Bơm ly tâm dùng trong công nghiệp dầu mỏ, hóa dầu và khí thiên nhiên - Phần 11

12 tháng 12 2018

6.9.3.4. Phép đo độ rung cho toàn bộ thân ổ trục bơm phải được tính theo công thức căn bậc hai trung bình (RMS) vận tốc, tính bằng milimét trên giây (inch trên giây).

6.9.3.5. Phép đo rung của trục phải là độ dịch chuyển đỉnh đối đỉnh, tính bằng micrômét (mils)

Kích thước tính bằng milimét (inch)


a) Bơm trục đứng thẳng hàng (OH3)	b) Bơm ăn khớp tích hợp tốc độ cao (OH6)


c) Rãnh (xem 6.10.2.9)	d) Bố trí cho lắp ráp thiết bị đo rung (xem 6.10.2.10)

CHÚ DẪN

1 Bề mặt

2 Thân ổ trục bơm

3 Thân hộp số

4 Mặt bích hút

5 Mặt hút xả

6 Đầu nối ren cho bộ cảm biến rung lắp ráp vít cấy

Hình 33 - Các vị trí xác định các chỉ số dao động trên a) bơm trục đứng lắp trên đường ống (OH3) và b) bơm ăn khớp tích hợp tốc độ cao (OH6).

6.9.3.6. Độ rung đo được trong quá trình thử nghiệm tính năng không được vượt quá các giá trị sau đây:

Bảng 8 đối với các bơm công xôn và bơm lắp giữa hai ổ trục.

Bảng 9 cho các bơm treo đứng.

Các bơm được trang bị các đầu dò phải đáp ứng cả hai yêu cầu giới hạn rung của trục và giới hạn rung của thân ổ trục.

CHÚ THÍCH: Giới hạn rung toàn bộ thân ổ trục chỉ được xác định theo căn bậc hai trung bình vận tốc (RMS).

Bảng 8 - Giới hạn rung cho bơm công xôn và bơm lắp giữa hai ổ trục

Tiêu chí	Vị trí đo rung
	Thân ổ trục (xem Hình 31 và Hình 33)	Trục bơm (liền kề với ổ trục)
	Loại ổ trục bơm
	Tất cả các loại ổ trục	Ổ trục thủy động học
	Độ rung ở một lưu lượng dòng chảy bất kỳ trong vùng vận hành được ưu tiên của bơm
Toàn dải	Đối với các bơm có tốc độ đến 3600 r/min và công suất 300 kW(400 hp) trên tầng v_u< 3,0 mm/s RMS (0,12 in/s RMS) Đối với các bơm có tốc độ trên 3600 r/min và công suất trên 300 kW (400 hp) trên tầng: xem Hình 34	A_u< (5,2.10⁶/n)^0,5 mm đỉnh đối đỉnh [(8 000/n)^0,5 mils đỉnh đối đỉnh] Không được vượt quá: A_u <50 mm đỉnh đối đỉnh (2,0 mils đỉnh đối đỉnh)
Các tần số gián đoạn	v_f < 2,0 mm/s RMS (0,08 in/s RMS)	ff <0,33 A_u
Cho phép tăng độ rung được tại các dòng chảy nằm ngoài vùng vận hành được ưu tiên nhưng vẫn trong vùng vận hành cho phép.	30%	30%
Công suất được tính toán cho BEP của các bánh công tác định mức với khối lượng riêng tương đối của chất lỏng bằng 1,0. Vận tốc rung và giá trị biên độ rung được tính toán từ giới hạn cơ bản được làm tròn tới hai chữ số. Trong đó: v_u vận tốc đo được trên toàn dải; v_f vận tốc ở tần số gián đoạn, đo được bằng quang phổ biến đổi nhanh sử dụng một cửa kính và có độ phân dải nhỏ nhất 400 dòng; A_u biên độ dịch chuyển đo được trên toàn dải; A_f biên độ dịch chuyển ở tần số gián đoạn được đo với quang phổ biến đổi nhanh sử dụng một cửa kính và có độ phân giải nhỏ nhất 400 dòng; f tần số; n tốc độ quay, tính bằng vòng trên phút.

Bảng 9 - Giới hạn rung cho các bơm treo đứng

Tiêu chí	Vị trí đo rung
	Mặt bích ở thân ổ trục chặc hoặc lắp ráp động cơ của bơm (xem Hình 32)	Trục bơm (liền kề với ổ trục)
	Loại ổ trục bơm
	Tất cả các loại ổ trục	Ổ trục thủy động học
	Sự rung ở một lưu lượng dòng chảy bất kỳ trong vùng vận hành được ưu tiên của bơm
Toàn dải	v_u< 5,0 mm/s RMS (0,20 in/s RMS)	A_u< (6,2.10⁶/n)^0,5 mm đỉnh đối đỉnh [(10 000/n)^0,5 mils đỉnh đối đỉnh] Không được vượt quá: A_u< 100 mm đỉnh đối đỉnh (4,0 mils đỉnh đối đỉnh)
Các tần số gián đoạn	v_f<3,4 mm/s RMS (0,13 in/s RMS)	f<n; A_f<0,33 A_u
Cho phép tăng độ rụng được tại các dòng chảy nằm ngoài vùng vận hành được ưu tiên nhưng vẫn trong vùng vận hành cho phép.	30%	30%
Vận tốc rung và giá trị biên độ rung được tính toán từ giới hạn cơ bản được làm tròn tới hai chữ số. Trong đó: v_u vận tốc đo được trên toàn dải; v_f vận tốc ở tần số gián đoạn; A_u biên độ dịch chuyển đo được trên toàn dải; A_f biên độ dịch chuyển ở tần số gián đoạn được đo với quang phổ biến đổi nhanh sử dụng một cửa kính và có độ phân giải nhỏ nhất 400 dòng; n tốc độ quay, tính bằng vòng trên phút.

CHÚ DẪN

X vận tốc quay, tính bằng vòng trên phút;

Y1 vận tốc rung, tính bằng (mm/s),RMS;

Y2 vận tốc độ, được thể hiện bằng inch trên giây, RMS;

1P ≥ 3000 kW/tầng;

2P = 2000 kW/tầng;

3P = 1500 kW/tầng;

4P = 1000 kW/tầng;

5P = 700 kW/tầng;

6P = 500 kW/tầng;

7P ≤ 300 kW/tầng.

CHÚ THÍCH 1: Công thức chuyển đổi từ 3,0 mm/s sang 4,5 mm/s là: v_u = 3,0(n/3600)^0,30[P/300]^0,21;

CHÚ THÍCH 2: Giới hạn rung cho tần số gián đoạn là: v_f < 0,67 v_u được cho phép từ Hình 34.

Hình 34 - Giới hạn rung cho các bơm trục ngang tốc độ trên 3600 r/min và công suất lớn hơn hơn 300 kW (400 hp) trên một tầng

6.9.3.7. Ở bất kỳ tốc độ nào lớn hơn tốc độ liên tục lớn nhất, cao đến và bao gồm tốc độ hành trình của bộ dẫn động, độ rung không được vượt quá 150 % giá trị rung lớn nhất ghi được ở tốc độ liên tục lớn nhất.

6.9.3.8. Các bơm thay đổi tốc độ phải vận hành trên phạm vi tốc độ quy định mà không vượt quá các giới hạn rung của tiêu chuẩn này.

6.9.4. Sự cân bằng

6.9.4.1. Các bánh công tác, vành cân bằng và các bộ phận quay chính tương tự phải được cân bằng động lực học theo ISO 1940-1, cấp G2.5. Khối lượng của trục sử dụng để cân bằng không được lớn hơn khối lượng của bộ phận được cân bằng. Trục bơm không được yêu cầu được cân bằng. Đối với các bơm một tầng BB1 và BB2 với các bộ phận lắp ghép cùng rô to, nhà cung cấp có thể chọn lựa biện pháp cân bằng rô to đã được lắp ráp (theo 9.2.4.2) thay vì tiến hành cân bằng riêng rẽ các bộ phận quay chính.

6.9.4.2. Bộ phận cân bằng có thể là một mặt phẳng nếu hệ số Dlb bằng hoặc lớn hơn 0,6 (xem Hình 35).


a) Bánh công tác cửa hút đơn	b) Bánh công tác cửa hút đôi


c) Vành ổ chặn	d) Vành cân bằng

CHÚ DẪN

b chiều rộng

D đường kính;

Hình 35 - Kích thước của các bộ phận quay để xác định cân bằng mặt phẳng đơn được cho phép

6.9.4.3. Cân bằng rô to phải được thực hiện theo yêu cầu trong các điều khoản của bơm cụ thể.

6.9.4.4. Nếu được quy định, bánh công tác, vành cân bằng và các bộ phận quay tương tự phải được cân bằng động lực học theo ISO 1940-1, cấp G1 (tương đương với 4 W/n đơn vị USC).

Trong đơn vị USC, ký hiệu W là chỉ khối lượng, sự mất cân bằng được tính theo công thức (2):

U = KW/n

Trong đó:

U sự mất cân bằng trên mặt phẳng, được tính bằng ounce-inch;

K là một hằng số;

W khối lượng bộ phận (đối với các bộ phận), được tính bằng pound; hoặc tải trọng trên cổ trục mày cân bằng (đối với rô to), được tính bằng pound;

n tốc độ quay của bơm, được tính bằng vòng trên phút.

KW/n là một dung sai cân bằng chỉ được sử dụng trong đơn vị USC. Trong tiêu chuẩn này, sự mất cân bằng được thể hiện là một cấp chất lượng cân bằng theo ISO 1940-1. Mỗi cấp chất lượng cân bằng của ISO bao hàm một phạm vi của sự mất cân bằng. Giới hạn tương đương danh nghĩa theo đơn vị USC được xuyên suốt tiêu chuẩn này tương ứng xấp xỉ với điểm trung bình của phạm vi của ISO.

Với các máy cân bằng hiện đại, có thể cho phép để cân bằng các bộ phận được lắp vào trục chính của chúng tới giá trị U = 4 W/n (đơn vị USC) (tương đương danh nghĩa với ISO 1940-1 cấp G1), hoặc thậm chí thấp hơn phụ thuộc vào khối lượng của bộ phận lắp ráp và để kiểm tra xác nhận độ mất cân bằng của bộ phận lắp ráp với việc kiểm tra độ mất cân bằng dư. Tuy nhiên, độ lệch tâm khối lượng e, gắn liền với sự mất cân bằng nhỏ hơn U = 8W/n (đơn vị USC) (tương đương danh nghĩa với ISO 1940-1 cấp G2.5) là quá nhỏ đến mức nó không thể được duy trì nếu cụm thiết bị được tháo dỡ và làm lại [ví dụ U = 4 W/n (đơn vị USC) đưa ra e= 0,000 070 đối với cụm thiết bị dự định chạy ở 3 600 r/min]. Do đó cấp cân bằng dưới G2.5 (8 W/n) (đơn vị USC), không thể lặp lại với các bộ phận.

6.10. Các ổ trục và thân ổ trục

6.10.1. Ổ trục

6.10.1.1. Mỗi trục phải được đỡ bởi hai ổ trục hướng tâm và một ổ trục (chặn) hướng trục tác động hai chiều, nó có thể kết hợp hoặc không kết hợp với một trong hai ổ hướng tâm. Các ổ phải được bố trí theo một trong các phương án sau đây:

. Ổ lăn hướng kính và ổ chặn.

. Ổ thủy động lực hướng kính và ổ chặn trượt.

. Ổ thủy động lực học hướng kính và ổ chặn.

Trừ trường hợp được quy định, loại ổ trục và cách bố trí phải được lựa trọn theo các giới hạn cho trong Bảng 10.

6.10.1.2. Các ổ chặn phải có kích thước đảm bảo cho việc vận hành liên tục ở mọi điều kiện, bao gồm chênh lệch áp suất lớn nhất cộng với các điều kiện sau:

a) Tất cả các tải trọng phải được xác định ở khe hở trong thiết kế và cả ở khe hở trong bằng hai lần so với thiết kế.

b) Lực ổ chặn đối với các khớp nối kim loại mềm phải được tính toán dựa vào độ lệch cho phép lớn nhất của nhà sản xuất khớp nối.

Nếu động cơ dùng ống lót (không có ổ chặn) được nối trực tiếp tới trục bơm bằng khớp nối, lực đẩy từ khớp nối được truyền phải được xem là lực lớn nhất của động cơ.

c) Ngoài lực đẩy từ rô to và bất kỳ các cặp bánh răng ăn khớp trong do điều kiện cho phép khắc nghiệt nhất, lực dọc trục được truyền qua các khớp nối mềm phải được xem như một phần chế độ làm việc của ổ chặn.

d) Các ổ chặn phải có khả năng làm việc ở chế độ toàn tải nếu chiều quay thông thường của bơm bị đảo ngược.

6.10.1.3. Các ổ bi một dãy và các ổ bi rãnh sâu phải có khe hở hướng tâm bên trong theo ISO 5753 nhóm 3 [lớn hơn khe hở bên trong “N” (thông thường) Các ổ bi một dãy và ổ bi hai dãy không có rãnh đặt. Không được sử dụng các ổ vật liệu phi kim loại. Các khe hở bên trong lớn hơn có thể giảm mức tăng nhiệt độ của chất bôi trơn. Tuy nhiên, tốc độ rung có thể được tăng với các khe hở lớn hơn. Nhà cung cấp phải đảm bảo rằng các giá trị gia tăng nhiệt độ (6.10.2.4) và rung (6.9.3.6) đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn này.

CHÚ THÍCH: Đối với mục đích điều mục này, ANSI/ABMA 20 nhóm 3 tương đương với ISO 5753 nhóm 3.

6.10.1.4. Các ổ bi chặn phải đi theo cặp, một dãy, kiểu góc tiếp xúc 40 ^o (0,7 rad), (loạt 7000) với ổ bằng đồng được gia công. Không được sử dụng các ổ vật liệu phi kim loại. Có thể sử dụng các ổ bằng thép dập nếu được sự chấp thuận của khách hàng. Trừ trường hợp được quy định, các ổ bi phải được lắp thành cặp, được lắp đặt lưng đối lưng, Khe hở ổ trục hoặc tải trọng ban đầu cần thiết phải được xác định bởi nhà cung cấp để đảm bảo phù hợp với mục đích sử dụng và đáp ứng được các yêu cầu tuổi thọ của ổ trục theo tiêu chuẩn này.

CHÚ THÍCH: Có nhiều mục đích sử dụng mà việc bố trí ổ trục thay thế có thể được ưu tiên hơn, điển hình ổ trục vận hành liên tục với tải trọng hướng trục nhỏ.

6.10.1.5. Tuổi thọ của các loại ổ trượt (tuổi thọ định mức, L_10h đối với mỗi ổ hoặc cặp ổ) phải được tính toán theo ISO 281 và tương đương với nhỏ nhất 25 000 h vận hành liên tục ở chế độ định mức, và ít nhất 16 000 h ở tốc độ định mức với tải trọng hướng trục và tải trọng hướng tâm lớn nhất.

CHÚ THÍCH 1: ISO 281 định nghĩa tuổi thọ định mức, L₁₀ tính bằng đơn vị triệu vòng quay. Trong công nghiệp thực tế việc chuyển đổi đơn vị này sang giờ và ký hiệu là L_10h

CHÚ THÍCH 2: Đối với mục đích của điều mục này. ANSI/ABMA 9 tương đương với ISO 281.

6.10.1.6. Tuổi thọ của hệ thống ổ (tuổi thọ được tính toán của hệ thống kết hợp các ổ trục của bơm) phải tương đương với nhỏ nhất 25 000 h hoạt động liên tục ở điều kiện định mức, và ít nhất 16 000 h ở tốc độ định mức với tải trọng hướng trục và tải trọng hướng tâm lớn nhất. Tuổi thọ của hệ thống được tính toán theo công thức (3).

L_10h,system= [(1/L_10hA)^3/2 + (1/L_10hB)^3/2 + ... + (1/L_10hN)^3/2]^-2/3 (3)

Trong đó:

L_10hA tuổi thọ định mức, L_10h theo ISO 281 đối với ổ trục A;

L_10hB tuổi thọ định mức, L_10h theo ISO 281 đối với ổ trục B;

L_10hN tuổi thọ định mức, L_10h theo ISO 281 đối với ổ trục N;

N số lượng ổ trục.

Nếu được quy định, việc tính toán tuổi thọ của hệ thống ổ trục phải được công bố. Xem K.2 để thảo luận về tuổi thọ của hệ thống ổ trục.

CHÚ THÍCH: Để tuổi thọ của hệ thống ổ L_10h đạt 25 000 h và 16

000 h yêu cầu tuổi thọ của mỗi ổ riêng lẻ phải cao hơn một cách đáng kể.

Xem lại: Bơm ly tâm dùng trong công nghiệp dầu mỏ, hóa dầu và khí thiên nhiên - Phần 10

Xem tiếp: Bơm ly tâm dùng trong công nghiệp dầu mỏ, hóa dầu và khí thiên nhiên - Phần 12