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

12 tháng 12 2018

6.10.1.7. Nếu tải trọng vượt quá khả năng của cặp, ổ trục tiếp xúc góc như mô tả trong 6.10.1.5, phương án bố trí bộ phận lăn thay thế phải được đề xuất.

6.10.1.8. Các ổ trục lăn phải được định vị, được giữ lại và được lắp phù hợp sau đây:

a) Các ổ trục phải được giữ lại trên trục bằng cách lắp chặt và được khớp vào thân với khe hở hướng tâm, phải phù hợp với ANSI/ABMA 7.

b) Các ổ trục phải được lắp trực tiếp vào trục. Các gối đỡ ổ có thể được chấp nhận với ý kiến của khách hàng.

c) Các ổ trục phải được định vị trên trục sử dụng các gờ, vành hoặc các thiết bị để định vị khác. Vòng kẹp và các vòng đệm lò xo là không được chấp nhận.

d) Thiết bị được sử dụng để khóa tất cả các ổ chặn phải bị giới hạn bằng một đai ốc với vòng đệm sóng.

CHÚ THÍCH: Điều mục này áp dụng với tất cả các ổ lăn, bao gồm cả ổ đũa và ổ bi. Đối với một ổ lăn cụ thể, ví dụ như, loại ổ đũa trụ với ổ ghép biệt, khe hở hướng tâm giữa thân ổ là không phù hợp.

6.10.2. Thân ổ trục

6.10.2.1. Các thân ổ trục phải được bố trí sao cho có thể thay thế các ổ một cách dễ dàng mà không làm ảnh hưởng đến trục dẫn động bơm hoặc mặt lắp ghép.

  • 6.10.2.2. Các thân ổ trục lắp các ổ được bôi trơn dầu không áp lực có ren và nắp đổ dầu và nút xả dầu có kích thước nhỏ nhất DN 15 (NPS ½). Các thân trục phải được trang bị bộ cấp dầu đồng mức có thể tích nhỏ nhất là 1,2 dl (4 fl 0z), với que chỉ mức dầu rõ ràng (không phải loại vít ren ngoài), bình chứa thủy tinh chịu nhiệt và vỏ bọc dây bảo vệ. Phải cung cấp một số biện pháp như là mắt quan sát hoặc lỗ vòi tràn dầu, để phát hiện khi dầu tràn đầy thân ổ trục. Sự chỉ dẫn mức dầu hợp lý phải được ghi chính xác và đánh dấu rõ ràng bên ngoài thân ổ trục bằng nhãn kim loại cố định, mức dầu được ghi trên thân, hoặc các biện pháp lâu bền khác. Kính quan sát phải được định vị sao cho mức dầu hợp lý ở điểm giữa (50 % diện tích trên hoặc dưới vùng quan sát). Khách hàng phải định rõ nếu có yêu cầu bộ cung cấp dầu cụ thể.

6.10.2.3. Các thân ổ trục đối với các ổ thủy động học được bôi trơn áp lực phải được bố trí sao cho giảm thiểu sự tạo bọt. Hệ thống xả phải đảm bảo duy trì đầy đủ mức dầu và bọt khí bên dưới cơ cấu làm kín đầu trục.

6.10.2.4. Việc làm mát cũng như làm sạch dầu phải được cung cấp để duy trì mức dầu và nhiệt độ của ổ trục ở điều kiện vận hành quy định và nhiệt độ môi trường xung quanh 43 °C (110 °F) như sau:

a) Đối với các hệ thống có áp, nhiệt độ dầu đầu ra dưới 70 °C (160 °F) và nhiệt độ phần kim loại của ổ trục (nếu có các cảm biến nhiệt độ) nhỏ hơn 93 °C (200 °F); trong suốt quá trình thử ở xưởng, và dưới điều kiện vận hành bất lợi, sự tăng nhiệt độ dầu của ổ trục phải không vượt quá 28 K (50 °R).

b) Đối với hệ thống có vòng bôi trơn hoặc hệ thống vung té, nhiệt độ dầu trong bể dưới 82 °C (180 °F); trong suốt quá trình thử ở xưởng, sự tăng nhiệt độ dầu trong bể không vượt quá 40 K (70 °R) so với nhiệt độ môi trường xung quanh trong khu vực thử được đo ở thời điểm của mỗi lần đọc và (nếu có các cảm biến nhiệt độ của ổ trục) nhiệt độ vòng bên ngoài phải không vượt quá 93 °C (200 °F).

CHÚ THÍCH: Các bơm được trang bị vòng bôi trơn hoặc bôi trơn bằng vung té thông thường không đạt được nhiệt độ ổn định trong quá trình thử với thời gian ngắn và đôi khi mất 4 h thử nghiệm cũng chưa đạt. Việc thử sự ổn định nhiệt độ được quy định trong 8.3.4.2.1.

Bảng 10 - Lựa chọn ổ trục

Điều kiện

Loại ổ trục và cách bố trí

Tuổi thọ và tốc độ của ổ chặn nằm trong vòng giới hạn của các bộ phận lăn của ổ trục chặn

Năng lượng khối của bơm dưới mức giới hạn

Ổ lăn hướng kính và chặn.

Tuổi thọ và tốc độ của ổ trục chặn và ổ trục hướng tâm nằm ngoài giới hạn đối với các ổ trục bộ phận lăn

Tuổi thọ và tốc độ của ổ chặn nằm trong giới hạn

Năng lượng khối của bơm dưới mức giới hạn

Ổ thủy động lực hướng kính và lăn chặn. Hoặc

Ổ thủy động lực học hướng kính và chặn.

tuổi thọ và tốc độ của ổ trục chặn và ổ trục hướng tâm trong vòng giới hạn đối với các ổ trục bộ phận lăn

Hoặc

Năng lượng khối của bơm trên mức giới hạn

Ổ thủy động lực học hướng kính và chặn.

Các giới hạn bao gồm:

a) Tốc độ của ổ lăn: Đối với tất cả các loại ổ trục, không được vượt quá các giới hạn tốc độ danh nghĩa do nhà sản xuất công bố. Đối với các ổ bi, hệ số ndm đối với mỗi ổ trục riêng lẻ không được vượt quá 500 000 đối với các ổ trục được bôi trơn bằng dầu và 350 000 đối với các ổ trục được bôi trơn bằng mỡ.

Trong đó:

dm đường kính trung bình ổ trục [(d/ + D)/2], được tính bằng milimét (mm);

n tốc độ quay, được tính bằng vòng trên phút (v/p).

CHÚ THÍCH 1: Các giới hạn nhiệt độ ổ trục trong 6.10.2.4 có thể giảm thông số ndm tới một giá trị thấp hơn.

CHÚ THÍCH 2: Các ổ lăn và ổ cầu nhìn chung có giới hạn tốc độ thấp hơn so với ổ bi.

b) Tuổi thọ ổ lăn được xác định theo 6.10.1.5 hoặc 6.10.1.6.

c) Phải sử dụng ổ chặn và ổ đỡ thủy động học nếu năng lượng khối [chẳng hạn: công suất định mức của bơm kW (hp) và tốc độ định mức, r/min] là 4,0.106 kW/min(5,4.106 hp/min) hoặc lớn hơn.

6.10.2.5. Nếu cần thiết phải làm mát bằng nước, ưu tiên sử dụng các ống xoắn làm mát. Các ống trao đổi nhiệt (bao gồm cả các nút) phải là vật liệu kim loại màu hoặc thép không rỉ austenic và phải không có các mối nối áp lực bên trong. Đường ống phải có độ dày nhỏ nhất 1,0 mm (0,040 in) và ít nhất là 12 mm (0,50 in) đường kính ngoài. Nếu sử dụng áo nước, chỉ được phép có các mối nối bên ngoài giữa vỏ áo nước bên trên và bên dưới thân vỏ áo và không được nối bằng dây hay nối bằng ren, vì có thể làm cho nước rò rỉ vào trong bình chứa dầu. Áo nước phải được thiết kế với mục đích chính để làm mát dầu hơn là làm mát vòng ngoài ổ trục.

CHÚ THÍCH: Làm mát vòng ngoài có thể giảm khe hở bên trong ổ trục và gây ra hư hỏng ổ trục.

6.10.2.6. Các thân ổ trục đối với các ổ lăn phải được thiết kế để tránh bị nhiễm bẩn bởi nước đọng, bụi và các vật ngoại lai khác. Điều này phải đạt được mà không cần các yêu cầu đối với làm việc bên ngoài, chẳng hạn như độ sạch không khí. Các thân ổ trục phải được trang bị gioăng và vòng chặn có gờ hoặc từ tính có thể thay thế ở vị trí trục thông qua thân. Không được sử dụng đệm làm kín. Các gioăng kín và vòng chắn dầu phải làm từ các vật liệu không phát tia lửa. Kết cấu của gioăng và vòng chắn dầu phải có khả năng giữ lại dầu một cách hiệu quả trong thân trục và ngăn ngừa sự xâm nhập của các vật ngoại lai vào trong thân trục.

CHÚ THÍCH: Nhiều người sử dụng xem nhôm nguyên chất và hợp kim nhôm với một hàm lượng lớn nhất 2 % magiê hoặc 0,2 % đồng, tất cả các loại đồng, và các hợp kim chứa đồng (đồng thau, đồng thiếc) là vật liệu không phát tia lửa. Tuy nhiên, các tiêu chuẩn như là EN 13463-1, không cho phép sử dụng các vật liệu nhôm hoặc vật liệu phi kim loại trong môi trường dễ nổ.

6.10.2.7. Nếu quy định bôi trơn bằng hơi dầu, phải áp dụng các yêu cầu trong 6.10.2.7.1 hoặc 6.10.2.7.2.

6.10.2.7.1. Đối với việc bôi trơn bằng hơi dầu nguyên chất, các ổ và thân ổ trục phải đáp ứng các yêu cầu sau:

a) Một đầu nối nạp hơi dầu có ren 6 mm (NPS ¼) trên thân ổ trục hoặc lớp vỏ giữa các ổ lăn hoặc cổ trục và ổ chặn.

b) Các đầu nối cấp hơi dầu phải được định vị sao cho dầu có thể đi qua các ổ lăn.

CHÚ THÍCH: Các lọc dầu và các đầu nối cấp hơi dầu thường được lắp đặt trong vỉa dầu.

c) Không phải cung cấp các vòng dầu hoặc các đèn soi dầu và các bộ cấp dầu đồng mức và các vạch chỉ thị mức dầu không cần thiết.

d) Các đường dẫn dầu hồi và bất kỳ đường dẫn dầu nào khác trong thân ổ trục phải được bịt lại để ngăn ngừa hơi dầu không đi qua các ổ trục.

e) Không cung cấp hệ thống làm mát nước.

CHÚ THÍCH: Ở nhiệt độ hoạt động trên 300 °C (570 °F), các thân ổ trục bôi trơn bằng hơi dầu nguyên chất có thể yêu cầu các tính năng đặc biệt để giảm nhiệt độ của các vòng rãnh ổ lăn do truyền nhiệt. Các đặc tính điển hình là:

. các đèn soi loại chịu nhiệt;

. các trục bằng thép không rỉ có hệ số dẫn nhiệt thấp;

. các lớp cách nhiệt;

. quạt làm mát;

. hơi dầu bôi trơn nguyên chất (nơi sử dụng hơi dầu nguyên chất) với bể làm mát dầu.

6.10.2.7.2. Đối với việc bôi trơn bằng hơi dầu nguyên chất, các ổ và các thân ổ trục phải đáp ứng các yêu cầu từ a) đến d) dưới đây:

a) Một mối nối ống nạp hơi dầu có ren 6 mm hoặc 12 mm (NPS ¼ hoặc ½) phải được đặt ở nửa bên trên của thân ổ trục để có vai trò như là đầu nối thông hơi và điền dầu.

b) Phải cung cấp bộ cấp dầu đồng mức và vạch chỉ thị mức dầu trên thân ổ trục là cần thiết. Việc bôi trơn ổ thực hiện bởi bể dầu thông thường, đèn soi hoặc hệ thống vòng dầu.

c) Các vịt dầu nhỏ giọt có mức không đổi phải được trang bị hệ thống điều chỉnh lưu lượng để cho phép dư ra lượng dầu trong hệ thống hơi dầu để xả ra khỏi thân ổ trục mà vẫn đảm bảo mức dầu trong bể chứa được duy trì ở mức thích hợp. Dầu phải được chứa để ngăn ngừa dầu chảy trên tấm đế.

d) Các vịt dầu nhỏ giọt có mức không đổi phải được khử bọt khí để chúng hoạt động ở điều kiện áp suất bên trong thân ổ trục, hơi dầu không lọt qua thân ổ trục, hoặc dầu chảy vào tấm đế.

6.10.2.7.3. Đối với cả hai trường hợp bôi trơn bằng dầu làm sạch và dầu nguyên chất, phải bố trí đầu xả ở phía dưới thân ổ trục để dầu có thể xả hoàn toàn (xem 6.10.2.7.5).

6.10.2.7.4. Không được sử dụng ổ có nắp chắn hoặc cụm làm kín với hệ thống sử dụng bôi trơn bằng dầu nguyên chất và dầu làm sạch.

6.10.2.7.5. Bộ phận cấp hơi dầu, bộ lọc dầu, các đầu xả phải do khách hàng cung cấp. Trừ trường hợp được quy định, nếu được yêu cầu, bộ lọc dầu phải do nhà sản xuất cung cấp.

6.10.2.8. Các thân trục có vòng dầu bôi trơn phải có lỗ (bịt lại được) để cho phép quan sát bằng mắt về các vòng dầu trong khi bơm làm việc.

6.10.2.9. Tất cả các thân ổ trục phải được khoét lõm ở các vị trí được cho trong Hình 31 đến Hình 33 để dễ dàng đo rung một cách thống nhất. Các lõm phải có định vị chính xác, phù hợp cho một bộ chuyển đổi rung cầm tay có gắn bút thử. Các lỗ này được đúc hoặc được gia công với chiều sâu thông thường là 2 mm (0,080 in) với góc côn 120°.

  • 6.10.2.10. Nếu được quy định, các thân ổ trục phải có các đầu nối ren để gắn cố định các bộ chuyển đổi rung tương ứng với ANSI/API Stđ 670. Nếu dùng các vít theo hệ mét, các ren phải là M8. 1,25. Xem Hình 31 đến Hình 33.
  • 6.10.2.11. Nếu được quy định, một bề mặt phẳng có đường kính nhỏ nhất 25 mm (1 in) phải được cung cấp ở vị trí của thiết bị đo độ rung theo nguyên tắc từ tính.
  • 6.10.2.12. Khách hàng phải xác định có sử dụng dầu tổng hợp hay không. Nếu được quy định, khách hàng phải quy định loại dầu. Nếu được sử dụng nhà cung cấp phải đảm bảo rằng lớp sơn phun bên trong thân ổ trục, có phù hợp với dầu được quy định.

6.11. Sự bôi trơn

6.11.1. Trừ trường hợp được quy định, các ổ và thân ổ trục phải được thiết kế để bôi trơn bằng dầu khoáng (gốc hydro các bon).

6.11.2. Tài liệu hướng dẫn vận hành và bảo dưỡng phải mô tả được hệ thống bôi trơn tuần hoàn dầu như thế nào.

  • 6.11.3. Nếu được quy định, phải cung cấp bôi trơn bằng hơi dầu nguyên chất và hơi dầu làm sạch (xem các yêu cầu trong 6.10.2.7).
  • 6.11.4. Nếu được quy định, các ổ lăn phải được bôi trơn bằng mỡ theo các yêu cầu như sau:

a) Tuổi thọ của mỡ (khoảng thời gian giữa hai lần tra mỡ) phải được dự định bằng phương pháp đề xuất của nhà sản xuất ổ trục hoặc phương pháp thay thế khác được khách hàng chấp thuận.

b) Việc bôi trơn bằng mỡ sẽ không được sử dụng nếu tuổi thọ dự định của mỡ nhỏ hơn 2 000 h.

c) Nếu tuổi thọ dự định của mỡ là 2 000 h hoặc lớn hơn nhưng ít hơn 25 000 h, phải cung cấp dịch vụ tra mỡ và thay thế mỡ già và quá hạn, đồng thời nhà cung cấp phải khuyến cáo khách hàng về khoảng thời gian yêu cầu giữa các lần tra mỡ

d) Nếu tuổi thọ dự tính của mỡ là 25 000 h hoặc lớn hơn, không trang bị các núm tra mỡ hoặc các hệ thống khác để bổ sung mỡ trong bảo dưỡng.

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

Xem tiếp: Bơm ly tâm dùng trong công nghiệp dầu mỏ, hóa dầu và khí thiên nhiên - Phần 13