离心泵设计审查、购置导则 下载本文

离心泵设计审查、购置导则

1 目的

为公司人员参与离心泵选型审查、安装设计审查以及购置技术谈判工作提供指导。

2 适用范围

本导则规定了在进行离心泵选型审查、安装设计审查和购置技术谈判时必须查验的主要内容。 3 总则

3.1 离心泵选型和安装设计内容、依据、原则均必须符合工艺专业委托以及有关会议纪要的要求,其操作条件和介质应符合工艺要求。泵的流量、扬程、气蚀余量、基本结构和材料等能适应工艺要求,并注意:

3.1.1 不能将泵能力放大超过设计流量15%(但出口压力、流量等不允许有负偏差),避免泵投用时增加能耗和物耗;避免泵出现抽空、气蚀、振动和噪音超标等异常现象。

3.1.2 不得为了控制项目费用而降低泵的材料等级。 3.1.3 应选用质量可靠、信誉好的合格供应商。

3.2 离心泵选型、安装和运行应满足现场要求,例如防爆等级、冷却条件、冲洗液进出压力、管路系统连接法兰标准等。 3.3 离心泵选型应满足职业安全和卫生标准。 3.4 离心泵选型应采用先进、成熟的方案。

4 审查内容

4.1 离心泵选型

4.1.1 对照技术协议、有关会议纪要内容和API等标准,对离心泵选型偏离标准的情况进行审查。原则上,在离心泵设计、制造、检验、安装、试运中应当参照执行下列标准。

a) AP610 石油、重化学和天然气工业用离心泵; b) API614 石油、化工和天然气工业用润滑、轴封和控制系统及辅助设备

c) SH/T3146 石油化工噪声控制设计规范;

d) API670 振动、轴向位置和轴承温度监测系统;

e) API671 石油、化工和天然气工业用联轴器;

f) API682 离心泵与转子泵的轴封系统; g) GB/T3214 水泵流量试验方法;

h) GB/T3215 炼油厂、化工及石油化工流程用离心泵通用技术条件; i) GB/T3216 回转动力泵水力性能验收试验 1和2级; j) GB10889 泵的振动测量与评价方法; k) GB10890 泵的噪声测量与评价方法; l) SHS01003 石油化工旋转机械振动标准; m) 其他相关企业标准。

4.1.1.1 电动机及电气设备(略) 4.1.1.2 压力容器

a) GB150 钢制压力容器;

b) GB151 钢制管壳式换热器;

c) TSG R0004 压力容器安全技术监察规程。

4.1.1.3 管道与管件阀门。泵设计范围内所有管路法兰应遵循与装置整体设计相同标准的原则。

4.1.1.4 所有标准均要求采用最新版本,当不同标准要求不一致时,应当采用有利于提高工程质量和使用性能的标准。

4.1.2 公用工程条件及现场条件的审查。主要审查下列内容是否与工厂区域的实际条件相符:

4.1.2.1 冷却水(软化水)、封油等冷却介质和冲洗介质(包括介质、压力、温度、回水压力、温度、水污垢系数等)。 4.1.2.2 电源类别(电压)。

4.1.2.3 仪表信号和动力风压(气信号、电信号、动力风压等)。 4.1.2.4 蒸汽(压力、温度、流量)。

4.1.2.5 现场气候和环境条件(包括最高和最低温度、大气压力、异常的湿度、灰尘、或腐蚀问题等)。

4.1.2.6 防爆区域划分、防爆等级。

4.1.2.7 离心泵安装在室内(有无采暖设施)还是在露天(有无顶棚),布置层数、操作层标高。

4.1.3 离心泵本体结构和技术特性

4.1.3.1 离心泵总体布置:包括离心泵、电机以及辅助设备;

a) 离心泵旋转方向;

b) 外形尺寸和轴中心线高、连接尺寸; c) 离心泵的总重量、各单机重量;

d) 最大检修件名称、重量、外形尺寸; e) 维修和拆卸空间;

4.1.3.2 离心泵结构型式:包括泵壳剖分型式、泵壳型式、泵壳安装方式等。

4.1.3.2.1 叶轮流道数与导叶数互为质数,且叶轮流道数一般为5个及以上。 4.1.3.2.2 出口压力小于8MPa的多级离心泵宜采用水平剖分型式。 4.1.3.2.3 三级以上离心泵应采用阶梯轴,且叶轮与轴为过盈配合。

4.1.3.2.4 高扬程多级离心泵推力瓦必须采用金斯伯雷,轴向力平衡方式采用平衡鼓加平衡盘。

4.1.3.2.5 高扬程多级离心泵的入口管、阀、管件应选用与出口管、阀、管件同压力等级。

4.1.3.3 轴封型式:包括冷却方式、冷却器型式及冷却面积、冲洗方式以及冷却、冲洗介质名称、压力、温度、流量。

4.1.3.3.1 要根据离心泵输送介质的性质合理选择机械密封的型式和材质,特别要注意介质的腐蚀性、有毒有害性、自燃性以及是否易结晶、含固体颗粒、高温、高粘度等特性。

4.1.3.3.2 对于毒性强、或污染大、或价值高的介质应采用双端面密封形式。 4.1.3.3.3 对于输送介质温度大于或等于自燃点的高温离心油泵,机械密封应采用串级或双端面波纹管机械密封。密封冲洗方式推荐采用plan32+53A。封液罐要求配备温度、压力、液位等监测仪表以及报警等安全措施。

4.1.3.3.4 高温油泵的机械密封冲洗要选用品质稳定、洁净的冲洗油(液);机械密封背冷要采用除盐水或压力不大于0.3MPa的蒸汽,严禁使用循环水或新鲜水对机械密封进行冷却。

4.1.3.3.5 当轴封冷却水的回水温度≥55℃时,禁用工业循环水对轴封系统进行冷却;对相对集中的泵群设立独立冷却水站分供各泵。

4.1.3.3.6 集装式机械密封格兰与泵体间应是直接的刚性接触,其密封优先采用O型圈。

4.1.3.3.7 对于介质为液态烃的泵,机械密封应采用串级或双端面波纹管机械密封。密封冲洗方式推荐采用plan52,封液罐及其附件能够承受泵出口压力和介质温度,防止第一级密封失效后介质进入封液罐发生泄漏。封液罐要求配备温度、压力、液位开关、压力开关等监测仪表以及报警等安全措施。

4.1.3.3.8 对于介质为液态烃的泵,机械密封应设置蒸汽开泵预热或伴热系统。 4.1.3.3.9 自冲洗机械密封机泵应设置密封腔压力监测口,以监控密封腔压力。 4.1.3.4 性能保证:主要包括离心泵及辅助设备设计寿命,机械保证期为运转周期,不停机运行时间,实际特性曲线与设计特性曲线的偏离允许范围,噪声控制(最大工况)、轴功率偏差、振动指标等等。

4.1.3.5 泵振动值应达到SHS01003《石油化工旋转机械振动标准》A区,至少应为B区。

4.1.3.6 机械密封的正常使用寿命应达到16000小时,应用于高危泵(高温油泵、液态烃泵、芳烃类泵等)的机械密封正常使用寿命应达到25000小时。 4.1.4 主要技术及结构数据

4.1.4.1 性能参数:包括额定流量、额定扬程、效率、功率、必需汽蚀余量、转

速、汽蚀比转速、最大声压级、最小稳定连续流量、叶轮直径等应给出明确数值。 4.1.4.2 应当给出一个优先选用的工作区。此工作区位于所提供叶轮的最佳效率点流量的70~120%区间内。额定流量点应当位于所提供叶轮最佳效率点流量的80~100%区间内。

4.1.4.3 泵性能曲线从额定点至关死点为平缓连续上升,至关死点无驼峰;性能曲线上要求标出优先工作区,允许工作区,最小流量。

4.1.4.4 严禁将泵的额定流量层层放大,使泵运行在小流量区,引起泵的异常振动和噪音。

4.1.4.5 汽蚀余量应满足泵在最小连续稳定流量到最大预期运转流量下保护泵免遭回流、分离、以及汽蚀引起的损坏。

4.1.4.6 泵材质的选用:根据输送介质、温度、压力等级别,选用材料等级,然后按材料等级对泵主要零件进行选定。 4.1.5 润滑油系统

4.1.5.1 滚动轴承不应该采用护罩型或密封型轴承。滚动轴承的正常使用寿命应不低于25000小时。

4.1.5.2 变速箱轴瓦推荐采用椭圆瓦。

4.1.5.3 非强制润滑的轴承箱应装有容量至少为0.12升的可视恒油位给油器;轴承箱体上设置永久性高低油位标记;说明书中应明确轴承箱的一次正常装油量。 4.1.5.4 油环润滑的轴承箱应当设有观察窗口,其位置应适应于在泵运转时观察油环状况。

4.1.5.5 若采用强制润滑方式,则润滑系统设备、管道和管件的材质应为奥氏体不锈钢材料。

4.1.6 机组工艺管道

4.1.6.1 管线和阀门布置合理、整齐,固定可靠,不影响维护和操作等。

4.1.6.2 不能用进出口阀门来调节泵的流量,应配置合适回路用调节阀来实现流量调节功能。

4.1.6.3 常规管线布置应避免离心泵进出口法兰受力,高温管线应由设计人员进行特殊设计以消除管系应力叠加到离心泵上。 4.1.7 联轴器

4.1.7.1 应采用加长联轴器,加长部分的长度应使得能方便地拆下联轴器、轴承、密封和转子,而不必拆卸驱动机、吸入管路、排出管路及其它附属设备。 4.1.7.2 应提供翻盖式联轴器护罩,防爆区域应采用无火花型护罩。 4.1.8 底座

4.1.8.1 应为卧式离心泵提供一体化的集液盘式底座(符合API标准),使得任何泄漏液都收集在底座范围内。

4.1.8.2 灌浆孔的设置应使得能灌满底座下面整个空穴而不致形成空气囊。 4.1.8.3 重量超过200kg的驱动机,应在底座上安设横向和轴向对中定位用的千斤顶螺钉。

4.1.9 主电动机

4.1.9.1 电机启动方式应在设计中予以规定,建议采用带负荷启动方式的设计。 4.1.9.2 电机润滑管路应有绝缘设计,避免通过管路产生感应电流。 4.1.9.3 电机与泵的联接要便于转子的吊装。

4.1.9.4 其余电气部分内容略(动力电缆和通讯电缆应分开敷设,以防止通讯被干扰)。

4.1.10 控制、监测仪表

4.1.10.1 油压联锁值与报警值不宜太近。

4.1.10.2 油泵自启动联锁逻辑图应加上电联锁。

4.1.10.3 高危泵设置振动及油温监测探头,建议每个轴承箱各设置振动、温度探头各一只,并在每个轴承箱上设置手工测振平台。

4.1.10.4 对于输送易燃易爆介质的无泄漏泵(如磁力泵),驱动端应加上介质泄漏监测仪。

4.1.10.5 其余仪表部分内容(略)。 4.1.11 其它审查项目

4.1.11.1 工艺系统和离心泵设计应对双方交接处管路尺寸规格、标准和分界面进行界定,包括放空、排凝、润滑油、冷却水看窗、导线管、操作控制面板、仪表在内的全部连接部件的规格、型号、位置。

4.1.11.2 PID图上应提供各控制点的操作参数(含正常、报警、联锁值),标明管线的规格。

4.1.11.3 润滑油站采用第三方产品时,泵制造厂应与供货方签订技术协议。 4.1.11.4 性能曲线及图纸资料。

4.1.11.5 供应商应承诺泵到现场免于解体。 4.1.11.6 二年操作备品备件清单。 4.1.11.7 开车用随机备品备件清单。 4.1.11.8 专用工具清单。