Насос ANSI и насос API - это два типа центробежных насосов, которые используются на химических заводах, нефтеперерабатывающих заводах, в нефтегазовой промышленности. У них есть несколько явных отличий, которые не всегда видны неопытному пользователю. Особенно важно знать отличия, в условиях применениях их при расчете трубопроводных систем на прочность, с учетом нагрузок на патрубки вращающегося оборудования.
В этой статье сравниваются основные характеристики обоих этих насосов.
Что такое насос по API 610?
Насос API - это особый тип центробежного насоса, который соответствует критериям проектирования, проверки и испытаний, установленным стандартом API 610, Американского института нефти для насосов. На нефтеперерабатывающих заводах и в нефтехимической промышленности в основном используются именно эти насосы, поскольку они обладают очень хорошим опытом работы с углеводородами благодаря своей надежной конструкции. Как правило, они бывают разных форм, в которых используется ряд насосных механизмов.
Традиционно, насосы по API считаются очень консервативными (с высокими требованиями к прочности) и дорогостоящими.
Какой насос по ANSI/ASME?
Насосы ANSI/ASME - это горизонтальные одноступенчатые центробежные насосы с осевым всасыванием, которые имеют консольное рабочее колесо и обратный ход. Этот тип насоса разработан на основе стандарта ASME B73.1. Стандарт ASME B73.1 включает требования для центробежных насосов горизонтальной конструкции, одноступенчатой конструкции с торцевым всасыванием и конструкции с разгрузкой по осевой линии, в том числе требования по размерной взаимозаменяемости и наличию определенных конструкционных особенностей, упрощающих установку и техобслуживание. Из-за их меньшей стоимости они широко используются в химической промышленности, нефтеперерабатывающих заводах, промышленных и горнодобывающих предприятиях для сравнительно более низких зависимостей температура/давление. Основным преимуществом насосов ANSI является их взаимозаменяемость.
Рассмотрим основные отличительные характеристики насосов.
|
Критерии сравнения |
Насос API 610 |
Насос ANME/ANSI B 73.1 |
|
Корпус насоса |
Толстый корпус, больший допуск на коррозию. Обычно рассчитан на давление порядка 5 МПа при температуре 190 °С. |
Более тонкий корпус, меньший допуск на коррозию. Обычно рассчитано на давление порядка 2 МПа при температуре 113 °С. |
|
Размер сальника |
Большой размер сальника |
Меньший размер сальника. Если не выбран вариант с большим отверстием, насос ANSI может не обеспечить оптимальное механическое уплотнение для заданного срока службы |
|
Конструкция рабочего колеса (лопастей) |
Насосы API имеют закрытые рабочие колеса со сменными компенсационными кольцами (против износа). |
Рабочие колеса насосов ANSI спроектированы и изготовлены без компенсационных колец. Многие рабочие колеса насосов ANSI открыты или полуоткрыты. |
|
Нагрузки на патрубки |
Более допустимые нагрузки на штуцера; |
Повышенная чувствительность к напряжениям, создаваемым подходящим трубопроводом, что снижает допустимую нагрузку на патрубки насоса |
|
Вариант монтажа |
Обычно устанавливается по центральной линии. Поддерживать центровку этих насосов проще, так как их опоры находятся в окружающей среде, которая гораздо умеренней рабочей. |
Как правило, устанавливается на опорных лапах. |
|
Когда используют |
Подходит для тяжелых условий эксплуатации, гораздо более высоких температур и давлений |
Не подходит для сильно густых и / или вязких жидкостей. Приложение для умеренных нагрузок. Обычно используется на водозаборе, при промывке или муниципальном водоснабжении. |
|
Надежность |
Высокая |
Сравнительно ниже |
|
Стоимость |
Высокая |
Сравнительно ниже |
Решение об использовании насоса по API или ANSI основано на опыте пользователя и рабочих характеристиках среды, и не регулируется государственными или федеральными органами.
Однако у опытных специалистов по оборудованию есть, безусловно, свои симпатии и антипатии, основанные на опыте, накопленном ими за долгие годы работы в этой области.
Можно сказать, что насосы по API 610 надежнее по всем показателям, но иногда их стоимость не аргументировано высока перед насосами по ANSI.
Сейчас в мире стали выпускать более усовершенствованные насосы, основанные на нормативе ANSI/ASME, такие как SULZER или PWA/GEN 2. У них улучшенные рабочие характеристики в плане давления и температуры (до 2,5 МПа и 260 °С для SULZER и до 2,6 МПа и 370 °С для PWA/GEN 2) и усиленный корпус.
Американские насосы PWA/GEN 2 даже имеют в своем наличии e-мониторинг температуры и вибрации по трем осям, исходящих от насоса. Что позволяет в автоматическом режиме передавать информацию на ноутбук и получать графики работы оборудования. А при превышении допустимых характеристик, устройство передает звуковой сигнал и сообщение, посредством облачного сервиса.
Однако нужно понимать, что и они в своей ценовой категории стремятся, а иногда и превышают насосы по API 610. Хотя, благодаря модульной конструкции минимизируются расходы на запасные части.
На данный момент, существует достаточное количество программ на Российском рынке, которые смогут помочь в подборе насоса по его рабочим характеристикам или в расчете нагрузок на патрубки выбранного вами оборудования.
Из Российских разработок, это СТАРТ и Астра-Нова, а из иностранных, Hexagon CAESAR II и Bentley AutoPIPE. Они помогут рассчитать действующие нагрузки на патрубки насоса и избежать поломки еще на стадии проектирования.
Однако допускаемые значения этих нагрузок в некоторых случаях придется указывать вручную.
Для подбора насосов подойдет модуль Spaix 4 Pumps к программе Гидросистема. Рассчитанные в Гидросистеме теплофизические свойства продукта и требуемые параметры насосного оборудования могут быть автоматически переданы в Spaix для выбора насосов, а характеристики выбранных в Spaix насосов обратно в Гидросистему для проведения полного поверочного расчёта трубопровода.