بررسی نکات مهم ویرایش 12 استاندارد API610 و تفاوت های آن با ویرایش 11- بخش ششم

بررسی نکات مهم ویرایش 12 استاندارد API610 و

 تفاوت های آن با ویرایش 11- بخش ششم

لینک به بخش قبلی

معیارهای انتخاب یاتاقان ها

در حال حاضر در ویرایش یازده استفاده از یاتاقان هیدرودینامیکی شعاعی و محوری برای چگالی انرژی (Energy density) 4.0x10⁶ kW/min     یا بالاتر  اجباری می باشد. برای ویرایش دوازده این نیاز مندی برای تمامی سرویس ها باقی مانده است به جزسرویس های خط لوله جایی که چگالی انرژی بالاتر از 10.7x10⁶ kW/min پیشنهاد می شود  . توجیه برای  این سطح بالاتر بر اساس تجربیات موفق در سایت ها می باشد و همچنین در نظر گرفتن این موضوع که از مشخصه های سرویس های خط لوله پمپ کردن محصولاتی با دمای پایین تر نسبت به سیالات دما متوسط تا دما بالای پالایشگاه ها، می باشد.

 

دمای روغن و محفظه یاتاقان

برای سیستم های روانکاری بدون فشار، مانند Ring Oil و یا سیستم های پاششی، محدوده های دمای روغن و محفظه یاتاقان به طور مناسبی بر اساس افزایش دما بیان شده اند، لذا دمای محیط معیار اساسی خواهد بود.

بررسی نکات مهم ویرایش 12 استاندارد API610 و تفاوت های آن با ویرایش 11- بخش پنجم

بررسی نکات مهم ویرایش 12 استاندارد API610 و 

تفاوت های آن با ویرایش 11- بخش پنجم

 

لینک به بخش قبلی

مواد (Material)

تغییراتی نسبت به پیوست های مواد ویرایش یازده برای راهنمای انتخاب کلاس مواد، مواد و مشخصات مواد برای قطعات پمپ ها پیشنهاد شده است. تغییرات کلیدی شامل موارد ذیل می باشند:

·        کلاس های مواد چدن I-1و I-2 حذف شده اند، زیرا که سازندگان پمپ های API مدتی است چدن استفاده نمی کنند، ممکن است در آینده برای پمپ های استاندارد ANSI هم این موضوع رخ دهد.

·        تعریف آب جوش  (Boiling water) و آب فرآیندی (Process water) بر حسب محدوده های دما باز تعریف شده است در حالی که کلاس موادC-6  جایگزین کلاس موادI-1 و I-2 شده است.

·        برای محور در  کلاس مواد S-6 از 12%Chrome استفاده می شود.

·        به دلیل کاربرد کم چدن و Ni-resist برای قطعات داخلی کلاس مواد S-1 و S-3 حذف شده اند.

·        فشار تفاضلی بر قطعه سایشی برای قطعات غیرفلزی سایشی حذف شده است.

·        CA15 برای پروانه حذف شده و از CA6NM به منظور بهبود قابلیت ریختگی، جوش پذیری و اینکه مقاومت بیشتری در برابر ترک خوردگی دارد استفاده می شود. ( همانگونه که اکنون در ویرایش یازده برای پوسته لازم است)

در اتصالات کمکی به پوسته، برای کلاس مواد C-6 تا دمای 260 درجه سانتی گراد از لوله های با جنس 316L  و برای دماهای بالاتر از Inconel 625 استفاده می گردد. 

بررسی نکات مهم ویرایش 12 استاندارد API610 و تفاوت های آن با ویرایش 11- بخش چهارم

بررسی نکات مهم ویرایش 12 استاندارد API610 و 

تفاوت های آن با ویرایش 11- بخش چهارم

لینک به بخش قبلی

این مقاله با عنوان انگلیسی Preview of API 610 12th Edition توسط  Roger L. Jonesرییس کمیته تدوین استاندارد API610 و Frank Korkowskiمدیر بازاریابی بخش آموزش شرکت Flowsever در سی امین سمپوزیسیوم بهره برداران پمپ و چهل و سومین سپوریسیوم توربوماشین در سال 2014 در تگزاس امریکا ارایه شده است. در این مقاله مروری بر نکات بر جسته استاندارد API 610 12 Ed. انجام شده است. اصل این مقاله در وب لاگ شرکت به اشتراک گذاشته شده بود و از پر بازدید ترین مطالب وب لاگ بوده است لذا تصمیم گرفته شد تا ترجمه آن نیز توسط کارشناسان شرکت تدبیر انرژی امید صورت پذیرد و در اختیار علاقه مندان قرار گیرد.  

پمپ های انرژی بالا (High Energy pumps) (مصارف خاص (Special purpose ))

در در ویرایش یازدهم،  پمپ های با هد بر طبقه (Head per stage) بالاتر از 200 متر و توان بر طبقه (Power per stage) بالاتر از 225 کیلووات، پمپ انرژی بالا گفته می شود. در ویرایش یازدهم تنها قیدی برای درصد لقی مابین پره دیفیوزر یا ابتدای حلزونی با پره های پروانه نسبت به شعاع داده شده است. زیر-کمیته تشخیص داد که دو چیز: اول انرژی بالا معانی مختلفی برای افراد مختلف دارد، به عنوان شاهد، مشتریانی که در حال حاضر در مشخصات فنی خود نوشته اند که آنها چه چیزی را به عنوان انرژی بالا در نظر می گیرند. دوم بدون در نظر گرفتن تعریف انرژی بالا، دستورالعملی اینکه دقیقا چه چیزی باید به عنوان پمپ انرژی بالا در نظر گرفته شود مطلب بسیار مهمی بود. تصمیم گرفته شد تا:

پمپ ها تحت عنوان "مصارف خاص" باز نامگذاری شوند

یک پیوست جدید به این پمپ ها تخصیص یافت

پیوست شامل بخشی هایی برای تعاریف، معیارهای انتخاب برای مرز فشار و روتور، ملاحظات طراحی برای قطعات مرز فشار، پروانه، دیفیوزر یا حلزونی، آب بندی محور، یاتاقان ها و محفظه یاتاقان ها، مواد، ساخت و راهنمای انجام آزمون می باشد.

این پمپ های مثال هایی از پمپهای مصارف خاص هستند: توبوپمپ F-1 یک طبقه سرعت بالا (5490 RPM) هیدروژن و اکسیژن که به عنوان پمپ بوستر موتور ساترن پنج استفاده شده است، پمپ تزریق آب با فشار 500 بار سرعت 6000 RPM با هد هرطبقه معادل 500 متر، پمپ های فشار بالای خط لوله اتیلن، پمپ های فشار بالای تغذیه  آب بویلر و حتی پمپ های کاری تغذیه پالایشگاه ها با توان 3 الی 4 مگاوات. تشخیص داده شده است که تنها یک درصد از تمامی پمپ ها را پمپ های مصارف خاص تشکیل می دهند ولیکن آنها دارای برخی از بزرگترین چالش ها برای طراحان پمپ هستند و لذا ملاحظات ویژه طراحی نیاز خواهند داشت. شکل 2 ارایه دهنده یک رویکرد در تعریف سطح انرژی بر حسب افزایش فشار طبقه می باشد.

برای پمپ های انرژی بالا، هر جنبه از طراحی نیازی به بررسی دقیق دارد، مانند سختی روتور، توزیع تنش پس ماند در سطوح آب بندی فلز-به-فلز، تشخیص مقدار خیز در نقاط حساس و در نظر گرفتن لقی های کاری مناسب. انجام تحلیل ساختمان پروانه، دیفیوزر و یا حلزونی به اندازه تعیین حاشیه NPSH مناسب بر اساس مقدار NPSHi (Incipient NPSH)[1]  نه فقط 3 درصد NPSH3 اساسی می باشد. به خصوص برای طراحی های جدید، تحلیل اجزاء محدود محفظه یاتاقان می بایست انجام شود تا نوع یاتاقان های مورد استفاده به دقت تعیین شوند. در نهایت توانایی سوار و پیاده کردن پروانه های می بایست لحاظ گردد. همچنین برای نیازمندی های ساخت، قالب ها و چیدمانشان می بایست ریخته گری کاملی را فراهم کند گرچه آزمون غیر مخرب مناطق دارای استرس بالا می بایست انجام شود.

---

[1]- NPSHi (Incipient NPSH) : مقداری از NPSH می باشد که در آن اولین حباب های ناشی از کاویتاسیون بر روی پره پروانه قابل مشاهده می باشند. مقدار آن عددی بالاتر از NPSH3 می باشد.

یاتاقان ها

دوره کامل آموزش پمپ های API610 (پمپ های فرآیندی) - بخش هجده

یاتاقان ها

·      برای هر محور می بایست دو عدد یاتاقان شعاعی و یک عدد یاتاقان محوری، که امکان مهار حرکت در دو جهت را داشته باشد، به منظور تحمل نیروهای شعاعی و محوری در نظر گرفته شود.  چیدمان یاتاقان ها بر اساس استاندارد API 610  می بایست بر اساس یکی از سه چیدمان زیر یاتاقان باشد. انتخاب چیدمان مناسب  باتوجه به شرایط کاری انجام می‌شود. این سه روش به صورت زیر هستند :

1- استفاده از یاتاقانها غلتشی برای مهار نیروهای شعاعی و محوری

2- استفاده از یاتاقان هیدرودینامیکی برای مهار نیروهای شعاعی و یاتاقان غلتشی برای نیروهای محوری

3- استفاده از یاتاقانهای هیدرودینامیکی برای مهار بارهای شعاعی و محوری

شرایط انتخاب بین این حالتها در جدول 10 استاندارد API610 11^th ed. آمده است .

 

·      یاتاقان محوری می بایست برای کارکرد پیوسته تحت تمامی شرایط از جمله حداکثر فشار کاری پمپ به همراه موراد ذیل انتخاب گردد.

الف) تمامی نیروهایی که با توجه به Clearance داخلی در حالت طراحی اعمال می شوند و همچنین نیرو هایی که با توجه به دو برابر شدن مقدار Clearance به دست می آیند.

ب) مقدار نیروی محوری برای کوپلینگ های منعطف می بایست بر اساس حداکثر خیز مجاز سازنده کوپلینگ محاسبه گردد.

ج) علاوه بر نیروهای محوری که توسط روتور و اجزاء داخلی پمپ بر اساس بدترین حالت ممکن محاسبه می گردند نیروهایی که توسط کوپلینگ منعطف منتقل می گردند نیز می بایست به عنوان بخشی از نیروهایی که یاتاقان محوری تحمل کند در نظر گرفته شود.

د) یاتاقان محوری می بایست قابلیت تحمل کامل نیروها را در صورت دوران معکوس پمپ را داشته باشند.

·      طول عمر یاتاقان های غلتشی می بایست بر اساس استاندارد ISO 281 محاسبه شده و حداقل 25000 ساعت کارکرد پیوسته در شرایط کاری و 16000 ساعت کارکرد با در نظر گرفتن حداکثر نیروهای شعاعی و محوری باشد.

·      یاتاقان های غلتشی می بایست توسط روشها ی زیز موقعیت دهی شده و در جای خود نگه داشته شود:

الف) یاتاقان می بایست توسط انطباق تداخلی بر روی شفت تصب گردد و در محفظه یاتاقان با توجه به Diametral clearance نصب شود. هر دوی این انطباقات می بایست بر اساس ANSI/ABMA 7 باشد.

ب) یاتاقان می بایست مستقمیا بر روی محور نصب گردد.

ج) موقعیت دهی یاتاقان بر روی محور می بایست با استفاده از پله، بوشن (Collars) و یا دیگر ابزار های موقعیت دهی  انجام پذیرد. استفاده از رینگ قفلی (Snap ring) و یا واشر فنری (Spring-type washer) قابل قبول نمی باشد.

د) ابزاری که یاتاقان محوری را بر روی محور قفل می کند می باشد توسط مهره و واشر خورشیدی مهار گردد.