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离心式压缩机部件的API标准

文章作者:admin发布时间:2020-07-01 13:54:44浏览次数:1506

API标准说明中明确指出,本标准的目的是为石油化工设备销售制定一部规范,用做产品订货的参考.所有压缩机、整机组装的空压机和润滑油、密封油系统,最少有20年的寿命


和至少3年的连续运行周期;挠性元件联轴器设计的连续使用寿命至少达到5年;齿式联轴器、阻尼式联轴器、弹性联轴器连续使用寿命至少达3年;汽轮机设计寿命至少为20年,


至少不间断运行5年.

 

01 API标准对压缩机性能的基本要求

 

没有负偏差;

 

压头-流量特性曲线应由额定点至预期喘振点连续的上升;

 

在无旁路的情况下,压缩机适用于在任何流量下,至少在约大于喘振点流量10%的范围连续运行;

 

02 API标准对轴的要求

 

轴为锻件和热轧合金钢,全部为机械加工表面,表面粗糙度为Ra 0.8,装轴承处应更低一点;

 

装径向振动探头的部位不能电镀、镶套、焊接。表面粗糙度为Ra0.4- 0.8,通过珩磨或者砂纸打磨得到。该区域还应该退磁或其他处理,达到电跳值或者机械跳值不超过最大允


许峰值的25%,或者对装径向振动探头区域不超过6μm;两者之中取最大值;对装轴向位移探头区域,不超过13μm;

 

装轴承处不允许镀铬;

 

03 API标准对叶轮的要求

 

整装齿轮空气压缩机的叶轮应该选择不锈钢材质;

 

叶轮可以使轮盘和叶片组成的开式的、半开式的和闭式的;

 

可以采用焊接、铆接、铸造等方法加工。经购买方同意,也可以采用蚀刻和锡焊法加工;

 

经购买方同意,铸件和锻件叶轮零件也可以采用焊接和铆接加工;

 

技术协议中对叶轮形式和轴的结合方式予以明确;

 

04 API标准对齿轮的要求

 

最低加工精度为AGMA13级;

 

电动驱动时齿轮载荷系数最小为1.4,透平驱动时为1.6;

 

大、小齿轮的硬度值根据AGMA要求,分别是275HB 320HB,或者取最大值也可;

 

齿轮额定功率的计算值与齿轮表面寿命和屈服强度有关,应写在技术协议中;

 

小齿轮与轴要一体锻造,大齿轮与轴可一体,也可以分开制造再装配一起;

 

05 API标准对压缩机壳体的要求

 

壳体厚度能满足最大允许工作压力和试验压力,并且有3.175㎜。下列情况下必须为钢制壳体:

 

空气和非可燃性气体最大允许工作压力超过2760千帕时;

 

空气和非可燃性气体在操作区任意点以最大连续速度运转,其计算的出口温度超过260°C时;

 

介质为可燃或有毒气体;

 

除此之外可以用铸造壳体。当氢分压超过1380千帕时壳体应采用径向剖分型;

 

06 API标准中,密封、密封系统的作用和基本要求

 

防止压缩机壳体中的气体泄漏到大气中,防止油或密封液进入机体而污染介质,防止大气进入齿轮和壳体中带进灰尘和水分。正常情况下要求如此,开停工和工艺调整期间要求


也是如此;

 

密封可以使用各种有效的密封形式,也可以选用几种密封的组合。密封件的材料要适合使用条件;

 

密封系统必须做到不停机更换附件,要适应机组操作和备用的各种工况。备用工况要由购买方和销售方共同商定;

 

密封油或密封液可以与润滑油分开,也可以一起,但要考虑机组带压停机 和密封液系统故障情况下的密封,这需要选用合适的专用设施;

 

密封系统也可以在多种密封类型上引入干气而不是液体;

 

密封液可以是泵送,也可以是高位油箱式的,要形成一定的压差。泄露到机组内的密封液要有专用管线排出;

 

一般情况下,密封设计要有隔离缓冲气注入各组密封之间。如有,购买方应提出注入气的成分和要求.

 

07 API标准对转子动力系统的要求

 

销售方必须明确主机和驱动机的临界速度,明确额定功率避开临界速度;

 

销售方应分解计算出标准临界速度值,并提供以前同机型实验证明。有要求时,还应提供从0到跳闸转速有阻尼不平衡响应分析,确保振幅不超标;

 

扭矩分解;

 

无阻尼振自然频率应至少高于或低于可能激振频率的10%。在两倍或多倍运转速度下的扭矩临界速度也应该避免出现,因为在系统中相应的刺激也会发生。除非证明没有明显的


影响,另外在多转速系统的情况下,不是只一项运行速度。不同步等因素都应在扭振分析中考虑到,并且要证明对扭振没有明显的影响才行。当计算出扭振在共振区时(小于


10%)需要做应力分析,证明对全轴系统没有影响,双方同意并制定规定才行;

 

08 API标准对动平衡要求

 

压缩机、联轴器、汽轮机等主要旋转部件应做动平衡,多级零件在安装中要进行多次动平衡,每个主要零件安装完后都要做。平衡校正只在新增加的零件上进行,叶轮上禁止焊


接平衡块。最终动平衡后允许残存的不平衡量(在各轴承处)

离心式压缩机部件的API标准

 

09 API标准对振动要求

 

压缩机和汽轮机做完动平衡后的转子,在出厂试验期间,在任何平面上,未滤波的振幅峰-峰值在临近径向轴承处测量,不超过50μm或按下式计算,二者中取小值。

离心式压缩机部件的API标准

 

在包括跳闸转速在内的任何速度下,振动值不能超过额定速度下最大值的150%,如果供货方能证明电跳动和机械跳动是真实的,可以在出厂试验中测量到的振动信号中,减去确


定的跳动向量值,但是最大减除量不能超过上式公式计算值的25%或6μm,二者之中取大值

 

10 API标准对轴承要求

 

径向轴承 ;结构:可以是圆柱状瓦,也可以是可倾瓦。瓦面要浇巴氏合金,要采用钢瓦架,剖分式的,要有防转销和轴向安全设施;

 

功能:消除油膜壁咚,对转子有阻尼作用,降低加、卸载过程和过临界时的振动值。并将转子受力传递到轴承箱上;

 

推力轴承;如果两个或者两个以上转子轴向力作用在一个推力瓦上,设计时若为同向,总受力为两个力的数字和;若为反向,则取其中最大的力;

 

推力盘表面粗糙度为Ra 0.4,轴向总的跳动值不超过12μm

 

推力轴承选用时,其承载能力不能超过轴承极限载荷的50%

 

注:极限载荷是下列值中的最小值

 

1、 最小允许油膜厚度下的载荷

 

2、 蠕变限制时的载荷

 

3、 最大温度下巴氏合金达到屈服强度时的载荷

 

11 API标准对联轴器要求

  

与安装水平刨分轴承电机连接的联轴器端部浮动量有限制,以防止电机转子和定子部件相磨

 

有要求时,遵照API671的有关制造和要求

 

由购买方和销售方共同确定其类型、制造和安装布置情况

 

一般情况下,压缩机销售方负责安装整机组所有机器之间的联结,负责与轴连接的轮毂的加工、安装和驱动轮毂配合联轴器要有足够的空间,以便拆卸转子和对轮。可防拆卸的保护罩要有一定的刚度和强度,确保不与联轴器和轴头接触,并防止油从轴承室流出与安装水平刨分轴承电机连接的联轴器端部浮动量有限制,以防止电机转子和定子部件相磨离心式压缩机部件的API标准对于弹性元件联轴器,操作条件下轴端热膨胀量由弹性元件的变形来吸收,轴端由制造商留有间隙,联轴器的弹性元件应该是不锈钢或涂敷防腐层的材料有要求时,驱动端半联轴安装有可脱开的离合器,允许驱动机单独运转轴联轴器轴头应该有一定的锥度,以便于拆除联轴器实际最大操作扭矩限制在制造商允许值。