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分享:石化用泵的基本要求与特殊要求的实用经验
 


                                 泵的基本性能的要求

一、 离心泵
除了通用的要求外,石化炼油厂用泵还提出一些特殊的要求:
1.  泵应符合 API 610  标准要求
2. 泵的性能曲线
炼油装置要求泵性能( 炼油装置要求泵性能(Q -H 、N -H)应平滑连续上升无驼峰至关死点。从额定流量至关死点的扬程升高为额定点的 5% ~10% ,从额定流量至最小稳定流量点的扬程升高最大值为额定点的 20% 。
3.  性能试验应严格按照 API610  标准要求进行
至少要做 5 个点,包括关死点、最小连续流量点、最小流量和额定流量之间的中间点、额定流量点和最大允许流量点(最佳效率点的 125% )。
4. 离心泵的吸入特性
而通常炼油装置中的流程泵要求,从最小稳定流量至额定点流量范围,NPSHa  与 NPSHr 的余量至少应为 1.0  米或 15%  倍的 NPSHa ,两者取大值。
5. 泵的吸入比转速
炼油装置泵要求,泵吸入比转速应不大于下表值 

用途 泵吸入比转速应不大于
输送碳氢化合物(烃类)的泵 13000
输送水或介质水含量超过50%、泵的级功率超过75KW时。 11000
注:吸入比转速S=N(Q)0.5/(NPSHR)0.75
式中:N-转速(r/min),Q-流量(m3/hr),NPSHR-必需气蚀余量(m)

6. 离心泵的最小连续流量
通常,炼油装置要求泵性能曲线平滑连续上升无驼峰至关死点。最小连续流量小于或等于额定流量的 30。

二. 容积式泵

(一). 柱塞泵
除了通用的要求外,石化炼油厂对柱塞泵还提出一些特殊的要求:
1.  泵应符合 API 674  标准要求。
2. 往复泵组( 包括辅助设备) ,应按照使用寿命至少为 20  年,预期不间断连续操作至少为 3 年进行设计和制造。机器规格应在卖方的设计和制造经验范围内,并且经验证明在相似的使用场合下使用是可靠的。至少有两台同样型号的机组在相同或相似工艺操作条件下积累了两年的成功运行经验。
3. 卖方应对整个机组包括往复泵、驱动机、油系统、控制及仪表、联轴器、相关的辅助设备和管道系统等供货范围内的设备负全部责任,并负责它们之间的合理匹配。
4.  往复泵、驱动机及其辅助设备应在规定的环境条件下适用于户外启动和连续操作。
5. 当  NPSHa (包括预计的加速度头)与 NPSHr  之差在 1.5m 以内时,其最大许用速度不得超过上表规定值的表规定值的 0.8  倍。
6.  当液体的粘度大于 65mm 2 /s  时,其最大许用速度有规定。
7.  轴功率应按输送液体的最大粘度来考虑。
8.  柱塞或活塞的许用载荷力应大于安全阀设定压力下的载荷力。
9. 在 对于清洁的液体,液力端进口管路(包括进口集中管)的流速应控制在 0.9 ~1.5m/s 之内。液力端出口管路(包括出口集中管)的流速应控制在 1.4 ~2.2m/s  之内。对于含固率大于 3%的浆料,液力端管路(包括进出口集中管)的流速应大于临界输送速度( 一般平均在 1.2 ~1.8m/s),但最大不得超过 3.6m/s 。

(二). 计量泵
1.  泵应符合 API 675  标准要求。
2. 计量泵(包括辅助设备),应按照使用寿命至少为 20  年,预期不间断连续操作至少为 3 年进行设计和制造。卖方所提供的设备规格应在卖方的设计制造考验范围内,并且经验证明在相似的使用场合下的使用是可靠的。至少应有两台同型号的机组在相同或相似工艺操作条件下,积累两年的成功运行经验。
3. 卖方应对整个机组包括泵、齿轮箱(如果需要)、驱动机、油系统、控制及仪表、联轴器、相关的辅助设备和管道系统等负全部责任,并负责它们之间的合理匹配。
4.  泵、驱动机及其辅助设备应在规定的环境条件下适用于户外启动和连续操作。
5.  泵的额定流量应考虑工艺平衡所要求的最大工作流量的裕量。泵的额定流量应大于等于 110 % 工艺要求的最大流量。
6. 调节比(指工艺要求的最大流量相对能维持规定的稳定性精度和线性度的最小流量的比例)至少应为 10:2  。若以泵的额定流量计算调节比时,则应为 10:1  。

                                                   对泵的其它总体要求
一. 离心泵
1.  当无备用泵时,增速齿轮应符合 当无备用泵时,增速齿轮应符合 API 613  标准要求;当有备用泵时,增速齿轮应符合 API 677 标准要求。
2.  泵的结构设计应考虑:当介质温度高于指定温度至少 泵的结构设计应考虑:当介质温度高于指定温度至少 28 ℃时,泵仍能稳定连续运行。
3.  当介质温度小于 当介质温度小于 93 °C 时,泵应能在环境温度下随时启动,瞬时达到正常操作温度。当温度较高时,卖方应在操作手册上提供适宜的起动程序和要求的监测措施,以确保泵、密封不至于受到热冲击而损坏。卖方应提供暖泵管线及暖泵孔板。
4.  多级泵的级数不超过 多级泵的级数不超过 12  级。卧式泵不采用诱导轮。
5.  泵的外壳采用径向剖分或采用水平剖分一般按照 泵的外壳采用径向剖分或采用水平剖分一般按照 API610 的要求。叶轮和内壳应能在不拆卸进出口管道的情况下抽出。
6.  选择法兰等级时,不同连接点的热膨胀差异、瞬时的热状态例如起动 选择法兰等级时,不同连接点的热膨胀差异、瞬时的热状态例如起动/ 停车以及操作波动等均应考虑。
7.  泵、电动机、齿轮箱、液力透平等尽量安装在同一个公用重型联合底座上,联合底座四周设置调水平螺钉。泵、液力透平和底座应能承受两倍于 API 610 第 第 10  版表 4 中的力和力矩值。外部管嘴力和力矩的确保满意基于灌浆的底座。润滑油站设置单独底座。
8.  泵的流体通道应做到可以完全排凝。 泵的流体通道应做到可以完全排凝。
9.  多级泵的平衡管应采用法兰连接,不采用螺纹连接。 多级泵的平衡管应采用法兰连接,不采用螺纹连接。
10. MAWP  至少为:最大吸入压力+ 额定叶轮在 MAWT  下运行时的最大压差,x1.2x1.1x1.05。承受泵吸 。承受泵吸入压力段也应按 入压力段也应按 MAWP  设计。液力透平在 MAWT  下的 MAWP  应等于或大于最大吸入压力。
11.  叶轮应单独逐级固定,以防止沿着轴的两个方向轴向移动。配合面不考虑用轴向锁紧的方法。
12.  密封冲洗系统上的所有管子、阀门、法兰、换热器等,均应采用不锈钢。
13.  带液力透平的泵组应进行轴系的横向和扭转分析并提供分析报告。
14.  所有法兰均采用带颈对焊法兰。压力等级低于或等于 class 600  的法兰采用 RF 密封面。压力等级高于 class 600  的法兰采用 RTJ  密封面。冷却水的法兰采用 class 150 ,RF  密封面。

二. 容积式泵

(一). 柱塞泵
1.  液力端缸体以及脉动抑制装置应符合液力端缸体以及脉动抑制装置应符合 API674  的规定。
2.  所有承压部件(包括进口压力影响区域)应按泵的最高允许操作压力进行设计。所取的材料在最高操作温度下的应力值应不大于相应标准规定的许用应力值。
3.  进出口法兰应为相同压力等级。 进出口法兰应为相同压力等级。
4.  与填料接触部分的柱塞段表面应硬化处理,并磨光。 与填料接触部分的柱塞段表面应硬化处理,并磨光。
5.  不宜采用空心柱塞。曲轴应整体锻造。 不宜采用空心柱塞。曲轴应整体锻造。

(二). 计量泵
1.  计量泵应配置背压阀。背压阀的形式、参数由卖方提供,供货范围由买卖双方协商决定。
2.  制造厂应规定所有承压零部件在规定的最大及最小液体温度下的设计压力。 制造厂应规定所有承压零部件在规定的最大及最小液体温度下的设计压力。
3.  所有承压部件(包括进口压力影响区域)应按泵的最高允许操作压力进行设计。所取的材料在最高操作温度下的应力值应不大于相应标准规定的许用应力值。应比较最大预期操作温度,额定操作温度加10  ℃,按两者中较高的温度设计。
4.  进出口法兰应为相同压力等级。泵吸入口、排出口的止回阀采用弹簧止回阀,单 进出口法兰应为相同压力等级。泵吸入口、排出口的止回阀采用弹簧止回阀,单 / 双止回阀。止回阀形式可为球阀、板式阀或锥形阀。阀球的硬度应大于等于 HB 400 。阀座的硬度应大于 HB 200 。
5.  隔膜应采用用双隔膜,并提供隔膜破损报警装置。隔膜式计量泵应有内置的并可调节的液压安全阀。
6.  泵应能在工作时通过改变冲程或转速来调节泵的流量。流量调节范围应为最大流量至零流量。