 高温用无缝碳钢管规范 A108 标准质量的冷加工碳钢棒材规范 - 8 - A181 一般用途管道的碳钢锻件规范 A182 高温用的锻造或轧制合金钢管法兰、锻造管配件、阀门和零部件规范 A192 高压碳钢无缝锅炉管规范 A193 高温用的合金钢和不锈钢螺栓材料规范
14、 A194 高压和高温用螺栓的碳钢和不锈钢螺母规范 A197 冲天炉可锻铸铁规范 A216 高温用的可熔焊的碳钢铸件规范 A217 高温用的承内压的马氏体不锈钢和合金钢铸造零件规范 A247 测定铸铁件中石墨的微观结构的方法 A269 一般用途的无缝和焊接奥氏体不锈钢管道规范 A276 不锈钢和耐热钢的棒材和形材规范 A278 650F(345)以下承内压零件用的灰铸铁铸件规范 A296 一般用途的铁铬合金,铁铬镍合金及镍基合金铸件规范 A307 拉伸力为60000磅/平方英寸以上的碳钢螺栓及螺柱规范 A312 无缝及焊接奥氏体钢管规范 A320 低温用合金钢螺栓的材料规范 A322 热轧合金
15、钢棒材规范 A338 650F(345)以下温度的铁道船舶和其他重载条件用的可锻铸铁法兰、管配件和阀门部件规范。 A351 承压铸件、奥氏体铁素体双相钢铸件规范 A352 低温承压部件用的铁素体钢铸件规范 A358 高温用的电熔焊奥氏体铬镍合金钢管 A395 高温承压件用的铁素体球墨铸铁规范 A436 奥氏体灰铸铁铸件规范 A439 奥氏体球墨铸铁铸件规范 A494 镍和镍合金铸件规范 A515 中高温下碳钢压力容器板材规范 A524 常温和较低温用无缝碳钢管规范 A536 球墨铸铁铸件规范 A564 热轧和冷精加工实效硬化不锈钢和耐热钢棒材和型材规范 - 9 - A576 特殊质量要求的热轧
16、碳钢棒材规范 A582 热轧或冷精加工不锈钢及耐热钢棒材规范 A744 苛刻条件用的铁铬镍耐蚀铸件规范 A747 沉淀硬化不锈钢铸件规范 B23 白色金属轴承合金(商业名称:巴氏合金)规范 B124 铜及铜合金锻制棒材、板材及型材规范 B127 镍铜合金UNSN4400板材、薄板及带材规范 B139 磷铜合金杆材、棒材及型材规范 B148 铝铜铸件规范 B164 镍铜合金杆材、棒材和线材规范 B473 UNS N08020, UNS N08026及UNS N08024镍合金棒材和线材规范 B564 镍合金锻件规范 B574 低碳镍-钼-铬及低碳镍-铬-钼合金钢棒材规范 B575 低碳镍-钼-铬
17、及低碳镍-铬-钼合金钢板材,薄板及带材规范 B584 射线探伤试验用的铜合金砂模铸件规范 B637 高温用沉淀硬化的镍合金棒材,锻件及锻坯件规范 B670 高温用沉淀硬化的镍合金(UNS N07718)板材,薄板及带材规范 D1418 橡胶和橡胶乳液应用的术语 E94 X射线探伤试验指导 E125 铸铁件磁粉示迹的参考照片 E142 X射线探伤的质量控制方法 E709 磁粉探伤操作方法 AWS美国焊接学会 D1.1 钢结构焊接规范 IEEE美国电力和电子工程师学会 841 石油和化学工业苛刻使用条件下的500马力以下TEFC鼠笼式感应电动机的标准 ISO国际标准化组织 228 螺纹上没有加压粘
18、结连接的管螺纹 - 10 - 第1部分:符号表示、尺寸和公差; 第2部分:采用极限规进行校验的方法 7005 金属法兰 第1部分:钢制法兰; 第2部分:铸铁法兰 MSS美国制造商标准化学会 SP-44 钢制管道法兰 NACE全(美)国防腐蚀工程师学会 腐蚀工程师参考书 MR-01-90 油田设备用抗硫化物应力腐蚀的金属材料 NEMA全(美)国电气制造商协会 MG 1 电动机及发电机 NFPA全(美)国消防协会 70 全(美)国电气规范 1.5.3 水力协会的标准也构成本标准的一部分。 1.5.4 买卖双方应共同协商确定为了履行该设备(指泵机组)所适用的的政府法规、条例、法令和规章而必须采取的措
19、施。 1.5.5 卖方有责任确保其每个分包商(subvendor)严格执行所有适用的技术规范。 16 单位转换 采用API“石油计量标准手册”第15章中所使用的系数作为惯用单位与国际单位(SI)之间的转换系数。转换后精确的SI单位制的结果要适当圆整。 - 11 - 第二章 基本设计 2.1 总则 2.1.1 本标准所函盖的设备(包括辅助设备)的设计和制造、使用寿命至少为20年,连续运转寿命至少为3年。现已公认,这是一个设计准则。 2.1.2 卖方应承担列于订单范围内的所有设备,包括泵、驱动机、传动装置和所有辅助系统的机组责任。 null 2.1.3 买方应当在数据表中规定出该设备的正常工况点。
20、一旦规定了操作工况的范围,卖方应当向买方建议泵在额定压差下的最大和最小流量,以及泵所需的制动功率。买方还应规定出有可能会影响泵和驱动机规格的预期的工艺参数变动(如压力、温度的变化或所处理流体的特性变化,以及特殊的装置起动条件)的工况。 null 2.1.4 买卖双方应共同努力以控制所供设备的噪声等级(SPL)。卖方所供设备应符合买方规定的最大许用声压等级。 2.1.5 设备应该设计成保证运行到脱扣速度和安全阀设定值时仍不会损坏。 2.1.6 包括管路和辅助设施在内的设备的布置方案应当由买卖双方共同商定。此种布置方案必须能为操作和维修留出充足的空间和安全通道。 null 2.1.7 电动机、电器
21、元件和电气装置应当符合买方在数据单上规定的区域分类(级、组和分区),并符合NFPA70(美国消防协会)中第500,501,502和504条款以及买方指定并提供的当地法规的要求。 2.1.8 润滑油箱和内装需润滑的运动零件(如轴承、轴密封、高度抛光的零件、仪表和控制元件)的轴承室都应当设计成在泵运行或停机闲置期间尽量少受到潮湿、灰(粉)尘,以及其他外界杂质的玷污。 2.1.9 所有设备都应设计成可以进行快速和经济地维修,这一点对填料和密封尤为重要。主要零件应当设计(设轴肩或圆柱形定位销)和制造成可保证在重新装配时准确定位。 2.1.10 泵及其驱动机应当在试验台上和固定基础上进行试验并能达到规定
22、的验收标准。在安装之后,机组的综合性能应当由买卖双方共同负责,同时卖方负有机组责任。 2.1.11 买方应当说明本机组是装在室内(有无采暖设施)还是在室外(是否有遮棚),以及机组必须面临的气候和环境条件(包括最高和最低温度、异常湿度,灰尘或腐蚀条件)。 2.1.12 机器的所有备件和所有辅助设施均应满足本标准的所有规定。 2.1.13 除非另有规定,卖方应当推荐规定工况下的泵速,要考虑诸多因素,如NPSH,最大流体粘度,固体及腐蚀性杂质含量,若有需要还应考虑磨蚀余量。 注:必需承认,不同的转子泵是依据不同操作条件而设计的,因此没有一个速度准则可以遵循。 - 12 - 2.2 压力泵壳 2.2.
23、1 泵壳设计中的周向应力值不应超过ASME标准第卷第1册中规定的所用材料在最大操作温度下的最大许用应力值。 2.2.2 泵壳的最大许用工作压力应至少等于规定的安全阀压力设定值。安全阀的压力设定值应至少超过额定排出压力的10或1.7bar(25psi),取两者中的较大值。 2.2.3 受内压零件的丝孔应采用最少数量,为了防止泵壳受压部分的泄漏,在通孔和丝孔的周围,以及孔底部,除了腐蚀裕量之外,应当留出足够厚度的金属,金属厚度至少等于螺栓名义直径之半,丝孔的深度至少应当为螺栓直径的1.5倍。 2.2.4 螺栓联接应当按2.2.4.12.2.4.5。 2.2.4.1 螺纹的详图应符合ASME B1.
24、1。 2.2.4.2 除买方特别批准,可以采用单头螺栓外,都应当采用双头螺栓。 2.2.4.3 在螺栓联接位置应当留出供套筒扳手使用的充足空间。 2.2.4.4 除非买方特别批准,否则不应当采用内六角螺栓,有槽螺母或扳手式螺栓联接。 2.2.4.5 双头螺栓的ASTM等级应标识在螺栓露出端的螺母上。 2.2.5 当泵设计需要时,起顶螺丝、吊耳、吊环螺栓,导向定位销以及对中定位销都应提供,以便于拆卸和重新装配。当采用起顶螺丝作为接合面的联接方式时,两个接触面中有一个应当加工出凹槽部位(平底埋头孔或凹陷槽),以防由于密封面损伤而造成泄漏,或密封面间的不贴合。导杆应足够长,以防止在拆卸和重新装配过程
25、中泵内件或双头螺栓的损坏。吊耳或吊环螺栓仅用于起吊泵壳的上半部分。 2.2.6 如果需要采用冷却或加热夹套,则夹套的设计应能有效阻止工艺流体泄漏到冷却液中去。如果泵有必要采用壳体冷却,则壳体和头盖应采用分开的内部互不联通的冷却腔。 2.2.7 除非另有规定,夹套应设计成能承受不低于表压5.2巴(75psig)的工作压力,液压试验压力不低于8巴(115psig)。 2.2.8 设备的底脚应设置立式的起顶螺丝并钻导向孔,以便于最后安置定位销。 2.3 泵壳上的管接口 null 2.3.1 吸入口和排出口应采用法兰联接或机加工后用双头螺栓联接,并按规定来对螺栓孔排列取向。如标准螺纹联接,仅用于名义管
26、径(NPS)小于等于1.5英寸的管径。吸入口联接应能承受最大许用入口工作压力。排出口联接应能承受最大许用出口工作压力(见2.2.2条)。如果需要采用较高压力等级的进口连接法兰,或是螺纹联接中禁止采用名义管径小于等于 1.5英寸的管口或孔口,则买方应明确规定。 2.3.2 焊接在壳体上的管接口应当符合泵壳的材料要求,包括冲击韧性值,而不是被连接管(见2.9.4.5条)的材料要求。 - 13 - 2.3.3 管接口在壳体上的,开孔应大于等于0.5英寸名义管径,并以法兰型式联接或机加工后用双头螺栓联接。当上述两种联接方式都不可行时,也可采用名义管径为0.51.5英寸的螺纹孔联接。这些螺纹孔联接应按2
27、.3.3.12.3.3.7条款的规定安装。 2.3.3.1 螺纹接管长度最好不超过150mm(6英寸),以螺旋的方式拧入螺纹孔。 2.3.3.2 对小于等于NPS 1英寸的管径,螺纹接管应至少采用管壁厚度为Schedule 160系列的无缝钢管;对大于等于NPS 1.5英寸的管径,螺纹接管应至少采用管壁厚度为Schedule 80系列的无缝钢管。 2.3.3.3 螺纹接管应当配对焊法兰或承插焊法兰。 2.3.3.4 螺纹接管及其法兰的材料应满足2.3.2条要求。 2.3.3.5 螺纹联接接头应当采用密封焊。但对于铸铁设备,仪表接头及需要维修拆装的部位,其螺纹联接接头不允许采用密封焊。密封焊的节
28、点应符合ASME B31.3中的规定。 2.3.3.6 锥形孔及螺纹接管的凸台应当符合ASME B16.5的规定。 2.3.3.7 管螺纹应当采用锥形螺纹并符合ASME B1.20.1的规定。 2.3.4 不应选用NPS 1.25,2.5,3.5,5,7和9英寸名义管径的管口和孔口。 2.3.5 不与管路连接的丝孔口应当用符合ASME B16.11中规定的耐用钢制圆头丝堵塞住。至少,这些丝堵应满足壳体的材料要求。以后需要拧开的丝堵应采用耐腐蚀材料。所有的螺纹接头都应采用相应温度的润滑剂。缠绕带不可用于会接触到油的螺纹丝堵。不允许使用塑料丝堵。 2.3.6 除2.3.6.12.3.6.4条规定的
29、以外,法兰还应符合ASME B16.1,B16.5或B16.42中规定。 2.3.6.1 对于小于等于8”的铸铁法兰,应采用平面法兰形式,厚度至少为ANSI B16.1中Class 250级规定值。 2.3.6.2 除了铸铁材料需要取得买方许可外,其他情况下都允许采用全平面法兰,但全平面法兰厚度要与同等情况下突面法兰记入凸台厚度后的总厚度一致。 2.3.6.3 法兰可以采用比ASME B16.5,API605或MSS-SP-44中规定的更厚或更大的直径。 null 2.3.6.4 除了ASME B16.5,API605或MSS-SP-44中提及的接头以外,都需要得到买方的批准。如果指定,卖方还
30、应提供配对零件。 2.3.7 机加工后配双头螺栓的接管口,应符合ASME B16.1,B16.5或B16.42中的对平面和钻孔的加工要求。(交货时)双头螺栓和螺母应安装好。每个双头螺栓两端开始的1.5扣螺纹应当切削掉。比ASME规定的尺寸大的管接口应满足本标准2.3.6.4条的要求。 2.3.8 所有与买方管线连接的管接口都应当能在不移动机器的前提下拆装。 - 14 - 2.4 (作用在管口上的)外力和外力矩 对于泵体是钢或合金钢的泵,其进、出口接管都应当能承受由下列公式计算的来自外部管道的力和力矩(见图1)。 Fx=13D Mx=7D Fy=13D My=7D Fz=13D Mz=7D 或采
31、用惯用单位制 Fx=75D Mx=125D Fy=75D My=125D Fz=75D Mz=125D 这里: D= 泵接管的名义尺寸,单位mm(或inch) Fx= x轴方向的受力,平行于泵轴线,单位N(或pounds) Fy= y轴上的水平受力,同时垂直于x轴和z轴,单位N(或pounds) Fz= z轴上的垂直受力,同时垂直于x轴和y轴,单位N(或pounds) Mx= 绕x轴的力矩,单位N.M(或pound.feet) My= 绕y轴的力矩,单位N.M(或pound.feet) Mz= 绕z轴的力矩,单位N.M(或pound.feet) 当泵壳由其他材料制造时,卖方应提供相对应的标准。
32、 图1用于计算力和力矩的坐标系 2.5 转子 2.5.1 泵内静止或转动的元件都应当选用抗磨蚀的金属材料来进行设计和制造。转子应该准确定位。内部载荷应当采用水力平衡,轴承或衬套等方式而完全抵消掉。 2.5.2 转子和轴应该具备足够的刚度和材料相容性,以防止转子与泵壳之间的磨损,以及在最不利的特定工况下(包括110安全阀设定压力时)同步齿轮之间的磨损。与轴不是一体的转子应该永久地固定到轴上,以防止在任何工况下发生意想不到的相对运动。转子和轴的- 15 - 材料都应该具备在应用工况下抗腐蚀和磨蚀的能力。 2.5.3 当采用同步齿轮时,可以是正齿型,也可以是人字形齿型。所有齿轮都应是粗螺矩型,齿轮质
33、量等级应至少满足AGMA 9级。齿轮应按照AGMA 6010设计,最小工作系数为1.5。 2.6 机械密封及常用填料 2.6.1 机械密封 2.6.1.1 除非另有规定,泵体应当装设机械密封。 null 2.6.1.2 机械密封应该采用单端面平衡型(每个密封腔一个旋转密封副),并在轴向可移动端面与轴套或密封腔外壳之间装上滑动垫片或波纹管。如果是买方指定或其批准,也可安装非平衡型密封。如果出于某种工况的需要,可由买方指定或由卖方推荐其他特殊的配置。双端面机械密封的每个密封室内有两个旋转密封副,两个密封是反向布置的。串联式机械密封的每个密封室内有两个旋转密封副,两个密封是同向布置的。 2.6.1.
34、3 本标准不包括机械密封零部件的设计;但是,这些零部件的设计和选材都应适合规定的工况条件。这些零部件也应能承受最大排出压力,但不适用于高排出压力的工况,当遇到此种工况时,卖方应向买方建议最大密封压力以及密封的最大动、静压力等级。 2.6.1.4 机械密封的材料应该按附录F选用。密封副和密封垫片应当按表F-1和表F-2所列的进行选用、编码。 2.6.1.5 当采用密封压盖时,它的零部件应满足密封腔最大设计压力和泵送温度。密封压盖应有足够的刚度以避免出现任何可能损害密封使用的变形,包括为了调整垫片压紧程度而拧紧螺栓时可能发生的变形。 2.6.1.6 密封腔内应该设有内部或外部放空通道,以便在起动前
35、可以完全排净密封腔内的气体。 2.6.1.7 如果用泵送流体作为密封冲洗液和冷却液,则泵的卖方应确保有足够的流量抵达第一级密封副,以提供冷却并在密封副间维持稳定的膜。如果由买方提供外冲洗液,泵的卖方应确定冲洗介质的流量、压力、温度以及所需的冲洗介质的润滑特性。若采用限流孔板,则孔的直径不应小于3毫米(1/8 inch)。 null 2.6.1.8 当必须限制第一级密封的泄漏时,可规定采用附加的轴密封装置。这些装置的典型配置包括双端面机械密封或串联式机械密封,辅助填料箱或次级密封。买卖双方应对这些装置的润滑方式达成共识。 2.6.1.9 除非另有规定,所有泵的机械密封在发货前均应装在泵上,并应清
36、理干净、润滑好,做好投入使用的准备。 2.6.2 常规填料函的填料箱 2.6.2.1 除非另有规定,填料的型式和材料应由卖方根据规定的工况来选择。 2.6.2.2 填料箱应能容纳至少四圈的填料函加上一个封液环,最好是能容纳五圈填料函- 16 - 加上一个封液环。允许的最小填料尺寸是6毫米2(1/4 inch2 )。填料函最好是大于等于9毫米(3/8 inch)的方形填料。 null 2.6.2.3 如果规定或是由卖方推荐,应采用宽度为1.5倍填料尺寸的封液环,将冷却或润滑介质直接导入到填料函。封液环的接口尺寸应最小为NPS 1/4。 2.6.2.4 应该提供足够的空间,用以在不移动或拆除压盖外
37、的其他零件的前提下重新装卸填料函。 2.6.2.5 除非另有规定,填料函应该由卖方在发货前就安装好。 2.6.2.6 所有油泵的填料压盖都应设计成当填料变松散时压盖上的螺栓仍不会滑脱。 2.7 轴承 2.7.1 轴承耐磨的最低额定寿命L-10(见AFBMA Standard 9),即在额定条件下连续运转至少为25000小时;在最大轴向和径向载荷及额定转速下至少为16000小时。 注:额定寿命是指轴承在额定载荷和速度下,一组相同轴承中的90在首次失效出现前能运转或超过的小时数。如果轴承运行在非清洁的润滑油介质中,这个寿命是不可能达到的。 2.7.2 按照AFBMA Standard 7中的要求,
38、应该将耐磨轴承夹持在轴上装入轴承箱;然而用于将推力滚珠轴承锁定到轴上的装置应是通过一个带舌形防松垫圈的螺母来限制的,例如W系列。 2.7.3 除了角接触型轴承外,耐磨轴承都应当有一个如AFBMA Standard 20中所定义的相当于AFBMA Symbol 3的宽松的内部活动配合。锥形滚珠轴承应有如AFBMA 11中所描述的配合。单列或双列轴承应采用康拉德式(无装球缺口)。 2.7.4 盛装需单独润滑的轴承的轴承箱应该进行密封,防止外部侵蚀,此种油润滑的轴承箱内应设置低点排放孔及油位计。 2.7.5 当采用油脂再润滑的轴承时,制造商的设计应提供防止过渡注油的防护装置。 2.8 润滑 2.8.
39、1 除非另有规定,轴承和轴承箱都应按烃类油润滑进行设计。 2.8.2 卖方应规定需单独润滑的轴承和同步齿轮所需的润滑油类型、用量及润滑油添加频率。 null 2.8.3 当规定时,在单独轴承箱内的油润滑型轴承都应配备恒定油位器。 2.8.4 在任何需要油酯润滑的地方都应该设置外部在线油脂加注孔。 - 17 - 2.9 材料 2.9.1 总则 2.9.1.1 除了数据表或本标准要求或禁止的以外,对于规定的操作工况下的泵的加工材质都应按照制造商的标准(见3.5条,辅助管路系统的材料要求)执行。所有主要部件的冶金成分都应在卖方的报价中清晰地列出。 2.9.1.2 在报价单中的所有材料应采用ASTM、
40、AISI13、 ASME,或SAE14 的标准号来标识,包括材料等级(见附录B)。当此类标识不可行时,卖方应在报价单中提供材料规范,给出材料的物理特性,化学成分以及试验要求等。 2.9.1.3 卖方应当指出为保证材料满足使用工况所必需的ASTM规定中自选的试验和检查程序。这些试验和检查项目应该在报价单中列出。买方可以考虑指定一些额外的试验和检查项目,特别是用于关键零部件的材料。 2.9.1.4 作转动或滑移运动的外部零件(如控制连链接接头以及调整机构)应由适合现场环境的抗腐蚀材料制成。 2.9.1.5 没有标识的次要零件(如螺母、弹簧、垫圈、垫片及键)在同样环境中的耐腐蚀能力应该至少等同于有规
41、定的零件。 null 2.9.1.6 买方应该指明流体、工艺介质流体以及环境中存在的任何腐蚀性物质,包括可能引起应力腐蚀开裂的组份。 2.9.1.7 如果暴露在会加剧晶间腐蚀产生的环境中的部件需要焊合、表面硬化、堆焊或焊接修补,那么此部件应该采用低碳类或消除应力处理的奥氏体不锈钢材料。 注:含碳量超过0.1%的堆焊层或硬化表面,对于低碳类和消除应力处理的奥氏体不锈钢都是敏感的,除非采用一层对于晶间腐蚀不敏感的过渡层。 2.9.1.8 在采用AISI 300系列不锈钢或有类似咬合倾向材料制造配对零件(诸如双头螺栓和螺母等)时,应该用有适当温度条件要求且与接触流体相容的抗咬合剂来润滑。 注:优先采
42、用无咬合倾向的材料。另外,有抗咬合剂时与没有抗咬合剂时的扭矩是大不相同的。 2.9.1.9 暴露于如NACE MR-01-90所定义的酸性环境(湿H2S)中的材料应符合该标准的要求。NACE MR-01-90所未覆盖的铁质材料应限用在屈服强度不超过6200bar(90000psi),且硬度不超过洛氏硬度C22的工况。 注:买方有责任判定在正常操作、起动、停车、备用、故障或非常规操作(如催化剂再生)中可能存在的H2S的量。在许多情况下,少量的H2S存在就会要求采用NACE材料。在已知有微量H2S存在或未知量H2S可能存在的情况下,买方应主动在数据表上指明需要采用NACE材料。 若有要求,焊接加工
43、的部件应进行消除应力处理释放,焊接区和热影响区都应满足屈服强度和硬度的要求。买方应指明这一情况的存在。 2.9.1.10 当有明显电位差的异种材料被置于接触电解液的环境中时,会产生能够导致弱势材料严重腐蚀的电解反应。如果存在此种情况,买卖双方应按照NACE腐蚀工程师参考手册来选择材料。 - 18 - 2.9.1.11 材料、铸造系数和所有焊缝的质量都应等同于ASME规范第卷,第1 册中的要求。但是不需要提供规范中规定的制造厂的数据报告单。 2.9.1.12 禁止使用ASTM A515 钢。低碳钢对缺口敏感,并且在常温或低温下易发生脆裂。因此,只有把完全镇静钢、正火钢制成细晶粒钢才是可以接受的。
44、 2.9.1.13 用于铸铁外壳承压接头的螺栓的材料至少应是碳钢(ASTM A307,B级);用于钢制外壳时至少应是高温合金钢(ASTM A193,B7级)。螺母材料应符合ASTM A194,2H级(或若空间有限,可采用ASTM A307,B级,需表面硬化处理)。当温度低于-30(-20 oF)时,应采用ASTM A320低温螺栓材料。 2.9.2 铸件 2.9.2.1 铸件应当致密、完好无疵,无热裂、缩孔、气孔、裂纹、氧化皮、砂眼和其他类似的有害缺陷。疏松率不应超过材料检测验收标准(4.2.2)中所规定的限度。 铸件表面应当用喷砂、喷丸、化学清理或其他标准方法清理。分型面飞边和浇冒口的残余应
45、该切除、锉掉或打磨成与铸件表面平齐。 2.9.2.2 承压铸件应当尽量少用型芯撑。型芯撑应该是干净的、无腐蚀的(允许涂覆),成份应该与铸件一致。 2.9.2.3 除了2.9.2.3.1和2.9.2.3.2中规定的以外,钢铁材料的承压铸件的修补不应该采用焊接、尖锤敲击、用塞堵、喷灯烧熔或树脂浸渍的方法。 2.9.2.3.1 可焊接类的钢铸件可以用焊接修复,采用根据ASME规范第卷第1册和第卷的要求制定合格的焊接规程。 2.9.2.3.2 灰铸铁或球墨铸铁件可以在ASTM A278,A395或A536规范的范围内用塞堵的办法来修复。用于塞堵的钻孔应该用液体渗透剂仔细做探伤检查,以保证所有有缺陷的材料已经去除。所有在ASTM规范中没有的修补方法都必须取得买方的同意。 2.9.2.4 完全封闭的型芯内空腔,包括用塞堵封闭住的空心腔都是禁止采用的。 2.9.2.5 灰铸铁(ASTM A278)不能用于制造易燃或有毒流体的承压部