【石油化工行业标准(SH)】 石油化工往复泵工程技术规定

ICS23.080
备案号：J392—2004
中华人民共和国石油化工行业标准SH/T3141-—2004
石油化工往复泵工程技术规定
Engineering Specification of Reciprocating PumpsforPetrochemical Industry
2004-10-20发布
国家发展和改革委员会
2005-04-01实施
2规范性引用文件
3替代设计
术语和定义
基本设计
一般要求.
型式选择
额定值
液力端缸休及其他承压件
缸体接口
液力端附件
活塞、柱寒和柱塞杆
阀和阀座
冷却和加热·
填料箱、填料和压盖
动力端（机动往复泵）
气力端（直接作用式往复泵）
机动往复泵动力端的润滑
液力端和直接作用式往复泵汽缸的润滑材料
辅助设备
驱动机
联轴器和护罩。
控制和仪表
控制系统
就地仪表及控制盘
仪表·
轴振动、轴位移和轴承温度检测器6.4.5
报警与停车，
仪表接线箱：
安全阀
管道系统
SH/T3141-2004
SH/T3141-2004
脉动和机组振动控制要求
专用工具，
检测和试验
7.1通则
7.2检测
7.3试验
7.3.1液压试验
性能试验
7.3.3机械运转试验
8涂漆、标志、包装和运输
8.1油漆
铭牌和转向箭头
包装和运输
机械保证
性能保证
卖方的资料
报价资料
合同资料
附录A（资料性附录）参考的供货范围附录B（资料性附录）往复泵数据表格式附录C（资料性附录）泵零部件用主要材料对照附录D（资料性附录）配管材料对照附录E（资料性附录）补充的引用文件附录F（资料性附录）卖方应提供的图纸和资料用词说明
SH/T3141-2004
本规定是根据原国家经贸委《关于下达2002年石化行业标准制修订项目计划的通知》（国经贸厅行业[2002]36号，由中国石化集团上海工程有限公司主编。本规定共分10章和6个附录。6个附录均为资料性附录。本规定主要内容包括：
一往复泵性能设计、结构设计、材料选用以及重要零部件的合理设计及配置等方面应遵循的原则：
一提出了作为机组重要组成部分的辅助设备、辅助管道系统、控制和仪表等方面应遵守的准则：还对机组的检测、试验、包装、运输及资料等方面提出了要求。本规定主要引用美国石油学会标准APIStd674一1995，并结合中国石油化工行业的特点，补充或制定了一些新的规定。
本规定由中国石化集团公司机械技术中心站管理，由中国石化集团上海工程有限公司负责解释。本规定在实施过程中，如发现需要修改补充之处，请将意见和有关资料提供给管理单位和主编单位，以便今后修订时参考。
感谢亿志机械设备（无锡）有限公司、杭州大路实业有限公司及全体机泵网（epumpnet.com）成员单位对标准编制工作的人力支持。管理单位：中国石化集团公司机械技术中心站通讯地址：上海市延安西路376弄22号10楼（西）邮政编码：200040
电话：021-32140342
传真：021-62485259
主编单位：中国石化集团上海工程有限公司通讯地址：上海市浦东新区张杨路769号邮政编码：200120
参编单位：中国石化工程建设公司中国石化集团洛阳石化工程公司中国石化集团宁波工程有限公司主要起草人：陈伟岳平苏衍初洪德晓黄正林本规定为第一次发布。
1范围
石油化工往复泵工程技术规定
SH/T3141—2004
本规定规定了石油化工往复泵及其驱动机、辅助设备在设计、制造、检验和试验等方面的要求。本规定适用于石油化工往复泵的工程设计及设备采购，其它行业可参照执行。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过不规定的引用而成为不规定的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规定，然而，鼓励根据本规定达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版不。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规定。GB150-1998钢制压力容器
GB/T9115对焊钢制管法兰
GB12241安全阀一般要求
2安全阀性能试验方法
GB12242
GB12243弹簧直接载荷式安全阀
GBZ1-2002工业企业设计卫生标准SH3406石油化T钢制管法兰
HG20615钢制管法兰型式、参数（美洲体系）ASME Boiler & Pressure Vessel Code, Section VIll, Rules For Construction of Pressure VesselsASMEB16.1Cast IronPipeFlangesandFlanged Fittings NPS1/2throughNPS24ASMEBI6.5PipeFlangesandFlangedFittingsNPS1/2throughNPS24ASME B16.42Ductile IronPipeFlanges and FlangedFittings NPS 1/2 through NPS24ASMEB16.47LargeDiameterSteelFlangesNPS26throughNPS60ASMEB31.3ProcessPiping
APIRP520 PartISizing,Selection,and Installation of Pressure-Relieving Devices in Refineries,PartISizing and Selection\
APIRP520Part II Sizing,Selection,and Installation of Pressure-RelievingDevices in Refineries,PartIInstallation\
APIStd526FlangedSteelSafety-ReliefValvesAPI Std 614 Lubrication, Shaft-Sealing,and Control-Oil Systems and Auxiliaries for Petroleum,Chemical and Gas Industry ServicesAPI Std 670Vibration,Axial-Position,and Bearing-Temperature Monitoring SystemsAPIStd674-1995PositiveDisplacementPumps-ReciprocatingAPI Std 677General-PurposeGearUnits forPetroleum,Chemical,and GasIndustry ServicesAGMA6010-E88StandardforSpur,Helical,Herringbone,andBevelEnclosedDrivesAGMA6019-E89Gearmotors Using Spur,Helical,Herringbone,StraightBevelor Spiral BevelGear1
SH/T3141-2004
3替代设计
卖方可以从技术和商务角度，提供对有关各方（买方/卖方）都有利的替代设计。卖方提供的替代设计应包括详细说明、使用业绩和应用的标准规范。买方将评估此替代设计方案，决定是否采用4术语和定义
本规定所用的术语和定义按照APIStd674一1995第1.4条。5基本设计
5.1一般要求
5.1.1往复泵机组（包括辅助设备）应按照使用寿命至少为20年、预期不间断连续操作至少为3年进行设计和制造。这是机组的设计准则。除买方作出书面认可外，卖方所提供的机器规格应在卖方的设计和制造经验范围内，并且经验证明在相似的使用场合下使用是可靠的。至少有两台同样型号的机组在相同或相似工艺操作条件下积累了两年的成功运行经验，则可以认为该型号的机组是可靠的。5.1.2除另有规定外，卖方应对整个机组包括往复泵、驱动机、油系统、控制及仪表、联轴器、相关的辅助设备和管道系统等供货范围内的产品负全部责任，并负责他们之间的合理匹配。卖方的供货范围参见附录A。
5.1.3除另有规定外，往复泵、驱动机及其辅助设备应在规定的环境条件下适用于户外启动和连续操作。
5.1.4冷却水系统应按买方提供的公用工程条件设计，系统应设有能全部放空和排净的措施。5.1.5冷却系统水侧的最小温升应充分考虑买方提供的公用工程条件，无具体规定时，油冷却器的温升应不小于4℃，其他数据参照APIStd674一1995第2.1.5条。5.1.6机组应能在跳闸转速，及安全阀设定压力下安全运转。往复泵机组中的设备布置及设计还应符合APIStd674一1995第2.1.7条、2.1.9条~2.1.11条的5.1.7
规定。
5.1.8机组的操作条件及现场条件由买方在数据表（参见附录B）上指定。5.1.9机组、辅助系统的备品备件也应符合本规定的要求。5.2型式选择
引用APIStd674一1995第2.2条的规定。5.3额定值
5.3.1连续运转的机动往复泵和直接作用往复泵最高许用速度不得超过表1和表2的规定值。5.3.2当NPSHa（包括预计的加速度头）与NPSHr之差在1.5m以内时，其最高许用速度不得超过表1和表2规定值的0.8倍
5.3.3当液体的粘度人于65mm2/s时，其最高许用速度不得超过表1和表2规定值的K倍。K值按公式（1）计算。
K=1.02-0.0003m
式中：
K表1和表2规定值的倍数：
运动粘度，mm/s。
表1连续运转的机动往复泵最高许用速度单作用、柱塞式泵
线速度
SH/T3141—2004
双作用、活塞式泵
线速度
表2连续运转的直接作用式往复泵最高许用速度往复次数
次/min
注：直接作用式往复泵指由蒸汽或仪表空气、尾气等直接作用驱动的往复泵。5.3.4轴功率应按输送液体的最大粘度来考虑。5.3.5柱塞或活塞的许用载荷力应大于安全阀设定压力下的载荷力。线速度
5.3.6对于清洁的液体，液力端进口管道（包括进口集中管）的流速应控制在0.9m/s～1.5m/s之内。液力端出口管道（包括出口集中管）的流速应控制在1.4m/s2.2m/s之内。对于含固率人于3%的浆料，液力端管道（包括进出口集中管）的流速应人于临界输送速度（平均在1.2m/s～1.8m/s），但最大不得超过3.6m/s。
5.3.7往复泵的容积效率、所需功率等应符合APIStd674一1995第2.3.4条、2.3.6条～2.3.11条的规定。
5.4液力端缸体及其他承压件
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5.4.1液力端缸体以及脉动抑制装置应符合APIStd674-1995第2.4.2条~2.4.4条、2.4.6条~2.4.7条的规定。
5.4.2所有承压零件（包括进口压力影响区域）应按泵的最高允许操作压力设计。所取的材料在最高操作温度下的应力值应不人于ASMESectionVIII或相应标准规定的许用应力值5.4.3液力端缸体以及脉动抑制装置应考虑至少有3mm腐蚀裕量。5.4.4通用紧固件螺纹宜采用公制（ISO/M制）螺纹，如果采用英制（UN/UNC制）螺纹，应经买方认可。
5.4.5液力端缸盖、填料盒、以及阀盖等，均应采用双头螺柱上紧5.5缸体接口
5.5.1除数据表上另有规定外，缸体上所有接口均应人于DN15（1/2in），且应为法兰连接。所有与用户管线连接的法兰应符合APIStd674-1995第2.5.6条～2.5.9条的规定，5.5.2除另有规定外，进出口法兰应为相同压力等级。5.5.3铸铁材料的泵，其法兰密封面可以为全平面（FF）：其他材料的泵，其法兰密封面应为突面(RF)。
5.5.4除另有规定外，法兰应采用ASMEB16.1，B16.5，B16.42或ASMEB16.47，也可对应采用GB/T9115、SH3406或HG20615标准。具体法兰标准、等级和密封面形式应符合数据表中规定的要求。5.6液力端附件
5.6.1缸套
除另有规定外，活塞型液力端缸体应设有缸套。缸套应为可拆卸的。详细要求应符合APIStd674一1995第2.6.1.1条~2.6.1.4条的规定。5.6.2活塞、柱塞和柱塞杆
5.6.2.1活塞、柱塞和柱塞杆应符合APIStd674一1995第2.6.2.2条~2.6.2.3条和2.6.2.5条的规定。5.6.2.2与填料接触部分的活塞杆或柱塞段表面应硬化处理，并磨光。其硬度应不低于Rc33，表面粗糙度Ra值应为0.2μm0.4um。
5.6.2.3除非得到买方同意，不应采用空心的活塞或柱塞。5.6.2.4柱塞杆侧面滑道应设可更换带润滑的衬套。5.6.3阀和阀座
5.6.3.1阀座应可拆卸。阀座应采用锥形压入阀孔的方式固定。阀座的更换应设计成只需拆除阀盖就能进行。
5.6.3.2Cr13型阀门密封面的硬度应不低于250HB，2个密封面的硬度差应不小于50HB。5.6.3.3进液阀液体的平均流速应不大于1.1m/s。泵进口温度人于175℃，或粘度大于65mm2/s，或NPSHa与NPSHr差值1m以内时，进液阅液体的平均流速应不人于0.7m/s。排液阀液体的平均流速应不大于进液阀流速的2倍。
5.6.4垫片
当往复泵的额定压力大于2.4MPa（G），或温度人于175℃C时，液力端缸体以及阀的垫片应为整体型。
5.6.5冷却和加热
如果液力端需要冷却或加热系统，系统应设有能全部放空和排净的措施5.6.6填料箱、填料和压盖
5.6.6.1填料箱、填料和压盖应符合APIStd6741995第2.6.6.2条、2.6.6.4条~2.6.6.8条的规定5.6.6.2填料箱应设有填料环以便对填料进行冲洗或润滑。4
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5.6.6.3输送温度人于150℃的工艺介质或大于120℃的水或常温下液体的气化压力大于0.1MPa（G）时，液力端填料箱应设冷却夹套。冷却水夹套应按操作压力0.5MPa（G），试验压力0.8MPa（G）来设计。
5.6.6.4所有填料压盖应设有无火花的金属衬套5.6.6.5输送毒性为极度和高度危害介质或爆炸危险性介质的泵，其填料压盖应为急冷型。5.7动力端（机动往复泵）
5.7.1动力端应符合APIStd674一1995第2.7.2条~2.7.10条、2.7.12条~2.7.14条的规定。5.7.2曲轴应整体锻造。曲轴内强制润滑的通道应为钻孔。5.7.3每一液压缸的额定功率人于525kW时，机动往复泵的十字头应设有可更换和可调节的滑履。5.7.4动力端应配备油加热器。油加热器的具体形式应在询价文件或数据表上规定。5.7.5隔离室应配置整体金属盖板。5.8气力端（直接作用式往复泵）5.8.1气力端应符合APIStd674一1995第2.8.1条、2.8.3条～2.8.7条的规定。5.8.2当蒸汽汽缸不配备缸套时，汽缸的腐蚀裕量至少应为3mm。5.8.3汽缸两端均应配备排液阀。5.8.4蒸汽活塞至少应有两个可更换的活塞环。5.9润滑
5.9.1机动往复泵动力端的润滑
5.9.1.1机动往复泵动力端的润滑应符合APIStd674一1995第2.9.1.3条、2.9.1.5条~2.9.1.12条的规定。
5.9.1.2动力端的润滑可以采用飞溅润滑，但应配齐视镜（或液位计）等。5.9.1.3当采用强制压力润滑时，系统应至少包括一台带吸入过滤器的油泵、一套供、回油系统、一台油冷却器、一套双联油过滤器、一个温控阀以及其他必要的检测控制仪表。5.9.1.4强制润滑系统用的油泵应为转子泵，由曲轴或电机驱动，并配备压力表。5.9.1.5当采用双联过滤器时，应配备带压力平衡线的可切换的调节系统。5.9.1.6油箱应配备带有不锈钢外套的恒温控制浸入式电加热器。5.9.2液力端和直接作用式往复泵汽缸的润滑5.9.2.1采用单点单柱塞油量可调的强制注入式注油器，注油器的每个润滑点均应有一个可观察的流动指示器。
5.9.2.2额定功率人于或等于200kW的往复泵，其注油器应配备低油位及驱动失败的报警开关。5.9.2.3不同的润滑油应配不同的注油器，每一注油器应有满足24h正常流量的储油量。5.9.2.4注油器供给系统的其它要求应符合APIStd674一1995第2.9.2.2条、2.9.2.4条～2.9.2.7条的规定。
5.10材料
5.10.1除另有规定外，材料应符合APIStd674-1995附录B的规定。但具体材料可以用同等或较高性能的所在国材料来替代（参见附录C）。卖方可以根据经验提出建议，采用比买方在数据表规定或APIStd674一1995附录B要求更好的材料，并经买方确认。卖方的报价书中应明确标明所有关键部件材料的治金状态，如锻造、铸造等。5.10.2引用APIStd6741995第2.10.1.2条~2.14.1.5条，5.10.3卖方应根据规定的材料等级及规定的操作条件，负责最终的材料选择，并在往复泵数据表上标明主要零部件的具体牌号。
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5.10.4如果介质中含有硫化氢、氯化物或其他会引起应力腐蚀的成分：或可能与铜或铜合金起反应的成分，均应在往复泵数据表或询价技术资料中说明，卖方所提供的设备和选材应适应这些介质的要求。
5.10.5输送毒性为极度和高度危害介质或爆炸危险性介质时，铸铁不能用作承压件。5.10.6对于蒸汽直接作用式往复泵，当蒸汽压力大于1.7MPa（G），或温度人于260℃时，汽缸应是钢制的。
5.10.7除本规定5.10.4条～5.10.6条的规定外，材料的选用、鉴定试验等尚应符合APIStd674一1995第2.10.1.7条～2.10.1.13条的规定。5.10.8承压件、铸件、锻造和焊接应符合APIStd674一1995第2.10.2条～2.10.4条的规定。5.10.9如果存在制造过程中或制造完成后无法检测的焊缝，卖方应该预先提出要采取的质量控制办法，由卖方和买方协商确认。
5.10.10低温材料和试验要求应符合APIStd674-T995第2.14.6条～2.14.8条的规定，或GB150-1998附录C的规定。bzxz.net
5.11噪声
除另有规定外，根据日接触噪声时间的不同，离机器1m处测定的往复泵机组的总体噪声（声压级）应不超过表3规定的限值。当总体噪声（声压级）超过表3的规定的限值时，卖方应提交按1/1频程的中心频率（Hz）测定的机组的频带声压级，供买方批准。表3工作地点噪声声级的卫生限值日接触噪声时间
注：本表摘自GBZ1-2002。
6辅助设备
6.1驱动机
卫生限值
dB（A）
日接触噪声时间
卫生限值
dB（A)
6.1.1应优先采用低速电动机与往复泵直联驱动。驱动机及功率传动设备应由卖方成套提供。驱动机的规格应满足最大指定操作条件（包括传动损失），并应考虑全流量、正常吸入条件以及排出压力达安全阀设定压力的工况。所有的驱动设备均应在规定的公用工程条件和现场条件下正常稳定运行。6.1.2驱动机的启动扭矩应人于泵所需的启动扭矩。6.1.3对于电动机驱动的机组，当泵的额定轴功率小于或等于22kW时，驱动机的铭牌额定值至少应为泵额定轴功率（包括传动损失）的120%：当泵的额定轴功率大于22kW时，驱动机的铭牌额定值至少应为泵额定轴功率（包括传动损失）的110%。对于汽轮机驱动的机组，驱动机的铭牌额定值至少应为泵额定轴功率（包括传动损失）的110%。6.1.4买方应在订货合同的技术附件中提出电动机的型式、电气特性、启动条件（包括启动电压降值要求）、防护等级、声压级、绝缘形式、所需的使用系数、传动损失、环境温度、安装所在地海拔高度、以及危险场所分类。
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6.1.5额定功率人于或等于150kW，或额定电压为6000V电动机的每相定子绕组，及每个径向滑动轴承均应设置二只Pt100测温铂热电阻，并接至独立的测温接线盒，接线盒的防爆等级应至少等同于电动机的防爆等级
6.1.6额定电压为6000V及其以上的电动机，应设空间加热器，空间加热器设独立的接线盒，防爆等级应至少等同于电动机的防爆等级。6.1.7驱动机尚应符合APIStd674-[995第3.1.6条、3.1.7条、3.1.9条～3.1.16条的规定。6.2联轴器和护罩
6.2.1联轴器和护罩应符合APIStd674一1995第3.2条的规定。6.2.2卖方应提供不产生火花材料制成的可拆式联轴器护罩。6.3底座
往复泵底座应符合APIStd674一1995第3.3.1条~3.3.2条（3.3.1.1条和3.3.1.2条除外）的规定，且机组所有设备的底座和地脚螺栓、螺母、垫片等连接件均应由机组卖方提供。6.4控制和仪表
6.4.1通则
6.4.1.1卖方应提供为保障安全和操作可靠所需的所有控制系统。除另有规定外，仪表和控制系统应遵循下述要求和APIStd674-1995第3.4.1.1条～3.4.1.3条的规定。6.4.1.2卖方至少应提供机组的一次就地显示仪表、一次检测元件、一次发讯元件以及安装一次显示仪表和一次发讯元件的就地仪表盘及盘上的显示仪表。所有仪表应采用SI单位。安装在危险场所内的仪表应符合买方数据表规定的危险场所分类的防爆要求。6.4.1.3除停机信号发讯元件外，所有仪表和控制器均应安装足够的阀门，以便在系统操作时可将仪表和控制器更换或拆下维修。如果要在停机信号发讯元件上装设阀门，应经买方确认。6.4.2控制系统
6.4.2.1控制系统应符合APIStd674-1995第3.4.2.1条～3.4.2.5条的规定。6.4.2.2流量调节通常采用旁路或变速，但无论采用哪种方法，宜再设置一附加的旁路系统。6.4.3就地仪表及控制盘
6.4.3.1就地仪表包括安装在往复泵、驱动机、辅助设备以及管道上，就地仪表盘上的所有仪表。卖方应配置足够的就地指示仪表以满足现场启动/停车，操作，维护机组的需要。6.4.3.2除另有规定外，就地仪表盘应安装在机组附近，并适合危险区域等级要求。在机组旁应设个独立安装的就地仪表盘。该仪表盘上安装宜在就地检查的项目的仪表和控制器。6.4.3.3控制盘的主要尺寸、结构及盘装仪表的布置应由买卖双方商定。6.4.4仪表
6.4.4.1就地安装或就地仪表盘上的控制器应是气动或电动型。6.4.4.2气动仪表应符合下列规定a）气动仪表的空气信号范围在0.02MPa（G）~0.098MPa（G）之内，信号压力随工艺参数的增加而相应增加：
b）气动仪表供气的气源装置应设置过滤减压装置：c）所有变送器、控制器、传感器的性能应满足最人误差不超过量程的土5%和滞环误差不超过量程的0.2%的要求。
6.4.4.3电动仪表应符合下列规定a）电子或电动仪表应是防水型，并且适合买方方数据表上规定的危险区域等级要求，接线端子应适合买方规定的进线要求：
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b）压力开关、液位开关、限位开关和温度开关应为单刀双掷开关：c）电磁阀止常状态为励磁型，为了能承受湿气，其线圈应为浇封型线圈。6.4.4.4测温仪表应符合下列规定：a）除非另有说明，温度计应为双金属式，表盘直径至少应为100mm，精度应在2%的全标度范围内：
b）热电偶仪表应配探头、热电偶和热电偶套管，且为非接地型：c）铂电阻探头在0℃时应为100Q，三线制，且为非接地型d）为保护一次测温元件，在承压或浸没场合的温度检测仪表应配有独立的奥氏体不锈钢凸台。6.4.4.5压力表应符合下列规定：a）压力表应能抵抗输送介质的侵蚀b）除另有规定外，压力表表盘的最小直径应为100mm，接口为DN15（1/2in）或M20×1.5的阳螺纹接头（除气动信号指示表的接口为DN8（1/4in）阳螺纹接头外），材料为奥氏体不锈钢的布尔登管：
c）压力表最大标度大于10MPa（G）时，其背部应有泄压孔：d）在全标度范围内，精度应为1.5级：e）经受振动的部位，应采用充液型防震压力表。6.4.5轴振动、轴位移和轴承温度检测器轴振动、轴位移和轴承温度检测器应由卖方提供。制造和安装应符合APIStd670的规定。6.4.6报警与停车
6.4.6.1报警与停车应符合APIStd674-1995第3.4.5.2条～3.4.5.5条的规定。6.4.6.2除另有规定外，作为最低要求，额定功率人于或等于150kW的机组应按表4要求设计报警和连锁停车系统。小于150kW的机组的报警与停车由买方与卖方协商确定。表4往复泵机组的报警与停车
系统停车
辅油泵运转
注油器故障
主电机绕组温度高（≥150kW）
轴承温度高
活塞杆填料温度高
油过滤器压降大
润滑油温度高或低
油箱液位高或低
润滑油压力低
机身注油系统压力低
6.4.7仪表接线箱
连锁停车
卖方应为所有监控仪表提供一个或多个仪表接线箱，以便以集中布线方式将监控信号引入控制盘或控制室。
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