API 670 — один из важнейших и широко признанных мировых стандартов для систем защиты вращающегося оборудования. Разработанный Американским институтом нефти ( API), он призван обеспечить точную, безопасную и надежную основу для мониторинга, защиты и контроля вибраций во вращающемся оборудовании в таких критически важных отраслях, как нефтегазовая, нефтехимическая, энергетическая и тяжелая промышленность.
В крупных промышленных предприятиях вращающееся оборудование , такое как насосы, компрессоры, газовые и паровые турбины, генераторы, промышленные вентиляторы, редукторы и крупные электродвигатели, играет жизненно важную роль. Неисправности или поломки этого оборудования могут привести к многомиллионным убыткам, простоям производства и даже инцидентам, связанным с безопасностью. Стандарт API 670 направлен на установление критериев для мониторинга состояния этого оборудования, его систем раннего предупреждения, автоматической защиты и механизмов безопасности.
В этой статье мы попытаемся дать полное определение, описание применения, структуру стандарта, необходимое оборудование, требования к установке, преимущества, отличия от других стандартов и важность стандарта API 670 простым, но профессиональным языком.
Что представляет собой стандарт API 670?
API 670 – Системы защиты машин – это руководство по проектированию, выбору, установке, эксплуатации и испытанию систем защиты и мониторинга вращающихся машин . Данный стандарт определяет следующее:
-
Какие датчики и оборудование для мониторинга следует использовать?
-
Как следует устанавливать, настраивать и тестировать систему?
-
Насколько чувствительны и точны эти датчики?
-
Каковы условия для диапазона предупреждения и диапазона срабатывания?
-
Как хранить и анализировать данные
-
Каковы требования к защите системы и защите от вибрации?
Иными словами, стандарт API 670 создает общий язык для производителей оборудования, инженеров-разработчиков, подрядчиков проектов, а также групп эксплуатации и технического обслуживания.
Почему стандарт API 670 важен?
Стандарт API 670 занимает особое место в отрасли по нескольким важным причинам:
1. Предотвращение значительных экономических потерь
Неисправности вращающегося оборудования могут привести к простоям производства и многомиллионным убыткам. Системы защиты, соответствующие стандартам API 670, могут снизить этот риск.
2. Повышенная безопасность
Неправильная эксплуатация тяжелой техники может привести к взрывам, пожарам и серьезным травмам.
3. Продление срока службы оборудования
Мониторинг вибраций и предотвращение их превышения допустимых пределов может продлить срок службы подшипников, валов, роторов и компонентов.
4. Международная стандартизация
Поскольку API 670 является стандартом, он используется нефтяными компаниями в различных странах.
5. Чрезвычайно высокая надежность
Этот стандарт устанавливает минимальный уровень качества для оборудования виброзащиты, значительно повышая эксплуатационную надежность.
Согласно стандарту API 670, какие компоненты включает в себя система защиты?
Полная система, основанная на стандарте API 670, состоит из следующих компонентов:
1. Датчик измерения вибрации
Включает:
-
зонд ближнего действия
-
датчик скорости вибрации
-
Датчик вибрационного ускорения (акселерометр)
Эти датчики измеряют динамические характеристики ротора.
2. Датчик осевого положения (осевое положение)
Для предотвращения столкновений между лопатками турбины измеряется осевое смещение вала.
3. Датчик скорости/превышения скорости
Защита турбин и компрессоров от последствий увеличения скорости вращения.
4. Система мониторинга и защиты
Включает:
-
Стадия тревоги
-
Реле аварийного отключения (реле разъединения)
-
Карточка для вибротерапии
-
кабинет наблюдения
Наиболее распространенными являются системы, выпускаемые такими брендами, как Bentley Nevada 3500.
5. Система сбора данных
Выполняйте анализ вибраций, анализ с помощью быстрого преобразования Фурье, анализ тенденций и поиск и устранение неисправностей.
6. Кабели, принадлежности, конструкции и соединения
Он соответствует стандартам защиты интеллектуальной собственности, взрывозащищен и обеспечивает защиту кабелей.
Оборудование, которое необходимо защищать в соответствии со стандартом API 670.
Стандарт API 670 рекомендуется для использования во всех чувствительных вращающихся механизмах , включая:
-
газовая турбина
-
паровая турбина
-
центробежный компрессор
-
поршневой компрессор
-
центробежный насос
-
Промышленные вентиляторы
-
Динамо
-
коробка передач
-
коленчатый вал
-
Крупные двигатели и приводные системы
Особенно это касается оборудования, расположенного на жизненно важных производственных линиях.
Различные версии стандарта API 670
Стандарт API 670 несколько раз обновлялся с момента его первоначального выпуска.
Цель этих обновлений — повысить безопасность, точность и идти в ногу с новыми технологиями.
Основные части обновления включают следующее:
-
Более точные датчики вибрации
-
Требования к системам, работающим на сверхвысоких скоростях, постоянно растут.
-
Требования к цифровым системам
-
Ужесточение правил для взрывостойких зон
В чём заключаются основные положения стандарта API 670?
Данный стандарт содержит несколько важных и практических разделов:
1. Датчик приближения
Эти датчики используются для измерения расстояния между валом ротора и подшипником.
Стандарт API 670 определяет следующее:
-
Насколько точны эти датчики?
-
Как мне это установить?
-
Каково допустимое расстояние от оси?
-
Как защитить кабели
2. Датчики скорости и ускорения вибрации
Измерьте вибрацию корпуса машины.
В правиле говорится следующее:
-
Где следует установить датчик?
-
Какой уровень чувствительности следует использовать?
-
Как установить связь и создать интерфейс?
3. Положение оси вращения вала (положение при нажатии)
Эта деталь предназначена для предотвращения чрезмерного перемещения вала вперед и назад внутри упорного подшипника.
4. Система защиты от превышения скорости
Для защиты турбины:
-
Должно быть два или три независимых канала.
-
Не доверяйте основной системе управления.
-
Высокоточное измерение скорости
5. Система мониторинга и защиты
В правиле четко указано следующее:
-
Система должна иметь два уровня предупреждения (сигнал тревоги) и аварийного отключения (работоспособности).
-
Способен проводить испытания
-
Выходные сигналы реле должны соответствовать принципам безопасности.
-
Каждый канал функционирует независимо.
6. Требования к кабелям и монтажу, а также взрывоопасные среды.
Данный стандарт охватывает следующие аспекты:
-
Применимые типы кабелей
-
защита кабеля
-
коробка для доставки
-
Стандарт EX для работы в опасных средах
7. Требования к тестированию и калибровке
Стандарт API 670 акцентирует внимание на следующих моментах:
-
Перед вводом в эксплуатацию система должна пройти тщательное тестирование.
-
Датчик откалиброван.
-
Полученные данные следует сравнить со стандартами производителя.
Различия между API 670 и другими стандартами
1. API 670 и API 671
-
API 670: Защита от вибрации и измерительных приборов.
-
API 671: Высокопрочный соединитель
2. API 670 и API 610
-
API 670: Мониторинг и защита
-
Стандарт API 610: Стандарт для центробежных насосов
3. API 670 и ISO 10816
-
Стандарт оценки вибрации ISO 10816
-
Стандарт API 670 для систем защиты от вибрации
4. API 670 и ISO 7919
-
Измерение вибрации ротора в соответствии со стандартом ISO 7919
-
Стандарт API 670 является более всеобъемлющим и уделяет больше внимания безопасности.
Преимущества внедрения стандарта API 670
1. Повышение надежности оборудования .
Основное оборудование находится под очень строгим контролем.
2. Предотвращение внезапных поломок
Аномальные вибрации можно быстро обнаружить.
3. Продление срока службы подшипников и роторов.
Система выдаст предупреждение до того, как произойдет фактическое повреждение.
4. Снижение затрат на техническое обслуживание.
Дефекты выявляются до того, как произойдет серьезный сбой.
5. Защита личности
Если вибрация или скорость внезапно возрастут, система немедленно выключит устройство.
6. Стандартизация промышленных проектов
Компания может использовать аналогичное оборудование в различных проектах.
Недостатки и проблемы внедрения стандарта API 670
Несмотря на множество преимуществ, стандарт API 670 также сопряжен с некоторыми трудностями:
-
Приобретение стандартного оборудования обходится дорого.
-
Для установки требуются опытные специалисты.
-
Датчик чрезвычайно чувствителен к неправильной установке .
-
Необходима периодическая калибровка.
-
Сложность систем, работающих при превышении скорости.
Типичные системы, основанные на стандарте API 670.
Всемирно известные бренды производят системы защиты в соответствии с этим стандартом:
1. Bentley Nevada (General Electric)
Серии 3500 и 3701 входят в число самых популярных систем в мире.
2. SKF
Системы CM и IMx.
3. Эмерсон
Системы CSI и AMS.
4. Брюэр и Кыргызстан
Высокоточные датчики и оборудование для измерения вибрации .
Этот тип оборудования широко используется в нефтяной промышленности и на электростанциях.
Значение стандарта API 670 для иранской промышленности
В Иране стандарт API 670 имеет особое значение в связи с бурным развитием нефтяной, нефтехимической, металлургической и энергетической отраслей.
Большинство турбин и компрессоров, установленных в Иране, произведены ведущими мировыми производителями, и все эти устройства требуют наличия систем защиты.
Применение стандарта API 670 в иранской промышленности привело к следующим результатам:
-
Повышение безопасности производственной линии
-
Сократите количество экстренных остановок.
-
Продление срока службы жизненно важного оборудования.
-
Снижение основных затрат на техническое обслуживание.
В заключение
API 670 — один из важнейших отраслевых стандартов для защиты вращающегося оборудования. Он предоставляет подробную основу для выбора датчиков, проектирования систем мониторинга, правильной установки оборудования и внедрения систем защиты.
Если жизненно важное вращающееся оборудование эксплуатируется без соблюдения данного стандарта, вероятность внезапных поломок, сбоев в производстве, многомиллиардных убытков и инцидентов, связанных с безопасностью, значительно возрастет.
Фактически, стандарт API 670 гарантирует использование наилучших методов защиты от вибрации для предотвращения механических повреждений.