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無負(fù)壓供水設(shè)備中泵用軸承最高使用溫度的最新規(guī)定
2017-9-15 14:53:28

一直以來,無負(fù)壓供水設(shè)備中泵行業(yè)對于泵軸承最高使用溫度的規(guī)定,一直沿用較早國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn),筆者經(jīng)過詳細(xì)查閱,總結(jié)如下:


1)GB3215-82《煉廠、化工及石油化工流程用離心泵通用技術(shù)條件》4.4.1中規(guī)定:泵工作期間,軸承最高溫度不超過80℃;

2)JB/T5294-91《大型立式單級單吸離心泵的技術(shù)條件》3.2.9.2中規(guī)定:軸承溫升不得超過環(huán)境溫度40℃,最高溫度不得超過80℃;

3)JB/T6439-92標(biāo)準(zhǔn)4.3.3中規(guī)定:泵在規(guī)定工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),內(nèi)裝式軸承處外表面溫度不應(yīng)高出輸送介質(zhì)溫度20℃,最高溫度不高于80℃。外裝式軸承處外表面溫升不應(yīng)高于環(huán)境溫度40。最高溫度不高于80;

注:該標(biāo)準(zhǔn)名稱有誤。

4)JB/T7255-94《水環(huán)真空泵和水環(huán)壓縮機(jī)的技術(shù)要求》5.15.3中規(guī)定:軸承的使用溫度。軸承溫升不得超過環(huán)境溫度35℃,最高溫度不得超過75℃”;
    5)JB/T7743-95《旋渦泵的基本參數(shù)與技術(shù)要求》7.16.4中規(guī)定:軸承溫升不得超過環(huán)境溫度40℃,最高溫度不得超過80℃;

6)JB/T8644-1997《單螺桿泵》4.14中規(guī)定:軸承溫升不得超過環(huán)境溫度35℃,最高溫度不得超過80℃。


由于90年代滾動軸承材料等諸多因素的限制,上述標(biāo)準(zhǔn)中制定的滾動軸承最高使用溫度均較低。進(jìn)入21世紀(jì),由于軸承材料、潤滑介質(zhì)的不斷升級,滾動軸承的使用溫度均有所提高,上述標(biāo)準(zhǔn)除部分進(jìn)行了修訂和升版,其余均已作廢。從目前來講,泵行業(yè)均采用國際上權(quán)威的API610標(biāo)準(zhǔn),其中對軸承溫度進(jìn)行了全面而詳細(xì)的規(guī)定,詳見API610-11TH6.10.2.4規(guī)定:

“應(yīng)提供充分的冷卻(包括考慮結(jié)垢而預(yù)留的裕量),在規(guī)定的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下和環(huán)境溫度為43℃(110°F)時(shí),以保持油和軸承的溫度如下:

a)對于強(qiáng)制潤滑系統(tǒng),油出口溫度應(yīng)低于70℃(160°F),且軸承金屬溫度(設(shè)置有溫度傳感器)應(yīng)小于93℃(200°F)。在工廠試驗(yàn)過程中,并在惡劣工況下,軸承潤滑油的溫度升高不應(yīng)超過28K(50°R)。

b)對于油環(huán)潤滑或飛濺潤滑系統(tǒng),油室溫度應(yīng)低于82℃(180°F)。在工廠試驗(yàn)過程中,在測試條件下的環(huán)境溫度,油室內(nèi)油的溫升不應(yīng)超過40K,軸承外圈(設(shè)置有溫度傳感器)不應(yīng)超過93℃(200°F)?!?/p>

注:對于溫升來說1ΔK=1Δ℃


    此外,在最新版的GB/T3215-2007《石油﹑重化學(xué)和天然氣工業(yè)用離心泵》5.10.2中規(guī)定的軸承溫度要求與API610-11TH保持一致。


目前國外廠商SULZER﹑FLOWSERVE﹑KSB泵類產(chǎn)品對于滾動軸承溫度的使用上限的設(shè)定也基本遵循API610的想關(guān)技術(shù)條款規(guī)定。


國內(nèi)無負(fù)壓供水設(shè)備主流泵廠對于中高端泵產(chǎn)品用滾動軸承基本選用SKF﹑NSK﹑FAG的相關(guān)產(chǎn)品,以SKF《軸承手冊》相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)為例,軸承的使用溫度主要考慮軸承保持架材料﹑潤滑介質(zhì)﹑軸承壽命等因素,筆者總結(jié)如下:

1. 以常用的保持架材質(zhì)尼龍66(PA66)為例,在常用礦物油﹑合成油及潤滑脂為潤滑介質(zhì)的條件下,尼龍66(PA66)的允許使用溫度已經(jīng)達(dá)到120℃;

2. 在油潤滑系統(tǒng)中,根據(jù)軸承使用溫度及提供充分潤滑所需的額定粘度,選擇符合要求的潤滑油;在脂潤滑系統(tǒng)中,根據(jù)SKF交通燈概念,潤滑脂的活性在50-110℃;

3. 對于軸承壽命應(yīng)按照ISO281進(jìn)行基本額定壽命計(jì)算,并符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。


同時(shí),軸承溫度一般有自己的特性曲線,啟泵后溫度會在環(huán)境溫度以上持續(xù)平穩(wěn)的上升,溫升會有一個(gè)最大值,持續(xù)一段時(shí)間后,由于軸承的熱平衡建立后,溫升會有5℃之內(nèi)的下降,最終會停留在一個(gè)穩(wěn)定的值。


本文以已經(jīng)實(shí)際運(yùn)行的A、B兩種泵溫升特性曲線為例,具體說明上述觀點(diǎn)。

A泵信息

   

項(xiàng)目

   

名稱

   

泵型

   

OH1

   

軸承配置

   

(DE)1xNU310ECP+(NDE)2x7310BECBM

   

軸功率

   

105KW

   

轉(zhuǎn)速

   

2950r/min

   

冷去方式

   

自然冷卻

   

潤滑方式

   

油浴潤滑

   

油室溫度

   

<50℃

   

運(yùn)轉(zhuǎn)工況

   

額定工況

   

振動噪聲

   

符合標(biāo)準(zhǔn)

   

泵來源

   

國產(chǎn)

   


B泵信息

   

項(xiàng)目

   

名稱

   

泵型

   

OH2

   

軸承配置

   

(DE)1xNU315ECP+(NDE)2x7315BECBM

   

軸功率

   

243KW

   

轉(zhuǎn)速

   

2980r/min

   

冷去方式

   

自然冷卻

   

潤滑方式

   

油環(huán)潤滑

   

油室溫度

   

<50℃

   

運(yùn)轉(zhuǎn)工況

   

額定工況

   

振動噪聲

   

符合標(biāo)準(zhǔn)

   

泵來源

   

進(jìn)口

   

 

注:達(dá)到溫升最大值的持續(xù)時(shí)間會根據(jù)泵功率﹑軸承尺寸﹑冷卻方式的不同時(shí)間不一,小泵基本在1-2h可達(dá)到,大泵時(shí)間可能會更長。

 

A、B兩種泵溫升特性曲線的趨勢表明:在現(xiàn)場運(yùn)行穩(wěn)定,振動、噪聲符合要求的情況下,兩泵的軸承最高使用溫度均已到達(dá)到75℃以上,并且在熱平衡建立之后保持穩(wěn)定,溫度略有下降。


綜上所述,無負(fù)壓供水設(shè)備泵行業(yè)之前沿用的國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于軸承最高使用溫度的規(guī)定已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代泵的使用要求,應(yīng)采用較為先進(jìn)、合理的API610標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)中對于軸承使用溫度上限設(shè)定為93℃,但這是建立在泵系統(tǒng)振動噪聲等機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)性能符合標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上的;

此外軸承的使用溫度還要考慮軸承保持架材料﹑潤滑介質(zhì)﹑軸承壽命等因素,在油室溫度不大于82℃的情況下,將潤滑介質(zhì)的狀態(tài)發(fā)揮到最佳。

國內(nèi)泵制造商和業(yè)主應(yīng)摒棄傳統(tǒng)理念,對軸承使用溫度及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)有新的認(rèn)識。



 


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