
Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY 06506. 4—2016
炼油化工工程转动设备技术规范第4部分:离心泵和旋转泵的轴密封系统
Rotating equipment specification
for oil refining and petrochemical engineering-
Part 4 : Shaft seal system of centrifugal pumps and rotary pumps
201601一27发布
2016一04一01实施
中国石油天然气集团公司 发布
Q/SY 06506. 4—2016
目 次
前言
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义替代设计
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密封系统分类及选用准则 5.1 密封种类、型式与布置 5. 2 密封选用准则 6 -般要求 7 基本设计 8 附属部件和仪表 9 检验、试验和发货准备 10 卖方资料 11 机械和性能保让
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前言
Q/SY06506《炼油化工工程转动设备技术规范》是炼油化工工程设计系列标准之一。该标准分为以下16个部分:
第1部分:通则;第2部分:离心压缩机;
一
第3部分:润滑、轴封及控制油系统;第4部分:离心泵和旋转泵的轴密封系统;第5部分:焦化装置水力除焦系统;第6部分:中轻载荷离心泵;第7部分:往复式计量泵;第8部分:往复泵;第9部分:无密封离心泵;第10部分:重载荷离心泵;第11部分:转子泵;第12部分:搅拌机;第13部分:往复压缩机;第14部分:回转式正排量压缩机;第15部分:特殊用途汽轮机;第16部分:一般用途汽轮机。
本部分为Q/SY06506的第4部分。 本部分按照GB/T1.1—2009《标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写》给出的规则
起草。
本部分由中国石油天然气集团公司工程建设分公司提出。 本部分由中国石油天然气集团公司标准化委员会石油石化工程建设专业标准化技术委员会归口。 本部分起草单位:中国寰球工程公司。 本部分主要起草人:邢桂坤、付大春、范吉全、张一兵、吴惠萍、肖峰、孟令平、姚德群、温晓
涛、颛宁、李志权、程立宏、邵晨、刘翔、杨永光。
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炼油化工工程转动设备技术规范
第4部分:离心泵和旋转泵的轴密封系统
1范围
Q/SY06506的本部分确立了炼油化工用离心泵和转子泵轴封系统的设计、制造、检验和试验等方面应遵循的一般原则;同时对作为密封重要组成部分的辅助设备、管路系统、电气控制和仪表方面给出了指南。
本部分适用于中国石油天然气集团公司在中国境内新建或改扩建石油化工建设项目中离心泵和转子泵轴密封系统工程设计和采购,在中国境外的项目经业主批准后可参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
API Std 610石油、石化和天然气工业用离心泵(Centrifugal pumps for petroleum, petrochemical and natural gas industries)
API Std 682:2014离心泵和转子泵的轴密封系统(Pumps - shaft sealing systems for centrifugal and rotary pumps)
NACE MRO175油田设备用抗硫化应力裂纹的金属材料(Metal for sulfide stress cracking and stress corrosion cracking resistance in sour oilfield environments)
3术语和定义
API Std 682:2014 界定的术语、定义和符号适用于本文件。
4替代设计
卖方基于其成功的经验可提出供选择的替代方案,并对替代设计进行详细说明,供买方批准。
5密封系统分类及选用准则
5.1密封种类、型式与布置 5.1.1密封种类按 API Std682:2014 中 4.1.2 的规定,分为第 1类密封、第 2类密封和第 3类密封三种。
第1类密封:用于非 API Std 610尺寸要求的密封腔,且密封腔温度为-40℃~260℃,且密封腔压力小于 2MPa 的场合。
第2类密封:用于满足APIStd 610 尺寸要求的密封腔,且密封腔温度为-40℃~400℃,且密封腔压力小于 4MPa 的场合。
第3类密封:用于有更加严格认证试验和文件要求的密封设计,且满足 API Std 610尺寸要求
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(或等同)的密封腔,且密封腔温度为-40℃~400℃,且密封腔压力小于4MPa 的场合。 5.1.2密封型式按 API Std682:2014中 4.1.3的规定,分为 A 型密封、B型密封和C型密封三种,均为平衡型、内装集装式机械密封。
A型密封采用多弹簧、止推环式补偿结构,辅助密封圈为弹性O形圈。 B型密封采用无止推环、波纹管补偿结构,补偿装置为旋转式,辅助密封圈为弹性O形圈。 C型密封采用无止推环、波纹管补偿结构,补偿装置为静止式,辅助密封圈为柔性石墨。 A型密封和B型密封的使用温度宜不高于176℃,C型密封的使用温度宜不高于400℃。
5.1.3 密封布置方式按 API Std 682:2014 中 4.1.4 的规定,分为布置 1、布置 2 和布置 3 三种密封。
布置1:每套集装密封中有一对摩擦副。 布置2:每套集装密封中有两对摩擦副,且这两对摩擦副之间的缓冲流体压力低于密封腔的
压力。
布置3:每套集装密封中有两对摩擦副,且这两对摩擦副之间采用外部隔离液,隔离液压力高于密封腔压力。 5.1.4密封配置方式按 API Std 682:2014 中 4.1.5 的规定,对布置 2 和布置 3 密封分为面对背、 背对背和面对面三种。 5.1.5除非另有规定,规定和选用密封系统应按 API Std 682:2014中 4.3的规定进行。 5.1.6除非另有规定,密封数据应按 API Std 682:2014 中附录 C的数据表填写。 5.1.7除非另有规定,密封代码编制应按 API Std 682:2014 中附录 D的规定进行。 5.2密封选用准则 5.2.1在规定工况、不更换易损件情况下,密封及其系统预期连续操作时间应不少于25000h。 5.2.2除非另有规定,密封的种类、型式、布置和配置应符合泵数据表或密封数据表中相应要求,选择程序应按 API Std 682:2014 中附录 A 推荐的密封选择程序进行。 5.2.3密封材料应满足 API Std 682:2014 中附录B中密封腔和密封部件的典型材料和材料规定的要求。
6一般要求
6.1卖方应对整个轴密封系统的设计和性能负责,包括集装密封和配套件, 6.2除非另有规定,密封的数据、图纸、器具(包括固定件)和部件应使用 SI单位制。 6.3卖方及其分供货商应具有完备有效的质量体系。
7 基本设计
7.1密封的设计应符合 API Std 682:2014 中第 6 章的要求。 7.2泵最高操作温度大于或等于输送介质的自燃点或操作温度大于200℃的高温烃类泵宜选用第3 类密封。已有良好业绩的第2类密封,经买卖双方协商一致后可选用。 7.3对布置2密封,大气侧密封应能承受介质侧的压力和温度。 7.4对布置3密封,介质侧密封应能承受正、反两个方向的压力。大气侧密封应能承受介质侧的压力和温度 7.5密封采用布置 1 的外冲洗方案时,冲洗系统单向阀及其后的过滤器、流量计、阀门及管路、仪表等应能承受泵内介质的压力和温度,必要时设置故障报警。 2
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7.6除非另有规定,真空工况下的布置1密封应为金属波纹管密封,且应满足密封腔的最低压力要求。 7.7除非另有规定,无论泵的操作入口压力是否低于大气压,泵密封腔压力应至少比大气压高 35kPa。 7.8对密封腔布置有特殊要求的泵,如果不能够满足 API Std 682:2014 中引用相关标准对密封腔尺寸的要求,应提交买方确认。 7.9对于湿接触密封,密封腔压力应不低于液体饱和蒸气压的130%,或密封腔温度至少比介质汽化温度低20℃。 7.10密封排气管配备法兰阀或盲板。除非另有说明,法兰阀和盲板应使用不锈钢。如果装有辅助密封装置或节流衬套,其压盖应设有一个排液接口,以方便在泵做完试验或停泵检修后密封腔内的液体得以充分排净 7.11在轴需要防腐保护的情况下,叶轮和密封轴套间应装一个与密封轴套相同材料的中间套。轴套和叶轮之间应设置合适的密封元件,以确保轴得到完全的保护。 7.12对于泵送介质为剧毒液体,且采用布置 3的密封,应考虑在轴和轴套之间另外安装一个 O型环,定位在轴套末端的外侧。轴套与轴之间的两个O型环的间隔处应用隔离液隔开。替代方案需经买方批准。 7.13泵送介质中含硫化氢时,密封件材料应符合 NACE MR0175 的要求。当硫化氢的含量超过 500mg/kg,宜采用布置2或布置3密封方案,当采用布置2方案时,硫化氢的合理排放需买卖双方考虑。 7.14密封面材料应满足泵送最高温度下连续工作要求。泵送温度高于176℃时,应至少采用浸金属碳环。 7.15不应使用非弹性聚四氟乙烯(PTFE)材料制成的 O 型环。 7.16密封的轴套、压盖及密封的冲洗、冷却系统应由卖方成套提供。 7.17密封压盖的连接螺栓应有足够强度,能承受从泵体上拆卸压盖所需的力,还应考虑轴与轴套间可能增加的摩擦力。 7.18APIStd682:2014中第7章关于密封具体的配置要求,适用于本部分。
8附属部件和仪表
8.1API Std 682:2014中第8章关于密封附件的要求,适用于本部分。 8.2除非另有规定,辅助系统的管道不应使用软管,管道应使用法兰连接 8.3除非另有规定,螺纹连接只限于与密封压盖的连接。压盖前的最后一个法兰连接应采用活套法兰连接,以便于准确对中。除非得到买方批准,不应使用承插焊接。 8.4对工作人员可接触到的部位,应采用适当的人员保护措施。 8.5除非另有规定,不宜使用密封冲洗方案12,22,31和 41。 8.6急冷系统应采用固定孔板,以控制每个密封都能获得需要的急冷量。急冷介质为蒸汽时,应设置疏水器。 8.7除非另有规定,不宜使用旋流分离器。 8.8经买方批准,密封冲洗系统的冷却器可采用空冷器。 8.9冷却器的构造和排管应合理布置,便于清洗。 8.10除非另有规定,隔离/缓冲液罐的接口应采用对焊法兰。 8.11买方应在数据表中规定隔离/缓冲液的特性,隔离/缓冲液的选择应至少考虑下列因素:
a)隔离/缓冲液如有少量漏进泵内,不应对泵送介质造成实质性影响;如果泄漏到空气中,不
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应造成危险。 b) 隔离/缓冲液应能够经受住最高和最低泵送温度,不应有任何分解或形成固体物质或腐蚀
磨蚀零件。
c) 隔离/缓冲液不应对密封件和密封轴套造成腐蚀等损害。 d) 隔离/缓冲液在最大和最小泵送温度下应有合适的黏度和流量,以确保密封件的寿命
8. 12 如果采用密封液外循环装置,买、卖双方应就循环装置的类型达成一致。 8.13 密封罐等压力容器执行压力容器相关标准,由有相关资质单位生产。 8.14 仪表和控制应符合买方相关工程规定及 API Std 682:2014 中第9章的仪表控制系统规定。
9检验、试验和发货准备
应符合买方相关工程规定及 API Std 682:2014中第10章的检验、试验和发货准备的规定。
10 卖方资料
应符合买方相关工程规定及 API Std 682:2014 中第 11章的资料提交要求
11 机械和性能保证
应符合买方相关要求和 API Std 682:2014 中 4.2 的预期目标和 10.3.2.3 的最低性能要求。
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