石油化工離心泵工程技術規(guī)定選用
一、概述
離心泵具有性能范圍大、流量均勻、結構簡單、運轉(zhuǎn)可靠和維修方便等優(yōu)點，因此在工業(yè)生產(chǎn)中的應用最為廣泛。除高壓小流量時用往復泵，計量時用計量泵，介質(zhì)含氣時用旋渦泵或容積式泵，黏性介質(zhì)用轉(zhuǎn)子泵外，其余場合一般均選用離心泵。據(jù)統(tǒng)計，在石油、化工裝置中，離心泵的使用量占泵總量的 70 ％～ 80 ％。
離心泵按其結構可分為懸臂式、兩端支撐式、立式懸吊式等。
注：離心泵按其有無軸封來分，可分為有密封泵和無密封泵（也稱無泄漏泵），無密封離心泵分為磁力驅(qū)動泵和屏蔽泵。本文只對有密封泵的標準作一剖析。
注：本表摘自API610第7版
1. API610
API ，是美國石油協(xié)會 (American Petroleum Institute) 的簡稱。出版 API610 標準的目的是為了提供一份采購規(guī)范，以便于離心泵的制造和采購。
API 610( 第七版 ) 是針對石油煉廠用離心泵提出的，其標準名為《 一般煉廠用離心泵 》 (Centrifugal Pumps for General Refinery Services) 。但實際上，使用 API610 標準的不僅是煉油廠，石油、化工、天然氣等領域均也常采用 API610 標準。為適用這一需要， 1995 年頒布的 API610( 第八版 ) 改名為《 石油、重化學和天然氣工業(yè)用離心泵 》 (Centrifugal Pumps for Petroleum， Heavy Chemical， and Gas Industry Services) ，并在內(nèi)容上較上一版有較大的變動。
API610 對節(jié)能問題備受關注。 API610 要求制造廠和使用廠在設備的制造、選用和運行等所用環(huán)節(jié)中積極尋求創(chuàng)新的節(jié)能方法。如果這種節(jié)能方法能提高效率并降低使用期的總費用而不致犧牲安全或可靠性，則應鼓勵采用。另外選擇設備時的評定標準應以設備在使用壽命期內(nèi)的總費用為準，而不是以設備的采購費用為準。
在石油和化工領域，采用 API610 標準的場合較多。國際標準化組織也采納了 API610 標準，付之于標準號 ISO/CD13709 。
目前最新版的 API610 是 2003 年發(fā)布的第 9 版，第 9 版的要求和第 8 版相比，許多方面的要求有所降低。由于泵廠采用新版本的標準牽涉到許多模具需重新制作，因此到現(xiàn)在為止，泵廠生產(chǎn)的泵基本上還是第 6 ，7或第 8 版的泵。
2. ISO5199
ISO 是國際標準化組織的簡稱。 ISO5199 ， Technical Specification for Centrifugal Pumps， Class Ⅱ ( 離心泵技術規(guī)范 Ⅱ級 )， 主要依據(jù)是德國的 DIN 標準。其外形尺寸、性能符合 ISO2858 標準；底座符合 ISO3661 ；機械密封或軟填料用的空腔尺寸符合 ISO3069 ；性能試驗 B 級符合 ISO3555 ， C 級符合 ISO2548 。
ISO5199( 包括等同或參照該標準的國家標準 ) 適用于臥式懸臂式離心泵，即表 1 中的 OH1 和 OH2 。符合 ISO5199( 包括等同或參照該標準的國家標準 ) 的離心泵稱為 ISO 泵。
中國的 GB/T5656 ，德國的 DIN ISO5199 ，法國的 NF ISO5199 等效采用 ISO5199 ；英國的 BS6836 等同采用 ISO5199 。
中國的 GB5662 ，德國的 DIN24256 ，英國的 BS5257 ，法國的 NF E44121 ，等效或等同采用 ISO2858 。
3. ASME B73.1M/B73.2M
ASME 是美國機械工程師協(xié)會 (The American Society of Mechanical Engineers) 的簡稱。
ASME B73.1M — 1991 Specification for Horizontal End Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process ( 臥式軸向吸入化工離心泵 ) 和 ASME B73.2M — 1991 Specification for Vertical In-line Centrifugal Pumps for Chemical Process ( 立式管道化工離心泵 ) 是美國國家標準，由泵廠和化工生產(chǎn)廠共同編制， ASME B73.1M 標準僅適用于底腳安裝的臥式懸臂式離心泵，即表 1 中的 OH1 。 ASME B73.2M 標準適用于立式管道離心泵，即表 1 中的 OH3 、 OH4 、 OH5 。
其余的 ASME 化工泵標準有：
ASME B73.3M — 1996 Specification for Thermoplastical and Thmoset Polymer Material Horizontal End Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process ( 臥式軸向吸入熱塑性塑料、熱固性樹脂 化工離心泵 )
ASME B73.5M — 1995 Specification for Sealless Horizontal End Suction Centrifugal Pumps for Chemical Process ( 臥式軸向吸入無泄漏化工離心泵 ) 。
符合 ASME/ANSI 標準的化工離心泵稱為 ANSI 泵。
4. GB3215
中國國家標準 GB3215 — 1989 《煉廠、化工及石油化工流程用離心泵通用技術條件 》基本參照 API610 第 6 版編制而成。
5. GB/T5656
中國國家標準 GB/T5656 — 1994 《單級、單吸化工離心泵技術條件 》參照 ISO5199 編制而成。其相關標準如 GB5662 《軸向吸入離心泵 (16Bar) 標注、性能和尺寸》參照 ISO2858 ， GB5661 《 軸向吸入離心泵機械密封和軟填料用的空腔尺寸》參照 ISO3069 ， GB5660 《軸向吸入離心泵底座和安裝尺寸 》參照 ISO3661 。水力性能試驗按 GB3216 《 離心泵、混流泵、軸流泵和旋渦泵試驗方法 》的 C 級或 B 級進行 ( 參照 ISO2548 、 ISO3555) 。
6. SH/T3139
中國石化行業(yè)標準 SH/T3139 — 2004 《石油化工重載荷離心泵工程技術規(guī)定》由中國石化集團上海工程有限公司主編，中國石化工程建設公司、中國石化集團洛陽石化工程公司、中國石化集團寧波工程有限公司參編。
SH/T3139 標準主要引用美國石油協(xié)會標準 API610 ，并結合中國石油化工行業(yè)的特點，補充或制定了一些新的規(guī)定。該標準既反映了當前國內(nèi)外重載荷離心泵行業(yè)的技術水平，又作為石化行業(yè)對工業(yè)裝置用重載荷離心泵的基本要求，適用于我國石油化工行業(yè)重載荷離心泵的工程設計和采購。主要內(nèi)容包括重載荷離心泵的性能設計，結構設計、材料選用以及重要零部件的合理設計及配置等多個方面應遵循的原則；同時也提出了作為機組重要組成部分的輔助設備、輔助管道系統(tǒng)、控制和儀表等方面應遵守的準則；還對機組的檢測、試驗，包裝、運輸及資料準備等方面提出了要求。
7. SH/T3140
中國石化行業(yè)標準 SH/T3140 — 2004 《石油化工中、輕載荷離心泵工程技術規(guī)定》由中國石化集團上海工程有限公司主編，中國石化工程建設公司、中國石化集團洛陽石化工程公司、中國石化集團寧波工程有限公司參編。
SH/T3140 標準主要引用國際標準 ISO 5199 并結合中國石油化工行業(yè)的特點，補充或制定了一些新的規(guī)定。本標準既反映了當前國內(nèi)外中、輕載荷離心泵行業(yè)的技術水平，又作為石化行業(yè)對工業(yè)裝置用中、輕載荷離心泵的基本要求，適用于我國石油化工行業(yè)中、輕載荷離心泵的工程設計和采購。主要內(nèi)容包括中、輕載荷離心泵性能設計、結構設計、材料選用以及重要零部件的合理設計及配置等多個方面應遵循的原則；同時也提出了作為機組重要組成部分的輔助設備、輔助管道系統(tǒng)、控制和儀表等方面應遵守的準則；還對機組的檢測和試驗、包裝、運輸及資料準備等方面提出了要求。
三、標準選用
1. 中、輕載荷離心泵
中、輕載荷離心泵是指能全部滿足以下條件的離心泵：
參數(shù)范圍應同時滿足：
額定排出壓力 小于等于1.9MPa
泵送溫度（介質(zhì)溫度） <225攝氏度
額定轉(zhuǎn)速（汽輪機驅(qū)動時＋5%） 小于等于3000r/min
額定揚程 小于等于120m
最高吸入壓力 小于等于0.5MPa
懸臂泵的最大葉輪直徑 小于等于333mm
輸送無爆炸危險性、和 / 或毒性中度、和 / 或毒性輕度的介質(zhì)。
采用 ISO 2858 和 ISO 5199 — 1986 ，或 GB5662 和 GB/T5656 ，或 ASME B73.1M/B73.2M 標準制造的軸向吸入 化工離心泵。
中、輕載荷離心泵一般采用 SH/T3140 標準，其在材料、設計、制造和試驗等方面的要求比重載荷離心泵要低一些，因此可靠性相對要差一些，當然價格也便宜許多。這類泵能滿足一般化工用途的需要，常用于輸送無爆炸危險性、毒性中度或輕度介質(zhì)。美國 FLOWSERVE 公司的 MARK Ⅲ系列， ITT/GOULDS 公司的 3196 系列，瑞士蘇爾壽公司和大連蘇爾壽泵及壓縮機有限公司的 CZ 系列，日本荏原公司和嘉利特荏原泵業(yè)有限公司的 IFW 、 IFS 系列，以及我國的 IH 系列 ( 含改進系列 ) 等均屬此類泵。
2. 重載荷離心泵
重載荷離心泵是指符合以下任一條件的離心泵：
除另有規(guī)定外，用于爆炸危險性介質(zhì)和 / 或毒性極度和高度危害介質(zhì)的場合。
用于無爆炸危險性、和 / 或毒性中度、和 / 或毒性輕度介質(zhì)的場合，但操作條件超出下列任何限制：
額定排出壓力 大于1.9MPa
操作溫度（介質(zhì)溫度） >225攝氏度
額定轉(zhuǎn)速 >3000r/min
額定揚程 >120m
最高吸入壓力 >0.5MPa
懸臂泵的最大葉輪直徑 >333mm
重載荷離心泵一般采用 SH/T3139 和 API610 標準。重載荷離心泵可靠性很高，一般要求連續(xù)運轉(zhuǎn)周期至少為 3 年（不包括易損件）。其涉及的泵型涵蓋了三大類泵，即懸臂式 (Overhung) 、兩端支撐式 (Between Bearings) 和立式懸吊式 (Vertical Suspended) ，如表 1 。其中 OH1 、 OH4 、 OH5 只有當買方指定和制造廠業(yè)已證明對此種泵富有經(jīng)驗時才可以提供。
美國 FLOWSERVE 公司的 SVCN7( 單級臥式泵 ) ， ITT/GOULDS 公司的 3700( 單級臥式泵 ) 、 3900 （管道泵），瑞士蘇爾壽公司和大連蘇爾壽泵及壓縮機有限公司的 ZA 、 ZE 、 ZF 、 ZU( 單級臥式泵 ) 、 ETL （管道泵），日本荏原公司和嘉利特荏原泵業(yè)有限公司的 UCW( 單級臥式泵 ) ，沈陽水泵廠的 SJA( 單級臥式泵 ) 等系列均屬 API 懸臂式泵 (OH2 或 OH3) ，當然其版次不一定全是第 8 版的。
3. 如何選用離心泵標準
不同標準的離心泵，其價格和可靠性有較大的差別。除業(yè)主或?qū)＠烫貏e指定需采用重載荷離心泵的場合外，其余場合應根據(jù)裝置特點和工況條件來選用離心泵的標準，做到既經(jīng)濟實用，又能滿足裝置和工況的要求。表 2 給出了石化行業(yè)離心泵標準的選用判據(jù)，供參考。
表2 石化行業(yè)離心泵標準的選用判據(jù)
條件1 超出以下參數(shù)范圍的場合： 吸入壓力≤0.5MPa(G)，排出壓力≤1.9MPa (G)，介質(zhì)溫度<225℃，額定揚程≤120m，懸臂泵的最大葉輪直徑≤333mm
條件2 泵送爆炸危險性介質(zhì)的場合
條件3 泵送毒性極度或高度危害介質(zhì)的場合
條件4 不設備用泵，且對泵的可靠性要求較高的場合
條件5 業(yè)主或?qū)＠烫貏e指定需采用重載荷離心泵的場合
判據(jù) 1：符合條件1，或條件2，或條件3，或條件4，或條件5時，宜選用重載荷離心泵標準，即“SH/T 3139＋API 610”。
判據(jù) 2：除此，為降低設備采購費用，宜選用中、輕載荷離心泵標準，即“SH/T 3140＋ISO 5199”，或“ SH/T 3140 ＋ GB/T 5656 ”，或“ SH/T 3140 ＋ ASME B73.1M/B73.2M ”。
注：SH/T3139和SH/T3140是石化行業(yè)的工程技術規(guī)定，主要引用國際標準API610和OSO5199，并結合中國石油化工行業(yè)的特點，對API610或ISO5199未明確的內(nèi)容，以及某些有爭議的條款補充或指定了一些新的規(guī)定。 |
