API610 10th-2004标准解读

API61010th-2004/ISO13709-2003《石油、石化和天然气工业用离心泵》标准解读主讲人：王德静（大耐泵业有限公司副总工）[e-mail]138426028452013-6-24API61010th标准解读3.1适用范围、名词解释、泵型介绍适用：石油、石化、天然气工业用离心泵，包括作为水力透平作用的反转离心泵，不适用于无密封泵标准：国际上经常作为技术规范的参照标准名词：11th增加的内容：一个叶轮和对应的导叶，或者蜗壳和回流流道3.53一级泵的级数大于或者等于33.31多级泵泵能承受的泵送介质（包括失常工况）的最大温度注：这个温度需要向密封厂家特别指出。详细参照ISO21049或者ANSI/APIStd682/ISO21049标准3.24最大工作温度API61010th标准解读泵型：4.2.2第8章特定泵型与其他章节有冲突，以第8章为准OH1底脚安装单级悬臂泵（不符合标准）OH2中心线安装单级悬臂泵8.1.1不允许采用轴承箱支承11th：9.1.1.3需注意挠性系数API61010th标准解读OH3带有独立轴承架的立式管道单级悬臂泵挠性联轴器8.1.2OH4刚性联轴器传动的立式管道单级悬臂泵泵端无轴承（不符合标准）OH5共轴式传动的立式管道单级悬臂泵（不符合标准）API61010th标准解读OH6与高速齿轮箱成一整体的单级悬臂泵立式或卧式8.1.3BB1轴向剖分单级或两级两端支承泵8.2BB2径向剖分单级或两级两端支承泵8.2两级泵不能算多级泵API61010th标准解读BB3轴向剖分多级两端支承泵BB4径向剖分多级两端支承单壳体泵BB5径向剖分多级两端支承双壳体泵API61010th标准解读立式悬吊、湿坑、单壳体、吐出口穿过立管的-----8.3VS1导流壳式VS2蜗壳式VS3轴流式API61010th标准解读立式悬吊、单蜗壳、吐出口不穿过立管的-----8.3VS4长轴驱动VS5悬臂式API61010th标准解读立式悬吊、双层泵壳、内壳体为------8.3VS6导流壳式=VS1+筒袋VS7蜗壳式=VS2+筒袋API61010th标准解读API61010th标准解读5基本设计5.1概述5.1.1设计制造寿命20年（不包括正常磨损件表18推荐的备件），连续运转3年【解读】易磨损件同样需要连续运转3年【11th】6.1.1中增加了：“关闭设备以执行卖方规定的维护或者检查，不符合连续无间断运行的要求”，再次强调的这一点。5.1.6扬程有提高5%的能力【解读】电机功率应可包含5%扬程余量的能力必要时需向客户或设计院说明，征询意见API61010th标准解读5.1.10数据单中填写的NPSHr值，要求条件：额定流量、额定转速下，输送小于65℃水时【解读】填写的NPSHr值与工作介质无关；基准标高：卧式泵应是轴中心线；立式泵是吸入管中心线；立式悬吊泵应是基础的顶部【11th】6.1.8中水温降为55℃，NPSHr改为NPSH35.1.11泵的汽蚀比转数，如有规定，限制为数据表中的值【解读】标准中并无对泵的汽蚀比转数的限制；汽蚀比转数与汽蚀余量的合理选配，宜考虑工业水平及卖方经验；最小连续稳定流量随汽蚀比转数的增加而增加API61010th标准解读5.1.12输送粘度大于水的液体，应按照HI1.3进行修正。修正系数应与报价书及试验曲线一起提交【解读】很多泵厂家不注意提交这些修正系数5.1.13并联使用中，关闭点扬程H0：额定点扬程Hr≥1.1【解读】•选型中额定点尽量靠近曲线右边，就容易实现，参见5.1.15；•关闭点扬程H0/额定点扬程Hr＜1.2，通常是工程规范的要求，不是标准要求。故到关闭点，扬程上升10%-20%，是比较合理的。API61010th标准解读5.1.14优先工作区=70%-120%BEP；（8th开始）额定点=80%-110%BEP5.1.15正常点＜BEP＜额定点【解读】选型中最常用的区域要求，会有困难；尽量靠近，不强制，若有令人满意的使用，亦可在报价书中提出。【11th】6.1.12中增加了：“提供的泵的最佳效率点流量”指的是满足数据单上流量扬程性能要求的泵。通常认为低比转速的泵可能不能超过最佳效率流量点的105%~110%。这时候，预计的流量范围应该表示在提交的性能曲线上（见10.2.4）。【解读】BEP指所选叶轮直径的BEP，不一定是最大叶轮；很低的比转数泵，额定点可能很难超过105%-110%BEP，报价曲线中应表示出来预计的流量区域。【注】选型区域不可能对于所有泵都适用，因而确达不到标准区域，需与客户商议更好的解决办法API61010th标准解读5.1.17对于单级扬程＞200m+单级功率＞225kW的泵：（蜗壳隔舌直径-叶轮直径）/叶轮直径≥6%（导叶隔舌直径-叶轮直径）/叶轮直径≥3%5.1.18对于转速＞3600rpm+单级功率＞300kW的泵需要更大的间隙，和更多的实际操作经验【解读】1.目的是为了减小叶片通过频率振动和在小流量下的低频振动；2.若泵发生振动，可关注有无这方面因素；3.叶轮直径超过400mm，转速超过2950rpm的单级泵，需关注API61010th标准解读5.1.19是否冷却由买卖双方确定，附录B选择方案【11th】6.1.17中更改点：1.卖方确定是否冷却，方式要经过买方同意；2.风冷是冷却的首选（考虑现场水源或结垢的问题）；3.附录B中，PLAND（密封压盖的冷却）被取消。【解读】1.11th中规定，风冷为首选方案，应重点考虑风冷结构；2.关注附录B中的方案：A轴承箱体冷却；M换热器冷却；A+M=K（轴承箱体+换热器）冷却D密封压盖冷却（11th中已取消）3.出口支管带阀及流动指示器，进口支管无；进出口带总阀API61010th标准解读两端支承泵A+M=KAMAPI61010th标准解读5.1.27无需拆卸管路或移动驱动机，即可拆除转子或内部零件。除外：立式悬吊泵VS+与齿轮箱成一整体的泵OH6泵【解读】1.BB4泵无法实现；2.OH3泵亦有此要求，需考虑不拆电机可直接取出转子部件的结构；3.立式悬吊泵可以不考虑，8.3.1.2中也有说明；4.为方便维修，立式悬吊泵也可考虑不拆电机取出轴承及密封部件，许多工程规范中有此要求。但非标准要求。5.1.28泵及其驱动机应在试验台架上和在永久性基础上试验【解读】试验时应带配套驱动机；试验电机不符合标准此条款API61010th标准解读5.1.31压力泵壳的螺栓联接要求：a)公制螺纹：ISO261262724965；英制螺纹：ASMEB1.1b)留出套筒扳手空间；c)使用外六角头螺栓；d)紧固件直径≥M12e)直径≥M10的双头螺柱应在露出的一端标注材料牌号及制造厂标识；直径≥M6的螺栓，应标在头部f)不允许用细牙螺纹【11th】增加：商用紧固件的制造应当满足ANSI/ASMEB18.18.2M的要求，或者从具有ANSI/ASMEB18.18.2M质量计划的制造商处购买。6.1.30符合ISO261和ISO262标准的，螺纹应当是粗牙螺纹。对于螺栓和双头螺栓的螺纹应符合等级6g，对于螺母的螺纹应符合等级6H。6.1.29.3对于符合ANSI/ASMEB1.1的螺纹尺寸，螺纹类型应当是变螺距UNC系列。对于螺栓、双头螺栓和螺母的螺纹等级应是2级；对于其它的螺纹应是2级或3级。6.1.29.2API61010th标准解读5.3压力泵壳5.3.1最大排出压力=最大吸入压力+最大压差最大压差=规定的比重、额定转速、所提供的叶轮运转产生的5.3.2如有规定，最大排出压力可考虑附加压差，买方需考虑可能性a)在任何规定运转条件下的最大比重；b)泵可容纳的最大叶轮直径或级数；c)运转达到脱扣速度【解读】最大排出压力=最大吸入压力+最大压差（正常情况）=最大吸入压力+附加压差（可能的极限情况，如有规定，不强制）API61010th标准解读5.3.5最大允许工作压力MAWP（卖方需充分考虑的）=最大排出压力+10%最大压差=最大吸入压力+最大压差+10%最大压差（10%最大压差=5%扬程余量+5%试验高差+105%额定转速）≥38℃时4.0MPa或5.0MPa（除BB1和VS泵外）≥2.0MPa（BB1和VS泵）=法兰承压能力（最好考虑匹配）【11th】6.3.5更改：b)MAWP≥38℃时4.0MPa（除BB1和VS泵外）;注2：对下一版标准，配PN50法兰的所有OH、BB1和BB2泵，MAWP=法兰压力（必须）API61010th标准解读740psi=5.1/5.0MPa600psi=4.1/4.0MPa不同的规格API61010th标准解读740psi=5.1/5.0MPa600psi=4.1/4.0MPaAPI61010th标准解读5.3.3压力泵壳设计总准则：a)工作中无泄漏；P-T（MAWP及相应温度）+管口2倍许用载荷，同时作用下，静止件与旋转件不发生接触；b)承受静水压试验5.3.4拉伸应力σ≤0.25(min极限σ@max操作T)*铸造系数；API61010th标准解读【11th】6.3.4更改：拉伸应力σ≤0.25(min极限σ@max操作T)或0.67(min屈服强度@max操作T)，取较小值；5.3.6允许有双重压力等级的泵型：立式悬吊+双壳体+多级泵BB3+BB4+BB5+VS6+VS7+OH65.3.7腐蚀余量≥3mm5.3.8双壳体泵的内壳能承受最大压差或0.35MPa，取大值5.3.9不允许轴向剖分的条件（如有经验，可考虑放宽）：•T≥200℃（若有热冲击，此温度应更低）•比重＜0.7@泵送温度下的（易燃危险）液体•额定排出压力＞10MPa的（易燃危险）液体【11th】6.3.9取消了“易燃危险”字样API61010th标准解读5.3.10径向剖分的泵壳密封：金属对金属，O型圈或缠绕垫圈【11th】6.3.10增加：1.缠绕垫之外的垫圈，若证明满足使用，若买方同意可以提供；2.径向剖分泵壳的连接处及双头螺柱处需设计成可安装缠绕垫圈；3.注：表H.1仅表示用于泵壳连接处的缠绕垫圈。一般来说，优先选用缠绕垫圈，由于买方认为其有更好的实用性，有利于材料的识别，有较广的化学兼容性和温度范围，且具有较大的密封接触面（不容易受到由于密封面不规则所带来的泄露影响），比O型圈易于使用和储存。ISO21049和ANSI/APIStd682/ISO21049明确规定在低温（175Cº，350ºF)时压力密封填料盖板必须使用O型环。【解读】11th提出优先选用缠绕垫圈，其他垫片若满意，亦可提供，比10th放松了强制要求API61010th标准解读5.3.11卧式泵（除8.2.1.2）全部为中心支承。（8.2.1.2温度＜150℃的BB型泵，可用底脚安装）5.3.12O型圈密封面的要求：静态动态粗糙度Ra1.6Ra0.8内孔圆角≥3mm≥3mm内倒角≥1.5mm≥2mm倒角角度≤30°≤30°5.3.13顶丝需对应有凹陷部位（设计时容易忽视）5.3.14钻孔周围留出的金属厚度≥0.5螺纹直径+3mm腐蚀余量API61010th标准解读5.4管口和压力泵壳连接件5.4.1泵壳开孔尺寸5.4.1.1不允许的口径DN32、65、90、125、175、2255.4.1.2泵出口≤DN50，开孔≥DN15（NPS1/2）泵出口≥DN80，开孔≥DN20（NPS3/4）所有泵，冲洗和压力表接头均可以用DN15（NPS1/2）【解读】对常规泵，需注意排残液孔及冷却孔等，不得过小API61010th标准解读5.4.2吸入口和排出口5.4.2.1须法兰连接（锻造泵壳除外）；单级泵和两级泵进出口法兰压力等级相同5.4.2.2铸铁法兰FF型：≤DN200法兰，PN20厚度=PN40厚度5.4.2.3铸钢法兰：至少PN50，（PN40不符合标准）ASMEB16.5+ASMEB16.47Class300#【11th】增加6.4.2.6为了尽可能减小管口载荷，便于管路的安装，泵法兰机加工面显示在总布置图