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文檔簡介
國家標準
挖泥船離心式泥泵
(征求意見稿)
編制說明
標準起草組
2021年7月
一、工作簡況
(一)任務來源
根據(jù)國家標準化管理委員會發(fā)布的《國家標準化管理委員會關于下達2020
年第一批國家標準計劃的通知》(國標委發(fā)〔2020〕14號),
由中華人民共和國交通運輸部提出,全國港口標準化技術委員會(SAC/TC530)
歸口,中交天津航道局有限公司、中交(天津)疏浚工程有限公司、中國交通建
設股份有限公司、中交煙臺環(huán)保疏浚有限公司、中交天航南方交通建設有限公司、
中交上海航道局有限公司、中交廣州航道局有限公司、中交(蘇州)城市開發(fā)建設
有限公司、中交疏浚(集團)股份有限公司負責國家標準《挖泥船泥泵》起草工
作,標準計劃編號為:20201805-T-348。2020年5月14日,全國港口標準化技術
委員會向國家標準化管理委員會行文《關于調(diào)整<挖泥船泥泵>國家標準計劃名稱
的請示》(港標委字﹝2020﹞10號),請示中指出:挖泥船泥泵就名稱而言,包
含了所有挖泥船的輸送設備一即泥泵,涵蓋的泥泵類型不僅只有離心式泥泵一
種。目前水力式挖泥船(耙吸挖泥船、絞吸挖泥船)使用的絕大部分泥泵為離心
式泥泵,其他類型的泥泵使用較少,尚未形成一定規(guī)模。不同類型的泥泵在技術
要求與結構形式差異較大,如極少數(shù)專用挖泥船由于特殊的用途,采用柱塞式泥
泵,而柱塞式泥泵為容積式泵,與離心式泵從原理就存在差異,其技術要求與結
構形式也存在較大差異。用一部標準涵蓋全部類型的泥泵會使標準內(nèi)容繁雜,不
便于使用。2020年6月29日國標委審核通過了標準名稱調(diào)整請示,標準計劃名稱
由《挖泥船泥泵》變更為《挖泥船離心式泥泵》。
(二)主要工作工程
2020年3月,成立標準起草組,對標準編制工作計劃和主要技術路線、人
員分工、費用預算做了安排,編寫組進行了相關資料的查詢,收集了挖泥船離心
式泥泵產(chǎn)品現(xiàn)狀、專利與技術文獻和離心式泥泵的制造、使用、維修的技術特性
進行了調(diào)研與分析,編寫組完成了標準大綱的草案編制。
2020年4月~2020年6月,標準起草組搜集行業(yè)資料,回顧相關研究,調(diào)
研技術發(fā)展現(xiàn)狀;
2020年4月至2020年12,召開主參編單位研討會,對標準草案(初稿)進
行討論;
1
2021年3月,根據(jù)意見,修改完善形成標準草案;
2021年5月,召開編寫組內(nèi)部草案審查會,根據(jù)審查會意見修改、完善,形
成征求意見稿草案(初稿);
2021年6月-7月,召開編寫組征求意見稿草案審查會議,根據(jù)專家提出的意
見進一步修改完善形成征求意見稿。
(三)標準起草單位
主編單位:中交天津航道局有限公司
中交(天津)疏浚工程有限公司
參編單位:中國交通建設股份有限公司
中交煙臺環(huán)保疏浚有限公司
中交天航南方交通建設有限公司
中交上海航道局有限公司
中交廣州航道局有限公司
中交(蘇州)城市開發(fā)建設有限公司
中交疏浚(集團)股份有限公司
(四)起草人員及其所做的具體工作
標準的主要起草人員為:劉瑞祥、顧明、鄭選斌、張軍清、鐘志生、王健、
劉峰、田俊峰、秦亮、楊正軍、孔凡震、鄭必前、柴桂軍、常留紅。具體職責如
下:
表1標準起草人員及所做工作
序號姓名工作單位分工工作內(nèi)容
1.劉瑞祥中交天津航道局有限公司主要起草人第5章、第6章、全文校對
2.顧明中交天津航道局有限公司主要起草人第1章、第5章
第2章、第7章、編制說明第
3.鄭選斌中交天津航道局有限公司主要起草人
2章
4.張軍清中交天津航道局有限公司主要起草人第6章、編制說明其他章節(jié)
前言、意見征求整理、編制說
5.鐘志生中交天津航道局有限公司主要起草人
明校對
2
表1(續(xù))
序號姓名工作單位分工工作內(nèi)容
6.王健中交天津航道局有限公司主要起草人第3章、第8章
7.劉峰中國交通建設股份有限公司主要起草人第7章、編制說明第1章
8.田俊峰中國交通建設股份有限公司主要起草人第3章、第4章
9.秦亮中交天津航道局有限公司主要起草人第5章
10.楊正軍中交天津航道局有限公司主要起草人第6章
11.孔凡震中交天津航道局有限公司主要起草人第7章
12.鄭必前中交疏浚(集團)股份有限公司主要起草人第8章
13.柴桂軍中交(天津)疏浚工程有限公司主要起草人附錄A
14.常留紅長沙理工大學主要起草人第4章
二、標準編制原則和確定標準主要內(nèi)容的依據(jù)
(一)標準編制原則
符合性:本標準按照《GB/T1.1—2009標準化工作導則》的要求編制。
本標準引用了《GB/T1184—1996形狀和位置公差未注公差值》、《GB/T
1800.2—2009產(chǎn)品幾何技術規(guī)范(GPS)極限與配合第2部分:標準公差等級和
孔、軸極限偏差表》、《GB/T1804—2000一般公差未注公差的線性和角度
尺寸的公差》、《GB/T3098.1緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》、《GB/T
6414-2017鑄件尺寸公差、幾何公差與機械加工余量》、《GB/T7233.1—2009
鑄鋼件超聲檢測第1部分:一般用途鑄鋼件》、《GB/T8923.1—2011涂覆涂
料前鋼材表面處理表面清潔度的目視評定第1部分:未涂覆過的鋼材表面和全
面清除原有涂層后的鋼材表面的銹蝕等級和處理等級》、《GB/T9239.1—2006
機械振動恒態(tài)(剛性)轉子平衡品質(zhì)要求第1部分:規(guī)范與平衡允差的檢驗》、
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《GB/T11345—2013焊縫無損檢測超聲檢測技術、檢測等級和評定》、《GB/T
11351—2017鑄件重量公差》、《GB/T13306標牌》的相關要求。
本標準還引用了《YB/T036.10—1992冶金設備制造通用技術條件鍛鋼
件超聲波探傷方法》的相關要求。
協(xié)調(diào)性:本標準在編制過程中嚴格遵循與相關標準協(xié)調(diào)一致的原則,在設計、
材料、制造、安裝等方面性能要求與上述標準保持技術指標的統(tǒng)一,確保本標準
編制的一致性。
適用性:本標準的制定考慮了實際應用需求,條文簡單實用。對挖泥船泥泵
設計、制作和驗收及后期的使用等都具很大的參考意義,具有很強的適用性和可
造作行。
先進性:以代表當今國際先進水平的多型號離心式泥泵為研究依托,剖析其
產(chǎn)品特征和技術要求,并結合近年來我國在離心式泥泵的研發(fā)、設計、制造等發(fā)
展和現(xiàn)狀,體現(xiàn)了標準的先進性。
經(jīng)濟性:標準要求考慮了制造成本因素,在確定技術要求時,充分評估了制
造成本的影響,在保證標準技術要求條件下兼顧了制造成本和資源節(jié)約。
(二)標準主要內(nèi)容的說明
泥泵是水力式挖泥船的重要設備之一,通過它將挖泥船挖掘設備挖掘的江、
河、湖、海、庫底的泥砂輸送到預定地點(船艙或圍堰等地)。水力式輸送與其
他輸送方式相比,系統(tǒng)配置簡單,輸送連續(xù)且輸送量可大可小,目前最大的泥泵
流量已超過25000m3/h。同時,泥泵還是挖泥船消耗功率最大的設備,一般占挖
泥船總裝機功率的60%以上,泥泵能耗水平的高低是限制船舶能耗水平的重要因
素之一。
由于我國挖泥船建造技術起步晚,長期以來,我國挖泥船主要依賴進口,導
致國內(nèi)泥泵技術發(fā)展緩慢。本世紀初之前,國內(nèi)制作的泥泵流量基本都在
5000m3/h以內(nèi),本世紀除,隨著我國經(jīng)濟的騰飛,港口和臨港工業(yè)區(qū)的建設迅猛
發(fā)展,借此東風,國內(nèi)挖泥船及泥泵技術在引進、吸收的基礎上,逐步完成了自
主研制,在本世紀初10年,國產(chǎn)泥泵實現(xiàn)了從配置到大型挖泥船到配置到超大型
挖泥船的轉變,這期間國產(chǎn)泥泵技術取得了重大發(fā)展的,為國內(nèi)建造高性能挖泥
船打下了堅實的基礎。
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同樣,在這段時間內(nèi),大量的泥泵裝船使用,挖泥船泥泵的使用單位也積累
了很多經(jīng)驗,這些經(jīng)驗又在老泵改造和新泵開發(fā)中得到應用,使我國疏浚行業(yè)從
業(yè)人員從前期的對泥泵的被動接收,發(fā)展到我需要什么樣的泥泵,我想要什么樣
的泥泵的轉變。
本標準是對國內(nèi)泥泵技術和使用經(jīng)驗的總結,也對國內(nèi)新泵的開發(fā)提出了更
高要求。本標準在選取泥泵典型結構時,選擇了國際主流的吸口帶有沖水的結構;
泥泵的型號規(guī)則便于了解泥泵的尺寸的大小并具有可追溯性;泥泵設計制造過程
中相關要求的提出,基于泥泵輸送性能和可靠性的提高,也兼顧了經(jīng)濟性原則;
各種試驗方法簡單明了,便于操作。本標準即可以讓維修人員了解泥泵檢修過程
中的重點工作,也能讓泥泵設計、制作人員注重泥泵設計、制造細節(jié)。
本標準為產(chǎn)品標準,標準依照《GB/T1.1—2020標準化工作導則第1部
分:標準化文件的結構和起草規(guī)則》、《GB/T20001.10—2014標準編寫規(guī)則第
10部份:產(chǎn)品標準》有關要求進行編制,根據(jù)編制內(nèi)容需要,本標準還引用了相
關國家標準和行業(yè)標準,本標準內(nèi)容主要有:范圍、規(guī)范性引用文件、術語和定
義、型式與結構、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸和貯存等。
1.適用范圍
本文件規(guī)定了挖泥船離心式泥泵的結構與型式、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、
包裝、運輸及貯存。
本文件適用于挖泥船離心式泥泵的設計、制造及驗收。
2.規(guī)范性引用文件
本標準修訂主要引用和參考了以下標準:
GB/T1184-1996形狀和位置公差未注公差值
GB/T1800.2-2020產(chǎn)品幾何技術規(guī)范(GPS)線性尺寸公差ISO代號體系第
2部分:標準公差帶代號和孔、軸的極限偏差表
GB/T1804-2000一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差
GB/T3098.1-2010緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱
GB/T6414-2017鑄件尺寸公差、幾何公差與機械加工余量
GB/T7233.1-2009鑄鋼件超聲檢測第1部分:一般用途鑄鋼件
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GB/T8923.1-2011涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的目視評定第1
部分:未涂覆過的鋼材表面和全面清除原有涂層后的鋼材表面的銹蝕等級和處理
等級
GB/T9239.1—2006機械振動恒態(tài)(剛性)轉子平衡品質(zhì)要求第1部分:規(guī)
范與平衡允差的檢驗
GB/T11345-2013焊縫無損檢測超聲檢測技術、檢測等級和評定
GB/T11351-2017鑄件重量公差
GB/T13306標牌
GB/T18149離心泵、混流泵和軸流泵水力性能試驗規(guī)范精密級
YB/T036.10-1992冶金設備制造通用技術條件鍛鋼件超聲波探傷方法
3.術語和定義
“術語和定義”在標準中是規(guī)范性技術要素。在標準中單獨列出一章“術語
和定義”,其目的就是必要時給標準使用者提供方便,如果沒有這一章就需要在
標準正文中隨著相關術語和定義的出現(xiàn)進行解釋,這些內(nèi)容混在內(nèi)容之中不易找
到。將他們集中起來單獨設為一章,并對每個“術語和定義”賦予條目和編號,
則方便查找和標準的引用。
根據(jù)疏浚行業(yè)挖泥船泥泵使用習慣,將在采用標準時的容易引起概念混淆的
名詞進行了解釋,本標準定義了8個專用術語,內(nèi)容如下:
(1)單殼泥泵
《GB/T7021-2019離心泵名次術語》中有泥漿泵的定義,即泥漿泵是輸送泥
漿的泵,疏浚行業(yè)多稱為泥泵。由于泥泵在輸送過程中過流部件(泥漿從泥泵進
口到出口流過的領部件)磨損很大,現(xiàn)用泥泵的過流部件一般都采用高鉻鑄鐵件,
但高鉻鑄鐵件韌性差,一般考慮安全因素,艙內(nèi)和甲板上安裝的泥泵采用雙層結
構(內(nèi)泵殼為耐磨件,承擔磨損并進行能量轉換,外泵殼承壓),水下泥泵采用
單層結構。本標準根據(jù)實際使用中存在的,根據(jù)泥泵泵殼的層數(shù)將泥泵定義為“單
殼泥泵”和“雙殼泥泵”,單殼泥泵,指泵殼采用單層結構的離心式泥泵。
(2)雙殼泥泵
指泵殼采用雙層結構的離心式泥泵。
(3)內(nèi)泵殼
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雙殼泥泵的內(nèi)殼,目前部分廠家將雙殼泥泵的內(nèi)殼稱為“泵膽”,為了一致,
本標準統(tǒng)一定義為內(nèi)泵殼?!禛B/T7021-2019離心泵名次術語》中有殼體、外殼
的定義,其中殼體定義為形成包含和輸送液體的外殼總稱,內(nèi)殼定義為筒式、地
坑筒式及雙殼泵中內(nèi)層殼的總稱。根據(jù)定義,該處說述的內(nèi)殼與本標準中的內(nèi)泵
殼不是一個概念,一個指雙殼泵中內(nèi)層殼體的總稱,本標準中特定的一個零件。
為此進行了改寫
(4)襯板
由于泥泵過流部件磨損很大,為了延長泵蓋、泵殼的使用時間,在這些部件
的平面上會安裝一些耐磨板,這些耐磨板在磨損嚴重時進行換新,有效的延長了
泵蓋和泵殼平面的使用時間。但由于泵蓋和泵殼的結構隨著泥泵大小的不同,耐
磨板的結構會有多種形式,帶來了多種零部件的名稱。為了統(tǒng)一,本標準將這些
耐磨板統(tǒng)稱為襯板,在泥泵吸口端的,成為前襯板,在軸端的稱為后襯板。若襯
板為大小兩件襯板組成的,又分為“前內(nèi)襯板”和“前外襯板”,后襯板分為“后
內(nèi)襯板”和“后外襯板”?!禛B/T7021-2019離心泵名次術語》中基于其對殼體
(不是一個單獨的零件)的定義不同,將襯板定義為殼襯,同時,該標準中殼襯
的定義為開式葉片或背導葉的部位設置的內(nèi)襯也不適合與本標準中的定義,為此
進行了改寫。
(5)吸口襯管
由于泥泵過流部件磨損很大,為了延長泵蓋的使用時間,在泵蓋圓環(huán)部位會
安裝一些耐磨管,這些耐磨管在磨損嚴重時進行換新,有效的延長了泵蓋和泵殼
零部件上圓環(huán)面的使用時間,由于裝在泥泵的吸口端的,稱為吸口襯管。
(6)出口襯管
由于泥泵過流部件磨損很大,為了延長泵殼(雙殼泥泵的外泵殼)的使用時
間,在泵殼的圓環(huán)部位會安裝一些耐磨管,這些耐磨管在磨損嚴重時進行換新,
有效的延長了泵殼圓環(huán)部位的使用時間,由于裝在泥泵的出口端,稱為吸口襯管。
(7)吸口直徑
為了明確吸口直徑所指的是泥泵那個位置的直徑,特別定義,吸口直徑指泥
泵吸口法蘭端面處的內(nèi)徑。
(8)出口直徑
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為了明確吸口直徑所指的是泥泵那個位置的直徑,特別定義,出口直徑指泥
泵出口法蘭端面處的內(nèi)徑。
4.型式與結構
本標準4.1規(guī)定了泥泵的型式,根據(jù)現(xiàn)用挖泥船泥泵離心式泥泵的結構,將
挖泥船泥泵的型式規(guī)定為軸向中開或側開結構,泵殼有單層殼和雙層殼結構。
本標準4.2規(guī)定了挖泥船泥泵的型號編寫規(guī)則,本規(guī)則書寫依據(jù)主要為:一
是進行挖泥船型號編寫規(guī)則的統(tǒng)一;二是型號具有可追溯性,根據(jù)型號就能知道
是那個廠生產(chǎn)的;三是與國際優(yōu)秀廠家(IHC公司等)的產(chǎn)品編號一致,便于使
用人員根據(jù)編號明確泥泵的主要尺寸。本標準定義的型號編制規(guī)則如下:
圖1型號編制規(guī)則
示例:中國泵業(yè)生產(chǎn)的單殼泥泵,葉輪外徑194cm,葉輪出口寬度39cm,
泥泵吸口直徑85cm,泥泵型號為:ZGB-D-194-39-85。
目前常用泥泵主要的兩種結構形式,一種吸口密封采用副葉片密封(結構形
式見下圖,),另一種中吸口密封采用“L”形密封進行密封(見標準)。根據(jù)
多年的使用經(jīng)驗,吸口密封采用副葉片密封的泥泵結構,由于副葉片磨損后,密
封效果減弱,葉輪與襯板之間的間隙增大,泥泵效率降低。同時,近些年以吸口
采用“L”形密封的泥泵結構逐步在成為大、中型挖泥船的首選結構,因此本標
準4.3選用了吸口采用“L”形密封的結構,說明了水下泥泵和艙內(nèi)泥泵的典型
結構,便于本標準的使用。
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圖2吸入端副葉片密封泥泵結構(紅圈中的為副葉片)
5.要求
5.1一般要求
本標準5.1.1明確了泥泵流量、揚程的確定依據(jù)。由于泥泵速度的是泥漿等
兩相流介質(zhì),絞吸船泥泵的參數(shù)確定同時受到挖泥船排距和產(chǎn)量的兩個因素制
約,同時標準中強調(diào)是公稱生產(chǎn)率,由于輸送工況變化,同樣參數(shù)的泥泵輸送產(chǎn)
能是變化的。耙吸挖泥船在吹填作業(yè)時與絞吸挖泥船一致,但在裝艙作業(yè)時,泥
泵參數(shù)的選取主要還收到裝艙時間的影響,而裝艙時間與挖泥船的艙容相關,因
此本標準泥泵流量、揚程的選取根據(jù)艙容、排距、工程生產(chǎn)率等確定。
本標準5.1.2規(guī)定了泥泵設計流量點的實際揚程與設計揚程的偏差標準。由
于挖泥船施工中追求的是產(chǎn)能的最大化,泥泵設計流量點的揚程降低,在設計工
況下,由于揚程降低,輸送過程中勢必要降低輸送濃度,進而降低了產(chǎn)能,因此
本標準規(guī)定的誤差是正偏差。
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本標準5.1.3規(guī)定了泥泵設計流量點的效率限制。由于國內(nèi)泥泵具有系列型
譜的類型泥泵效率與目前裝船的泥泵相比,效率偏低。但挖泥船泥泵一般采用柴
油機驅(qū)動,效率的提高有利于化石能源的節(jié)約和環(huán)保。因此高效泥泵是挖泥船的
重要指標之一。為了控制泥泵設計流量點的最低效率,參考新裝船的泥泵(天鯤
號、浚洋1等)及《離心式渣漿泵性能綜合評價》(中國通用機械工業(yè)協(xié)會團體
標準,已報批,渣漿泵的結構性能與泥泵相近),確定了泥泵的設計流量點的最
低效率,詳細內(nèi)容見附錄A;
本標準5.1.4規(guī)定了未設置水下泥泵的首級泥泵在設計流量點的必須汽蝕
余量,該條主要針對艙內(nèi)泵裝艙時,由于管路損失太多,泥泵在輸送泥沙時只能
降低泥漿濃度,為此降低泥泵必須汽蝕余量是有效的辦法之一。
本標準5.1.5規(guī)定了泥泵葉輪的型式,由于挖泥船泥泵磨損性強,閉式葉輪
能更有效控制葉輪與襯板之間的間隙。
本標準5.1.6規(guī)定了泥泵的葉片數(shù),葉片數(shù)太少不利于能力交換,太多,影
響大顆粒的通過,經(jīng)統(tǒng)計,目前在用泥泵一般為3枚~5枚葉片
本標準5.1.7規(guī)定了葉輪與軸的連接螺紋及頭數(shù),由于泥泵工況惡劣,且一
般泥泵葉輪為高鉻鑄鐵件,采用梯形螺紋能郵箱降低螺紋在加工中或撞擊中螺紋
的損壞;同時螺紋頭數(shù)增多,有利于葉輪與軸的快速安裝,但頭數(shù)太多制造精度
要求更高,經(jīng)統(tǒng)計,目前在用泥泵一般為2頭~4頭梯形螺紋連。
本標準5.1.8規(guī)定了泥泵吸口與出口直徑的關系,本條來源于統(tǒng)計,泥泵吸
口直徑主要收泥泵流速、吸入性能等影響。泥泵出口直徑除性能要求外,還受泥
泵結構設計限制,小的泥泵出口直徑,在泵出口后需要配置變徑管將管徑調(diào)整到
排泥管徑。
本標準5.1.9主要保證雙殼泥泵內(nèi)泵泵內(nèi)外表面受力平衡。
本標準5.1.10主要為了減小泥泵的體積。
本標準5.1.11主要考慮大件吊裝。
本標準5.1.12限定了泥泵葉輪與襯板間的間隙,本條數(shù)據(jù)來源于統(tǒng)計,間
隙越大,葉輪襯板的磨損加大,泥泵效率降低。
本標準5.1.13規(guī)定了大小襯板之間的間隙,該間隙增大,襯板中間的磨蝕
會加強,太小不易于安裝,目前襯板安裝中該間隙一般控制在0.5mm以內(nèi)。
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本標準5.1.14~5.1.15提出主要考慮泥泵的可靠性,利用模擬方法進一步
確認泥泵的剛強度安全。
本標準5.1.16~5.1.22主要是依據(jù)泥泵使用中問題,可靠性等經(jīng)驗,提出
的便于保持泥泵可靠性、便于泥泵維護和檢修的條款。
5.2制造
本標準5.2.1列舉了現(xiàn)用泥泵零部件常用的泥泵材料和材料執(zhí)行的相關標
準。
本標準5.2.2主要規(guī)定了泥泵零部件在熱加工過程中表面及內(nèi)部缺陷問題。
主要有以下幾個方面:
鑄鐵件不應有裂紋及影響使用性能的缺陷,由于泥泵用鑄鐵件一般為不
可焊材料,出現(xiàn)缺陷很難修復,同時泥泵磨損性較大同時是承壓件,因此鑄造缺
陷特別是裂紋等重大缺陷不允許出現(xiàn),見本標準5.2.2a);本標準常用材料的
相關執(zhí)行標準(本標準表2)也有相關規(guī)定,如《GB/T8263抗磨白口鑄鐵件》
的5.6.1,《GB/T1348-2009球磨鑄鐵》中的7.9.1
由于鑄件一般都會存在缺陷,將那些能加工去除的表面缺陷,且缺陷去
除后不影響安裝和使用性能的鑄件歸于無缺陷鑄件一類,見本標準5.2.2b);
本標準常用材料相關執(zhí)行標準(本標準表2)也有相關規(guī)定,如《GB/T1348-2009
球磨鑄鐵》中的7.9.2
鑄件表面上的澆口、冒口等應打磨光順,但由于高鉻鑄鐵件在不均勻受
熱后容易開裂,在清理表面時不應動火,見本標準5.2.2c)~5.2.2e);本標
準常用材料的相關執(zhí)行標準(本標準表2)也有相關規(guī)定,如《GB/T8263抗
磨白口鑄鐵件》的5.6.2和5.8,《GB/T1348-2009球磨鑄鐵》中的7.8
由于泥泵件質(zhì)量較大,產(chǎn)品價格與重量有較大的關系,為了降低成本,
應有效的控制鑄件重量,根據(jù)《GB/T11351-2017鑄件重量公差》中的表2,砂
型機器造型及殼型工藝的鑄件,重量工程為8級~10級,因此,本標準5.2.2f)
特別規(guī)定了重量公差,公差等級定位9級,且在中交天津航道局有限公司備件采
購過程中進行了多年的適用,生產(chǎn)企業(yè)能夠滿足該要求;
吊點位置的缺陷可能導致在起吊是重物墜落(部門泵或部件在吊裝過程
中發(fā)生過類似事故);泵軸的內(nèi)部缺陷可能導致泵軸斷裂;而泥泵焊接件一般都
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是承壓部位或者振動較大的位置,對這些重點情況進行無損探傷,是泥泵進行提
高可靠性的措施之一。見本標準5.2.2g)~5.2.2j)。
本標準5.2.3主要規(guī)定了冷加工件尺寸位置公差的控制精度,主要有一下幾
個方面的內(nèi)容
對于未注形狀位置和切削加工件尺寸公差,選取了中間級別,兼顧精度
和經(jīng)濟性原則,見本標準5.2.3a)、5.2.3c);根據(jù)《GB/T1184-1996形狀
和位置公差未注公差值》附錄A的提示,未注公差值符合工廠的常用精度等級,
一般情況下,公差的機加工和常用的工藝方法不會加工出較大誤差值,擴大公差
值通常不會給工廠帶來經(jīng)濟效益,因此本標準特別規(guī)定為中等精度。
對于非加工件的尺寸公差,為保持與重量公差選取一致,均選擇了標準
中規(guī)定的9級,見本標準5.2.3c);根據(jù)《GB/T6414-2017鑄件尺寸公差、
幾何公差與機械加工余量》中的規(guī)定,一般情況下砂型鑄造機器造型和殼型公差
等級一般在8~12級,同時,該公差的選取,會影響鑄件的重量,因此需要與鑄
件的重量公差一致。因此,本標準選取了標準規(guī)定的CT9級。
根據(jù)機械設計手冊,重要配合面的形狀位置及尺寸公差均選擇了泵類零
部件常用公差(或偏差)或推薦公差(或偏差),見本標準5.2.3d)~5.2.2h)。
本標準5.2.4主要規(guī)定了泥泵裝備過程中重要接觸面、間隙等的要求,主要
包括以下內(nèi)容
軸承體與軸承體座安裝后進行著色檢查,主要保障軸承體與軸承體座在
安裝后是否緊密貼合,這樣可以有效降低軸承體振動。參考目前國內(nèi)相關檢查中
的控制值及設備基座安裝中平板檢查著色面積占比,本條中規(guī)定著色面積應在
75%以上,見本標準5.2.4a);
軸承體座和外泵殼(或后泵蓋)安裝時,為了后期周線對中便于后期維
護,應設置定位銷或者鉸孔螺栓,由于螺栓便于安裝和緊固,本標準采用鉸孔螺
栓。為方便定位,至少應有兩個鉸孔螺栓且因?qū)遣贾?,見本標?.2.4b);
為保障泥泵葉輪、密封軸套、口環(huán)等處在泵殼和橡膠密封的中間位置,
特別規(guī)定了相應的垂直度和同軸度。相關數(shù)值的選取參考國內(nèi)研制的高效大型泥
泵,見本標準5.2.2c)、5.2.2d)、5.2.3f;
本標準中明確規(guī)定了泥泵葉輪靜平衡等級。根據(jù)《GB/T9239.1—2006機
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械振動恒態(tài)(剛性)轉子平衡品質(zhì)要求第一部分:規(guī)范與平衡允差的檢驗的
規(guī)定》,一般情況下泵葉輪的靜平衡等級應達到G6.3級。
泥泵也是離心式泵的一種,一般情況離心式泵應進行1.5倍工作壓力的
水壓試驗,本標準進行了沿用,保障泵運行期間的安全。
本標準5.2.5規(guī)定了泥泵涂裝要求,主要規(guī)定了泥泵零部件非加工面的涂裝
要求,考慮泥泵所在的環(huán)境和防腐要求,提出了涂裝前的處理等級和厚度。
6.試驗方法
本標準第6章規(guī)定了標準第5張?zhí)岢鲆蟮脑囼灧椒?,試驗方法主要有現(xiàn)場觀
察、查閱設計檢驗文件、現(xiàn)場復尺或?qū)Ρ葯z查等方法完成。除這些外此處重點說
明水力性能及葉輪靜平衡的試驗方法。
泥泵水力性能測試采用GB/T18149規(guī)定的方法進行泥泵水力性能試驗,
該標準適用于實驗室和現(xiàn)場,是目前泵行業(yè)性能測試應用最廣的標準之一,見本
標準6.1.1;
泥泵葉輪的靜平衡采用配重法檢測,由于靜平衡架摩擦力的影響,當不
平衡量較小時,很難測得實際的不平衡量??梢匀藶樵谌~輪上增加已知重量的配
重塊,讓葉輪處于不平衡狀態(tài),根據(jù)配重塊的重量級分布確定葉輪實際的不平衡
重量和分布范圍。見本標準6.5.6;
泥泵壓力測試時,增壓泵因在泥泵放水閥或吸口位置加壓,保證空氣可
以聚集到泥泵最高位置便于排空,打壓過程中應逐級增壓直至最高壓力,使泵殼、
泵蓋等承壓件受力和變形均勻增加,見本標準6.5.7。
7.檢驗規(guī)則
規(guī)定了檢驗分類、檢驗時機和檢驗項目。挖泥船泥泵的檢驗一般分三類分別
為型式檢驗、出廠檢驗和實船檢驗。型式檢驗主要是由于廠家、工藝、設計、材
料等變化后泥泵某些性能可能會發(fā)生變化,一般情況下型式檢驗所有項目應檢盡
檢。出廠檢驗主要針對泥泵整體性能,由于泥泵水力性能一般廠無法檢測,出廠
時主要檢驗安裝、外觀和壓力測試、材料性能及其他合規(guī)性檢查,具體檢驗項可
以根據(jù)實際情況確定。實船檢測主要檢查泥泵水力性能,其他項不在進行檢驗。
8.標志、包裝、運輸和貯存
規(guī)定了泥泵銘牌的大小及銘牌上應注明的性能參數(shù)和泥泵運輸、儲存中的注
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意事項。鑒于信息化的發(fā)展,特別規(guī)定在泥泵銘牌上標注產(chǎn)品二維碼,便于泥泵
后期的追溯。
9.附錄A
附錄為泥泵效率與流量的關系,相關解釋見本文件(4)要求。
三、主要試驗的分析綜述報告、技術經(jīng)濟論證或預期的經(jīng)濟效果
泥泵是水力挖泥工程船的主要設備,其主要運用水的運動來完成疏浚的目
的,它將經(jīng)過機械或高壓水切割使松動的水下土層與水相混合,形成一定濃度的
泥水混合體(泥漿),然后通過船上所安裝的泥泵吸口真空將泥漿吸入泥泵,并
排至挖泥船泥艙或直接排至舷旁泥駁或通過排泥管線輸送到吹填區(qū)域而達到了
疏浚吹填的目的。通過《挖泥船離心式泥泵》國家標準的編制與推廣,將進一步
規(guī)范我國離心式泥泵設計與制造的技術水平,對提高離心式泥泵產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定
和使用壽命,保障可靠運轉,減少能源消耗和維修成本起到重要作用給企業(yè)和社
會帶來可觀的經(jīng)濟效益。
本標準的編制過程中,充分考慮了以往泥泵水平、最近幾年國產(chǎn)機進口泥泵
的性能指標及國內(nèi)各制造廠家的制作能力等。標準條款具有普遍適用性。其中,
泥泵材料選用的是國內(nèi)外最常用的材料,特別是過流部件的材料,現(xiàn)有挖泥泥泵
基本都選用都采用高鉻鑄鐵;泥泵的主要零部件的主要尺寸的比例、安全校驗和
監(jiān)測方法等都來源于現(xiàn)用泥泵的統(tǒng)計,主流挖泥船泥泵都在此范圍內(nèi);泥泵的形
狀位置和尺寸公差,除本世紀前10年生產(chǎn)的泥泵外,新泵也都按照標準條款進
行配置;泥泵設計參數(shù)的確定方法、設計手段和檢驗方法等都來源于經(jīng)驗和現(xiàn)代
仿真技術的發(fā)展,現(xiàn)代泵的設計過程中,沒有使用這些方法得不到客戶的認可,
可看做一種產(chǎn)品的認證。
當然,本標準也對泥泵的水力性能提出了更高的要求,本標準中泥泵效率的
制定是高于本世紀初設計生產(chǎn)的泵的性能的。主要是考慮現(xiàn)代環(huán)保要求及疏浚業(yè)
的競爭壓力,泥泵效率的高低直接影響了整條挖泥船的競爭力;同時,本世紀初
生產(chǎn)的泥泵目前都在進行高效泵的改造,高效泥泵的研發(fā)已成為疏浚行業(yè)的發(fā)展
趨勢。此前生產(chǎn)的泥泵目前都在更新?lián)Q代
通過該標準的編制、實施和推廣,還有利于提高我國的離心式泥泵的整體建
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造水平,促進和完善離心式泥泵設計與制造技術領域的不斷發(fā)展,有利于實現(xiàn)離
心式泥泵設計及建造的正規(guī)化和標準化,提升本行業(yè)在國內(nèi)外絞吸挖泥船建造領
域的影響力。
本標準對挖泥船離心式泥泵產(chǎn)品的結構、材料、鍛造與焊接、公差、裝配、
涂裝等規(guī)定標準要求,可對離心式泥泵的設計、生產(chǎn)、檢驗、維修提供指導。我
國是一個疏浚大國,挖泥船擁有數(shù)量龐大,僅中交疏浚(集團)股份有限公司就
擁有大中型挖泥有上百艘之多,按全國統(tǒng)計的挖泥船數(shù)量更多,每年有一定數(shù)量
挖泥船在新建或更新改造,增加了離心式泥泵的需求,本標準頒發(fā)和推廣,對我
國絞吸挖泥船離心式產(chǎn)品制造水平和質(zhì)量提高,提升挖船舶疏浚設備技術性能,
增加施工效率、降低能耗。
中交天津航道局有限公司聯(lián)合泵企、研究所、高效完成了國內(nèi)第一臺超大型
耙吸挖泥船泥泵的國產(chǎn)化研究和應用,并在多艘大型耙吸挖泥船上進行了應用。
泥泵效率在80%以上,最高效率超過86%。設計與建造的泥泵未出現(xiàn)過影響泥泵
使用的可靠性問題。在多種泥泵設計、制作過程中,中交天航局與聯(lián)合開發(fā)單位
不斷完善設計方法和要求,針對泥泵可靠性、安全性和人性化需要,有正對性的
改進設計方案,適當增強檢驗要求和檢驗方法,逐步完成了泥泵設計、制作、安
裝等標準化文件。本標準在這些標準化文件的基礎上,經(jīng)過不斷完成形成的,在
技術上可行,已經(jīng)過實踐驗證。經(jīng)濟上可控,相關制作、檢驗精度對成本的增加
影響有限,但可以提升產(chǎn)品質(zhì)量并提前預防廢品率的上升。
本標準未來面向的使用者為各疏浚施工企業(yè)、泥泵生產(chǎn)商、挖泥船操作者和
挖泥船建造廠,本標準可作為貫穿挖泥船輸送系統(tǒng)設計、建造、驗收等過程的指
導性規(guī)范文件。泥泵產(chǎn)品標準化后,可有有效降低泥泵的設計缺陷,提高泥泵綜
合性能,并為我國建造高質(zhì)量的挖泥船提供技術保障,對
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