【机械行业标准(JB)】 石油、化学和气体工业用轴流、离心压缩机及膨胀机-压缩机 第2部分:离心与轴流式压缩机

ICS23.140
备案号：19347—2007
中华人民共和国机械行业标准　JB/T6443.2—2006/API617：2002第2部分代替JB/T6443-2002
石油、·化学和气体工业用
轴流、离心压缩机及膨胀机-压缩机第2部分：·离心与轴流式压缩机Axial and centrifugal compressors and expander-compressors forpetroleum， chemical, and gas industry servicesPart2:Centrifugal and axial compressors(API STANDARD 617， CHAPTER 2, SEVEVTHEDITION， 2002，IDT)2006-11-27发布
2007-05-01实施
中华人民共和国国家发展和改革委员会发布JB/T6443.2-2006
1总则
适用范围
1.2术语定义．
2基本设计
通则。
机壳…
导叶、定子和固定元件，
转动元件，
动力学。
轴承和轴承箱
轴端密封，
润滑油和密封油系统
铭牌和转向箭头
3辅助设备.
驱动机
联轴器和护罩
安装底板.
控制器
管路和管路附件
3.6专用工具.
4检查、试验和装运准备
.通则。
4.3．试验.
4.4装运准备
5卖方资料.
5.1通则，
附录2A（规范性附录）典型数据表目
附录2B（规范性附录）离心与轴流压缩机卖方图样和资料要求附录2C（规范性附录）离心压缩机与轴流压缩机名词术语附录2D（规范性附录）.检查员的检验单附录2E（规范性附录）外力和外力矩，图2.1-1a术语图示说明
图.2.1-1b变转速轴流压缩机性能曲线图MAP80
图2.1-1c静叶可调轴流压缩机性能曲线图MAP.图2.C-1典型离心压缩机关键部件的名词术语图2.C-2典型轴流压缩机关键部件的名词示语，图2.E-1值
修正的力与力矩合成结果。
JB/T6443.2—2006
JB/T6443.2-2006
本部分为JB/T6443的第2部分，对应于《API617：2002的第2部分：离心与轴流式压缩机》。为了便于使用，本部分做了下列编辑性修改：用“HRC”，代替作为洛氏硬度单位“Rc\；用“r/min”，代替作为转速单位的“rpm”。本标推的附录2A、附录2B、附录2C、附录2D、附录2E均为规范性附录。82
JB/T6443.2—2006
石油、化学和气体工业用轴流、离心压缩机及膨胀机-压缩机第2部分：离心与轴流式压缩机
1总则
1.1适用范围
本部分与本标准第1部分一起共同规定了用于管线和工艺过程空气或其他气体用离心与轴流压缩机的最低要求。
注：关于整体齿轮增速型压缩机，.请见本标准第3部分，关于组装型空气压缩机请见API672标准。1.2术语定义
本部分所用的术语定义，本标准第1部分已给出。离心压缩机、悬臂压缩机和轴流压缩机的名词术语的部视图，见附录2C。
注：图2.1-1a是离心压缩机的典型运行图。图2.1-1b和2.1-1c是轴流压缩机的典型运行图。临界转速（注6）
防瞻振控制线
规定的运行条件（注2）
正常转速
汽轮机驱动（注5）
跑闸转速燃
气轮机驱动《注5
速驱动机最高连续转速
100%转速
运行转建
最小运行转速（注
一阶挑性轴（注6）
运行稳定范围
可调范围
进口容积流量
图2.1-1a
术语图示说明
15.5% -1.10% × 105
110.3% =105%×1.05
压缩机额定点（注3）
105%=100%x1.05
正常运行点
98%（假定）
规定的运行点
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注1：除了特定参数的相互关系外，本图所示的相对值仅为图解用：注2：100%转速曲线是由要求最高能量头的运行点来确定，如图示中的A点：注3：压缩机的额定工况点（CRP）是相应于100%转速曲线上的最大流量运行点：注4：100%转速的能量头-流量特性曲线延伸到CRP点（额定工况点）流量的115%处，其他转速的能量头-流量曲线应分别延伸到相应转速的流量115%处。例如105%转速的能量头-流量曲线应延伸到CRP点流量的1.05×1.15倍的流量处，90%转速的能量头-流量曲线延伸到CRP点流量的0.9X1.15倍的流量处等。而这些点就形成了近似的流量极限曲线。
注5：关于跳阐转速和最小运行转速极限，请参见压缩机驱动机的有关标准，例如API612或API616。注6：关于临界转速到工作转速的允许隔离裕度，参见本标准第1部分2.6.2.10。160
额定点，
图2.1-1b
进口流盘vive(%)
变转速轴流压缩机性能曲线图MAP80
额定点
图2.1-1c
进口流量VIVe(%)
静叶可调轴流压缩机性能曲线图MAP2．基本设计
2.1通则
2.1.1性能
JB/T:6443.2—2006
2.1.1.1分段能量头-流量特性曲线从额定点到预计喘振点是连续上升的。在没有旁通的情况下，压缩机应适于在大于报价书所示预计喘振流量10%的任一流量下连续运行。注：由于叶片应力影响，轴流压缩机制造厂也可能要求要有一个过载荷极限（见3.4.2.1)。2.2材料
材料应符合本标准第1部分的2.2要求。典型材料请参见附录1E。2.3机壳
机壳应按本标准第1部分的2.3和本部分的2.3.1～2.3.4的如下要求。2.3.1承压机壳
2.3.1.1买方将规定卸压阀的设定值。机壳的最大允许工作压力至少应等于所规定的卸压阀的设定值。
2.3.1.1.1当没有规定卸压阀的设定值时，机壳的最大允许工作压力应至少是规定的最大出口压力（表压）的1.25倍。买方应提供系统保护。2.3.1.2最大设计允许压力大于个压力的机壳（分压力机壳）只允许在进口压力为大气压力的工艺过程空气用途中使用，买卖双方专门批准的除外。如果批准，卖方应规定机壳各段的实际限制和最大允许工作压力。此内容来自标准下载网
2.3.1.3除非另有规定，氢气分压力（在最大允许工作压力下）在1380kPa表压（200psi表压）时，机壳应垂直剖分。氢气分压力应该用最大允许工作压力乘以给出的氢气最高摩尔（容积）百分含量来计算。2.3.1.4各水平剖分机壳应有足够的刚性，以便上半机壳拆下和重装时不破坏机壳的运行间隙和轴承的对中找正。
2.3.1.5水平剖分机壳的接合面为金属面之间直接接合面（接合面用适宜的粘合剂），接合面用连接螺栓紧密连接。水平接合面不得使用衬垫（包括细绳型式）。经买方允许，可使用O形圈，夹持在水平剖分机壳接合面机加工的凹槽中。2.3.1.6垂直剖分型机壳在端盖和缸体之间通常采用0形圈、衬垫或其他密封装置。这些装置应装在机加工的槽内，并采用与规定的使用条件相适应的材料制作。2.3.1.7除非买方有明确要求，则外部连接不得采用沉头螺钉或扳手式螺栓，2.3.2压力机壳接管
2.3,2.1.通则
机壳接管应符合本标准第1部分2.3.2的规定。2.3.2.2主要工艺流程接管
2.3.2.2.1垂直剖分机器的进口和出口接管，应位于外机壳内，而不应位于端盖内。对于设计为垂直剖分悬臂式的机器，工艺流程的进口接管可以在端盖内。2.3.2.3辅助接管
2.3.2.3.1辅助接管至少应是DN20（3/4in公称管子通径）。对于承插焊接结构，焊前测量管子端部与机壳承插口底部之间应有2mm（1/16in）的间隙。注：有关的允许接管规格，请见本标准第1部分2.3.2.1.3。2.3.2.3.2当管子规格为DN20（3/4NPT）～DN40（11/2NPT）时，经买方认可，允许采用螺纹接管。注：有关附加要求，见本标准第1部分2.3.2.3.5。2.3.2.4当有规定时，内孔探测检验接管应设置在商定位置。2.3.3机壳的支承结构
2.3.3.1安装表面应符合下列准则：85
JB/T6443.2—2006
a）经机加工的安装表面，其表面粗糙度的算术平均值（Ra）应达到6um（250uin）或更好。b）经机加工的安装表面的平面度其线性值应在13um/330mm（0.0005in/线性ft）之内。c）各安装平面的平行度应在安装间距范围内保持在50um（0.002in）之内。d）安装表面上的其他机加工表面或钩孔面应与安装表面平行。紧固用螺栓孔应与设备的安装支脚垂直，其孔径应比紧固螺栓直径大12mm（1/2in），并在安装表面上锶孔，其锶孔直径应足够大到可以很容易地接纳垫圈，以适应最终找正的需要。2.3.3.2在设备支脚处应钻有垂直方向项丝螺孔和导向孔，以便最终安装固定销钉。2.3.3.3支承和找正螺栓应有足够的刚性，以便使机器在安装底板上可横向和轴向移动。2.3.4外力和外力矩
2.3.4.1压缩机应设计得能承受按附录2B的式（2起-1a）或式（2.E-16和式（2.E-2）计算所得各管口的外力和外力矩。卖方应以表格的形式提供各曾石上允许的外力和外力矩。2.3.4.2机壳及其支脚的设计应具有足够的强度和刚度，以便在允许的外勃和外力矩的作用下，将联轴器的移动控制在50μm（0.002in）之内。2.4导叶、定子和固定元件
●2.4.1当规定或要求符合特定的工作条件时，应提供进口导叶可调（AIGV）式离心压缩机或静叶可调式轴流压缩机。可调静叶可蚁是全部静叶或几级静叶。●2.4.2当有规定时，导叶箱应有一个外壳，以便提供过滤空气或惰性气体的外部吹扫。●2.4.3当有规定时，应按规定供给有阀位控制器和就地位置指示器及其他组成部件的叶片控制系统。2.4.4当提供可调静叶时，可调静叶及其操作机构应适应包括起动、停车、跳闸、恢复稳定和瞬态喘振状态在内的所有规定的工作条件。2.4.4.1导叶应安装在可更换的衬套内。如果买方同意，导叶也可用可更换的密封型耐磨滚动轴承固定在箱体内。
2.4.4.2当对有毒、易燃或爆炸性气体采用可调进口导叶或可调静叶时，则穿过机壳的传动装置应加以密封以防泄漏。
2.4.4.3.进口导叶应尽可能靠近叶轮人口的位置。2.4.4.4导叶型面应有一个平滑的气动表面，特别伸人通过壳体的气流的柄部。导叶最好选用悬臂设计代替中心支承的设计。
2.4.4.5导叶应设计成在很小的控制信号的作用下便能打开。●2.4.5级间隔板应适于包括起动、停车、一跳闸、恢复稳定及瞬态喘振状态在内的所有特定运行条件。当使用中间主流程接管时，买方应规定各接管处的最大、最小压力。方应证明所供给的隔板能适应该最大压差。
2.4.6内部接合面的设计应使泄漏最小，并且易于拆卸。2.4.7为减小内部循环损失，在所有内部间隙处都应设有密封。为了保证设计间隙，所有的密封部件都应是可更换的。
2.4.8．除非买方另外认可，隔板一般应是水平剖分结构。隔板上应有安装吊环或其他吊装工具的螺孔以利于拆卸。
2.4.9上半隔板应紧固到上半机壳上，或者上、下半隔板作为一个部件互相紧固在一起。2.4.10垂直剖分式压缩机的内壳（简）应设计得很容易从外壳中抽出，以便检查时拆卸或更换零件。2.5转动元件
2.5.1组装转子应清晰地标有独特的识别标记。该标记应打印在轴的非驱动端，或者打印在维护时不易损伤且易看得到的地方。
2.5.2除非买方同意采取其他的轴保护措施，级间密封间隙较狭窄时，应设置可更换的部件。轴套、隔套或村套应由耐腐蚀的材料制造。86
JB/T6443.2—2006
2.5.2.1轴端密封处应设置轴套。轴套应被处理得耐磨并保持密封，以防止轴与轴套之间漏气。2.5.2.2级间密封处应设置轴套。闭式叶轮口圈密封/衬套由于是固定式的，不需要设计成可更换式的。2.5.3轴：
2.5.3.1带非贯通螺孔的转子轴应用经热处理的整体钢件加工制造。精加工后轴的直径大于200mm（8in）时应为锻钢，200mm（8in）或不足200mm（8in）时可为锻钢或热轧棒料，但热轧棒料的质量必须符合锻造所确定的所有质量标准和热处理标准。2.5.3.2当提供标准（贯通螺孔）转子时，其短轴应符合有关锻造轴的所有质量标准和热处理标准。2.5.3.2.1用于夹紧转子的螺柱或紧固螺栓，应用棒材或锻件制造。螺纹应车制成型。紧固螺栓应经组装或运行中可能出现的最大拉伸力110%的载荷下的试验验证。2.5.3.2.2载荷试验验证后经磁粉或荧光渗透剂探伤检查，不得有裂纹、空隙或重叠现象。2.5.3.3应提供轴流压缩机转子结构的验证方法。这包括实心（整体）轴、有盘的轴或用于贯通螺孔、盘、筒或其他认可结构形式的轴2.5.4推力平衡：
2.5.4.1如果要求减少止推轴承上的轴向载荷，就得提供平衡盘平衡管和接口。并设置一个或多个测压口以测示平衡腔中，而不是平衡管内的压力。2.5.4.2如果要求平衡管应用法兰连接，并耳平衡盘的大小应以两倍初始设计密封间隙时的气体泄漏量不超过止推轴承额定负荷下泄漏量来确定（见2.7.3.3)。如果平衡管涉及到与买方管道的连接，则接管尺寸和位置应在数据表上标明。2.5.4.3当有规定时，在平衡管的不游端应设置一个压为测孔，以测量平衡管内的压差。注：该接管不包括在压缩机的供货范围之内。2.5.5叶轮：
2.5.6轴流压缩机转子叶片
2.5.6.1叶片的固有频率不应与最小允许转速之下10%起到最高连续转速之上10%的任何激励源频率相重合。如果无法满足这一要求，那么，叶片的应力水平就应按本标准第1部分2.1.2所规定的最小使用寿命所规定的运行转速下，允许无限制的运转来设计。这一点将由戈德曼（Goodman）图或其等效图来验证。卖方应标明不可接受的转速注：激励源包括各级叶列上一级和下一级的动叶和静叶、基础和最初谐波赖率、气体通道分流片、叶片中不规则性和卧式机壳法兰上的管嘴间距以及头七个转子转速谐频。2.5.6.2对于各叶列，卖方应该用坎贝尔图或它们的等效图表提供运行、静止两种状态下叶片的弯曲振动与扭转振动的固有频率。
注：静态频率可用转子叶片上装有“环带”的试验频率作比较得到。2.5.6.3轴流压缩机转子的叶片可通过轴向吻合（鸠尾）、切向枞树形叶根、切向T形槽来连接或通过带有锥形座的径向进口端来连接。在买方认可的情况下，也间接受其他连接方法。2.6动力学
动力学应符合本标准第1部分2.6的要求。2.7轴承和轴承箱
2.7.1通则
2.7.1.1除非另有规定，一般应采用液体动压径向轴承和止推轴承。2.7.1.1.1除非另有规定，液体动压轴承应采用溢流润滑。●2.7.1.1.2当有规定时，可采用活性磁力轴承。注；附录4F给出了采用活性磁力轴承时使用方面的一些考虑。虽然有些用户可能决定把这一技术结合在他们的装置中，但本标准第4部分中所设计到的设备并未指定要推荐这类轴承。2.7.1.2止推轴承和径向轴承应装有符合API670标准规定的轴承金属温度传感器。87
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2.7.1.3作为设计准则，在最大进口油温50℃（120°F）的规定工作条件下，轴承金属温度应不超过100℃(212°F)。卖方应在数据表上给出轴承的报警温度和停车温度。2.7.1.3.1当无法满足上面的设计准则时，买卖双方应共同商定可接受的轴承金属温度。2.7.2液体动压径向轴承
2.7.2.1为便于组装，径向轴承应采用套简式的或瓦块式的，剖分结构。如采用非剖分结构设计，要求要经买方同意。带有可更换的浇铸巴氏合金的钢制衬层、瓦块或外壳的轴承应精镗。除非买方另有规定，轴承结构应设计为在不拆卸联轴器套简的情况下，便可方便地更换轴承衬层、瓦块或外壳。●2.7.2.2当有规定时，可倾轴承的可倾瓦块应以铜基合金作底衬。●2.7.2.3当有规定时，铜基合金轴承应有硬钢镶入物作支承。2.7.2.4轴承的设计应能抑制流体动力的不稳定性并在允许轴承间隙的调整范围内可提供足够的阻尼，为保证设备在规定的运行范围内，包括各临界转速下运行时在加载或卸载的情况下，限制转子的振动振幅不得达到规定的最大振幅值（见本标准第1部分2.6.2.8）。2.7.2.5更换组件时不应要求拆卸水平剖分机器的上半机壳或垂直剖分机组的端盖。2.7.3液体动压止推轴承
2.7.3.1液体动压止推轴承应设计为在钢制衬体上浇铸有巴氏合金的多块瓦结构，并在两个方向上承受相等的轴向推力，其布置应适于对每侧进行连续压力油润滑。即使瓦块的厚度有较小的尺寸误差，可两侧摆动、有自调特性的瓦块应保证每块瓦块均能承受相等的推力载荷。2.7.3.2止推轴承负荷应按不超过轴承制造商规定的最大额定负荷的50%来选取。最大额定负荷为连续运行时在产生最小允许油膜厚度而不失效的情况下的负荷或在瓦块上的最高温度处不超过巴氏合金蠕变或服强度时的负荷，取两者之中的较小值。在设计止推轴承时，应同时考虑下列因索：a）轴转速：
b）轴承合金温度：
c）轴承瓦块偏斜：
d）最小油膜厚度；
e）油系统的供油量，油的粘度和供油温度：f）轴承的设计结构：
g）巴氏合金或其他轴承表面材料合金和瓦块的材料；h）油膜扰动。
2.7.3.3止推轴承应按其在最不利的规定工作条件下连续运行来设计。推力的计算应包括而又不局限于下列因素：
a）密封的最大设计间隙和两倍的最大设计间隙：b）受压转子直径的台阶变化；
c）级间最大压差；
d）规定的进、排气压差和级间压差；e）由机组其他设备（即联轴器、齿轮或没有止推轴承的电动机）传送给压缩机止推轴承的最大轴向推力：
f）如果与电动机或发电机直接相联，来自套筒轴承或驱动机的最大轴向推力。2.7.3.4止推轴承的布置应能保证各转子对机壳的轴向位置和配合的轴承间隙。2.7.3.5止推轴承的止推瓦块的尺寸精度应设计和制造得允许互换。注：安装仪器和支点偏置设计的瓦块不允许左右互换。●2.7.3.6当有规定或经买方认可时，可采用直接润滑替代溢流润滑。注：直接润滑在功率要求上具有优势，但由于油路通道细，很有可能被堵住●2.7.3.7当有规定时，止推轴承的止推瓦块应该是铜基合金作底衬，并应有硬钢镶入件作支承：88
2.7.4轴承箱
JB/T6443.2—2006
2.7.4.1转子支承系统零部件（轴承、轴承箱、轴承构件和轴承支架）的结构应可以与机壳分开、水平剖分、不承受压力（与大气相通）与大气相通的迷宫式密封应配有用干空气或情性气体吹扫的螺塞接头。轴承箱的水平剖分面应是金属对金属的接合面，上、下两半用圆柱形定位销定位。在拆除这些元件时，应不必拆卸剖分机器机壳的上半部或垂直分机组的端盖。2.7.4.2用螺栓与机壳相连的轴承装置应为钢制件。但是，如果压缩机机壳是用铸铁或球墨铸铁制作的，那么轴承箱及其支承构件则可用与机壳材质相同的材料制作。2.8轴端密封
2.8.1轴端密封和密封系统应符合本标准第1部分2.8的规定。注1：轴端密封典型结构的横截面图在附录1C中给出。注2：本部分所涉及的设备可能要用到本标准第1部分中所述的各种轴端密封的典型结构或其混合型。买卖双方必须共同商定并根据使用的适用性选择密封。买方应规定所提供的轴端密封的密封型式及包括起动，停机和恢复额定工况在内的所有工作条.2.8.2
注：在工艺过程空气用途中的轴流压缩机，一般将供给迷宫轴端密封。工艺流程压缩机可以有所规定的任何型式轴端密封。
●2.8.3如有规定，轴端密封和轴套应便于检查和更换，且在检查和更换轴端密封和轴套时不必拆卸水平剖分机壳的上机壳或垂直剖分机壳的端盖。注：该要求不适用于悬臂结构。2.9齿轮
内啮合齿轮传动装置不适用于本标准第1部分所涉及的设备。外啮合齿轮传动装置详请见本标准第1部分3.1.8。
2.10润滑油和密封油系统
●2.10.1买方应规定密封油系统和润滑油系统是分开设置还是组合在一起。如果规定两系统分开设置，则卖方在报价书中应规定防止两系统之间油互窜的措施。●2.10.2买方应规定所用润滑油和密封油的型号和性能。除非另有规定，按照ISO8068的规定，润滑剂应为烃油，粘度等级为32。
2.11铭牌和转向箭头
2.11.1铭牌和转向箭头应按照本标准第1部分2.11和本章2.11的规定。●2.11.2下列资料应清晰地打印或刻在铭牌上：卖方名称：
生产序号：
规格、型式和型号：
额定流量；
额定功率；
横向临界转速，包括大于最大允许转速，并紧靠最大允许转速的横向临界转速（见2.11.2.1)：买方项目号或其他参考号：
最大允许工作压力；
最低和最高允许工作温度；
最小运行转速；
最大运行转速：
-跳闸转速：
一水压试验压力。
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