ГОСТ 32601-2019 (ISO 13709:2009, MOD) - часть 12

 

  Главная      Учебники - Разные     ГОСТ 32601-2019. НАСОСЫ ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ДЛЯ НЕФТЯНОЙ, НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     10      11      12      13     ..

 

 

ГОСТ 32601-2019 (ISO 13709:2009, MOD) - часть 12

 

 

173 

Таблица Б.1 — Основные позиции на рисунке Б.8 

Обозна-

чение 

позиции 

Наименование/ 

подпункт ISO 10438-2:2007 [64] 

Примеча-

ние/опция 

Комментарии 

 

Базовая конструкция, 4.1 

Задать 

Класс II – P0-R1-H0-BP0-C1F2-C0-PV1-TV1-BB0 

Опорная плита (рама) 

 

 




 

Маслобак, 4.4 
Дыхательный клапан, с фильтром 
Дренаж 
 
Индикатор уровня 

Задать 
 
Задать 
 
Задать 

4.4.2 Дно с дренажным уклоном 
 
4.4.3 Сливной патрубок, с клапаном и заглушкой, 
DN 

не менее 50 мм 

4.4.5d) 

Уровнемерное стекло 





10 
11 
12 
13 
14 

Маслонасос 
Мотор маслонасоса 
Кронштейн маслонасоса 
Муфта 
Фильтр 
Приемный клапан/фильтр 
Предохранительный клапан  
Клапан-регулятор давления 
Обратный клапан 

 

 

15 
16 
17 

Теплообменник, 4.6 
Фильтр 
Карман для термопары 

 

 

18 
19 

Выпуск 
Дренаж 

 

 

20 
 
21 

Подогреватель маслобака (опция) 
Клапан-термостат (опция) 

Опция 
 
Опция 

4.4.7a

) Погружной электрический нагреватель  

 
4.6.13 

Трехходовой  клапан-термостат  (TV1)  - 

опционально 

 

Трубная обвязка, 5.2 

 

 

 
PSLL, 
PSL, PI 
PDI 

КИП, раздел 6  
Манометры и реле давления 
 
Перепад давления 

 

 
ISO 10438-2:2007 [64]

, Рис.B.25. 

 
ISO 10438-2:2007 [64], 

Рис.B.32. 

а 
 

 

К маслонасосу с приводом от вала 
основного насоса 
От  маслонасоса  с  приводом  от 
вала основного насоса 
К корпусам подшипников 
От корпусов подшипников 

 
 
 
 
 
Изменить 
 
Добавить 

 
 
 
 
 
Линии  возврата  масла  должны  иметь  уклон  не 
менее 1:50 (20 мм/м; 0,25 дюйма на фут)  
6.2 таблица 3: 
a) PSLL 

для  останова  при  аварийно  низком 

давлении масла; 
b) TS 

для высокой температуры масла на выходе 

из теплообменника; 
c) TI 

контроль 

температуры 

в 

сливном 

маслопроводе  от  каждого  подшипника  или 
смазываемой муфты 

174 

 

(обязательное) 

Гидравлические турбины для рекуперации гидравлической мощности 

В.1 Общие положения 

Настоящее  приложение  распространяется  на  гидравлические  турбины  для 

рекуперации гидравлической мощности (далее – гидротурбины). 

Рекуперация  гидравлической  мощности  обычно  достигается  путем  отбора 

энергии с уменьшением давления перекачиваемой среды, иногда с дополнительным 

использованием  энергии  пара  или  газа,  образующегося  при  снижении  давления 

перекачиваемой среды. Гидротурбина может быть насосом, работающим с потоком в 

обратном направлении. 

В.2 Термины 

В настоящем стандарте используются некоторые термины, которые необходимо 

изменить,  если  стандарт  применяется  к  гидротурбинам.  Направление  потока  через 

гидротурбину является обратным по отношению к потоку через насос. В этом случае, 

слово «насос» меняется на «гидротурбина», термин «всасывающий патрубок насоса» 

меняется на «выход гидротурбины», а термин «выходной патрубок насоса»  на «вход 

гидротурбины». 

В.3 Конструкция 

В.3.1 Характеристики перекачиваемой среды 

В.3.1.1  ● Заказчик  должен  сообщить  поставщику  гидротурбины,  существует  ли 

возможность  для  любой  части  потока  перекачиваемой  среды,  входящего  в 

гидротурбину,  превращаться  в  пар,  а  также  о  возможности  выделения 

абсорбированного газа в потоке при снижении давления ниже давления на входе. 

В.3.1.2  ● Заказчик  должен  определить  процентное  содержание  пара  или  газа 

(или  того  и  другого)  на  выходе  гидротурбины,  а  также  давление  и  температуру 

парообразования.  

В.3.1.3  Если  эти  данные  есть  у  заказчика,  то  полный  состав  перекачиваемой 

среды  и  зависимость  плотности  жидкости  и  пара  (или  газа)  как  функция  давления 

должны  быть  также  сообщены  поставщику.  Может  возникнуть  необходимость  в 

регулировании  давления  на  выходе  гидротурбины,  с  целью  ограничения 

парообразования или выделения растворенного газа. 

В.3.2 Система промывки торцевых уплотнений 

175 

Во  избежание  сокращения  срока  службы  торцевых  уплотнений,  необходимо 

рассмотреть  процессы  выделения  газа  и  пара  в  линиях  промывки  торцевых 

уплотнений.  Если  такая  опасность  существует,  то  обычно  рекомендуется  для 

промывки  уплотнений  использовать  другие  источники,  вместо  линии  промывки  со 

входа гидротурбины.  

В.3.3 Автоматическое отключение гидротурбины при превышении частоты 

вращения ротора 

В.3.3.1  Необходимо  рассмотреть  применение  механизма  автоматического 

выключения  агрегата,  если  гидротурбина  или  другое  оборудование  агрегата  не 

выдержат  максимальную  частоту  вращения  ротора  при  его  разгоне  (максимальную 

частоту,  достигаемую  гидротурбиной  без  нагрузки  и  в  наихудших  установленных 

режимах  на  входе  и  выходе).  Обычно  такое  выключение  должно  срабатывать  в 

диапазоне  от  115%  до  120%  от  номинальной  частоты  вращения  ротора.  Важно 

понимать,  что  максимальная  частота  вращения  ротора  при  его  разгоне  в  условиях 

перекачивания  жидкостей  с  высоким  содержанием  растворенных  газов,  или 

жидкостей,  которые  частично  испаряются  при  прохождении  через  гидротурбину, 

может в несколько раз превышать максимальную частоту вращения ротора при его 

разгоне  в условиях  работы  на холодной воде.  На таких перекачиваемых  жидкостях 

невозможно точно определить максимальную частоту разгона.  

В.3.3.2  Риск  превышения  максимальной  допустимой  частоты  снижается,  если 

механизм,  который  гидротурбина  приводит  во  вращение  (например,  насос  или 

вентилятор),  в  реальности  не  может  потерять  нагрузку.  Риск  возрастает,  если 

приводимым оборудованием является электрический генератор, поскольку внезапное 

отключение  генератора  от  электрических  силовых  цепей  снимает  нагрузку 

гидротурбины.  В  последнем  случае  необходимо  предусмотреть  автоматический 

контроль нагрузки генератора и его переключение на искусственную нагрузку. 

В.3.3.3  Системы  роторов,  обладающих  малой  инерцией  и  имеющих  риск 

внезапного  снятия  нагрузки,  должны  оснащаться  быстродействующим  тормозом, 

чтобы  предотвратить  повреждения  вследствие  превышения  максимальной 

допустимой частоты вращения ротора. 

В.3.4 Двойные приводы 

П р и м е ч а н и е   —   см. Рисунки В.1 (a) и (б). 

В.3.4.1  Если  гидротурбина  используется  как  дополнение  для  другого  привода, 

необходимо применять положения в соответствии с В.3.4.2 – В.3.4.5. 

176 

В.3.4.2 Основной привод агрегата должен быть рассчитан так, чтобы приводить 

в действие весь агрегат без помощи гидротурбины. 

В.3.4.3  Обгонная  муфта  (т.е.  муфта,  передающая  крутящий  момент  в  одном 

направлении,  и  имеющая  свободный  ход  в  другом  направлении)  должна 

располагаться  между  гидротурбиной  и  остальной  частью  агрегата,  чтобы  основной 

привод мог приводить в действие агрегат, когда гидротурбина не используется, либо 

при пуске агрегата перед подачей технологического потока в гидротурбину.  

В.3.4.4  Подача  технологического  потока  в  гидротурбину  может  меняться  в 

значительной степени и часто. Если подача упадет примерно до 40 % от номинальной 

подачи,  то  гидротурбина  прекращает  выработку  мощности  и  торможение  может 

передаваться  на  основной  привод.  Обгонная  муфта  будет  препятствовать  такому 

торможению. 

В.3.4.5  Гидротурбина  не  должна  размещаться  между  основным  приводом  и 

приводимым оборудованием. 

В.3.5 Генераторы 

П р и м е ч а н и е   —   см. Рисунок В.1 (в) 

Если  генератор  приводится  в  действие  гидротурбиной,  работающей  на 

насыщенном  газом  технологическом  потоке,  мощность  генератора  должна  быть 

выбрана  с запасом. Выходная мощность гидротурбины  на  рабочей среде  может  на 

20

−30 % превышать прогнозируемое значение, полученное на основе испытаний на 

воде, что является результатом воздействия выделяемого газа или испаряющегося 

перекачиваемого продукта. 

В.3.6 Дросселирующие клапаны 

В  большинстве  областей  применения,  клапаны,  используемые  для 

регулирования подачи технологического потока в гидротурбину, должны размещаться 

выше  по  потоку  и  вблизи  входа  гидротурбины  согласно  Рисунку  В.1.  Такое 

размещение  позволяет  торцевым  уплотнениям  работать  при  выходном  давлении 

гидротурбины и, в случае насыщенных газом потоков, позволяет газу выделяться, что 

приводит к увеличению выходной мощности. 

В.3.7 Байпасные клапаны 

При  любой  конфигурации  агрегата  с  гидротурбиной,  должен  быть  установлен 

полнопоточный регулируемый байпасный клапан. Согласование работы байпасного 

клапана и регулирующего клапана на входе гидротурбины обычно достигается путем 

их раздельного контроля (см. Рисунок В.1). 

177 

В.3.8 Предохранительные клапаны 

Для  защиты  целостности  корпуса  на  выходе  гидротурбины  и  торцевых 

уплотнений  при  возможных  переходных  режимах  с  противодавлением,  необходимо 

предусмотреть  установку  предохранительного  клапана  в  выходном  трубопроводе 

гидротурбины согласно Рисунку В.1. 

В.4 Испытания 

В.4.1  Гидротурбина  должна  пройти  параметрические  испытания  на 

испытательном  стенде  поставщика.  Гидравлические  и  механические  рабочие 

гарантированные характеристики должны основываться на результатах испытаний на 

воде. 

В.4.2  На  Рисунке  В.2  приведены  рекомендуемые  испытательные  допуски  на 

рабочие  характеристики  гидротурбины.  Критерии  для  насосов,  установленные  в 

основной части настоящего стандарта, не применяются. 

В.4.3  Уровни  вибрации  для  гидротурбины  должны  отвечать  критериям  для 

насосов, установленным в основной части настоящего стандарта. 

В.4.4  Может  быть  полезным  подтвердить  уставку  срабатывания  механизма 

автоматического выключения при превышении предельной частоты вращения ротора 

гидротурбины при стендовых испытаниях на заводе-изготовителе. Можно попытаться 

экспериментально достигнуть предельной частоты вращения ротора при испытаниях 

на  воде,  однако  эту  частоту  можно  точно  вычислить,  если  известны  рабочие 

характеристики  гидротурбины  на  воде.  Предельную  скорость  разгона  для  потоков, 

насыщенных газом, нельзя определить путем проведения испытаний на воде. 

 

(а) привод насоса при частоте вращения ротора, равной частоте вращения ротора электродвигателя 

178 

 

(б) привод насоса при частоте вращения ротора, превышающей частоту вращения ротора 

электродвигателя 

 

(в) привод генератора 

1 

− индикатор уровня, контроллер; 2 − источник высокого давления; 3 − разделение потока;  

4 

− редуцирующий клапан; 5 − направление подачи низкого давления; − байпас;  

7 

− входной дроссельный клапан; 8 − двигатель; 9 − насос; 10 − обгонная муфта; 11 − гидротурбина;  

12 

− редуктор; 13 −генератор 

 

Рис унок В.1 — Типичные схемы работы агрегата с гидротурбиной 

179 

 

Х 

−подача; Y1 − дифференциальный напор, %; Y2 − номинальная мощность, %;  

 

− номинальная подача, 2 − номинальный напор, 3 − зависимость напора от подачи,  

4 

− зависимость мощности от подачи, 5 − сторона низкого давления, допуск (95 %),  

6 

− сторона высокого давления, допуск (105 %) 

 

Рис унок В.2 — Испытательные допуски на параметры гидротурбины 

180 

 

(обязательное) 

Стандартные рамы (опорные плиты) 

Т аб лиц а  Г.1 – Размеры стандартных рам (опорных плит) 

Размеры в миллиметрах (в дюймах) 

Номер 

рамы 

(

опорной 

плиты) 

Число 

отверстий  

на сторону 

l

1

 

± 13 

(0,5) 

l

2

 

± 25 (1,0) 

l

3

 

± 3 (0,12) 

l

4

 

± 3 (0,12) 

l

5

 

± 3 (0,12) 

0,5 

760 (30) 

1230 (48,5) 

465 (18,25) 

465 (18,25) 

685 (27) 

760 (30) 

1535 (60,5) 

615 (24,25) 

615 (24,25) 

685 (27) 

1,5 

760 (30) 

1840 (72,5) 

770 (30,25) 

770 (30,25) 

685 (27) 

760 (30) 

2145 (84,5) 

920 (36,25) 

615 (24,16) 

685 (27) 

2,5 

915 (36) 

1535 (60,5) 

615 (24,25) 

615 (24,25) 

840 (33) 

915 (36) 

1840 (72,5) 

770 (30,25) 

770 (30,25) 

840 (33) 

3,5 

915 (36) 

2145 (84,5) 

920 (36,25) 

615 (24,16) 

840 (33) 

915 (36) 

2450 (96,5) 

1075 (42,25) 

715 (28,16) 

840 (33) 

1065 (42) 

1840 (72,5) 

770 (30,25) 

770 (30,25) 

990 (39) 

5,5 

1065 (42) 

2145 (84,5) 

920 (36,25) 

615 (24,16) 

990 (39) 

1065 (42) 

2450 (96,5) 

1075 (42,25) 

715 (28,16) 

990 (39) 

6,5 

1065 (42) 

2755 (108,5) 

1225 (48,25) 

615 (24,12) 

990 (39) 

1245 (49) 

2145 (84,5) 

920 (36,25) 

615 (24,16) 

1170 (46) 

7,5 

1245 (49) 

2450 (96,5) 

1075 (42,25) 

715 (28,16) 

1170 (46) 

1245 (49) 

2755 (108,5) 

1225 (48,25) 

615 (24,12) 

1170 (46) 

1395 (55) 

2145 (84,5) 

920 (36,25) 

615 (24,16) 

1320 (52) 

9,5 

1395 (55) 

2450 (96,5) 

1075 (42,25) 

715 (28,16) 

1320 (52) 

10 

1395 (55) 

2755 (108,5) 

1225 (48,25) 

615 (24,12) 

1320 (52) 

11 

1550 (61) 

2145 (84,5) 

920 (36,25) 

615 (24,16) 

1475 (58) 

11,5 

1550 (61) 

2450 (96,5) 

1075 (42,25) 

715 (28,16) 

1475 (58) 

12 

1550 (61) 

2755 (108,5) 

1225 (48,25) 

615 (24,12) 

1475 (58) 

П р и м е ч а н и е   —   Обозначения размеров приведены на Рисунке Г.1 

 

 

181 

 
 
 

 

 

a) 

− для анкерных болтов размером 20 мм (3/4 дюйма) 

 

Рис унок Г.1 – Стандартная рама (опорная плита) 

182 

 

(справочное) 

Контрольная ведомость инспектора 

Характеристика уровней инспекции, указанных в таблице Д.1: 

– Уровень 1 используется для насосов общего назначения; 

– Уровень 2  устанавливает  требования  к  рабочим  характеристикам  и 

материалам, которые являются более жесткими, чем требования уровня 1; 

– Уровень 3  должен  применяться  для  насосов,  работающих  в  критических 

режимах или на чрезвычайно важных позициях. 

Вид инспекции должен указываться в первой колонке: 

– С: только проверка документации; 

– О: выборочная инспекция; 

– W: обязательная инспекция в присутствии заказчика. 

Т а б л и ц а  Д.1 — Контрольная ведомость инспектора 

Вид 

инспек-

ции 

C, O, W 

Позиция 

Пункт требований 

настоящего стандарта 

Д

а

та

 

пр

о

ве

р

ки

 

Пр

о

ве

ре

но

 

(ке

м

С

ос

то

ян

ие

 

Уровень 1 – Основной 

 

Маркировка корпуса (серийный номер) 

6.13.3 

 

 

 

 

Электродвигатели  и  электрические  компоненты  – 
классификация зоны взрывозащиты 

6.1.22 

 

 

 

 

Отжимные и регулировочные болты для корпуса 

6.3.13 

 

 

 

 

DN, PN 

и чистовая обработка фланцев патрубков

 1)

 

Чертеж общего вида, 
6.4.1.1, 6.4.2 

 

 

 

 

Требования к рамам (опорным плитам) 

7.3 

 

 

 

 

Утвержденные результаты гидравлических испытаний 

8.3.2 

 

 

 

 

Утверждённые  результаты  стендовых  испытаний  – 
характеристики в пределах допуска 

8.3.3.3(

б) 

 

 

 

 

Утвержденные результаты кавитационных испытаний – 
в пределах допуска 

8.3.4.3.4 

 

 

 

 

Утвержденные  результаты  замеров  вибрации  –  в 
пределах допуска 

8.3.3.5(a) 

 

 

 

 

Указатель направления вращения на корпусе 

6.13.4 

 

 

 

 

Общие габариты, расположение патрубков

 1)

 

Чертеж общего вида 

 

 

 

 

Расположение и размеры анкерных болтов

 1) 

Чертеж общего вида 

 

 

 

 

Схема обвязки (P&ID) 

Приложение Б 

 

 

 

 

Изготовление и монтаж обвязки 

7.5 

 

 

 

 

Данные на табличке 

6.13.2 

 

 

 

 

Утвержденные результаты замеров температуры масла 
и подшипников  

6.10.2.4 

 

 

 

 

Закрепление ротора 

8.4.2.1 

 

 

 

 

Инструкции по консервации и хранению 

8.4.7 

 

 

 

 

Защита от коррозии  

8.4.2.2, 8.4.2.3, 8.4.2.5, 
8.4.2.7, 8.4.2.9, 8.4.12 

 

 

 

 

Покраска 

8.4.2.4 

 

 

 

183 

 

Подготовка к отгрузке 

8.4.1, 8.4.2.6, 8.4.2.8 

 

 

 

 

Грузовые документы и бирки 

8.4.3, 8.4.5, 8.4.6 

 

 

 

Уровень 2 – Промежуточный (в дополнение к уровню 1) 

 

Копии заказов на поставку для субпоставщиков 

Нет 

 

 

 

 

Сертификаты на материалы 

6.12.1.8 

 

 

 

 

Неразрушающие испытания (детали и компоненты) 

6.12.1.5, 8.2.2.1 

 

 

 

 

Гидравлические испытания (в присутствии заказчика) 

8.3.2 

 

 

 

 

Записи при сборке (биения, зазоры) 

6.6.7, 6.6.9, 6.6.10, 
6.6.13, 6.7.4, 9.2.2.4, 
9.2.3, 9.3.3.1, 9.3.4.2, 
9.3.8.2.1, 9.3.12.2

(г) 

 

 

 

 

Стендовые  испытания  в  присутствии  заказчика 
(гидравлические и кавитационные характеристики) 

8.3.3, 8.3.4.3 

 

 

 

Уровень 3 — Специальный (в дополнение к уровням 1 и 2) 

 

Согласованные процедуры сварки 

6.12.3.1 

 

 

 

 

Согласованные процедуры ремонта с помощью сварки 

6.12.3.2 

 

 

 

 

Карты ремонта с применением сварки 

Нет 

 

 

 

 

Балансировка рабочих колес / ротора в сборе 

6.9.4, 9.2.4.2 

 

 

 

 

Контроль  состояния  подшипников  после  стендовых 
испытаний насоса 

9.2.7.5 

 

 

 

 

Испытание нагрузок на патрубки, с приложением сил и 
моментов 

7.3.21 

 

 

 

 

Испытания на механическое вращение 

8.3.4.2 

 

 

 

 

Испытание агрегата в сборе 

8.3.4.4 

 

 

 

 

Контроль уровня шума 

8.3.4.5 

 

 

 

 

Контроль вспомогательного оборудования 

8.3.4.6 

 

 

 

 

Испытание на резонанс (для корпусов подшипников) 

8.3.4.7, 9.3.9.2 

 

 

 

1) 

Контроль соответствия данным утвержденного габаритного чертежа или чертежа общего вида агрегата 

184 

 

(обязательное) 

Критерии для проектирования входного и нагнетательного трубопроводов 

Е.1 Горизонтальные насосы 

Е.1.1  Конфигурации  входного  и  нагнетательного  трубопроводов  насоса  не 

должны вызывать нагрузки, приводящие к недопустимой расцентровке валов насоса 

и  привода.  Конфигурации  трубопроводов,  создающие  нагрузки  на  патрубки  в 

пределах  диапазонов,  указанных  в  таблице 5,  вызывают  деформацию  корпуса  в 

пределах  50 %  от  допускаемых  проектных  величин,  определенных  поставщиком 

насоса (см. 6.3.3), и обеспечивают смещение вала насоса, не превышающее 250 мкм 

(0,010 дюйма). 

Е.1.2  Конфигурации  трубопроводов,  создающие  нагрузки,  значения  которых 

выходят  за  пределы  диапазонов,  указанных  в  таблице 5,  также  являются 

приемлемыми без консультаций с поставщиком насосов, если выполняются условия, 

установленные  в  Е.1.2  (a)-(в).  При  выполнении  этих  условий,  возникающая 

деформация  корпуса  насоса  будет  находиться  в  пределах  допускаемых  проектных 

величин,  определенных  поставщиком  насоса  (см.  6.3.3),  при  этом  смещение  вала 

насоса будет составлять менее 380 мкм (0,015 дюйма). 

Отдельные компоненты сил (F

x

, F

y,

 F

z

и моментов (M

x

, M

y

, M

z

), 

действующие 

на  каждый  патрубок  насоса,  не  превышают  указанных  в  таблице 5  (Т5)  значений 

более чем в два раза. 

Результирующие  силы

 

(F

RSA

,  F

RDA

)

 

и  результирующие  моменты

 

(M

RSA

,  M

RDA

), 

возникающие  от  воздействующих  на  каждый  патрубок  насоса  нагрузок, 

удовлетворяют уравнениям (Е.1) и (Е.2). 

 

[F

RSA 

/ (1,5 

х F

RST5

)] + [M

RSA 

/ (1,5 

х M

RST5

)] < 2 

(

Е.1) 

 

[F

RDA 

/ (1,5 

х F

RDT

5

)] + [M

RD

/ (1,5 

х M

RDT5

)] < 2 

(

Е.2) 

П р и м е ч а н и е   —   Применяемые индексы обозначают: R – (resultant) результирующая сила 

или момент, S – (suction) относящиеся к входному и D – (discharge) напорному патрубкам, A – (applied) 

воздействующие  на  насос  на  месте  установки  и  Т5  –  (Table  5)  взятые  по  таблице 5  настоящего 

стандарта. 

Суммарные, приведенные к центру масс насоса, результирующая сила (F

RCA

и результирующий момент (M

RCA

)

, а также модуль, приведенной к центру масс насоса, 

суммы моментов только по оси Y (|M

YCA

|) 

удовлетворяют уравнениям (Е.3) - (Е.5). При 

185 

расчетах  по  этим  формулам  должна  использоваться  координатная  система, 

показанная на рисунках 21 – 25, и правило правой руки. 

 

F

RCA

 < 1,5 

х (F

RST5

 + F

RDT5

(Е.3) 

 

|M

YCA

| < 2,0 

х (M

YST5

 + M

YDT5

(Е.4) 

 

M

RCA

< 1,5 

х (M

RST5

 + M

RDT5

), 

(Е.5) 

где 

F

RCA

 = [(F

XC

А

)

2

 + (F

YCА

)

2

 + (F

ZCА

)

2

]

0,5

где 

F

XCA

 = F

XSA

 + F

XDA

  

F

YCA

 = F

YSA

 + F

YDA

  

F

ZCA

 = F

ZSA

 + F

ZDA

 

M

RCA

 = [(M

XCA

)

2

 + (M

YCA

)

2

 + (M

ZCA

)

2

]

0,5

где 

M

XCA

 = M

XSA

 + M

XDA

 - [(F

YSA

)(zS) + (F

YDA

)(zD) - (F

ZSA

)(yS) - (F

ZDA

)(yD)] / 1000 

M

YCA

 = M

YSA

 + M

YDA

 - [(F

XSA

)(zS) + (F

XDA

)(zD) - (F

ZSA

)(xS) - (F

ZDA

)(xD)] / 1000 

M

ZCA

 = M

ZSA

 + M

ZDA

 - [(F

XSA

)(yS) + (F

XDA

)(yD) - (F

YSA

)(xS) - (F

YDA

)(xD)] / 1000 

В единицах измерения USC число 1000 должно быть заменено числом 12. Эти 

числа являются переводными делителями для перевода миллиметров в метры или 

дюймов в футы. 

Е.1.3 Конфигурации трубопроводов, создающие неудовлетворяющие условиям 

пункта  Е.1.2  более  высокие  нагрузки,  должны  быть  согласованы  с  заказчиком  и 

поставщиком. 

П р и м е ч а н и е   —   Для  оценки  фактической  деформации  машин  (в  условиях  окружающей 

среды), должен выполняться контроль соосности трубопроводов и патрубков в соответствии с Главой 

6  API  RP  686  [61]. 

Согласно  ей,  допустимой  является  лишь  небольшая  деформация,  значительно 

меньшая  в  сравнении  с  той,  которая  возникает  в  результате  нагрузок,  допускаемых  настоящим 

приложением. 

186 

Е.2 Вертикальные консольные насосы с патрубками в линию 

Вертикальные  консольные  насосы  с  патрубками  в  линию  (тип  OH3  и  OH6), 

поддерживаемые  только  присоединенными  трубопроводами,  могут  подвергаться 

составляющим  нагрузкам,  которые  более  чем  в  два  раза  превышают  значения, 

приведенные  в  таблице 5,  если  такие  нагрузки  не  создают  основное  напряжение  в 

любом  патрубке,  превышающее  41  Н/мм

(5950  psi)

.  Для  расчета  нагрузок, 

механические свойства патрубков насоса должны приниматься на базе свойств трубы 

с  толщиной  стенки  Schedule  40,  номинальный  размер  которой  соответствует 

аналогичным  размерам  патрубка  насоса,  для  которого  делается  расчет.  Для 

вычисления  главного  напряжения,  продольного  напряжения  и  напряжения  сдвига  в 

патрубках можно использовать уравнения (Е.6), (Е.7) и (Е.8), соответственно. 

Для вычислений в системе единиц СИ используются уравнения (Е.6) - (Е.8): 

 

σ

p

 = (

σ / 2) + (σ

2

 / 4 + 

τ

2

)

0,5

 < 41 

(

Е.6) 

 

σ

L

 = [1,27 

• F

Y

 / (D

0

2

 - D

i

2

)] + [10200 

• D

0

 

• (M

X

2

 + M

Z

2

)

0,5

] / (D

0

4

 - D

i

4

(

Е.7) 

 

τ = [1,27 • (F

X

2

 + F

Z

2

)

0,5

] / (D

0

2

 - D

i

2

) + [5100 

• D

0

 (l M

Y

 l)] / (D

0

4

 - D

i

4

(

Е.8) 

Для вычислений в системе единиц USC, используются уравнения (Е.9) - (Е.11): 

 

σ

p

 = (

σ / 2) + (σ

2

 / 4 + 

τ

2

)

0,5

 < 5950 

(

Е.9) 

 

σ

L

 

= [1,27 • F

Y

 / (D

0

2

 - D

i

2

)] + [122 • D

0

 

• (M

X

2

 + M

Z

2

)

0,5

] / (D

0

4

 - D

i

4

(

Е.10) 

 

τ = [1,27 • (F

X

2

 + F

Z

2

)

0,5

] / (D

0

2

 - D

i

2

) + [61 • D

0

 (l M

Y

 l)] / (D

0

4

 - D

i

4

(

Е.11) 

где: 

 

σ

─ главное напряжение, выражаемое в МПа (фунт-сила на кв. дюйм); 

 

σ

─ продольное напряжение, выражаемое в МПа (фунт-сила на кв. дюйм); 

 

τ ─ сдвиговое напряжение, выражаемое в МПа (фунт-сила на кв. дюйм); 

 

F

─ прилагаемая сила по оси Х; 

 

F

─ прилагаемая сила по оси Y; 

 

F

─ прилагаемая сила по оси Z; 

 

M

─ прилагаемый момент по оси Х; 

 

M

─ прилагаемый момент по оси Y;  

 

M

─ прилагаемый момент по оси Z;  

 

D

i

, D

─ соответственно  внутренний  и  наружный  диаметры  патрубков,  мм 

(дюйм) 

F

X

,  F

Y

,  F

Z

,  M

X

,  M

Y

,  и  M

Z

 

обозначают  прилагаемые  нагрузки,  действующие  на 

патрубки на входе и выходе. Соответственно, обозначения S

A

 

и D

A

 

были опущены для 

187 

упрощения  уравнений.  Сила  F

Y

 

берется  со  знаком  плюс,  если  нагрузка  приводит  к 

растяжению патрубка, и со знаком минус, если нагрузка приводит к сжатию патрубка. 

Чтобы определить, растягивается или сжимается патрубок, необходимо определить 

направление приложенных нагрузок по рисунку 21. В уравнениях (Е.8) и (Е.11) должно 

использоваться абсолютное значение M

Y

Е.3 Обозначения 

В  примерах  задач,  приведенных  в  разделе  Е.4,  используются  следующие 

обозначения с определениями: 

─  центр  насоса.  Для  насосов  типов  OH2,  BB2  и  BB5  с  двумя  опорными 

пьедесталами  центр  определяется  как  точка  пересечения  оси  вала  насоса  и 

вертикальной плоскости, проходящей через центр двух пьедесталов (см. рисунки 24 

и 25). Для насосов типов BB1, BB3 и BB5 с четырьмя опорными пьедесталами центр 

определяется  как  точка  пересечения  оси  вала  насоса  и  вертикальной  плоскости, 

проходящей через середину между четырьмя пьедесталами (см. рисунок 23); 

─ нагнетательный патрубок; 

D

i

 

─ внутренний диаметр трубы Schedule 40, номинальный размер которой равен 

размеру рассматриваемого патрубка насоса, мм (дюйм); 

D

0

 

─ наружный диаметр трубы Schedule 40, номинальный размер которой равен 

размеру рассматриваемого патрубка насоса, мм (дюйм); 

─ сила, выражаемая в ньютонах (фунт-сила); 

F

R

 

─  результирующая  сила;  F

RSA 

и  F

RDA

 

вычисляются  путем  извлечения 

квадратного корня из суммы квадратов прилагаемых компонентных сил, действующих 

на  фланец  патрубка;  F

RST5

 

и  F

RDT5

 

определяются  из  таблицы 5  с  использованием 

соответствующих размеров патрубка; 

─ момент, выражаемый в ньютонах на метр (футах на фунт-силы); 

M

─  результирующий  момент;  M

RSA 

и  M

RDA

 

вычисляются  путем  извлечения 

квадратного  корня  из  суммы  квадратов  прилагаемых  компонентных  моментов, 

действующих на фланец; M

RST5

 

и M

RDT5

 

определяются из таблицы 5 с использованием 

соответствующих размеров патрубка; 

σ

p

 

─ главное напряжение, МПа (фунт-сила на квадратный дюйм); 

σ

L

 

─ продольное напряжение, Н/мм

2

 

(фунт на квадратный дюйм); 

τ ─ напряжение сдвига, Н/мм

2

 

(фунт на квадратный дюйм); 

─ всасывающий патрубок: 

188 

xy

− координаты положения фланцев патрубка относительно центра насоса, 

мм (дюйм) 

X, Y, Z 

− направления действия нагрузки (см. рисунки 21 – 25); 

Нижний индекс А ─ прилагаемая нагрузка;  

Нижний индекс T5 ─ нагрузка по таблице 5.  

Е.4 Пример расчетов нагрузок  

Е.4.1 Пример 1A — единицы СИ  

Е.4.1.1 Задача 

Для консольного насоса с осевым входом (тип OH2), размеры и расположение 

патрубков  аналогичны  приведенным  в  таблице Е.1.  Прилагаемые  нагрузки  на 

патрубок приведены в таблице Е.2. Задача – определить, выполняются ли условия, 

установленные в Е.1.2 (а)-(в). 

Е.4.1.2 Решение 

Е.4.1.2.1  Контроль  соблюдения  условия  Е.1.2(а)  выполняется  следующим 

образом: 

Для входного патрубка размером DN 250 имеем: 

| F

XSA 

/ F

XST5 

| = | +12 900 / 6670 | = 1,93 < 2,00 

| F

YSA 

/ F

YST5 

| = | 0 / 5340 |= 0 < 2,00 

| F

ZSA 

/ F

ZST5 

| = | -8852 / 4450 | = 1,99 < 2,00 

| M

XSA 

/ M

XST5 

| = | -1356 / 5020 | = 0,27 < 2,00 

| M

YSA 

/ M

YST5 

| = | -5017 / 2440 | = 2,06 > 2,00 

| M

ZSA 

/ M

ZST5 

| = | -7458 / 3800 | = 1,96 < 2,00 

Поскольку  величина  M

YSA

 

превышает  значение,  установленное  в  таблице 5  (в 

системе единиц СИ) более чем в два раза, данная величина является неприемлемой. 

Предположим, что значение M

YSA

 

может быть снижено до -4879. Тогда: 

| M

YSA 

/ M

YST5 

| = | -4879 / 2440 | = 1,999 < 2,00 

 

Для верхнего нагнетательного патрубка размером DN 200 имеем: 

| F

XDA 

/ F

XDT5 

| = | +7117 / 3780 | = 1,88 < 2,00 

| F

YDA 

/ F

YDT5 

| = | -445 /3110 | = 0,14 < 2,00 

| F

ZDA 

/ F

ZDT5 

| = | +8674 / 4890 | = 1,77 < 2,00 

| M

XDA 

/ M

XDT5 

| = | +678 / 3530 | = 0,19 < 2,00 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     10      11      12      13     ..