Bơm - Các hệ thống làm kín trục cho bơm quay và bơm ly tâm - Phần 9

12 tháng 12 2018
  • 6.1.6.7.2 Trừ trường hợp được quy định, những bộ phận làm kín thứ cấp tĩnh và động lực phải cùng vật liệu được yêu cầu trong 6.1.6.5.1 và 6.1.6.5.2. Tấm nắp đệm miếng đệm buồng làm kín phải là vòng O đối với các điều kiện làm việc dưới 175 °C (350 °F). Đối với nhiệt độ trên 175 °C (350 °F), hoặc nếu được quy định, thì sử dụng miếng đệm xoắn ốc bằng thép không gỉ chứa đầy grafit loại AISI 304 hoặc AISI 316.

CHÚ THÍCH: Các miếng đệm xoắn ốc có các yêu cầu về lực xoắn bắt bằng bulông cho độ nén hoàn toàn. Xem 6.1.6.2.7 đối với các yêu cầu bắt bằng bulông cho các miếng đệm xoắn ốc.

6.1.6.8. Buồng làm kín liên kết bu lông

6.1.6.8.1. Buồng làm kín liên kết bu lông cho các bơm bằng hợp kim phải là cùng loại vật liệu hợp kim như vỏ bơm hoặc phải là vật liệu có tính chống ăn mòn và những tính chất cơ học tốt hơn. Trừ trường hợp được quy định khác, buồng làm kín được sử dụng cho các loại bơm khác phải là thép không gỉ [AISI loại 316, 316L, hoặc 316Ti, hoặc tương đương (xem B.1)].

Người sử dụng nên xem xét các tính năng giãn nở nhiệt của các vật liệu để tránh ứng suất hoặc những vấn đề liên quan đến miếng đệm nếu các buồng làm kín liên kết bu lông được sử dụng cho điều kiện làm việc có nhiệt độ cao cho vật liệu không cùng loại với bơm hoặc vít cấy kèm theo.

6.1.6.8.2. Những yêu cầu về vật liệu của miếng đệm giữa buồng làm kín và vỏ bơm phải tuân theo 6.1.6.7.2.

6.1.6.9. Các bộ phận khác

6.1.6.9.1. Trừ trường hợp được quy định, những bộ phận giữ lò xo, chốt dẫn động, chốt chống quay và những vít hãm bên trong phải có độ bền và tính chống ăn mòn bằng hoặc tốt hơn thép không gỉ AISI loại 316 (xem B.1).

6.1.6.9.2. Nhà cung cấp bơm và cụm làm kín phải đảm bảo rằng các bộ phận dẫn động bên ngoài có tính chống lại ăn mòn phù hợp với điều kiện làm việc (xem Phụ lục E cho hướng dẫn). Nếu được sử dụng, các vít hãm phải có đủ độ cứng và thiết kế phù hợp để mang tải trọng. Các phương pháp thay thế có thể được sử dụng, như là khoan điểm, vòng tách hoặc đĩa co. Xem 6.1.3.12 và 6.1.3.13.

Nếu các vít định vị thép các bon được tôi cứng không phù hợp với điều kiện làm việc, thì phải sử dụng một vít định vị bằng thép không gỉ được tôi cứng (ví dụ, thép không gỉ được tôi thể tích 17-4).

6.1.6.10. Hàn

6.1.6.10.1. Việc hàn ống, các bộ phận chịu áp, bộ phận quay và bộ phận chịu ứng suất cao, việc sửa chữa mối hàn, và mối hàn kim loại không giống nhau phải được người vận hành thực hiện và kiểm tra bằng những quy trình được cấp chứng chỉ theo các phần phù hợp của EN 287 và EN 288, hoặc ASMEIX. Các hộp xếp kim loại được sử dụng trong Cấu trúc cụm làm kín không có cơ cấu đẩy được miễn các yêu cầu này bởi vì chúng được sản xuất bằng một quy trình hàn mà không phải thuộc quy định các quy tắc hàn thông thường hoặc các tiêu chuẩn công nghiệp.

6.1.6.10.2. Nhà sản xuất phải có trách nhiệm xem xét lại tất cả các việc sửa chữa và các mối hàn được sửa chữa để đảm bảo rằng chúng được nhiệt luyện phù hợp và được kiểm tra không phá hủy hợp lý về sự làm kín của mối hàn và tuân thủ các quy trình đã được cấp chứng chỉ đang được áp dụng. Các mối hàn được sửa chữa phải được thử nghiệm không phá hủy bằng cùng phương pháp được sử dụng để phát hiện khe nứt ban đầu. Nhỏ nhất, phải thực hiện việc kiểm tra bằng thẩm thấu chất lỏng đối với những bộ phận thép không gỉ và hạt từ tính cho vật liệu sắt.

6.1.6.10.3. Trừ trường hợp được quy định, mối hàn có Cấu trúc không giữ áp như là hàn trên tấm nắp đệm, đường ống không chịu áp, lớp cách nhiệt, bảng điều khiển, phải phù hợp với AWS D1.1.

6.1.6.10.4. Vỏ áp lực làm từ vật liệu rèn hoặc sự kết hợp của vật liệu rèn và vật liệu đúc phải phù hợp với điều kiện được quy định từ a) đến d) dưới đây. Điều này bao gồm buồng làm kín liên kết bu lông nếu có kết cấu hàn.

a) Các mép vát phải được kiểm tra bằng hạt từ tính hoặc việc kiểm tra thẩm thấu chất lỏng theo yêu cầu của ASME BPVC phần VIII, đoạn 1, UG-93 (d) (3).

b) Các bề mặt có thể tiếp cận của mối hàn phải được kiểm tra bằng hạt từ tính hoặc việc kiểm tra thẩm thấu chất lỏng sau khi cắt phoi lại hoặc đục khoét, và kiểm tra lại lần nữa sau nhiệt luyện mối hàn.

c) Các mối hàn chịu áp lực bao gồm các mối hàn của vỏ với các bích nối hướng tâm và hướng trục phải là mối hàn ngấu hoàn toàn.

d) Các bộ phận chịu áp lực được chế tạo (bất kể độ dày) phải được xử lý nhiệt sau hàn.

6.1.6.10.5. Các kết nối được hàn với các bộ phận chịu áp phải được lắp đặt như sau

a) Thêm vào với 6.1.6.10.1, nếu được quy định, các mối hàn phải được 100 % chụp tia X, kiểm tra hạt từ tính, kiểm tra siêu âm, hoặc kiểm tra bằng thẩm thấu chất lỏng.

b) Việc hàn đường ống phụ với các bộ phận chịu áp bằng thép hợp kim phải sử dụng vật liệu với đặc tính danh nghĩa giống với đặc tính của vỏ hoặc là vật liệu thép không gỉ austenite cacbon thấp. Các vật liệu khác phù hợp với vật liệu vỏ và điều kiện làm việc mong muốn có thể được sử dụng với sự đồng ý của khách hàng.

c) Nếu việc nhiệt luyện được yêu cầu cho một bộ phận, các mối hàn ống đến bộ phận đó phải được thực hiện trước khi bộ phận được nhiệt luyện.

d) Nếu được quy định, các thiết kế mối nối được đề xuất phải được khách hàng chấp nhận trước khi chế tạo. Bản vẽ phải chỉ ra các thiết kế mối hàn, kích cỡ, vật liệu và xử lý nhiệt mối hàn trước và sau khi hàn.

e) Tất cả các mối hàn phải được nhiệt luyện tương ứng với các phương pháp được mô tả trong EN 13445 hoặc ASME VIII, đoạn 1, UW-40.

6.1.6.11. Điều kiện làm việc nhiệt độ thấp

  • 6.1.6.11.1 Đối với nhiệt độ vận hành dưới -29 °C (-20 °F) hoặc, nếu được quy định, đối với nhiệt độ môi trường thấp, thép phải có đặc tính kỹ thuật như được mô tả trong 6.1.6.11.2 đến 6.1.6.11.6.

CHÚ THÍCH: Xem B.5, phần này bao gồm cả những giới hạn nhiệt độ cho những vật liệu đàn hồi.

6.1.6.11.2. Để tránh sự gãy giòn, các vật liệu của Cấu trúc đối với điều kiện làm việc ở nhiệt độ thấp phải phù hợp cho nhiệt độ kim loại tính toán nhỏ nhất theo các mã số và các yêu cầu khác được quy định. Khách hàng và người bán phải thỏa thuận về bất kỳ các phòng ngừa đặc biệt cần thiết liên quan đến điều kiện có thể xảy ra trong khi vận hành, bảo dưỡng, vận chuyển, lắp đặt, vận hành thử và kiểm tra.

Theo sau một thiết kế tốt cần phải có việc lựa chọn về những phương pháp chế tạo, các quy trình hàn và các vật liệu được sử dụng cho các bộ phận chịu áp bằng thép do nhà sản xuất cung cấp mà các bộ phận này sẽ được sử dụng trong điều kiện nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ chuyển đổi giòn-dẻo. Các ứng suất tính toán cho phép được đưa ra với các vật liệu kim loại theo các tiêu chuẩn như là ASME quy định Nồi hơi và Bình chịu áp lực dựa vào các đặc tính bền kéo nhỏ nhất. Một số các tiêu chuẩn không phân biệt giữa vật liệu thông thường, vật liệu đúc, vật liệu cán nóng không nặng, nửa nặng, nặng đầy đủ, một số tiêu chuẩn cũng không tính đến vật liệu này được sản xuất dưới quy trình kỹ thuật hạt mịn hoặc hạt thô. Nhà cung cấp nên xem xét cẩn thận trong việc lựa chọn vật liệu sẽ làm việc ở điều kiện từ - 30 °C (- 20 °F) đến 40 °C (100 °F).

6.1.6.11.3. Tất cả thép chịu áp lực được áp dụng ở nhiệt độ kim loại tính toán nhỏ nhất được quy định ở dưới -29 °C (-20 °F) yêu cầu phải thử va đập Charpy đối với kim loại gốc và mối hàn trừ khi chúng được miễn theo ASME, phần VIII,đoạn 1, UHA - 51. Kết quả thử va đập phải đáp ứng các yêu cầu của ASME, phần VIII, đoạn 1, UG-84.

6.1.6.11.4. Bộ phận chịu áp lực bằng thép cacbon và thép hợp kim được sử dụng ở điều kiện nhiệt độ kim loại tính toán nhỏ nhất quy định giữa -30 °C (-20 °F) và 40 °C (100 °F) yêu cầu phải thử về va đập như sau.

a) Việc thử va đập không yêu cầu đối với các bộ phận có độ dày điều chỉnh (xem 6.1.6.11.5) 25 mm (1 in) hoặc nhỏ hơn.

b) Việc loại trừ thử va đập đối với các bộ phận có độ dầy điều chỉnh (xem 6.1.6.11.5) lớn hơn 25 mm (1 in) phải được thiết lập theo ASME BPVC, phần VIII, đoạn 1, UCS-66. Nhiệt độ kim loại tính toán nhỏ nhất mà không có việc thử về va đập có thể bị giảm xuống như được thể hiện trong ASME VIII, đoạn 1, Hình UCS-66.1. Nếu vật liệu không được miễn thử nghiệm, kết quả việc thử về va đập phải đáp ứng các yêu cầu về năng lượng va đập nhỏ nhất của ASME, phần VIII, đoạn 1, UG-84.

6.1.6.11.5. Độ dầy điều chỉnh được sử dụng để xác định các yêu cầu về thử va đập phải lớn hơn:

a) độ dầy danh định của điểm hàn giáp mối lớn nhất;

b) phần tiết diện danh định lớn nhất chịu áp suất, ngoại trừ:

- phần đỡ kết cấu như là chân hoặc là chốt; và

- phần kết cấu được yêu cầu cho sự gắn kết hoặc kể cả phần từ cơ khí như vỏ bảo vệ, buồng làm kín; hoặc

c) một phần tư chiều dầy mặt bích danh nghĩa bao gồm tấm nắp đệm và các mặt bích buồng làm kín.

6.1.6.11.6 Khách hàng phải quy định rõ nhiệt độ kim loại thiết kế nhỏ nhất sẽ được sử dụng để thiết lập các yêu cầu về thử va đập.

CHÚ THÍCH: Thông thường, nhiệt độ này là nhiệt độ nhỏ nhất của môi trường xung quanh hoặc nhiệt độ nhỏ nhất của chất lỏng được bơm tùy theo nhiệt độ nào thấp hơn. Tuy nhiên khách hàng có thể quy định nhiệt độ kim loại thiết kế nhỏ nhất dựa vào những đặc tính chất lỏng của bơm, như việc đóng băng tự động do áp suất bị giảm.

6.2. Các yêu cầu thiết kế (loại - cụ thể)

6.2.1. Các cụm làm kín Loại 1

6.2.1.1. Thông tin chung (Loại 1)

Điều mục này cung cấp thiết kế chi tiết cho cụm làm kín Loại 1, như được mô tả trong Điều 4. Thông tin có thể được cung cấp ở đây là các thông tin thêm về các đặc điểm thiết kế chung cho cụm làm kín được liệt kê trong 6.1.

6.2.1.2. Buồng làm kín và tấm nắp đệm (Loại 1)

  • 6.2.1.2.1 Nếu được quy định, hoặc theo yêu cầu của 6.1.2.14, một hệ thống dòng làm kín chức năng như sắp xếp theo chu vi hoặc sắp xếp nhiều cửa phải được cung cấp cho các cụm làm kín Cấu trúc 1 và Cấu trúc 2 cùng với một chi tiết mềm dẻo quay. Việc bố trí dòng chức năng phải được bố trí để tối đa hóa sự đồng đều và độ làm mát của bề mặt làm kín. Đối với hệ thống nhiều cửa, các cửa có đường kính nhỏ nhất 3 mm (1/8 in) phải được sử dụng. Các đường dẫn dòng chức năng làm kín phải được thiết kế để chúng có thể được làm sạch (xem Hình 22).

CHÚ THÍCH: Các hệ thống dòng chức năng được phân bố không được quy định cho các cụm làm kín có chi tiết mềm dẻo tĩnh kép hoặc đơn bởi vì điều này trở lên phức tạp và giá thành cao. Hơn nữa, các bề mặt cụm làm kín chi tiết mềm dẻo tĩnh đơn trong vị trí buồng làm kín nơi mà sự hoà hợp hiệu quả nhất diễn ra, và yêu cầu về sự phân bố của dòng chức năng giảm đi.

CHÚ DẪN

1 Phân bố dòng chức năng.

Hình 22 - Phân bố hệ thống dòng chức năng cụm làm kín

6.2.1.2.2. Tất cả mối nối ăn khớp giữa tấm nắp đệm cụm làm kín, buồng làm kín, buồng làm kín chặn và vỏ bơm phải được lắp một miếng đệm giữ để ngăn ngừa sự phun trào. Độ nén điều khiển được của miếng đệm (ví dụ, một vòng O hoặc một miếng đệm xoắn ốc) phải được lắp cùng với sự tiếp xúc kim loại với kim loại giữa tấm nắp đệm và bề mặt buồng làm kín. Việc thiết kế mối nối ăn khớp phải tránh được sự đùn ra của miếng đệm vào bên trong buồng làm kín mà tại đó nó có thể bị tương tác với chất lỏng làm mát cụm làm kín. Nơi mà giới hạn khoảng cách hoặc giới hạn về thiết kế làm cho yêu cầu này không thực tế, một thiết kế tấm nắp đệm cụm làm kín thay thế phải được đề nghị với sự chấp thuận của khách hàng (xem hình 23).

CHÚ THÍCH: Để giảm nhỏ nhất độ không đồng tâm, tiếp xúc kim loại với kim loại là cần thiết để giữ đường vuông góc giữa những bề mặt cụm làm kín và trục.

a) Vòng O

b) Vòng đệm xoắn ốc

Hình 23 - Vòng đệm ăn khớp

Xem lại: Bơm - Các hệ thống làm kín trục cho bơm quay và bơm ly tâm - Phần 8

Xem tiếp: Bơm - Các hệ thống làm kín trục cho bơm quay và bơm ly tâm - Phần 10