1、API_610第十版解讀GB/T3215-2007替代GB/T3215-1982前 言本文主要引見兩部分內容：一是API610第8、9、10版的演化過程和三版的主要差別；二是引見如何按ANSI/API610第10版設計石油、重化學和天然氣工業(yè)用離心泵。目的就是為了加深對API610規(guī)范的了解，從運用的角度去了解規(guī)范的要求。API610規(guī)范涵蓋的離心泵包括18種構外型式，在此只引見單級懸臂式離心泵中臥式的OH1和OH2型。即按API第10版設計單級懸臂式離心泵OH1型和OH2型。但由于此內容也是很多的，只想引見其中的主要留意點。API610規(guī)范第8、9、10版演化過程API610是美國石油學會為

2、石油、重化學和天然氣工業(yè)用的離心泵而制定的規(guī)范，經過幾版的修正、補充和完善，已成為美國石化工業(yè)的用戶和泵制造廠之間共同根據(jù)的規(guī)范 .美國石油學會對API610第7版做了較大的修正，添加了很多內容。于1995年8月公布了API610第8版,雖只是美國石油學會的規(guī)范，但得到了世界的公認，各國類似的規(guī)范根本上都被API610第8版替代。API610規(guī)范第8、9、10版演化過程國際規(guī)范化委員會ISO/TC115泵技術委員會SC3分會和ISO/TC67技術委員會SC6分會于2003年1月起草了ISO09規(guī)范討論稿，是以API610第9版由美國石油學會發(fā)布。2004年10月美國規(guī)范化委員會公布了ANSI/

3、API610第10版等同ISO09國家規(guī)范，這樣API610第10版就成為美國石油學會、美國國家和ISO的三重規(guī)范。 主 要 內 容第一章、編制單位及書寫格式的區(qū)別第二章、適用范圍和術語的區(qū)別第三章、根本設計的區(qū)別及留意點第四章、輔助設備的區(qū)別及運用留意點第一章 編寫單位及書寫格式1.1 編寫單位 API610第8版是由美國石油學會起草，主要代表了用戶對泵制造廠提出要求。 API610第9、10版是由ISO/TC115泵技術委員會SC3分會和ISO/TC67技術委員會SC6分會結合起草。除了代表用戶對泵制造廠提出要求外，也反映出泵制造廠的要求。1.2 書寫格式 API610第9、10版是由IS

4、O起草的，是按ISO/IEC導那么第3部分“國際規(guī)范的構造和編寫規(guī)那么編寫的。 API610第8版是按API的編寫格式編寫的。This chapter is end. Thank you!第二章 適用范圍及術語的區(qū)別2.1 適用范圍 API610第9、10版規(guī)定本規(guī)范不適用無密封離心泵，而第8版沒有此規(guī)定。2.2 術語和定義2.2.1 術語的區(qū)別 術語的數(shù)量有變化。第10版有59個術語，第9版有60個術語，第8版有57個術語。第9、10版相對第8版，取消了第8版中的比重、節(jié)流襯套兩個術語，添加了基準標高、公稱管徑、見證(目擊)等術語。2.2.2 幾個關鍵術語的解釋1.最小延續(xù)穩(wěn)定流量：在不超出

5、本規(guī)范所規(guī)定的振動限定下泵可以任務的最小流量。2.最小延續(xù)熱限制流量：泵可以維持任務而其運轉不致被泵抽送液體的溫升所損害的最小流量。3.必需汽蝕余量：經過賣方用水進展實驗來確定的導致?lián)P程下降3%對多級泵而言是首級揚程的汽蝕余量。4.有效汽蝕余量：由買方根據(jù)該泵安裝液體在額定流量和正常抽送溫度下確定的汽蝕余量。5.允許任務區(qū)：泵被允許的任務區(qū)域，這一區(qū)域是根據(jù)振動處在國際規(guī)范的上限之內，或根據(jù)溫升，或根據(jù)其它限制而劃定，允許任務區(qū)由制造廠規(guī)定。6.優(yōu)先任務區(qū)：在該區(qū)域內，泵的振動處于本規(guī)范的根本限制之內。2.3 分類和型號1.對18種構外型式，第9、10版皆給出了每種構外型式的定義，而第8版只給

6、出了18種構外型式，沒給定義。2.第9、10版規(guī)定了有3種構外型式即OH1、OH4、OH5屬于不符合本規(guī)范一切要求的泵型；在第 8版沒有指明，它是規(guī)定：對于運用條件不超越以下界限中任何一條的不易燃、無危險的介質可以不到達本規(guī)范的一切要求，但必需在運用壽命、資料、軸剛度、機械密封、軸承、輔助管路等六個方面到達本規(guī)范要求。運用條件界限是：最大吐出壓力：1.9MPa；最大吸入壓力：0.5MPa；最高泵送介質速度：150；最高轉速：3600r/min；最大葉輪直徑(懸臂泵：330mm。This chapter is end. Thank you!第三章 根本設計的區(qū)別及留意點3.1 概述的區(qū)別及留意點

7、3.1.1 區(qū)別1.第8版規(guī)定：本規(guī)范所涵蓋的設備該當設計和制呵斥運用壽命至少為20年不包括規(guī)定的易損件延續(xù)運轉壽命至少為3年；第9、10版壽命沒變，但給出：運用條件苛刻、誤操作和不正常的維護都會降低壽命。2.第9、10版比第8版添加了買方該當規(guī)定該泵能否可作為液力回收透平機用，以及附錄C能否適用。3.第9、10版比第8版添加了：除非另有規(guī)定，基準面應是臥式泵的軸中心線，立式管道泵的泵吸入口中心線，以及立式懸吊式泵根底的頂部。4.增大葉輪與隔舌之間的間隙條件，第8版規(guī)定是：單級揚程200m、單級功率225kW以上；而第9、10版規(guī)定：轉速高于3600r/min、單級功率300kW以上。5.第9

8、、10版比第8版添加了：整體齒輪箱驅動泵，也可以不把泵設計成無需裝配吸入管路或吐出管路、或挪動驅動機即可撤除轉子或內部零件的方式。6.第9、10版規(guī)定：設備、包括一切的輔助設備應設計成在戶外安裝的方式，賣方應提出對設備采取的維護要求；第8版規(guī)定：買方應提出設備是裝在室內還是戶外。3.1.2 設計中的留意點1.汽蝕余量 賣方應該在數(shù)據(jù)單上規(guī)定出泵在額定流量和額定轉速下保送水時的水溫低于65必需汽蝕余量NPSHR。對水以外的液體例如烴類的必需汽蝕余量不能用降低系數(shù)或修正系數(shù)的方法規(guī)定。 除了規(guī)定的NPSHA外，買方該當思索一個適當?shù)腘PSH平安余量。NPSH平安余量是一個 超越泵的必需汽蝕余量的N

9、PSH，通常希望有一個任務NPSH平安余量，這個任務NPSH平安余量足以在一切流量下從最小延續(xù)穩(wěn)定流量到最大預期運轉流量維護泵免遭回流、脫流，以及汽蝕引起的損壞。賣方該當根據(jù)詳細的泵型和預定的運用條件磋商一個NPSH平安余量的引薦值。 在確定有效汽蝕余量時，買方和賣方該當弄清最小延續(xù)穩(wěn)定流量與泵的汽蝕比轉速之間的關系，普通說來，以與泵的最正確效率點流量的百分數(shù)表示的最小延續(xù)穩(wěn)定流量值隨汽蝕比轉速的添加而添加。但是，其它要素諸如泵的能級常指每級揚程和水力設計、保送的液體，以及NPSH平安余量也會影響到泵在較寬流量范圍內良好地運轉的才干。研 制能勝任小流量工況運轉的泵設計是一項正在開展中的技術。選

10、擇汽蝕比轉速大小和NPSH平安余量時，該當思索現(xiàn)有的工業(yè)程度和制造廠閱歷。 除非另有規(guī)定，基準面應是臥式泵的軸中心線、立式管道泵的吸入口中心線，以及立式懸吊式泵根底的頂部。2.穩(wěn)定、延續(xù)下降的揚程曲線 對于一切運用條件，泵最好是具有穩(wěn)定的揚程/流量曲線即到關死點為止，揚程曲線呈延續(xù)上升狀。假設買方規(guī)定是并聯(lián)運轉 那么曲線上的揚程上升量至少該當是額定流量點揚程的10。假設采用在吐出口加孔板作為實現(xiàn)直到關死點為止使揚程曲線呈延續(xù)上升的手段，那么應在報價單上注明。3.優(yōu)先選用的任務區(qū) 對于一切運用條件，泵最好是具有穩(wěn)定的揚程/流量曲線即到關死點為止，揚程曲線呈延續(xù)上升狀。假設買方規(guī)定是并聯(lián)運轉，那么

11、曲線上的揚程上升量至少該當是額定流量點揚程的10。假設采用在吐出口加孔板作為實現(xiàn)直到關死點為止使揚程曲線呈延續(xù)上升的手段，那么應在報價單上注明。 該當給泵一個優(yōu)先選用的任務區(qū)，此任務 區(qū)位于所提供葉輪的最正確效率點流量的70120區(qū)間內。額定流量點應位于所提供葉輪最正確效率點流量的80110區(qū)間內。 為優(yōu)先任務區(qū)確定詳細范圍和給額定流量點定位的目的并不是想要誘使人們去開發(fā)更多規(guī)格數(shù)目的小泵或是排斥運用高比轉速泵。對那些已確知在規(guī)定區(qū)間以外的流量點任務得令人稱心的小泵，和對優(yōu)先任務區(qū)比規(guī)定任務區(qū)間狹窄的高比轉速泵，假設適宜的話，在提出報價單時也應把這兩種泵同時列上，并且把他們的優(yōu)先任務區(qū)明晰地標

12、示在報價單曲線上。該當按照附錄A中的規(guī)定計算泵的比轉速。 所提供的泵的最正確效率點最好位于額定流量點和正常流量點之間。4.大型泵的振動要求 單級揚程超越200m和單級功率超越225KW300hp的泵能夠需求特殊措施來減小葉輪葉片經過導葉或隔舌所產生的頻率振動和小流量時的低頻振動。對于這類泵，導葉或蝸舌與葉輪葉片外圓周之間的徑向間隙至少該當為最大葉輪葉尖半徑的3%對于導葉式泵和最大葉輪葉片尖半徑的6%對于蝸殼式泵。最大葉輪葉尖半徑是指可以用在泵殼內的最大葉輪的半徑見5.1.6。百分比間隙按下式計算： P=100R2-R1/R1 式中： P=百分比間隙； R2=蝸殼半徑或導葉進口導葉頭部的 半徑；

13、 R1=最大葉輪葉片尖的半徑。 本節(jié)所包括的泵的葉輪，在發(fā)貨前，賣方為到達規(guī)定的性能，采取鉗工修銼葉片或V型切割葉片的方法進展水力性能的修正，并經實驗確認。賣方應把這些修正按9.3.4.1節(jié)的規(guī)定構成文件，并通告買方。 任務轉速高于3600r/min，單級功率在300kW400hp以上的泵甚至能夠需求更大的間隙和其它特殊的構造特點，對于這類泵，該當由買方和賣方共同商定特殊要求，把對各種詳細泵型的實踐運轉閱歷思索進去。3.2 設計中對泵型的留意點 表1中所列的泵型具有特殊設計的特點，而且只當買方有規(guī)定時和制造廠以證明對這類有勝利閱歷時才可提供。表1列出了對這些泵需求特殊思索的要點，并在括號內給出

14、與本規(guī)范相關的子條款。表1 幾種特定泵型的特殊設計要點泵型要求特殊考慮的要點共軸式泵(葉輪裝在電機軸上)，OH51）電機結構（6.1）2）抽送溫度高時的電機軸承和繞組溫度3）密封拆解（5.8.2）剛性聯(lián)軸器驅動的立式管道泵，OH41）電機結構（6.1）2）轉子剛性（5.6.9）3）用輸送介質潤滑的導向軸承（5.10.1.1）4）軸在密封部位的徑向跳動（5.6.8，5.8.5）續(xù)上表3.3 壓力泵殼3.3.1 區(qū)別 第9、10版與第8版對此規(guī)定的區(qū)別很大，主要有幾下幾個方面。1.第9、10版規(guī)定了最大吐出壓力的計算方法：最大吐出壓力為最大允許任務壓力再加上10%臥式、底腳安裝式的懸臂泵，OH11

15、）壓力等級（5.3.5）2）中心線支撐式的泵殼(5.3.11)兩級懸臂泵1）轉子剛性（5.6.9）雙吸懸臂泵1）轉子剛性（5.6.9）（多級）單泵殼節(jié)段式泵，BB41）壓力密封（5.3.3，5.3.10）2）拆卸（5.1.27）裝在內部的機械密封(無可拆式密封壓蓋)1）密封的拆卸（5.8.2） 的壓差，10%的壓差是思索揚程的提高、轉速瞬時提高和實驗誤差。2.第9、10版規(guī)定：壓力殼體的設計應按剛度設計，在同時接受最大允許任務壓力和對應的溫度和兩倍的允許管口負荷下，殼體的變形不能呵斥密封面漏瀉或轉動件與靜止件接觸；殼體的強度是次要的，壓力殼體的強度計算應滿足其拉伸應力不該當超出最大規(guī)定溫度時資

16、料最低抗拉強度極限的0.25倍，對于鑄件還要乘以相應的鑄件系數(shù)。3.軸向剖分式構造泵的適用條件沒變，但在第9、10版中規(guī)定，賣方有超出這些條件的勝利的設計閱歷，可以提出采用軸向剖分式構造，買方應予思索。4.泵體銜接螺栓的計算方法，第9、10版新添加了應使螺栓擰緊到產生大于設計拉伸應力的拉應力，其值應在資料屈服極限強度的0.7倍范圍之內。5.第9、10版規(guī)定：與齒輪箱成一整體的泵OH6壓力泵殼也可設計成雙重壓力等級，而第8版中沒有此內容。3.3.2 設計中需留意的問題1.在同時接受最大允許任務壓力和對應的溫度和表4中列出的作用到每個管口上兩倍的允許管口負荷的最壞組合的情況下，做到運轉無走漏或轉動

17、部件與靜止部件之間無接觸。2.任何資料的壓力泵殼設計中運用的拉伸應力不該當超出最大規(guī)定任務溫度時資料最低抗拉強度極限的0.25倍，對于鑄件，應乘以表2見下頁中所列的相應鑄件系數(shù)。在報價單中，制造廠還該當闡明資料性能以及所用鑄件系數(shù)的來源(例如ASTM規(guī)范)。3.除非另有規(guī)定，立式懸吊式泵、雙殼泵、整體齒輪驅動泵OH6型，以及臥式多級泵3級或3級以上的泵可以設計成雙壓力等級的方式。假設買方規(guī)定的話，吸入部位應設計成具有和吐出部位一樣的最大允許任務壓力的方式。買方該當思索在這種泵安裝的吸入側安裝平安閥。4.除非另有規(guī)定，假設規(guī)定的工況屬于以下情況之一者，那么必需運用徑向剖分泵殼的泵：a) 假設抽送

18、溫度超越200假設泵能夠遭到熱沖擊，那么該當思索更低的溫度極限；b) 在規(guī)定的抽送溫度下抽送相對密度小于0.7的易燃或危險液體；c) 在額定吐出壓力超越10000kPa條件下抽送易燃或危險液體。表2 鑄件系數(shù)非破壞性試驗的型式鑄件系數(shù)外觀磁粉檢驗/或液體赭色滲透試驗0.8抽樣X射線檢驗0.9超聲波檢驗0.9全部X射線檢驗1.03.4 管口和壓力泵殼接頭3.4.1 區(qū)別1.第9、10版只比第8版添加了對法蘭盤光潔度執(zhí)行ASME B16.5和ASME B16.47的要求。2.第9、10版比第8版添加了按附錄F的方法比按允許管口負荷的方法會使軸的不對中增大50%。3.4.2 設計中需留意的問題1.管

19、口和壓力泵殼上其它接頭的孔口都應采用規(guī)范的管徑。不該當采用DN32、65、90、125、175和225的孔口。2.假設有規(guī)定，可以采用符合GB/T 7307的圓柱形螺紋。假設采用圓柱形螺紋，那么該當運用一 個平面墊圈來密封接頭。接頭凸臺該當具有適宜于墊圈密封的機械加工的平面圖1。圖1 適宜于墊圈密封的機械加工平面用于采用圓柱形管螺紋時3.在買方接口接頭處，運用機械加工的和雙頭螺柱銜接的接頭需求買方贊同。假設買方贊同運用，這些接頭該當符合ISO7005-1或ISO7005-2的車平端面和鉆孔加工的要求。雙頭螺栓和螺母應以安裝好的型式提供。每個雙頭螺栓兩端開場的1.5扣螺紋該當切削掉。 3.5 轉

20、子3.5.1 區(qū)別1.第9、10版規(guī)定葉輪該當是整體鑄件、鍛件或焊合件,第8版焊合葉輪需求有買方的特別同意。2.第9、10版添加了軸與密封軸套的配合應采用G7/h6。3.第9、10版添加了軸上能夠被定位螺釘損壞的部位應車出空刀槽。4.第9、10版添加了單級和兩級泵的轉子應設計成它的第一階干撓曲臨界轉速至少高于泵最高延續(xù)任務轉速的20%。3.5.2 轉子的留意點 葉輪該當有實心的輪轂。假設葉輪輪轂型芯的空間用金屬熔點不低于260對鑄鐵資料和金屬熔點不低于540對鑄鋼資料，那么輪轂可鑄有空心的。注： 充填空心葉輪輪轂的目的是為了在用熱裝法裝配葉輪時，盡量減少對任務人員的危害。3.6 耐磨環(huán)和運轉間

21、隙3.6.1 區(qū)別 第9、10版添加了對于有非常低咬合趨勢的非金屬耐磨環(huán)，賣方可建議采用低于表5最小運轉間隙。 3.6.2 需求留意的問題1.徑向運轉間隙用來限制內部走漏，必要時可包括軸向運轉間隙。但不該當運用葉輪輔助葉片或嚴密的軸向間隙來平衡軸向推力。泵殼內部該當裝有可改換的耐磨環(huán)。葉輪該當有整體的耐磨外表或可改換的耐磨環(huán)。2.由可硬化資料制造的摩擦副耐磨外表該當具有至少50布氏硬度的差，除非靜止的和旋轉的耐磨外表都具有至少是400的布氏硬度。3.7 機械密封3.7.1 區(qū)別1.第9、10版規(guī)定機械密封系統(tǒng)應按照ISO21049API682的要求，將第8版中如機械密封不采用API682的一切

22、條款全取消了。2.第9、10版將第8版中規(guī)定的機械密封旋轉件與密封腔孔和壓蓋孔之間的最小半徑間隙3mm的規(guī)定取消。3.7.2 留意點 填料密封在新規(guī)范中不再提出!3.8 動力學3.8.1 區(qū)別3.8.1.1 平衡、軸承及軸承箱1.第9、10版將第8版中規(guī)定的葉輪、平衡鼓及類似的主要旋轉零部件應該動平衡到達ISO1940的G1.0級變?yōu)闆]有規(guī)定時為G2.5級2.第9、10版中提出每根軸上兩個徑向軸承和一個雙作用的軸向推力軸承支承。3.第9、10版規(guī)定軸承裝在軸承套上需經過買方同意，而第8版規(guī)定軸承必需直接裝在軸上，軸承套是不允許的。4.第9、10版添加了假設載荷超越了成對角接觸球軸承的負荷才干，

23、可采用可替代的滾動軸承組，而第8版規(guī)定此時只能采用推力軸承。5.第9、10版添加了強迫光滑的流體動壓軸承應布置成盡量減少泡沫構成，排油系統(tǒng)應堅持油位和泡沫低于軸端密封。6.關于軸承油池的冷卻方式，第9、10版規(guī)定最好運用冷卻盤管，水冷套應設計成冷卻油池，而不能直接冷卻軸承外環(huán)，注：冷卻軸承外環(huán)會減少軸承內間隙，并導致軸承失效。3.8.1.2 光滑及資料1.第9、10版添加了也可采用光滑脂，光滑脂的壽命在200025000時，應采取措施給運轉中的軸承注入光滑脂，并有效地排處舊的或多余的光滑脂，賣方還應規(guī)定重入光滑脂的時間間隔；在壽命長于25000時，不用采取注脂的措施。2.第9、10版添加了暴露

24、于泵送液體中的墊片和O型圈的資料規(guī)范應在報價書中標志出，如選用O形圈其限定的運用范圍應符合ISO21049的規(guī)定。3.第9、10版在附錄H中添加了非金屬磨損零件的資料和管路資料，詳見第9、10版的附錄H的表H.4和表H.5。4.第9、10版添加了假設有規(guī)定，買方和賣方之間協(xié)商的涂層方式應適用于葉輪和其它泵送液體流經的零件，以減少腐蝕。假設涂層用于轉動零件，在做涂層之后應進展平衡檢驗，平衡過程和涂層的順序該當經過協(xié)商，在數(shù)據(jù)表的備注部分該當闡明這些涂層要求。為了減少對業(yè)已涂層外表的平衡校正，轉動零件在涂層之前應進展平衡檢驗，涂層后的平衡檢驗，假設修復的涂層面積小，修復后可以不再進展最后的平衡檢驗

25、。3.8.2 動力學中需留意的問題1.離心泵的振動隨著流量而變，通常在最正確效率點流量附近其值最小，并且隨著流量的增大或減少而添加。從最正確效率點流量起振動隨流量的變化取決于泵的能量密度比能、比轉速及汽蝕比轉速。通常，振動的變化隨能量密度的添加、比轉速增大和汽蝕比轉速增大而添加。2.根據(jù)這些規(guī)律，離心泵的任務流量范圍可以分成兩個區(qū)，一個稱為“最正確效率區(qū)或“優(yōu)先任務區(qū)，在此區(qū)內，泵表現(xiàn)出低振動，另一個稱為“允許任務區(qū)，此區(qū)以這樣的流量點來確 確定，即在此區(qū)內的流量下泵的振動較高，但依然是“可以接受的程度。除振動之外的其它幾種要素，例如，溫升隨著流量減少而增大，或必需汽蝕余量隨著流量增大而增大，

26、這兩個要素能夠會決議“允許任務區(qū)變得更窄。詳細可見API610第10版的5.1.14。3.允許的任務區(qū)應在報價單中闡明。假設允許任務區(qū)遭到振動以外要素的限制，那么這個要素也應在報價單中予以闡明。4.假設零件的D/b比不小于6.0，零件平衡可以在一個平面上進展。5.假設有規(guī)定，葉輪、平衡鼓及類似的主要旋轉部件該當進展到GB/T 9239 G1級的規(guī)定的動平衡。6.運用現(xiàn)代平衡機，使裝在平衡芯軸上的零部件可平衡到ISO1940-1 G1級甚至更小的值，這要視該部件的質量而定，以及用剩余不平衡量的校核來驗證該部件的不平衡量是可以做到的。但是，與小于ISO1940-1 G2.5級不平衡量關聯(lián)的質量偏心

27、距e甚小例如，對于一個想在3600r/min下運轉的部件來說，G1.0級會得出e=1.78m，以致于假設該部件經過裝配和重裝，此質量偏心距就不能堅持。因此，零部件的平衡等級低于G2.5時，平衡等級就無法反復再現(xiàn)。7.每根軸均應由兩個徑向軸承和一個雙作用的 軸向推力軸承支承，此雙作用軸向軸承可與兩個徑向軸承中的一個組合或不組合運用。軸承應該采用以下組合中的一種：徑向滾動軸承和滾動推力軸承、流體動壓徑向軸承和滾動推力軸承、或者流體動壓徑向軸承和推力軸承。除非另有規(guī)定，軸承的型式及組合應按表9中規(guī)定的界限或根據(jù)用戶的規(guī)定選用。8.為了防止脆裂缺點，低溫作業(yè)的構造資料該當適宜于本規(guī)范和其它要求中規(guī)定的最低設計金屬溫度。買方和賣方應就運用、維護、運輸、安裝、試運轉以及實驗期間能夠出現(xiàn)的情況所需求采取的特殊措施進展協(xié)商。9.賣方在規(guī)定制造方法、焊接工藝、以及鋼制承壓零件資料的選擇此資料處在塑性-脆性轉變溫度之下運用時，必需遵照以獲得的勝利的設計閱歷。由于公認的各種規(guī)范上給出的資料許用應力皆是根據(jù)資料的最小伸應力，沒有把資料的不脫氧、半鎮(zhèn)靜、全鎮(zhèn)