Контроль технического состояния и диагностирование магистрального насоса НМ 3600-230-Курсовая работа

2. Устройство магистрального насоса НМ 3600-230 Согласно ГОСТ ГОСТ Р 53675-2009
2.1 Основные показатели и характеристики (свойства)
1.1 Насосы следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта и технических условий по конструкторской документации.
1.2 Производитель в паспорте на насос обязан указать значения следующих показателей для номинального режима:
- подача, Q, м3/ч;
- напор, Н, м;
- частота вращения вала насоса, п, об/мин;
- КПД, η, %;
- допустимый кавитационный запас, Δhдоп, м.
В паспорте на насос также должны быть приведены поля насоса с основной и сменными проточными частями с указанием диаметров рабочихколес (в том числе максимально и минимально допустимых), предельное давление насоса, момент инерции ротора насоса, масса насоса и основныхего элементов, габаритные, установочные и присоединительные размеры.
Допустимые отклонения данных показателей устанавливает производитель.
Рекомендуемые базовые типоразмеры насосов приведены в приложении А.
1.3 Минимальная подача насоса на рабочей части его характеристики должна быть ниже подачи на номинальном режиме на менее чем на 30%.
1.4 Подача и напор НМПП и НМПН в пределах поля насоса допускается регулировать изменением частоты вращения вала насоса. Рабочийдиапазон изменения частоты вращения вала насоса должен составлять от 0,6 до 1,05 расчетной частоты вращения.
1.5 Для изменения напора и подачи НМПП, НПВ и НПГ должна допускаться обточка рабочих колес по наружному диаметру, %, не более:
- 20 - при ns от 15 до 120;
- 15 - при ns от 120 до 200;
- 10 - при ns от 200 до 300.
Для обеспечения требуемого режима работы насоса путем изменения его напорной характеристики при более высоком значении КПД посравнению с полученной при обточке рабочих колес допускается применение сменной проточной части. Для регулирования напора и подачиНМПН допускается изменение числа работающих ступеней.
Конструкцией насоса должны быть предусмотрены сменные проточные части на подачи 0,3; 0,5; 0,7 и 1,25 от номинальной. Допускаетсяприменение сменных проточных частей на другие подачи от 0,3 до 1,25 от номинальной.
Все сменные проточные части следует подвергать приемо-сдаточным испытаниям (на стенде) с определением напорной, энергетической икавитационной характеристик. Указанные характеристики следует прилагать к паспорту насоса.
1.6 Насосы НМПП с подачей не менее 1250 м3/ч должны допускать последовательное соединение трех, а НПВ и НПГ с напорами до 80 м - двуходновременно работающих насосов одного типоразмера.
1.7 Насосы должны допускать работу в режиме кавитации, соответствующем 3% падению напора, в течение не менее 30 с.
1.8 Конструкцией насосов должна быть предусмотрена возможность их работы при закрытой задвижке в течение не менее 3 мин.
1.9 Совмещенные поля Q - Н (на воде) насосов НМПП и НМПН приведены в приложении Б, а насосов НПВ и НПГ - в приложении В.
1.10 Для улучшения кавитационных свойств подпорных насосов допускается использование шнекоцентробежных или оседиагональных рабочихколес.
1.11 Конструкцией насосов НМПП (с подачей более 1250 м3/ч) и НПГ должна быть обеспечена возможность замены ротора, подшипников иторцовых уплотнений без отсоединения от трубной обвязки.
У НМПП и НПГ с горизонтальным разъемом корпуса входной и напорный патрубки должны располагаться ниже плоскости разъема и выполнятьсяпод приварку. У двухкорпусных секционных НМПН напорный и входной патрубки следует выполнять под приварку. У однокорпусных секционныхНМПН входной и напорный патрубки следует выполнять под фланцевое соединение.
НПВ рекомендуется выполнять двухкорпусными. Внутренний корпус - вертикальный с поперечными разъемами, наружный (стакан) - с входнымпатрубком под приварку. Напорный патрубок НПВ должен иметь фланцевое соединение.
1.12 Неплоскостность фланцевых разъемов корпусов насосов должна составлять не более 0,05 мм, шероховатость фланцевых разъемов иповерхностей проточной части корпусов - Ra ≤ 3,2,мкм.
1.13 Диаметры входного и напорного патрубков насосов, а также диаметры трубопроводов вспомогательных систем - по ГОСТ 28338.
Входной и напорный патрубки насосов должны обеспечивать возможность приварки ПК или ПП. Минимальная длина ПК: для патрубков до DN500 включительно - 250 мм, для патрубков более DN 500 - 400 мм. Разделка кромок присоединительных концов патрубков под приварку - согласнотребованиям заказчика. Сварные соединения присоединительных концов патрубков с ПК, ПП и трубной обвязкой должны быть равнопрочнымисечению стыкуемых элементов.
Конструкцией ПК и ПП должна быть предусмотрена возможность обеспечения сварных соединений трубной обвязкой и патрубками насоса(соответственно).
Присоединение трубопроводов вспомогательных систем к корпусу насоса следует выполнять на сварке или на фланцах, выполненных за одно целоес корпусом. Применение резьбовых (муфтовых) соединений не допускается.
1.14 Производителю (проектировщику) в эксплуатационной документации на насос следует указать максимально допустимые нагрузки (силы имоменты), действующие на входной и напорный патрубки насоса по трем взаимно перпендикулярным осям (одна из осей - параллельна оси валанасоса, другая - оси патрубка), которые должна выдерживать конструкция насоса.
1.15 Конструкцией насоса должна быть предусмотрена возможность обеспечения его гидравлического испытания в составе НПС совместно стехнологическими трубопроводами на прочность в течение не менее 24 ч пробным давлением воды, которым испытывается насос в сборе на предприятии-изготовителе, и герметичность - при пробном давлении, равном предельному, в течение времени, необходимого для осмотра иподтверждения герметичности сварных швов и соединений, но не менее 12 ч.
1.16 Ротор насоса должен быть динамически отбалансирован в двух плоскостях. Класс точности балансировки - G 6,3 по ГОСТ ИСО 1940-1.
1.17 В качестве концевых уплотнений вала насоса следует применять одинарные торцовые уплотнения с дополнительным уплотнением состороны атмосферы или двойные торцовые уплотнения, в том числе с затворной жидкостью.
Для одинарных торцовых уплотнений с дополнительным уплотнением подводимую в камеру уплотнения нефть следует очищать от механическихпримесей с помощью фильтров, гидроциклонов или других устройств, обеспечивающих необходимую тонкость фильтрации.
Торцовые уплотнения должны быть рассчитаны на работу при давлении в камере перед торцовым уплотнением (в случае последовательногосоединения одновременно работающих насосов - при давлении в камере перед уплотнением последнего по ходу потока насоса) в 1,25 раза,превышающем давление в ней при работе насоса(ов) при закрытой задвижке, и выдерживать пробное давление согласно 5.1.15.
1.18 Утечка перекачиваемой нефти (нефтепродуктов) или затворной жидкости через одно торцовое уплотнение не должна превышать 0,00025 м3/ч(0,25 дм3/ч).
Конструкция насоса должна предусматривать герметичный сбор и отвод утечек через торцовые уплотнения в общий коллектор, а также исключениепопадания этих утечек в масляные камеры подшипников.
1.19 Конструкцией насосов должна быть предусмотрена возможность обеспечения доступа к подшипникам и торцовым уплотнениям для ихобслуживания и замены без разборки корпуса насоса и без нарушения центровки ротора насоса относительно корпуса.
1.20 При использовании в подшипниках насосов перекачиваемой нефти в качестве смазывающей и охлаждающей жидкостей следует проводитьпредварительную очистку от механических примесей. Требования к очистке устанавливает производитель.
1.21 Конструкцией насосов должны быть предусмотрены места для установки как переносных датчиков, так и датчиков стационарных системконтроля, в том числе датчиков измерения температуры и вибрации на подшипниковых опорах, датчиков автоматического контроля утечек черезконцевые уплотнения вала, датчика осевого смещения вала. Расположение мест установки датчиков должно обеспечивать надежность и точность ихработы, удобство монтажа и ревизии.
Контроль вибрационного состояния насоса следует осуществлять по единому параметру - среднеквадратической виброскорости.
1.22 Конструкция насосов должна быть рассчитана на работу при среднеквадратическом значении виброскорости на корпусах подшипниковыхопор не менее 4,5 мм/с на номинальном режиме работы и 7,1 мм/с - для остальных режимов в рабочей части характеристики насоса. Насосыдолжны быть рассчитаны на работу при среднеквадратическом значении виброскорости на корпусах подшипниковых опор не менее 18 мм/с втечение не менее 2 мин в режимах пуска и остановки насосного агрегата.
Первая критическая частота вращения ротора насоса должна быть выше номинальной частоты вращения не менее чем на 20%.
1.23 Насосы должны быть предназначены для применения во взрывоопасных зонах класса 1 по ГОСТ Р 51330.9, в которых возможно образованиевзрывоопасных смесей категории НА по ГОСТ Р 51330.11, группы ТЗ по ГОСТ Р 51330.5.
1.24 Насос должен иметь наружное лакокрасочное покрытие, нанесенное в заводских условиях в соответствии с ГОСТ 9.401 и ГОСТ Р 12.4.026. Вэксплуатационной документации на насос должен быть указан срок службы лакокрасочного покрытия - предполагаемая долговечность покрытия доего первого капитального ремонта, - который должен составлять не менее 15 лет с учетом длительности транспортирования и хранения. Цветоваягамма лакокрасочных покрытий определяется в договоре (контракте).
1.25 Насосы должны быть предназначены для эксплуатации в макроклиматических районах с категорией размещения по ГОСТ 15150 согласноданным таблицы 1.
Таблица 1 - Климатическое исполнение и категория размещения насосов
Тип насоса Климатическое исполнение и категория размещения
НМПП ХЛ1; УХЛ4; У1; У2
НМПН ХЛ1; УХЛ4; У1; У2
НПГ ХЛ2; ХЛ3; УХЛ4; У2; У3
НПВ ХЛ1; ХЛ2; У1; У2
1.26 Насосы в зависимости от сейсмичности района размещения, определяемой по шкале сейсмической интенсивности [1], следует изготовлять втрех исполнениях:
- несейсмостойкое (СО) для районов с сейсмичностью до 6 баллов включительно;
- сейсмостойкое (С) для районов с сейсмичностью от 6 до 9 баллов включительно;
- повышенной сейсмостойкости (ПС) для районов с сейсмичностью свыше 9 и до 10 баллов включительно.
Насосы в исполнении СО и С, а также ПС при воздействии до 9 баллов включительно должны сохранять прочность, герметичность иработоспособность во время и после сейсмического воздействия. Насосы в исполнении ПС при воздействии от 9 до 10 баллов включительнодолжны сохранять прочность и герметичность.
Обоснование исполнения насоса по сейсмостойкости следует проводить расчетными методами в соответствии с ГОСТ 30546.1.
1.27 Показатели надежности насосов следует выбирать и устанавливать согласно ГОСТ 27.003, а также они должны соответствовать данным таблицы 2.
Таблица 2 - Показатели надежности насосов
Наименование показателя Норма
Наработка на отказ, ч, не менее 
- насоса 40000
- подшипников 25000
- торцовых уплотнений 16500
Срок службы насоса, лет, не менее 40

2.3 Комплектность
3.1 Комплектность поставки устанавливает и утверждает производитель насосов
3.2 Комплект поставки должен включать в себя все детали, составляющие элементы и специнструмент, необходимые для монтажа и эксплуатациинасоса, а также всю сопроводительную и эксплуатационную документацию (сборочный чертеж; расчет на прочность; руководство по эксплуатации;инструкции по монтажу, пуску, регулированию и обкатке; паспорт с учетом требований настоящего стандарта; ведомость комплекта запасных частейи инструмента; эксплуатационную документацию на комплектующее оборудование в объеме поставки предприятия-изготовителя; свидетельство о консервации; акт проведения гидроиспытаний на прочность и герметичность; акт проведения контрольной сборки или контрольной проверкиразмеров; упаковочный лист и комплектовочную ведомость с полным перечнем упаковочных единиц). Объем запасных частей, включаемых вкомплект поставки, должен быть установлен в договоре (контракте).
3.3 Комплект поставки насоса может быть изменен по согласованию с потребителем.
3.4 Форма записи требований к насосу в заказной спецификации.
Тип насоса ___, подача ___ м3/ч; напор ___ м, номер модернизации (если есть) __, исполнение по сейсмостойкости ___, климатическое исполнениеи категория размещения ___по ГОСТ 15150, наличие заводского антикоррозионного покрытия, предельное давление насоса ___ МПа, расположениевходного и напорного патрубков насоса ___, вид поставки, определенный комплектностью ___, присоединяемая трубная обвязка (наружныйдиаметр и толщина стенки): к входному и напорному патрубкам ___, класс прочности по ГОСТ ___, к вспомогательным системам ___, класспрочности по ГОСТ ___. Условное обозначение согласно 4.4.
2.4 Методы контроля
1 Производитель должен проводить входной контроль сырья, материалов, полуфабрикатов, комплектующих насоса и контроль качестваизготовления элементов насоса согласно программе контроля качества, разработанной с учетом ГОСТ 24297.
2 Литые корпус и крышку насоса следует подвергать 100%-му неразрушающему контролю:
- визуально-измерительному;
- магнитопорошковой дефектоскопии;
- методом магнитной памяти металла по ГОСТ Р 52005.
По результатам контроля методом магнитной памяти металла проводят ультразвуковой контроль участков отливок для уточнения характера иразмеров дефектов.
3 Все сварные соединения, присоединительные концы входного и напорного патрубков насоса, переходы «фланец-корпус» и «фланец-крышка»следует подвергать 100%-му неразрушающему контролю:
- визуально-измерительному;
- цветной или магнитопорошковой дефектоскопии;
- ультразвуковому.
4 При необходимости уточнения характера и размеров дефекта следует проводить радиографический контроль участка отливки с этим дефектом.
Производитель дополнительно может использовать другие методы контроля.
5 Предельные допустимые величины и плотность расположения дефектов металла отливки устанавливает производитель, гарантирующийкачество литых корпусов.
6 Для контроля механических свойств металла отливки следует проводить разрушающий контроль - механические испытания на контрольныхобразцах.
Контроль шероховатости поверхностей по 5.1.12 проводят сравнением с эталонными образцами, контроль неплоскостности фланцев - оптическимметодом. Допускается применять иные методы контроля, обеспечивающие достаточную точность.
7 При гидравлических испытаниях корпуса насосов следует испытывать пробным давлением воды, превышающим предельное давление насоса в1,5 раза, в течение не менее 60 мин. Затем пробное давление должно снижаться до предельного и выдерживаться в течение времени, необходимогодля осмотра корпуса в целях подтверждения его герметичности, но не менее 30 мин.
Насосы в сборе (с ротором, торцовыми уплотнениями и т.д.) следует испытывать на прочность и герметичность пробным давлением воды,превышающим предельное давление насоса в 1,25 раза, в течение не менее 60 мин.
Не допускаются утечка воды через все виды соединений, потение, падение давления в процессе испытаний.
8 Вспомогательное оборудование, подвергающееся при работе воздействию текучих технологических сред, должно быть испытано на прочность игерметичность давлением не ниже предельного в течение не менее 60 мин.
9 Значение пробного давления в МПа должно округляться до десятичного знака в большую сторону. В процессе гидравлических испытанийтемпература воды должна оставаться постоянной от 5°С до 50°С, при этом условия испытаний должны исключать возможность конденсации влагина поверхности корпуса насоса.
10 Требования к условиям проведения испытаний насоса и применяемым при испытаниях средствам измерения, порядок подготовки ипроведения испытаний, правила обработки и оформления результатов испытаний должны соответствовать ГОСТ 6134. Средства измеренийдолжны быть поверены в установленном порядке, иметь эксплуатационную документацию и паспорт.
11 Давление при гидравлических испытаниях следует контролировать двумя измерительными приборами одного типа, класса точности, содинаковыми пределами измерения и ценой деления. Класс точности манометров должен быть не более 1, датчиков давления - не более 0,25.Измерительные приборы следует выбирать таким образом, чтобы предел измерений рабочего давления находился во второй трети шкалы.
12 Все виды испытаний, кроме гидравлических и на надежность, следует проводить при номинальной частоте вращения вала насоса.
8.13 При определении кавитационной характеристики насоса коэффициент запаса R должен приниматься равным 1,2.
14 Среднеквадратическую скорость вибрации насоса (согласно 5.1.22) следует измерять на корпусах подшипниковых опор или в местах,предусмотренных конструкторской документацией, по трем взаимно перпендикулярным осям, одна из которых параллельна оси вращения валанасоса, а другая параллельна оси напорного патрубка.
15 При измерении уровня звука в одной контрольной точке, установленной по результатам предварительных, приемочных или типовыхиспытаний по ГОСТ 6134, за контрольную точку следует принимать ту, в которой уровень звука максимален.