Bơm ly tâm dùng trong công nghiệp dầu mỏ, hóa dầu và khí thiên nhiên - Phần 19

12 tháng 12 2018

9. Loại bơm cụ thể

9.1. Bơm côngxôn một tầng

9.1.1. Loại bơm trục ngang (OH2)

9.1.1.2. Khoảng cách giữa bơm và cuối trục bộ dẫn động (khoảng cách giữa cuối trục hoặc DBSE) phải cho phép loại bỏ các thanh giằng của bộ khớp nối và hệ thống kéo ngược mà không ảnh hưởng đến ổ trục, các ống bọc hoặc vỏ của khớp nối.

  • 9.1.1.3. Nếu được quy định, chỉ số về độ linh hoạt của trục phải do nhà cung cấp tính toán theo K.1 và trình bày trong tờ dữ liệu.

Các yêu cầu thiết kế và vận hành của động cơ bơm côngxôn phải được nêu chi tiết trong một số phạm vi của tiêu chuẩn này. Danh mục K.1 nêu ra các yêu cầu này và thiết lập quy trình chuẩn hóa để tính toán chỉ số linh hoạt của trục, là chỉ số có thể sử dụng để đánh giá các thông số sau này và để thiết lập đường cơ sở trong khi so sánh độ linh hoạt của trục.

9.1.2. Bơm trục đứng (loại OH3)

9.1.2.1. Phía dưới vỏ máy sử dụng bề mặt tiếp xúc phẳng để giúp bơm ổn định nếu đứng tự do trên chân bạc đỡ hoặc nền. Tỷ số độ lớn giữa tâm chiều cao trọng lực của cụm thiết bị so với chiều rộng bề mặt tiếp xúc phải không lớn hơn 3:1. Độ ổn định này phải đạt được trong toàn bộ quá trình thiết kế vỏ hoặc bằng bệ đỡ cố định bên ngoài.

9.1.2.2. Bơm phải được thiết kế sao cho chúng có thể nổi đường ống hút và đường ống xả, hoặc được bắt bu lông với đệm lót hoặc nền móng.

Tải trọng mặt bích trên bơm có thể tăng nếu khách hàng lựa chọn kiểu bu lông vít xuống. Việc này nên đề cập trong khi thiết kế đường ống.

9.1.2.3. Phải trang bị mối nối xả nước nhỏ nhất là DN 15 (NPS ½) để không có chất lỏng đọng trên lớp vỏ ngoài hoặc trụ đỡ bộ điều khiển.

9.1.2.4. Bơm và buồng làm kín phải liên tục được thông khí bằng cách đấu nối với điểm cao hoặc trong buồng làm kín hoặc trong đường ống dòng chức năng làm kín. Phải có sự chấp thuận của khách hàng về hệ thống yêu cầu thông khí thủ công.

Nếu khách hàng không chấp nhận thông khí ra không khí, đầu nối lỗ thông khí đến đường ống xử lý khi thông khí trên buồng làm kín.

9.1.2.5. Khoảng cách giữa cuối bơm và cuối trục bộ dẫn động (khoảng cách giữa cuối trục hoặc DBSE) phải cho phép loại bỏ các thanh giằng của bộ khớp nối và hệ thống kéo ngược mà không ảnh hưởng đến ổ trục, các ống bọc hoặc vỏ của khớp nối.

  • 9.1.2.6. Nếu được quy định, phải trang bị thiết bị cho phép buộc hoặc nâng hệ thống kéo ngược từ trụ đỡ động cơ bên ngoài với bộ dẫn động tại chỗ.

9.1.2.7. Nếu khách hàng chấp thuận, có thể bố trí thân ổ trục để bôi trơn mỡ (6.11.4). Nhiệt độ thân ổ trục không vượt quá 82 °C (180 °F) khi vận hành ở nhiệt độ môi trường 43 °C (110 °F). Mỡ bôi trơn được đề xuất phải phù hợp cho vận hành tại nhiệt độ này.

9.1.2.8. Bộ dẫn động phải sắp thẳng hàng trong xưởng của nhà cung cấp trước khi vận chuyển.

9.1.3. Bơm bánh răng (Loại OH6)

9.1.3.1. Bánh công tác phải được khóa hoặc chốt trục vào trục bên ngoài bộ dẫn động.

9.1.3.2. Bơm bánh răng có thể yêu cầu bỏ các bộ dẫn động để cho phép tháo rời rô to và hệ thống làm kín.

9.1.3.3. Loại bánh công tác phải được lựa chọn theo ứng dụng và có thể mở, nửa mở hoặc đóng kín hoàn toàn.

  • 9.1.3.4. Sự cần thiết trong việc phân tích mặt bên của rô to phải được xác định theo mô tả trong 9.2.4.1. Việc phân tích này chỉ nên được cụ thể đối với các bơm mới và bơm tới hạn.

CHÚ THÍCH: Các vận tốc bên tới hạn có thể liên quan đến các bơm loại OH6. Thông thường, các kiểu bơm này được điều tra kỹ càng trong khi phát triển, và các động lực học của rô to điển hình luôn tồn tại và dễ áp dụng.

9.1.3.5. Các ổ trục bán kính thủy động học có thể được sử dụng.

  • 9.1.3.6. Các thiết bị đo nhiệt độ và áp suất gắn trực tiếp trên hộp truyền động phù hợp ISO 10438 (tất cả các phần) mà đường kính của các thiết bị đo là 50 mm (2,0 in). Nếu được quy định, các hộp đo nhiệt loại thanh rắn có ren riêng biệt phải được trang bị để đo nhiệt độ.

9.1.3.7. Thiết bị cảm ứng, bánh công tác và các bộ phận quay chính tương tự phải được cân bằng động lực học theo ISO 1940-1, cấp G2.5 hoặc theo mất cân bằng dư 7g. mm (01 oz.in), tùy vào cái nào lớn hơn. Nếu có thể, khối lượng của trục chính được sử dụng để cân bằng không vượt quá khối lượng thành phần thiết bị được cân bằng. Kết quả độ rung đo được trong khi thử nghiệm tính năng phải không vượt quá các mức cho trong Bảng 8.

9.2. Bơm gối trục (Loại BB1, BB2, BB3 và BB5)

9.2.1. Vỏ chịu áp

9.2.1.1. Lớp vỏ tách rời có thể có lớp đệm miếng hoặc thanh nối kim loại; Đơn dự thầu của nhà cung cấp phải trình bày trong đơn đặt hàng.

9.2.1.2. Bơm cho làm việc ở nhiệt độ dưới 150°C (300°F) có thể được lắp chân đế.

9.2.1.3. Đối với các bơm có lớp vỏ tách rời phải cung cấp lớp đệm miếng, nâng các chốt hoặc lỗ bắt vít của bu lông vòng để nâng nửa trên của vỏ và phải gắn nhãn. Các phương pháp nâng máy đã được lắp phải được nhà cung cấp quy định [xem 10.2.2.1 .a) và Phụ lục L].

  • 9.2.1.4. Nếu được quy định, các thiết kế đầu nối được đề xuất phải được đệ trình cho khách hàng để phê duyệt trước khi chế tạo. Các bản vẽ phải hiển thị các thiết kế hàn, kích cỡ, vật liệu và xử lý nhiệt trước và sau khi hàn.
  • 9.2.1.5. Bơm sử dụng động cơ, có vít cấy và vòi hút và các vòi xả, nhà cung cấp phải đưa chiều dài nhỏ nhất có thể chấp nhận được đối với các mẫu ống cuộn bị vỡ để công việc bảo dưỡng dễ dàng. Các mẩu ống phải do khách hàng cung cấp.

CHÚ THÍCH: Phải loại bỏ các mẩu ống cuộn bị vỡ để loại bỏ phần rộng của đường ống để lấy vỏ bơm ra ngoài trong khi đại tu các bộ phận chính.

9.2.2. Rô to

9.2.2.1. Bánh công tác của bơm nhiều tầng phải nằm riêng lẻ dọc theo trục bằng gờ hoặc vòng tách cố định theo hướng của lực đẩy thủy lực thông thường.

9.2.2.2. Các rô to với các bánh công tác khít phải có ý nghĩa cơ học trong việc giới hạn chuyển động của bánh theo hướng ngược với hướng của lực đẩy thủy lực thông thường đến 0,75 mm (0,030 in) hoặc nhỏ hơn.

  • 9.2.2.3. Nếu được quy định, các rô to với các cánh lắp ghép nóng phải có ý nghĩa cơ học trong việc giới hạn sự chuyển động của cánh theo hướng ngược với hướng của lực đẩy thủy lực thông thường đến 0,75 mm (0,030 in) hoặc nhỏ hơn.

9.2.2.4. Các rô to lệch trục hoặc đã được lắp đo được cùng với trục hoặc rô to đỡ trên khối chữ V hoặc thanh cuộn trên bàn nằm gần với ổ trục của rô to và trong giới hạn cho trong Bảng 17.

9.2.3. Ổ trượt

9.2.3.1. Ống lót vỏ có thể làm hồi phục lại và các cánh liên tầng hoặc tương đương phải được cung cấp ở tất cả các điểm liên tầng.

9.2.3.2. Các ổ trượt kết hợp với các bộ phận được sử dụng để cân bằng lực đẩy trục hoặc để giữ các ổ trục bên trong được bôi trơn phải theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất trừ khi các ổ này được xem là trường hợp ngoại lệ theo tiêu chuẩn này (xem 6.7.4) trong đề xuất và phải được sự chấp thuận của khách hàng. Nếu các ổ tiêu chuẩn của nhà sản xuất dựa vào vào sự kết hợp vật liệu cho thấy các đặc tính mài mòn cao, dữ liệu hỗ trợ phải có trong đề xuất.

Bảng 17 - Các yêu cầu lệch trục và rô to

Hệ số độ mềm mm2

Ff a,b

mm2 (in2)

Lệch tâm trc cho phép
TIR

mm (in)

Bộ phận khớp trục

Lệch tâm bán kính rô to cho phép TIRc

mm (in)

> 1,9 . 109 (3,0 .106)

40 (0,001 5)

Chỗ lõm

90 (0,003 5)

Chỗ xếp chồng

60 (0,002 5)

≤ 1,9 .109 (3,0 . 106)

25 (0,001 0)

Chỗ lõm

75 (0,003 0)

Chỗ xếp chồng

50 (0,002 0)

a) Ff = L4ID2

Trong đó:

L là nhịp gối đỡ;

D là đường kính trục (lớn nhất) tại cánh.

b) Hệ số độ mềm trục Ff liên quan trực tiếp đến độ võng tĩnh của trục đỡ đơn giản và do đó, là chỉ số khe hở vận hành hướng tâm chính xác có thể đạt được trong sản xuất và duy trì chất lượng cân bằng.

c) Khe hở vận hành hướng tâm của trục cánh bơm, trống và ống lót cân bằng.

9.2.4. Động lực học

9.2.4.1. Phân tích bên

9.2.4.1.1. Tùy thuộc vào thiết kế bơm, tốc độ tới hạn ướt bên thứ nhất hoặc thứ hai của các bơm nhiều tầng và bơm tốc độ cao có thể trùng với tốc độ vận hành, đặc biệt là khi khe hở bên trong tăng do mòn. Phân tích bên có thể dự đoán liệu sự trùng khớp có thực sự đúng không và độ rung có chấp nhận được không.

9.2.4.1.2. Trừ trường hợp được quy định, sự cần thiết phân tích bên của rô to của bơm phải được xác định khi sử dụng quy trình chỉnh đặt cho trong Bảng 18.

Bảng 18 - Lô gic quyết định việc phân tích bên của rô to

 

Hoạt động

1

Thiết kế bơm

2

Có tồn tại một bơm tương tự (3.51) hoặc một bơm giống hoàn toàn (3.18) không?

Nếu “có", thực hiện tiếp bước 5

Nếu “không”, thực hiện tiếp bước 3

3

Rô to có chắc chắn là kiểu cổ điển không (3.8)?

Nếu “có", thực hiện tiếp bước 5

Nếu “không", thực hiện tiếp bước 4

4

Yêu cầu phân tích

5

Không yêu cầu phân tích

  • 9.2.4.1.3. Nếu phân tích bên được yêu cầu bằng quy trình trong 9.2.4.1.2., hoặc nếu khách hàng quy định, phải thực hiện phân tích và đánh giá kết quả phù hợp với l.1.

9.2.4.2. Cân bằng rô to

9.2.4.2.1. Các rô to được phân loại như dưới đây là loại cân bằng động lực học hai mặt phẳng ở tốc độ thấp đối với cấp độ cân bằng trong Bảng 19.

. Các bơm nhiều tầng (ba hoặc nhiều tầng hơn);

. Các bơm một hoặc hai tầng mà tốc độ liên tục lớn nhất của bơm lớn hơn 3 800 r/min.

9.2.4.2.2. Kết quả của việc lắp ráp rô to và hiệu chỉnh cân bằng phải theo ISO 11342. Để cân bằng, rô to không bao gồm ống lót nửa khớp nối của bơm hoặc các phần thiết bị quay của cụm làm kín cơ khí.

Bảng 19 chỉ ra ISO 1940-1, cấp G2.5 đối với tất cả giao thoa phù hợp với các rô to lên đến tốc độ 3800 r/min. Điều này dựa trên hai yếu tố.

. Tại tốc độ 3.800 r/min, giới hạn trên của cấp độ cân bằng G2.5 tạo ra lực do sự mất cân bằng 10% của trọng lượng rô to, điều này là không có bất kỳ vật liệu nào ảnh hưởng đến hình dạng vận hành của rô to.

. Đối với các rô to có độ linh hoạt cao (xem Bảng 17), khó để đạt được và duy trì độ thẳng của rô to khi cần thiết đối với cấp cân bằng G1.

9.2.4.2.3. Độ lệch tâm khối liên quan đến cấp cân bằng G1 rất nhỏ, ví dụ lớn nhất là 2,5 mm (0,000 10 in) khi vận hành ở tốc độ 3800 r/min. Điều này có hai kết quả.

. Khó để cân bằng các bộ phận tốt hơn G2.5 (xem 6.9.4.1) bởi vì lực thay đổi lớn khi các bộ phận được gắn chặt.

. Chất lượng cân bằng không thể kiểm tra xác nhận được nếu rô to bị tác động lên vị trí khi đứng cân bằng hoặc tháo ra và lắp lại. Thông thường, việc này có thể thực hiện được, tuy nhiên phải thực hiện kiểm tra mất cân bằng dư để xác minh tính chính xác khi đứng cân bằng.

Bảng 19 - Yêu cầu đối với cân bằng rô to

Bộ phận khớp trục

Tốc độ liên tục lớn nhất

r/min

Hệ số độ mềm

L4/D2

mm2(in2)

Quy trình cân bng rô to b

Cấp cân bằng rô to

Chỗ lõm

≤ 3 800 a

Không giới hạn

C

c

Chỗ xếp chồng

≤ 3 800

Không giới hạn

C + B hoặc D

G2.5 (8 W/n)d

> 3 800

≤ 1,9.109

(3,0. 106)

C + B hoặc D

G1 (4 W/n)d,e

CHÚ THÍCH: Xem Bảng 17 Các yêu cầu lệch trục và rô to.

a Cho phép tăng 5 % tốc độ

b Xem ISO 11342

c Đấu nối cân bằng trong khi lắp ráp có thể không thực hiện được do việc lắp ghép có độ hở không duy trì cân bằng chính xác

d Xấp xỉ bằng với điểm giữa của cấp cân bằng ISO tương ứng

e Nếu các rô to với hệ số mềm dẻo cao được sử dụng ở tốc độ lớn hơn 3 800 r/min, mức cân bằng này đạt và duy trì được cần phải tập trung đặc biệt vào thiết kế, chế tạo và bảo dưỡng.

Xem lại: Bơm ly tâm dùng trong công nghiệp dầu mỏ, hóa dầu và khí thiên nhiên - Phần 18

Xem tiếp: Bơm ly tâm dùng trong công nghiệp dầu mỏ, hóa dầu và khí thiên nhiên - Phần 20