4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 июля 2022 г. N 578-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32601-2022 (ISO 13709:2009) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2023 г.
5 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ISO 13709:2009 "Насосы центробежные для нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности" ("Centrifugal pumps for petroleum, petrochemical and natural gas industries", MOD). При этом дополнительные слова (фразы, показатели, ссылки), включенные в текст стандарта для учета потребностей национальных экономик стран и/или особенностей межгосударственной стандартизации, выделены курсивом.
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (подраздел 3.6).
Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДБ
6 ВЗАМЕН ГОСТ 32601-2013
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"
Необходимо, чтобы лица, использующие настоящий стандарт, были осведомлены о том, что для его применения в конкретных условиях могут понадобиться дополнительные или специфические требования. Настоящий стандарт не накладывает запрета на право поставщика предлагать, а заказчика - приобретать и использовать альтернативное оборудование и технические решения для конкретных областей применения. Данное обстоятельство особенно важно в случае использования инновационных или разрабатывающихся технологий. Если предлагается указанная альтернатива, необходимо, чтобы поставщик указал на любые отклонения от положений настоящего стандарта и дал их подробное описание.
Знак
Из соображений удобства и в информационных целях в настоящем стандарте в скобках после величин в системе единиц СИ приводятся эти же величины в системе единиц США или в других системах единиц.
Настоящий стандарт устанавливает требования к центробежным насосам (включая насосы, работающие в реверсивном режиме в качестве гидротурбин для рекуперации гидравлической энергии), предназначенным для использования в технологических процессах нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности.
Настоящий стандарт распространяется на консольные, двухопорные (с ротором, расположенным между подшипниками) и вертикальные полупогружные насосы с классификацией по 4.2. Раздел 9 настоящего стандарта устанавливает требования к отдельным типам насосов. Все остальные разделы настоящего стандарта применимы ко всем типам насосов. Настоящий стандарт содержит иллюстрации и условные обозначения каждого типа насоса.
Опыт промышленной эксплуатации показывает, что применение насосов в соответствии с требованиями настоящего стандарта целесообразно в случае, если рабочие параметры насоса превышают любое из нижеследующих значений:
- давление на выходе из насоса (изб.) - 1,9 МПа (275 psi; 19,0 бар);
- давление на входе в насос (изб.) - 0,5 МПа (75 psi; 5,0 бар);
- температура перекачиваемой среды - 150 °C (300 °F);
- частота вращения - 3600 об/мин.;
- напор при номинальном режиме работы - 120 м (400 фут);
- диаметр рабочего колеса консольного насоса - 330 мм (13").
Примечание - Настоящий стандарт относится к насосам с торцевыми уплотнениями вала. Требования к герметичным насосам необходимо искать в других стандартах, таких как ГОСТ 34252 или [1], а для насосов, применяемых в других областях промышленности, помимо нефтяной, нефтехимической и газовой, - в таком, как [2], и в других, в зависимости от области применения.
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 12.2.003 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.2.062 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Ограждения защитные
ГОСТ 356 Арматура и детали трубопроводов. Давления номинальные, пробные и рабочие. Ряды
ГОСТ 977 Отливки стальные. Общие технические условия
ГОСТ 1050 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия
ГОСТ 1412 Чугун с пластинчатым графитом для отливок. Марки
ГОСТ ИСО 1940-1 Вибрация. Требования к качеству балансировки жестких роторов. Часть 1. Определение допустимого дисбаланса
ГОСТ 4543 Металлопродукция из конструкционной легированной стали. Технические условия
ГОСТ 5632 Легированные нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки
ГОСТ 6134-2007 (ИСО 9906:1999) Насосы динамические. Методы испытаний
ГОСТ 7512 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод
ГОСТ 8479 Поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали. Общие технические условия
ГОСТ 8724 (ИСО 261-98) Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Диаметры и шаги
ГОСТ 9454 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах
ГОСТ 9567 Трубы стальные прецизионные. Сортамент
ГОСТ ISO 10684 Изделия крепежные. Покрытия, нанесенные методом горячего цинкования
ГОСТ 14782 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые
ГОСТ 16093 (ИСО 965-1:1998, ИСО 965-3:1998) Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки с зазором
ГОСТ ISO 17769-1 Насосы жидкостные и установки. Основные термины, определения, количественные величины, буквенные обозначения и единицы измерения
ГОСТ 18442 Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования
ГОСТ 18855 (ИСО 281-89) Подшипники качения. Динамическая расчетная грузоподъемность и расчетный ресурс (долговечность)
ГОСТ 19281 Прокат повышенной прочности. Общие технические условия
ГОСТ 21105 Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод
ГОСТ 22247 Насосы центробежные консольные для воды. Основные параметры и размеры. Требования безопасности. Методы контроля
ГОСТ 24069 (ИСО 3117-77) Основные нормы взаимозаменяемости. Тангенциальные шпонки и шпоночные пазы
ГОСТ 24705 (ИСО 724:1993) Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Основные размеры
ГОСТ 31252 (ИСО 3740:2000) Шум машин. Руководство по выбору метода определения уровней звуковой мощности
ГОСТ 31320 (ИСО 11342:1998) Вибрация. Методы и критерии балансировки гибких роторов
ГОСТ 31610.0 (IEC 60079-0:2004) Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред. Часть 0. Общие требования
ГОСТ 32600 (ISO 21049:2004) Насосы. Уплотнительные системы вала для центробежных и роторных насосов. Общие технические требования и методы контроля
ГОСТ 33259-2015 Фланцы арматуры, соединительных частей и трубопроводов на номинальное давление до PN 250. Конструкция, размеры и общие технические требования
ГОСТ 34233.1 Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Общие требования
ГОСТ 34252 (ISO 15783:2002) Насосы центробежные герметичные. Технические требования. Класс II
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных документов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных документов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на ссылочный документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
В настоящем стандарте применимы термины по ГОСТ 17769, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 аналогичный насос (similar pump): Насос, который по соглашению между заказчиком и поставщиком принят в качестве аналога ранее поставленному насосу и не требует проведения дополнительных анализов конструкции.
3.2 вертикальный насос с патрубками в линию (vertical in-line pump): Консольный насос с вертикальной осью, всасывающий и напорный патрубки которого имеют общую центральную ось, которая пересекает ось вала.
Примечание - Насосы типов VS6 и VS7 (см. таблицу 1) не считаются такими насосами.
3.3 вертикальный полупогружной насос (vertically suspended pump): Насос с вертикальной центральной осью, монтируемый на опорную плиту, проточная часть которого обычно объединена с корпусом посредством колонны.
Примечание - Проточная часть насоса обычно погружается в перекачиваемую среду.
3.4 двухкорпусной "баррельный" насос (barrel pump): Горизонтальный насос двухкорпусного типа с внешним корпусом в виде цилиндра ("барреля").
3.5 допустимый рабочий диапазон (allowable operating region): Часть общего рабочего диапазона насоса по подаче, в пределах которого допускается эксплуатация насоса; определение границ рабочего диапазона основано на критерии предельного допустимого значения вибрации, установленном в настоящем стандарте, либо на критерии максимальной температуры, либо на другом критерии, указанном поставщиком насоса.
3.6 дроссельная втулка (throat bushing): Деталь, образующая узкий кольцевой зазор вокруг вала или втулки вала и находящаяся между уплотнением (или внутренним уплотнением двойного торцевого уплотнения) и рабочим колесом (или другой полостью насоса, находящейся под более высоким давлением).
3.7 естественно изнашиваемая деталь (normal-wear part): Подверженная естественному износу при штатной эксплуатации насоса деталь. Обычно восстанавливается или заменяется при каждом ремонте насоса.
Примечание - Кольца щелевых уплотнений, межсекционные втулки, разгрузочные барабаны, дросселирующие втулки, пары трения торцевых уплотнений, подшипники и прокладки.
3.8 заказчик (purchaser): Покупатель (будущий владелец) оборудования или его представитель, направляющие поставщику заказ и спецификацию на это оборудование.
Примечание - Заказ является видом оферты или предложением заказчика изготовить и поставить ему оборудование. Как правило, в дальнейшем оформляется в виде договора на поставку, но может быть оформлен и в другом виде в соответствии с законодательством стран, принявших настоящий стандарт. В настоящем стандарте употребляются общие термины: "заказ" - для периода времени до заключения договора и "договор" - для периода, когда заказ принят поставщиком путем акцепта оферты или заключения договора на поставку или иным способом в соответствии с законодательством страны, принявшей настоящий стандарт.
3.9 идентичный насос (identical pump): Насос, имеющий одинаковые размеры, количество ступеней, частоту вращения, зазоры, тип уплотнения вала, тип подшипников, тип муфты и гидравлические параметры при перекачивании аналогичной среды при сравнении с другим насосом.
3.10 имеющийся кавитационный запас системы NPSHA или NPSHa (net positive suction head available): Характеристика гидравлической системы, в которой работает насос. Равен полному напору на приеме насоса минус давление насыщенных паров перекачиваемого продукта, пересчитанное в метры столба перекачиваемой среды. Указывается заказчиком в опросном листе на насос для расчетной подачи и температуры среды.
Примечание - Кавитационный запас выражается в метрах (футах) столба перекачиваемой среды.
3.11 кавитационный коэффициент быстроходности nss (suction-specific speed): Безразмерный коэффициент, связывающий подачу, требуемый кавитационный запас и частоту вращения ротора насосов со сходной геометрией.
3.12 картридж проточной части (cartridge-type element): Вся внутренняя проточная часть насоса, которая вставляется во внешний корпус насоса одной сборочной единицей.
3.13 классический жесткий ротор (classically stiff rotor): Конструкция ротора насоса, при которой первая сухая критическая частота превышает максимальную возможную постоянную рабочую частоту вращения ротора насоса не менее чем:
- на 20% для роторов, предназначенных только для вращения в жидкости;
- на 30% для роторов, допускающих вращение без жидкости.
3.14 комплексная ответственность поставщика за насосный агрегат (unit responsibility): Ответственность поставщика насоса за комплектацию, поставку, документацию и технические характеристики насоса, привода, всего оборудования и всех вспомогательных систем, включенных в объем поставки насосного агрегата.
Примечание - Технические характеристики включают следующие параметры (но не ограничиваются этим перечнем): потребляемую мощность и КПД, частоту и направление вращения, ротор-динамику и вибрационные характеристики, массогабаритные характеристики и присоединительные размеры, систему смазки, уплотнения вала, соединительную муфту, подтвержденные свойства материалов, трубную обвязку в пределах агрегата, а также соответствие другим оговоренным договором техническим требованиям.
3.15 компонент привода насосного агрегата (drive-train component): Узел оборудования, сборочная единица насосного агрегата, используемая в системе привода насоса.
Пример - Электродвигатель, мультипликатор или редуктор, паровая или газовая турбина, двигатель внутреннего сгорания, гидромотор, муфта обгонная.
3.16 консольный насос (overhung pump): Насос, у которого рабочие органы расположены на консольной части его вала.
3.17 контроль или испытания в присутствии заказчика (witnessed test, witnessed inspection): Контрольные мероприятия или испытания насоса, о времени проведения которых заранее оповещен заказчик и которые проведены в соответствии с запланированным временем в присутствии заказчика или его представителя.
3.18 контроль или испытания с возможностью присутствия заказчика (observed inspection, observed test): Контрольные мероприятия или испытания насоса, о времени проведения которых заранее оповещен заказчик, но которые проводятся в запланированное время независимо от того, присутствует ли на них заказчик или его представитель.
3.19 двойной корпус (double casing): Тип конструкции насоса, в котором объединенные в сборочную единицу детали проточной части помещаются внутрь наружного корпуса, работающего под давлением.
Примечание - Примерами деталей проточной части являются направляющие аппараты, диафрагмы, спиральные внутренние корпуса.
3.20 корпус с осевым разъемом (axially split): Корпус насоса, главный разъем которого расположен параллельно оси вала.
3.21 корпус с радиальным разъемом (radially split): Корпус насоса, главный разъем которого расположен в плоскости, перпендикулярной оси вала.
3.22 корпус, работающий под давлением (pressure casing): Совокупность всех неподвижных деталей насоса, работающих под давлением, включая все патрубки, корпуса сальниковых уплотнений, камеры уплотнений и места присоединения вспомогательной трубной обвязки, за исключением всех неподвижных и вращающихся деталей торцевых уплотнений.
Примечание - Находящиеся под воздействием атмосферного давления детали сальниковых уплотнений, система обвязки торцевых уплотнений, вспомогательные трубопроводы и арматура не являются частью корпуса, работающего под давлением.
3.23 критическая частота (critical speed): Частота вращения ротора насоса, при которой система ротор - опоры ротора - корпус насоса попадает в состояние резонанса.
3.24 "мокрая" критическая частота (wet critical speed): Критическая частота вращения ротора насоса, рассчитанная с учетом дополнительных опор, создаваемых гидравлической упругостью тонкого слоя перекачиваемой среды в узких рабочих зазорах между вращающимися частями ротора и стационарными частями корпуса.
3.25 "сухая" критическая частота (dry critical speed): Критическая частота вращения ротора насоса, при расчете которой принимается, что действие сил упругости тонкого слоя жидкости в узких зазорах отсутствует, ротор поддерживается только своими подшипниками.
3.26 максимальное давление на входе в насос (maximum suction pressure): Максимальное давление, которое может возникнуть на входе в насос при его эксплуатации, без учета скачков давления, которые могут возникать при переходных режимах или гидроударе.
3.27 максимальное давление на выходе из насоса (maximum discharge pressure): Максимальное заданное давление всасывания плюс максимальный перепад давления, который способен развить насос при работе на заданной частоте вращения ротора на перекачиваемой среде заданной плотности.
3.28 максимальное динамическое давление на уплотнении (maximum dynamic sealing pressure): Максимальное возможное давление в камере перед торцевым уплотнением при заданных рабочих условиях, а также во время запуска и останова.
Примечание - Как статическое, так и динамическое давление на уплотнении важны для выбора торцевого уплотнения. Они зависят от давления на приеме насоса, конструкции насоса, режимов работы, давления барьерной жидкости в уплотнительной системе. Максимальные статическое и динамическое давление на уплотнении указывают в технических требованиях к поставщикам уплотнений.
3.29 максимальное допустимое рабочее давление (maximum allowable working pressure); MAWP: Максимальное давление, на которое поставщик спроектировал насос (либо его деталь или сборочную единицу, для которой применим данный термин), для указанной перекачиваемой среды при указанной максимальной расчетной допустимой температуре.
3.30 максимальная рабочая температура (maximum operating temperature): Максимальная температура перекачиваемой среды (включая возможные нештатные ситуации при работе насоса), под воздействием которой может находиться насос.
Примечание - Эта температура указывается также в технических требованиях к поставщику уплотнений (см. ГОСТ 32600 или [3]).
3.31 максимальное статическое давление на уплотнении (maximum static sealing pressure): Максимальное возможное давление в камере перед торцевым уплотнением, которое может возникнуть в остановленном насосе (за исключением давления гидроиспытаний).
3.32 максимальная частота вращения ротора электродвигателя (trip speed, electric motor driver): частота вращения ротора электродвигателя без скольжения при максимально возможной частоте питающей электрической сети.
Примечание - Термин используется для учета поставщиком возможности возникновения ситуаций, когда происходит одновременное наложение двух обстоятельств при эксплуатации насоса заказчиком, а именно замена изначально комплектного асинхронного двигателя на синхронный и повышение в питающей сети заказчика частоты питающего напряжения до соответствующей величины предельного положительного допуска на нее.
3.33 максимальная частота вращения ротора регулируемого привода (trip speed, variable-speed driver): максимальная частота вращения ротора регулируемого привода, при которой срабатывает автономная аварийная защита по превышению предельной частоты, отключающая привод.
3.34 минимальная допустимая частота вращения (minimum allowable speed): Минимальная частота вращения ротора насоса, при которой поставщик насоса допускает его продолжительную эксплуатацию.
Примечание - Частота вращения выражается в оборотах в минуту.
3.35 минимальная расчетная температура металла (minimum design metal temperature): Минимальная температура металла насоса (по всей толщине), при которой поставщик насоса разрешает его эксплуатацию, с учетом возможных нештатных рабочих условий, автоохлаждения, изменения температуры окружающей среды.
3.36 номинальная точка (rated operating point): Точка (подача - напор), в которой поставщик гарантирует, что рабочие характеристики насоса находятся в пределах, установленных в настоящем стандарте допусков.
Примечание - В общем случае это точка с максимальной подачей из заданного (оговоренного заказчиком) диапазона эксплуатации насоса.
3.37 номинальный диаметр трубы; DN (
nominal) или NPS (nominal pipe size): Числовое обозначение размера, который примерно соответствует внутреннему диаметру трубы.Примечание - DN выражается в миллиметрах, а NPS - в дюймах.
3.38 нулевая высотная отметка (datum elevation): Высотная отметка, к которой приведен кавитационный запас (NPSH).
3.39 опросный лист; ОЛ (data sheets): Документ, содержащий основные технические характеристики заказываемого оборудования, рекомендуемая форма которого приведена в приложении ДА.
Примечание - Опросный лист (ОЛ) в соответствии с настоящим стандартом является совместно заполняемым заказчиком и поставщиком документом, который после взаимного согласования утверждается заказчиком (final data sheets) и, как правило, становится неотъемлемой частью договора. В тексте стандарта особо подчеркнуты разделы ОЛ, которые заполняются заказчиком или поставщиком; например, согласно 6.1.2 заказчик должен внести в ОЛ исчерпывающие данные по рабочим условиям, а согласно 6.1.8 именно поставщик должен вносить в ОЛ данные по NPSH3.
3.40 относительная плотность перекачиваемой среды (relative density, specific gravity): Характеристика перекачиваемой среды, определяемая как отношение плотности среды к плотности воды при температуре 4 °C.
Примечание - Плотность воды для целей настоящего стандарта при 4 °C (39,2 °F) принимается равной 1000 кг/м3.
3.41 полное показание индикатора (total indicator reading, total indicated runout); TIR: Разность между максимальным и минимальным показаниями циферблатного индикатора или аналогичного измерительного прибора при проверке осевого биения торца детали вращения или радиального биения цилиндрической поверхности за один полный оборот контролируемой детали.
Примечание - В случае идеальной цилиндрической поверхности ее эксцентриситет равен половине показания индикатора. В случае идеально плоского торца отклонение от перпендикулярности равно показанию индикатора. Но если измеряемая поверхность не является идеально цилиндрической или плоской, интерпретация значения TIR оказывается более сложной и должна учитывать возможную овальность или неплоскостность.
3.42 поставщик (vendor): Изготовитель оборудования или его представитель, поставляющие оборудование заказчику и обеспечивающие, как правило, его техническое обслуживание.
3.43 предпочтительный рабочий диапазон (preferred operating region): Часть гидравлической характеристики насоса, при работе в пределах которой вибрация насоса остается в предпочтительных пределах, установленных в настоящем стандарте.
3.44 требуемая рабочая точка (normal operating point): Рабочая точка (подача-напор), которую должен обеспечить насос по проекту, соответственно, с учетом действия всех проектных технологических условий.
Примечание - Подразумевается, что это точка проектной подачи. Поскольку, как правило, для гарантированного обеспечения проектной подачи проектант системы рассчитывает необходимый напор (исходя из характеристики сети) с некоторым запасом, то в результате при установке насоса в систему после ее ввода в эксплуатацию реальная рабочая точка смещается правее по характеристике относительно "требуемой" точки. Именно поэтому в пункте 6.1.13 изложена рекомендация, чтобы точка максимального КПД находилась между требуемой и номинальной, т.к. в этом случае при смещении в реальных условиях рабочей точки вправо по характеристике она будет смещаться в зону более высокого КПД.
3.45 рабочий диапазон (operating region): Диапазон на гидравлической характеристике насоса, в пределах которого он эксплуатируется.
3.46 рекуперационная гидравлическая турбина (hydraulic power recovery turbine); HPRT: Гидравлическая турбина, сделанная на базе центробежного насоса, для полезного использования (рекуперации) энергии потока жидкости.
3.47 ротор в сборе (element bundle): Ротор насоса в сборе с некоторыми стационарными деталями (например, кольцами щелевых уплотнений), который вставляется в корпус насоса одной сборочной единицей.
3.48 смазка масляным туманом (oil-mist lubrication): Система смазки подшипников насоса масляным туманом, путем распыления масла и подачи масляного тумана в корпус подшипников с помощью сжатого воздуха.
3.49 смазка исключительно масляным туманом с сухим картером (pure oil-mist lubrication, dry sump): Система смазки подшипников насоса с сухим картером (без какого-либо уровня масла внутри), в которой масляный туман одновременно и смазывает подшипники, и продувает картер подшипников.
3.50 смазка с продувкой масляным туманом с мокрым картером (purge oil-mist lubrication, wet sump): Система смазки подшипников насоса с мокрым картером, в которой масляный туман выполняет функцию только продувки картера подшипников.
3.51 ступень насоса (stage): Рабочее колесо и его спиральный отвод или направляющий аппарат, а также переводной канал (при его наличии).
3.52 точка максимального КПД; BEP (best efficiency point): Рабочая точка (подача - напор), в которой насос имеет максимальный коэффициент полезного действия (КПД) при расчетном диаметре рабочего колеса.
Примечание - Подача насоса с наивысшим КПД при максимальном диаметре рабочего колеса является базой при определении коэффициента быстроходности и кавитационного коэффициента быстроходности насоса. При уменьшении диаметра рабочего колеса посредством его подрезки подача насоса с наивысшим КПД также смещается в сторону меньшей подачи, кроме того, снижается значение максимального КПД.
3.53 участник закупки (bidder): Поставщик оборудования или иное физическое или юридическое лицо, являющееся официальным представителем поставщика оборудования и участвующее в закупочных процедурах заказчика.
Если не оговорено иное, ответственность за агрегат несет поставщик насоса. Проверку того, что все субпоставщики соответствуют требованиям настоящего стандарта и ссылочным документам, должен проводить поставщик насоса.
4.2.1 Типы насосов
Насосы, относящиеся к настоящему стандарту, классифицируются по типам и обозначаются в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1
4.2.2 Обозначения и описания типов насосов
4.2.2.1 Насосы типа OH1 (см. рисунок 1)
Горизонтальные одноступенчатые консольные насосы, монтируемые на лапы, обозначаются как OH1.
Насосы данного типа не отвечают всем требованиям настоящего стандарта (см. 6.2).
![]() 4.2.2.2 Насосы типа OH2 (см. рисунок 2)
Горизонтальные одноступенчатые консольные насосы с расположением опорных поверхностей корпуса на уровне центральной оси обозначаются как OH2. Они имеют один корпус подшипников, воспринимающий все действующие на ротор силы, а также обеспечивающий позиционирование ротора во время работы. Насосы монтируются на раме и соединяются с приводом посредством упругой муфты.
![]() 4.2.2.3 Насосы типа OH3 (см. рисунок 3)
Вертикальные одноступенчатые консольные насосы с патрубками в линию и отдельным корпусом подшипников обозначаются как OH3. Корпус подшипников встроен в корпус насоса и воспринимает все действующие на ротор силы. Привод обычно устанавливается на опорном корпусе, являющемся составной частью насоса. Насос и привод соединяются посредством упругой муфты.
![]() 4.2.2.4 Насосы типа OH4 (см. рисунок 4)
Вертикальные одноступенчатые консольные насосы с патрубками в линию и жесткой муфтой обозначаются как OH4. Вал насоса жестко соединяется с валом привода.
Примечание - Насосы данного типа не отвечают всем требованиям настоящего стандарта (см. 6.2).
![]() 4.2.2.5 Насосы типа OH5 (см. рисунок 5)
Вертикальные одноступенчатые консольные насосы с патрубками в линию и без муфтового соединения обозначаются как OH5. Их рабочее колесо устанавливается непосредственно на вал привода.
Примечание - Насосы данного типа не отвечают всем требованиям настоящего стандарта (см. 6.2).
![]() 4.2.2.6 Насосы типа OH6 (см. рисунок 6)
Высокооборотные одноступенчатые консольные насосы со встроенным зубчатым мультипликатором обозначаются как OH6. Повышающий частоту вращения вала мультипликатор встраивается в насос и составляет с ним одно целое. Рабочее колесо устанавливается непосредственно на выходном валу мультипликатора. Муфты между мультипликатором и насосом нет, однако входной вал мультипликатора соединяется с приводом упругой муфтой. Эти насосы могут иметь вертикальное и горизонтальное исполнения.
![]() 4.2.2.7 Насосы типа BB1 (см. рисунок 7)
Одно- и двухступенчатые двухопорные насосы с главным разъемом корпуса по оси обозначаются как BB1.
![]() 4.2.2.8 Насосы типа BB2 (см. рисунок 8)
Одно- и двухступенчатые двухопорные насосы с радиальным главным разъемом корпуса обозначаются как BB2.
![]() 4.2.2.9 Насосы типа BB3 (см. рисунок 9)
Многоступенчатые двухопорные насосы с главным разъемом корпуса по оси обозначаются как BB3.
![]() 4.2.2.10 Насосы типа BB4 (см. рисунок 10)
Однокорпусные многоступенчатые двухопорные насосы с радиальным разъемом между секциями корпуса обозначаются как BB4. Они также называются секционными насосами. В этих насосах есть опасность появления утечки между секциями.
Примечание - Насосы данного типа не отвечают всем требованиям настоящего стандарта (см. 6.2).
![]() 4.2.2.11 Насосы типа BB5 (см. рисунок 11)
Двухкорпусные многоступенчатые двухопорные насосы с радиальным главным разъемом корпуса ("баррельные" насосы) обозначаются как BB5.
![]() 4.2.2.12 Насосы типа VS1 (см. рисунок 12)
Вертикальные полупогружные однокорпусные насосы с направляющими аппаратами, с нижним приемом и выходом перекачиваемой среды к напорному патрубку через колонну, обозначаются как VS1.
![]() 4.2.2.13 Насосы типа VS2 (см. рисунок 13)
Вертикальные полупогружные однокорпусные насосы со спиральным отводом, с нижним приемом и выходом перекачиваемой среды к напорному патрубку через колонну, обозначаются как VS2.
![]() 4.2.2.14 Насосы типа VS3 (см. рисунок 14)
Вертикальные полупогружные однокорпусные насосы с осевым рабочим колесом, с нижним приемом и выходом перекачиваемой среды к напорному патрубку через колонну, обозначаются как VS3.
![]() 4.2.2.15 Насосы типа VS4 (см. рисунок 15)
Вертикальные полупогружные однокорпусные дренажные насосы со спиральным отводом, с выходом перекачиваемой среды к напорному патрубку через отдельный трубопровод, с приводом через трансмиссионный вал (валы) обозначаются как VS4.
![]() 4.2.2.16 Насосы типа VS5 (см. рисунок 16)
Вертикальные полупогружные однокорпусные дренажные консольные насосы со спиральным отводом, с выходом продукта к напорному патрубку через отдельный трубопровод, обозначаются как VS5.
![]() 4.2.2.17 Насосы типа VS6 (см. рисунок 17)
Вертикальные полупогружные двухкорпусные насосы с направляющими аппаратами обозначаются как VS6.
![]() 4.2.2.18 Насосы типа VS7 (см. рисунок 18)
Вертикальные полупогружные двухкорпусные насосы со спиральным отводом обозначаются как VS7.
![]() Заказчик и поставщик совместно должны определить необходимые меры для соблюдения соответствия национальным стандартам, нормам, регламентам, постановлениям и правилам, действующим в отношении оборудования, а также правил его упаковки и хранения.
5.3.1 В случае возникновения конфликта требований между настоящим стандартом и опросным листом или иными требованиями заказчика (например, техническими требованиями, техническим заданием и пр.) приоритет отдается опросному листу/требованиям заказчика.
5.3.2 Если требования, относящиеся к насосу конкретного типа в разделе 9, противоречат другим разделам настоящего стандарта, необходимо руководствоваться требованиями раздела 9.
6.1.1 Насосное оборудование (включая вспомогательные системы), на которое распространяется настоящий стандарт, должно конструироваться и изготавливаться в расчете на срок службы не менее 20 лет [за исключением естественно изнашиваемых деталей, входящих в перечень запасных деталей в соответствии с перечислением f) 10.2.3] и не менее 3 лет непрерывной эксплуатации. Остановка оборудования для выполнения техобслуживания, проверок, плановых ремонтов по инструкциям поставщика не является нарушением этого требования. Приведенные выше сроки являются целевыми расчетными показателями. Тяжелые условия работы, неправильная эксплуатация и ненадлежащее обслуживание оборудования могут привести к выходу его из строя до достижения указанных выше сроков.
6.1.3 Насос должен быть приспособлен к эксплуатации в требуемой и номинальной точках, а также в любых других предполагаемых эксплуатационных режимах, заданных заказчиком. Конструкция насоса должна предусматривать возможность корректировки рабочих параметров насоса путем подрезки (обточки) рабочих колес и применения сменных роторов и/или сменных проточных частей, а также за счет изменения числа оборотов вала при применении регулируемого привода.
6.1.4 Конструкция насоса должна предусматривать возможность повышения напора как минимум на 5% относительно номинальных параметров путем замены рабочего колеса (колес) на рабочее колесо (колеса) большего диаметра, или применения сменной проточной части, или увеличения частоты вращения вала регулируемого привода, или за счет предусмотренного места под установку в будущем дополнительной ступени насоса.
Это требование должно предотвратить необходимость замены выбранного типоразмера насоса в случае небольшого уточнения требований заказчика к гидравлическим характеристикам насоса уже после его поставки. Это требование не предназначено для значительных изменений параметров насоса при возникновении в будущем изменений в технологических требованиях. Если известно, что в будущем такие изменения в технологических требованиях могут возникнуть, то это должно быть оговорено отдельно и должно быть учтено при выборе насоса.
6.1.5 Насосы должны сохранять свою работоспособность при повышении частоты вращения, по крайней мере, до максимальной допустимой частоты. Максимальной допустимой частотой вращения считается:
a) синхронная частота вращения при максимальной допустимой частоте тока питающей электросети - для насосов с приводом от электродвигателей с нерегулируемой частотой вращения ротора;
b) не менее 105% от номинальной частоты вращения - для насосов с регулируемой частотой вращения ротора, а также для насосов с нерегулируемой частотой вращения ротора, но при этом являющихся резервными для насосов, привод которых способен превышать номинальную частоту вращения.
6.1.6 Работающие совместно с регулируемым приводом насосы должны быть сконструированы так, чтобы при разгоне ротора до максимальной частоты вращения у насосов не возникало повреждений.
6.1.7 Условия в камере торцевого уплотнения, необходимые для сохранения жидкостной пленки на парах трения уплотнения, включая рабочую температуру, давление и расход через нее, а также перечень принимаемых конструктивных мер для недопущения проникновения окружающей среды внутрь насоса, находящегося в резерве под воздействием давления разряжения, должны быть согласованы между поставщиками насоса и уплотнения, одобрены заказчиком и внесены в опросные листы.
Меры по недопущению проникновения окружающей среды внутрь насоса особенно важны, если перекачиваются среды с давлением в линии всасывания, близким к давлению их насыщенных паров (например, сжиженные углеводородные газы). В процессе эксплуатации избыточное давление в камере уплотнения должно составлять не менее 35 кПа изб. (0,35 бар, 5 psi) <1>.
--------------------------------
<1> См. ГОСТ 32600 или [3].
6.1.8 Поставщик должен указать в опросных листах на насос требуемое значение кавитационного запаса насоса (NPSH3) на воде при температуре менее 55 °C (130 °F), при номинальной подаче и частоте вращения ротора. При этом запрещается применение уменьшающего поправочного коэффициента для рабочих сред, не являющихся водой (например, для углеводородов), за исключением тех случаев, когда этого требует заказчик. При наличии данного требования пересчет должен производиться по предложенной поставщиком методике.
Заказчик должен учитывать необходимость превышения имеющегося кавитационного запаса системы (NPSHA) над требуемым кавитационным запасом насоса (NPSH3). Это превышение должно быть достаточным для обеспечения работы насоса во всем допускаемом диапазоне подач, от минимальной устойчивой подачи до максимальной предполагаемой рабочей подачи, с целью предотвращения повреждения насоса в результате кавитации, нарушения ламинарности потока или внутренней рециркуляции. Поставщик должен предоставлять информацию о рекомендуемом превышении значения кавитационного запаса системы над кавитационным запасом насоса конкретного предлагаемого типа с учетом его предполагаемых условий эксплуатации.
При задании кавитационного запаса системы NPSHA заказчик и поставщик должны учитывать связь между минимальной устойчивой подачей и кавитационным коэффициентом быстроходности насоса nss. Как правило, значение минимальной устойчивой подачи увеличивается с ростом кавитационного коэффициента быстроходности. В свою очередь кавитационный коэффициент быстроходности увеличивается с понижением значения NPSH3. Тем не менее имеются и другие факторы, такие как удельная мощность насоса, конструкция проточной части, свойства перекачиваемой среды и превышение NPSHA над NPSH3, которые также влияют на способность насоса удовлетворительно работать в широком диапазоне подач. Конструктивное обеспечение работы насосов с низкими подачами - это развивающаяся область насосной техники. Поэтому при выборе ограничений по кавитационному коэффициенту быстроходности и приемлемому превышению NPSHA над NPSH3 необходимо учитывать последние достижения насосной техники, а также опыт поставщика.
Если заказчик не требует иное, то за нулевую высотную отметку для отсчета кавитационного запаса принимаются ось вала в горизонтальных насосах, осевая линия патрубков в вертикальных насосах с патрубками "в линию", опорная плоскость для вертикальных полупогружных насосов и вертикальных двухкорпусных насосов при расположении входного патрубка на наружном корпусе (стакане).
6.1.10 Для перекачивающих более вязкие среды относительно воды насосов рассчитанная для воды гидравлическая характеристика должна быть скорректирована в соответствии с ГОСТ 6134-2007 (приложение L) <1>. Поправочные коэффициенты, использованные при этих расчетах, должны быть указаны на графиках характеристик насоса в техническом предложении (паспорте на насос), а также на графиках характеристик, полученных при стендовых испытаниях насоса.
--------------------------------
Примечание - В рамках данного пункта требования [4] и [5] считаются эквивалентными требованиям ГОСТ 6134-2007 (приложение L).
Если для обеспечения непрерывного увеличения напора при уменьшении подачи используется дросселирующая шайба на нагнетании, то это должно быть указано поставщиком в его техническом предложении.
6.1.12 Предпочтительный рабочий диапазон поставляемого насоса должен иметь границы, равные 70% и 120% от подачи, соответствующей максимальному КПД насоса (точке BEP). Номинальная точка насоса должна располагаться в диапазоне от 80% до 110% от подачи в точке BEP. Отклонения от этого требования допускаются с одобрения заказчика.
Эти требования к предпочтительному рабочему диапазону и номинальной подаче не должны приводить к разработке дополнительных типоразмеров небольших насосов или препятствовать использованию насосов с высоким коэффициентом быстроходности ns (см. приложение A). Если это необходимо, допускается предлагать небольшие насосы, которые работают удовлетворительно при подачах, выходящих за установленные здесь пределы, и высокоскоростные насосы, которые могут иметь более узкий предпочтительный рабочий диапазон по сравнению с установленным здесь. При этом их предпочтительный рабочий диапазон должен быть четко указан поставщиком на графиках гидравлических характеристик. Коэффициент быстроходности насоса ns рассчитывается по методике, приведенной в приложении A.
Примечание - Выражение "поставляемого насоса" подразумевает исполнение насоса с расчетной подрезкой рабочих колес, обеспечивающей заданную в опросных листах требуемую рабочую точку (подача - напор).
Насосы с очень низким коэффициентом быстроходности могут быть неспособными обеспечить производительность не только 110% от точки BEP, но и 105% от нее. В таких случаях ожидаемые ограничения по производительности должны быть указаны в характеристике насоса в техническом предложении на насос (см. 10.2.4).
Допустимый рабочий диапазон устанавливается в соответствии с 6.9.3.1.
6.1.13 Предпочтительно, чтобы точка максимального КПД насоса (точка BEP) в окончательном исполнении насоса при поставке находилась между требуемой рабочей и номинальной точками подачи.
--------------------------------
6.1.15 Для насосов с напорами более 200 м (650 футов) на ступень и с мощностью более 225 кВт (300 л.с.) на ступень могут потребоваться специальные меры для снижения вибрации, вызванной прохождением лопастей рабочего колеса мимо входа в направляющий аппарат или спиральный отвод, и низкочастотных вибраций при пониженных подачах. Для таких насосов радиальный зазор между лопаткой направляющего аппарата или передней кромкой (языком) спирального отвода и выходной кромкой лопасти рабочего колеса должен составлять не менее 3% от максимального радиуса рабочего колеса по выходным кромкам лопастей для конструкций с направляющими аппаратами и не менее 6% - для конструкций со спиральными отводами. Максимальным радиусом считается радиус наибольшего рабочего колеса, который может использоваться в корпусе данного насоса (с учетом 6.1.6). Зазор P, %, определяют по формуле
P = 100·(R2 - R1)/R1, (1)
где R2 - радиус до входной кромки (языка) спирального отвода или до входной кромки лопатки направляющего аппарата;
R1 - максимальный радиус рабочего колеса по выходной кромке лопастей.
Допускается доработка рабочих колес насосов после предварительных испытаний путем затыловки лопастей или V-образного выреза на выходных кромках лопастей с целью корректировки гидравлических параметров с учетом перечисления c) 8.3.3.7. Любые такие доработки должны быть указаны поставщиком в документации на насос (см. 10.3.4.1).
6.1.16 Для насосов с частотой вращения более 3600 об/мин и/или потребляющих мощность более 300 кВт (~ 400 л.с.) на одну ступень может потребоваться применить больший зазор между выходными кромками лопастей рабочего колеса и заходами в направляющий аппарат или спиральный отвод либо другие конструктивные решения для снижения лопаточной вибрации. Эти увеличенные зазоры или другие конструктивные решения должны согласовываться между заказчиком и поставщиком с учетом опыта, приобретенного в процессе эксплуатации насосов этих типов.
6.1.18 Рубашки охлаждения, если они предусмотрены, должны иметь технологические крышки для очистки, расположенные так, чтобы весь канал рубашки мог механически очищаться, промываться и осушаться. Отклонения от этого требования допускаются с одобрения заказчика.
6.1.19 Рубашки охлаждения, если они предусмотрены, должны быть сконструированы так, чтобы исключить попадание перекачиваемой среды в рубашку. Каналы рубашки не должны пересекать соединительные стыки (плоскости разъема) корпуса.
6.1.20 Если заказчик не требует иное, то системы водяного охлаждения должны удовлетворять ограничениям, приведенным в таблице 2.
Таблица 2
Должны быть предусмотрены меры для возможности осуществления полного дренажа и продувки системы охлаждения.
6.1.21 Заказчик и поставщик должны согласовать компоновку насосного агрегата, в том числе компоновку трубной обвязки и вспомогательных устройств. Компоновка должна обеспечивать достаточное пространство вокруг агрегата, необходимое для безопасного доступа к агрегату для выполнения работ по его эксплуатации и техобслуживанию.
--------------------------------
6.1.23 Конструкция масляных картеров и корпусов узлов, в которых находятся смазываемые детали (например, подшипники, уплотнения вала, полированные детали, измерительные приборы и элементы управления), должна сводить к минимуму загрязнение влагой, пылью и другими посторонними материалами во время эксплуатации и остановки насоса.
6.1.24 Конструкция насосов должна обеспечивать быстрое и экономичное техническое обслуживание. Основные детали (например, корпус насоса и корпуса подшипников) должны быть спроектированы и изготовлены так, чтобы обеспечить точное совмещение при повторной сборке. Это должно достигаться посредством использования направляющих выступов, штифтов или шпонок.
6.1.25 Конструкция насосов всех типов, за исключением вертикальных полупогружных насосов, насосов со встроенным мультипликатором и секционных насосов, должна обеспечивать возможность демонтажа ротора или внутреннего картриджа ротора без отсоединения всасывающего и напорного трубопроводов или перемещения привода.
6.1.26 Насос и его привод должны удовлетворять критериям вибрации, установленным в 6.9.3, и при стендовых испытаниях, и при работе на месте постоянной эксплуатации на постоянном фундаменте/основании. После ввода в эксплуатацию заказчик и поставщик несут совместную ответственность за вибрационные характеристики насосного агрегата.
6.1.27 Запасные части и все сменные детали насосов, а также всех вспомогательных систем насосных агрегатов должны отвечать, как минимум, требованиям настоящего стандарта.
6.1.28 Насосные агрегаты, включая все вспомогательные системы, должны быть рассчитаны на применение в условиях окружающей среды, указанных в опросных листах заказчика. Если требуется, поставщик должен дать рекомендации по защите оборудования на месте эксплуатации (например, по подготовке оборудования к эксплуатации в зимних условиях при низкой температуре окружающей среды или по защите от чрезмерной влажности, запыленности, коррозии и т.д.).
6.1.29 Болтовые соединения и резьбы
--------------------------------
6.1.29.2 При применении цилиндрических дюймовых резьбовых соединений <2> резьба должна быть 2 класса для основных шпилек, болтов и гаек, а для остальных резьбовых элементов допускается также применение 3 класса.
--------------------------------
<2> См. [11].
6.1.29.3 При применении резьб по ГОСТ 8724 <3> должен быть выбран класс резьбы с крупным шагом. Резьбы должны соответствовать классу 6g для болтов и шпилек и классу 6H для гаек.
--------------------------------
<3> См. также [10].
6.1.30 Покупные крепежные изделия должны сопровождаться сертификатами, подтверждающими происхождение, материалы и качество этих изделий в соответствии с оговоренными с заказчиком нормативными документами <4>.
--------------------------------
<4> См. также [12].
6.1.31 Вокруг гаек и головок болтов должно быть предусмотрено место для возможности использования накидных гаечных ключей и торцевых головок.
6.1.32 Если заказчик не требует иное, то на всех главных разъемах корпуса должны применяться шпильки, а в остальных соединениях и разъемах - болтовые соединения с внешней шестигранной головкой. Отклонения от этого требования допускаются с одобрения заказчика. Длина шпилек должна обеспечивать превышение резьбовой части над гайкой не менее чем на 1,5 шага резьбы.
6.1.33 Крепежные детали (за исключением шайб и стопорных винтов без головки) должны иметь маркировку с указанием класса материала и изготовителя, которая наносится на один конец шпилек диаметром от 10 мм (3/8 дюйма) и на головки болтов диаметром от 6 мм (1/4 дюйма). Если имеющейся площади недостаточно для нанесения маркировки, тогда обозначение класса может быть нанесено на один конец, а обозначение изготовителя - на другой. Шпильки должны маркироваться на открытом конце. Отклонения от этого требования допускаются с одобрения заказчика.
Примечание - Стопорные винты без головки имеют шестигранное углубление под ключ на одном конце.
6.1.34 Для корпусов под давлением размер резьбы крепежных деталей должен быть не менее 12 мм (1/2 дюйма).
6.2.1 Приведенные в таблице 3 типы насосов имеют отклонения от вышеизложенных общих требований. Эти насосы допускается применять только в том случае, если у заказчика в них есть особая потребность или если поставщик имеет положительный опыт эксплуатации подобных насосов в аналогичных условиях. Для этих типов насосов в таблице 3 приведены характеристики, требующие особого рассмотрения, со ссылкой на соответствующий пункт настоящего стандарта.
Таблица 3
6.3.1 Максимальное давление нагнетания насоса принимается равным сумме максимального давления на входе и максимального дифференциального давления, которое может создать насос при работе с установленным рабочим колесом (колесами) при номинальной частоте вращения и заданной плотности перекачиваемой среды.
Примечание - Расчет максимального давления на выходе из насоса должен основываться на условиях его применения.
b) установка рабочего колеса максимального диаметра и/или дополнительных ступеней, если они могут быть установлены в насосе;
Заказчик должен оценить вероятность возникновения приведенных в перечислениях a) - c) дополнительных условий эксплуатации прежде, чем учитывать их.
Примечание - Если вероятность возникновения указанных в перечислениях a) - c) дополнительных условий эксплуатации низка, а создаваемое ими максимальное давление находится в пределах давления гидравлических испытаний, то ими можно пренебречь.
Увеличение дифференциального давления насоса из-за увеличения частоты вращения ротора до максимальной частоты, как правило, является непродолжительным отклонением и находится в пределах давления гидравлических испытаний.
a) работать без внешних утечек и без контакта между вращающимися и неподвижными деталями, при условии одновременного воздействия на корпус максимального допустимого рабочего давления (с учетом максимальной рабочей температуры) и комбинации удвоенных допустимых нагрузок, приведенных в 6.5.4, приложенных одновременно к каждому из патрубков корпуса;
b) выдержать гидравлические испытания (см. 8.3.2).
Примечание - Требование по удвоенным нагрузкам на патрубки является расчетным условием при разработке корпуса, работающего под давлением. Значения допустимых нагрузок на патрубки для проектировщиков трубопроводных систем приведены в 6.5.4. Эти значения учитывают не только конструктивное исполнение корпуса, работающего под давлением, но и учитывают другие факторы, влияющие на допустимые нагрузки на патрубки, такие как конструкция опор корпуса или жесткость фундаментной рамы.
6.3.4 При расчете корпуса, работающего под давлением, растягивающие напряжения для любого применяемого материала не должны превышать 25% от минимального предела прочности на разрыв и 67% от минимального предела текучести для этого материала для всего диапазона рабочих температур при максимальном допустимом рабочем давлении насоса (MAWP). Для отливок корпусов расчетные значения пределов прочности должны быть уменьшены в соответствии с поправочными коэффициентами, приведенными в таблице 4. Поставщик в своем предложении должен указать источник информации о свойствах, приведенных в таблице H.2 (приложение H) материалов (то есть международные стандарты ISO, ASTM, UNS, EN, JIS), а также примененные значения поправочных коэффициентов для отливок. Национальные стандарты, отличные от приведенных в таблице H.2 (приложение H), могут быть использованы с одобрения заказчика.
Примечание 1 - Как правило, указанные в перечислении a) 6.3.3 условия приводят к деформациям (растяжениям), которые в конструкции корпусов насосов являются определяющими факторами по отношению к фактору сохранения целостности (несущей способности) корпуса при воздействии на него максимального давления (в том числе давления гидроиспытаний) и нагрузок на патрубки. Предел прочности или предел текучести материала редко являются ограничивающими факторами.
Примечание 2 - Исходя из гидравлического давления или необходимого уровня сжатия прокладки рассчитывается необходимая площадь сечения шпилек или болтов с учетом значений максимального допустимого растягивающего напряжения для них. Для обеспечения надежного резьбового соединения необходимо создать предварительный натяг шпилек так, чтобы напряжение сжатия в стыке от них было выше, чем расчетное растягивающее напряжение. Обычно расчетные значения напряжений в шпильках находятся в диапазоне от 0,5 до 0,7 от предела текучести материала.
Таблица 4
6.3.5 За исключением установленного в 6.3.6, максимальное допустимое рабочее давление насоса (MAWP) должно равняться, как минимум, максимальному давлению на нагнетании насоса (см. 6.3.1 и 6.3.2), плюс 10% от максимального дифференциального давления в насосе, но не должно быть меньше, чем:
a) установленное максимальное рабочее давление при максимальной допустимой температуре перекачиваемой среды для фланцев ряда PN 20 <1> из материала, аналогичного материалу корпуса насоса, или для арматуры ряда PN 16 по ГОСТ 356 из материала, аналогичного материалу корпуса насоса, для межопорных одно- и двухступенчатых насосов с осевым разъемом корпуса и вертикальных полупогружных насосов;
--------------------------------
Примечание 1 - Для целей данного пункта фланцы класса 125 <2> считаются эквивалентными фланцам PN 20 <3> и соответствующим фланцам PN 16 из чугуна по ГОСТ 356, а фланцы класса 150 <4> считаются эквивалентными фланцам PN 20 <5> и соответствующим фланцам PN 16 из стали по ГОСТ 356.
--------------------------------
<2> См. [15].
<3> См. [13].
<5> См. [14].
Примечание 2 - Данные требования на момент публикации настоящего стандарта соответствуют широко распространенным в отрасли минимальным требованиям <6>.
--------------------------------
<6> См. также [18].
Примечание 3 - Вышеуказанный запас в 10% по давлению предназначен для перекрытия возможного увеличения напора по 6.1.4 из-за увеличения частоты вращения ротора насоса по 6.1.5 и с допуском на напор насоса при испытаниях (см. допуски, приведенные в перечислении b) 8.3.3.3).
Примечание 4 - Для целей данного пункта фланцы класса 300 <7> считаются эквивалентными фланцам PN 50 <8> и соответствующим фланцам PN 40 из стали по ГОСТ 356.
--------------------------------
<8> См. [14].
Камеры и корпуса торцевых уплотнений должны иметь значения максимально допустимого давления/температуры, как минимум, равные значению максимально допустимого давления/температуры корпуса насоса, в который они устанавливаются, согласно ГОСТ 32600 <1>.
--------------------------------
<1> См. также [3].
6.3.7 Корпуса, работающие под давлением, должны проектироваться с припуском на коррозию в соответствии с требованиями срока службы по 6.1.1. Если заказчик не требует иное, то минимальный припуск на коррозию должен составлять 3 мм (0,12 дюйма).
С одобрения заказчика поставщик может предложить иной минимальный допуск на коррозию, если в конструкции насоса используются материалы, обладающие большой коррозионной стойкостью, и если их применение может привести к снижению стоимости насоса без ущерба безопасности и надежности.
6.3.8 Внутренний корпус двухкорпусных насосов должен быть спроектирован так, чтобы выдержать максимальное возможное дифференциальное давление, которое может возникнуть во время эксплуатации, но не менее 350 кПа (3,5 бар, 50 psi).
6.3.9 Если не требуется иное, то необходимо применение насосов с радиальным разъемом корпуса для всех нижеперечисленных случаев:
a) температура перекачиваемой среды 200 °C (400 °F) или выше.
Примечание - Если есть вероятность термоудара, то указанное значение следует уменьшить;
b) перекачиваемая среда имеет относительную плотность менее 0,7 при рабочей температуре;
c) давление перекачиваемой среды на выходе превышает 10 МПа (100 бар, 1450 psi).
Насосы с осевым разъемом корпуса также могут успешно применяться для параметров, превышающих вышеуказанные, в основном для случаев перекачивания сред с более низкой плотностью или для более высоких давлений. Возможность их применения зависит от величины запаса прочности корпуса по давлению, от конструкции и технологии изготовления главного разъема корпуса, а также от наличия опыта подобного применения у поставщика и от наличия возможностей у заказчика по правильному восстановлению главного разъема корпуса на месте эксплуатации. Заказчик должен учитывать вышеуказанные факторы при заказе насосов с горизонтальным разъемом корпуса на параметры, выходящие за пределы вышеуказанных.
Примечание - В таблице H.1 (приложение H) указаны только спирально-навитые прокладки для разъемов корпуса. Прокладки этого типа предпочтительны, поскольку позволяют легко идентифицировать материалы, имеют более широкие химическую совместимость и диапазон рабочих температур, имеют большую поверхность контакта, менее чувствительны к неровностям уплотняемых поверхностей, а также проще в обращении и хранении, чем уплотнительные кольца круглого сечения. Тем не менее ГОСТ 32600 <1> требует применения уплотнительных колец круглого сечения для уплотнения разъема корпуса торцевого уплотнения с корпусом насоса на низкотемпературных применениях [при температурах ниже 175 °C (350 °F)].
6.3.11 Корпуса всех горизонтальных насосов должны быть с опорами по центральной оси, кроме насосов типа OH1 и исключений, указанных в 9.2.1.2. Отклонения от этого требования допускаются с одобрения заказчика.
6.3.12 Все поверхности под уплотнительными кольцами круглого сечения, включая канавки и установочные гнезда, должны иметь шероховатость Ra поверхностей не более 1,6 мкм (63 микродюйма) для неподвижных уплотнительных колец круглого сечения и не более 0,8 мкм (32 микродюйма) для скользящих уплотнительных колец круглого сечения. Отверстия, куда вставляются уплотнительные кольца круглого сечения, должны иметь минимальный радиус скругления входной кромки 3 мм (0,12 дюйма), или минимальную длину заходной фаски 1,5 мм (0,06 дюйма) для неподвижных уплотнительных колец круглого сечения, и 2 мм (0,08 дюйма) для подвижных уплотнительных колец круглого сечения. Заходные фаски должны иметь максимальный угол 30°.
6.3.13 Для облегчения разборки корпуса насоса должны использоваться отжимные винты. Поверхность, в которую упирается отжимной винт, должна иметь выточку или углубление, чтобы деформация поверхности под отжимным винтом не повлияла на прилегание поверхностей разъема корпуса.
6.3.14 Использование резьбовых отверстий в деталях, работающих под давлением, должно быть сведено к минимуму. Для предотвращения утечек в резьбовых зонах корпуса, работающего под давлением, толщина металла вокруг просверленного резьбового отверстия и ниже его дна должна быть не менее половины диаметра болта или шпильки плюс припуск на коррозию. Минимальная допустимая глубина резьбового отверстия под болт или шпильку должна определяться прочностью резьбы на срез, но должна быть не менее полутора номинальных диаметров болта. Отклонения от этих требований допускаются с одобрения заказчика.
6.3.15 Внутренние резьбовые крепежные детали должны изготавливаться из материала, стойкого к коррозионному воздействию перекачиваемой среды.
6.3.16 Если для изготовления литых корпусов, работающих под давлением, требуется сделать в них технологические отверстия для извлечения литейных стержней или проверки и очистки каналов, то в этом случае эти технологические отверстия должны быть спроектированы так, чтобы их можно было заварить с использованием одобренных методов сварки.
6.4.1 Размеры отверстий в корпусах
6.4.1.1 Размеры отверстий для патрубков и других соединений корпусов, работающих под давлением, должны быть выбраны из рядов по ГОСТ 28338. Размеры DN32, DN65, DN90, DN125, DN175 и DN225 (NPS
6.4.2.1 Входные и выходные патрубки должны быть с присоединительными фланцами. С одобрения заказчика патрубки вместо фланцев могут иметь обработанные кромки под приварку к трубе. На кованых корпусах допускается выполнять места на корпусе под присоединение входного и выходного трубопроводов в виде фрезерованных поверхностей с ввернутыми в корпус шпильками под ответные фланцы трубопроводов. В таких случаях поставщик насоса должен предоставить присоединительный чертеж этих мест корпуса под входной и выходной трубопроводы. Если в договоре указано, что требуется поставка насосов с переходами на диаметры трубопроводов, отличающиеся от диаметров патрубков, то переход на входе в насос должен быть эксцентричный, с горизонтальной верхней образующей, если не оговорено иное.
Одно- и двухступенчатые насосы должны иметь входные и выходные фланцы одинакового условного давления (одинакового класса давления). Отклонения от этого требования допускаются с одобрения заказчика.
6.4.2.2 Чугунные фланцы должны иметь плоскую присоединительную поверхность и, за исключением указаний в 6.4.2.4, соответствовать требованиям к размерам и исполнению присоединительной поверхности по ГОСТ 33259-2015 <1>. Для фланцев с DN 200 (NPS 8) и меньше фланцы PN20 (класса 125) должны иметь минимальную толщину, равную толщине фланцев PN40 (класса 250).
--------------------------------
6.4.2.3 Все фланцы, кроме чугунных и за исключением указаний в 6.4.2.4, должны быть как минимум PN40 по ГОСТ 33259-2015 (см. 6.3.5) или PN 50 <1> и иметь присоединительные поверхности по ГОСТ 33259-2015 <2>.
--------------------------------
<1> См. [14].
Примечание - Для целей данного пункта фланцы класса 300 <3> и PN50 <1> считаются эквивалентными фланцам PN40 по ГОСТ 33259-2015.
--------------------------------
6.4.2.4 Допускается применение фланцев с большей толщиной или большего наружного диаметра, чем требуется по ГОСТ 33259-2015 для всех материалов. Все присоединительные размеры нестандартных (переразмеренных) фланцев должны быть указаны на чертеже насоса. Если для таких фланцев требуются шпильки или болты нестандартной длины, то это требование должно быть вынесено на монтажный чертеж насоса.
6.4.2.5 Фланцы должны быть полностью механически обработаны с двух сторон и должны проектироваться для сквозных шпилек (кроме фланцев для насосов с рубашками охлаждения или обогрева корпуса).
6.4.2.6 Механически обработанные присоединительные поверхности фланцев должны быть параллельны плоскости, указанной на монтажном чертеже, с отклонением не более 0,5°, для уменьшения нагрузки на патрубки насоса и упрощения процесса монтажа трубной обвязки. Осевые линии отверстий под болты или шпильки должны быть параллельны главным осям насоса.
6.4.3.4 Привариваемые к корпусу насоса соединения, включая их опорные элементы и косынки, по своим механическим свойствам, включая ударную вязкость и пределы применимости по давлению/температуре, должны соответствовать или превосходить требования к материалу корпуса.
6.4.3.5 Сварка всех соединений должна быть завершена до начала гидравлических испытаний корпуса (см. 8.3.2).
6.4.3.6 Для чугунных корпусов, работающих под давлением, допускаются резьбовые вспомогательные соединения.
6.4.3.7 Если заказчик не требует иное, то в качестве трубной резьбы для вспомогательных соединений должна использоваться коническая резьба по ГОСТ 6211 <4>. Отверстия и втулки для резьбы также должны соответствовать ГОСТ 6211 <5>.
--------------------------------
<4> См. также [21].
<5> См. также [16].
Примечание - Для целей данного пункта требования [21] и [22] считаются эквивалентными требованиям ГОСТ 6211.
--------------------------------
<6> См. также [23].
![]() часть рисунка) при использовании цилиндрических резьб
6.4.3.9 Первый сегмент вспомогательной трубной обвязки, привинчиваемый или привариваемый к корпусу насоса, должен быть не более 150 мм (6 дюймов) в длину. Труба должна быть бесшовной, с толщиной стенки не менее 5 мм для DN15, 5,5 мм для DN20, 6,5 мм для DN25, 5 мм для DN40, или труба, как минимум, должна соответствовать сортаменту 160 (Schedule 160) по классификации ANSI/ASME для диаметров до DN25 (NPS 1) включительно и не меньше чем сортаменту 80 (Schedule 80) для DN40 (NPS
a) материал косынки должен быть совместим с материалами трубной обвязки и корпуса, работающего под давлением. Косынка должна быть изготовлена либо из плоского проката с сечением не менее 25 x 3 мм (1 x 0,12 дюйма), либо из прутка диаметром не менее 9 мм (0,38 дюйма);
b) конструкция косынки должна соответствовать типовой конструкции, показанной на рисунке 20;
c) косынка должна располагаться непосредственно вблизи места присоединения трубы к корпусу насоса и привариваться к ближайшим частям корпуса для обеспечения максимальной жесткости конструкции. Для косынок из проката прямоугольного сечения длинная часть сечения должна быть перпендикулярна трубе. Косынка должна располагаться так, чтобы не мешать доступу к болтам фланца или любым другим частям насоса, подлежащим обслуживанию;
d) косынка должна быть приварена к корпусу насоса с соблюдением требований 6.12.3, включая при необходимости термообработку после сварки и проверку по 8.2.2;
e) допускается присоединение косынки к корпусу насоса болтами при условии, что сверление отверстий под болты в корпусе и нарезание в них резьбы выполнены до опрессовки корпуса;
f) использование болтовых или зажимных присоединений косынок к корпусу насоса должно быть согласовано с заказчиком.
![]() 6.4.3.11 Резьбовые соединительные отверстия, к которым не подсоединены трубопроводы, допускаются только в корпусах торцевых уплотнений, а также в корпусах насосов, изготовленных из материалов классов I-1 и I-2 в соответствии с приложением H. Если такие отверстия имеются, то они должны быть заглушены. Заглушки с конической резьбой должны иметь длинную круглую головку под внутренний шестигранный ключ или длинную шестигранную головку под накидной ключ <1> либо коническую резьбу по ГОСТ 6211 и головку под ключ по ГОСТ 16983 или ГОСТ 11737. Если в спецификации требуются цилиндрические резьбы по 6.4.3.7, тогда заглушки должны быть с шестигранными головками <2>. Допускается применять цилиндрическую резьбу по ГОСТ 6357. Материал заглушек должен отвечать всем требованиям, предъявляемым к материалам корпуса под давлением. Для герметизации резьбы заглушек должен использоваться герметик, подходящий для работы в условиях всего диапазона рабочих температур насоса. Запрещается использование пластиковых заглушек.
--------------------------------
<1> См. [24].
<2> См. [25].
--------------------------------
Примечание - Для целей данного пункта требования [15] и [16] считаются эквивалентными требованиям [13] и [14] соответственно, а также ГОСТ 33259.
6.4.3.13 Все вспомогательные соединения должны быть пригодны для проведения гидравлических испытаний того участка корпуса, к которому они присоединены.
6.4.3.14 Все насосы должны иметь выпускные и дренажные отверстия. Допускается отсутствие выпускных отверстий для насосов, выход газов из которых обеспечивается естественным путем благодаря конфигурации патрубков. Остальные насосы должны иметь выпускные отверстия в корпусах, работающих под давлением (см. 6.8.10). Если насос не может быть полностью опорожнен в связи с особенностями его геометрической конфигурации, то это должно быть указано в предложении на насос. Инструкция по эксплуатации насоса должна содержать эскиз с указанием расположения и объема жидкости, остающейся в насосе после его полного опорожнения.
Примечание - Насос считается приспособленным к естественному выходу газов, если расположение патрубков и конфигурация корпуса обеспечивают полный выход газов из зоны рабочего колеса первой ступени и его спирального отвода или направляющего аппарата, чем предотвращается срыв подачи при пуске.
6.4.3.15 Все вспомогательные соединения к линиям заказчика должны быть доступными для демонтажа без перемещения насоса или его основных деталей.
6.5.1 Все стальные горизонтальные насосы, устанавливаемые на рамы, вертикальные насосы с патрубками в линию, устанавливаемые на закрепляемые к фундаменту анкерными болтами опорные плиты, а также вертикальные полупогружные насосы должны быть спроектированы так, чтобы сохранять свои рабочие характеристики в случае "наихудшего сценария": одновременного воздействия на входной и выходной патрубки максимальных сил и моментов, указанных в таблице 5. Для горизонтальных насосов учитываются два эффекта: деформация корпуса насоса (см. 6.3.3 и 6.3.4) и нарушение соосности валов насоса и привода (см. 7.3.20).
6.5.2 Для вертикальных насосов с патрубками в линию, у которых опоры не крепятся к фундаменту анкерными болтами, допускаемые максимальные нагрузки должны быть равны удвоенным значениям, приведенным в таблице 5 для боковых патрубков.
6.5.3 Для насосов, изготовленных из материалов, отличных от сталей или стальных сплавов, а также для насосов с диаметрами патрубков свыше DN1000 (NPS40), поставщик должен предоставить допустимые нагрузки на патрубки по форме, соответствующей таблице 5 в одной из принятых систем единиц по 5.1.
6.5.4 В таблице 5 приведены значения сил и моментов в соответствии с системами координат, показанными на рисунках 21 - 25 для обеих систем единиц (СИ и USC).
Таблица 5
![]() a - ось вала насоса; b - нагнетательный патрубок;
c - всасывающий патрубок
насосов с патрубками в линию
![]() a - ось вала насоса; b - нагнетательный патрубок;
c - всасывающий патрубок
Рисунок 22 - Система координат для вертикальных
полупогружных двухкорпусных насосов
![]() 1 - нагнетательный патрубок; 2 - всасывающий патрубок;
3 - центр насоса; a - ось вала насоса; b - ось опор насоса;
c - вертикальная плоскость
с боковым расположением всасывающего
и нагнетательного патрубков
![]() 1 - нагнетательный патрубок; 2 - всасывающий патрубок;
3 - центр насоса; a - ось вала насоса; b - ось опор насоса;
c - вертикальная плоскость
с осевым всасывающим и вертикально направленным
нагнетательным патрубками
![]() 1 - нагнетательный патрубок; 2 - всасывающий патрубок;
3 - центр насоса; a - ось вала насоса; b - ось опор насоса;
c - вертикальная плоскость
со всасывающим и нагнетательным патрубками,
направленными вертикально вверх
6.6.1 Если заказчик не требует иное, то рабочие колеса должны быть закрытого, полуоткрытого или открытого типов.
Закрытые рабочие колеса менее требовательны к точности аксиального положения и поэтому предпочтительны для применения в длинных роторах, у которых аксиальное смещение рабочего колеса может оказаться значительным из-за теплового расширения/сжатия вала или осевой нагрузки.
Полуоткрытые рабочие колеса могут обеспечить более высокий КПД из-за отсутствия дискового трения одного из дисков. Осевой рабочий зазор полуоткрытых рабочих колес в вертикальных насосах может регулироваться со стороны муфты или привода, что позволяет частично восстановить КПД или рабочие характеристики насоса при износе рабочего зазора без демонтажа деталей насоса.
Открытые рабочие колеса обычно применяются в насосах осевого типа, предназначенных для обеспечения большой подачи при малом напоре. Также они применяются в вертикальных полупогружных дренажных насосах со спиральным отводом и выходом продукта к напорному патрубку через отдельную колонну и в ряде других типов насосов.
6.6.2 Рабочие колеса должны быть цельнолитыми, кованными или сварными. Для насосов с рабочими колесами двухстороннего входа допускается применять составные из двух половин рабочие колеса.
Примечание - Кованные и сварные рабочие колеса имеют точно обработанные профрезерованные лопасти и стенки каналов. Это позволяет улучшить рабочие характеристики рабочих колес, в особенности при низких коэффициентах быстроходности (NS).
6.6.3 Рабочие колеса должны иметь шпоночное соединение с валом. Использование штифтового соединения недопустимо. С одобрения заказчика в вертикальных полупогружных насосах для фиксации рабочих колес допускаются зажимные конусные втулки. Консольные рабочие колеса должны крепиться на валу с помощью гайки или винта, резьба которых закрыта от попадания перекачиваемой среды. Гайка или винт рабочего колеса должны быть самозатягивающимися при нормальном направлении вращения ротора, за счет сопротивления перекачиваемой среды. Должна также использоваться механическая фиксация гайки или винта рабочего колеса (например, коррозионно-стойким стопорным винтом или стопорной шайбой с отгибными лепестками). Винты с головкой должны иметь галтели и закругления уменьшенного радиуса для уменьшения напряжений.
6.6.4 Все шпоночные пазы должны иметь галтельные радиусы и соответствовать ГОСТ 24069 <1>.
--------------------------------
Примечание - В рамках данного пункта требования [26] и [27] считаются эквивалентными требованиям ГОСТ 24069.
6.6.5 Ступицы рабочих колес должны быть цельными. Рабочие колеса могут отливаться в стержневые литейные формы, при условии, что форма полностью проливается металлом с температурой плавления не менее 260 °C (500 °F) для насосов с чугунными корпусами, и не менее 540 °C (1000 °F) для насосов с корпусами из стали.
Примечание - Требование о полной проливке ступиц рабочих колес позволяет свести к минимуму опасность для персонала в случае съема колес с вала с помощью нагрева.
6.6.6 Если уплотнительные кольца при монтаже должны проходить над резьбовыми участками вала, то на этих участках должен быть радиальный зазор не менее 1,5 мм (0,06 дюйма) между резьбой и внутренним диаметром уплотнения, а все заходные фаски должны соответствовать 6.3.12.
6.6.7 Посадка втулок торцевых уплотнений на валу должна быть F7/h6 по ГОСТ 25346 и ГОСТ 25347. Допускается иная посадка с одобрения заказчика.
6.6.8 Участки валов, которые могут быть повреждены стопорными винтами, должны иметь уменьшенный диаметр для облегчения демонтажа втулок или других деталей.
6.6.9 Валы должны механически обрабатываться и шлифоваться по всей длине так, чтобы полное радиальное биение вала (TIR) составляло не более 25 мкм (0,001 дюйма). Допускается не проводить контроль биения во вспомогательных переходных местах вала, таких, как канавки для выхода режущего инструмента.
6.6.10 Если в насосе предполагается установка бесконтактных датчиков вибрации (проксиметров) в соответствии с 7.4.2.2, то участки вала под них должны удовлетворять следующим требованиям:
a) быть соосными с радиальными подшипниками вала;
b) быть свободными от любых неоднородностей поверхности, таких как разметочные отметки, царапины, смазочные пазы или шпоночные пазы, на расстояние как минимум одного диаметра стержня датчика, в обе стороны от стержня датчика;
c) быть без втулок, неметаллизированными, без каких-либо покрытий, меняющих электрические свойства поверхности вала под датчиком;
d) иметь шероховатость (Ra - среднеарифметическое отклонение профиля) не более 0,8 мкм (32 микродюйма), предпочтительно полученную путем суперфиниширования или накатной полировки (выглаживания);
e) быть размагниченными до необходимого уровня <1> или обработанными другими способами так, чтобы общие электрические и механические биения на датчике не превышали следующих значений:
--------------------------------
<1> См. также [28].
1) для датчиков радиальной вибрации - не более 25% от допустимой амплитуды вибрации "от пика до пика" или не более 6 мкм (0,25 mil), в зависимости от того, какое значение больше;
2) для датчиков осевой вибрации - не более 13 мкм (0,5 mil).
6.6.11 Если вал изготовлен из материала с нестабильными электрическими свойствами, то допускается делать места под установку бесконтактных датчиков вибрации путем установки на вал с натягом специальных втулок. Требования к поверхности этих втулок, электрическим и механическим биениям на них аналогичны указанным в 6.6.10. Установка этих втулок на валу должна быть отражена в технической документации на насос. Известно, что нестабильные электрические свойства проявляют некоторые хромистые стали, например, 17-4 PH, дуплексные стали и многие из аустенитных нержавеющих сталей.
6.6.12 Если оговорено, что какие-либо другие механизмы насосного агрегата должны быть оснащены бесконтактными датчиками вибрации (проксиметрами) в соответствии с 7.4.2.2, то их валы также должны быть подготовлены в соответствии с требованиями 6.6.10 <1>.
6.6.13 В случае применения бесконтактных датчиков вибрации (проксиметров), точные показания электрических и механических биений вала на полной окружности (360°) для каждого датчика должны быть включены в протоколы испытаний оборудования.
6.6.14 Если поставщик может обосновать наличие электрического и/или механического биения вала под бесконтактным датчиком (проксиметром), то эта величина биения векторно вычитается из величины вибрации, измеренной при заводских стендовых испытаниях, но не более чем до 25% от амплитуды вибрации "от пика до пика", или 6,5 мкм (0,25 mil), в зависимости от того, какое значение меньше.
6.7.1 Радиальные рабочие зазоры должны использоваться для ограничения внутренних утечек и, при необходимости, для компенсации осевых сил. Применение лопаток на задней стороне рабочего колеса или иных методов с малыми осевыми зазорами с целью компенсации осевых сил не допускается, за исключением применения упорного диска (гидропяты) в многоступенчатых насосах с одобрения заказчика. В корпусе насоса должны быть предусмотрены сменные кольца щелевых уплотнений. Рабочие колеса должны иметь либо уплотнительные поверхности, либо сменные кольца щелевых уплотнений.
6.7.2 Рабочие поверхности уплотнений, изготавливаемых из упрочняемых материалов, должны иметь разницу в твердости не менее чем в 50 единиц по Бринеллю, за исключением случаев, когда обе сопряженные поверхности (неподвижная и вращающаяся) имеют твердость свыше 400 единиц по Бринеллю.
6.7.3 Сменные кольца щелевых уплотнений, в случае их применения, должны фиксироваться посадкой с натягом, с использованием стопорных штифтов, винтов (осевых или радиальных), либо точечной сваркой. Допускаются альтернативные методы фиксации с одобрения заказчика. Диаметр отверстия под радиальный стопорный штифт или винт в кольце щелевого уплотнения не должен превышать 1/3 ширины этого кольца.
a) при выборе рабочих зазоров между кольцами щелевых уплотнений и другими подвижными деталями необходимо учитывать температуру перекачиваемой жидкости, режимы всасывания, свойства жидкости, характеристики теплового расширения материалов, стойкость материалов к истиранию, а также КПД насоса. Зазоры должны быть достаточными для обеспечения надежности работы и отсутствия касания во всех установленных рабочих режимах;
b) для чугуна, бронзы, закаленной мартенситной нержавеющей стали и других материалов, имеющих похожую низкую склонность к затиранию, должны выдерживаться минимальные зазоры, приведенные в таблице 6. Для материалов с большей склонностью к затиранию, а также для всех материалов, работающих при температурах свыше 260 °C (500 °F), к величине диаметральных зазоров, указанной в таблице 6, должно быть прибавлено 125 мкм (0,005 дюйма). Допускаются иные зазоры с одобрения заказчика;
c) для колец щелевых уплотнений из неметаллических материалов со слабой или отсутствующей склонностью к затиранию с одобрения заказчика допускается применение зазоров с величинами, меньше приведенных в таблице 6. Примеры неметаллических материалов приведены в таблице H.3 (приложение H). Для выбора величины зазоров, достаточной для обеспечения надежной эксплуатации и отсутствия касания при всех требуемых режимах работы, должны быть учтены такие факторы, как деформация материалов под давлением и при перепадах температур.
Примечание - Существуют опубликованные данные, подтверждающие успешное применение неметаллических материалов для щелевых колец с рабочими зазорами, на 50% меньше указанных в таблице 6. Такое значительное уменьшение зазоров зависит от свойств конкретных применяемых материалов и других условий, например от температуры перекачиваемой жидкости и наличия в ней механических примесей.
Таблица 6
--------------------------------
<1> См. также [3].
6.8.2 Торцевые уплотнения должны быть картриджного типа и должны демонтироваться без демонтажа привода.
6.8.3 Камера торцевого уплотнения должна соответствовать размерам, приведенным на рисунке 26 и в таблице 7. Для насосов с расчетным давлением корпусов и фланцев, превышающим минимальные значения, рассчитанные в соответствии с 6.3.5, размер шпилек корпуса уплотнения и диаметр окружности, на которой расположены оси шпилек, могут быть увеличены. Шпильки увеличенных размеров должны использоваться только в случаях, если необходимо выполнение ограничений по 6.3.4, или для того, чтобы обеспечить обжатие спирально-навитых уплотнительных прокладок, согласно техническим требованиям их изготовителя. Отклонение размеров камер торцевых уплотнений от указанных здесь допускается с одобрения заказчика.
Размеры в миллиметрах (в дюймах)
![]() а) Одинарное торцевое уплотнение
![]() б) Двойное торцевое уплотнение
1 - шпильки корпуса уплотнения (четыре штуки);
2 - опциональный посадочный выступ; L - общая длина
до ближайшего препятствия по валу; L1 - длина от торца
камеры уплотнения до ближайшего препятствия по валу
Таблица 7
картриджных торцевых уплотнений
Размеры в миллиметрах (дюймах)
6.8.4 Должна быть предусмотрена возможность центрирования вала насоса относительно камер уплотнений по внутреннему или наружному посадочному пояску камеры. Вал должен быть соосен посадочному пояску камеры уплотнения и иметь суммарное биение по предельным показаниям индикатора (TIR) не более 125 мкм (0,005 дюйма), согласно рисунку 27. Корпус торцевого уплотнения должен центрироваться в камере насоса посадочным пояском. Не допускается центрирование корпуса торцевого уплотнения в камере за счет шпилек корпуса уплотнения.
![]() 1 - место измерения биения внешнего диаметра камеры
уплотнения; 2 - место измерения биения внутреннего диаметра
камеры уплотнения
относительно вала
6.8.5 Биение торца камеры уплотнения относительно вала не должно превышать 0,5 мкм/мм TIR (0,0005 дюйма на дюйм), в зависимости от внутреннего диаметра камеры уплотнения, согласно рисунку 28.
![]() 1 - место измерения торцевого биения
6.8.6 Корпус торцевого уплотнения должен герметизироваться по торцу камеры уплотнения при помощи уплотнительной прокладки или уплотнительного кольца с контролируемым сжатием, например, уплотнительного кольца круглого сечения или спирально-навитой прокладки, с контактом уплотняемых поверхностей металл в металл. Если ограничения размеров или особенности конструкции делают это требование непрактичным, то с одобрения заказчика допускаются другие конструкции уплотнительного элемента.
6.8.7 Все отверстия (порты) в корпусе торцевого уплотнения для присоединения трубной обвязки должны быть четко маркированы путем нанесения нестираемых обозначений (например, путем штамповки, отливки или химического травления). Обозначения портов должны соответствовать требованиям, установленным в ГОСТ 32600 <1>.
--------------------------------
<1> См. также [3].
6.8.8 Корпуса торцевых уплотнений и камеры уплотнений насоса должны иметь только те отверстия (порты) для присоединения трубной обвязки, которые требуются согласно плану обвязки, указанному в спецификации насоса. При наличии неиспользуемых дополнительных портов они должны быть заглушены в соответствии с 6.4.3.11.
Примечание - Необходимость обогрева зависит от многих факторов, в том числе от конструкции насоса. Целесообразность обогрева должна определяться на основании рекомендаций поставщика насоса исходя из климатических условий его эксплуатации.
6.8.12 Для всех типов насосов, кроме вертикальных полупогружных насосов, транспортируемых с демонтированным приводом, торцевые уплотнения должны быть установлены в насосе перед отгрузкой и быть готовыми к эксплуатации. Если уплотнения должны быть дополнительно отрегулированы или установлены на месте эксплуатации, поставщик должен прикрепить на них металлическую бирку, предупреждающую об этом требовании.
6.9.1 Общие положения
6.9.1.1 Специфические требования по анализу критических частот и поперечных колебаний для отдельных типов насосов указаны в разделе 9.
6.9.1.2 Роторы одно- и двухступенчатых насосов должны быть сконструированы так, чтобы их первая "сухая" критическая частота была как минимум на 20% больше максимальной постоянной рабочей частоты вращения ротора насоса.
6.9.1.3 Для обеспечения удовлетворительной работы торцевых уплотнений жесткость вала насоса должна быть такой, чтобы изгиб вала в районе пар трения торцевых уплотнений не превышал 50 мкм (0,002 дюйма) при наихудших условиях эксплуатации во всем рабочем диапазоне подач насоса, при максимальном диаметре рабочих колес, на перекачиваемой среде, указанной в опросном листе. Это ограничение изгиба вала может быть достигнуто путем правильного выбора диаметра вала, вылета консоли вала или величины пролета вала между опорами, а также выбором конструкции насоса (включая использование двойных спиральных отводов или направляющих аппаратов). Для одно- и двухступенчатых насосов не следует учитывать эффект поддержки вала пленкой жидкости в узких зазорах щелевых уплотнений. Для многоступенчатых насосов этот эффект необходимо учитывать, но расчет жесткости вала должен быть сделан как для номинальных рабочих зазоров в щелевых уплотнениях, так и для зазоров, увеличенных в два раза вследствие износа щелевых уплотнений.
6.9.2 Анализ крутильных колебаний
6.9.2.1 Допускается применять анализ крутильных колебаний, следующих трех видов:
a) расчет недемпфированных собственных частот свободных колебаний; определение собственных частот и форм крутильных колебаний валопровода агрегата; построение диаграммы Кэмпбелла для определения потенциальных точек резонанса;
b) анализ отклика при установившихся вынужденных демпфированных колебаниях. Определение дополнительных точек резонанса посредством учета вынуждающей нагрузки и демпфирования в опорах. Результат - циклические моменты и напряжения во всех элементах расчетной модели;
c) расчет крутильных колебаний на нестационарных режимах работы. Аналогично перечислению b), только для нестационарных режимов. Результат - циклические моменты и напряжения как функция времени. Характерное применение - для расчета пуска насоса с синхронным электродвигателем.
Для выбора вида анализа крутильных колебаний и оценки результатов анализа необходимо использовать алгоритм, представленный на рисунке 29.
![]() колебаний и оценки результатов анализа
6.9.2.2 Если заказчик не требует иное, то расчет недемпфированных собственных частот свободных колебаний должен выполняться, если насосный агрегат подпадает под любое из следующих описаний:
a) насосный агрегат состоит из трех или более соединенных механизмов общей потребляемой мощностью 1500 кВт (2000 л.с.) и выше;
b) приводом насоса является асинхронный электродвигатель или турбина, соединенные с насосом через мультипликатор, с номинальной мощностью 1500 кВт (2040 л.с.) и выше;
c) приводом насоса является двигатель внутреннего сгорания с номинальной мощностью 250 кВт (340 л.с.) и выше;
d) приводом насоса является синхронный электродвигатель с номинальной мощностью 500 кВт (680 л.с.) и выше;
e) приводом насоса является электродвигатель с частотно-регулируемым приводом (ЧРП) с номинальной мощностью 1000 кВт (1360 л.с.) и выше;
f) вертикальный насос с приводом номинальной мощностью 750 кВт (1020 л.с.) и выше.
Опыт применения показывает, что вертикальные насосы, особенно с длинными валами, имеют относительно большие моменты инерции ротора и привода и обладают малой склонностью к возбуждению крутильных колебаний.
Анализ недемпфированных собственных частот свободных колебаний должен проводиться для насосного агрегата в целом, за исключением случаев, когда в состав агрегата входит механизм со слабой механической связью валов, например, гидравлическая муфта или гидравлический преобразователь крутящего момента. В любом случае поставщик, несущий комплексную ответственность за насосный агрегат, должен отвечать за внесение любых модификаций во все механизмы насосного агрегата, необходимые для соблюдения требований по 6.9.2.3 - 6.9.2.9.
Большинство современных ЧРП при условии правильной эксплуатации генерируют лишь незначительные крутильные колебания и напряжения на валу. Тем не менее все еще существуют конструкции ЧРП, генерирующие значительные торсионные пульсации.
Примечание - Некоторые заказчики требуют проводить расчет крутильных колебаний на нестационарных режимах работы если существует высокий риск возникновения короткого замыкания между фазами, либо между фазой и землей, либо если при быстром подключении резервной шины происходит резкое падение мощности.
6.9.2.5 При анализе крутильных колебаний насосного агрегата должны быть учтены все возможные причины и частоты возбуждения колебаний, в том числе (но не ограничиваясь только ими) нижеследующие:
a) частоты прохождения лопастей рабочего колеса насоса мимо заходов в спиральный отвод или направляющий аппарат;
b) частоты зацепления шестерен в мультипликаторе насосного агрегата;
c) 1-я и 2-я оборотные частоты всех роторов всех вращающихся механизмов насосного агрегата;
d) при использовании в качестве привода двухтактных двигателей внутреннего сгорания: все частоты, кратные оборотной частоте;
e) при использовании в качестве привода четырехтактных двигателей внутреннего сгорания: все частоты, кратные оборотной частоте и половине оборотной частоты;
f) при использовании в качестве привода синхронного электродвигателя: все частоты, кратные частоте скольжения (только переходные явления), а также одно- и двукратная частота питающей сети;
g) при использовании в качестве привода асинхронного электродвигателя: одно- и двукратная частота питающей сети;
h) для приводов с переменной частотой вращения: n умножить на частоту вращения ротора, где n - целое число, определяемое изготовителем привода, по следующему принципу:
1) для двигателей внутреннего сгорания: определяется по числу рабочих тактов за оборот;
2) для электродвигателей: определяется по числу полюсов.
6.9.2.6 Собственные резонансные частоты крутильных колебаний всего валопровода насосного агрегата должны быть как минимум на 10% больше или на 10% меньше любой возможной частоты возбуждения в пределах всего установленного диапазона рабочих частот вращения ротора (от минимальной до максимальной постоянной рабочей частоты вращения ротора).
6.9.2.7 Требуется избегать возникновения собственных резонансных частот крутильных колебаний на частотах, кратных оборотной частоте в два или более раз. Если собственную резонансную частоту изменить нельзя, то поставщик должен подтвердить, что резонанс на этой частоте не оказывает отрицательного воздействия на эксплуатацию и ресурс агрегата.
6.9.2.8 Если расчетные значения резонансных частот крутильных колебаний попадают внутрь диапазона, указанного в 6.9.2.6, а заказчик и поставщик согласились, что исчерпаны все возможные меры по сдвигу резонансных частот за пределы этого диапазона, тогда должен быть проведен анализ резонансного отклика при установившихся вынужденных демпфированных колебаниях, подтверждающий, что резонанс не оказывает вредного воздействия на весь насосный агрегат. Принятые для этого анализа значения величины возбуждения и степени затухания должны быть четко обозначены поставщиком в отчете по выполненному анализу. Критерии приемки результатов этого анализа должны быть согласованы между заказчиком и поставщиком.
Примечание - Как правило, расчет резонансного отклика при установившихся вынужденных демпфированных колебаниях для насосных агрегатов с ЧРП с широтно-импульсной модуляцией показывает приемлемые низкие нагрузки в условиях резонанса, не оказывающие негативного воздействия на оборудование.
6.9.2.9 Если заказчиком не требуется иное и выполняется только расчет недемпфированных собственных частот свободных колебаний в стационарном режиме, поставщик должен предоставить заказчику отчет по анализу - с диаграммой Кэмпбелла, таблицами данных и кратким описанием методов расчета.
a) описание метода, используемого для вычисления собственных частот;
b) диаграмма упругой системы масс;
c) таблица моментов масс и крутильной жесткости каждого элемента упругой системы масс;
d) диаграмма Кэмпбелла;
e) диаграмма формы колебаний с пиковыми напряжениями для каждой резонансной частоты, если анализ напряжений был проведен.
6.9.2.11 В дополнение к параметрам, используемым для проведения расчета недемпфированных собственных частот свободных колебаний в стационарном режиме, указанным в 6.9.2.2, в расчете крутильных колебаний на нестационарных режимах должны быть учтены следующие факторы:
a) средний крутящий момент привода, а также пульсирующий крутящий момент (по продольной и поперечной оси) в зависимости от частоты вращения ротора;
b) характеристика потребляемого крутящего момента насоса в зависимости от частоты вращения ротора;
c) характеристики электрических систем, влияющие на напряжение на электродвигателе, включая методы пуска (прямой пуск, плавный пуск и т.д.).
6.9.2.12 Анализ должен определить значение максимального крутящего момента, а также временную зависимость изменения момента для каждого из валов всех механизмов насосного агрегата.
Максимальные значения моментов должны использоваться для оценки несущей способности соединительных элементов и зубчатых передач, а также посадок соединительных элементов, например посадок втулок соединительных муфт. Временная зависимость крутящих моментов должна использоваться для проведения анализа усталостных повреждений валов, стопорных и соединительных деталей.
6.9.2.13 Должны быть учтены пределы усталостной прочности материалов и расположение концентраторов напряжений.
6.9.2.14 Для расчета допустимого количества пусков насосного агрегата с электродвигателем должен быть использован алгоритм расчета накопленной усталости. Допустимое количество пусков, безопасное для агрегата, должно быть согласовано заказчиком и поставщиком.
Примечание - Расчетное предельное число пусков электродвигателя зависит от его мощности, применяемой расчетной модели и практического опыта поставщика. Типичное расчетное предельное число пусков составляет порядка 1000 ... 1500. Стандарт [29] для электродвигателей мощностью более 375 кВт требует предельное число пусков не менее 5000. Это является разумным требованием к электродвигателю, поскольку не приводит еще к значительному удорожанию его конструкции. Вместе с тем это требование может привести к избыточному усилению конструкции приводимого оборудования.
Пример - 20-летний период работы с 1 пуском в неделю эквивалентен 1040 пускам. Но чаще встречаются ситуации, когда промышленное насосное оборудование запускается несколько раз в год, а не раз в неделю. В связи с этим заказчику необходимо указать разумное количество пусков, которое потребуется за весь срок службы.
С учетом этого весь рабочий диапазон подач центробежного насоса может быть разделен на две области, одна из которых называется предпочтительным рабочим диапазоном, и в нем вибрация насоса минимальна, а вторая называется допустимым рабочим диапазоном, в котором вибрация насоса достигает более высокого, но все еще приемлемого уровня. На рисунке 30 показана эта концепция.
![]() X - подача; Y1 - напор; Y2 - вибрация; 1 - полный допустимый
рабочий диапазон подач; 2 - предпочтительный рабочий
диапазон подач; 3 - уровень максимальной допустимой
вибрации; 4 - уровень нормальной допустимой вибрации;
5 - подача в точке максимального КПД (BEP); 6 - типичная
кривая зависимости вибрации от подачи, с указанием
максимально допустимой вибрации; 7 - кривая зависимости
напора от подачи; 8 - точка максимального КПД (точка BEP)
от подачи насоса
Другие факторы помимо вибрации, например повышение температуры при уменьшении подачи или рост требуемого кавитационного запаса (NPSH3) с увеличением подачи, могут сузить допустимый рабочий диапазон (см. также 6.1.12)
Допустимый рабочий диапазон насоса должен быть указан в техническом предложении поставщика. Если допустимый рабочий диапазон сужается из-за других факторов, помимо вибрации, тогда эти факторы должны быть также указаны в предложении.
В случае если заказчику требуется расширенный допустимый рабочий диапазон, например, необходимо обеспечение большей подачи для сохранения работоспособности системы при переходных режимах ее работы, то это должно быть оговорено договором. В этом случае для режимов работы, выходящих за пределы базовых допустимых рабочих диапазонов подач, поставщик может устанавливать иные нормы и требования по вибрации, NPSHA и прочим сопутствующим факторам, а также может вводить ограничение по времени на работу в этих режимах.
6.9.3.2 При заводских стендовых испытаниях насоса должны быть замерены общий уровень вибрации в диапазоне частот от 5 до 1000 Гц и спектры вибрации, полученные с использованием быстрого преобразования Фурье (FFT), при всех подачах, на которых регистрируются параметры насоса для построения графиков характеристик, за исключением нулевой подачи. Замеры вибрации должны быть выполнены в следующих местах насоса:
a) на корпусе (корпусах) подшипников или в аналогичных местах для всех типов насосов; позиции точек замеров показаны на рисунках 31 - 33;
b) на валу насосов с гидродинамическими подшипниками, с бесконтактными датчиками вибрации (проксиметрами), если насос имеет условия для установки таких датчиков; если условий для установки проксиметров нет, то с одобрения заказчика допускается производить замер вибрации только на корпусах подшипников.
Размеры в миллиметрах (в дюймах)
![]() 1 - место для установки датчика вибрации (см. 6.10.2.9);
2 - опциональное исполнение места для установки датчика
вибрации (см. 6.10.2.10); A - осевое направление;
H - горизонтальное направление; V - вертикальное направление
на горизонтальных насосах (типов OH и BB)
Размеры в миллиметрах (в дюймах)
![]() 1 - поверхность для монтажа привода; 2 - корпус подшипника
насоса; 3 - место для установки датчика вибрации (см.
6.10.2.9); 4 - опциональное исполнение места для установки
датчика вибрации (см. 6.10.2.10); A - осевое направление;
X, Y - взаимно перпендикулярные горизонтальные направления
полупогружных насосах (типов VS)
Размеры в миллиметрах (в дюймах)
![]() a - вертикальный консольный насос с патрубками в линию
(типов OH3 - OH5); b - вертикальный консольный
высокооборотный насос со встроенным мультипликатором
и патрубками в линию (тип OH6); c - место для установки
датчика вибрации (см. 6.10.2.9); d - опциональное исполнение
места для установки датчика вибрации (см. 6.10.2.10);
1 - поверхность для монтажа привода; 2 - корпус подшипника
насоса; 3 - корпус мультипликатора; 4 - приемный патрубок;
5 - нагнетательный патрубок; 6 - резьбовое отверстие
для датчика вибрации; A - осевое направление; X, Y - взаимно
перпендикулярные горизонтальные направления
консольных насосах с патрубками в линию (типов OH3 - OH6)
Примечание - Дискретные частоты, кратные первой и второй оборотной (рабочей) частоте вращения вала и кратные Z, умноженному на оборотную частоту, связаны с различными типичными явлениями в центробежных насосах. Поэтому анализ спектров на этих частотах представляет значительный интерес.
6.9.3.4 Абсолютная вибрация корпуса подшипника должна характеризоваться среднеквадратичной (RMS) виброскоростью, выражаемой в мм/сек (в дюймах/сек).
6.9.3.5 Относительная вибрация вала должна характеризоваться амплитудой смещения вала (от пика до пика), выражаемой в микрометрах.
6.9.3.6 Значения вибрации, измеренные при стендовых испытаниях насоса, не должны превышать значений, указанных:
- для консольных и двухопорных насосов - в таблице 8;
- для вертикальных полупогружных насосов - в таблице 9.
На насосах, оснащенных проксиметрами, в указанных пределах должна находиться и абсолютная вибрация корпусов подшипников, и относительная вибрация вала.
Примечание - Для абсолютной вибрации корпусов подшипников всегда оценивается только среднеквадратичная (RMS) виброскорость.
Таблица 8
Таблица 9
![]() X - частота вращения, об/мин.; Y1 - виброскорость,
мм/с, RMS; Y2 - виброскорость, дюйм/с, RMS;
1 - P >= 3000 кВт/ступень; 2 - P = 2000 кВт/ступень;
3 - P = 1500 кВт/ступень; 4 - P = 1000 кВт/ступень;
5 - P = 700 кВт/ступень; 6 - P = 500 кВт/ступень;
7 - P <= 300 кВт/ступень
Примечание 1 - Формула расчета линии перехода от уровня 3,0 мм/с к уровню 4,5 мм/с: vu = 3,0·(n/3600)0,30 [P/300]0,21.
Примечание 2 - Максимальная допустимая вибрация на любой отдельной дискретной частоте: vf < 0,67·vu, где vu - максимальное допустимое значение общей вибрации, суммарное по всем частотам в соответствии с рисунком.
насосов с частотой вращения ротора свыше 3600 об/мин
или мощностью свыше 300 кВт (400 л.с.) на одну ступень
6.9.3.7 При любой частоте выше максимальной рабочей частоты вращения ротора насоса, вплоть до частоты аварийного отключения привода, вибрация не должна превышать 150% от максимального значения вибрации при максимальной рабочей частоте вращения ротора насоса.
6.9.3.8 Насосы с переменной частотой вращения должны работать во всем установленном диапазоне частот вращения без превышения допустимых значений вибрации, установленных в настоящем стандарте.
6.9.4.1 Рабочие колеса, разгрузочные барабаны/диски (см. 6.7.1) и аналогичные основные вращающиеся детали насоса должны быть динамически отбалансированы в соответствии с классом G2.5 по ГОСТ ИСО 1940-1. Масса балансировочной оправки не должна превышать массу балансируемой детали. Балансировка валов не требуется. Для роторов одноступенчатых насосов типа BB1 и BB2 с деталями, имеющими посадку с натягом, поставщик должен выбрать вариант балансировки ротора в сборе (согласно 9.2.4.2) взамен балансировки основных вращающихся деталей по отдельности.
6.9.4.2 Допускается балансировать детали в одной плоскости, если величина отношения D/b составляет 6,0 или более (см. рисунок 35).
![]() a) Рабочее колесо с односторонним всасыванием
![]() b) Рабочее колесо с двусторонним всасыванием
![]() c) Упорный диск
![]() d) Разгрузочный барабан
B - ширина детали;
допустимости балансировки в одной плоскости
6.9.4.3 Балансировка роторов в сборе должна происходить согласно требованиям соответствующих разделов настоящего стандарта для конкретных типов насосов.
В единицах USC дисбаланс выражается формулой:
U = KW/n, (2)
где U - дисбаланс в одной плоскости, выраженный в унциях на дюйм;
K - константа, равная 4 (см. приложение J);
W - масса балансируемой детали (при балансировке деталей), выраженная в фунтах; или нагрузка на каждую радиальную опору балансировочной машины (при балансировке роторов), выраженная в фунтах;
n - частота вращения вала насоса, выраженная в об/мин.
Величина дисбаланса KW/n выражается только в единицах системы USC. В системе СИ дисбаланс выражается в классах балансировки по ГОСТ ИСО 1940-1. Каждому классу балансировки ГОСТ ИСО 1940-1 соответствует диапазон значений остаточного дисбаланса. Указанные в настоящем стандарте предельные значения дисбаланса в единицах USC соответствуют приблизительно середине диапазона значений остаточного дисбаланса по соответствующему классу ГОСТ ИСО 1940-1.
Современные балансировочные станки позволяют отбалансировать детали в их оправках до U = 4W/n (в единицах USC) (номинально эквивалентно классу G1 по ГОСТ ИСО 1940-1), или даже с большей точностью, в зависимости от массы балансируемой детали, и проверить балансировку путем измерения остаточного дисбаланса. Однако эксцентриситет массы, эквивалентный остаточному дисбалансу, меньше, чем U = 8W/n (в единицах USC) (номинально эквивалентно классу G2.5 по ГОСТ ИСО 1940-1), и уже и настолько мал, что его не удастся повторить, если балансируемую сборочную единицу разобрать и опять собрать. Поэтому если сборочная единица будет разбираться после балансировки, то не имеет смысла балансировать ее точнее, чем до класса G2.5 (8W/n в единицах USC).
6.10.1 Подшипники
- подшипники качения радиальные и упорные;
- подшипники гидродинамические радиальные и подшипники качения упорные;
- подшипники гидродинамические радиальные и упорные.
Если заказчик не требует иное, то тип и конфигурация подшипников должны выбираться в соответствии с требованиями, приведенными в таблице 10.
Таблица 10
6.10.1.2 Упорные подшипники должны быть подобраны для непрерывной работы во всех установленных режимах, включая максимальный перепад давления, и соответствовать следующим требованиям:
a) все осевые нагрузки должны рассчитываться при номинальных и увеличенных вдвое от номинальных, щелевых зазорах;
b) осевые силы, возникающие в упругих элементах пластинчатых муфт, должны рассчитываться с учетом предельно допустимых осевых смещений упругих элементов согласно инструкции изготовителя муфты.
Если электродвигатель на подшипниках скольжения (без упорного подшипника) непосредственно соединен с валом насоса через муфту, тогда следует считать, что передаваемая муфтой осевая нагрузка равна максимальной осевой нагрузке электродвигателя;
c) осевые силы, возникающие в упругих элементах пластинчатых муфт, должны рассматриваться как часть рабочей нагрузки упорных подшипников, в дополнение к гидродинамическим осевым силам ротора насоса и осевым силам реакции зубчатых передач в мультипликаторе (если он есть);
d) упорный подшипник должен выдержать полную осевую нагрузку в случае изменения направления вращения ротора насоса.
6.10.1.3 Однорядные шарикоподшипники с глубоким желобом должны иметь внутренний радиальный зазор согласно 3-й группе по ГОСТ 24810 <1>, т.е. внутренний зазор должен быть больше, чем "N" (нормальный). Одно- и двухрядные подшипники не должны иметь канавок для ввода тел качения. Неметаллические сепараторы не должны применяться.
--------------------------------
<1> См. также [30].
Увеличение внутреннего зазора может снизить нагрев подшипника. Однако при увеличении внутреннего зазора может увеличиться вибрация. Изготовитель должен гарантировать, что величины роста температуры по 6.10.2.4 и вибрации по 6.9.3.6 соответствуют требованиям настоящего стандарта.
Примечание - Для целей данного пункта, требования к 3-й группе по [30] и [31] считаются эквивалентными требованиям к 3-й группе по ГОСТ 24810.
6.10.1.4 Если применяются упорные шариковые подшипники, то они должны быть парными, однорядными, с контактом под углом 40° (0,7 рад), радиально-упорного типа (серия 7000), с механически обработанными латунными сепараторами. Штампованные стальные сепараторы могут использоваться с одобрения заказчика. Если заказчик не требует иное, то подшипники должны устанавливаться в парной конфигурации по схеме "спина-к-спине". Необходимость создания предварительного зазора или натяга в подшипнике должна определяться изготовителем насоса в соответствии с конкретным применением и соблюдением требований к сроку службы подшипников, установленных настоящим стандартом. Другие типы и схемы установки подшипников допускаются с одобрения заказчика.
Примечание - Существуют конструкции и способы применения насосов, где другие схемы установки подшипников могут быть предпочтительны, в частности, если подшипники работают непрерывно с минимальными осевыми нагрузками.
6.10.1.5 Срок службы подшипников качения (номинальный срок службы L10h для каждого отдельного подшипника или пары подшипников) должен быть рассчитан по ГОСТ 18855 <2> и равняться не менее 25 000 ч непрерывной эксплуатации в номинальных условиях и быть не менее 16 000 ч при максимальных радиальных и осевых нагрузках и номинальной частоте вращения ротора.
--------------------------------
<2> См. также [32].
Примечание 1 - В ГОСТ 18855 <1> установлены номинальные сроки службы L10, выраженные в миллионах оборотов. В промышленной практике принято выражать этот параметр в часах и обозначать как L10h.
--------------------------------
<1> См. также [32].
Примечание 2 - Для целей данного пункта требования [32] и [33] считаются эквивалентными требованиям ГОСТ 18855.
L10h,system = [(1/L10hA)3/2 + (1/L10hB)3/2 +
+ ... (1/L10hN)3/2]-2/3, (3)
где L10hA - номинальный срок службы L10h согласно ГОСТ 18855 <1> для подшипника A;
L10hB - номинальный срок службы L10h согласно ГОСТ 18855 <1> для подшипника B;
L10hN - номинальный срок службы L10h согласно ГОСТ 18855 <1> для подшипника N;
N - количество подшипников в насосе.
Если оговорено в договоре, то поставщик насоса должен предоставить расчет срока службы системы подшипников. Указания по расчету срока службы системы подшипников приведены в разделе K.2 (приложение K).
Примечание - Чтобы срок службы всей системы подшипников L10h был 25 000 ч и 16 000 ч (с номинальной нагрузкой и с максимальной нагрузкой, соответственно), необходимо, чтобы срок службы L10h каждого отдельного подшипника системы значительно превышал указанные значения.
6.10.1.7 Если нагрузки превышают несущую способность спаренных подшипников качения с угловым контактом, указанных в 6.10.1.5, альтернативная схема установки подшипников качения может быть предложена на согласование заказчику.
6.10.1.8 Подшипники качения должны монтироваться в соответствии со следующими требованиями:
a) посадка подшипников на валу должна быть с натягом. Посадка в корпусе должна быть с диаметральным зазором. Обе посадки должны быть согласно ГОСТ 3325 <2>;
--------------------------------
<2> См. также [34].
b) подшипники должны устанавливаться непосредственно на вал. Установка подшипников на втулку допускается только с одобрения заказчика;
c) подшипники должны фиксироваться в осевом направлении с помощью ступеньки на валу, жесткой стопорной шайбы или другого жесткого упора. Использование для этой цели пружинных стопорных колец и пружинных шайб не допускается;
d) для крепления упорного подшипника на валу должна применяться стопорная гайка с лепестковой стопорной шайбой с отгибным лепестком.
Примечание - Данные требования применяются ко всем подшипникам качения, включая как шариковые, так и роликовые. Но для некоторых типов роликовых подшипников, таких как цилиндрические роликовые с раздельными обоймами, наличие диаметрального зазора между внешней обоймой и корпусом может быть неприемлемым. В таких случаях необходимо руководствоваться инструкцией по монтажу изготовителя подшипника.
6.10.2 Корпуса подшипников
6.10.2.1 Корпуса подшипников должны быть сконструированы так, чтобы обеспечить возможность замены подшипников без демонтажа насоса или привода.
6.10.2.3 Корпуса гидродинамических подшипников с масляной смазкой под давлением должны быть сконструированы так, чтобы свести к минимуму образование пены. Система слива масла должна поддерживать уровень масла и пены на уровне ниже уплотнений вала.
6.10.2.4 Должно обеспечиваться эффективное охлаждение подшипников для поддержания стабильной температуры масла и подшипников при всех рабочих параметрах насоса, с учетом допусков на засорение системы охлаждения, при расчетной температуре окружающего воздуха 43 °C (110 °F), как изложено ниже:
a) для систем масляной смазки под давлением: температура масла на выходе из корпуса подшипников не должна превышать 70 °C (160 °F), а температура металла подшипника (если насос поставляется с датчиками температуры металла подшипников) не должна превышать 93 °C (200 °F). В процессе стендовых испытаний и в наиболее неблагоприятных установленных рабочих условиях перепад температуры масла на выходе и входе не должен превышать 28 °C (50,4 °F);
b) для систем картерной масляной смазки с маслоразбрызгивающим кольцом или диском: температура масла в картере не должна превышать 82 °C (180 °F). В процессе стендовых испытаний превышение температуры масла подшипников над температурой окружающей среды не должно быть выше 40 °C (72 °F), а температура металла подшипников (если насос поставляется с датчиками температуры металла подшипников) не должна превышать 93 °C (200 °F).
Примечание - Насосы с картерной масляной смазкой разбрызгиванием обычно не достигают максимальной установившейся рабочей температуры подшипников в процессе краткосрочных стендовых испытаний, а иногда и в течение четырехчасовых испытаний. Процесс проведения испытаний на максимальную установившуюся температуру подшипников приведен в 8.3.4.2.1. Температура считается установившейся, если ее изменение не превышает 1 °C (1,8 °F) за 10 мин.
6.10.2.5 Если требуется водяное охлаждение, предпочтительными являются охлаждающие змеевики. Змеевики (включая фитинги) должны быть изготовлены из цветного металла или из аустенитной нержавеющей стали и не должны иметь внутренних обжимных соединений. Трубки обвязки охлаждения должны иметь толщину стенки не менее 1,0 мм (0,04 дюйма) и наружный диаметр не менее 12 мм (0,50 дюйма). Водяные рубашки охлаждения, в случае их применения, должны иметь только наружные соединения между верхней и нижней рубашками корпуса подшипника и не должны иметь уплотненных или резьбовых соединений, через которые вода могла бы протекать в масляный картер. Водяные рубашки должны проектироваться с расчетом на охлаждение масла, а не внешней обоймы подшипника.
Примечание - Охлаждение внешней обоймы подшипника может уменьшить внутренний зазор подшипника и привести к его повреждению.
6.10.2.6 Корпуса для подшипников качения должны быть сконструированы так, чтобы предотвратить попадание в них влаги, пыли и любых посторонних материалов. Это должно достигаться без дополнительных внешних мер, например без продувки воздухом. Корпуса подшипников должны оснащаться сменными лабиринтными или магнитными уплотнениями вала и дефлекторами в местах, где вал проходит через корпус. Манжетные уплотнения не должны использоваться. Лабиринтные уплотнения и дефлекторы должны быть изготовлены из неискрящих материалов. Конструкция лабиринтных уплотнений и дефлекторов должна эффективно сохранять масло в корпусе подшипников и предотвращать попадание посторонних материалов в корпус подшипников.
Примечание - Многие заказчики считают неискрящими такие материалы, как чистый алюминий, алюминиевые сплавы с максимальным содержанием магния 2% или меди 0,2%, чистая медь и медные сплавы (т.е. латунь и бронза). Однако некоторые стандарты, например ГОСТ 31441.1 <1>, могут не допускать применение алюминия или неметаллических материалов в потенциально взрывоопасных атмосферах.
--------------------------------
<1> См. также [35].
6.10.2.7 В случае использования систем смазки масляным туманом к ним должны применяться требования, указанные в 6.10.2.7.1 и 6.10.2.7.2.
6.10.2.7.1 Для систем смазки чистым масляным туманом подшипники и корпуса подшипников должны отвечать следующим требованиям:
a) для подачи масляного тумана должно быть предусмотрено резьбовое входное отверстие диаметром 6 мм (NPS 1/4) на корпусе подшипников или в его торцевой крышке, для каждой полости между подшипником или парой подшипников и корпусом или уплотнением вала;
b) отверстия в корпусе подшипников для подачи масляного тумана должны быть расположены так, чтобы туман мог свободно проходить через подшипники.
Примечание - Переходники и фитинги для подачи масляного тумана, как правило, устанавливаются на месте эксплуатации;
c) маслоразбрызгивающие кольца и диски, масленки постоянного уровня, отметки уровня масла на корпусе подшипника не требуются;
d) дренажные и все другие отверстия для масла в корпусах подшипников должны быть заглушены - для предотвращения направления потока масляного тумана в обход подшипников;
e) система водяного охлаждения не требуется.
Примечание - При рабочих температурах, превышающих 300 °C (570 °F), корпуса подшипников со смазкой чистым масляным туманом могут нуждаться в специальных мерах для снижения нагрева подшипников при помощи теплоотвода, таких, как:
- теплоотводящие диски;
- валы из нержавеющей стали с низкой теплопроводностью;
- термобарьеры;
- воздушное охлаждение вентиляторами на валу;
- смазка масляным туманом продувкой, вместо чистого масляного тумана, с охлаждением масла в картере.
6.10.2.7.2 Для систем смазки масляным туманом продувкой подшипники и корпуса подшипников должны отвечать следующим требованиям:
a) для подачи масляного тумана в верхней половине корпуса подшипника должно быть резьбовое отверстие диаметром 6 мм или 12 мм (NPS 1/4 или 1/2), которое служит одновременно вентиляционным и наливным отверстием;
b) должна использоваться масленка постоянного уровня, а на корпусе подшипника должна иметься отметка нормального уровня масла в картере. Смазка подшипников должна осуществляться с использованием стандартной масляной ванны, с маслоразбрызгивающими кольцами или дисками;
c) масленки постоянного уровня с визуальным контролем уровня должны быть оборудованы устройством контроля переполнения, позволяющим избыточному маслу, коалесцированному из масляного тумана, дренироваться из картера подшипника, чтобы уровень масла в картере был всегда постоянным. Дренированное масло должно содержаться в закрытой емкости, не позволяющей маслу вытекать на раму и фундаментную плиту насосного агрегата;
d) масленки постоянного уровня с визуальным контролем уровня должны иметь отводные трубки, что позволяет им работать при том же внутреннем давлении, что и корпуса подшипников, не пропускать избыточный туман на корпус подшипника и не допускать перелива масла на фундаментную плиту.
6.10.2.7.3 Для смазки как чистым масляным туманом, так и масляным туманом продувкой внизу корпуса подшипника должно располагаться дренажное отверстие, с целью обеспечения возможности полного дренирования масла (см. также 6.10.2.7.5).
6.10.2.7.4 Подшипники качения закрытого типа запрещается применять с системами смазки как чистым масляным туманом, так и масляным туманом продувкой.
6.10.2.7.5 Фитинги внешней обвязки для распределения и отвода масляного тумана должны поставляться заказчиком. Если заказчик не требует иное, то фитинги и переходники, устанавливаемые непосредственно в корпусе подшипника (если таковые требуются), должны поставляться поставщиком насоса.
6.10.2.8 Корпуса подшипников с масляной смазкой с маслоразбрызгивающими кольцами должны иметь закрываемые пробками отверстия для визуального контроля состояния маслоразбрызгивающих колец при эксплуатации насоса.
6.10.2.9 Все корпуса подшипников должны иметь подготовленные места для установки датчиков мониторинга вибрации, как показано на рисунках 31 - 33. Эти места должны подходить для точного позиционирования переносных датчиков вибрации с удлиненным стержнем датчика. Эти места должны быть сделаны на корпусе подшипников либо отливкой, либо мехобработкой. Конусные гнезда для датчиков вибрации должны иметь номинальную глубину конуса 2 мм (0,080 дюйма) и угол конуса 120°.
--------------------------------
<1> См. также [28].
6.11.1 Если заказчик не требует иное, то подшипники насосов и их корпуса должны быть спроектированы для смазки минеральным углеводородным маслом.
6.11.2 В руководстве по эксплуатации и техническому обслуживанию насоса должно быть описано, как система смазки обеспечивает циркуляцию масла.
a) срок службы консистентной смазки (промежуток времени между заменами смазки) должен рассчитываться с использованием метода, рекомендованного поставщиком подшипников, или с использованием альтернативного метода, одобренного заказчиком;
b) консистентная смазка не должна применяться, если расчетный срок ее службы составляет менее 2000 ч;
c) если оценочный срок службы консистентной смазки составляет более 2000 ч, но менее 25 000 ч, то должны быть созданы условия для обновления смазки в процессе эксплуатации, а также для эффективного удаления старой смазки. Поставщик насоса должен сообщить заказчику требуемые интервалы обновления смазки;
d) если расчетный срок службы консистентной смазки составляет более 25 000 ч, то ниппели или другие приспособления для обновления смазки в процессе эксплуатации не требуются.
6.12.1.2 Нормативные документы на материалы всех основных деталей насоса, приведенных в таблице H.1 (приложение H), должны быть однозначно указаны в техническом предложении поставщика. Марки материалов должны приводиться в соответствии с требованиями международных или международно признанных стандартов, в том числе национальных, по которым они изготавливаются. Примеры приведены в таблицах H.2 и H.3 (приложение H). Если необходимого стандарта не существует, тогда в техническом предложении поставщика должна быть приведена полная характеристика материала, включая его физические свойства, химический состав и требования к контрольным операциям и испытаниям.
6.12.1.3 В техническом предложении поставщика насоса должны быть указаны материалы, из которых изготавливаются подвергающиеся воздействию перекачиваемой среды уплотнительные прокладки и кольца. Материалы уплотнительных колец круглого сечения и границы их применимости должны выбираться в соответствии с ГОСТ 32600 <1>.
--------------------------------
<1> См. также [3].
6.12.1.4 Материалы деталей насоса, к которым предъявляются требования в части их прочности или герметичности, должны полностью соответствовать всем требованиям нормативных документов на эти материалы. Эти детали отмечены словом "Да" в колонке "полное соответствие" в таблице H.1 (приложение H). Для материалов всех остальных деталей, которые отмечены словом "Нет" в вышеуказанной колонке, обязательным является только соответствие установленному химическому составу.
Материалы вспомогательных трубопроводов рассматриваются отдельно в 7.5.
6.12.1.6 Типы материалов деталей насоса должны выбираться в соответствии с таблицей H.1 (приложение H). Детали из чугуна, класса I-1 или I-2 в соответствии с таблицей H.1 (приложение H), допускается предлагать только в случае максимально допустимого рабочего давления не более 1,725 МПа (17,25 бар, 250 psi) (см. 6.3.5).
6.12.1.7 Если детали из аустенитной нержавеющей стали подвергаются воздействиям, которые могут способствовать межкристаллической коррозии, и изготовлены сваркой или отремонтированы сваркой или имеют наплавки или твердые покрытия, то они должны быть изготовлены из низкоуглеродистых или стабилизированных марок сталей.
Примечание - Наплавки или твердые покрытия, содержащие более 0,10% углерода, повышают чувствительность к межкристаллической коррозии всех марок аустенитных нержавеющих сталей, в том числе низкоуглеродистых и стабилизированных, если при нанесении покрытия не применяется буферный слой, который нечувствителен к межкристаллической коррозии.
Примечание 1 - Типичными веществами, представляющими опасность для эластомеров, являются: сероводород, амины, хлориды, бромиды, йодиды, цианиды, фториды, кислоты. К другим веществам, влияющим на выбор эластомера, относят: кетоны, этиленоксид, едкий натр, бензол и растворители.
Примечание 2 - Если в перекачиваемой среде присутствуют хлориды с концентрацией выше 10 мг/кг (10 ppm), то нержавеющую сталь следует использовать с осторожностью.
Вращающиеся детали должны быть отбалансированы до нанесения покрытия для того, чтобы свести к минимуму коррекцию балансировки на покрытых поверхностях. Путем сведения к минимуму поверхностей, на которые необходимо повторно нанести покрытие после балансировки, повторная финишная балансировка после ремонта покрытия может не потребоваться.
6.12.1.11 Если используются сопрягаемые детали (например, шпильки и гайки) из аустенитной нержавеющей стали или из материалов с аналогичной высокой склонностью к затиранию, то они должны смазываться противозадирной пастой, совместимой с материалами насоса и перекачиваемой средой.
Примечание - Значение момента для обеспечения необходимой затяжки крепежа может значительно изменяться в зависимости от примененного типа смазки для резьбы.
Примечание - Во многих случаях присутствие даже небольшой концентрации влажного сероводорода достаточно, чтобы потребовалось использовать материалы, стойкие к сульфидному коррозионному растрескиванию. Если известно, что присутствуют следы влажного сероводорода или что существует неопределенность в отношении возможной концентрации влажного сероводорода, заказчик должен оценить необходимость указания в опросных листах требования о применении материалов с пониженной твердостью.
6.12.1.12.2 Если требуется применение материалов с пониженной твердостью по 6.12.1.12.1, то они должны быть поставлены в соответствии со стандартами государств, принявших настоящий стандарт <1>.
--------------------------------
<1> См. также [36].
Примечание - Стандарт [36] применяется для нефтеперерабатывающих производств, установок сжиженного природного газа и химических производств, для материалов, которые могут находиться в условиях сульфидного коррозионного растрескивания под напряжением.
--------------------------------
<2> В Российской Федерации действует ГОСТ Р 53678-2009.
<3> См. также [37].
Примечание 1 - Для целей настоящего стандарта, требования [36] считаются эквивалентными требованиям [37].
Примечание 2 - Требования [37] применяются для материалов, которые могут находиться в условиях сульфидного коррозионного растрескивания под напряжением в нефтегазодобывающей промышленности и на газоперерабатывающих заводах.
6.12.1.12.4 Если требуется применение материалов с пониженной твердостью и применяются металлические материалы, отсутствующие в стандартах государств, принявших настоящий стандарт <4>, то тогда они должны иметь предел текучести не выше 620 Н/мм2 (90'000 psi) и твердость не выше HRC 22. Сварные элементы должны пройти термическую обработку после сварки, чтобы все сварные швы и зоны термического воздействия соответствовали данным требованиям по пределу текучести и твердости.
--------------------------------
6.12.1.12.5 Если требуется применение материалов с пониженной твердостью, то пониженную твердость должны иметь материалы, как минимум, следующих деталей:
a) корпуса, работающие под давлением;
b) валы (включая гайки рабочих колес, соприкасающиеся с перекачиваемой средой);
c) детали механических торцевых уплотнений (за исключением пар трения и уплотнительных колец);
d) все резьбовые соединения, соприкасающиеся с перекачиваемой средой;
e) корпуса со спиральными отводами (чаши) вертикальных насосов.
Внутренние детали двухкорпусных насосов, находящиеся под давлением, например, направляющие аппараты, не рассматриваются как части корпуса под давлением.
6.12.1.13 Низкоуглеродистые стали могут быть чувствительны к надрезам и трещинам и склонны к хрупкому разрушению даже при комнатной температуре. Следовательно, если применяются низкоуглеродистые стали, то должны использоваться только полностью спокойные нормализованные стали, имеющие структуру с мелким зерном.
6.12.1.14 Если разнородные металлы с существенно отличающимися электрохимическими потенциалами контактируют в присутствии раствора электролита, то могут возникнуть гальванические пары, что приводит к серьезной коррозии менее благородного металла в паре. Поставщик должен выбирать материалы для исключения условий возникновения электрохимической коррозии. Если такие условия невозможно избежать, тогда заказчик и поставщик должны согласовать выбор материалов, а также необходимые меры предосторожности.
Примечание - Справочник инженеров по коррозии [38] является одним из возможных источников справочной информации по выбору материалов в таких ситуациях.
6.12.1.15 Корпуса и воспринимающие нагрузку крышки корпусов подшипников, а также несущие подшипниковые узлы кронштейны должны быть стальными. К исключениям относятся насосы, изготовленные в соответствии с классами материалов I-1 или I-2 по таблице H.1 (приложение H). Опоры приводов вертикальных насосов, в которых для поддержки валов используются упорные подшипники в приводе, должны быть стальными.
6.12.2 Отливки
6.12.2.1 Поверхности отливок должны очищаться для проведения визуального контроля их качества <1>. Очистка может производиться с помощью пескоструйной, дробеструйной или химической обработки, а также любым другим стандартным методом. Допускается осуществлять контроль отливок по ГОСТ 977 (для стальных отливок) и ГОСТ 26358 (для чугунных отливок). Заусенцы, остатки литников и литейных прибылей должны удаляться.
--------------------------------
<1> См. [39].
6.12.2.2 Использование жеребеек в отливках, предназначенных для работы под давлением, должно быть сведено к минимуму. Жеребейки должны быть чистыми и свободными от коррозии (разрешается нанесение гальванического покрытия), а по составу совместимы с материалом отливки. Жеребейки не должны использоваться при отливке рабочих колес.
6.12.2.3 Запрещается ремонтировать чугунные и стальные отливки работающих под давлением деталей, а также отливки рабочих колес путем сварки, наплавления, проковки, вставкой пробок или пропиткой, за исключением следующих случаев:
a) стальные отливки из свариваемых марок стали допускается ремонтировать методом сварки или наплавки в соответствии с 6.12.3. Места ремонта должны проверяться в соответствии с той же процедурой контроля качества, которая используется для проверки отливок;
b) чугунные отливки допускается ремонтировать вставкой пробок в соответствии с нормативными документами на отливки. Отверстия, просверленные для пробок, должны быть тщательно проверены с использованием капиллярной дефектоскопии, чтобы удостовериться в удалении всех дефектных слоев материала. Все проводимые ремонты, не соответствующие нормативным документам на отливки, должны согласовываться с заказчиком.
6.12.2.4 Не допускается ремонтировать отливки таким образом, чтобы в результате проведения ремонта образовывались изолированные пустоты внутри тела отливки.
6.12.2.6 Работающие под давлением корпуса из углеродистой стали должны проходить процедуру нормализации и отпуска или закалки и отпуска.
Таблица 11
6.12.3.2 Поставщик несет ответственность за выполнение надлежащей термообработки и неразрушающий контроль всех сварных швов, чтобы обеспечить их соответствие требованиям применяемых квалификационных процедур согласно 6.12.3.1 и 8.2.2.1.
6.12.3.3 Корпуса, работающие под давлением, изготовленные из материалов, обработанных прокатом, или из комбинации литых и прокатанных материалов, должны соответствовать требованиям, указанным ниже (эти требования не распространяются на патрубки корпусов и вспомогательные соединения по 6.12.3.4):
a) доступные поверхности сварных швов должны проверяться с использованием магнитно-порошковой или капиллярной дефектоскопии, после очистки, и затем повторно после термообработки сварных соединений или, для аустенитных сталей, после аустенизирующего отжига;
b) сварные швы, работающие под давлением, включая сварные швы фланцев корпуса, должны быть с полным проплавлением шва;
c) если для сохранения герметичности насоса в процессе его эксплуатации требуется обеспечение стабильности размеров сварной корпусной детали, то термообработка сварных соединений должна быть проведена независимо от их толщины;
d) кромки листов должны проверяться с использованием магнитопорошковых или капиллярных методов неразрушающего контроля, как указано в ГОСТ 21105, ГОСТ 18442 <1>.
--------------------------------
<1> См. также [45].
6.12.3.4 Сварные соединения с корпусами, работающими под давлением, должны соответствовать следующим требованиям:
a) присоединение всасывающих и нагнетательных патрубков должно осуществляться сварными швами с полным проплавлением, с применением воротниковых (приварных встык) фланцев, если иные переходные детали не оговорены договором. Не допускается применение сварных соединений для разнородных металлов;
b) привариваемые к корпусам из легированной стали вспомогательные трубопроводы должны изготавливаться или из стали с такими же свойствами, как и материал корпусов, или из низкоуглеродистой аустенитной нержавеющей стали. Другие материалы, совместимые с материалами корпуса и условиями эксплуатации, могут быть использованы с одобрения заказчика;
c) термическая обработка сварных соединений, если она требуется, должна проводиться после окончания сварки всех швов, включая сварные швы вспомогательных трубопроводов;
1) магнитопорошковой или капиллярной дефектоскопии сварных швов вспомогательных соединений;
2) ультразвуковой или радиографической дефектоскопии любых сварных швов корпуса.
6.12.4.2 Во избежание хрупких разрушений при низких температурах материалы деталей насоса должны быть пригодны для эксплуатации при минимальной расчетной температуре металла в соответствии с установленными требованиями. Заказчик и поставщик должны согласовать все необходимые меры предосторожности с учетом условий эксплуатации, технического обслуживания, транспортировки, монтажа, ввода в эксплуатацию и испытаний.
Возможность применения конструкционных материалов насоса при температурах ниже точки хрупкого перехода металла зависит от способа изготовления материала, методов обработки и процедур сварки (если используются). Опубликованные в международно признанных стандартах на металлические материалы, таких как ASME BPVC и ANSI, расчетные данные по предельно допустимым нагрузкам основаны на минимальных значениях прочности при растяжении. Некоторые стандарты не делают разницы между кипящими, полуспокойными и спокойными сталями, а также между сталями с крупно- и мелкозернистой микроструктурой. В связи с этим поставщик должен проявлять особую осторожность при выборе марок, методов изготовления и процедур сварки материалов для деталей, предназначенных для эксплуатации при температурах ниже 40 °C (100 °F).
--------------------------------
<1> В Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 148-1-2013.
6.12.4.4 Основная толщина образца металла, используемого для испытаний на ударную вязкость, должна быть больше, чем:
a) номинальная толщина наибольшего стыкового сварного соединения;
b) наибольшая номинальная толщина деталей, работающих под давлением, исключая:
1) опорные детали конструкции, например, лапы или кронштейны;
2) детали увеличенной толщины, необходимые для обеспечения жесткости ротора;
3) детали конструкции, необходимые для крепления или присоединения рубашек охлаждения или камер уплотнений;
c) 1/4 номинальной толщины фланцев (соединений корпуса), в подтверждение того, что мембранные напряжения не являются доминирующими.
6.12.4.5 Если согласно 6.12.4.3 заказчик требует проведения испытаний материала на ударную вязкость по [45], то должно быть учтено следующее:
a) Материалы всех работающих под давлением деталей, рассчитанных на минимальную рабочую температуру ниже минус 29 °C (минус 20 °F), должны пройти испытания на ударную вязкость по Шарпи с V-образным надрезом, как для металла основы, так и для сварных соединений <1>.
--------------------------------
<1> За исключением случаев, когда этого не требуется, см. [45, UHA-51].
b) Необходимость проведения испытаний на ударную вязкость углеродистых и низколегированных сталей для работающих под давлением и при температуре от минус 29 °C (минус 20 °F) до плюс 38 °C (плюс 100 °F) деталей определяется из следующего:
1) для деталей с основной толщиной 25 мм (1 дюйм) и менее испытания на ударную вязкость не требуются;
2) для деталей с основной толщиной более 25 мм (1 дюйм) испытания на ударную вязкость необходимо проводить в случае, если минимальная расчетная температура меньше значения температуры, определяемого по монограмме <2> зависимости температуры от толщины стенки и типа стали, а также дополнительно пониженного по графику <3> зависимости допустимого дополнительного понижения температуры в зависимости от ряда параметров, изложенных в описании к графику. Если расчеты показывают необходимость проведения испытаний на ударную вязкость, то они должны быть проведены по Шарпи с V-образным надрезом и должны отвечать минимальным требованиям по энергии удара <4>.
--------------------------------
<2> См. [45, UCS-66].
<3> См. [45, UCS-66.1].
<4> См. [45, UG-84].
6.13.1 Табличка с маркировкой (паспортная табличка) должна быть надежно закреплена в доступном для обзора месте на насосе, агрегате и других ответственных комплектующих агрегата при их наличии.
6.13.2 На паспортную табличку должна быть нанесена следующая информация (единицы измерения должны соответствовать использованным в опросных листах единицам):
a) номер технологической позиции заказчика (может не наноситься при отсутствии номера в опросных листах или при соответствующем пожелании заказчика);
b) наименование модели насоса и его типоразмер;
c) завод-изготовитель, серийный номер, год и место (страна) изготовления насоса;
d) номинальная подача;
e) номинальный напор;
f) давление гидравлических испытаний корпуса;
g) частота вращения;
h) марка подшипников, указанная их изготовителем (если имеется);
i) максимальное допустимое рабочее давление (MAWP);
j) значение температуры, принятое для определения максимального допустимого рабочего давления MAWP.
6.13.3 В дополнение к нанесенным на паспортную табличку сведениям на корпус насоса должен наноситься его серийный номер. Метод нанесения номера должен обеспечивать его несмываемость.
6.13.4 Стрелки, показывающие направление вращения, должны быть отлиты на корпусе каждой основной вращающейся единицы насосного агрегата или прикреплены к ней на видном месте.
6.13.5 Таблички и указатели направления вращения (при наличии) должны быть изготовлены из аустенитной нержавеющей стали или медно-никелевого сплава (аналога сплава Монель). Крепежные болты или заклепки должны быть из того же материала, из которого изготовлена табличка или указатель направления вращения. Запрещается приваривать таблички и указатели направления вращения к корпусу.
Примечание - Сплав Монель (MonelTM) приведен здесь в качестве примера коммерческого продукта с подходящими характеристиками. Он указан только для информации читателей настоящего стандарта, и его упоминание не является продвижением или поддержкой данного продукта со стороны комитетов международных технических комитетов.
Для вертикальных насосов с патрубками "в линию" (типы OH3 - OH6), если входной и напорный патрубки имеют одинаковые размеры, направление потока должно быть четко обозначено на корпусе.
7.1.1 Мощность привода должна выбираться в соответствии с указанными в опросных листах максимальными значениями рабочих параметров насоса, с учетом всех потерь мощности в подшипниках, механических торцевых уплотнениях, мультипликаторе, соединительной муфте. Привод должен соответствовать всем условиям эксплуатации на площадке заказчика.
Примечание - В случае растущей мощностной характеристики насоса максимальные значения рабочих параметров достигаются в точке максимальной подачи насоса. В случае расширения допустимого рабочего диапазона в соответствии с 6.9.3.1, максимальная подача должна определяться с учетом этого расширения.
7.1.2 Мощность привода должна выбираться с учетом указанных в опросных листах возможных изменений параметров технологического процесса, таких как давление, температура, свойства перекачиваемой жидкости, а также режимов пуска оборудования на площадке заказчика.
7.1.3 Если заказчик не требует иное, то для всех компонентов привода с массой более 250 кг (500 фунтов) нижние опоры должны оснащаться вертикальными отжимными болтами.
7.1.4 Указанная на табличке привода номинальная мощность (без учета запаса, если он также приведен на табличке) должна быть не менее указанной в таблице 12 в процентах от номинальной мощности насоса. В любом случае номинальная мощность привода должна быть не менее 4 кВт (5 л.с.), а также не должна быть ниже максимальной потребляемой мощности насоса во всем допускаемом диапазоне подач. Если данное требование приводит к необоснованному увеличению мощности привода, то по согласованию с заказчиком допускается применение привода с меньшей мощностью.
Таблица 12
a) электрические характеристики;
b) режимы пуска (включая предполагаемое падение напряжения при запуске);
c) исполнение по защите от влаги и по взрывозащите;
d) уровень звукового давления;
e) классификацию зоны установки по национальным стандартам стран, принявших настоящий стандарт <1>;
--------------------------------
f) тип изоляции;
g) требуемый сервисный фактор;
h) температуру окружающей среды и высоту над уровнем моря в месте установки;
i) потери мощности в мультипликаторе насосного агрегата (если применяется);
j) обогреватели, датчики температуры, датчики вибрации и прочие комплектующие, если они требуются;
k) критерии оценки вибрации;
l) требования по соответствию привода стандартам ГОСТ IEC 60034 <2> или национальным стандартам стран, принявших настоящий стандарт.
--------------------------------
7.1.6 Если заказчик не требует иное, то электродвигатель должен быть способен разогнать насос до номинальной частоты вращения ротора при падении напряжения до 80% от номинального значения, при закрытой задвижке на нагнетании.
Некоторые насосы имеют байпасные линии минимальной подачи. В этом случае должны быть применены другие условия пуска.
7.1.7 Если заказчик не требует иное, то приводы вертикальных насосов должны иметь цельные валы (изготовленные не из труб). Если упорный подшипник насоса находится в приводе, то привод должен отвечать требованиям рисунка 36 по допускам для взаимного расположения вала и опорной поверхности.
![]() a - неперпендикулярность посадочных поверхностей вала
и привода, включая неплоскостность посадочной поверхности
привода - не более 25 мкм (0,001 дюйма) TIR;
b - максимальное радиальное биение вала со свободно
вращающимся ротором - не более 25 мкм (0,001 дюйма) TIR;
c - максимальное осевое биение - не более 125 мкм (0,005
дюйма) TIR. Все измерения должны проводиться с приводом,
установленным в вертикальном положении
требуемые допуски для взаимного расположения вала
и опорной поверхности привода
7.1.8 Если подшипники привода должны воспринимать радиальные или аксиальные нагрузки от насоса, тогда подшипники привода должны соответствовать следующим требованиям:
a) подшипники качения должны выбираться исходя из расчетного срока службы не менее 25000 часов при постоянной работе насоса в номинальных рабочих условиях. Срок службы подшипников рассчитывается по ГОСТ 18855 <1>;
--------------------------------
<1> См. также [32].
b) подшипники качения должны выбираться исходя из расчетного срока службы не менее 16000 ч при максимальной нагрузке (радиальной, осевой или суммарной), возникающей при увеличении рабочих зазоров в насосе в два раза от номинальных значений, при работе насоса в любой точке между минимальной устойчивой подачей и максимальной подачей рабочего диапазона. Вертикальные приводы мощностью выше 750 кВт (1000 л.с.), оснащенные сферическими или коническими роликовыми подшипниками, могут иметь в наихудших условиях срок службы менее 16000 ч, чтобы не допустить проворачивание обоймы подшипника при нормальной эксплуатации. В таких случаях поставщик должен указать в спецификации насоса этот сокращенный расчетный срок службы;
c) для вертикальных приводов насосных агрегатов с угловыми мультипликаторами или редукторами упорные подшипники привода должны находиться на неприводном конце ротора и ограничивать осевое смещение ротора до величины не более 125 мкм (0,005 дюйма);
d) однорядные шариковые подшипники с глубоким желобом должны иметь внутренний радиальный зазор согласно ГОСТ 24810 <2>, т.е. этот внутренний зазор должен быть больше, чем "N" (нормальный). Одно- или двухрядные подшипники не должны иметь канавок для ввода тел качения;
--------------------------------
<2> См. также [30].
e) упорные подшипники должны быть подобраны так, чтобы выдерживать максимальную осевую нагрузку ротора, возникающую в насосе при пуске, остановке или работе при любой подаче из рабочего диапазона насоса;
f) гидродинамические упорные подшипники должны быть подобраны так, чтобы максимальная осевая нагрузка ротора, возникающая при увеличении внутренних рабочих зазоров в насосе в два раза от номинальных значений, указанных в 6.7.4, не превышала 50% от номинальной несущей способности подшипника, установленной его изготовителем.
7.1.9 Если заказчик не требует иное, то используемые в качестве привода насосов паровые турбины должны соответствовать национальным стандартам государств, принявших настоящий стандарт <1>. Альтернативные стандарты и технические требования могут использоваться с одобрения заказчика. Паровые турбины должны быть рассчитаны так, чтобы обеспечивать в постоянном режиме 110% от максимальной потребляемой мощности насоса при нормальных условиях пара.
--------------------------------
<1> См. также [51].
7.1.10 Если заказчик не требует иное, то используемые в насосных агрегатах зубчатые мультипликаторы должны соответствовать национальным стандартам государств, принявших настоящий стандарт <2>. Альтернативные стандарты и технические требования могут использоваться с одобрения заказчика.
--------------------------------
<2> См. также [52].
7.2.1 Если заказчик не требует иное, то соединительные муфты между приводом и приводимым оборудованием, а также их ограждения должны поставляться и монтироваться поставщиком насоса, несущим комплексную ответственность за насосный агрегат.
7.2.2 Если заказчик не требует иное, то должны применяться соединительные муфты с гибкими металлическими элементами, с проставками, с остаточным дисбалансом по национальным стандартам государств, принявших настоящий стандарт <3>. Альтернативные стандарты и технические требования могут использоваться с одобрения заказчика. Кроме того, муфты должны соответствовать следующим требованиям:
--------------------------------
<3> См. также [53].
a) гибкие элементы должны быть изготовлены из коррозионно-стойкого металла;
b) муфты должны быть спроектированы так, чтобы удерживать проставку от вылета при разрыве гибкого элемента.
Примечание - Использование головок болтов полумуфт или крепежных деталей гибких элементов, в качестве единственной меры для удержания проставки от вылета, может не обеспечить надежного удержания, поскольку эти детали в случае разрыва гибких элементов подвержены быстрому разрушению;
c) полумуфты должны быть изготовлены из стали;
d) для насосов всех типов, кроме консольных (типов OH), расстояние между концами валов насоса и привода (PMKB) должно быть больше, чем длина картриджей торцевых уплотнений, но не менее 125 мм. PMKB должно быть достаточным для демонтажа муфты, кронштейна подшипников, самих подшипников, торцевых уплотнений и ротора, без перемещения привода, демонтажа полумуфты привода и отсоединения всасывающего и нагнетательного трубопроводов. Для насосов типов BB и VS, PMKB должно всегда превышать общую длину торцевого уплотнения, L, указанную в таблице 7. PMKB должно быть указано поставщиком в технической спецификации насоса (см. приложение N).
Примечание - Размер PMKB обычно соответствует номинальной длине проставки муфты;
e) должна быть предусмотрена возможность установки приспособлений для центровки валов насоса и привода без необходимости демонтажа проставки и полумуфт.
Примечание - Требования перечисления e) можно выполнить, предусмотрев наличие открытого участка вала длиной не менее 25 мм (1 дюйм) между полумуфтой и корпусом подшипника, для установки кронштейна центровочного прибора;
f) муфты, работающие при частотах вращения ротора свыше 3800 об/мин., должны отвечать повышенным требованиям к балансировке <4>.
--------------------------------
--------------------------------
7.2.5 Поставщик насоса должен предоставить поставщику муфт информацию по посадочным размерам валов и шпоночных пазов под полумуфтами и расчетному смещению концов валов из-за осевого люфта или тепловых эффектов.
7.2.6 Гибкие муфты должны устанавливаться на валы со шпонками. Шпонки, шпоночные пазы и посадки должны соответствовать ГОСТ 23360 <2>. Шпоночные пазы на валу для установки полумуфт должны быть сделаны под призматические шпонки. Сегментные шпонки и шпоночные пазы не должны применяться. Шпонки должны быть изготовлены и установлены с учетом требований минимизации дисбаланса.
--------------------------------
<2> См. также [56].
7.2.7 Гибкие муфты и посадки муфт на валу должны выбираться исходя из максимальной мощности привода, включая его сервисный фактор.
7.2.8 Если диаметр вала больше 60 мм (2,5 дюйма) и по конструкции насоса для обслуживания торцевого уплотнения необходимо снимать полумуфту, тогда полумуфта должна устанавливаться на коническую посадку. Посадочный конус должен быть 1:16 (60 мм/м или 0,75 дюйма на фут, по диаметру), или 1:10. Другие посадки и методы установки полумуфт могут быть согласованы между заказчиком и поставщиком.
Для полумуфт с конической посадкой должны применяться соответствующие процедуры монтажа и обслуживания, чтобы обеспечить посадку с натягом.
Для полумуфт с цилиндрической посадкой может применяться скользящая посадка со стопорными винтами, упирающимися в шпонку. Цилиндрическая скользящая посадка позволяет регулировать осевое положение полумуфты на валу в полевых условиях без нагрева полумуфты.
7.2.9 Полумуфты, предназначенные для посадки на вал с натягом, должны иметь резьбовые отверстия диаметром не менее 10 мм (0,38 дюйма) для съемника.
7.2.11 Если оговорено в договоре, то должны применяться стопорные приспособления для фиксации положения полумуфт на валу, например: конические втулки, фрикционные стопорные гайки, цанговые зажимные диски. Поставщик, отвечающий за финальную механическую обработку посадочного отверстия полумуфты, должен выбрать стопорное приспособление, соответствующее конструкции муфты и применению.
Необходимо тщательно выбирать конструкцию таких стопорных приспособлений, т.к. некоторые из них являются несамоцентрирующимися и могут приводить к возникновению эксцентриситета и дисбаланса в узлах муфт. Последствия этого должны быть оценены и учтены при расчете возможного дисбаланса муфт.
7.2.12 Если от поставщика насоса не требуется монтаж привода, то полумуфта приводного вала, после финальной механической обработки должна быть доставлена на завод - изготовитель привода или в любое другое указанное им место, вместе с необходимыми инструкциями по монтажу полумуфты на валу привода.
7.2.13 Каждая соединительная муфта должна иметь защитное ограждение, заменяемое без демонтажа деталей муфты. Защитное ограждение должно соответствовать следующим требованиям:
a) ограждение должно ограждать муфту и валы для защиты обслуживающего персонала от контакта с вращающимся деталями при эксплуатации оборудования. Допустимые размеры зон доступа должны отвечать требованиям ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.2.062 <3>;
--------------------------------
b) ограждение должно быть изготовлено с запасом прочности (жесткости), достаточным, чтобы выдержать статическую нагрузку 900 Н (200 фунтов-силы), приложенную точечно в любом направлении, без контакта ограждения с вращающимися деталями;
c) ограждение должно быть изготовлено из листа (сплошного или перфорированного), пластин или цельнотянутого металла. Любые отверстия в ограждении должны соответствовать ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.2.062 <1>, но в любом случае не должны превышать 10 мм (0,375 дюйма). Плетеные проволочные сетки не должны использоваться;
--------------------------------
d) ограждение должно быть изготовлено из стали, латуни, алюминия или неметаллических (полимерных) материалов.
--------------------------------
<2> См. также [35].
a) дренажный желоб, окружающий всю раму;
b) дренажный поддон, окружающий всю раму;
c) неполный по длине рамы дренажный поддон, закрывающий всю ширину рамы.
Желоб или поддон рамы должен иметь уклон не менее 1:120 по отношению к основанию насоса. В его нижнем конце для полного слива жидкости должно иметься резьбовое дренажное отверстие размером не менее DN 50 (NPS 2).
7.3.2 Рама должна располагаться под насосом и всем оборудованием насосного агрегата так, чтобы любая утечка находилась в пределах периметра рамы. Для сведения к минимуму риска случайных повреждений и утечек все трубные соединения, включая фланцы входного и нагнетательного патрубков насоса, должны находиться в пределах периметра дренажного желоба или поддона рамы. Все выступающие поверхности поставляемого оборудования должны находиться в пределах периметра рамы. С одобрения заказчика большие клеммные коробки электродвигателей могут выступать за периметр рамы.
7.3.3 Если позволяют монтажные размеры насоса и привода, рамы должны иметь стандартные размеры в соответствии с приложением D и должны быть сконструированы для заливки раствором. Такие рамы должны быть указаны в предложении поставщика как "Стандартная рама", с номерами от 0,5 до 12. В случае поставки крупного оборудования, габаритные размеры которого превышают размеры наибольшего двенадцатого типоразмера стандартных рам, допускается с одобрения заказчика осуществлять поставку насоса и привода на раздельных рамах.
7.3.4 Высота осевой линии вала насоса над рамой должна быть минимально возможной. Между корпусом насоса и рамой должен быть предусмотрен достаточный просвет для монтажа дренажного трубопровода. Дренажный трубопровод должен иметь тот же условный диаметр, что и сливной патрубок насоса, и монтироваться без использования внешнего резьбового колена.
Если оговорено в договоре, то соответствие рамы этому требованию должно быть продемонстрировано поставщиком насоса на его производственной площадке до монтажа оборудования, на этапе, когда рама имеет только отверстия под фундаментные болты. Эта демонстрация возможна, когда рама еще установлена на механообрабатывающем станке после механической обработки опорных площадок, либо при помощи координатно-измерительной машины, либо другими методами.
На плоскостность опорных площадок установленной у заказчика рамы могут повлиять условия транспортировки, погрузки-разгрузки и монтажа, за которые поставщик насоса не несет ответственности. При монтаже насосных агрегатов следует руководствоваться инструкцией по монтажу поставщика либо другими методиками с одобрения заказчика <1>.
--------------------------------
<1> См. также [60].
Если оговорено в договоре, то кроме базового комплекта пластин могут применяться дополнительные опорные пластины из нержавеющей стали толщиной не менее 5 мм (0,2 дюйма). Обе стороны опорной пластины должны быть механически обработаны, а длина и ширина пластин должны быть равны соответствующим размерам опорных лап монтируемого оборудования. Опорные пластины могут устанавливаться под лапами всего оборудования насосного агрегата, включая насос, привод и мультипликатор.
7.3.7 Все сварные соединения рамы, включая соединения настила рамы с деталями конструкции рамы, должны выполняться непрерывным сварным швом для предотвращения щелевой коррозии. Пунктирная или точечная сварка, верхняя или нижняя, запрещена.
7.3.8 Если рама спроектирована для установки на бетонном фундаменте с заливкой раствором, то нижняя ее часть между элементами конструкции должна быть открытой. Необходимо обеспечить проливку раствора в места, находящиеся под всеми элементами, несущими нагрузку. Дно рамы должно располагаться в одной плоскости, чтобы использовать один горизонтальный фундамент.
7.3.9 К нижней части рамы под опорами насоса и привода должны быть приварены поперечные усилители конструкции. Форма усилителей конструкции должна обеспечивать их надежное закрепление в застывшем растворе.
7.3.10 Все рамы должны иметь, как минимум, одно отверстие для заливки раствора площадью не менее 125 см2 (19 кв. дюймов) и линейными размерами не менее 75 мм (3 дюйма) в каждой секции рамы с перегородками. Эти отверстия должны располагаться так, чтобы обеспечить заполнение раствором всей полости под рамой без образования воздушных карманов. По возможности, отверстия должны быть доступными для заливки раствора без демонтажа насоса и привода. Отверстия для заливки в поддоне рамы должны иметь отбортовки высотой не менее 13 мм (0,5 дюйма). Если отверстия для заливки располагаются в месте, в котором жидкости могут попадать на открытый цементный раствор, на них необходимо установить металлические крышки, толщиной не менее 1,5 мм (0,06 дюйма). В наивысшей точке каждой секции рамы с перегородками должны быть предусмотрены вентиляционные отверстия диаметром не менее 13 мм (0,5 дюйма).
7.3.11 Наружные углы рамы, контактирующие с раствором, должны быть закругленными с радиусом не менее 50 мм (2 дюйма) [см. рисунок D.1 (приложение D)].
7.3.12 Если заказчик не требует иное, то поставщик должен подвергнуть пескоструйной обработке в соответствии с национальными стандартами государств, принявших настоящий стандарт <2>, все поверхности рамы, соприкасающиеся с раствором, и нанести на эти поверхности грунтовочный слой, совместимый с раствором на основе эпоксидной смолы. Альтернативные стандарты и технические требования могут использоваться с одобрения заказчика.
--------------------------------
При использовании для заливки рам растворов на основе, отличной от эпоксидной смолы, может потребоваться другая подготовка поверхности. В общем случае полная прочность сцепления эпоксидного раствора требуется не всегда (см. 7.3.9). В частности, рамы, предназначенные для заливки цементным раствором, должны иметь все контактирующие с раствором поверхности без покрытия краской или грунтовкой для улучшения адгезии раствора.
7.3.15 Рама должна иметь проушины для подъема не менее чем в четырех точках. Подъем рамы вместе со всем оборудованием, установленным на ней, не должен приводить к необратимым деформациям или другим повреждениям рамы или механизмов, установленных на ней.
7.3.16 Проушины для подъема, прикрепляемые к оборудованию, должны быть спроектированы так, чтобы максимальное возникающее в них напряжение не превышало одной трети минимального предела текучести материала.
7.3.17 Для всех единиц оборудования насосного агрегата с массой более 250 кг (500 фунтов) должны быть предусмотрены продольные и поперечные отжимные болты, для облегчения позиционирования оборудования в продольном и поперечном направлениях. Монтажные пластины отжимных болтов должны быть прикреплены к раме так, чтобы не препятствовать установке или демонтажу оборудования. Отжимные болты должны быть, как минимум, M12 (1/2" - 13). Если монтажные пластины отжимных болтов прикрепляются к раме сваркой, то финальная механическая обработка опорных площадок рамы под лапами оборудования должна производиться, когда приварка монтажных пластин будет закончена, для предотвращения деформации.
7.3.18 Вертикальные выравнивающие болты должны быть расположены по наружному периметру рамы. Они должны располагаться рядом с анкерными болтами для сведения к минимуму деформаций в процессе установки. Выравнивающие болты должны использоваться в количестве, достаточном, чтобы выдерживать вес рамы, насоса и привода без чрезмерной деформации.
7.3.19 Примененное поставщиком в конструкции агрегата крепление рамы анкерными болтами должно выдерживать силы реакции от нагрузок на патрубки насоса во время пуска и эксплуатации.
Если не требуется иное, анкерные болты закупаются заказчиком самостоятельно, при этом вся необходимая информация о примененных в конструкции анкерных болтах, схеме их расположения и моментах затяжки должна быть включена поставщиком в руководство по эксплуатации и/или монтажный чертеж, а информация о расчетных нагрузках на фундамент в задание на фундамент и/или в руководство по эксплуатации. Проектировщик фундамента должен обеспечить превышение массы фундамента над массой агрегата не менее чем в три раза.
7.3.20 Для уменьшения расцентровки валов насоса и привода из-за нагрузок от трубопроводов конструкция насоса и рамы должна иметь достаточную жесткость, чтобы ограничить смещение вала насоса со стороны привода или в месте посадки полумуфты до значений, указанных в таблице 13. Эти значения смещения вала являются критериями приемки при испытаниях на нагрузки на патрубки согласно 7.3.21. Заливка рамы раствором не должна использоваться для придания конструкции дополнительной жесткости при испытаниях на нагрузки на патрубки.
Таблица 13
Признано, что заливка раствором может существенно увеличить жесткость рамы. Испытание на нагрузки на патрубки на заводе поставщика без заливки рамы позволяет гарантировать соответствие рамы предъявляемым требованиям. Тепловые расширения, ошибки при изготовлении трубной обвязки и погрешности при центровке вносят свой вклад в фактические нагрузки и деформации на месте эксплуатации. Соблюдение требований по величине нагрузок на патрубки, приведенных в таблице 5, ограничивает расцентровку валов насоса и привода вследствие деформации от нагрузок до величины около 250 мкм (0,010 дюйма) (см. приложение F).
7.4.1 Термометры и манометры
--------------------------------
7.4.2 Датчики абсолютной вибрации (акселерометры), перемещения вала (проксиметры) и температуры
--------------------------------
<2> См. также [28].
7.5.1 Общие положения
7.5.1.1 Трубная обвязка вспомогательных систем насосных агрегатов должна соответствовать национальным стандартам государств, принявших настоящий стандарт, или другим стандартам и техническим требованиям, одобренным заказчиком <3>.
--------------------------------
<3> См. также [63].
7.5.1.2 Вспомогательные системы обвязки определяются как системы трубопроводов, используемые для:
a) вспомогательных технологических жидкостей;
b) пара;
c) водяной системы охлаждения;
d) смазочного масла (см. 9.2.6).
Материалы вспомогательной трубной обвязки должны соответствовать таблице H.4 (приложение H).
Примечание - Соединения вспомогательной трубной обвязки рассматриваются в 6.4.3.
7.5.1.3 Трубная обвязка в пределах насосного агрегата должна содержать все необходимые элементы и узлы для штатной эксплуатации агрегата, быть полностью смонтированной поставщиком. Если последнее требование вызывает трудности при транспортировке и погрузке-разгрузке, тогда, с одобрения заказчика, допускается частичный демонтаж обвязки для транспортировки.
7.5.1.5 Поставщик должен спроектировать и разместить все системы трубной обвязки насосного агрегата, включая их установленные принадлежности, в пределах наружного периметра рамы.
Примечание - Форма опросного листа для подбора насосов позволяет указать это требование для трубной обвязки систем выпуска, охлаждения и дренажа.
--------------------------------
<1> См. [65].
<2> См. также [66].
7.5.1.8 Заглушки вспомогательных трубопроводов должны соответствовать 6.4.3.10.
7.5.2 Вспомогательные трубопроводы для перекачиваемой среды
7.5.2.1 Вспомогательные трубопроводы для перекачиваемой среды включают линии выпуска, дренажа, разгрузочные, промывочные и линии для внешнего впрыска жидкости.
7.5.2.2 Все детали вспомогательных трубопроводов должны быть рассчитаны на работу при максимальном допустимом рабочем давлении (MAWP) насоса при максимально допустимой рабочей температуре, но не менее чем на PN 40 или PN 50 <3> при температуре окружающей среды (см. 6.3.5).
--------------------------------
7.5.2.3 Материалы вспомогательных трубопроводов и их деталей, подвергаемых воздействию перекачиваемой среды, должны обладать стойкостью к коррозии/эрозии такой же или лучше, чем у материалов корпуса насоса. В любом случае все детали вспомогательных трубопроводов должны быть из стали.
7.5.2.5 Для насосов, которые имеют более одного дренажного отверстия, должен поставляться соответствующий комплект дренажной запорной арматуры и общий дренажный коллектор. Дренажный коллектор должен находиться в пределах внешнего периметра дренажного поддона рамы.
Для насосов, которые опорожняются одним сливным отверстием, дренажная запорная арматура не требуется. Поставщик должен предусмотреть место на раме для самостоятельной установки заказчиком арматуры в пределах внешнего периметра дренажного поддона или дренажного желоба.
7.5.2.6 Если договором не требуется установка арматуры на выпускные и дренажные отверстия, то такие резьбовые отверстия должны быть заглушены пробками. Для чугунных корпусов насосов должны использоваться резьбовые пробки из углеродистой стали.
7.5.2.7 Если в насосе предусмотрены обогрев или охлаждение, то все детали теплообменников должны быть совместимы и с перекачиваемой средой, и с охлаждающей водой.
Примечание - Необходимо помнить, что в обвязке торцевых уплотнений допускаются резьбовые соединения в точках присоединения трубопроводов к корпусу уплотнения (см. 6.4.3.11). Если трубопроводная обвязка по требованию выше будет собрана на фланцах, то ее повторная сборка после разборки может вызвать излишнюю нагрузку на резьбу в корпусе уплотнения, поскольку сборка первого от корпуса уплотнения фланцевого стыка возможна только в положениях первого фланца, кратных 90°, из-за того, что он имеет четыре отверстия для крепления. Также нужно учитывать, что сварные внахлест соединения из нержавеющей стали проявляют склонность к протечкам при повторной сварке, если до этого была произведена их разборка путем срезания шва.
7.5.2.9 Резьбовые трубные соединения допускается использовать только для обвязки торцевых уплотнений, установки контрольно-измерительных приборов, а также для насосов с классом материалов I-1 и I-2 по таблице H-1 (приложение H).
7.5.2.10 Датчики и манометры должны быть оборудованы запорно-отсечной арматурой.
7.5.3 Вспомогательные трубопроводы для охлаждающей воды
7.5.3.1 Схемы обвязки трубопроводами для охлаждающей воды должны соответствовать показанным на рисунках B.2 - B.7 (приложение B).
7.5.3.2 Трубопроводы для охлаждающей воды должны проектироваться с учетом требований по 6.1.20.
7.6.1 Если для монтажа, демонтажа или технического обслуживания насосного агрегата требуются специальные инструменты и приспособления, то они должны быть включены в заказ и поставляться как часть поставки оборудования. При поставке партии однотипных насосных агрегатов требования к количеству специальных инструментов и приспособлений должны согласовываться между поставщиком и заказчиком. Эти же или аналогичные специальные инструменты должны использоваться в процессе заводской сборки и разборки насосов для обследования после испытаний.
7.6.2 Если поставляются, специальные инструменты должны быть упакованы в отдельные прочные металлические ящики и должны иметь маркировку "Специальные инструменты для (технологическая позиция/номер насоса)". На каждом инструменте должны быть штамп или бирка с указанием назначения инструмента.
a) если контроль и испытания на предприятии-изготовителе оговорены договором, то заказчик и поставщик должны согласовать график инспекционных визитов для участия в контрольных операциях;
b) предварительные планируемые даты проведения испытаний должны сообщаться заказчику не менее чем за 30 дней до их наступления и окончательно подтверждаться после их согласования заказчиком. Если не оговорен иной порядок, поставщик должен известить заказчика о фактической дате проведения испытаний в присутствии заказчика не менее чем за пять рабочих дней.
Поставщику нужно учитывать, что требование об извещении заказчика за пять рабочих дней до начала испытаний может вызвать потребность в демонтаже насоса со стенда на период между внутренними предварительными испытаниями и испытаниями с участием заказчика в случае высокой загрузки стендового оборудования испытаниями других насосов, что особенно характерно для небольших насосов.
Все контрольные операции и испытания в присутствии заказчика являются контрольными точками, без прохождения которых невозможно дальнейшее производство контролируемых изделий;
c) если оговорено в договоре, то механические и параметрические испытания в присутствии заказчика должны проводиться после его письменного уведомления об успешности внутренних предварительных испытаний. При наличии у поставщика потребности в освобождении стенда на период между испытаниями он должен получить подтверждение от заказчика о возможности демонтажа насоса с испытательного стенда на этот период.
Многие заказчики предпочитают не проводить предварительные внутренние испытания перед испытаниями в своем присутствии, чтобы лучше понять любые возможные проблемы насоса, которые могут быть выявлены при испытаниях. В таких случаях заказчик должен заранее сообщить об этом требовании поставщику.
8.1.2 Поставщик должен сообщить субпоставщикам о требованиях, предъявляемых заказчиком к контрольным операциям и испытаниям.
8.1.3 После предварительного извещения поставщика представителю заказчика должен быть предоставлен доступ на все предприятия поставщика и его субпоставщиков, где изготавливается, испытывается или проверяется оборудование. Уровень доступа определяется по согласованию.
8.1.4 Оборудование, материалы и стенды для оговоренных контрольных операций и испытаний должны обеспечиваться поставщиком.
8.1.6 Представитель заказчика должен иметь доступ к используемой поставщиком программе обеспечения качества для ознакомления с ней.
8.2.1 Общие положения
a) обязательные или оговоренные в договоре сертификаты на материалы, такие как отчеты об их контроле на предприятии-изготовителе;
b) данные и результаты испытаний по контролю выполнения требований, установленных в технических условиях;
c) если оговорено в договоре, то подробное описание всех ремонтов отливок и записи всех операций термообработки, как части процедуры ремонта;
d) результаты инспекций и испытаний по контролю качества;
e) данные по фактическим рабочим зазорам;
f) другие данные, установленные заказчиком или требуемые в соответствии с действующими нормами и правилами (см. 10.3.1 и 10.3.2).
8.2.1.2 Детали, работающие под давлением, не должны быть окрашены, пока не завершены оговоренные в договоре инспекционный контроль и испытания.
a) детали, поверхность и подповерхностный слой которых должны проверяться;
b) тип требуемого контроля, например магнитно-порошковый, капиллярный, радиографический или ультразвуковой контроль.
8.2.1.4 Все контрольные операции и предварительные испытания должны быть завершены поставщиком до начала завершающего инспекционного контроля заказчика.
8.2.2.1 Если заказчик не требует иное, то заготовки корпусов, работающих под давлением, должны контролироваться в соответствии с требованиями таблицы 14.
Примечание - Несмотря на то, что конструкция насоса предполагает соответствие указанным в опросном листе требованиям по давлению и температуре, а его корпус прошел гидравлические испытания в соответствии с требованиями настоящего стандарта, это не всегда гарантирует соответствие заготовок корпуса всем требованиям по качеству и функциональной пригодности. На качество отливки корпуса могут повлиять значительные отклонения в технологии ее изготовления и обработки. Многие стандарты на заготовки (отливки, поковки, прокат и пр.) содержат только минимальные требования к самим заготовкам. Но качество отливок определяется также такими аспектами, как усадка, газовая пористость, трещины, песчаные раковины, дефекты при ремонте сваркой и т.д. Кроме того, некоторые материалы проявляют склонность к растрескиванию на границе зерен, либо возникновению трещин, распространяющихся от областей концентрации рабочих напряжений, вызываемых нагревом, давлением, вибрацией трубопроводов и возникающими в них напряжениями.
Таблица 14
корпусов, работающих под давлением
8.2.2.2 Для насосов с двойным корпусом, параметры давление/температура внешнего корпуса должны использоваться для определения класса контроля отливки внешнего корпуса (см. 8.2.2.1). Отливка внутреннего корпуса должна быть проверена по классу I согласно таблице 14.
8.2.2.3 Последовательность проверок согласно таблице 14 должна быть следующей:
a) VI/MT/PT контроль выполняется после окончательной термообработки и предварительной (черновой) механической обработки. После черновой механической обработки дополнительное количество материала остается в зонах, где требуется доведение до окончательных размеров и допусков. Толщина удаляемого материала не должна превышать 1 мм (0,040 дюйма) или 5% от минимально допустимой толщины стенки, в зависимости от того, что меньше.
b) RT/UT контроль отливки должен выполняться после окончательной термообработки.
c) RT и UT контроль сварных швов, а также UT контроль деталей из поковок и проката должен выполняться после окончательной термообработки. UT контроль деталей из поковок и проката должен выполняться до любой механической обработки, которая может повлиять на результаты ультразвукового контроля.
8.2.2.4 Если радиографический контроль невозможен из-за конфигурации отливки, допускается заменить радиографический контроль ультразвуковым.
Таблица 15
8.2.2.8 Если оговорено в договоре, то критические детали корпусов, работающих под давлением, изготовленные из легированных материалов, подлежат контролю химического состава материала (PMI) с использованием согласованных методов контроля, измерительной аппаратуры и стандартов. Заказчик и поставщик должны согласовать перечень проверяемых деталей, методы контроля и критерии приемки. Следует использовать только количественные методы контроля. Сертификаты изготовителя материала, сертификаты на химический состав, маркировка на деталях не рассматриваются в качестве замены PMI.
Примечание - PMI не позволяет различать многие марки углеродистых сталей.
8.3.1 Общие положения
8.3.1.2 Стендовые испытания насоса на рабочие характеристики и кавитационный запас должны проводиться с использованием методов и требований к точности измерений по классу 1 согласно ГОСТ 6134 <1>. Допуски на параметры должны соответствовать таблице 16. Результаты стендовых испытаний должны быть оформлены в соответствии с перечислением b) 8.3.3.3.
--------------------------------
8.3.1.3 Механические торцевые уплотнения не должны быть установлены в насос при гидравлических испытаниях, но должны быть использованы при всех механических или параметрических стендовых испытаниях. В обоснованных случаях допускается не устанавливать торцевые уплотнения в насос при кавитационных испытаниях во избежание их повреждения.
8.3.2.1 Целью гидравлических испытаний корпусов центробежных насосов является подтверждение, что конструкция и качество изготовления всех деталей и соединений насоса, работающих под давлением, обеспечивают сохранение герметичности во всем диапазоне условий эксплуатации, указанном в опросном листе на насос - от номинальных до максимально допустимых.
8.3.2.2 Все детали и узлы корпусов, работающих под давлением, должны проходить гидравлические испытания в сборе. Испытания должны проводиться при давлении испытательной жидкости, превышающем предельное допустимое рабочее давление (MAWP) не менее чем в полтора раза. При расчете корпуса для условий проведения гидравлических испытаний, коэффициент запаса может устанавливаться в соответствии с ГОСТ 34233.
8.3.2.3 Схема испытаний и испытательное оборудование не должны придавать дополнительную жесткость конструкции, улучшающую герметичность каких-либо разъемов корпуса.
8.3.2.4 При гидравлических испытаниях корпусов насосов в сборе, все уплотнительные прокладки корпуса, за исключением прокладок торцевых уплотнений, должны быть аналогичны рабочим прокладкам, которые будут поставляться с насосом. Уплотнительные прокладки должны быть установлены без герметика.
8.3.2.5 Температура испытательной жидкости должна быть выше температуры хрупкого перехода материала испытываемой детали или узла.
--------------------------------
8.3.2.7 Жидкость, используемая в гидравлических испытаниях, должна содержать смачивающие добавки для уменьшения поверхностного натяжения, если существует любое из следующих условий:
a) перекачиваемая рабочая среда будет иметь относительную плотность менее 0,7 при температуре перекачивания;
b) рабочая температура будет выше 260 °C (500 °F);
c) корпус насоса отлит по новой или измененной модели;
d) материал, из которого отлиты детали испытываемого узла, обладает плохими литейными свойствами.
8.3.2.8 Содержание хлоридов в жидкостях, используемых для гидравлических испытаний узлов, изготовленных из аустенитной нержавеющей стали, не должно превышать 50 мг/кг (50 ppm). Для предотвращения осаждения хлоридов в результате высыхания, вся оставшаяся испытательная жидкость должна быть удалена из испытываемых узлов по окончании испытаний.
Примечание - Содержание хлоридов ограничивается, чтобы предотвратить коррозионное растрескивание материала под напряжением.
8.3.2.9 Гидравлические испытания допускается проводить без установки демонтируемых камер торцевых уплотнений (если используются). Механические торцевые уплотнения не должны устанавливаться при гидравлических испытаниях корпусов насосов. Торцевые уплотнения и демонтируемые камеры торцевых уплотнений (если используются) должны испытываться отдельно по ГОСТ 32600 <1>. Уплотнительные камеры, являющиеся неотъемлемой частью корпуса или крышки корпуса насоса, не относятся к извлекаемым.
--------------------------------
<1> См. также [3].
Примечание - Для целей данного пункта, требования [3] считаются эквивалентными требованиям ГОСТ 32600.
8.3.2.10 Детали корпусов, работающих под давлением, изготовленные из аустенитных или дуплексных нержавеющих сталей, допускается подвергать гидравлическим испытаниям после предварительной (черновой) механической обработки (см. 8.2.2.3).
Все участки, которые будут механически обработаны после гидравлических испытаний, должны быть указаны в протоколах гидравлических испытаний.
Примечание - Из-за остаточных напряжений после финальной термообработки и относительно низкого предела прочности этих сталей, при гидравлических испытаниях могут возникнуть остаточные деформации испытуемых деталей. Оставляя небольшое количество материала в критических зонах, где требуются точные допуски, можно избежать необходимости добавления материала наплавкой для восстановления критических размеров после гидравлических испытаний.
8.3.2.11 Для полноты испытаний работающих под давлением деталей, гидравлические испытания должны иметь достаточную продолжительность. Гидравлические испытания считаются пройденными, если в течение как минимум 30 минут не наблюдалось ни утечек, ни просачивания через испытываемые детали. В случае крупных деталей гидравлические испытания могут потребовать более продолжительного времени пребывания детали под испытательным давлением. Продолжительность испытаний должна быть согласована между заказчиком и поставщиком. Допускается просачивание по внутренним соединениям испытываемой сборочной единицы, необходимое для создания опрессовочного давления во всех ее частях.
8.3.2.12 Двухкорпусные насосы, горизонтальные многоступенчатые насосы, насосы со встроенным мультипликатором, и другие насосы особой конструкции, по согласованию между заказчиком и поставщиком, допускается подвергать гидравлическим испытаниям по частям. Для них также допускается просачивание по внутренним соединениям, необходимое для создания опрессовочного давления во всех частях сборочной единицы.
8.3.2.13 Системы трубной обвязки насосов, собранные при помощи сварки, подлежат обязательным гидравлическим испытаниям. Методы испытаний и нагрузки должны соответствовать национальным стандартам государств, принявших настоящий стандарт <2>. Альтернативные методы испытаний и нагрузки могут использоваться с одобрения заказчика.
--------------------------------
Примечание - Гидравлические испытания не являются обязательными для систем трубной обвязки насосов, собранных при помощи резьбовых переходников и фитингов, смонтированных после общей сборки трубной обвязки.
8.3.2.14 Если не оговорено иное, допускается подвергать гидравлическим испытаниям детали или сборочные единицы корпусов одноступенчатых консольных насосов по отдельности, если у них диаметр радиальных соединений (средний диаметр уплотнительной прокладки) равен или менее 610 мм (24 дюйма), а также, если герметичность их конструкции была проверена ранее в ходе приемочных испытаний головного образца того же типоразмера насоса и при испытательном давлении не ниже указанного в опросном листе.
8.3.2.15 Каналы для охлаждающей жидкости и детали системы охлаждения насоса, такие как рубашки охлаждения подшипников, уплотнительные камеры, теплообменники маслосистемы и системы торцевых уплотнений должны проходить гидравлические испытания при давлении не менее 1000 кПа изб. (10 бар изб., 150 psig).
8.3.2.16 Если трубопроводы для подачи пара, охлаждающей жидкости, смазочного масла изготовлены при помощи сварки, то они должны проходить гидравлические испытания при давлении в 1,5 раза превышающем максимальное рабочее давление в этих трубопроводах, либо при давлении 1050 кПа изб. (10,5 бар изб., 150 psig), в зависимости от того, которое из этих значений больше.
8.3.3.1 Если заказчик не требует иное, то каждый насос должен пройти параметрические стендовые испытания.
a) для параметрических испытаний в насосе должны использоваться штатные (рабочие) торцевые уплотнения и подшипники, оговоренные в договоре;
b) с одобрения заказчика при параметрических испытаниях могут использоваться временные торцевые уплотнения для испытаний, если это необходимо для предотвращения повреждений штатных торцевых уплотнений, или если штатные торцевые уплотнения несовместимы с испытательной жидкостью <1>;
--------------------------------
<1> См. ГОСТ 32600 (подпункт 10.3.5) или [3, пп. 10.3.5].
c) величина утечек через торцевое уплотнение (или уплотнения) на любом этапе параметрических стендовых испытаний насоса не должна превышать значений, указанных в ГОСТ 32600 (подраздел А.1.3) <2>, или иных значений, согласованных между поставщиком и заказчиком. Если уровень утечек в процессе параметрических испытаний насоса превысит установленные значения, тогда торцевое уплотнение должно быть заменено или отремонтировано. Если уплотнение было разобрано или отремонтировано, то оно должно быть повторно испытано на герметичность с воздухом под давлением согласно перечислению d) 8.3.3.7.
--------------------------------
<2> См. также [3, A.1.3].
Если насос испытывается с торцевыми уплотнениями, подходящими для испытаний на воде, у них не должно быть видимых признаков утечки. ГОСТ 32600 <3> должен использоваться для подтверждения того, что критерий нулевой видимой утечки применим для конкретных испытываемых торцевых уплотнений. В частности, двойные торцевые уплотнения с высокими значениями давления барьерной жидкости (более 4000 кПа (40 бар, 600 psi) могут не удовлетворять этому требованию.
--------------------------------
<3> См. также [3].
Примечание - Для целей данного пункта требования [3] считаются эквивалентными требованиям ГОСТ 32600;
d) если оговорено в договоре, то обнаружение повышенной утечки через торцевые уплотнения требует проведения повторных испытаний после замены или ремонта уплотнений, для подтверждения удовлетворительной работы уплотнений;
e) все значения давления, вязкости и температуры смазочного масла должны соответствовать диапазону рабочих значений, рекомендованных в рабочих инструкциях поставщика для испытываемого механизма насосного агрегата (насоса, мультипликатора, привода);
f) подшипники, предназначенные для систем смазки чистым масляным туманом, перед проведением параметрических испытаний должны быть предварительно смазаны подходящим маслом;
g) все соединения и патрубки должны быть проверены на герметичность, и все утечки должны быть устранены;
h) все предупреждающие, защитные и управляющие устройства, используемые при проведении испытаний, должны быть проверены и отрегулированы;
i) если не согласовано иное, вода, используемая при параметрических испытаниях, должна иметь температуру не выше 55 °C (130 °F).
a) поставщик должен измерить параметры насоса, включая значения напора, подачи, мощности и вибрации, как минимум в пяти рабочих точках. Обычно это следующие точки:
3) нулевая подача при закрытом клапане на нагнетании (в этой точке данные по вибрации не требуются);
4) при минимальной устойчивой подаче (начало допустимого рабочего диапазона);
5) при подаче в диапазоне от 95% до 99% номинальной;
6) при подаче в диапазоне от номинальной до 105% от номинальной;
7) при подаче, соответствующей максимальному КПД (если номинальная подача отличается от подачи при максимальном КПД более чем на 5%);
8) при максимальной подаче допустимого рабочего диапазона.
b) график характеристики напор-подача должен быть построен по всем измеренным точкам с использованием аппроксимации полиномом (обычно третьего или четвертого порядка), и с использованием метода наименьших квадратов. Значение номинальной подачи вставляется в полученное уравнение, и рассчитываются значения напора и мощности. Полученные величины корректируются с учетом частоты вращения, вязкости и плотности (удельного веса). Скорректированные величины напора и мощности должны находиться в пределах допусков, указанных в таблице 16.
Насосы большой мощности (см. 6.1.8), а также насосы со встроенным мультипликатором и многоступенчатые насосы допускается не испытывать в точке нулевой подачи (при закрытом клапане на нагнетании);
c) если не согласовано иное, частота вращения, при которой проводятся испытания, должна отличаться не более чем на 3% от рабочей номинальной частоты вращения, указанной в опросном листе на насос по форме в приложении ДА. Результаты испытаний должны быть пересчитаны на рабочую номинальную частоту вращения;
d) поставщик должен хранить полные подробные отчеты по всем заключительным испытаниям, а также должен подготовить необходимое количество заверенных копий. Отчеты должны включать испытательные графики характеристик, обобщение результатов испытаний и их сравнение с гарантированными договорными характеристиками (см. 10.2.4, 10.3.2.2 и пример, приведенный в приложении M);
e) если оговорено в договоре, то в дополнение к официальной передаче заказчику финального отчета по испытаниям согласно 10.3.2.2, испытательный график характеристик и все основные испытательные данные (с корректировкой частоты вращения, удельного веса и вязкости) должны быть направлены заказчику в течение 24 ч после завершения испытаний, для технического анализа и принятия решения о приемке насоса перед отгрузкой.
Таблица 16
Заказчик должен ожидать, что добавление КПД с заданным допуском в перечень гарантированных характеристик насоса, как правило, влечет за собой увеличение стоимости насоса и сроков поставки.
a) значения вибрации должны быть измерены в каждой испытательной точке, за исключением нулевой подачи, в соответствии с 6.9.3.2. Значения вибрации не должны превышать значения, указанные в 6.9.3.6;
b) для насосов с картерной смазкой разбрызгиванием, температура масла в картере должна регистрироваться в начале и конце испытаний. Для насосов с принудительной смазкой под давлением, температура металла подшипников должна регистрироваться в начале и конце испытаний. Продолжительность испытаний должна быть указана в протоколе испытания;
c) температура подшипников во время испытаний должна оставаться в пределах, указанных в 6.10.2.4. Насосный агрегат не должен обнаруживать признаков ненормальной работы, таких как шум, вызываемый кавитацией;
d) при работе на номинальной частоте вращения, параметры насоса должны находиться в пределах допусков, указанных в таблице 16.
Примечание - Цель данного требования - проверка эксплуатационных характеристик насоса при рабочем значении NPSHA на линии всасывания.
a) если после завершения параметрических испытаний насос необходимо разобрать с единственной целью подрезки рабочих колес для получения требуемого значения напора, повторные испытания не требуются, если уменьшение диаметра рабочих колес не превышает 5% от исходного диаметра. Значение диаметра рабочих колес во время параметрических испытаний, а также значение финального диаметра рабочих колес после подрезки должны быть указаны на графике, показывающем гарантированные рабочие характеристики насоса после подрезки рабочих колес;
b) если оговорено в договоре, то для многоступенчатых насосов после любой разборки для корректировки напора (включая подрезку рабочих колес менее чем на 5% от первоначального диаметра), должны быть проведены повторные параметрические испытания.
c) если после проведенных параметрических испытаний необходимо разобрать насос для внесения любых других корректировок, например, для изменения потребляемой мощности, требуемого кавитационного запаса (NPSH3) или механических характеристик, то результаты проведенных параметрических испытаний не принимаются, и после внесения корректировок должны быть проведены повторные параметрические испытания;
d) если после проведения параметрических испытаний необходимо разобрать торцевые уплотнения, или если испытательные пары трения в торцевом уплотнении заменяются на рабочие пары трения, тогда торцевые уплотнения, окончательно включенные в поставку с насосом, должны быть испытаны на герметичность, как описано ниже:
1) опрессовать каждую рабочую камеру в торцевом уплотнении отдельно, чистым воздухом с манометрическим давлением 172 кПа (1,72 бар, 25 psi);
2) изолировать испытательную установку от источника подачи воздуха и контролировать снижение давления в уплотнении в течение как минимум 5 минут, или из расчета 5 минут на каждые 30 л (1 куб. фут) испытательного объема, в зависимости от того, какая из этих двух величин больше;
3) снижение давления во время этого испытания не должно превышать 14 кПа (0,14 бар, 2 psi).
8.3.4.1 Общие положения
--------------------------------
Примечание - Если параметрические испытания выполнялись с учетом требования 8.3.3.6, то существует вероятность, что на значение напора оказало воздействие недостаточное значение NPSHA. Тогда необходимо начать кавитационные испытания с более высоких значений NPSHA.
8.3.4.3.4 Значение требуемого кавитационного запаса насоса (NPSH3) при номинальной подаче не должно превышать приведенное в опросном листе значение, с допуском, указанным в таблице 16. В случае разборки насоса для корректировки требуемого кавитационного запаса, должны быть проведены повторные параметрические и кавитационные испытания (см. 8.3.3.5 и 8.4.3.1).
8.3.4.4.2 Допустимые уровни вибрации каждого механизма насосного агрегата должны проверяться в соответствии с действующими стандартами и техническими условиями, за исключением приводов возвратно-поступательного типа (для них допустимые значения вибрации должны согласовываться между заказчиком, поставщиком насоса и поставщиком привода).
Примечание - ГОСТ 31252 (ИСО 3740) <1> может быть использован для разработки процедуры измерений шума.
--------------------------------
a) частоты, кратные рабочей частоте вращения ротора: x1,0; x2,0; x3,0;
b) частоты, кратные частоте прохождения лопастей рабочего колеса мимо заходов в направляющий аппарат или спиральный отвод: x1,0; x2,0.
Критерии приемки испытаний на резонанс должны быть согласованы между заказчиком и поставщиком.
8.4.2 Оборудование должно быть подготовлено к отгрузке после завершения всех испытаний и проверок, а также после приемки его заказчиком. Подготовка к отгрузке должна включать действия, указанные в 8.4.2.1 - 8.4.2.9.
8.4.2.1 Роторы насосов и приводов должны быть закреплены, если это требуется. Закрепление роторов должно быть идентифицировано снаружи посредством бирок, выполненных из коррозионно-стойких материалов, прикрепленных проволокой из нержавеющей стали.
8.4.2.2 Внутренние поверхности корпусов подшипников и детали масляных систем, изготовленные из углеродистой стали, должны быть покрыты маслорастворимыми антикоррозионными средствами, совместимыми со смазочным маслом.
8.4.2.3 Узлы подшипников должны быть полностью защищены от попадания влаги и грязи. Если для консервации больших внутренних полостей насоса применяются пакеты с испаряющимся ингибитором коррозии, то они должны быть закреплены в легкодоступных местах для облегчения их удаления. Если используются, пакеты с ингибитором коррозии необходимо размещать в проволочных клетках, прикрепляемых к крышкам фланцев, а их расположение должно быть идентифицировано снаружи посредством бирок, выполненных из коррозионно-стойких материалов, прикрепленных к насосу проволокой из нержавеющей стали.
8.4.2.4 На наружные поверхности, кроме механически обработанных посадочных поверхностей, должно быть нанесено не менее одного слоя покрытия стандартной краски изготовителя. Краска не должна содержать свинца или хроматов. Детали из нержавеющих сталей допускается не окрашивать. Обратные стороны рам должны быть подготовлены к заливке раствором согласно 7.3.12.
8.4.2.5 Наружные механически обработанные посадочные поверхности, кроме поверхностей из коррозионно-стойких материалов, должны быть покрыты антикоррозионным составом.
8.4.2.6 Присоединения с фланцами должны быть закрыты металлическими крышками толщиной не менее 5 мм (0,19 дюйма) с эластомерными прокладками и, как минимум, с четырьмя болтами полного диаметра. Присоединения со шпильками должны быть закрыты крышками со всеми штатными шпильками, шайбами и гайками, необходимыми при эксплуатации.
8.4.2.7 Резьбовые присоединения должны быть закрыты стальными колпачками или стальными пробками в соответствии с 6.4.3.11.
8.4.2.8 Присоединения с разделкой под сварку должны быть закрыты крышками, предназначенными для предотвращения попадания внутрь посторонних материалов и повреждения разделки.
8.4.2.9 Открытые валы и полумуфты валов должны быть закрыты водонепроницаемой парафинированной тканью или бумагой, пропитанной антикоррозионным составом. Швы упаковки должны быть закрыты маслостойкой липкой лентой.
8.4.3 Все присоединения вспомогательной трубной обвязки на поставляемом оборудовании должны иметь несмываемую маркировку или быть снабжены бирками с обозначением присоединения в соответствии с таблицей присоединений поставщика на монтажном чертеже. Должно быть указано назначение каждого присоединения. Обозначения всех присоединений насоса, включая заглушенные присоединения, должны соответствовать приложению B.
8.4.4 Точки для подъема оборудования и подъемные проушины должны быть четко идентифицированы.
8.4.5 Отгружаемое оборудование должно быть идентифицировано с указанием серийного номера и номера технологической позиции. Детали и материалы, отгружаемые отдельно, должны идентифицироваться посредством надежно прикрепленных коррозионно-стойких металлических бирок, с указанием идентификационного номера детали и серийного номера оборудования, для которого она предназначена. Упакованное оборудование должно отгружаться с двумя упаковочными листами, один из которых находится внутри транспортировочного контейнера (ящика), а второй прикрепляется к его наружной поверхности.
8.4.6 Одна копия стандартного руководства по эксплуатации должна поставляться в комплекте с отгружаемым оборудованием (упаковывается и отгружается вместе с ним).
8.4.7 Поставщик должен обеспечить заказчика инструкциями по хранению оборудования и необходимым мерам по его сохранности до пуска в эксплуатацию.
Примечание - ГОСТ 31252 (ИСО 3740) <1> может быть использован для разработки процедуры измерений.
--------------------------------
8.4.8 Горизонтальные насосные агрегаты должны отгружаться в сборе с установленными на общей раме приводными механизмами и всеми вспомогательными устройствами. Если по условиям договора насос и привод поставляются на раздельных рамах, то отгрузка должна производиться аналогичным образом. Проставки муфт с их крепежом, а также другие детали, которые поставщик рекомендует снять при транспортировке, должны быть упакованы в отдельные ящики, промаркированы и прочно закреплены на раме агрегата.
8.4.9 Приводы для вертикальных насосов и горизонтальные приводы массой более 200 кг (450 фунтов) после заводского контрольного монтажа и центровки допускается демонтировать и поставлять отдельно, но в одной партии с насосом. Двухкорпусные вертикальные насосы допускается транспортировать с демонтированным внешним корпусом.
8.4.10 При необходимости отдельной поставки других основных узлов и деталей, требуется предварительное согласие заказчика.
8.4.11 Металлические сетчатые фильтры должны быть очищены перед отгрузкой. Фильтры с неметаллическими фильтрующими элементами должны поставляться в неиспользованном состоянии.
8.4.12 Применяемые для консервации насосов при отгрузке ингибиторы коррозии должны быть растворимы в масле и совместимы со всеми перекачиваемыми средами.
9.1.1 Горизонтальные консольные насосы (тип OH2)
9.1.1.1 Применение задних опор корпуса подшипников не разрешается. Исключение из этого требования может быть сделано для холодных насосов (с температурой перекачиваемой среды ниже 80 °C) с одобрения заказчика.
9.1.1.2 Расстояние между концами валов насоса и привода должно быть достаточным для демонтажа проставки муфты и выемной консоли насоса (кронштейна подшипников в сборе с валом, задней крышкой корпуса, торцевым уплотнением и рабочим колесом) без демонтажа привода, корпуса насоса и полумуфт.
Требования к конструкции роторов консольных насосов изложены в нескольких частях данного стандарта. В разделе K.1 (приложение K) эти требования перечислены, и представлены стандартные методики расчета индекса жесткости вала, которые могут быть использованы для оценки и сравнения этого параметра.
9.1.2 Вертикальные консольные насосы с патрубками в линию (тип OH3)
9.1.2.1 В нижней части корпуса насоса должна быть сделана плоская опорная поверхность для обеспечения устойчивости насоса, если он ставится без дополнительных поддерживающих опор на монтажной площадке или фундаменте. Отношение высоты центра тяжести насосного агрегата к ширине опорной поверхности не должно превышать 3:1. Устойчивость должна обеспечиваться либо конструкцией корпуса насоса, либо использованием постоянной опорной рамы.
9.1.2.2 Конструкция насоса должна быть рассчитана либо на установку насоса без закрепления на фундаменте и его перемещение вместе с всасывающим и нагнетательным трубопроводами, либо на установку насоса с креплением анкерными болтами к монтажной раме или к фундаменту.
Нагрузка на патрубки насоса может увеличиться, если агрегат закреплен на фундаменте анкерными болтами. В этом случае необходимо обратить особое внимание на конструкцию трубопроводов.
9.1.2.3 Для того, чтобы жидкость не собиралась на крышке корпуса насоса или внутри стенок опоры привода (фонаря), должно быть предусмотрено дренажное резьбовое отверстие с условным проходом не менее DN 15 (NPS 1/2).
9.1.2.4 Для исключения накопления газовой пробки в насосе и/или его камере уплотнения должна быть обеспечена возможность постоянного вытеснения газа через отверстие либо в камере уплотнения, либо в трубопроводе промывки уплотнения. Это отверстие должно находиться в наивысшей точке полости. Системы ручного выпуска могут быть применены с одобрения заказчика.
Если вытеснение газа в атмосферу неприемлемо (например, по правилам безопасности), линия выпуска должна быть выведена в технологический трубопровод в точке выше уровня камеры уплотнения.
9.1.2.5 Расстояние между концами валов насоса и привода должно быть достаточным для демонтажа проставки муфты и выемной консоли насоса (кронштейна подшипников в сборе с валом, задней крышкой корпуса, торцевым уплотнением и рабочим колесом) без демонтажа привода, корпуса насоса и полумуфт.
9.1.2.7 Применение консистентной смазки подшипников допускается с одобрения заказчика (см. 6.11.4). При этом стабильная температура корпуса подшипников при работе не должна превышать 82 °C (180 °F) при температуре окружающей среды до 43 °C (110 °F). Используемые консистентные смазки должны подходить для работы при указанной температуре.
9.1.2.8 Приводы должны быть отцентрованы на предприятии поставщика перед отгрузкой.
9.1.3 Насосы со встроенным мультипликатором (тип OH6)
9.1.3.1 Рабочее колесо должно устанавливаться со шпонкой или шлицами непосредственно на выходной вал мультипликатора.
9.1.3.2 В насосах со встроенным мультипликатором для демонтажа ротора и торцевых уплотнений может потребоваться демонтаж привода.
9.1.3.3 Тип рабочего колеса должен выбираться в соответствии с параметрами применения. Применяются открытые, полуоткрытые и закрытые рабочие колеса.
Примечание - Расчет критических частот изгибных колебаний имеет важное значение для насосов типа OH6. Как правило, в процессе своего развития эти насосы были тщательно изучены, и типовые расчеты ротор-динамики уже имеются и применимы к серийным насосам.
9.1.3.5 Должны использоваться цельные (не составные) гидродинамические радиальные подшипники.
--------------------------------
<1> См. также [63].
9.1.3.7 Шнеки, рабочие колеса и аналогичные основные вращающиеся детали должны быть динамически отбалансированы в соответствии с классом G2.5 по ГОСТ ИСО 1940-1, или до остаточного уровня дисбаланса 7 г·мм (0,01 унций·дюйм), в зависимости от того, какое из двух значений больше. Масса балансировочной оправки не должна превышать массу балансируемой детали. Вибрация насоса, измеренная в процессе параметрических испытаний, не должна превышать значений, указанных в таблице 8.
9.2.1 Корпуса, работающие под давлением
9.2.1.1 Корпуса с осевым разъемом должны иметь прокладку главного разъема из композитного листового материала или соединение "металл по металлу". В техническом предложении поставщика должно быть указано, какая прокладка или какое соединение используется.
9.2.1.2 Насосы, работающие при температуре перекачиваемой среды ниже 150 °C (300 °F), допускается устанавливать на лапах.
9.2.1.3 Верхняя половина корпуса насосов с осевым разъемом должна иметь промаркированные проушины для ее подъема. Методы подъема насоса в сборе, а также агрегата в сборе должны быть приведены поставщиком в документации на насос (см. 10.2.2.1 и приложение L).
Примечание - Наличие переходных монтажных (трубных) катушек устраняет необходимость демонтажа больших участков трубопроводов при демонтаже корпуса насоса для ремонта.
9.2.2 Роторы
9.2.2.1 Каждое рабочее колесо многоступенчатого насоса необходимо фиксировать от перемещения в осевом направлении под действием расчетных гидравлических осевых сил с помощью ступеньки на валу или разрезного стопорного кольца.
9.2.2.2 Роторы с рабочими колесами со скользящей посадкой на валу должны иметь конструкцию, ограничивающую перемещение рабочих колес в противоположном действию расчетных гидравлических осевых сил направлении до величины не более 0,75 мм (0,030 дюйма).
9.2.2.4 Биение валов и роторов в сборе, измеренных при установке на V-образные блоки или ролики, которые расположены вблизи мест радиальных подшипников, должно находиться в пределах, указанных в таблице 17.
Таблица 17
9.2.3.1 Сменные втулки корпуса и межступенчатые втулки на валу, либо равноценные им по назначению детали, должны быть установлены во всех промежутках между ступенями насоса.
9.2.3.2 Рабочие зазоры в деталях для разгрузки осевых сил, действующих на ротор, а также в деталях, работающих как внутренние опорные подшипники на перекачиваемом продукте, могут соответствовать нормативной документации изготовителя, при условии, что эти зазоры указаны в техническом предложении на насос как исключения из требований 6.7.4 настоящего стандарта, и согласованы с заказчиком. Если предлагаемые поставщиком зазоры определены на основе комбинаций материалов, обладающих лучшими характеристиками по износостойкости по сравнению со стандартными материалами, то подтверждающие это данные должны быть включены в техническое предложение.
9.2.4 Динамика
9.2.4.1.1 В зависимости от конструкции насоса, первая или вторая изгибная "мокрая" критическая частота многоступенчатых и высокоскоростных насосов может совпадать с рабочей частотой вращения ротора, в особенности при увеличении внутренних зазоров в насосе в результате износа. Анализ изгибных колебаний может предсказать, возможно ли такое совпадение критической и рабочей частот вращения ротора и будет ли в этом случае вибрация допустимой.
9.2.4.1.2 Если заказчик не требует иное, то необходимость выполнения анализа изгибных колебаний ротора насоса определяется в соответствии с алгоритмом, приведенным в таблице 18.
Таблица 18
изгибных колебаний ротора
9.2.4.2.1 Роторы следующих категорий должны быть динамически отбалансированы в двух плоскостях на пониженной частоте вращения до соответствия классам балансировки, указанным в таблице 19:
- многоступенчатые насосы (три или более ступеней);
- одноступенчатые и двухступенчатые насосы, у которых максимальная постоянная рабочая частота вращения превышает 3800 об/мин.
9.2.4.2.2 Последовательность действий по сборке и балансировке ротора должна соответствовать ГОСТ 31320 <1>. При балансировке на роторе не должны быть установлены полумуфта насоса или вращающиеся детали торцевых уплотнений.
--------------------------------
<1> См. также [72].
В таблице 19 указан класс балансировки G2.5 по ГОСТ ИСО 1940-1 для всех роторов с посадкой рабочих колес с натягом и частотой вращения до 3800 об/мин. Это требование основывается на следующих двух предпосылках:
- при частоте вращения ротора 3800 об/мин верхний предел балансировки по классу G2.5 создает силу, соответствующую дисбалансу в 10% от веса ротора. Это означает, что дисбаланс не оказывает существенного влияния на форму ротора в рабочем состоянии;
- в случае гибких роторов с высоким значением индекса жесткости вала (см. таблицу 17), нецелесообразно достигать и поддерживать высокую прямолинейность ротора, требуемую для балансировки до класса G1.
Таблица 19
9.2.4.2.3 Эксцентриситет массы, связанный с балансировкой класса G1, очень мал; его максимальное значение составляет 2,5 мкм (0,00010 дюйма) при частоте вращения ротора 3800 об/мин. Это приводит к следующим последствиям:
- нецелесообразно осуществлять балансировку деталей лучше, чем это требуется классом G2.5 (см. 6.9.4.1), поскольку балансировочная оправка неизбежно смещается при монтаже балансируемой детали;
- может оказаться невозможным сохранить класс балансировки, если ротор смещается от первоначального положения на балансировочном стенде, либо после разборки и повторной сборки ротора. Однако обычно всегда можно провести контроль остаточного дисбаланса для определения точности балансировки.
9.2.4.2.4 При балансировке роторов все пустые шпоночные пазы должны заполняться полушпонками.
9.2.4.2.5 Если ротор балансируют в сборе, то должен быть проверен остаточный дисбаланс. Контроль следует проводить после заключительной балансировки ротора с использованием процедуры, указанной в соответствующем приложении J. Расположение и вес всех полушпонок, используемых в процессе заключительной балансировки собранного ротора, должны быть указаны на эскизе ротора, приложенном к отчету по балансировке в соответствии с приложением J.
9.2.5 Подшипники и корпуса подшипников
9.2.5.1 Если насосы поставляются с гидродинамическими радиальными подшипниками скольжения, то подшипники должны соответствовать требованиям 9.2.5.1.1 - 9.2.5.1.4.
9.2.5.1.1 Подшипники должны быть разъемными для облегчения сборки, с точной внутренней посадкой, типа втулок скольжения или вкладышей скольжения, с баббитовыми сменными втулками или вкладышами на стальной основе. Подшипники должны иметь штифты от проворота и фиксироваться в осевом направлении от перемещения.
9.2.5.1.2 Втулки, вкладыши и детали их крепления должны устанавливаться в корпусах подшипников с осевым разъемом и должны заменяться без демонтажа любой части корпуса насоса и демонтажа полумуфты.
9.2.5.1.3 Подшипники должны быть спроектированы так, чтобы конструктивно исключить возможность их неправильной установки в обратном направлении или верхней стороной вниз.
9.2.5.1.4 Если материал, из которого изготовлен вал, содержит более 1,0% хрома, а линейная скорость поверхности вала под подшипником превышает 20 м/с (65 футов/с), то шейка вала под подшипником должна иметь твердое хромирование, или иное твердое покрытие, или втулку из углеродистой стали.
Примечание - Данное требование необходимо, чтобы избежать повреждения подшипника вследствие "наволакивания" материала вала.
9.2.5.2 Гидродинамические упорные подшипники скольжения должны соответствовать требованиям 9.2.5.2.1 - 9.2.5.2.5.
9.2.5.2.1 Упорные подшипники должны иметь сегменты из стали, покрытой антифрикционным слоем баббита. Подшипники должны быть рассчитаны на одинаковую максимально допустимую нагрузку в обоих направлениях. Отклонения от этого требования допускаются в обоснованных случаях с одобрения заказчика. Подшипники должны быть спроектированы для работы с постоянной принудительной масляной смазкой под давлением. Упорные сегменты подшипников с обеих сторон должны быть плавающего типа и иметь функцию самоустановки для автоматического выравнивания нагрузки между сегментами при незначительной разнице в толщине сегментов.
9.2.5.2.2 Упорные диски должны быть заменяемыми. Они должны устанавливаться на вал с натягом для предотвращения вибрации и фиксироваться от осевых перемещений.
9.2.5.2.3 Шероховатость поверхности с обеих сторон упорного диска не должна превышать 0,4 мкм Ra (16 микродюймов). После установки упорного диска на вал, осевые биения на любой стороне диска не должны превышать 13 мкм ППИ (0,0005 дюйма TIR).
9.2.5.2.4 Упорные подшипники скольжения должны быть рассчитаны на максимальную постоянную нагрузку (см. 6.10.1.2). При этой нагрузке и соответствующей частоте вращения должны быть выполнены следующие требования:
a) минимальная толщина масляной пленки: 8 мкм (0,0003 дюйма);
b) максимальное удельное давление (нагрузка, деленная на площадь): 3500 кПа (35 бар; 500 psi);
Вышеуказанные требования должны выполняться при коэффициенте запаса 2 или более, для максимальной несущей способности подшипника. Расчетная максимальная температура поверхности баббита является конструктивным значением и не является в этих условиях реальной температурой баббита. Для подшипников, которые отвечают приведенным выше критериям, допустимые значения температуры металла при проведении испытаний на стенде изготовителя и в эксплуатационных условиях следующие (см. 6.10.2.4):
- при испытаниях на воде на стенде изготовителя насоса, а также при эксплуатации в штатном рабочем режиме [см. перечисление c) 8.3.3.5]: 93 °C (200 °F);
- аварийная уставка или сигнал на отключение насоса в условиях эксплуатации: 115 °C (240 °F).
9.2.5.2.5 Упорные подшипники скольжения должны быть сконструированы так, чтобы имелась возможность выполнить аксиальную центровку положения ротора в корпусе и установить предварительные зазоры или предварительное нагружение подшипника.
9.2.5.3 Если температура масла на входе в корпус подшипника превышает 50 °C (120 °F), то должно быть уделено особое внимание конструкции подшипников, расходу масла и допустимому повышению температуры. Условия выхода потока масла из упорных подшипников скольжения должны соответствовать рекомендациям изготовителя подшипников для используемого типа подшипника и метода смазки. Соединения для подачи масла на корпусах подшипников должны соответствовать 7.5.
9.2.5.4 Корпуса подшипников с осевым разъемом должны иметь соединение "металл по металлу". Половины корпуса подшипника должны центрироваться с помощью цилиндрических штифтов. Конические штифты также допускаются в технически обоснованных случаях.
9.2.6.2 Внешние системы подачи принудительной смазки под давлением должны соответствовать требованиям национальных стандартов государств, принявших настоящий стандарт <1>. На рисунке B.8 и в таблице B.1 (приложение B) показана типовая схема системы принудительной смазки, в минимально допустимой комплектации, допускаемой настоящим стандартом. Допускаются иные конструкции системы принудительной смазки с одобрения заказчика.
--------------------------------
<1> См. также [63].
9.2.6.3 Если масло подается из общей маслосистемы в несколько механизмов насосного агрегата (например, в насос, мультипликатор и привод), то характеристики масла должны подходить для всех этих механизмов. Поставщик, несущий комплексную ответственность за поставку всего насосного агрегата, должен получить одобрение заказчика и субпоставщиков механизмов насосного агрегата в отношении выбранного масла.
Примечание - Типичными смазочными материалами, используемыми в общих смазочных системах, являются минеральные (углеводородные) масла, соответствующие классам вязкости 32 - 68 по ГОСТ 17479.3.
9.2.7 Испытания
9.2.7.1 Для насосов с подшипниками с принудительной смазкой под давлением, масло испытательного стенда и все компоненты системы смазки на испытательном стенде после фильтров должны отвечать требованиям к чистоте смазки, установленным в национальных стандартах государств, принявших настоящий стандарт <1>. Альтернативные стандарты и технические требования могут использоваться с одобрения заказчика.
9.2.7.2 Во время стендовых испытаний насосов с принудительной смазкой под давлением подача масла в каждый корпус подшипника должна измеряться и регистрироваться.
9.2.7.3 При проведении стендовых испытаний должны использоваться все штатные датчики вибрации и преобразователи, входящие в объем поставки насосного агрегата. Если датчики вибрации не поставляются поставщиком или поставляемые датчики оказываются несовместимыми с аппаратурой испытательного стенда поставщика, то для считывания данных должны использоваться датчики, преобразователи и считывающие устройства испытательного стенда поставщика, отвечающие требованиям ГОСТ 6134 <1>. Уровень вибрации, измеренный такими приборами, должен быть главным критерием для приемки или отбраковки насоса (см. 6.9.3.6).
--------------------------------
<1> См. также [28].
9.2.7.4 С одобрения заказчика, двухопорные одноступенчатые насосы с рабочим колесом двустороннего входа могут быть собраны для испытаний с противоположным расположением приводного конца вала по сравнению с указанным в договоре. После окончательной сборки агрегата с требуемым взаимным расположением насоса и двигателя относительно друг друга, повторное испытание не требуется. В случае наличия у изготовителя указанной потребности, поставщик должен указать об этом в своем техническом предложении.
Примечание - Такая потребность может возникнуть в связи с ограничениями по конфигурации трубной обвязки испытательного стенда изготовителя.
9.2.8 Подготовка к отгрузке
9.2.8.1 Если заказаны запасной ротор или картридж ротора в сборе, то они должны быть подготовлены для хранения в необогреваемом помещении в течение 3 лет. Такая подготовка должна включать обработку антикоррозионными средствами, а также наличие упаковки, защищающей от влаги, с медленно испаряющимся ингибитором коррозии. Ротор или картридж ротора в сборе должны быть упакованы в ящик соответствующей конструкции, в зависимости от способа отгрузки. Между ротором и его опорой в ящике должен быть проложен упругий материал (но не свинец или фторопласт), толщиной не менее 3 мм (0,12 дюйма); опоры ротора в ящике не должны находиться в местах установки подшипников ротора. Ротор внутри картриджа в сборе должен быть закреплен для предотвращения перемещения внутри статора.
9.3.1 Общие положения
9.3.1.1 Оговоренное давление нагнетания насоса должно быть обеспечено в месте присоединения патрубка нагнетательной линии заказчика. Гидравлические характеристики насоса должны быть откорректированы с учетом статических и динамических потерь в колонне насоса. Графики гидравлических характеристик насоса должны предоставляться с указанием внесенных поправок.
9.3.1.2 Для вертикальных полупогружных насосов допускается конструкция корпуса подшипников, при которой для замены подшипников необходимо демонтировать или переместить привод или его опору.
9.3.2 Корпуса, работающие под давлением
9.3.2.1 Для корпусов ступеней с посадкой по направляющему выступу, не требуются отжимные болты и установочные штифты корпуса.
9.3.2.2 Насосы должны иметь линии выпуска из внешнего корпуса и камеры торцевого уплотнения.
9.3.2.3 Составным корпусам, сконструированным с использованием только уплотнительных колец круглого сечения, не требуется иметь конструкцию фланцевых соединений и крепежа, предусматривающую применение спирально-навитых прокладок (см. 6.3.10).
9.3.3 Роторы
9.3.3.1 Все валы насосов должны быть механически обработаны или шлифованы по всей длине. Полные биения вала по индикатору, ППИ (TIR), не должны превышать 40 мкм на метр длины вала (0,0005 дюйма на фут), но не более 80 мкм (0,003 дюйма) на всю длину вала.
Для насосов с валами длиной более 4500 мм (177 дюйма) допускается, чтобы поставщик предложил на согласование заказчику другое значение предельно допустимого биения, свыше 80 мкм (0,003 дюйма).
9.3.3.2 Валы насосов должны быть цельными, если с заказчиком не согласовано иное (составные валы могут потребоваться из-за слишком большой общей длины вала или ограничений габаритов при транспортировании).
9.3.4 Быстроизнашиваемые детали и рабочие зазоры
9.3.4.1 Сменные втулки щелевых уплотнений корпуса должны быть установлены во всех межступенчатых переходах и других местах с узкими рабочими зазорами. При этом перепад давления в этих переходах и свойства перекачиваемой среды (например, загрязненная или не обладающая смазывающими свойствами среда) должны определять необходимость установки ответных втулок щелевых уплотнений вала.
9.3.4.2 Размеры рабочих зазоров, установленные в 6.7.4, не относятся к зазорам втулок щелевых уплотнений. Используемые рабочие зазоры должны быть указаны в техническом предложении и одобрены заказчиком.
9.3.4.3 Насосы с полуоткрытыми рабочими колесами при работе в эрозионной перекачиваемой среде должны оснащаться сменными внутренними деталями, защищающими корпус насоса от эрозии.
Вертикальные полупогружные насосы обычно являются гибкими конструкциями, с рабочими частотами вращения, находящимися между собственными резонансными частотами. Соответственно, такие насосы могут быть подвержены резонансной вибрации в том случае, если в процессе проектирования не была проверена отстройка рабочей частоты вращения от собственных резонансных частот. Основные детали конструкции, подверженные вибрации, обычно включают: опору-основание насоса, корпус насоса и опорный корпус электродвигателя. Данные по основанию насоса не всегда имеются при проведении расчетов, но обычно амплитуда смещения опоры-основания при вибрации составляет менее 5% от амплитуды смещения элементов конструкции. Если при проведении анализа данные по основанию отсутствуют, должно использоваться согласованное значение амплитуды вибрации опоры-основания. Как правило, отстройка рабочей частоты вращения вертикального полупогружного насоса от собственных резонансных частот опорного корпуса его электродвигателя должна быть не менее 20%.
9.3.6 Втулки и подшипники
9.3.6.1 Втулки должны быть коррозионно-стойкими и износостойкими для указанных в спецификации перекачиваемой среды и рабочей температуры. Максимальное расстояние между втулками вала должно соответствовать рисунку 37, чтобы первая критическая частота ротора была больше постоянной рабочей частоты вращения.
![]() X - диаметр вала, мм (дюймы);
Y - максимальное расстояние между втулками, мм (дюймы);
<a> - Графики для различных частот вращения, об/мин
9.3.6.2 Упорные подшипники, встроенные в привод, должны отвечать требованиям 7.1.8. Упорные подшипники и их корпуса, встроенные в насос, должны отвечать применимым требованиям согласно 6.10. Чтобы обеспечить регулировку осевого положения ротора и смазку маслом, упорный подшипник должен устанавливаться путем посадки с натягом на втулке, имеющей скользящую посадку на валу и шпонку.
9.3.6.3 У всех насосов, за исключением дренажных насосов типа VS4, рабочее колесо первой ступени должно размещаться между втулками.
Примечание - Хотя размещение рабочего колеса первой ступени между втулками обеспечивает хорошую радиальную опору ротора, для некоторых применений (например, для дренажных насосов) могут потребоваться улучшенные характеристики всасывания, достигаемые при консольном размещении рабочего колеса первой ступени.
9.3.7 Смазка
Втулки вала в вертикальных насосах обычно смазываются перекачиваемой средой. Если перекачиваемая среда не подходит для смазки, то поставщик должен предложить альтернативную схему смазки.
9.3.8 Вспомогательные устройства
9.3.8.1 Приводы
9.3.8.1.1 Насосы и электродвигатели, которые могут быть повреждены при вращении в обратную сторону, должны оснащаться нереверсивным храповым механизмом или другим устройством, одобренным заказчиком, для предотвращения вращения в обратную сторону.
9.3.8.1.2 Если заказчик не требует иное, то электродвигатели для вертикальных насосов должны иметь цельные валы (т.е. изготовленные не из трубы). Если упорные подшипники встроены в электродвигатель, то электродвигатель должен соответствовать требованиям на допуски для взаимного расположения вала и опорной поверхности, показанным на рисунке 36.
9.3.8.2 Муфты и их защитные ограждения
9.3.8.2.1 Торцы соединительных муфт валов должны быть перпендикулярными к их осям с точностью 0,1 мкм на один мм (0,0001 дюйма на дюйм) диаметра торца, или 13 мкм (0,0005 дюйма) полного торцевого биения по индикатору, ППИ (TIR), в зависимости от того, какая из этих величин больше.
9.3.8.2.2 Вертикальные насосы без встроенного упорного подшипника должны иметь жесткую регулируемую муфту для соединения насоса с валом привода.
9.3.8.2.3 В вертикальных насосах, оснащенных жесткими муфтами и торцевыми уплотнениями, муфта должна иметь проставку. Длина проставки должна быть достаточной для замены торцевого уплотнения в сборе, включая втулку уплотнения, без демонтажа привода.
9.3.8.3 Опорные плиты
9.3.8.3.2 Для каждого узла приводного механизма с массой более 250 кг (500 фунтов) должны быть предусмотрены как минимум четыре горизонтальных регулировочных винта с целью облегчения горизонтальной регулировки положения.
![]() 1 - входной патрубок; 2 - основной разъем корпуса;
3 - опорная плита; 4 - фундаментная плита; 5 - напорный
корпус; 6 - нагнетательный патрубок; 7 - сквозное болтовое
соединение основного разъема корпуса (классический вариант);
8 - болты крепления насоса к фундаментной плите
(классический вариант); 9 - анкерные болты (классический
вариант); 10 - подливочный раствор; 11 - наружный корпус
(стакан); 12 - фундамент
двухкорпусных насосов (VS6 и VS7) на фундаментной плите
9.3.8.3.4 Внешние углы опорной или фундаментной плиты, заливаемой цементным раствором, должны иметь радиус не менее 50 мм в горизонтальной плоскости, как показано на рисунке D.1 (приложение D).
9.3.8.4 Трубная обвязка и принадлежности
Если насосы отгружают с демонтированными торцевыми уплотнениями и приводами, то допускается отгрузка без окончательной сборки трубной обвязки системы уплотнения вала.
9.3.9 Испытания
9.3.9.1 Насосы должны испытываться в полностью собранном виде. Испытания только проточной части насоса [только рабочих колес, установленных в корпусах секций ("чашах")] не рекомендуется. В случаях, когда проведение испытаний насоса в сборе нецелесообразно, поставщик должен предложить на согласование заказчику альтернативную процедуру испытаний. Для двухкорпусных насосов с приемом во внешнем корпусе, при проведении параметрических испытаний внешний корпус не требуется.
- возбуждают колебания структуры насоса путем удара по опоре привода в направлении нагнетательного патрубка;
- определяют собственные частоты по резонансному отклику;
- возбуждают колебания структуры насоса путем удара по опоре привода в направлении под углом 90° к направлению нагнетательного патрубка;
- определяют собственные частоты по резонансному отклику.
Собственные частоты колебаний, определенные таким способом, должны быть как минимум на 10% ниже, чем минимальная постоянная рабочая частота вращения или как минимум на 10% выше, чем максимальная постоянная рабочая частота вращения.
9.3.10 Однокорпусные вертикальные полупогружные насосы с направляющими аппаратами (тип VS1) и со спиральным отводом (тип VS2)
9.3.10.1 К деталям, составляющим корпус, работающий под давлением, в насосах VS1 и VS2 относятся: корпуса секций ("чаши"), колонна насоса и верхний корпус с нагнетательным патрубком.
Примечание - Корпуса секций ("чаши") насосов типа VS1 в материальном исполнении S-6 по настоящему стандарту (см. приложение H), допускается изготовлять из углеродистой стали, вместо хромистой стали.
9.3.10.2 Линии валов могут быть открытыми или закрытыми (например, трубой). В случае закрытой линии валов, тип смазки радиальных подшипников вала должен согласовываться с заказчиком.
Радиальные подшипники открытой линии валов смазываются перекачиваемой средой. Если перекачиваемая среда не подходит для смазки, то может быть применена закрытая линия валов для обеспечения подачи чистой смазки к радиальным подшипникам вала.
9.3.10.3 Опорная поверхность верхнего корпуса с нагнетательным патрубком должна быть пригодна как для цементирования, так и для установки на механически обработанной фундаментной плите.
9.3.10.4 Если на нагнетательном патрубке насоса устанавливается гибкий трубный компенсатор, то нагрузки на насос должны быть ограничены. Рекомендуется, чтобы поставщик проанализировал предлагаемую схему монтажа и трубной обвязки насоса.
9.3.10.6 Если заказчик не требует иное, то для всех типоразмеров колонн насосов должны использоваться цельные крестообразные опоры ("пауки") стационарных щелевых втулок, с посадкой в корпусе по направляющим выточкам.
9.3.10.7 Если заказчик не требует иное, то корпуса секций ("чаши") должны быть фланцевыми и должны иметь посадку "металл по металлу" по направляющим выточкам.
9.3.11 Однокорпусные вертикальные полупогружные насосы с осевым потоком (тип VS3)
9.3.11.1 К деталям, которые составляют корпус, работающий под давлением, в насосах VS3 относятся: корпуса секций ("чаши"), колонна насоса и верхний корпус с нагнетательным патрубком.
9.3.11.2 Если заказчик не требует иное, то для всех типоразмеров колонн насосов должны использоваться цельные крестообразные опоры ("пауки") стационарных щелевых втулок с посадкой в корпусе по направляющим выточкам.
9.3.11.3 Корпуса секций ("чаши") должны иметь посадку "металл по металлу" по направляющим выточкам.
9.3.12 Однокорпусные вертикальные полупогружные дренажные насосы со спиральным отводом и выходом через отдельную колонну, с трансмиссионным валом (валами) (тип VS4) и с консольным валом (тип VS5)
9.3.12.1 Для насосов VS4 должны быть предусмотрены щелевые втулки, обеспечивающие радиальную поддержку вала и рабочего колеса.
9.3.12.2 Насосы VS5 должны соответствовать следующим требованиям:
a) ротор должен иметь консольный вылет из верхнего подшипникового узла. Нижние радиальные подшипники, погруженные в перекачиваемую среду, не должны применяться;
b) жесткость вала должна ограничивать его полный изгиб без использования щелевых втулок корпуса, так чтобы рабочее колесо не касалось корпуса насоса в наиболее жестких динамических режимах в пределах всего рабочего диапазона насоса, при максимальных значениях диаметра рабочего колеса, частоты вращения и плотности перекачиваемой среды;
c) для насосов VS5 первая "сухая" критическая частота вращения ротора должна превышать как минимум на 30% максимальную допустимую постоянную частоту вращения;
d) для насосов VS5 полное номинальное биение вала, ППИ (TIR), не должно превышать 50 мкм (0,002 дюйма), при измерении на валу непосредственно над торцевым уплотнением или камерой торцевого уплотнения.
9.3.12.3 В случае применения насосов в открытых дренажных системах, к деталям, которые составляют корпус, работающий под давлением, в насосах VS4 и VS5 относятся: корпус, крышка корпуса и нагнетательная колонна. В случае применения насосов в закрытых дренажных системах, находящихся под избыточным давлением, или при работе с емкостями, находящимися под вакуумом, камера уплотнения, опорная плита насоса и крышка емкости также становятся узлами, работающими под давлением.
9.3.12.4 Для насосов VS4 упорный подшипник должен быть сконструирован для работы либо с консистентной смазкой, либо со смазкой масляным туманом. Втулки радиальных подшипников скольжения могут смазываться водой, консистентной смазкой, которая перекачивается средой, или должны быть самосмазывающимися. Подшипники насосов VS5 должны смазываться консистентной смазкой. Стабильная температура корпуса подшипника не должна превышать 82 °C (180 °F) при условии, что температура окружающей среды не превышает 43 °C (110 °F). Используемые консистентные смазки должны подходить для работы при этой температуре.
9.3.12.5 Торцевые уплотнения обычно не используются в насосах в VS4 и VS5, если только они не требуются по нормам безопасности или для работы в условиях закрытой дренажной системы.
9.3.12.6 Насос должен оснащаться подъемными проушинами для подъема насосного агрегата в сборе, включая привод.
9.3.12.7 Нагнетательный патрубок и опорная плита должны проектироваться в соответствии с 6.3.3. Если насос устанавливается в емкости, то патрубок емкости для монтажа насоса должен быть рассчитан так, чтобы выдерживать максимальные допустимые нагрузки на патрубки насоса (см. 6.5).
9.3.12.8 Для работы в условиях закрытых систем уплотнения опорных плит насосов должны быть герметичными для паров продукта. Конструкция и монтаж таких плит должны быть согласованы между заказчиком и поставщиком.
9.3.12.9 Торцевые уплотнения, если поставляются, должны размещаться в верхнем корпусе насоса для герметизации паров продукта в приемном резервуаре или емкости. Торцевые уплотнения в насосах VS4 и VS5 обычно герметизируют газы (пары перекачиваемой среды); однако они должны проектироваться для работы в жидкости на случай переполнения приемного резервуара или емкости. Камера уплотнения должна иметь линию выпуска в верхней точке.
9.3.12.10 В насосах VS4 и VS5 допускается использовать лопатки на задней поверхности основного диска рабочего колеса в качестве динамического уплотнения, вместо щелевых уплотнительных колец, с целью снижения перетоков позади рабочего колеса.
9.3.12.11 В насосах VS4 и VS5 обычно используют соединительные муфты валов насоса и привода без проставки. Полумуфты должны быть со скользящими посадками на валу. Полумуфты и их шпонки должны крепиться к валу установочными винтами для облегчения заключительной регулировки положения полумуфты.
9.3.13 Вертикальные полупогружные двухкорпусные насосы с направляющими аппаратами (тип VS6) и со спиральными отводами (тип VS7)
9.3.13.1 К работающим под давлением деталям, в насосах VS6 относятся: напорный корпус и наружный корпус (стакан); а в насосах VS7: напорный корпус, включая напорный патрубок, верхняя опорная плита выемной насосной части (при наличии), а также наружный корпус (стакан).
9.3.13.2 Если оговорено в договоре, то корпуса секций ("чаши") и труба колонны насоса должны подвергаться гидравлическим испытаниям с давлением испытательной жидкости, как минимум, в 1,5 раза превышающим максимальное дифференциальное давление, развиваемое насосом. Гидравлические испытания должны проводиться в соответствии с требованиями 8.3.2.
9.3.13.3 Возможность полного заполнения наружного корпуса ("стакана") должна быть обеспечена путем наличия линии выпуска в его верхней точке.
9.3.13.4 Должна быть обеспечена возможность полного заполнения внутренней полости насоса путем наличия линии выпуска в камере торцевого уплотнения или в трубопроводной обвязке камеры торцевого уплотнения.
9.3.13.5 Если оговорено в договоре, то наружный приемный корпус ("стакан") должен иметь дренажную трубу, выходящую на поверхность.
9.3.13.6 В секциях колонн насосов всех типоразмеров должны быть использованы цельные крестообразные опоры ("пауки") для статорных опорных втулок с посадкой в корпусе по направляющим выточкам.
10.1.2 Общие данные о поставщике должны быть представлены на всех пересылаемых и сопроводительных письмах, на титульных листах, на титульных надписях или в других заметных местах на чертежах, и должны включать следующие данные:
a) название заказчика/конечного пользователя оборудования;
b) номер заказа/проекта;
c) номер технологической позиции и назначение оборудования;
d) номер заказа или запроса заказчика;
e) любую другую идентификацию, установленную в заказе или запросе заказчика;
f) идентификационный номер предложения поставщика, заводской номер заказа, серийный номер или любую другую ссылку, позволяющую однозначно идентифицировать документацию и переписку.
10.1.3 При наличии соответствующего требования заказчика, в течение четырех - шести недель после размещения заказа должно быть проведено координационное совещание, предпочтительно на предприятии поставщика. Если заказчик не требует иное, то поставщик должен подготовить и разослать повестку дня этого совещания, которая должна включать, как минимум, обсуждение следующих вопросов:
a) договор на поставку, объем поставки, разделение ответственности и вопросы, связанные с субпоставщиками;
b) опросные листы;
c) применимые технические требования и предварительно согласованные исключения;
d) графики передачи информации, сдачи продукции и проведения испытаний;
e) программа и процедуры обеспечения качества;
f) инспекции, доставка и испытания;
g) схемы и спецификации для вспомогательных систем;
h) взаимное расположение оборудования, трубопроводов и вспомогательных систем;
i) выбор соединительных муфт и их характеристики;
j) определение величины нагрузки на упорный и радиальные подшипники, выбор размеров и конфигурации подшипников;
k) анализ ротор-динамики: расчет критических частот, анализ поперечных и крутильных колебаний; если требуется - анализ колебаний в переходных режимах (эти расчеты обычно требуют 10 - 12 недель работы);
l) рабочие характеристики оборудования, альтернативные режимы работы, процедуры запуска и остановки, любые ограничения на параметры работы;
m) процедуры и методы анализа пульсаций или вибрации;
n) контрольно-измерительные приборы и устройства управления;
o) определение критических узлов и деталей для анализа напряжений в них; любые другие аспекты конструкции насосов, требующие специального анализа;
p) другая техническая информация.
10.2.1 Общие положения
10.2.1.1 Поставщик должен направить оригинал предложения и установленное количество копий адресату, указанному в запросе заказчика. Предложение должно включать данные, указанные в 10.2.2 - 10.2.5, а также прямое подтверждение, что насосный агрегат и все его компоненты строго соответствуют настоящему стандарту. В случае каких-либо несоответствий, поставщик должен предоставить список отклонений, в котором подробно описывается и разъясняется каждое отклонение от настоящего стандарта. Описание отклонений должно быть достаточно подробным, позволяющим заказчику оценить любые предложенные альтернативные конструкции. Вся переписка должна быть четко идентифицирована согласно 10.1.2.
10.2.1.2 Рабочие зазоры, размеры которых меньше значений, установленных в таблице 6, должны указываться в предложении как отклонения от настоящего стандарта.
10.2.2.1 В предложении должны быть представлены чертежи, перечисленные в форме "Требования, предъявляемые к данным и чертежам поставщика" (см. пример в приложении L). Как минимум, должны быть предоставлены следующие чертежи:
a) габаритный чертеж или чертеж общего вида насосного агрегата и всех его основных отдельных узлов и механизмов, на котором показаны: направление вращения; расположение и размеры основных присоединений заказчика; общие габариты агрегата; минимальное необходимое пространство вокруг агрегата, требуемое для его обслуживания и ремонта; общий вес; монтажные массы основных узлов и механизмов; максимальный вес узлов и деталей, которые требуется поднимать для обслуживания и ремонта агрегата (указывается для каждого узла и детали, которые требуется демонтировать); точки подъема и методы подъема собранного агрегата; номер стандартной рамы в соответствии с приложением D (если применяется);
b) чертежи предлагаемого оборудования в разрезе, показывающие детали конструкции;
c) схемы всех вспомогательных систем, включая систему обвязки торцевых уплотнений, систему подачи масла, схему КИП и управления. Должен быть включен перечень материалов и комплектующих.
10.2.2.2 Если для предложения используются типовые чертежи, схемы и перечни материалов и комплектующих, то они должны быть с поправками, отражающими правильные данные по весу и размерам, а также конфигурацию и объем поставки, соответствующие конкретному предлагаемому оборудованию.
Предложение должно включать в себя следующие данные:
a) опросные листы заказчика с полной дополнительной информацией от поставщика (внесенной в опросные листы, если требуется), а также техническая документация, в которой подробно описывается предлагаемое оборудование;
b) прогнозируемые данные по уровню шума (см. 6.1.16);
c) данные и чертежи поставщика по форме, приведенной в приложении L, включая график предоставления поставщиком всех данных, требуемых по договору;
d) график отгрузки оборудования, с отсчетом в неделях от даты размещения заказа;
e) список основных изнашиваемых деталей, с указанием их взаимозаменяемости с деталями других насосных агрегатов, поставляемых в рамках этого же проекта, или уже имеющихся у заказчика;
f) перечень запасных деталей, рекомендуемых для пуска в эксплуатацию и нормального технического обслуживания (см. таблицу 20);
g) перечень специальных инструментов, необходимых для технического обслуживания (см. 7.6.1);
h) описание специальной защиты от атмосферных воздействий и подготовки к эксплуатации в зимних условиях (если применена), необходимой для пуска, эксплуатации и периодов простоя в условиях окружающей среды, установленных в опросных листах заказчика. В этом описании должно быть четко указано, какие меры защиты предприняты поставщиком, и какие меры должны быть предприняты заказчиком;
i) полный перечень требований к расходным материалам и средам, необходимым для эксплуатации насосного агрегата, включая требования к подаче пара, воды, воздуха, инертного газа, электроснабжению, смазочному маслу (включая расход и давление в линии подачи масла, а также тепловую нагрузку, снимаемую маслом). Также должны быть указаны требования к номинальной и потребляемой мощности вспомогательных приводов. Если какие-то из этих данных известны на момент подготовки предложения только приблизительно, то это должно быть указано;
j) описание дополнительных испытаний и контрольных операций для заготовок, как требуется в 8.2.2 или 8.3.4;
k) описание любых специальных требований, указанных в опросных листах заказчика или принятых в соответствии со следующими пунктами настоящего стандарта: 6.1.12, 6.1.13, 6.1.14, 6.3.4, 6.4.3.10, 6.4.3.13, 6.9.3.1, 6.12.1.1, 6.12.1.2, 6.12.1.3, 7.1.4, 7.1.8, 9.2.1.1, 9.2.3.2, 9.2.7.4, 9.3.4.2, 9.3.9.1, 10.2.1.2, 10.2.2.1 и 10.3.4.2;
m) любые ограничения при запуске, остановке или эксплуатации, необходимые для защиты оборудования;
n) расчетный коэффициент быстроходности;
o) существующие ограничения испытательного стенда поставщика, которые могут потребовать установить испытательный привод со стороны, противоположной расположению штатного привода, при испытаниях одноступенчатых насосов с рабочим колесом двухстороннего входа (см. 9.2.7.4);
p) список узлов и деталей, которые могут иметь несколько альтернативных исполнений, и поэтому требуют согласования с заказчиком (см. 6.2).
Таблица 20
Поставщик должен предоставить полные графики рабочих характеристик насоса, включая дифференциальный напор, КПД, требуемый кавитационный запас на воде (NPSH3) и мощность, как функции подачи. Графики рабочих характеристик должны достигать значения подачи не менее 120% от подачи в точке максимального КПД (точке BEP), за исключением насосов с низким коэффициентом быстроходности, где такую подачу не всегда можно получить. На графике должна быть указана номинальная рабочая точка. Также должны быть приведены напорные характеристики для рабочих колес максимального и минимального диаметра. На характеристиках должны быть указаны идентификационный номер рабочего колеса, его коэффициент быстроходности и кавитационный коэффициент быстроходности. На характеристиках должны быть указаны поправки на вязкость перекачиваемой среды (если необходимо). Кроме того, должны быть указаны минимальная стабильная подача (с учетом и температурного режима, и ограничений по стабильности потока), предпочтительный и допустимый рабочий диапазоны, а также любые, имеющиеся ограничения рабочего режима.
10.3.1.1 Документация по договору должна предоставляться поставщиком в соответствии с согласованной формой (см. пример в приложении L).
10.3.1.2 На каждом чертеже в нижнем правом углу должен быть штамп с указанием титула, номера, даты выпуска и даты проверки документа, а также данных поставщика, указанных в 10.1.2. Аналогичная информация должна быть указана на всех других документах.
10.3.1.3 Заказчик и поставщик должны согласовать график и сроки рассмотрения передаваемых для одобрения чертежей и другой технической документации. Факт передачи документации на рассмотрение заказчику не может являться основанием ни для каких отклонений от исходных требований, установленных договором, за исключением тех отклонений, которые были согласованы заказчиком в письменной форме.
10.3.1.4 Полный перечень данных поставщика должен быть направлен заказчику вместе с первым выпуском основных чертежей. Этот перечень должен включать названия, номера чертежей и график передачи всех документов, которые поставщик должен предоставить заказчику (см. пример в приложении L).
10.3.2.1 Чертежи и данные, предоставляемые поставщиком, должны содержать достаточно информации для того, чтобы вместе с инструкциями по монтажу и эксплуатации, указанными в 10.3.5, заказчик мог правильно установить, эксплуатировать и технически обслуживать заказанное оборудование. Полная техническая спецификация, приведенная в приложении N, должна быть включена в техническую документацию поставщика, поставляемую с оборудованием. Все поставочные чертежи и данные должны быть разборчивыми, должны содержать как минимум всю информацию, приведенную в приложении L, и должны быть детальными и подробными. Размер шрифта на чертежах должен быть не менее 8 пт., даже если он масштабируется с чертежей крупного формата.
На чертежах с габаритными размерами должны быть указаны допуски на положение торцов и осевых линий патрубков на приеме и нагнетании насоса, относительно ближайшего отверстия под анкерный болт рамы. На центральных линиях отверстий под анкерные болты рамы должен быть указан допуск, определяемый относительно общей базовой точки на опорной плите.
10.3.2.2 Заверенные поставщиком графики стендовых характеристик, полученные в результате испытаний, и данные, приведенные в приложении M, должны быть представлены заказчику в течение 15 дней после завершения испытаний. На графиках должны быть показаны данные по напору, КПД и потребляемой мощности (пересчитанные с учетом удельной плотности рабочей перекачиваемой среды), как функции подачи. Должны быть указаны поправки на вязкость, если они были внесены. Также должен быть включен график требуемого кавитационного запаса (NPSH3), полученный по фактическим данным испытаний на воде, для рабочего колеса, отлитого по той же самой модели. На графике характеристик должны быть указаны максимальный и минимальный диаметр поставляемого рабочего колеса, его идентификационный номер (номера, если рабочих колес несколько) и серийный номер насоса.
10.3.3 Отчеты о ходе работ
Поставщик должен направлять заказчику отчеты о ходе работ через промежутки времени, установленные в согласованной форме предоставления документации (см. пример в приложении L).
10.3.4 Перечни деталей и рекомендуемые запасные части
10.3.4.1 Поставщик должен представить полные перечни деталей для всего поставляемого оборудования и вспомогательных устройств. Перечни должны включать идентификационные номера деталей, материалы конструкции и типичные сроки поставки. Материалы должны быть идентифицированы, как указано в 6.12.1. Каждая деталь должна быть полностью идентифицирована и показана на чертежах оборудования в разрезе или на сборочных чертежах так, чтобы заказчик мог определить возможность взаимозаменяемости этих деталей. Детали, в стандартные размеры которых были внесены изменения, и/или которые были обработаны в соответствии со специальными требованиями, предъявляемыми к отдельным рабочим характеристикам, должны однозначно идентифицироваться по номеру детали для возможности ее правильной замены в будущем. Стандартные покупные изделия, включая уплотнительные прокладки и уплотнительные кольца круглого сечения, должны идентифицироваться по названию их изготовителя, номеру детали, материалу, классу рабочего давления, если применимо.
10.3.4.2 Поставщик должен указать в каждом перечне деталей все позиции, которые рекомендованы как запчасти для пуска в эксплуатацию и планового технического обслуживания, а также их рекомендованное количество для хранения на складе заказчика. Указанные перечни должны также включать рекомендации по запасным частям субпоставщиков, если они не были указаны в первоначальном предложении. Поставщик должен направить перечни деталей заказчику сразу после получения от него подтверждения о рассмотрении и одобрении комплекта чертежей оборудования, для возможности заблаговременного заказа заказчиком необходимых запчастей и их поставки до начала пусконаладки оборудования в полевых условиях. Сопроводительное письмо при передаче перечней деталей должно включать данные, установленные в 10.1.2.
10.3.5.1 Общие положения
Поставщик должен предоставить исчерпывающие письменные инструкции и все необходимые чертежи, позволяющие заказчику осуществлять монтаж, эксплуатацию и техническое обслуживание всего оборудования, входящего в заказ на поставку. Эта информация должна быть отражена в руководстве (руководствах), с титульным листом, содержащим данные по 10.1.2, перечнем содержания и полным списком прилагаемых чертежей с указанием названия и номера чертежа. Руководство (руководства) должны подготавливаться специально для оборудования, указанного в заказе на покупку. В руководство допускается включать отдельные типовые разделы, относящиеся к поставляемому оборудованию, но полностью "типовые" руководства не должны применяться.
Поставщик должен предоставить указанные руководства также в согласованном электронном формате. Руководства должны содержать информацию о поставляемом оборудовании, а также меры безопасности, необходимые для правовой защиты всех заинтересованных сторон.
10.3.5.2 Руководство по монтажу
Вся информация, необходимая для монтажа оборудования, должна быть собрана в руководстве, которое должно быть предоставлено не позднее выпуска комплекта окончательно утвержденных и заверенных чертежей оборудования. По этой причине, руководство по монтажу может поставляться отдельно от инструкций по эксплуатации и техническому обслуживанию. Руководство по монтажу должно содержать информацию по процедурам заливки рамы, установки и центровки оборудования, центрам масс, номинальным и максимальным требованиям к подводимым коммуникациям (электричество, пар, вода), а также все другие необходимые данные по монтажу оборудования. Все чертежи и данные, указанные в 10.2.2 и 10.2.3, необходимые для правильного выполнения монтажа, должны быть включены как часть данного руководства.
10.3.5.3 Руководство по эксплуатации и техническому обслуживанию, технические данные и паспорт
Подробное руководство по эксплуатации, включающее эксплуатационные параметры, данные по техническому обслуживанию, а также технические данные поставленного оборудования, должно быть предоставлено на момент отгрузки. В дополнение к эксплуатации во всех установленных технологических режимах данное руководство должно включать раздел со специальными инструкциями по эксплуатации в наиболее неблагоприятных оговоренных условиях окружающей среды. Руководство также должно включать эскизы, показывающие положение центров тяжести, и описание процедур строповки или иных методов подъема, позволяющих демонтировать верхнюю половину корпусов, роторы и все другие сборочные единицы массой более 135 кг (300 фунтов). Также руководство по эксплуатации должно включать в себя всю общую информацию, приведенную в приложении L.
В случае поставки оборудования в регион, в котором законодательно предусмотрено использование документа с наименованием "паспорт", данный документ также должен быть разработан и приложен к поставляемому оборудованию.
Примечание - Во многих странах не принято разрабатывать и прикладывать к оборудованию отдельный документ с наименованием "паспорт", поскольку функцию паспорта в полной мере выполняет руководство по эксплуатации. В странах СНГ действует ГОСТ 2.601, который регламентирует применение "паспорта".
(справочное)
И КАВИТАЦИОННЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ БЫСТРОХОДНОСТИ
Коэффициент быстроходности насоса ns является безразмерным количественным показателем характеристик насоса и рассчитывается в точке максимального КПД при максимальном диаметре рабочего колеса и заданной частоте вращения. Коэффициент быстроходности ns вычисляют по формуле:
, (A.1)где n - частота вращения, об/мин;
Q - общая подача насоса, м3/с (американские галлоны в минуту);
H - напор в расчете на ступень, м (футы).
Примечание 1 - Коэффициент быстроходности, определенный в системе единиц измерения СИ и умноженный на коэффициент 51,64, равен коэффициенту быстроходности в системе единиц USC.
Примечание 2 - Для упрощения, на практике опускают гравитационную постоянную в безразмерных уравнениях для определения коэффициента быстроходности и кавитационного коэффициента быстроходности.
Примечание 3 - Коэффициент быстроходности, определенный в системе единиц измерения СИ и умноженный на коэффициент 3,65, равен коэффициенту быстроходности, принятому в сложившейся практике в отечественном насосостроении.
Иногда используется альтернативное определение коэффициента быстроходности, для которого учитывается поток только через один вход рабочего колеса, а не общий поток. Заказчику необходимо учитывать, какое определение применяется, особенно в случае рабочих колес с двухсторонним входом.
Кавитационный коэффициент быстроходности nss является безразмерным количественным показателем всасывающих характеристик насоса и рассчитывается в точке максимального КПД при максимальном диаметре рабочего колеса и заданной частоте вращения. Он позволяет оценить склонность насоса к кавитации и внутренней рециркуляции. Кавитационный коэффициент быстроходности nss вычисляют по формуле:
, (A.2)где n - частота вращения, об/мин;
Q - подача через один вход рабочего колеса, м3/с (американские галлоны в минуту), равная полной подаче для рабочих колес с односторонним входом или половине полной подачи для рабочих колес с двухсторонним входом;
NPSH3 - требуемый кавитационный запас насоса, м (футы).
Примечание 1 - Кавитационный коэффициент быстроходности, определенный в системе единиц измерения СИ и умноженный на коэффициент 51,64, равен кавитационному коэффициенту быстроходности в системе единиц USC. Иногда для обозначения кавитационного коэффициента быстроходности в системе единиц USC используется символ nss.
Примечание 2 - Кавитационный коэффициент быстроходности, определенный в системе единиц измерения СИ и умноженный на коэффициент 5,62, равен кавитационному коэффициенту быстроходности принятому в сложившейся практике в отечественном насосостроении.
(обязательное)
Настоящее приложение содержит схемы систем водяного охлаждения и смазки. Символы, использованные на рисунках B.2 - B.8, расшифрованы и снабжены пояснениями на рисунке B.1. Приведенные схемы являются типовыми, наиболее часто используемыми. Существуют и другие конфигурации и схемы, которые должны использоваться, если это согласовано заказчиком и поставщиком.
![]() 1 - теплообменник; 2 - прибор (буквы внутри обозначают
назначение прибора); 3 - манометр; 4 - термометр;
5 - дифференциальный манометр; 6 - индикатор расхода;
7 - индикатор уровня (отражательного типа); 8 - трехходовой
клапан с ручным управлением (или переводной клапан);
9 - клапан контроля температуры; 10 - запорно-выпускной
клапан; 11 - клапан регулировки расхода; 12 - запорный
клапан; 13 - реле низкого давления (для пуска
вспомогательного маслонасоса); 14 - реле низкого давления
(сигнал тревоги); 15 - реле низкого давления (сигнал
блокировки); 16 - редуцирующий клапан; 17 - линейный фильтр;
18 - обратный клапан; 19 - клапан,
регулируемый по сигналу давления
на рисунках B.2 - B.8
![]() 1 - впускной клапан; 2 - уплотнение вала;
3 - корпус подшипника; 4 - выпускной клапан
Схема A: охлаждение корпуса подшипника
![]() 1 - впускной клапан; 2 - уплотнение вала;
3 - корпус подшипника; 4 - выпускной клапан
Рисунок B.3 - Обвязка для консольных насосов - Схема K:
охлаждение корпуса подшипника, с параллельным потоком,
идущим в теплообменник
![]() 1 - впускной клапан; 2 - уплотнение вала;
3 - корпус подшипника; 4 - выпускной клапан
Рисунок B.4 - Обвязка для консольных насосов -
Схема M: охлаждение теплообменника системы уплотнений
![]() 1 - впускной клапан; 2 - уплотнение вала;
3 - корпус подшипника; 4 - выпускной клапан
Рисунок B.5 - Обвязка для двухопорных насосов -
Схема A: охлаждение корпусов подшипников
![]() 1 - впускной клапан; 2 - уплотнение вала;
3 - корпус подшипника; 4 - выпускной клапан
Рисунок B.6 - Обвязка для двухопорных насосов -
Схема K: охлаждение подшипников, с параллельным потоком,
идущим в теплообменники системы торцевых уплотнений
![]() 1 - впускной клапан; 2 - уплотнение вала;
3 - корпус подшипника; 4 - выпускной клапан
Схема M: охлаждение теплообменников системы уплотнений
![]() принудительной смазки подшипников -
Класса II-P0-R1-H0-BP0-C1F2-C0-PV1-TV1-BB0
или Класса II-P0-R1-H0-BP1-C1F2-C0-PV1-TV1-BB0
Примечание 1 - "BP0" означает, что маслоустановка монтируется на общей раме насосного агрегата; "BP1" - монтируется отдельно на собственной раме. Схемы обвязки и КИП аналогичны.
Примечание 2 - Рисунок взят с изменениями из [63, рис. C.1]. Для целей данного пункта, требования [64] считается эквивалентными требованиям [63].
Расшифровка приведенных на рисунке B.8 позиций имеется в таблице B.1.
Таблица B.1
а также принятые обозначения на рисунке B.8
(обязательное)
ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ
C.1 Общие положения
Настоящее приложение распространяется на гидравлические турбины для рекуперации гидравлической мощности (далее - гидротурбины).
Рекуперация гидравлической мощности обычно достигается путем отбора энергии с уменьшением давления перекачиваемой среды, иногда с дополнительным использованием энергии пара или газа, образующегося при снижении давления перекачиваемой среды. Гидротурбина может быть насосом, работающим с потоком в обратном направлении.
C.2 Термины
В настоящем стандарте используются некоторые термины, которые необходимо изменить, если стандарт применяется к гидротурбинам. Направление потока через гидротурбину является обратным по отношению к потоку через насос. В этом случае, слово "насос" меняется на "гидротурбина", термин "всасывающий патрубок насоса" меняется на "выход гидротурбины", а термин "выходной патрубок насоса" - на "вход гидротурбины".
C.3 Конструкция
C.3.1 Характеристики перекачиваемой среды
C.3.1.1 Заказчик должен сообщить поставщику гидротурбины, существует ли возможность для любой части потока перекачиваемой среды, входящего в гидротурбину, превращаться в пар, а также о возможности выделения абсорбированного газа в потоке при снижении давления ниже давления на входе.
C.3.1.2 Заказчик должен определить процентное содержание пара или газа (или того и другого) на выходе гидротурбины, а также давление и температуру парообразования.
C.3.1.3 Если эти данные есть у заказчика, то полный состав перекачиваемой среды и зависимость плотности жидкости и пара (или газа) как функция давления должны быть также сообщены поставщику. Может возникнуть необходимость в регулировании давления на выходе гидротурбины, с целью ограничения парообразования или выделения растворенного газа.
C.3.2 Система промывки торцевых уплотнений
Во избежание сокращения срока службы торцевых уплотнений, необходимо рассмотреть процессы выделения газа и пара в линиях промывки торцевых уплотнений. Если такая опасность существует, то обычно рекомендуется для промывки уплотнений использовать другие источники, вместо линии промывки со входа гидротурбины.
C.3.3 Автоматическое отключение гидротурбины при превышении частоты вращения ротора
C.3.3.1 Необходимо рассмотреть применение механизма автоматического выключения агрегата, если гидротурбина или другое оборудование агрегата не выдержат максимальную частоту вращения ротора при его разгоне (максимальную частоту, достигаемую гидротурбиной без нагрузки и в наихудших установленных режимах на входе и выходе). Обычно такое выключение должно срабатывать в диапазоне от 115% до 120% от номинальной частоты вращения ротора. Важно понимать, что максимальная частота вращения ротора при его разгоне в условиях перекачивания жидкостей с высоким содержанием растворенных газов, или жидкостей, которые частично испаряются при прохождении через гидротурбину, может в несколько раз превышать максимальную частоту вращения ротора при его разгоне в условиях работы на холодной воде. На таких перекачиваемых жидкостях невозможно точно определить максимальную частоту разгона.
C.3.3.2 Риск превышения максимальной допустимой частоты снижается, если механизм, который гидротурбина приводит во вращение (например, насос или вентилятор), в реальности не может потерять нагрузку. Риск возрастает, если приводимым оборудованием является электрический генератор, поскольку внезапное отключение генератора от электрических силовых цепей снимает нагрузку гидротурбины. В последнем случае необходимо предусмотреть автоматический контроль нагрузки генератора и его переключение на искусственную нагрузку.
C.3.3.3 Системы роторов, обладающих малой инерцией и имеющих риск внезапного снятия нагрузки, должны оснащаться быстродействующим тормозом, чтобы предотвратить повреждения вследствие превышения максимальной допустимой частоты вращения ротора.
C.3.4 Двойные приводы
C.3.4.1 Если гидротурбина используется как дополнение для другого привода, то необходимо применять положения в соответствии с C.3.4.2 - C.3.4.5.
C.3.4.2 Основной привод агрегата должен быть рассчитан так, чтобы приводить в действие весь агрегат без помощи гидротурбины.
C.3.4.3 Обгонная муфта (т.е. муфта, передающая крутящий момент в одном направлении, и имеющая свободный ход в другом направлении) должна располагаться между гидротурбиной и остальной частью агрегата, чтобы основной привод мог приводить в действие агрегат, когда гидротурбина не используется, либо при пуске агрегата перед подачей технологического потока в гидротурбину.
C.3.4.4 Подача технологического потока в гидротурбину может меняться в значительной степени и часто. Если подача упадет примерно до 40% от номинальной подачи, то гидротурбина прекращает выработку мощности и торможение может передаваться на основной привод. Обгонная муфта будет препятствовать такому торможению.
C.3.5 Генераторы
Примечание - См. рисунок C.1, c.
Если генератор приводится в действие гидротурбиной, работающей на насыщенном газом технологическом потоке, то мощность генератора должна быть выбрана с запасом. Выходная мощность гидротурбины на рабочей среде может на 20 - 30% превышать прогнозируемое значение, полученное на основе испытаний на воде, что является результатом воздействия выделяемого газа или испаряющегося перекачиваемого продукта.
C.3.6 Дросселирующие клапаны
В большинстве областей применения, клапаны, используемые для регулирования подачи технологического потока в гидротурбину, должны размещаться выше по потоку и вблизи входа гидротурбины согласно рисунку C.1. Такое размещение позволяет торцевым уплотнениям работать при выходном давлении гидротурбины и, в случае насыщенных газом потоков, позволяет газу выделяться, что приводит к увеличению выходной мощности.
C.3.7 Байпасные клапаны
При любой конфигурации агрегата с гидротурбиной, должен быть установлен полнопоточный регулируемый байпасный клапан. Согласование работы байпасного клапана и регулирующего клапана на входе гидротурбины обычно достигается путем их раздельного контроля (см. рисунок C.1).
C.3.8 Предохранительные клапаны
Для защиты целостности корпуса на выходе гидротурбины и торцевых уплотнений при возможных переходных режимах с противодавлением, необходимо предусмотреть установку предохранительного клапана в выходном трубопроводе гидротурбины согласно рисунку C.1.
![]() ![]() ![]() 1 - индикатор уровня и контроллер; 2 - источник высокого
давления; 3 - линии управления дроссельными устройствами;
4 - предохранительный клапан; 5 - слив в систему низкого
давления; 6 - дроссельное устройство байпасной линии;
7 - дроссельное устройство линии подачи среды на турбину;
8 - электродвигатель; 9 - насос; 10 - обгонная муфта;
11 - гидротурбина; 12 - мультипликатор; 13 - генератор
C.4 Испытания
C.4.1 Гидротурбина должна пройти параметрические испытания на испытательном стенде поставщика. Гидравлические и механические рабочие гарантированные характеристики должны основываться на результатах испытаний на воде.
C.4.2 На рисунке C.2 приведены рекомендуемые испытательные допуски на рабочие характеристики гидротурбины. Критерии для насосов, установленные в основной части настоящего стандарта, не применяются.
![]() X - подача; Y1 - дифференциальный напор, %; Y2 - номинальная
мощность, %; 1 - номинальная подача; 2 - номинальный напор;
3 - зависимость напора от подачи; 4 - зависимость мощности
от подачи; 5 - сторона низкого давления, допуск (95%);
6 - сторона высокого давления, допуск (105%)
на параметры гидротурбины
C.4.3 Уровни вибрации для гидротурбины должны отвечать критериям для насосов, установленным в основной части настоящего стандарта.
C.4.4 Рекомендуется проверить срабатывание механизма автоматического выключения при превышении предельной частоты вращения ротора гидротурбины в соответствии с установленной уставкой при стендовых испытаниях на предприятии-изготовителе. Можно попытаться экспериментально достигнуть предельной частоты вращения ротора при испытаниях на воде, однако эту частоту можно точно вычислить, если известны рабочие характеристики гидротурбины на воде. Предельную скорость разгона для потоков, насыщенных газом, нельзя определить путем проведения испытаний на воде.
(обязательное)
Таблица D.1
Размеры стандартных рам (опорных плит)
Размеры в миллиметрах (в дюймах)
![]() --------------------------------
<a> Для анкерных болтов размером 20 мм (3/4 дюйма).
(справочное)
Характеристика уровней инспекции, указанных в таблице E.1:
- уровень 1 используется для насосов общего назначения;
- уровень 2 устанавливает требования к рабочим характеристикам и материалам, которые являются более жесткими, чем требования уровня 1;
- уровень 3 должен применяться для насосов, работающих в критических режимах или на чрезвычайно важных позициях.
Вид инспекции должен указываться в первой колонке:
- C: только проверка документации;
- O: выборочная инспекция;
- W: обязательная инспекция в присутствии заказчика.
(обязательное)
И НАГНЕТАТЕЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДОВ
F.1 Горизонтальные насосы
F.1.1 Конфигурации входного и нагнетательного трубопроводов насоса не должны вызывать нагрузки, приводящие к недопустимой расцентровке валов насоса и привода. Конфигурации трубопроводов, создающие нагрузки на патрубки в пределах диапазонов, указанных в таблице 5, вызывают деформацию корпуса в пределах 50% от допускаемых проектных величин, определенных поставщиком насоса (см. 6.3.3), и обеспечивают смещение вала насоса, не превышающее 250 мкм (0,010 дюйма).
F.1.2 Конфигурации трубопроводов, создающие нагрузки, значения которых выходят за пределы диапазонов, указанных в таблице 5, также являются приемлемыми без консультаций с поставщиком насосов, если выполняются условия, установленные в перечислениях a) - c) F.1.2. При выполнении этих условий возникающая деформация корпуса насоса будет находиться в пределах допускаемых проектных величин, определенных поставщиком насоса (см. 6.3.3), при этом смещение вала насоса будет составлять менее 380 мкм (0,015 дюйма).
a) Отдельные компоненты сил (Fx, Fy, Fz) и моментов (Mx, My, Mz), действующие на каждый патрубок насоса, не превышают указанных в таблице 5 (T5) значений более чем в два раза.
b) Результирующие силы (FRSA, FRDA) и результирующие моменты (MRSA, MRDA), возникающие от воздействующих на каждый патрубок насоса нагрузок, удовлетворяют следующим уравнениям:
Примечание - Применяемые индексы обозначают: R - результирующая сила или момент, S - относящиеся к входному и D - напорному патрубкам, A - воздействующие на насос на месте установки, T5 - взятые по таблице 5 настоящего стандарта и C - приведенная к центру масс насоса сила.;
c) Суммарные, приведенные к центру масс насоса, результирующая сила (FRCA) и результирующий момент (MRCA), а также модуль, приведенный к центру масс насоса, суммы моментов только по оси Y (|MYCA|) удовлетворяют уравнениям (F.3) - (F.5). При расчетах по этим формулам должна использоваться координатная система, показанная на рисунках 21 - 25, и правило правой руки.
где FRCA = [(FXCA)2 + (FYCA)2 + (FZCA)2]0,5,
где FXCA = FXSA + FXDA;
FYCA = FYSA + FYDA;
FZCA = FZSA + FZDA;
MRCA = [(MXCA)2 + (MYCA)2 + (MZCA)2]0,5,
где MXCA = MXSA + MXDA - [(FYSA)(zS) + (FYDA)(zD) - (FZSA)(yS) - (FZDA)(yD)/1000
MYCA = MYSA + MYDA - [(FXSA)(zS) + (FXDA)(zD) - (FZSA)(xS) - (FZDA)(xD)]/1000
MZCA = MZSA + MZDA - [(FXSA)(yS) + (FXDA)(yD) - (FYSA)(xS) - (FYDA)(xD)]/1000
где xS, yS, zS - расстояние от центра тяжести до точки приложения силы на всасывающем патрубке по оси X, Y и Z соответственно;
xD, yD, zD - расстояние от центра тяжести до точки приложения силы на напорном патрубке по осях X, Y и Z соответственно.
В единицах измерения USC число 1000 должно быть заменено числом 12. Эти числа являются переводными делителями для перевода миллиметров в метры (дюймов в футы).
F.1.3 Конфигурации трубопроводов, которые создают более высокие нагрузки, не удовлетворяющие условиям пункта F.1.2, должны быть согласованы с заказчиком и поставщиком.
Примечание - Для оценки фактической деформации машин (в условиях окружающей среды) должен выполняться контроль соосности трубопроводов и патрубков в соответствии с [60]. Согласно ей допустимой является лишь небольшая деформация, значительно меньшая в сравнении с той, которая возникает в результате нагрузок, допускаемых настоящим приложением.
Вертикальные консольные насосы с патрубками в линию (тип OH3 и OH6), поддерживаемые только присоединенными трубопроводами, могут подвергаться составляющим нагрузкам, которые более чем в два раза превышают значения, приведенные в таблице 5, только если такие нагрузки не создают главное напряжение в любом из патрубков, превышающее 41 МПа (5950 psi). Для расчета нагрузок механические свойства патрубков насоса должны приниматься на базе свойств трубы с толщиной стенки сортамента 40 <1>, номинальный размер которой соответствует аналогичным размерам патрубка насоса, для которого делается расчет. Для вычисления главного напряжения, продольного напряжения и напряжения сдвига в патрубках можно использовать уравнения (F.6), (F.7) и (F.8) соответственно.
--------------------------------
Для вычислений в системе единиц СИ используют следующие уравнения:
Для вычислений в системе единиц USC используют следующие уравнения:
где
FX - прилагаемая сила по оси X;
FY - прилагаемая сила по оси Y;
FZ - прилагаемая сила по оси Z;
MX - прилагаемый момент по оси X;
MY - прилагаемый момент по оси Y;
MZ - прилагаемый момент по оси Z;
Di, D0 - соответственно внутренний и наружный диаметры патрубков, мм (дюйм)
FX, FY, FZ, MX, MY и MZ обозначают прилагаемые нагрузки, действующие на патрубки на входе и выходе. Соответственно обозначения SA и DA были опущены для упрощения уравнений. Сила FY берется со знаком плюс, если нагрузка приводит к растяжению патрубка, и со знаком минус, если нагрузка приводит к сжатию патрубка. Чтобы определить, растягивается или сжимается патрубок, необходимо определить направление приложенных нагрузок по рисунку 21. В уравнениях (F.8) и (F.11) должно использоваться абсолютное значение MY.
F.3 Обозначения
В примерах задач, приведенных в разделе F.4, используют следующие обозначения:
C - центр насоса. Для насосов типов OH2, BB2 и BB5 с двумя опорными пьедесталами центр определяется как точка пересечения оси вала насоса и вертикальной плоскости, проходящей через центр двух пьедесталов (см. рисунки 24 и 25). Для насосов типов BB1, BB3 и BB5 с четырьмя опорными пьедесталами центр определяется как точка пересечения оси вала насоса и вертикальной плоскости, проходящей через середину между четырьмя пьедесталами (см. рисунок 23);
D - нагнетательный патрубок;
Di - внутренний диаметр трубы сортамента 40 <1>, номинальный размер которой равен размеру рассматриваемого патрубка насоса, мм (дюйм);
D0 - наружный диаметр трубы сортамента 40 <1>, номинальный размер которой равен размеру рассматриваемого патрубка насоса, мм (дюйм);
F - сила, Н (фунт-сила);
FR - результирующая сила; FRSA и FRDA вычисляются путем извлечения квадратного корня из суммы квадратов прилагаемых компонентных сил, действующих на фланец патрубка; FRST5 и FRDT5 определяются из таблицы 5 с использованием соответствующих размеров патрубка;
M - момент, Н/м (футы на фунт-силы);
MR - результирующий момент; MRSA и MRDA вычисляются путем извлечения квадратного корня из суммы квадратов прилагаемых компонентных моментов, действующих на фланец; MRST5 и MRDT5 определяются из таблицы 5 с использованием соответствующих размеров патрубка;
S - всасывающий патрубок:
x, y, z - координаты положения фланцев патрубка относительно центра насоса, мм (дюйм);
X, Y, Z - направления действия нагрузки (см. рисунки 21 - 25);
Нижний индекс A - прилагаемая нагрузка;
Нижний индекс T5 - нагрузка по таблице 5.
F.4.1 Пример 1А - единицы СИ
F.4.1.1 Задача
Для консольного насоса с осевым входом (тип OH2) размеры и расположение патрубков аналогичны приведенным в таблице F.1. Прилагаемые нагрузки на патрубок приведены в таблице F.2. Задача - определить, выполняются ли условия, установленные в перечислениях a - c) F.1.2.
F.4.1.2 Решение
F.4.1.2.1 Контроль соблюдения условия, указанного в перечислении a) F.1.2, выполняется следующим образом:
Для входного патрубка размером DN 250 имеем:
|FXSA/FXST5| = |+12 900/6670| = 1,93 < 2,00
|FYSA/FYST5| = |0/5340| = 0 < 2,00
|FZSA/FZST5| = |-8852/4450| = 1,99 < 2,00
|MXSA/MXST5| = |-1356/5020| = 0,27 < 2,00
|MYSA/MYST5| = |-5017/2440| = 2,06 > 2,00
|MZSA/MZST5| = |-7458/3800| = 1,96 < 2,00
Поскольку величина MYSA превышает значение, установленное в таблице 5 (в системе единиц СИ), более чем в два раза, данная величина является неприемлемой. Предположим, что значение MYSA может быть снижено до -4879. Тогда:
|MYSA/MYST5| = |-4879/2440| = 1,999 < 2,00
Для верхнего нагнетательного патрубка размером DN 200 имеем:
|FXDA/FXDT5| = |+7117/3780| = 1,88 < 2,00
|FYDA/FYDT5| = |-445/3110| = 0,14 < 2,00
|FZDA/FZDT5| = |+8674/4890| = 1,77 < 2,00
|MXDA/MXDT5| = |+678/3530| = 0,19 < 2,00
|MYDA/MYDT5| = |-3390/1760| = 1,93 < 2,00
|MZDA/MZDT5| = |-4882/2580| = 1,89 < 2,00
При условии, что значение MYSA может быть уменьшено до -4879, прилагаемые нагрузки, действующие на каждый патрубок, удовлетворяют условию, указанному в перечислении a) F.1.2.
Таблица F.1
Таблица F.2
F.4.1.2.2 Контроль соблюдения условия, указанного в перечислении b) F.1.2, выполняют следующим образом:
Для всасывающего патрубка значения FRSA и MRSA определяются по методу извлечения квадратного корня из суммы квадратов:
FRSA = [(FXSA)2 + (FYSA)2 + (FZCA)2]0,5 = [(+12900)2 + (0)2 + (-8852)2]0,5 = 15645.
MRSA = [(MXSA)2 + (MYSA)2 + (MZSA)2]0,5 = [(-1356)2 + (-4879)2 + (-7458)2]0,5 = 9015.
С учетом уравнения (F.1):
FRSA/(1,5·FRST5) + MRSA/(1,5·MRST5) <= 2,
15645/(1,5·9630) + 9015/(1,5·6 750) <= 2,
1,96 < 2.
Для нагнетательного патрубка FRDA и MRDA определяются тем же методом, который используется для определения FRSA и MRSA:
FRDA = [(FXDA)2 + (FYDA)2 + (FZDA)2]0,5 = [(+7117)2 + (-445)2 + (+8674)2]0,5 = 11229.
MRDA = [(MXDA)2 + (MYDA)2 + (MZDA)2]0,5 = [(+678)2 + (-3390)2 + (-4882)2]0,5 = 5982.
С учетом уравнения (F.2):
FRDA/(1,5·FRDT5) + MRDA/(1,5·MRDT5) <= 2,
11229/(1,5·6920) + 5982/(1,5·4710) <= 2,
1,93 < 2.
Нагрузки, действующие на каждый патрубок, удовлетворяют соответствующему уравнению взаимодействия; таким образом, указанное в перечислении b) F.1.2 условие выполняется.
F.4.1.2.3 Контроль соблюдения условия c) F.1.2 выполняется следующим образом:
Для контроля данного условия векторы силы и момента переносятся в центр насоса и раскладываются на составляющие; FRCA определяют в соответствии с перечислением c) F.1.2:
FXCA = FXSA + FXDA,
FYCA = FYSA + FYDA,
FZCA = FZSA + FZDA,
FRCA = [(FXCA)2 + (FYCA)2 + (FZCA)2]0,5,
FXCA = (+12900) + (+7117) = +20017,
FYCA = (0) + (-445) = -445,
FZCA = (-8852) + (+8674) = -178,
FRCA = [(+20017)2 + (-445)2 + (-178)2]0,5 = 20023.
С учетом уравнения (F.3):
FRCA < 1,5·(FRST5 + FRDT5),
20023 < 1,5·(9630 + 6920),
20023 < 24825.
MYCA определяют согласно перечислению c) F.1.2:
MYCA = MYSA + MYDA + [(FXSA)·(zS) + (FXDA)·(zD) - (FZSA)·(xS) - (FZDA)·(xD)]/1000 = (-4879) + (-3390) + [(+12900)·(0,00) + ... + (+7117)·(+381) - (-8852)·(+267) - (+8674)·(0,00)]/1000 = -3194.
С учетом уравнения (F.4) имеем:
|MYCA| < 2,0·(MYST5 + MYDT5),
|-3194| < 2,0·(2440 + 1760),
3194 < 8400.
MRCA определяется, как показано ниже (см. перечисление c) F.1.2):
MXCA = MXSA + MXDA - [(FYSA)·(zS)+ (FYDA)·(zD) - (FZSA)·(yS) - (FZDA)·(yD)]/1000
MYCA = MYSA + MYDA + [(FXSA)·(zS) + (FXDA)·(zD) - (FZSA)·(xS) - (FZDA)·(xD)]/1000
MZCA = MZSA + MZDA - [(FXSA)·(yS) + (FXDA)·(yD) - (FYSA)·(xS) - (FYDA)·(xD)]/1000
MRCA = [(MXCA)2 + (MYCA)2 + (MZCA)2]0,5,
MXCA = (-1356) + (+678) - [(0)·(0,00) + (-445)·(+381) - (-8852)·(0,00) - (+8674)·(-311)]/1000 = -3206,
MYCA = -3194 (см. предыдущие вычисления).
MZCA = (-7458) + (-4882) - [(+12900)·(0,00) + (+7117)·(-311) - (0)·(+267) - (-445)·(0,00)]/1000 = -10127,
MRCA = [(-3206)2 + (-3194)2 + (-10127)2]0,5 = 11092.
С учетом уравнения (F.5) имеем:
MRCA < 1,5·(MRST5 + MRDT5),
11092 < 1,5·(6750 + 4710),
11092 < 17190.
Таким образом, все условия, указанные в перечислении c) F.1.2, соблюдены.
F.4.2 Пример 2А - единицы СИ
F.4.2.1 Задача
Для вертикального консольного насоса с патрубками в линию (тип OH3 или OH6), с размерами DN80 x DN100 x 178 мм, прописанные в предложении нагрузки на патрубки приведены в таблице F.3. Расчет показал, что FZSA, MZSA и MXDA более чем в два раза превышают значения, приведенные в таблице 5 (единицы СИ). Как указано в F.2, эти составляющие нагрузки приемлемы при условии, что вычисленное главное напряжение составляет менее 41 МПа. Задача состоит в определении главного напряжения для всасывающего и нагнетательного патрубков.
Таблица F.3
F.4.2.2 Решение
F.4.2.2.1 Вычисления для всасывающего патрубка проводятся, как показано ниже:
Для трубы сортамента 40 с номинальным размером DN 100, D0 = 114 мм и Di = 102 мм. Поэтому:
, ,[(FXSA)2 + (FZSA)2]0,5 = [(-2224)2 + (+1334)2]0,5 = 2593,
[(MXSA)2 + (MZSA)2]0,5 = [(+136)2 + (+1356)2]0,5 = 1363.
Уравнение (F.7) используют для расчета продольной составляющей напряжения для всасывающего патрубка,
Прилагаемая нагрузка FYSA, действующая на всасывающий патрубок, находится в отрицательной области оси Y и вызывает напряжение сжатия; поэтому используемое значение FYSA отрицательно.
![]() Уравнение (F.8) используется для расчета сдвигового напряжения патрубка линии всасывания
![]() Главное напряжение всасывающего патрубка,
.Таким образом, величина нагрузок на всасывающий патрубок приемлема.
F.4.2.2.2 Расчеты для нагнетательного патрубка проводят следующим образом:
Для трубы сортамента 40 с номинальным размером 80 мм: D0 = 89 мм и Di = 78 мм. Следовательно:
, ,[(FXDA)2 + (FZDA)2]0,5 = [(+1334)2 + (+445)2]0,5 = 1406,
[(MXDA)2 + (MZDA)2]0,5 = [(+2712)2 + (+136)2]0,5 = 2715.
Уравнение (F.7) используют для определения продольного напряжения нагнетательного патрубка,
![]() Уравнение (F.8) служит для расчета сдвигового напряжения, действующего на нагнетательный патрубок,
![]() Главное напряжение для нагнетательного патрубка
.Таким образом, нагрузка на нагнетательный патрубок слишком велика. По результатам расчета, если MXDA снижается на 50% до 1356 Н·м, результирующее главное напряжение по-прежнему превышает 41 МПа. Следовательно, максимальное значение MXDA в два раза превышает MXDT5 или 1900 Н·м.
F.4.3 Пример 1Б - единицы USC
F.4.3.1 Задача
Для консольного насоса с осевым входом (тип OH2) размеры и расположение патрубков аналогичны приведенным в таблице F.4. Прилагаемые нагрузки на патрубок приведены в таблице F.5. Задача - определить, выполняются ли условия, установленные в перечислениях a) - c) F.1.2.
Таблица F.4
Размеры в дюймах
Таблица F.5
F.4.3.2 Решение
F.4.3.2.1 Контроль соблюдения условия, указанного в перечислении a) F.1.2, выполняется следующим образом:
Для входного патрубка размером 10 дюймов имеем:
|FXSA/FXST5| = |+2900/1500| = 1,93 < 2,00;
|FYSA/FYST5| = |0/1200|= 0 < 2,00;
|FZSA/FZST5| = |-1990/1000| = 1,99 < 2,00;
|MXSA/MXST5| = |-1000/3700| = 0,27 < 2,00;
|MYSA/MYST5| = |-3700/1800| = 2,06 > 2,00;
|MZSA/MZST5| = |-5500/2800| = 1,96 < 2,00.
Поскольку величина MYSA превышает значение, установленное в таблице 5 (в системе единиц USC) более чем в два раза, то данная величина является неприемлемой. Предположим, что значение MYSA может быть снижено до -3599. Тогда:
|MYSA/MYST5| = |-3599/1800| = 1,999 < 2,00.
Для верхнего нагнетательного патрубка размером 8 дюймов имеем:
|FXDA/FXDT5| = |+1600/850| = 1,88 < 2,00;
|FYDA/FYDT5| = |-100/700| = 0,14 < 2,00;
|FZDA/FZDT5| = |+1950/1100| = 1,77 < 2,00;
|MXDA/MXDT5| = |+500/2600| = 0,19 < 2,00;
|MYDA/MYDT5| = |-2500/1300| = 1,93 < 2,00;
|MZDA/MZDT5| = |-3600/1900| = 1,89 < 2,00.
При условии, что значение MYSA может быть уменьшено до -3599, прилагаемые нагрузки, действующие на каждый патрубок трубопровода, удовлетворяют условию, указанному в перечислении a) F.1.2.
F.4.3.2.2 Контроль соблюдения условия, указанного в перечислении b) F.1.2, должен выполняться следующим образом:
Для всасывающего патрубка значения FRSA и MRSA определяют по методу извлечения квадратного корня из суммы квадратов:
FRSA = [(FXSA)2 + (FYSA)2 + (FZCA)2]0,5 = [(+2900)2 + (0)2 + (-1990)2]0,5 = 3517;
MRSA = [(MXSA)2 + (MYSA)2 + (MZSA)2]0,5 = [(-1000)2 + (-3599)2 + (-5500)2]0,5 = 6649.
С учетом уравнения (F.1):
FRSA/(1,5·FRST5) + MRSA/(1,5·MRST5) <= 2,
3517/(1,5·2200)+ 6649/(1,5·5000) <= 2,
1,95 < 2.
Для нагнетательного патрубка FRDA и MRDA определяют тем же методом, который используется для определения FRSA и MRSA:
FRDA = [(FXDA)2 + (FYDA)2 + (FZDA)2]0,5 = [(+1600)2 + (-100)2 + (+1950)2]0,5 = 2524,
MRDA = [(MXDA)2 + (MYDA)2 + (MZDA)2]0,5 = [(+500)2 + (-2500)2 + (-3600)2]0,5 = 4411.
С учетом уравнения (F.2):
FRDA/(1,5·FRDT5) + MRDA/(1,5·MRDT5) <= 2,
11229/(1,5·1560) + 4411/(1,5·3500) <= 2,
1,92 < 2.
Нагрузки, действующие на каждый патрубок, удовлетворяют соответствующему уравнению взаимодействия; таким образом, условие, указанное в перечислении b) F.1.2, выполняется.
F.4.3.2.3 Контроль соблюдения условия, указанного в перечислении c) F.1.2, должен выполняться следующим образом:
Для контроля данного условия векторы силы и момента переносятся в центр насоса и раскладываются на составляющие; FRCA определяют в соответствии с перечислением c) F.1.2:
FXCA = FXSA + FXDA;
FYCA = FYSA + FYDA;
FZCA = FZSA + FZDA;
FRCA = [(FXCA)2 + (FYCA)2 + (FZCA)2]0,5;
FXCA = (+2900) + (+1600) = +4500;
FYCA = (0) + (-100) = -100;
FZCA = (-1990) + (+1950) = -40;
FRCA = [(+4500)2 + (-100)2 + (-40)2]0,5 = 4501.
С учетом уравнения (F.3):
FRCA <1,5·(FRST5 + FRDT5),
4501 < 1,5·(2200 + 1560),
4501 < 5640.
MYCA определяется согласно перечислению c) F.1.2:
MYCA = MYSA + MYDA + [(FXSA)·(zS) + (FXDA)·(zD) - (FZSA)·(xS) - (FZDA)·(xD)]/12 = (-3599) + (-2500) + [(+2900)·(0,00) + ... + (+1600)·(+15) - (-1990)·(+10,5) - (+1950)·(0,00)]/12 = -2358.
С учетом уравнения (F.4) имеем:
|MYCA| < 2,0·(MYST5 + MYDT5),
|-2358| < 2,0·(1800 + 1300),
2358 < 6200.
MRCA определяется, как показано ниже (см. перечисление c) F.1.2):
MXCA = MXSA + MXDA - [(FYSA)·(zS) + (FYDA)·(zD) - (FZSA)·(yS) - (FZDA)·(yD)]/12;
MYCA = MYSA + MYDA + [(FXSA)·(zS) + (FXDA)·(zD) - (FZSA)·(xS) - (FZDA)·(xD)]/12;
MZCA = MZSA + MZDA - [(FXSA)·(yS) + (FXDA)·(yD) - (FYSA)·(xS) - (FYDA)·(xD)]/12;
MRCA = [(MXCA)2 + (MYCA)2 + (MZCA)2]0,5;
MXCA = (-1000) + (+500) - [(0)·(0,00) + (-100)·(+15,00) - (-1990)·(0,00) - (+1950)·(-12,25)]/12 = -2366.
MYCA = -2358 (см. предыдущие вычисления);
MZCA = (-5500) + (-3600) - [(+2900)·(0,00) + (+1600)·(-12,25) - (0)·(+10,50) - (-100)·(0,00)]/12 = -7467;
MRCA = [(-2366)2 + (-2358)2 + (-7467)2]0,5 = 8180.
С учетом уравнения (F.5) имеем:
MRCA < 1,5·(MRST5 + MRDT5),
8180 < 1,5·(5000 + 3500),
8180 < 12750.
Таким образом, все условия, указанные в перечислении c) F.1.2, соблюдены.
F.4.4 Пример 2Б - единицы USC
F.4.4.1 Задача
Для вертикального консольного насоса с патрубками в линию (тип OH3 или OH6), с размерами NPS 3 x NPS 4 x 7 дюймов, прописанные в предложении нагрузки на патрубки приведены в таблице F.6. Расчет показал, что FZSA, MZSA и MXDA более чем в два раза превышают значения, приведенные в таблице 5 (единицы USC). Как указано в F.2, эти составляющие нагрузки приемлемы при условии, что вычисленное главное напряжение составляет менее 5950 psi. Задача состоит в определении главного напряжения для всасывающего и нагнетательного патрубков.
Таблица F.6
F.4.4.2 Решение
F.4.4.2.1 Вычисления для всасывающего патрубка проводятся, как показано ниже:
Для трубы сортамента 40 с номинальным размером 4 дюйма, D0 = 4,500 дюйма Di = 4,026 дюйма. Поэтому:
D02 - Di2 = (4,500)2 - (4,026)2 = 4,04,
D04 - Di4 = (4,500)4 - (4,026)4 = 147,34,
[(FXSA)2 + (FZSA)2]0,5 = [(-500)2 + (+300)2]0,5 = 583,
[(MXSA)2 + (MZSA)2]0,5 = [(+100)2 + (+1000)2]0,5 = 1005.
Уравнение (F.10) используют для расчета продольной составляющей напряжения для всасывающего патрубка
Прилагаемая нагрузка FYSA, действующая на всасывающий патрубок, находится в отрицательной области оси Y и вызывает напряжение сжатия; поэтому используемое значение FYSA отрицательно.
![]() Уравнение (F.11) используется для расчета сдвигового напряжения патрубка линии всасывания
![]() Главное напряжение всасывающего патрубка
.Таким образом, величина нагрузок на всасывающий патрубок приемлема.
F.4.4.2.2 Расчеты для нагнетательного патрубка проводятся следующим образом:
Для трубы сортамента 40 с номинальным размером 3 дюйма, D0 = 3,500 дюйма и Di = 3,068 дюйма. Следовательно:
, ,[(FXDA)2 + (FZDA)2]0,5 = [(+300)2 + (+100)2]0,5 = 316,
[(MXDA)2 + (MZDA)2]0,5 = [(+2000)2 + (+100)2]0,5 = 2002.
Уравнение (F.10) используется для определения продольного напряжения нагнетательного патрубка
![]() Уравнение (F.11) служит для расчета сдвигового напряжения, действующего на нагнетательный патрубок,
![]() Главное напряжение для нагнетательного патрубка
.Таким образом, нагрузка на нагнетательный патрубок слишком велика. По результатам расчета, если MXDA снижается на 50% до 1000 фунт-силы на фут, то результирующее главное напряжение по-прежнему превышает 5950 psi. Следовательно, максимальное значение MXDA в два раза превышает MXDT5 или 1400 фунт-силы на фут.
(справочное)
РУКОВОДСТВО ПО ВЫБОРУ КЛАССА МАТЕРИАЛОВ
В таблице G.1 представлены общие рекомендации по выбору класса материалов для насосов, в том числе при их применении в технологических установках, трубопроводном транспорте и на погрузочно-разгрузочных терминалах жидких углеводородов. Для точного выбора материалов необходимо тщательное изучение условий эксплуатации каждого конкретного насоса.
Таблица G.1
(обязательное)
Представленный в таблице H.1 перечень классов материалов предназначен для выбора заказчиком (см. 6.12.1.2). Допускаются иные типы материалов внутри выбранного класса для отдельных деталей с одобрения заказчика.
Таблицы H.2, H.3 и H.4 могут быть использованы в качестве руководства в вопросе выбора материалов и нормативных документов на них. При использовании этих таблиц не следует полагать, что материал является полностью приемлемым без учета всех свойств перекачиваемой среды и условий эксплуатации. В таблице H.2 указаны примеры соответствующих материалов, которые могут рассматриваться как приемлемые. Для каждого из материалов указываются только принадлежность к той или иной системе стандартизации и его марка, но не указывается требуемое конечное состояние, как, например, уровень твердости. Эти материалы могут быть неравноценными для всех применений.
Таблица H.1 (обязательная)
Таблица H.2 (справочная)
Таблица H.3 (справочная)
Таблица H.4 (справочная)
(обязательное)
АНАЛИЗ ИЗГИБНЫХ КОЛЕБАНИЙ
I.1.1 Общие положения
Если необходимо провести анализ изгибных колебаний (см. 9.2.4.1), используемый метод анализа и критерии оценки результатов должны соответствовать требованиям I.1.2 - I.1.5. В таблице I.1 указан алгоритм определения необходимости анализа. Указанные методы анализа и критерии оценки результатов применимы для горизонтальных жидкостных турбомашин.
Таблица I.1
изгибных колебаний
Отчет по результатам анализа должен содержать следующую информацию:
a) первая, вторая и третья "сухие" критические частоты собственных колебаний ротора (см. 6.9.1.2).
Примечание 1 - Данные "сухие" (недемпфированные) критические частоты собственных колебаний используются как полезные реперные точки для последующего анализа собственных демпфированных частот.
Примечание 2 - Стандартной практикой является исследование различных вариантов сочетаний консолей, муфт и опор, чтобы получить их первые критические собственные частоты не менее чем на 20% выше максимальной возможной частоты возбуждения (рассчитанной по максимальной постоянной рабочей частоте вращения ротора), перед тем как начинать анализ поперечных колебаний ротора;
b) все демпфированные собственные частоты ротора в диапазоне от нуля до частоты, в 2,2 раза превышающей максимальную постоянную частоту вращения. Они должны вычисляться в диапазоне частот вращения от 25% до 125% от номинальной с учетом следующих моментов:
1) жесткость и демпфирование при следующих внутренних зазорах при предполагаемой температуре:
- номинальные зазоры с водой;
- номинальные зазоры с перекачиваемой жидкостью;
- увеличенные в 2 раза от номинальных зазоров с перекачиваемой жидкостью;
2) жесткость и демпфирование в лабиринтных уплотнениях вала;
3) жесткость и демпфирование в подшипниках. Влияние жесткости и демпфирования в подшипниках обычно мало по сравнению с влиянием внутренних зазоров; поэтому достаточно провести анализ подшипников при усредненных значениях зазоров в подшипниках и температуры масла;
4) масса и жесткость кронштейна подшипников;
5) инерция полумуфты насоса и половины проставки муфты.
Примечание - Несмотря на то, что демпфированные собственные частоты более высокого порядка могут быть близкими к частоте прохождения лопастей рабочего колеса, на практике редко встречаются проблемы с ротор-динамикой жидкостных турбомашин, вызванные этой близостью. Такое отсутствие проблем, по-видимому, связано со сложным режимом колебаний, сравнительно низкой энергией возбуждения и удовлетворительным демпфированием при высоких частотах.
c) значения или основа для определения коэффициентов жесткости и демпфирования, используемых в вычислениях.
Для номинальной и двойной величины рабочих зазоров зависимость коэффициента демпфирования от отношения собственной частоты изгибных колебаний fni и синхронизированной рабочей частоты frun должна находиться в пределах допустимого диапазона, как показано на рисунке I.1. Если это условие не может быть выполнено, то должен быть определен демпфированный отклик на дисбаланс согласно I.1.4.
Примечание - В жидкостных турбомашинах первая оценка динамических характеристик ротора основывается на зависимости демпфирования от отстройки частот, а не на зависимости коэффициента усиления от отстройки. Это обстоятельство объясняется двумя факторами. Во-первых, собственные частоты ротора возрастают с увеличением частоты вращения вследствие того, что перепад давления в направлении, перпендикулярном внутреннему зазору, также растет с увеличением частоты вращения. На диаграмме Кэмпбелла (см. рисунок I.2) это означает, что отстройка между рабочей частотой и собственной частотой меньше, чем отстройка между рабочей частотой и критическими частотами. Поскольку коэффициент усиления при меньшей отстройке частот не связан с синхронным возбуждением ротора, вызванным дисбалансом, то он может быть определен только путем приближенных вычислений, основанных на демпфировании. Во-вторых, используемое демпфирование позволяет установить минимальное значение отношения собственной частоты к рабочей частоте (fni/frun) в диапазоне от 0,8 до 0,4, тем самым предохраняя ротор от значимой субсинхронной вибрации.
При значениях не более 0,4 формула (I.2), устанавливающая приблизительную зависимость между
В жидкостных турбомашинах критические условия демпфирования определяются следующими параметрами:
, ,Fa <= 3,33.
Примечание 1 - Величины, соответствующие критическим условиям демпфирования в жидкостных турбомашинах, отличаются от величин, приведенных в стандартах API для газовых и паровых турбомашин. Эта разница объясняется успешным опытом эксплуатации жидкостных турбомашин, разработанных с использованием данных, приведенных в настоящем приложении.
Примечание 2 - Демпфирование при
за пределами диапазона fni/frun от 0,8 до 0,4 обеспечивается конструкцией и подтверждается опытом эксплуатации жидкостных турбомашин, показывающим, что конструкции, отвечающие данному требованию, не подвержены субсинхронной вибрации ротора.Если коэффициент демпфирования как функция отстройки частот для отдельной моды или нескольких мод колебаний является неприемлемым в соответствии с критериями рисунка I.1, то демпфированный отклик ротора на дисбаланс должен определяться для этой моды/этих мод с учетом следующих факторов:
- перекачиваемая среда;
- состояние зазоров (одинарные или двойные), приводящие к неприемлемой величине отстройки как функции демпфирования;
- общий дисбаланс, в четыре раза (4x) превышающий допустимое значение (см. 9.2.4.2.1), сосредоточенный в одной или нескольких точках и вызывающий возбуждение исследуемой моды/моды колебаний.
При каждом цикле компьютерной обработки должна быть исследована только одна мода колебаний.
Амплитуда смещения ("от пика до пика") колебаний несбалансированного ротора в точке/точках максимального смещения не должна превышать 35% величины диаметрального рабочего зазора в этой точке.
Примечание - В центробежных насосах типичный демпфированный отклик при дисбалансе не дает большую амплитуду смещения при резонансе, достаточную для определения соответствующего коэффициента усиления. Учитывая данное ограничение, оценка демпфированного отклика на дисбаланс должна ограничиваться в данном случае сравнением амплитуды смещения ротора с допустимой величиной зазора.
![]() X - отношение собственной частоты изгибных колебаний
и синхронизированной рабочей частоты, fni/frun;
Y - коэффициент демпфирования,
рабочий диапазон; 2 - недопустимый диапазон
от отношения собственной частоты изгибных колебаний
и синхронизированной рабочей частоты
![]() X - частота вращения вала насоса, об/мин; Y - частота, fn;
1 - минимальная отстройка для 1-й собственной частоты;
2 - минимальная отстройка для 2-й собственной частоты;
3 - критические частоты; 4 - вторая изгибная мода;
5 - первая изгибная мода; 6, 8 - линия резонансных частот
при номинальных зазорах; 7, 9 - линия резонансных частот
при двойных зазорах; 10 - линия "скорость - частота";
a - минимальная рабочая частота; b - максимальная
рабочая частота
I.2 Заводские испытания динамических характеристик ротора
I.2.1 Если оговорено в договоре, то динамические характеристики ротора должны контролироваться в процессе заводских испытаний. Фактический отклик ротора на дисбаланс должен быть основой для подтверждения правильности результатов анализа демпфированных изгибных колебаний. Этот отклик измеряется либо при работе с переменной частотой вращения в диапазоне от номинальной частоты вращения до 75% первой критической частоты вращения, либо при выбеге ротора при остановке насоса. Если демпфированный отклик на дисбаланс не был рассчитан при первоначальном анализе ротора (см. I.1.4), то этот отклик должен быть рассчитан с номинальными зазорами на воде перед производственными испытаниями. Дисбалансы, определенные при испытаниях, должны векторно складываться в фазе с остаточным дисбалансом в местах, установленных изготовителем (обычно на муфте или на разгрузочной втулке).
Примечание - Основной целью производственных испытаний ротор-динамики путем измерения отклика на дисбаланс является подтверждение существования критических частот (пиков вибрации) на расчетных частотах с учетом допуска или, если анализ прогнозирует сильно демпфированную критическую частоту, то подтверждение отсутствия пика вибрации вблизи расчетных частот с учетом допуска. Заводские испытания с использованием этого метода возможны только для насосов, которые имеют подшипники скольжения и поставляются как минимум с двумя датчиками смещения вала (проксиметрами) для каждого радиального подшипника.
I.2.2 Величина и расположение испытательного дисбаланса (испытательных дисбалансов) должны определяться путем калибровки чувствительности ротора к дисбалансу. Калибровка должна выполняться путем определения орбит вибрации для каждого подшипника, отфильтрованного по 1x-скорости ротора, во время двух опытных прогонов следующим образом:
b) с опытными неуравновешенными грузами, добавленными под углом 90 ° к максимальному смещению при прогоне [см. перечисление a)].
Величина испытательных дисбалансов должна быть такой, чтобы расчетное максимальное смещение вала, вызываемое результирующим общим дисбалансом (остаточный дисбаланс плюс испытательный дисбаланс), составляло от 150% до 200% максимального допустимого смещения, установленного в таблицах 8 или 9, в местах расположения датчиков подшипников. Но она не должна превышать максимальный допустимый дисбаланс ротора более чем в 8 раз.
I.2.3 В процессе испытаний частота вращения ротора, вибрационное смещение ротора и соответствующий фазовый угол, отфильтрованные по 1x-скорости ротора, должны измеряться и записываться.
I.2.4 Динамические характеристики ротора считаются проверенными, если выполняются следующие требования:
a) наблюдаемые критические частоты (отчетливый пик вибрации и соответствующий фазовый сдвиг) находятся в пределах плюс-минус 10% от расчетных значений;
b) измеренные амплитуды вибрации находятся в пределах 35% от расчетных значений.
Сильно демпфированные критические частоты могут не наблюдаться, поэтому отсутствие отклика ротора в области расчетной сильно демпфированной критической частоты является подтверждением корректности результатов анализа.
I.2.5 Если критерии приемки, установленные в I.2.4, не выполнены, то коэффициент жесткости, или коэффициент демпфирования, или и тот и другой, используемые в вычислениях собственных частот, должны корректироваться для согласования расчетных и измеренных результатов. Коэффициенты элементов одного типа, кольцевых зазоров с L/D < 0,15, кольцевых зазоров с L/D > 0,15, взаимодействия рабочих колес и подшипников должны корректироваться с использованием одного и того же поправочного коэффициента. После согласования такие же поправочные коэффициенты должны использоваться в вычислениях собственных частот и демпфирования для перекачиваемой жидкости, а отстройка критических частот ротора в зависимости от коэффициентов демпфирования должна быть перепроверена на приемлемость.
В отличие от коэффициентов, используемых при проведении анализа изгибных критических частот ротора, коэффициенты демпфирования в кольцевых зазорах характеризуются наибольшей погрешностью и поэтому обычно корректируются в первую очередь. Коэффициенты жесткости кольцевых зазоров обычно характеризуются малой погрешностью и должны корректироваться только на основе соответствующих проверенных данных. Корректировка коэффициентов подшипников требует отдельного обоснования, поскольку типичные значения для подшипников основываются на надежных эмпирических данных.
I.2.6 Существуют альтернативные методы определения динамических характеристик роторов. Например, для определения собственных частот ротора может использоваться возбуждение с переменной частотой при работе насоса с его рабочей частотой вращения. Использование альтернативных методов и интерпретация результатов должны согласовываться заказчиком и поставщиком.
I.3 Документация
Отчет по результатам анализа поперечных колебаний должен включать:
a) результаты начальных расчетов (см. 9.2.4.1.1);
b) основные данные по ротору, использованные при проведении анализа, которые могут служить базовой моделью;
c) диаграмму Кэмпбелла (см. рисунок I.2);
d) график зависимости коэффициента демпфирования от отстройки частоты;
e) моды колебаний при критической частоте (частотах), для которых определен демпфированный отклик на дисбаланс (см. I.1.4);
f) диаграмма (диаграммы) Боде, полученная на основе заводского контроля дисбаланса (см. I.2.3);
g) краткое описание корректировок аналитических расчетов с целью соответствия результатам заводских испытаний (см. I.2.5).
Данные согласно перечислениям e) - g) I.3 должны предоставляться только в случае, если документирование действий необходимо для анализа или оговорено договором.
(обязательное)
J.1 Общие положения
В настоящем приложении описывается процедура, которая должна использоваться для определения остаточного дисбаланса в роторах машин. Хотя некоторые модели балансировочных станков рассчитывают остаточный дисбаланс, их калибровка может оказаться неправильной. Единственным надежным методом определения остаточного дисбаланса является проведение испытаний ротора с известной величиной дисбаланса.
J.2 Термины и определения
J.2.1 остаточный дисбаланс: Величина дисбаланса ротора, остающаяся после балансировки.
Примечание - Если заказчик не требует иное, то остаточный дисбаланс выражается в г/мм (унциях на дюйм).
J.3 Максимально допустимый остаточный дисбаланс
J.3.1 Максимальный допустимый остаточный дисбаланс на каждую плоскость должен определяться по данным таблицы 19.
J.3.2 Если фактическая статическая нагрузка на каждый опорный подшипник вала неизвестна, то принимается условие, что общая масса ротора равномерно поддерживается подшипниками. Например, в случае двухопорного ротора массой 2700 кг (6000 фунтов) принимается, что на каждую опору будет действовать вес 1350 кг (3000 фунтов).
J.4 Контроль остаточного дисбаланса
J.4.1 Общие положения
J.4.1.1 Если показания балансировочного станка указывают, что ротор отбалансирован в пределах установленного допуска, то контроль остаточного дисбаланса должен проводиться до снятия ротора с балансировочного станка.
J.4.1.2 Для контроля остаточного дисбаланса известная пробная масса последовательно крепится к ротору в 6 (или в 12, если так определено заказчиком) равномерно разнесенных положениях на одном и том же радиальном расстоянии. Контроль выполняется в каждой плоскости коррекции, и полученные показания наносятся на график с использованием процедуры, установленной в J.4.2.
J.4.2.1 Необходимо выбирать пробную массу и радиус ее установки таким образом, чтобы получить значение остаточного дисбаланса в диапазоне между однократной и удвоенной величиной максимально допустимого остаточного дисбаланса. Т.е. если Umax составляет, например, 1440 г·мм (2 oz·in), то пробный вес должен вызвать дисбаланс величиной от 1440 г·мм до 2880 г·мм (от 2 oz·in до 4 oz·in).
J.4.2.2 Начиная с последней известной "тяжелой точки" в каждой плоскости коррекции следует разметить установленное количество радиальных положений (6 или 12) по периметру ротора, равноотстоящих друг от друга на 60° или 30°. Установить первую пробную массу на последнюю известную "тяжелую точку" в одной плоскости. Если ротор был сбалансирован очень точно и последнюю "тяжелую точку" невозможно определить, то следует поставить пробную массу в одно из размеченных радиальных положений.
J.4.2.3 Для контроля корректности выбора пробной массы следует включить балансировочный станок и снять показание измерительного прибора. Если это показание соответствует верхнему предельному значению диапазона измерительного прибора, то необходимо использовать меньшую пробную массу. Незначительное показание измерительного прибора или его отсутствие указывает на то, что либо ротор был неправильно сбалансирован, либо балансировочный станок не обладает достаточной чувствительностью, либо он неисправен (например, вышел из строя датчик). В зависимости от ошибки корректировку следует проводить перед началом контроля остаточного дисбаланса.
J.4.2.4 Поочередно следует поместить пробную массу на каждое равноотстоящее положение и записать величину дисбаланса, считываемую с измерительного прибора для каждого такого положения. Для контроля повторить измерения для начального положения. Все замеры должны выполняться на балансировочном станке с одним диапазоном чувствительности.
J.4.2.5 Следует внести показания в рабочий бланк для определения остаточного дисбаланса и вычислить величину остаточного дисбаланса (см. рисунки J.1 и J.2). Максимальное показание измерительного прибора имеет место, когда пробная масса помещается в "тяжелую точку" ротора; минимальное показание имеет место, когда пробная масса помещается в точку, противоположную "тяжелой точке". Таким образом, внесенные показания должны образовывать кривую, близкую к окружности (см. рисунки J.3 и J.4). Среднеарифметическое значение от максимального и минимального показаний измерительного прибора определяет воздействие пробной массы. Расстояние центра окружности от начала полярной диаграммы определяет остаточный дисбаланс в этой плоскости.
![]() Полярная диаграмма
Пример заполнения
![]() Полярная диаграмма. Пример оптимально построенной окружности
для определения остаточного дисбаланса
J.4.2.6 Следует повторить действия, описанные в J.4.2.1 - J.4.2.5, для каждой плоскости балансировки. Если установленное значение максимального допустимого остаточного дисбаланса было превышено в любой плоскости балансировки, ротор необходимо сбалансировать более точно, а затем провести новый замер. Если коррекция проводилась в нескольких плоскостях балансировки, то контроль остаточного дисбаланса должен быть повторно проведен во всех плоскостях.
J.4.2.7 Для роторов, проходящих поэтапную балансировку в ходе сборки, контроль остаточного дисбаланса должен проводиться после установки и балансировки первой детали ротора, а также, как минимум, по завершении балансировки всего ротора.
Примечание - Такая процедура позволяет сэкономить время и не производить необязательное удаление материала с деталей ротора при попытке балансировки многокомпонентного ротора.
(справочное)
ЖЕСТКОСТЬ ВАЛА И РЕСУРС СИСТЕМЫ ПОДШИПНИКОВ
Подраздел K.1 содержит описание стандартного метода расчета индекса жесткости вала консольного насоса. Если оговорено в договоре (см. 9.1.1.3), то индекс жесткости вала насоса должен быть рассчитан поставщиком в соответствии с указаниями данного подраздела и указан в листе технических данных насоса.
Конструктивные и эксплуатационные требования к роторам консольных насосов установлены в нескольких разделах настоящего стандарта. Данный подраздел содержит перечень этих требований, а также стандартную методику расчета индекса жесткости вала, которую можно использовать при оценке параметров жесткости, а также при сравнении жесткости различных валов.
Для вала с двумя диаметрами: D1 - диаметром под уплотнительной втулкой и D2 - диаметром между подшипниками, согласно рисунку K.1 жесткость вала обратно пропорциональна характеристике, называемой "индекс жесткости вала", SFI или ISF, расчет которой выполняется по формуле (K.1):
где L1 - вылет консоли (от центральной линии рабочего колеса, перпендикулярной его оси вращения, до переднего опорного подшипника);
L2 - расстояние между подшипниками.
![]() 1 - упрощенный вал; 2 - радиальная нагрузка на рабочее
колесо; 3 - прогиб вала; 4 - сторона вала под рабочим
колесом; 5 - опора (подшипник); 6 - консоль;
<a> - величина прогиба пропорциональна нагрузке,
с коэффициентом:
![]() В конструкциях роторов, типичных для насосов, применяемых в нефтепереработке, с D2 > D1 и L2 < L1, второе слагаемое в формуле (K.1) обычно дает лишь около 20% от общего значения ISF, поэтому обычной практикой является определение жесткости вала консольного насоса при помощи упрощенной формулы:
Упрощенный расчет ISF по формуле (K.2) широко использовался на практике для насосов для нефтепереработки в 1970-х и 80-х годах для сравнительного анализа жесткости роторов консольных насосов и выбора коэффициента эксплуатационных затрат при сравнении стоимости насосов разной конструкции. Коэффициент ISF с некоторым весом (обычно 1,2) умножали на минимальную цену насосов, предназначенных для данного применения. Эта практика привела к разработке роторов с
жесткостью, обеспечивающих межремонтную наработку (MTBR), а позднее, в 1990-х годах, позволила уменьшить протечки через торцевые уплотнения вала, особенно для летучих органических соединений (VOC). Поскольку такие сравнения выполнялись для насосов на конкретное применение, сравнивались насосы аналогичных размеров. Следовательно, для разработки общих рекомендаций для выбора величины ISF необходимо установить общую зависимость между ISF и размером насоса.Кронштейны подшипников консольных насосов для нефтепереработки разрабатываются сериями типоразмеров. В связи с этим вал для каждого типоразмера кронштейна конструируется на основе определенного значения крутящего момента, массы рабочего колеса и радиальной нагрузки (статической и динамической), для максимальных размеров и рабочих параметров проточной части насоса, для работы с которой предназначен кронштейн. Масса рабочего колеса важна при проектировании ротора для выполнения требования, чтобы первая "сухая" критическая частота вращения ротора составляла >= 120% от максимальной постоянной рабочей частоты вращения насоса (см. 6.9.1.2). Кроме того, необходимо выполнить требование, чтобы смещение рабочих поверхностей торцевых уплотнений из-за прогиба вала вследствие действия радиальных сил не превышало 50 мкм (0,002 дюйма) (см. 6.9.1.3).
Действующие на вал нагрузки зависят от размеров рабочего колеса, от напора, подачи и частоты вращения ротора насоса. Это позволяет определить "размерный" коэффициент Kt по формуле:
Kt = (Q·H)/N, (K.3)
где Q - подача в точке максимального КПД (BEP), при максимальном диаметре рабочего колеса;
H - напор;
N - частота вращения.
Этот размерный коэффициент имеет связь с крутящим моментом. График двойной логарифмической зависимости ISF от Kt для консольных насосов различных конструкций в диапазоне от 25 до 35000 кВт (от 35 л.с. до 500000 л.с.), максимальные значения на котором соответствуют большим турбонасосам, показывает, что данные, относящиеся к насосам современных конструкций, укладываются в прямолинейную зависимость (см. рисунки K.2 и K.3). Линия аппроксимации начиная со стороны максимальных значений также показана на этом графике.
![]() насосов от размерного фактора (в системе единиц СИ)
![]() насосов от размерного фактора (в системе единиц USC)
Линию аппроксимации рассчитывают по формуле (K.4) для системы СИ и по формуле (K.5) для системы единиц USC.
Формулы (K.4) и (K.5) применимы для насосов для нефтепереработки, роторы которых, при предельных размерах каждого кронштейна, по имеющимся сведениям, удовлетворяют требованиям по статическим прогибам и динамическим параметрам, установленным в настоящем стандарте, при номинальной частоте вращения ротора до 3600 об/мин. Конструкции проточных частей всех насосов с напорным патрубком диаметром 100 мм (4 дюйма) и более обычно имеют двойные спиральные отводы. В некоторых случаях указанные конструкции могут иметь ограничения по частоте вращения до 3000 об/мин.
Рисунки K.2 и K.3 или формулы (K.4) и (K.5) могут использоваться для выполнения предварительной оценки жесткости ротора консольного насоса конкретной конструкции или ряда насосов аналогичной конструкции, предназначенных для конкретной области применения. Конструкция консольного насоса, у которого ISF превышает расчетное или полученное по диаграмме значение больше, чем в 1,2, нуждается в обосновании своей целесообразности. Такое обоснование должно быть предоставлено поставщиком.
В подразделе K.2 представлен метод расчета срока службы систем подшипников. Если оговорено в договоре, то этот расчет должен быть предоставлен (см. 6.10.1.6).
Расчетный срок службы системы подшипников насоса должен составлять как минимум 25000 ч непрерывной эксплуатации при расчетных условиях и не менее чем 16000 ч работы при максимальной радиальной и осевой нагрузке и номинальной частоте вращения ротора. В данном подразделе приведено более подробное разъяснение этих требований.
Согласно требованиям настоящего стандарта насос должен быть рассчитан на 20-летний срок службы и на 3 года непрерывной эксплуатации. Таким образом, необходимо, чтобы вся система подшипников, а не только каждый из них по отдельности, имела расчетный минимальный срок эксплуатации 3 года. Это условие обычно выполняется, и данные большинства заказчиков свидетельствуют о том, что срок службы подшипников не является "узким местом", ограничивающим период эксплуатации насоса. Однако в случаях, когда ресурс подшипников представляет проблему, ее решение обычно следует искать в системе смазки.
Международные стандарты требуют расчетный срок службы каждого отдельного подшипника L10h не менее 25000 ч при непрерывной эксплуатации в номинальных условиях и не менее 16000 ч при максимально допустимых радиальных и аксиальных нагрузках и номинальной частоте вращения ротора. Номинальный срок службы системы L10h,sys, вычисляют по формуле (K.6):
+ (1/L10hN)3/2]-2/3, (K.6)
где L10hA - базовый расчетный срок службы L10h подшипника A согласно ГОСТ 18855 (ИСО 281);
L10hB - базовый расчетный срок службы L10h подшипника B согласно ГОСТ 18855 (ИСО 281);
L10hN - базовый расчетный срок службы L10h подшипника N согласно ГОСТ 18855 (ИСО 281).
Пример 1 - Если известно, что в насосе имеются два подшипника с равным расчетным сроком службы L10h, а срок службы этой системы подшипников L10h,sys составляет 25000 ч, тогда по формуле (К.6) можно определить, что срок службы каждого индивидуального подшипника L10h должен составлять около 37500 ч. Следует отметить, что поскольку подшипники качения изготавливаются по стандартным размерам, маловероятно, что какой-либо конкретный насос будет иметь расчетный срок службы L10h, точно равняющийся 37500 ч для обоих подшипников системы.
Пример 2 - Если один из двух подшипников системы имеет расчетный срок службы L10h, равный 100000 ч (что встречается на практике), то для получения срока службы системы подшипников L10h,sys = 25000 ч необходимо, чтобы расчетный срок службы L10 другого подшипника системы составлял лишь 25700 ч.
Насосы типов OH2, OH3 и в меньшей степени BB1, BB2 и BB3 не являются в полной мере "инжиниринговыми насосами", т.е. не каждая их деталь изготовлена уникальной по индивидуальным требованиям заказчика. Они в большей степени относятся к категории "проектных серий насосов", т.е. насосов, собираемых из серийных узлов и компонентов, заранее разработанных в соответствии с требованиями настоящего стандарта и в рамках определенного заданного диапазона рабочих условий, характерных для конкретной области применения. Это особенно справедливо в отношении двухопорных насосов (классы BB), у которых различные проточные части могут быть установлены в один и тот же корпус с несколькими стандартными вариантами исполнений уплотнительных камер и кронштейнов подшипников. Такие насосы, спроектированные по типу "сборного конструктора", могут в дальнейшем модифицироваться в соответствии с конкретными требованиями заказчика или конкретными условиями работы. При конструировании серии таких насосов поставщик должен определить для себя ряд внешних условий, в рамках которых он намеревается реализовывать данные серийные насосы. Такие условия могут меняться в зависимости от опыта поставщика или диапазона рабочих условий, задаваемых заказчиком. Этот заданный диапазон условий эксплуатации может быть выбран так, чтобы закрыть до 98% всех применений в технологических процессах нефтепереработки, на которые такие насосы поставлялись за последние 10 лет.
После определения диапазона условий эксплуатации поставщик выбирает ряд типоразмеров кронштейнов подшипников. Большинство поставщиков ограничиваются выбором 3 - 4 типоразмеров кронштейнов подшипников для одной серии насосов. Затем поставщик сопоставляет выбранные типоразмеры кронштейнов подшипников с имеющимися у него проточными частями насосов (т.н. "гидравликами") или с теми гидравликами, которые он хотел бы использовать. Каждому кронштейну подшипников выбирается в соответствие определенный набор гидравлик. Из этого набора существует одна гидравлика, которая создает максимальную нагрузку на подшипники и кронштейн. Но для всего выбранного набора гидравлик необходимо, чтобы минимальный срок службы системы подшипников отвечал требованиям настоящего стандарта. Вместе с тем существует вероятность создания рабочих условий (например, высокое давление на приеме насоса, низкая рабочая частота вращения ротора, работа за пределами предпочтительных или допустимых рабочих зон), при которых насос не будет отвечать всем требованиям настоящего стандарта. При таких условиях у поставщика есть несколько возможностей обеспечить соответствие насоса всем требованиям, а именно: изменение конструкции насоса, ограничение рабочего диапазона насоса, согласование с заказчиком вопроса о некотором снижении срока службы системы подшипников с целью снижения стоимости системы или улучшения ее рабочих характеристик. Такие меры могут быть эффективными в случае, если рабочие условия предполагают значительный разброс значений нагрузок на подшипники, что не позволяет обеспечить оптимальную работу подшипников во всех режимах.
Для всех гидравлик выбранного набора, кроме гидравлики, создающей максимальную нагрузку, подшипники будут нагружены меньше. Расчет срока службы подшипника L10h как функции приложенной нагрузки определяется по формуле (K.7), которая соответствует формуле (4) (ГОСТ 18855-2013):
где Cr - расчетная динамическая нагрузка на подшипник;
Pr - эквивалентная динамическая нагрузка;
X - коэффициент, равный 3 для шариковых подшипников и 10/3 для роликовых подшипников.
Методы определения нагрузок на подшипники насосов приведены в стандартах Гидравлического Института.
Анализируя формулу (K.6), можно заметить, что для данного подшипника при заданной нагрузке 16% снижение приложенной нагрузки приводит к увеличению срока службы подшипника примерно на 37%. Это означает, что расчетный срок службы системы подшипников для всей серии насосов с данным типоразмером кронштейна подшипников значительно превысит требования к сроку службы, установленные настоящим стандартом, поскольку этот кронштейн был рассчитан на максимальные нагрузки, создаваемые лишь одной гидравликой из этой серии, с максимальными параметрами. Далее, для кронштейна подшипников, рассчитанного на максимальную нагрузку, срок службы системы подшипников также повышается, если уменьшается диаметр рабочего колеса, если плотность перекачиваемой среды уменьшается или если давление на всасывании ниже максимального значения, на которое была рассчитана система подшипников. Кроме того, поскольку система подшипников всегда выбирается с запасом по несущей способности исходя из максимальной расчетной нагрузки, расчетный срок службы еще возрастает. Вышеизложенное объясняет, почему соблюдение исторически установленного требования к сроку службы отдельных подшипников (L10h = 25000 ч наработки) не представляло проблемы, когда требовалось обеспечить общий срок службы всей системы подшипников L10h,sys также 25000 ч.
Отмечается, что в насосах, соответствующих настоящему стандарту, обычно используются подшипники большего размера и с существенно более высокой несущей способностью, чем в насосах общепромышленного применения. Применение подшипников качения ограничивается их размером и частотой вращения. На практике установлено, что с увеличением размера подшипники качения, работающие в насосах с двухполюсными электродвигателями (на частотах вращения ротора 3000 и 3600 об/мин), склонны к перегреву, и их рабочая температура может превысить максимальную допустимую согласно настоящему стандарту. В связи с этим поставщики обычно ограничивают размер подшипников качения с угловым контактом типоразмерами 7315 или 7316 при работе насоса с двухполюсными электродвигателями. Это соответствует диаметрам валов 75 и 80 мм, соответственно.
В то время, как перегрев при высоких нагрузках отрицательно сказывается на сроке службы и состоянии смазки подшипников, наиболее проблемным моментом для малонагруженных подшипников является проскальзывание шариков. Если поставщик насоса для каждого типоразмера кронштейна подшипников использует переразмеренные подшипники, необходимо, чтобы он выставил ограничение по минимальным нагрузкам, достаточным для минимизации проскальзывания шариков. Это обстоятельство приводит к необходимости введения дополнительных типоразмеров кронштейнов подшипников, что снижает серийность изготовления и взаимозаменяемость деталей.
Проблема обеспечения срока службы системы подшипников является эксплуатационным ограничением для насосов "типовой" конструкции.
(справочное)
L.1 Общие положения
На рисунке L.1 показан пример формы карты контроля передачи документации. Более подробное описание пунктов, обозначенных в списке буквами (a, b, c и т.д.), приведено в L.2.1 (для насосов) и в L.2.2 (для электродвигателей).
![]() --------------------------------
<1> Данная графа приведена в качестве примера, здесь может использоваться номер опросного листа и/или договора и/или любой другой вариант, позволяющий точно идентифицировать поставку.
<2> Включенные в предложение документы не обязаны быть утвержденными или соответствовать использованным при производстве, за исключением тех, которые относятся к стандартизованным.
<3> Необходимые документы отмечаются заказчиком (или поставщиком на основании соответствующих требований заказчика) любым удобным знаком, например "X" или
<4> Заказчик (или поставщик на основании соответствующих требований заказчика) должен указать во второй и третьей колонках желаемые сроки получения необходимых ему документов в следующем рекомендуемом формате:
- число недель до момента отгрузки или - число недель после получения твердого заказа, или - число недель после получения поставщиком от заказчика согласованных им чертежей (применимо только для третьей колонки).<5> Как правило, стадия рассмотрения применяется для многоступенчатых насосных агрегатов, соответственно в этом случае участник закупки (поставщик) должен также внести в колонки справа планируемые сроки предоставления затребованных заказчиком документов по каждому пункту (строке).
<6> Вариант для одноступенчатых насосных агрегатов, так как для них, как правило, стадия рассмотрения не применяется, а вся требуемая информация приводится в руководстве по эксплуатации.
![]() передачи документации
Примечание 1 - Заказчик должен указать адрес, на который должны быть отправлены документы.
Примечание 2 - Во всей документации должны быть отражены название проекта, номер заказа (договора) и номер позиции, а также местоположение объекта и название агрегата.
Примечание 3 - Карта контроля должна быть подписана уполномоченным представителем поставщика (с указанием наименования поставщика, Ф.И.О. представителя и даты подписания).
L.2 Описание
a) утвержденный чертеж общего вида с указанием следующего:
1) DN, PN и положения всех соединений заказчика;
2) предварительных значений общей и транспортируемой масс;
3) габаритных размеров, минимальных расстояний вокруг агрегата, необходимых для его обслуживания и ремонта;
4) высоты расположения оси вала;
5) размеров элементов рамы (опорной плиты) (если поставляется) с указанием диаметров, количества и расположения болтовых отверстий и толщин секций, через которые проходят болты;
6) описания требований к заливке рамы;
7) сил и моментов, действующих на всасывающий и нагнетательный патрубки;
8) центра тяжести и точек крепления подъемных строп;
9) расстояния между концами валов насоса и привода и данных по центровке;
10) направления вращения;
11) мер предосторожностей по применению в зимних условиях или условиях тропиков; мер по ослаблению шумового давления (если требуются);
b) чертежи в разрезе и перечни материалов;
c) чертеж уплотнения вала и перечень материалов;
d) чертеж соединительной муфты и перечень материалов, включая допуски на несоосность, а также описание конструкции ограждения муфты;
e) чертеж основной и вспомогательной уплотнительной системы и перечень материалов, включая описание уплотнительной жидкости, ее расход и давление в системе, размеры труб, клапанов, дросселирующих шайб, описание измерительных приборов системы;
f) схема охлаждения или обогрева и перечень материалов, включая описание охлаждающей или нагревающей жидкости, ее расход и давление, размеры труб, клапанов, дросселирующих шайб, описание измерительных приборов системы;
g) схема подачи смазочного масла и перечень материалов, включая:
1) расход масла, температуру и давление в каждой точке подачи смазки;
2) настройки регулировок, уставки аварийной сигнализации и блокировки (давление и рекомендуемые температуры);
3) полные напорные нагрузки;
4) требования к расходным материалам, включая электроснабжение, воду и воздух;
5) размеры труб, клапанов, дросселирующих шайб;
6) схемы измерительных приборов, защитных устройств и регуляторов, а также схемы подключения;
h) компоновочный чертеж маслосистемы, включая основные размеры, условное давление элементов и местоположение всех соединений заказчика;
i) техническая документация на компоненты маслосистемы, в том числе:
1) на маслонасосы и их приводы;
2) теплообменники, фильтры и баки;
3) измерительные приборы;
4) запасные части, в том числе рекомендации по их применению;
j) схемы электрооборудования и измерительных приборов, схемы проводки и перечень материалов, включая:
1) уставки сигнализации и блокировки по вибрации;
2) уставки сигнализации и блокировки по температуре подшипников;
3) уставки сигнализации и блокировки по температуре смазочного масла;
4) электрические схемы по приводу;
5) уставки сигнализации и блокировки по осевому смещению ротора (при наличии данного контроля);
6) уставки сигнализации и блокировки по количеству утечек перекачиваемой среды через уплотнение насоса (при наличии данного контроля);
k) чертеж размещения электрооборудования и измерительных приборов и перечень соединений;
l) рабочая характеристика;
m) результаты анализа вибрационного состояния;
n) результаты анализа демпфированного отклика на дисбаланс;
o) результаты анализа изгибных критических частот. Отчеты по анализу в требуемом количестве должны быть предоставлены не позднее 3 месяцев с даты заказа. Отчеты должны соответствовать I.1.2 и I.1.3;
p) результаты анализа крутильных критических частот. Отчеты по анализу в требуемом количестве должны быть предоставлены не позднее 3 месяцев с даты заказа. Отчеты должны соответствовать 6.9.2.10;
q) утвержденные данные гидравлических испытаний;
r) сертификаты на материалы: физические и химические характеристики от поставщика, входящие в заводские отчеты (или сертификаты) для деталей, работающих под давлением, рабочих колес и валов;
s) отчеты по выполнению работ, включая обоснование причин любых задержек. Отчеты должны включать графики выполнения конструкторских работ, закупки, изготовления и испытаний всех основных компонентов. Запланированные и фактические даты, а также процент выполнения работ должны указываться для каждого промежуточного этапа графика;
t) процедуры сварки;
u) результаты испытаний на стенде изготовителя: утвержденный протокол стендовых испытаний, в том числе с первичными регистрируемыми при испытаниях показателями. Утвержденные протоколы должны предоставляться заказчику до отгрузки. Поставщик должен хранить протоколы не менее 20 лет после отгрузки;
v) опциональные испытания и отчеты по ним, включая: определение требуемого кавитационного запаса (NPSH3), испытания агрегата в сборе, замеры уровня шума, испытания вспомогательного оборудования, испытания на резонанс корпуса подшипника, а также другие испытания, согласованные между заказчиком и поставщиком;
w) утвержденные результаты балансировки ротора многоступенчатого насоса;
x) контроль остаточного дисбаланса ротора;
y) механические и электрические биения ротора в случае установки в насосе бесконтактных датчиков вибрации (проксиметров);
z) опросные листы для этапов: предложение (ТКП), договор и в составе поставочной документации;
aa) данные по шуму;
bb) карта замеров рабочих зазоров;
cc) руководства, в которых описываются процедуры установки, эксплуатации и технического обслуживания; каждое руководство должно включать как минимум следующие разделы:
1) Раздел 1. Хранение и монтаж:
I) требования к хранению;
II) задание на фундамент;
III) требования к заливке рамы;
IV) монтаж оборудования, процедуры сборки, массы компонентов и схемы строповки;
V) требования к центровке агрегата;
VI) рекомендации по обустройству трубной обвязки;
VII) монтажный чертеж всего агрегата, включающий расположение, вылет и диаметр анкерных болтов, а также предъявляемые к ним требования;
VIII) минимальные расстояния вокруг агрегата, необходимые для его обслуживания и ремонта;
2) Раздел 2. Эксплуатация:
I) пуск, включая подготовку и проведение контрольных операций перед пуском;
II) требования к нормальной эксплуатации;
III) рекомендуемые смазочные масла.
3) Раздел 3. Инструкции по разборке и сборке:
I) корпуса насоса для выемки/установки ротора насоса;
II) опорных подшипников;
III) упорных подшипников (включая зазоры и предварительный натяг в подшипниках качения);
IV) уплотнений;
V) разгрузочных втулок (если имеются);
VI) данные по допустимому износу рабочих зазоров;
VII) данные по посадкам и рабочим зазорам для ремонта;
VIII) стандартные операции технического обслуживания и рекомендуемая периодичность их проведения.
4) Раздел 4. Рабочие характеристики, включая: подачу, дифференциальный напор, требуемый кавитационный запас на воде (NPSH3), потребляемую мощность как функцию подачи - для всех рабочих режимов, указанных в опросных листах.
5) Раздел 5. Данные по вибрации:
I) данные по анализу вибрации;
II) данные по анализу изгибных критических частот;
III) данные по анализу крутильных критических частот.
6) Раздел 6. Индивидуальные данные поставляемого насоса (агрегата):
I) техническая спецификация.
Примечание - Как правило, техническая спецификация имеет идентичный или близкий к опросному листу формат, который полностью заполняется поставщиком с внесением в него фактических показателей, например фактические напор, мощность и пр., полученные в требуемой точке при испытаниях и т.д.;
II) карта замеров рабочих зазоров;
III) протокол балансировки ротора (для многоступенчатых насосов);
IV) данные по шуму;
V) рабочие характеристики.
7) Раздел 7. Чертежи и схемы:
I) утвержденный чертеж общего вида с указанием габаритных размеров и перечнем присоединений;
II) чертеж в разрезе и перечень материалов;
III) чертеж уплотнения вала и перечень материалов;
IV) чертеж размещения маслосистемы и перечень присоединений;
V) чертежи и спецификации компонентов маслосистемы, а также перечни материалов;
VI) электрические схемы, в том числе с измерительными приборами, схемы подключений и перечни материалов;
VII) компоновочный чертеж размещения электрооборудования и измерительных приборов и перечень присоединений;
VIII) чертеж муфты в сборе и перечень материалов;
IX) чертеж основных и вспомогательных элементов уплотнительной системы (бачков уплотнительной жидкости, теплообменников и т.д.) и перечень материалов;
X) схема трубной обвязки основных и вспомогательных элементов уплотнительной системы, включая измерительные приборы, данные для монтажа и перечень присоединений;
XI) схема охлаждения и обогрева и перечень материалов;
XII) схема трубной обвязки охлаждения или обогрева, включая измерительные приборы, руководство по монтажу и перечень присоединений;
dd) рекомендации по запасным частям и их прейскурант;
ee) процедуры консервации, упаковки и отгрузки;
ff) информация по обеспечению безопасности материалов.
a) Утвержденный чертеж общего вида с указанием размеров привода и всего вспомогательного оборудования, включая следующие позиции:
1) размеры, положение и назначение всех присоединений заказчика, включая кабели, измерительные приборы, любую подведенную трубную обвязку;
2) PN или класс давления и тип всех фланцевых соединений;
3) размеры и положение отверстий под анкерные болты, а также толщина секций, через которые должны проходить болты;
4) название и полная масса каждой монтажной единицы оборудования (привода и вспомогательного оборудования) с выделением наиболее тяжелого компонента, схемы распределения нагрузок;
5) габаритные размеры, а также необходимая для свободного монтажа/демонтажа образмеренная зона вокруг привода, места расположения подъемных проушин;
6) высота оси вала;
7) размеры хвостовика вала с допусками;
8) направление вращения;
b) чертеж привода в разрезе, с указанием осевого смещения ротора, и перечень материалов;
c) опросные листы для этапов: предложение (ТКП), договор и в составе поставочной документации;
d) данные по шуму;
1) для электродвигателей мощностью 150 кВт и меньше:
I) КПД и коэффициент мощности при 50%-ной, 75%-ной и 100%-ной нагрузке;
II) графическая характеристика зависимости крутящего момента от частоты вращения;
2) для электродвигателей мощностью более 150 кВт должны быть предоставлены утвержденные протоколы по всем проведенным испытаниям и рабочие характеристики, включая:
I) графическую характеристику нагрева в виде функции от силы тока и времени;
II) графическую характеристику зависимости крутящего момента от частоты вращения ротора при 70%, 80%, 90% и 100% от номинального напряжения;
III) графические характеристики КПД и коэффициента мощности в диапазоне от нуля до максимальной мощности с учетом сервис-фактора электродвигателя;
IV) графические характеристики силы тока от нагрузки в диапазоне от нуля до максимальной мощности с учетом сервис-фактора электродвигателя;
V) графические характеристики силы тока от частоты в диапазоне от 0% до 100% от номинальной частоты вращения ротора;
f) утвержденные чертежи вспомогательных систем, включая схемы электрических соединений, для каждой поставляемой вспомогательной системы; на чертежах должна быть четко обозначена граница между зоной поставки поставщика и зоной ответных коммуникаций заказчика или других поставщиков;
g) руководства, в которых должны быть описаны процедуры монтажа, эксплуатации и технического обслуживания приводов; каждое руководство должно включать как минимум следующие разделы:
1) Раздел 1. Хранение и монтаж:
I) хранение;
II) монтаж оборудования, в том числе процедуры сборки, массы компонентов и схемы строповки;
III) монтажный чертеж привода, включая положения анкерных болтов;
IV) минимальные расстояния вокруг привода, необходимые для его обслуживания и ремонта;
2) Раздел 2. Эксплуатация:
I) пуск, включая подготовку и проведение контрольных операций перед пуском;
II) процедура нормальной остановки;
III) эксплуатационные ограничения, включая число последовательных пусков;
IV) рекомендации по смазке.
3) Раздел 3. Инструкции по разборке и сборке:
I) статора электродвигателя для выемки/установки ротора привода;
II) опорных подшипников;
III) уплотнений;
IV) стандартные операции технического обслуживания и рекомендуемая периодичность их проведения.
4) Раздел 4. Данные по рабочим характеристикам, требуемые в перечислении e) L.2.2.
5) Раздел 5. Техническая спецификация:
I) техническая спецификация с фактическими параметрами поставляемого привода;
II) данные по шуму;
6) Раздел 6. Чертежи:
I) утвержденный чертеж общего вида с указанием размеров привода и всего вспомогательного оборудования, с перечнем присоединений;
II) чертеж привода в разрезе и перечень материалов;
h) рекомендации по запасным частям и прейскурант на них;
i) информация по обеспечению безопасности материалов.
(справочное)
На рисунке M.1 приведена форма представления сводных результатов параметрических испытаний. Рисунки M.2, M.3 и M.4 показывают рекомендуемую форму графического представления испытательных характеристик насоса в единицах СИ, СИ с регулируемым приводом и USC, соответственно.
сводных результатов испытаний
Примечание - Масштаб шкал и значение требуемой рабочей точки (подача, напор, NPSH3, мощность) приведены только для примера. Треугольными метками отмечена требуемая рабочая точка (normal point), а косыми чертами номинальная рабочая точка (rated point).
графических характеристик (единицы СИ)
Примечание - При поставке насоса с регулируемым приводом по требованию заказчика также необходимо приводить границы рабочего поля и напорные характеристики для тех частот вращения ротора насоса, на которых обеспечиваются требуемые заказчиком дополнительные режимы работы с их нанесением на характеристику (в примере - дополнительная метка на 1158 мин-1).
испытательных графических характеристик насоса
с регулируемым приводом (единицы СИ)
Примечание - Масштаб шкал и значение требуемой рабочей точки (подача, напор, NPSH3, мощность) приведены только для примера.
графических характеристик (единицы USC)
(справочное)
N.1 Опросные листы на насосы
Рекомендуемые формы опросных листов на насосы для использования заказчиком и поставщиком приведены в приложении ДА. Эти опросные листы также существуют в формате электронных таблиц.
Обмен опросными листами может осуществляться как на бумажных носителях, так и в электронном виде.
N.2 Электронный обмен данными (EDE)
Передача опросных листов в электронном виде является предпочтительной по сравнению с передачей на бумажных носителях, если заказчик и поставщик насоса используют информационные системы для обработки цифровой информации. Прямой обмен электронными данными возможен, если в информационных системах заказчика и поставщика существует единый протокол обмена данными. Для того чтобы такой протокол обмена данными был утвержден обеими сторонами, необходимо, чтобы он был коммерчески нейтральным. Такой метод обмена электронными данными повышает эффективность деятельности обеих сторон, если их внутренние информационные системы сбора и обработки данных могут получать/передавать данные через данный нейтральный протокол. Примеры таких систем включают:
a) для заказчика:
1) базы данных спецификаций насосов;
2) программы табулирования коммерческих предложений;
3) программы анализа систем;
4) программы управления активами.
b) для поставщика:
1) системы выбора насоса;
2) конфигурация насоса и система ценообразования;
3) системы управления заказами и системы генерации перечней материалов.
На момент публикации настоящего стандарта имелись документы <1>, содержащие описание процесса внедрения и примеры использования электронного обмена данными (EDE), в формате, специально адаптированном для обмена данными по центробежным насосам. Дополнительную информацию можно получить по ссылкам /template/go.php?url=https://www.pumps.org/ede.
--------------------------------
<1> Например, см. [74].
Примечание 1 - Документ [74] разработан и поддерживается Гидравлическим Институтом (Hydraulic Institute), а также совместным проектом FIATECH и API по автоматизации обмена данными по оборудованию (AEX). Информация по технологии EDE и схематическое представление AEX XML приведены по ссылке www.fiatech.org/aex.html.
Примечание 2 - Полный перечень всех полей данных, содержащихся в электронных опросных листах и их соответствующих структурах XML, можно найти в [74], на www.pumps.org/ede или на сайте FIATECH по адресу www.fiatech.org/aex.html.
(справочное)
(справочное)
СТАНДАРТОВ МЕЖДУНАРОДНЫМ СТАНДАРТАМ, ИСПОЛЬЗОВАННЫМ
В КАЧЕСТВЕ ССЫЛОЧНЫХ В НАСТОЯЩЕМ МЕЖДУНАРОДНОМ СТАНДАРТЕ
Таблица ДБ.1
Вернуться в "Каталог нормативных документов"
Источник информации: https://internet-law.ru/documents/prod/vedomost_forma/0/gost_90285.html
На правах рекламы:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||