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离心泵接管载荷及验证离心泵接管载荷及验证离心泵接管载荷及验证 前言 两倍的接管载荷是API泵压力泵壳的设计准则,而管路设计者设计的管路施加到泵上的实际载荷不应超过API 610标准表5中所列的值(一倍接管载荷)。然而,实际工程应用中,由于现场条件限制或其它因素的影响,买方通常要求卖方提供的产品至少能够承受2倍的接管载荷。还有一些用户出于特殊要求、受现场条件限制或不够踏实的心理,将接管载荷提高到表5中所列值的2.5到4倍。不过,尽管理想很丰满,但现实却是:全球所有标准流程泵压力泵壳几乎都是按2倍接管载荷设计的,在不改变设计的情况下,无论如何都无法保证能够承受2.5到4倍的接管载荷。 当接管载荷超出API 610标准规定的值时,为了避免给现场带来一些不确定因素或安全隐患、分清双方责任,对于一些重要工况关键用泵,建议出厂之前进行接管载荷试验,以验证泵组底座的刚度。 本文将以嘉利特荏原泵业有限公司某BB5型泵为例,在承受3倍接管载荷下,通过试验来验证底座的刚度。仅供参考。 注:本文中所涉及的条款、表、图号及附录均指ANSI/API610第11版标准所对应的条款、表、图号及附录。 标准对底座的刚性要求 条款7.3.20 为了最大限度地减少由于管路载荷影响而导致的泵和驱动机轴的不对中,泵及其底座应设计成具有足够的结构刚性,以使泵轴驱动端或者泵轴在联轴器轮毂配合处的偏移限制在表13所示值内。这些值是7.3.21中管口载荷试验的验收标准。在试验过程中,不得将灌浆用作获得所需刚度的手段。 众所周知,灌浆可显著增加底座组件的刚度。忽略此影响,底座的刚度在卖方工厂很容易得到验证。……遵循表5中管口负荷值,将泵和驱动轴端的总偏移限制在约250 μm之内(见附录F)。 条款7.3.21 如果有规定,卖方应该用试验证明,当泵及其底座固定在基础地脚螺栓孔位置上是符合7.2.20要求的。泵壳体应该承受得住施加于每一个管口上的力矩MYC和MZC,但不能两个管口同时承受此力矩,测量相应的轴偏移并记录下来。不能同时施加任一同一管口MYC和MZC这两个力矩。轴偏移测量值应该是绝对值(而不是相对于底座的测量值)。为了便于记录,卖方的试验资料应包括试验装置的简图、计算的力矩载荷(MYC和MZC)以及施加的力矩载荷及其在泵轴驱动端造成的相应的偏移。 表13 刚度试验验收准则 附录F.1.1 可以接受的管路配置不应引起泵和驱动机之间过度不对中。(现场)管路配置产生的管口各分负荷处在表5规定的范围内时,泵壳体变形应限制在泵制造商设计标准的一半以内(见条款6.3.3)、并确保证泵轴的偏移小于250 μm。 附录F.1.2 如果满足以下F.1.2 a) 至 F.1.2 c)规定的条件,则产生的载荷超出表5规定范围的管路配置也是可以接受的,无需咨询泵供应商。满足这些条件可确保泵壳的任何变形均在供应商的设计标准之内(见条款6.3.3),并保证泵的轴偏移小于380 μm。 a) 作用在泵每个管口法兰上的各个分力和分力矩不得超过表5规定值的2倍。 b) 作用在泵每个管口法兰上的合外力(FRSA,FRDA)和合外力矩(MRSA,MRDA)满足公式(F.1)和(F.2)。 c) 作用在泵每个管口法兰上的分力和分力矩必须转移到泵的中心…… 底座刚度试验 对于底座刚度试验,国内泵厂基本上没有做过。在这方面,嘉利特荏原泵业有限公司(EGP)走在同行的前列。以下为EGP公司为中石化设计、生产的某BB5型泵,要求能够承受API标准表5规定的3倍接管载荷。其测试程序/方法如下: 特别说明 当接管载荷超出标准规定值和/或泵制造商最大允许值时,除了计算/验证泵底座刚性以外,还应核算压力泵壳的强度 – 在规定的接管载荷下,泵壳体变形应限制在泵制造商设计标准的一半以内。 |