離心泵在煉油及化工廠中的應(yīng)用第二部分

離心泵在煉油及化工廠中的應(yīng)用2023/3/272§2石油化工工業(yè)中應(yīng)用的離心泵按API610石油化工工業(yè)中應(yīng)用的離心泵的型式如下表所示:2023/3/273左側(cè)為FLOWSERVE生產(chǎn)的ANSI和ISO流程泵《OH1》,右側(cè)為SULZER生產(chǎn)的AUP1型泵《OH1》、2023/3/275下圖為ITT-GLOUDS生產(chǎn)的OH1型泵的結(jié)構(gòu)剖面圖2023/3/276§2石油化工工業(yè)中應(yīng)用的離心泵2)OH2型中心線安裝式單級懸臂泵稱為厚OH2型泵。它們具有單獨(dú)軸承箱緩沖操作過程中施加在泵軸上的所有力且保持轉(zhuǎn)子位置。此種泵安裝在底座上且由撓性聯(lián)軸器聯(lián)接到其驅(qū)動機(jī)上。API610的示意圖這種泵型通常做成頂進(jìn)頂出的結(jié)構(gòu)型式以方便接管和布置。

2023/3/277下圖為ITT-GLOUDS生產(chǎn)的OH2型泵的結(jié)構(gòu)剖面圖2023/3/279國產(chǎn)AY型單級懸臂泵2023/3/2710下圖為將端進(jìn)改為頂進(jìn)的示意。2023/3/27113)OH3型泵:具有獨(dú)立軸承座的立式成一線的單級懸臂泵稱為厚OH3型泵。它們具有一個與泵成整體的軸承箱緩沖所有的轉(zhuǎn)子載荷。驅(qū)動機(jī)安裝在與泵成一整體的支座上。泵與其驅(qū)動機(jī)通過撓性聯(lián)軸器連接。API610的示意圖

2023/3/2713OH3型泵的外形及結(jié)構(gòu)左側(cè)為FLOWSERVE生產(chǎn)的《OH3》泵.2023/3/2714OH3型泵的外形及結(jié)構(gòu)下圖為SULZER公司生產(chǎn)的OH3型泵的外形及結(jié)構(gòu)、2023/3/2715

4)OH4型泵:剛性聯(lián)軸器傳動的立式管道單級懸臂泵稱為OH4型泵。剛性聯(lián)軸器傳動泵的軸由剛性聯(lián)軸器聯(lián)接到驅(qū)動軸上。(不符合本國際標(biāo)準(zhǔn)的所有要求）。

API610的示意圖2023/3/2717左側(cè)為FLOWSERVE生產(chǎn)的《OH4》泵,右側(cè)為EBARA生產(chǎn)的LPWINLINE型泵《OH4》、2023/3/27185)OH5型泵:共軸式立式管道單級懸臂泵稱為OH5型泵。共軸式泵的葉輪直接安裝在驅(qū)動軸上。（不符合本國際標(biāo)準(zhǔn)的所有要求）。

API610的示意圖2023/3/2719下圖為FLOWSERVE生產(chǎn)的WM2,WM泵《OH5》2023/3/27216)OH6型泵:與高速齒輪箱成一整體的單級懸臂泵稱為OH6型泵。此類泵具有一與泵成整體的增速齒輪箱。葉輪直接安裝在齒輪箱的輸出軸上。齒輪箱與泵之間無聯(lián)軸器，但是，齒輪箱由撓性聯(lián)軸器連接到其驅(qū)動機(jī)上。這類泵可以是立式或臥式。

API610的示意圖。2023/3/2722下圖為SUNDYNE公習(xí)生產(chǎn)的OH6型泵。2023/3/2723軸向剖分式BB1型泵下圖左側(cè)為SULZER生產(chǎn)的泵《BB1》,右側(cè)為SULZER生產(chǎn)的兩端支承水平剖分泵《BB1》。2023/3/2725徑向剖分式BB2型泵。8)BB2型泵:徑向剖分式單級或兩級兩端支承泵稱為BB2型泵。API610的示意圖2023/3/2726軸向剖分式多級泵稱為BB3型泵下圖左側(cè)為FLOWSERVE生產(chǎn)的泵《BB3》,右側(cè)為SULZER生產(chǎn)的兩端支承水平剖分多級泵《BB3》。2023/3/2729徑向剖分式單殼泵稱為BB4型泵10)BB4型泵徑向剖分式多級兩端支承單殼泵稱為BB4型泵。這類泵也可稱為節(jié)段式泵、分節(jié)式泵或拉桿泵。在每一部分之間有潛在的泄漏通道。

API610的示意圖

2023/3/2730徑向剖分式單殼泵稱為BB4型泵下圖左側(cè)為FLOWSERVE生產(chǎn)的泵《BB4》,右側(cè)為SULZER生產(chǎn)的兩端支承水平剖分單級泵《BB4》。2023/3/2731徑向剖分式多級雙層殼體泵稱為BB5型泵11)BB5型泵徑向剖分式多級兩端支承雙層殼體泵稱為BB5型泵。

API610的示意圖

2023/3/2732徑向剖分式多級雙層殼體泵稱為BB5型泵這種筒型泵有兩種內(nèi)殼形式，一種是水平剖分蝸殼式，一種是節(jié)段式擴(kuò)壓噐型，各有優(yōu)缺點(diǎn)都有實(shí)際應(yīng)用。下圖是FLOWSERVE公司的二種泵型。2023/3/2733水平剖分蝸殼式的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是：有寬廣的高效區(qū)，效率曲線平坦，拆裝方便，能保持動平衡精度，自身能平衡軸向力，第一級葉輪可做成雙吸式，提高汽蝕余量，殼體剛性好。缺點(diǎn)是徑向力不平衡，內(nèi)殼直徑大，暖泵時間長，溫度改變時內(nèi)殼不對中的可能性大。節(jié)段式擴(kuò)壓噐型的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是，內(nèi)芯直徑小，內(nèi)部為圓形，清洗方便，導(dǎo)葉上有六條以上通道徑向力平衡好。有單獨(dú)的密封室，內(nèi)件可在不裝密封時安裝，轉(zhuǎn)子可精確對中。工業(yè)應(yīng)用中多數(shù)采用節(jié)段式擴(kuò)壓噐型的內(nèi)殼。，2023/3/2734徑向剖分式多級雙層殼體泵稱為BB5型泵下圖是SULZER公司生產(chǎn)的筒型泵。(HPcp型)2023/3/2735SULZER公司生產(chǎn)的擴(kuò)壓噐型筒型泵SULZER公司生產(chǎn)的擴(kuò)壓噐型筒型泵2023/3/2736外殼體及內(nèi)殼體組合

SULZER公司生產(chǎn)的筒型泵2023/3/2737徑向剖分式多級雙層殼體泵稱為BB5型泵下圖是SULZER公司生產(chǎn)的筒型泵(CGS型)2023/3/2738CGS雙層殼體泵2023/3/2739IDP生產(chǎn)的輕型雙殼體泵下圖是FLOWSERVE生產(chǎn)的內(nèi)殼為徑向剖分的WXB雙殼體泵。2023/3/2740IDP生產(chǎn)的輕型雙殼體泵這種雙殼體的多級泵是FLOWSERVE公司IDP品牌的一種雙殼體泵，它對於水力性能適合節(jié)段式多級泵，而按標(biāo)準(zhǔn)要求采用雙殼體泵的情況，它相對輕便，成本較低。適合於某些溫度不高，而介質(zhì)要求雙殼體泵的情況。煉油廠某些輸送溶劑及輕烴的小流量、高揚(yáng)程泵可選擇這種雙殼體泵。IDP公司生產(chǎn)的這種WXB型多級徑向剖分節(jié)段式擴(kuò)圧噐型內(nèi)殼體，串聯(lián)分布的葉輪，由平衡鼓來平衡軸向推力。在煉油廠中常被稱為輕型雙殼體泵。2023/3/2741SULZER公司的幾種泵型SULZER公司的幾種泵型2023/3/2742徑向剖分?jǐn)U壓噐型內(nèi)殼多級泵徑向剖分?jǐn)U壓噐型內(nèi)殼多級泵2023/3/2743立式懸吊泵12)API610規(guī)定了從VS1到VS7共七種立式懸吊泵，在煉油化工廠中較少應(yīng)用。這七種泵分別是；(1)

VS1型泵:通過排水管排液的濕坑，立式懸吊單殼導(dǎo)流泵稱為VS1型泵。(2)

VS2型泵:通過排水管排液的濕坑，立式懸吊單殼渦流泵稱為VS2型泵。(3)

VS3型泵:通過排水管排液的濕坑，立式懸吊單殼軸流泵應(yīng)稱VS3型泵。(4)

VS4型泵:立式懸吊單殼渦流長軸油池泵稱為VS4型泵。(5)

VS5型泵:立式懸臂油池泵稱為VS5型泵。(6)

VS6型泵:雙殼立式懸吊導(dǎo)流泵稱為泵型VS6。

2023/3/2744(7)VS7型泵:雙殼立式懸吊渦流泵稱為VS7型泵。下面為幾種典型的VS泵.VS4:2023/3/2745磁力驅(qū)動泵API685MDP(13)在石油化工廠中某些特殊介質(zhì)要求采用無密封泵，主要是磁力驅(qū)動泵和屏蔽泵?！都锤鶕?jù)API685的MDP和CMP》磁力驅(qū)動泵:《MDP》下圖為典型剖面。2023/3/2746磁力驅(qū)動泵API685MDP上頁圖示為單級臥式泵的典型結(jié)構(gòu)，端進(jìn)頂出，在葉輪的后部軸端固定了內(nèi)磁鋼，它和電機(jī)軸連接的外磁鋼之間有隔離套這三者組成了永久磁鐵聯(lián)軸器。內(nèi)外磁鋼上均有永久磁鐵，當(dāng)外磁鋼在電機(jī)帶動下旋轉(zhuǎn)時，內(nèi)磁鋼則在磁通量的作用下被驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。下圖為國外生產(chǎn)的磁力驅(qū)動泵。。2023/3/2747屏蔽泵API685CMP泵API685的另一種型式的無密封泵稱為CANNEDPUMP，即是屏蔽泵，下圖為SULZER公司生產(chǎn)的API685OHCPump(API685CannedMotorPump)2023/3/2748屏蔽泵API685CMP泵下圖所示的各種結(jié)構(gòu)的屏蔽泵是日本日機(jī)裝公司的產(chǎn)品。右圖為反向環(huán)琉型，左圖為高溫型。2023/3/2749屏蔽泵API685CMP泵右側(cè)為液管路立式，左圖為高熔點(diǎn)型。2023/3/2750屏蔽泵API685CMP泵此圖為日機(jī)裝公司生產(chǎn)的化工用屏蔽泵《基本型》2023/3/2751屏蔽泵API685CMP泵下圖為日機(jī)裝公司生產(chǎn)的API685屏蔽泵的典型結(jié)構(gòu)。2023/3/2752屏蔽泵的原理。1》泵與屏蔽電動機(jī)聯(lián)成一整體,無軸封，絕對不漏《故又稱無填料泵》2》電動機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子《有時僅定子》用非磁性的耐腐蝕的簿壁筒《屏蔽套》與介質(zhì)隔絕《屏蔽套厚度要求薄否則電動機(jī)効率低》，材料為1Cr18Ni9Ti,Cr18Ni12Mo2Ti等不銹鋼，厚度為0.3-0.8毫米，用氬弧焊焊接而成，以保證轉(zhuǎn)子和定子不受介質(zhì)的侵蝕。3》軸承由自身潤滑和冷卻《如輸送高溫液體，則泵與電動機(jī)之間設(shè)有隔熱屏和配冷卻器》。日機(jī)裝公司屏蔽泵的典型結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)：1)殼體中心線支撐：設(shè)計(jì)圧力40Bar加3毫米腐蝕傳裕量。2)殼體法蘭按ASME/ANSI可承受API685規(guī)定的允許力和力矩的4倍。3)自動推力平衡設(shè)施：通過專門設(shè)計(jì)的推力圈自動平衡葉輪產(chǎn)生的軸向推力。4)液體溫度監(jiān)測：用PT100或PTC5)電機(jī)繞組的溫度監(jiān)測：采用C級絕緣允許液體溫度高達(dá)180℃而不需冷卻。6)E—監(jiān)測器：在泵運(yùn)轉(zhuǎn)時可指示轉(zhuǎn)子的軸向及徑向位置、在LED屏上顯示防止繞組燒壞和故障停機(jī)。2023/3/2753屏蔽泵API685CMP泵圖示為E---監(jiān)測器的結(jié)構(gòu)及外形2023/3/2754屏蔽泵API685CMP泵下圖為E—監(jiān)測器在泵上的位置及監(jiān)測轉(zhuǎn)子位置《軸向及徑向》的示意圖2023/3/2755屏蔽泵API685CMP泵日機(jī)裝公司生產(chǎn)的屏蔽泵除基本型HN外，還有高溫型HT帶冷卻,泥漿分離型HS,反向環(huán)流型HQ，高熔點(diǎn)型HB帶保溫夾套，自吸型DN及液管路立式等，除了單級以外還有雙級和多級泵，下圖為雙級和多級泵的外形。2023/3/2756屏蔽泵API685CMP泵日機(jī)裝的屏蔽泵除了E—監(jiān)測噐以外，還有P---監(jiān)測器，監(jiān)視泵功率消耗，當(dāng)泵乾轉(zhuǎn)《耗功最低》流量超限《功率超大》可報警或停機(jī)。還有軸承監(jiān)測器。下圖為功率監(jiān)測器。2023/3/2757屏蔽泵API685CMP泵軸承監(jiān)測器。2023/3/2758本節(jié)中介紹了按API610及API685所規(guī)定的煉油及石油化工廠常采用的離心泵的型式，此外在石油化工廠中還采用了其它型式的泵常用的有齒輪泵，螺桿泵，電動往復(fù)泵,柱塞泵,隔膜泵等，也有相應(yīng)的API標(biāo)準(zhǔn)予以規(guī)范。在石油化工廠中離心泵應(yīng)用最為普遍。常用的結(jié)構(gòu)型式為OH2,BB2,BB5,

其次是,OH6,BB4,BB3.OH-----OVERHUNGBB------BETWEENBEARINGVC------VERTICALSUSPENDED2023/3/2759§2石油化工工業(yè)中應(yīng)用的離心泵2)石油化工工業(yè)中離心泵適用標(biāo)準(zhǔn)的選擇(1)API610的一般情況：API610標(biāo)準(zhǔn)委員會由若干分委員會和若干執(zhí)行小組組成，API610由煉廠設(shè)備委員會(CRE)下屬的機(jī)械設(shè)備分委員會(SOME—SUBCOMMITTEEONMECHANICALEQUIPMENT)負(fù)責(zé)。該委員會通常由工程公司-承包商，泵制造廠，和煉油企業(yè)幾方的知名專家組成。負(fù)責(zé)制定計(jì)劃，征求意見，提出標(biāo)準(zhǔn)修改稿等，在API的官方網(wǎng)站上()可以查到每項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)活動，如會議，初步文件，記錄每項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的表決情況等。根據(jù)資料API610第一版於1954年10月公布，僅有15頁，只應(yīng)用於單級懸臂泵，以后每5-6年更新一次，到第8版時就有正文60頁，附錄146頁。根據(jù)報導(dǎo)API610的新版(11TH)己於2010年7月制定完成，并於2010年9月出版。但何時代替第10版尚未明確。1.API610從5TH到10TH的主要改變。下表列出了API610從5TH到10TH的主要改變。2023/3/2760API610的一般情況項(xiàng)目5THEd6THEd7THEd8THEd9TH/10THED泵型式對泵型式無限制對直聯(lián)，二級懸臂及雙吸懸臂需用戶認(rèn)可。在6TH上又加上節(jié)段式多級泵。管道泵要求剛性連接臥式腳支泵，剛性連接管道泵及嵌裝式機(jī)封泵要求用戶同意管道泵要求軸承架型。。如用戶同意或溫度＜150℃可以使用底腳安裝的泵。殼體設(shè)計(jì)圧力按最大使用圧力按最大使用圧力加上圧頭、和速度增高的裕量按最大使用圧力加上圧頭、和速度增高的裕量設(shè)計(jì)壓力不小於600psig無變化法蘭未規(guī)定壓力等級未規(guī)定壓力等級未規(guī)定壓力等級基於600psig的殼體設(shè)計(jì)壓力應(yīng)不低于300RF無變化2023/3/2761API610的一般情況項(xiàng)目5THEd6THEd7THEd8THEd9TH/10THEd殼體接頭外部承壓墊圈金屬對金屬的接頭采用可控制圧縮墊金屬對金屬的接頭采用可控制圧縮墊金屬對金屬的接頭采用可控制圧縮墊無變化螺栓螺栓型式不規(guī)定螺栓和螺母采用有頭螺栓(即單頭螺栓)螺栓和螺母采用有頭螺栓(即單頭螺栓)采用雙頭螺栓，單頭螺栓需用戶同意。無変化殼體安裝T＞350℉需采用中心缐支撐(176.7℃)T＞350℉需采用中心缐支撐(176.7℃)T＞350℉需采用中心缐支撐,殼體在底座安裝應(yīng)有足夠剛度使聯(lián)軸節(jié)端軸的位移符合要求。而且軸承箱不允許有支撐。臥式懸臂泵要求中心缐支撐，但用戶同意當(dāng)溫度T＜150℃(300℉)可用底腳支撐。2023/3/2762API610的一般情況項(xiàng)目5THEd6THEd7THEd8THEd9TH/10THEd殼體的輔助接口80SCH80SCH最小160SCH最小160SCH無變化殼體放空除非泵是自身放空則需要?dú)んw放空除非泵是自身放空則需要?dú)んw放空是否需設(shè)放空應(yīng)根據(jù)泵啟動時，防止泵喪失吸入能力的情況而定是否需設(shè)放空應(yīng)根據(jù)泵啟動時，防止泵喪失吸入能力的情況而定無変化軸同心度未規(guī)定加工和組裝時的TIR(TOTALINDICATORREADING)同心度規(guī)定為0.001inch

TIR同心度規(guī)定為0.001inch

TIR同心度規(guī)定為0.001inch

TIR無変化2023/3/2763新版API610的重點(diǎn)改変2.新版API610的重點(diǎn)改変。按照慣例新版API610將在兩年內(nèi)在世界范圍內(nèi)推行，對于采購泵的工程師必須對影響泵的可靠性的改變給予重視。A.對OH2,OH3懸臂泵軸剛度的導(dǎo)則。根據(jù)大量用戶及承包商意見，把軸的撓度指數(shù)作為評價是否真正符合API610的直觀的工具。下圖表示懸臂泵軸剛度的定義2023/3/2764新版API610的重點(diǎn)改変軸的撓度指數(shù)定義為Isf=L3/D4.下圖表示懸臂泵的撓度指數(shù)與泵的尺寸指數(shù)Kt的關(guān)系。Kt==Q(BEP)XTDH/N(轉(zhuǎn)速)，如果懸臂泵的Isf低於該缐則認(rèn)為合格，如高于該線20%用戶可以向制造廠提出質(zhì)詢

2023/3/2765新版API610的重點(diǎn)改変下表說明了三家煉廠的部分泵在改造前后《增大軸徑減小跨距》對平均維修時間的影響。煉廠更新造泵數(shù)量改造前維修次數(shù)改造前運(yùn)轉(zhuǎn)時間《月》改造后維修次數(shù)改造后運(yùn)轉(zhuǎn)時間《月》改造前平均維修間隔《月》改造后平均維修間隔《月》A161292,114115111646B9731,54832652088C191493,103104712147總計(jì)443516,674241,24819522023/3/2766新版API610的重點(diǎn)改変B.軸承系統(tǒng)；對OH2.OH3,BB1,BB2,BB3泵的軸承壽命進(jìn)行討論。過去API610要求單個軸承的壽命為25,000Hr(額定流量下),16,000Hr(最大徑向和軸向載荷下),而事實(shí)上整個軸承系統(tǒng)《包括徑向和止推軸承》的壽命遠(yuǎn)低於單個軸承，新版中提出了新的公式計(jì)算系統(tǒng)壽命，根據(jù)這一公式如單個軸承壽命為37,500Hr，而系統(tǒng)壽命只有25,000Hr，API610為達(dá)到安全而制定的若干條文會使泵的軸承系統(tǒng)達(dá)到壽命要求。因而制造廠無須改変設(shè)計(jì)。C.扭振分析；新版中根據(jù)用戶要求重寫了這一部分并提出了三種扭振分析供用戶選擇(yes/no)：a.無阻尼自然頻率;b.穩(wěn)態(tài)阻尼響應(yīng)分析;c.瞬態(tài)扭振分析。D.其它修改：a.NPSHr用NPSH3代替;b.”可燃的，危險的”這些項(xiàng)目從新版中刪去;2023/3/2767新版API610的重點(diǎn)改変c.NACEMR103ANDNACEMR175：NACEMR103成為用於煉廠，LPG廠及化工廠的重要文件，傳統(tǒng)的NACEMR175特別注明用於硫及氯化物的應(yīng)力腐蝕。d.性能試驗(yàn)：新版強(qiáng)調(diào)性能試驗(yàn)要按ISO9906”不確定”的要求，強(qiáng)調(diào)儀表控制。試驗(yàn)誤差改為+/-3%(圧頭0---＞300m)在中，高圧力區(qū)変化不大，而低圧區(qū)原規(guī)定0---150m，現(xiàn)為0—75m。下表為試驗(yàn)記錄點(diǎn)的新舊版對比。-11thEDITION10thEDITION關(guān)死點(diǎn)關(guān)死點(diǎn)最小連續(xù)穩(wěn)定流量最小連續(xù)穩(wěn)定流量在額定流量的95%-99%之間最小流量和額定流量的中間在額定奌和105%額定點(diǎn)之間額定流量近似的BEP點(diǎn)(如額定點(diǎn)不在BEP點(diǎn)5%以內(nèi))最大允許流量《最小為120％BEP》“允許的”操作范圍的端點(diǎn)2023/3/2768新版API610的重點(diǎn)改変e.無損試驗(yàn)(NDE):在第10版首次引入NDE，新版中擴(kuò)大了檢查范圍。第一類為目測檢查，第二類為對殼體圧力大於80%MAWP(最高允許工作壓力)及溫度＞200℃者，需進(jìn)行磁粉MT及滲透PT檢查，第三類為極端重要的場合包括低比重(＜0.5sg)及溫度200℃,或低比重(＜0.7sg)溫度＞200℃以及溫度＞260℃者，要求增加射線RT及超聲UT。f.數(shù)據(jù)表及電子數(shù)據(jù)交換：新數(shù)據(jù)表改進(jìn)為不用填文字只要點(diǎn)圈易於在計(jì)算機(jī)上應(yīng)用。2023/3/2769石油化工廠離心泵適用標(biāo)準(zhǔn)的選擇(2)石油化工廠離心泵適用標(biāo)準(zhǔn)的選擇。A.石化工業(yè)的主要特點(diǎn)：a.裝置規(guī)模大，生產(chǎn)連續(xù)化。b.工藝過程復(fù)雜，條件苛刻。c介質(zhì)品種繁多，易燃、易爆，部分介質(zhì)或粘稠或有毒，大多數(shù)介質(zhì)具有腐蝕性。

d.有的介質(zhì)工況處于兩相流狀態(tài)。某些含有固體顆粒，易對流道造成沖刷和磨損。

B.離心泵適用標(biāo)準(zhǔn)的選擇。.2023/3/2770石油化工廠離心泵適用標(biāo)準(zhǔn)的選擇a.根據(jù)泵的工作條件：包括輸送介質(zhì)種類，介質(zhì)特性，進(jìn)出口參數(shù)《溫度，揚(yáng)程，流量》。b.根據(jù)泵所在裝置的的重要性《主要生產(chǎn)裝置，輔助生產(chǎn)裝置或其它類型》以及泵在裝置中的作用。c.根據(jù)工藝操作對泵堤出的要求，如流量變化范圍，開停工操作中的作用以及有無備用等。綜合以上各點(diǎn)可在工程設(shè)計(jì)中按下列原則考慮。a)在下列條件下選擇按API610標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造的離心泵。*主要生產(chǎn)裝置中要求長周期運(yùn)行，不宜經(jīng)常切換操作的泵；2023/3/2771石油化工廠離心泵適用標(biāo)準(zhǔn)的選擇*泵送爆炸危險性及易燃介質(zhì)的場合;

*泵送毒性極高或高度危害介質(zhì)的場合;*凡泵的操作條件符合下列任一項(xiàng)者:吸入壓力≥O．5MPa(G);排出壓力≥1．9MPa(G);介質(zhì)溫度≥225℃;

額定揚(yáng)程≥120m;懸臂泵的最大葉輪直徑≥333mm;*由工作條件及對裝置生產(chǎn)重要性所決定的其它場合。由上述條件確定按API610標(biāo)準(zhǔn)選擇的離心泵迠議按下列順序考慮制造廠的選擇

。2023/3/2772石油化工廠離心泵適用標(biāo)準(zhǔn)的選擇a)國外泵制造廠:對國內(nèi)制造廠尚不能滿足要求的部分高溫高圧雙殼體泵及特殊泵應(yīng)考慮進(jìn)口。目前估計(jì)約占15-20％。b)國外泵制造廠在國內(nèi)獨(dú)資或合資工廠按國外泵型及設(shè)計(jì)的泵。c)國內(nèi)制造廠按國外引進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)和制造的泵。d)根據(jù)裝置性質(zhì)及泵的作用，可選擇國內(nèi)AY系列的泵。對於可不按API610標(biāo)準(zhǔn)選擇的泵可按ANSI,ISO或國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)如ISO2858和ISO5199-1986,或GB5662和GB/

T5656,或ASMEB73.

1M／B73.2M標(biāo)準(zhǔn)，一般采用SH／T3140標(biāo)準(zhǔn)(石油化工中，輕載荷離心泵工程技術(shù)規(guī)定)。

2023/3/2773離心泵在煉油廠中的典型應(yīng)用3)離心泵在煉油廠中的典型應(yīng)用：我國現(xiàn)在巳是世界第二大煉油國，近年來，中國煉油能力增長迅猛，從2000年的2.737億噸/年迅速增加到2007年的4.2億噸/年，2008年中國投產(chǎn)或在建的煉油項(xiàng)目能力超過6000萬噸/年。截至2009年末，我國原油加工能力約4.9億噸/年。全國擁有千萬噸級煉廠17家，其中，中國石化11家，中國石油5家。2009年全國原油加工量約3.75億噸。

到2010年，中國將形成20個左右千萬噸級原油加工基地，煉油企業(yè)平均規(guī)模達(dá)到570萬噸/年。與此同時煉油裝置也在不斷大型化，下表為近年內(nèi)我國新建的若干大型煉油裝置的情況。2023/3/2774離心泵在煉油廠中的典型應(yīng)用SEI設(shè)計(jì)LPEC設(shè)計(jì)常減圧裝置萬噸/年青島煉油廠1000獨(dú)山子石化1000上海高橋800大連石化分公司1000催化裂化裝置萬噸/年延煉實(shí)業(yè)300大連石化分公司350海南實(shí)華300鎮(zhèn)海石化300加氫裂化裝置萬噸/年惠州煉油廠400福建煉化210神華煤液化350大連石化分公司360延遲焦化裝置萬噸/年惠州煉油廠420天津石化230南誨石化420蘇丹煉廠340鉑重整裝置萬噸/年惠州煉油廠200青島煉油廠150(連續(xù)重整)大連西太平洋150廣石化1002023/3/2775世界主要煉油裝置單套最大規(guī)模2023/3/2776國外某煉油廠用離心泵的分布由下表可見在總數(shù)約250臺泵中，功率在200瓩以下約占約200臺，最大功率約為900瓩2023/3/2777離心泵的估價《2004年》由左圖可見離心泵的價格從$100，000到$400，000而大多數(shù)小泵的價格《100瓩以下》約為$20，000以下。2023/3/2778煉油廠用離心泵的估價美元/瓩《2004年》由左圖可見按泵功率每瓩估價的離心泵，小泵的單位價格明顯高于大泵，這是可以予料到的合理結(jié)果。2023/3/2779加氫裂化裝置(1)加氫裂化裝置：工藝流程主要有3種（l）兩段加氫裂化流程。由直餾LGO和催化裂化LCO生產(chǎn)石腦油采用的流程。（2）單段循環(huán)流程。加工VGO，生產(chǎn)最大量的中餾分油（航煤和柴油）（3）單段一次通過流程。加工VGO生產(chǎn)石腦油和中餾分油,尾油用作催化裂化原料，潤滑油原料（基礎(chǔ)油）或乙烯裝置原料。LGO---輕瓦斯油VGO---減壓瓦斯油LCO----輕循環(huán)油根椐不同工藝流程，加氫裂化的操作壓力有19MPa,9MPa,4MPa幾種。下圖所示的為兩段加氫裂化的流程。圖中有帶有液力透平的原料油泵和循環(huán)油泵。2023/3/2780加氫裂化裝置流程圖2023/3/2781加氫裂化裝置加氫裂化裝置當(dāng)采用兩段流程時，需配置進(jìn)料泵和循環(huán)油泵，為降低裝置能耗，采用液力回收透平《和進(jìn)料泵連成泵組》。進(jìn)料泵的典型工作條件為(1.5Mt/Y高圧加氫裂化):見下表2023/3/2782加氫裂化裝置下表為某加氫裂化裝置(2.0MT/Y)的進(jìn)料泵組的主要參數(shù)2023/3/2783液力回收透平的典型工作條件：流量；264M3/H進(jìn)出口圧力Mpa:15.3/2.45:溫度:195℃回收功率KW:570下圖為多級徑向剖分液力回收透平。。目前已應(yīng)用的可逆泵式液力透平流量已達(dá)２２７０m３／h，揚(yáng)程２７４４m。下圖所示為應(yīng)用于加氫裂化裝置中的多級徑向剖分液力回收透平。液力回收透平實(shí)際上是經(jīng)機(jī)械部分修改以適合反向旋轉(zhuǎn)的離心泵，同時在泵內(nèi)通道的水力設(shè)計(jì)方面也作了相應(yīng)的修改。由于擴(kuò)壓器式的泵易于裝卸而且易于調(diào)整通道面積以適應(yīng)要求，因而液力回收透平均采用擴(kuò)壓器式的泵，由于液力回收透平所處理的介質(zhì)通常含有氣體，因而在泵內(nèi)高速下易發(fā)生腐蝕和沖蝕，對材料的選擇有要求。

2023/3/2784多級徑向剖分液力回收透平。多級徑向剖分液力回收透平。2023/3/2785加氫裂化裝置下表為國內(nèi)另外三套加氫裂化裝置液力回收透平的參數(shù)；2023/3/2786液力回收透平液力回收透平的機(jī)組配置通常將液力回收透平與泵及驅(qū)動機(jī)同軸布置，回收的能量直接驅(qū)動泵。圖６-４-３２表示了兩種典型的布置。

2023/3/2787液力回收透平在圖(a)布置中，均采用了雙出軸的電動機(jī)，而泵和液力透平分別在兩端，這一方面是由于泵和液力透平若是筒形結(jié)構(gòu)，需要抽出內(nèi)芯，同時當(dāng)液力透平出現(xiàn)故障時可以進(jìn)行維修。采用單向離合器的布置是考慮在裝置開工或未進(jìn)入正常操作時，由電動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動,當(dāng)液力透平運(yùn)行后通過單向離合器輸送功率，減少電動機(jī)的負(fù)荷。當(dāng)單向離合器在液力透平啟動并升速到泵組轉(zhuǎn)速時可自動嚙合并傳送功率。在圖(b)布置中，均采用了汽輪機(jī)作為輔助驅(qū)動機(jī)，由于汽輪機(jī)采用雙出軸比較困難，因而均置于機(jī)組的一端，而將泵放在機(jī)組的中間，汽輪機(jī)亦可成為整個機(jī)組速度的控制器，當(dāng)液力透平的功率變化時，可以保證機(jī)組的轉(zhuǎn)速。采用單向離合器的機(jī)組也是考慮到液力透平可以在泵組運(yùn)轉(zhuǎn)時方便地投入和切出以及維護(hù)檢修。在圖(b)布置中，若泵采用徑向剖分或雙殼體泵泵的維護(hù)檢修和泵轉(zhuǎn)子的抽出就比較困難，而采用水平剖分的泵型時，將比較方便。

2023/3/2788液力回收透平液力透平的回收功率:2023/3/2789液力回收透平下圖表示了液力透平的流量—揚(yáng)程及流量—效率曲線與泵的性能曲線的比較。2023/3/2790液力回收透平由圖可見，當(dāng)進(jìn)入液力透平的流量約為５０%時，液力透平不再輸出功率，而流量為４０%時則必須從外部輸入功率。液力透平的輸出功率隨流量增大而增加，在約１３０%流量時，輸出功率可達(dá)到和泵的輸入功率相等。同時其流量—揚(yáng)程曲線和泵的性能曲線相反，隨著通過流量的增加其揚(yáng)程差也必須增加。液力透平的最小流量約是２０%最佳效率點(diǎn)流量?？赡姹檬揭毫ν钙降男室话慵s為泵效率的±２%，通常在計(jì)算中假設(shè)其效率等于泵效率。因而下列關(guān)系成立：Qt=Qpη式中Qt——液力透平最佳效率點(diǎn)流量；

Qp——泵最佳效率點(diǎn)流量；η——泵式液力透平效率。

2023/3/2791液力回收透平Ht＝Hpη式中Ht——液力透平最佳效率點(diǎn)揚(yáng)程；Hp——泵最佳效率點(diǎn)揚(yáng)程；η——泵式液力透平效率。液力透平的經(jīng)濟(jì)性

對于每一確定的使用條件，采用液力透平的經(jīng)濟(jì)性，是以每年回收能量的費(fèi)用與采用液力透平后所增加的投資費(fèi)用進(jìn)行比較，如果增加的投資可以在３年內(nèi)得以回收，則可以認(rèn)為采用液力透平在經(jīng)濟(jì)上可取。

2023/3/2792催化裂化裝置

加氫裂化裝置中的進(jìn)料泵和循環(huán)油泵均應(yīng)選擇BB5型雙殼體泵，并要求嚴(yán)格按API610標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造。(2)催化裂化裝置：催化裂化裝置中的油漿泵是催化關(guān)鍵設(shè)備《三機(jī)二閥一泵》中的一泵，最初從國外引進(jìn)，然后大量采用石家莊泵廠的PY型油漿泵，近年來也陸續(xù)引進(jìn)了幾臺美國LAWANCE公司的產(chǎn)品。催化裂化裝置中的油漿泵，要輸送介質(zhì)為380℃以上，含有小于或等于20g/L粉末狀固體催化劑的油漿,作為反應(yīng)器進(jìn)料或送出裝置，由于介質(zhì)中含有磨損性極強(qiáng)的催化劑,對與介質(zhì)接觸的零件(殼體、葉輪、口環(huán)、軸套等)的材料及耐磨性能有特殊要求；同時介質(zhì)吸入狀態(tài)下為380℃高溫，處于相平衡狀態(tài)下，泵的NPSHR應(yīng)滿足吸入要求。2023/3/2793下圖為國產(chǎn)PY型單級懸臂油漿泵。2023/3/2794催化裂化反應(yīng)再生系統(tǒng)LAWRENCE公司油漿泵下圖所示泵為單級懸臂式全襯里泵，實(shí)際上為雙層殼體泵。2023/3/2796LAWRENCE公司油漿泵所示泵為單級懸臂式全襯里泵，實(shí)際上為雙層殼體泵。外殼為承壓泵殼，按最大工作壓力5MPa及最高溫度420℃設(shè)計(jì)。承壓泵殼充分考慮了剛性、抵抗熱應(yīng)力及承受管線負(fù)荷的能力。而承壓泵殼內(nèi)由耐熱金屬鑄造的內(nèi)殼，包括內(nèi)泵殼、前后隔板、葉輪、前置誘導(dǎo)輪等，可以承受介質(zhì)的高溫及磨損。內(nèi)殼的所有組件均經(jīng)過精密加工，表面光潔以減少磨損。內(nèi)殼可整體更換或個別部件更換。為了提高泵的抗汽蝕能力，采用加大的葉輪入口直徑，選擇較低的轉(zhuǎn)速以及增加入口誘導(dǎo)輪等這種結(jié)構(gòu)的油漿泵改善了泵的吸入條件，減少了運(yùn)轉(zhuǎn)中的故障，延長了操作周期。。2023/3/2797LAWRENCE泵的剖面圖2023/3/2798LAWRENCE泵的外形圖2023/3/2799LAWRENCE泵的設(shè)計(jì)特奌1.外圧力殼采用了易於更換的用螺栓固定的耐磨襯里，消除了在標(biāo)準(zhǔn)API無襯里或部分襯里泵的缺點(diǎn)。2.泵的接口包括抗殼體放空和排凝，都是由可更換的耐磨襯里所保護(hù)。3.所有和介質(zhì)接觸的部分均為厚壁設(shè)計(jì)，延長了元件壽命。4.厚壁可更換的襯里只是泵殼體費(fèi)用的一小部分。5.襯里有適用於不同磨蝕條件的耐磨合金并經(jīng)表面處理以滿足工藝需要。6.可調(diào)襯里是可更換的，以調(diào)節(jié)間隙優(yōu)化効率減少操作費(fèi)用。7.較深的可調(diào)節(jié)的流道減少或消除了造成蝸殼表面皺裂磨損的渦流，延長了口環(huán)的壽命，同時這種設(shè)計(jì)也消除了在接近拐角處的渦流磨蝕避免部件過早更換。8.泵的設(shè)計(jì)可在接口受力為API的兩倍時仍能保持泵的對中。2023/3/27100LAWRENCE泵的設(shè)計(jì)特奌9.迷宮節(jié)流套把密封腔和泵隔離延長了密封壽命10.帶導(dǎo)向鍵的底腳支撐允許軸向膨脹而不會影響軸的對中。11.葉輪間隙可以在所有操作溫度下從泵的外部進(jìn)行調(diào)整，保證理想的性能而不需猜測。12.加大的軸承箱的設(shè)計(jì)對重荷載的轉(zhuǎn)子的支撐優(yōu)化了軸承的荷載，減少了軸的変形，在裝置操作不正常時有助於保持穩(wěn)定的密封環(huán)境。13.高性能的滾珠軸承或滑動軸承其L-10壽命在額定流量條件下超過100，000小時，使在操作不正常時提供了必要的穩(wěn)定性并延長了使用壽命。14.單獨(dú)的密封室能適應(yīng)不同制造廠的密封，并簡化了裝拆，密封腔的設(shè)計(jì)可以在安裝前進(jìn)行水力和機(jī)械的臺架試驗(yàn)減小起動時的風(fēng)險。2023/3/27101泵的壽命據(jù)美國能源部在1987年完成的一份關(guān)於離心式泥漿泵磨損的報告，泵的壽命和若干設(shè)計(jì)変量有關(guān)，泵的壽命方程如右圖所示。在公式中：Kg幾何常數(shù),P泵材料硬度Cv輸送介質(zhì)中顆粒濃度Vf泵送液體粘度G重力加速度H泵揚(yáng)程S泵速度Dp顆粒尺寸Ρf泵送液體重度Ps顆粒重度

由右式可見，當(dāng)葉輪直徑和速度一旦確定，能夠影響泵壽命的因素是泵的幾何尺寸及材料硬度。2023/3/27102泵的壽命右圖表示了泵的壽命和泵的轉(zhuǎn)速的關(guān)系，圖中列出了4種不同的泵紅色—APICA6NM(相當(dāng)于1Cr13)蘭色---API加耐磨涂層的泵,紫色---API泥漿泵凃?qū)咏?jīng)退火,(硬度約為HB350)綠色---API泥漿泵硬化涂層。由曲缐可見在1450rpm，TDH286呎下標(biāo)準(zhǔn)API泵壽命約12個月，而采用API全襯里《硬度HB350》可達(dá)到4年，如采用硬質(zhì)葉輪和襯里則壽命可至6年。2023/3/27103新型低轉(zhuǎn)速油漿泵近年來國內(nèi)除進(jìn)口LAWRENCE公司油漿泵以外，錦州石化公司140萬噸/年RFCC還引進(jìn)了一種低速HDS型單級雙吸兩端支撐泵。新型低轉(zhuǎn)速油漿泵具有流量大，揚(yáng)程高，不抽空等特點(diǎn)，在FCC裝置得到了成功地應(yīng)用滿足大型FCC裝置安全經(jīng)濟(jì)長周期生產(chǎn)的需要。其主要參數(shù)如下：

2023/3/27104HDS油漿泵剖面圖2023/3/27105國內(nèi)在應(yīng)用原有PY型油漿泵的同時也在試圖開發(fā)新型油漿泵，九江石化公司在03年將原250PY-100更新為新型特種高溫全襯里油漿泵。其主要參數(shù)對比見右表。其結(jié)構(gòu)示意見下圖。2023/3/27106常減圧裝置塔底泵，延遲焦化幅射進(jìn)料泵常減壓裝置；延遲焦化裝置2023/3/27107離心泵的應(yīng)用場所4)離心泵的應(yīng)用場所(1)應(yīng)用場所防爆等級的劃分；在石油化工廠中工藝裝置中存在大量易燃易爆的介質(zhì)，按電氣設(shè)備《包括現(xiàn)場儀表》防爆要求需按介質(zhì)種類及洩漏可能及危害進(jìn)行區(qū)域劃分并應(yīng)規(guī)定采用相當(dāng)?shù)燃壍姆辣姎庠O(shè)備《電機(jī)，電氣控制及開關(guān)等》和儀表設(shè)備。A.國際上對爆炸性危險場所的劃分:國際上各主要工業(yè)國家對爆炸性危險場所的劃分，基本上可分兩種意見。

一種以IEC（國際電工委員會）為代表，包括德國、英國、意大利、日本、澳大利亞等國，對氣體劃分為0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)，對粉塵劃分為10區(qū)、11區(qū)。其定義與IEC基本相同（可參見我國對各區(qū)域的定義，我國等效采用IEC標(biāo)準(zhǔn)）。IEC-----ZONE

另一種為美國、加拿大等北美國家的劃分，以NEC（美國國家電氣規(guī)程）的定義為代表，對氣體劃分為1區(qū)、2區(qū)（沒有0區(qū)），對粉塵也劃分為1區(qū)、2區(qū)。NEC-----Division兩者之間的對應(yīng)關(guān)系大致如下：氣體：IEC0區(qū)、1區(qū)——NEC1區(qū)IEC2區(qū)