Bơm ly tâm dùng trong công nghiệp dầu mỏ, hóa dầu và khí thiên nhiên - Phần 8

12 tháng 12 2018

Hình 23 - Hệ tọa độ đặt lực và mô men trong Bảng 5 - Bơm trục ngang có vòi hút và xả ở bên

CHÚ DẪN

1 vòi xả

2 vòi hút

3 trọng tâm bơm

a đường tâm trục

b đường tâm bệ đỡ

c mặt phẳng đứng

Hình 24 - Hộ tọa độ đặt lực và mô men trong Bảng 5 - Bơm trục ngang có vòi hút mặt đầu và vòi xả ở đỉnh

CHÚ DẪN

1 vòi xả

2 vòi hút

3 trọng tâm bơm

a đường tâm trục

b đường tâm bệ đỡ

c mặt phẳng đứng

Hình 25 - Hệ tọa độ cho lực và mô men trong Bảng 5 - Bơm trục ngang có vòi ở đỉnh

6.6. Rô to

6.6.1. Trừ trường hợp được quy định, bánh công tác phải là bánh công tác kiểu đóng kín, nửa mở hoặc mở.

Bánh công tác đóng kín ít nhạy với vị trí dọc trục và do đó, phù hợp với kết cấu trục dài trong trường hợp trục dịch chuyển do giãn nở nhiệt hoặc vì lực đẩy có thể xảy ra. Bánh công tác nửa mở có thể có hiệu suất cao hơn do khử được lực ma sát đĩa từ vỏ bảo vệ. Khe hở làm việc cho bánh công tác nửa mở trong bơm trục đứng có thể được điều chỉnh từ khớp nối hoặc từ đỉnh của động cơ, như vậy có thể phục hồi được hiệu suất và công suất bơm mà không cần phải tháo các chi tiết bơm. Bánh công tác mở là loại bánh công tác chạy dọc trục được thiết kế cho các bơm có dung tích lớn ở các cột áp; bánh công tác mở cũng được sử dụng cho bơm trục vít (xoắn ốc) có vòi xả tách rời.

6.6.2. Bánh công tác phải là bánh công tác đúc, rèn hoặc chế tạo một chi tiết.

CHÚ THÍCH: Bánh công tác được chế tạo bằng phương pháp đúc hay chế tạo được gia công đường dẫn nước có thể cải thiện tính năng tốt cho các thiết kế tốc độ đặc trưng thấp.

6.6.3. Bánh công tác phải được ghép bằng then với trục. Không được ghép trục với bánh công tác bằng chốt. Với sự chấp thuận của khách hàng, ống côn có thể được sử dụng trong bơm treo đứng. Bánh công tác được lắp công xôn phải được lắp an toàn với trục nhờ vít mũ hoặc đai ốc mũ không làm lộ ra các ren trục. Thiết bị an toàn phải được cắt ren để bịt kín do lực cản chất lỏng trên bánh công tác trong quá trình quay bình thường, và yêu cầu phương pháp khóa cưỡng bức cơ khí (ví dụ, vít cấy chống ăn mòn hoặc vòng đệm kiểu lưỡi). Vít mũ phải có góc lượn và thân có đường kính giảm để giảm sự tập trung ứng suất.

6.6.4. Tất cả các rãnh then của trục phải có góc lượn phù hợp với ISO 3117.

CHÚ THÍCH: Với mục đích của điều mục này, ANSI/ASME B17.1 tương đương với ISO 3117.

6.6.5. Bánh công tác phải có ống bọc đặc vững. Bánh công tác có thể được làm từ thiết kế đặt lõi, nếu lõi được làm đầy hoàn toàn bằng kim loại phù hợp có nhiệt độ nóng chảy không nhỏ hơn 260°C (500 °F) đối với bơm có thân gang đúc và không nhỏ hơn 540 °C (1 000 °F) đối với bơm có thân đúc thép.

CHÚ THÍCH: Việc yêu cầu làm đầy ống bọc bánh công tác có lõi nhằm mục đích giảm nhỏ nhất được độ nguy hiểm cho người nếu và khi bánh công tác bị tháo rời do nhiệt.

6.6.6. Với trục yêu cầu các miếng đệm có ống lót để bọc qua các ren, phải tạo khe hở hướng kính ít nhất là 1,5 mm giữa ren và đường kính trong của ống lót và sự chuyển đổi đường kính phải phù hợp với 6.3.12.

6.6.7. Kiểu lắp giữa với ống bọc kín phải là F7/h6 phù hợp với ISO 286 (tất cả các phần).

6.6.8. Các vùng trục có thể bị hỏng do vít định vị phải được giảm bớt để thuận tiện cho việc tháo ống lót hoặc các bộ phận khác.

6.6.9. Trục phải được gia công và gia công tinh dọc chiều dài trục sao cho TIR không lớn hơn 25 mm (0,001 in).

6.6.10. Nếu đầu dò rung không tiếp xúc được cấp phù hợp với 7.4.2.2, vùng cảm biến trục (cả vị trí rung hướng kính và vị trí dọc trục) để quan sát bằng đầu dò rung hướng kính phải:

a) đồng tâm với ngõng trục;

b) không có các dấu in bằng khuôn thủng của khuôn và vạch đánh dấu hoặc bất kỳ bề mặt không liên tục khác nào, ví dụ, lỗ bôi trơn hoặc rãnh then, để đảm bảo khoảng cách nhỏ nhất của đường kính đầu dò trên mỗi bên của đầu dò;

c) không được mạ kim loại, bọc hoặc mạ trên các rô to là vật liệu có tính chất điện nhất quán;

d) có sự gia công tinh bề mặt cuối cùng, Ra, 0,8 mm (32 min) hoặc nhẵn hơn, được ưu tiên bằng phương pháp mài doa hoặc đánh bóng;

e) phải được khử từ đến mức quy định trong ANSI/API Std 670, hoặc phải được xử lý sao cho tổng độ đảo cơ khí và đảo điện không vượt quá các giá trị sau:

1) đối với các vùng được quan sát bằng đầu dò rung hướng kính, 25 % biên độ rung cho phép từ đỉnh đến đỉnh hoặc 6 mm (0,25 mil), hoặc lớn hơn;

2) đối với các vùng được quan sát bằng đầu dò vị trí dọc trục là 13 mm(0,5 mil).

6.6.11. Nếu trục được làm từ vật liệu có tính chất điện không nhất quán, vùng cảm biến trục có thể được tạo ra nhờ các ống lót lắp khít vừa độ co ngót hoặc “vòng mục tiêu" lắp vào trục. Vòng mục tiêu này phải được gia công tinh phù hợp với 6.6.10 và phải được nhận biết trong tài liệu kỹ thuật. Các vật liệu có tính chất điện nhất quán là hợp kim nhôm cao như 17-4 PH, thép không gỉ kép và nhiều loại thép không gỉ austenic.

6.6.12. Nếu được quy định, thiết bị phải có để lắp ráp với đầu dò rung không tiếp xúc (7.4.2.2), trục phải được chuẩn bị phù hợp với các yêu cầu 6.6.10 và ANSI/API Std 670.

6.6.13. Nếu đầu dò rung không tiếp xúc được cung cấp, việc ghi lại chính xác độ đảo cơ khí và đảo điện cho góc 360° tại mỗi vị trí của đầu dò phải kèm theo báo cáo thử nghiệm cơ học.

6.6.14. Nếu nhà cung cấp có thể chứng minh có độ đảo cơ khí và độ đảo điện, độ đảo có thể được giảm đi theo độ rung do được trong quá trình thử tại nhà máy miễn là không vượt quá 25 % biên độ rung cho phép từ đỉnh-đỉnh hoặc 6,5 mm (0,25 mil), hoặc thấp hơn.

6.7. Vòng bù mòn và khe hở vận hành

6.7.1. Khe hở làm việc hướng kính phải được sử dụng để giới hạn sự rò rỉ trong, và ở các vị trí cần thiết, để cân bằng lực đẩy dọc trục. Cánh bánh công tác hoặc khe hở hướng trục kín phải không được sử dụng để cân bằng lực đẩy dọc trục. Vòng bù mòn thay thế phải được cấp trong thân bơm. Bánh công tác hoặc phải có bề mặt mài mòn toàn bộ hoặc phải có vòng bù mòn thay thế.

6.7.2. Mặt mài mòn tiếp xúc bằng vật liệu có khả năng hóa cứng phải có sự chênh lệch độ cứng Brinell ít nhất là 50 trừ khi cả bề mặt mài mòn tĩnh và quay có độ cứng Brinell ít nhất là 400.

6.7.3. Vòng bù mòn thay thế, nếu được sử dụng, phải được định vị ở vị trí thích hợp nhờ chốt hãm, vít (dọc trục hoặc hướng kính) hoặc hàn đính. Đường kính lỗ trong vòng bù mòn đối với chốt hướng kính hoặc chốt ren không lớn hơn 1/3 chiều rộng vòng bù mòn.

6.7.4. Khe hở vận hành phải đáp ứng yêu cầu của 6.7.4 a) đến 6.7.4 c).

a) Khi thiết lập khe hở vận hành trong giữa vòng bù mòn và các bộ phận quay khác, cần phải chú ý đến nhiệt độ bơm, điều kiện hút, đặc tính chất lỏng, giãn nở do nhiệt và đặc tính mòn do ma sát của vật liệu, và hiệu suất bơm. Khe hở phải đủ để đảm bảo độ tin cậy vận hành và không bị bó kẹt ở tất cả điều kiện làm việc đã định.

b) Với gang, đồng, thép không gỉ mactensit được làm cứng lại và vật liệu có xu hướng mòn do ma sát thấp, phải sử dụng khe hở nhỏ nhất được cho trong Bảng 6. Với vật liệu có xu hướng mòn do ma sát cao hơn và với tất cả vật liệu làm việc ở nhiệt độ trên 260 °C (500 °F), phải cộng thêm vào khe hở đường kính 125 mm (0,005 in).

c) Với vòng bù mòn có vật liệu phi kim với xu hướng mòn do ma sát rất thấp hoặc không có độ mòn do ma sát (xem Bảng H.4), khe hở nhỏ hơn khe hở được cho trong Bảng 6 có thể được nhà cung cấp đề xuất. Các hệ số như biến dạng và trường nhiệt độ phải được chú ý để đảm bảo khe hở đủ để tạo ra độ tin cậy làm việc và không bị bó kẹt dưới tất cả điều kiện làm việc quy định.

CHÚ THÍCH: Các số liệu đã công bố cho thấy các ứng dụng thành công của vòng bù mòn được làm từ vật liệu phi kim với khe hở API (xem 6.7.4) bị giảm 50 %. Việc giảm khe hở hợp lý được xem là phụ thuộc vào vật liệu được sử dụng và các điều kiện làm việc khác như: độ sạch và nhiệt độ.

Bảng 6 - Khe hở vận hành bên trong nhỏ nhất

Đường kính bộ phận quay tại khe hở

mm

Khe hở đường kính nhỏ nhất

mm

Đường kính bộ phận quay tại khe hở

in

Khe hở đường kính nhỏ nhất

in

<50

0,25

<2,000

0,010

50 đến 64,99

0,28

2,000 đến 2,499

0,011

65 đến 79,99

0,30

2,500 đến 2,999

0,012

80 đến 89,99

0,33

3,000 đến 3,499

0,013

90 đến 99,99

0,35

3,500 đến 3,999

0,014

100 đến 114,99

0,38

4,000 đến 4,499

0,015

115 đến 124,99

0,40

4,500 đến 4,999

0,016

125 đến 149,99

0,43

5,000 đến 5,999

0,017

150 đến 174,99

0,45

6,000 đến 6,999

0,018

175 đến 199,99

0,48

7,000 đến 7,999

0,019

200 đến 224,99

0,50

8,000 đến 8,999

0,020

225 đến 249,99

0,53

9,000 đến 9,999

0,021

250 đến 274,99

0,55

10,000 đến 10,999

0,022

275 đến 299,99

0,58

11,000 đến 11,999

0,023

300 đến 324,99

0,60

12,000 đến 12,999

0,024

325 đến 349,99

0,63

13,000 đến 13,999

0,025

350 đến 374,99

0,65

14,000 đến 14,999

0,026

375 đến 399,99

0,68

15,000 đến 15,999

0,027

400 đến 424,99

0,70

16,000 đến 16,999

0,028

425 đến 449,99

0,73

17,000 đến 17,999

0,029

450 đến 474,99

0,75

18,000 đến 18,999

0,030

475 đến 499,99

0,78

19,000 đến 19,999

0,031

500 đến 524,99

0,80

20,000 đến 20,999

0,032

525 đến 549,99

0,83

21,000 đến 21,999

0,033

550 đến 574,99

0,85

22,000 đến 22,999

0,034

575 đến 599,99

0,88

23,000 đến 23,999

0,035

600 đến 624,99a

0,90

24,000 đến 24,999

0,036

a) Đối với đường kính lớn hơn 649,99 mm (25,999 in), khe hở đường kính nhỏ nhất là 0,95 mm (0,037 in) cộng với 1 mm ứng với mỗi 1 mm đường kính hoặc phần nhỏ đó (0,001 in cho mỗi 1 in thêm).

Xem lại: Bơm ly tâm dùng trong công nghiệp dầu mỏ, hóa dầu và khí thiên nhiên - Phần 7

Xem tiếp: Bơm ly tâm dùng trong công nghiệp dầu mỏ, hóa dầu và khí thiên nhiên - Phần 9