МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (МГС) INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION (ISC)
	ГОСТ
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ	31843—
СТАНДАРТ	2013
	(ISO 13707:2000)

Нефтяная и газовая промышленность КОМПРЕССОРЫ ПОРШНЕВЫЕ

Общие технические требования

(ISO 13707:2000, MOO)

Издание официальное

Москва Станда рту нформ 2015

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные. правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения,обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ)

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 14 ноября 2013 г. Ne 44)

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 июня 2014 г. № 561-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31843-2013 (ISO 13707:2000) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 февраля 2015 г.

5    Настоящий стандарт модифицирован по отношению к международному стандарту ISO 13707:2000 Industries du petrole et du gaz naturel — Compresseurs alternates (Промышленность нефтяная и газовая Поршневые компрессоры).

Дополнительные положения, а также сноски, включенные в текст настоящего стандарта для учета потребностей национальной экономики указанных выше государств и/или особенностей межгосударственной стандартизации, выделены курсивом. Настоящий стандарт дополнен приложением ДА. в котором приведены дополнительные требования к поршневым компрессорам, устанавливаемые в стандартах и технических условиях на поршневые компрессоры конкретных типов.

Перевод с английского языка (еп).

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДБ.

Степень соответствия — модифицированная (MOD).

Стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р 53737-2009 (ИСО 13707:2000)

6    В стандарте реализованы нормы Федеральных законов от 21 июня 1997 г. № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» и от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании»

7    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

©Стандартинформ. 2015

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен. тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

II

ГОСТ 31843-2013

5 Основная конструкция

5.1    Общие требования

5.1.1    Оборудование (включая вспомогательные устройства), подпадающее под настоящий стандарт. должно быть спроектировано и сконструировано в расчете на минимальный срок эксплуатации 20 лет и по крайней мере на 3 года непрерывной работы. При этом является допустимым, что перерывы в работе могут возникнуть по причине износа отдельных, подверженных износу деталей. Предполагаемый срок эксплуатации подверженных износу деталей должен быть установлен продавцом.

5.1.2    Оборудование должно соответствовать требованиям и максимальному допустимому звуковому давлению, определенному заказчиком.

5.1.3    В случае если не было иных требований, системы водного охлаждения должны быть спроектированы в соответствии с условиями, данными в таблице 1.

Таблица 1 — Расчетные условия системы водного охлаждения

Расчетные условия Теплообменники Водяные рубашки и корпусы сальника Скорость в теплообменных трубах, м/с От 1.5 до 2.5 — Максимальное допустимое рабочее давление Рр бар >7 (согласно манометру) >5 (согласно манометру) Гидравлическое давление при испытаниях, бар 1.5 1.5 Максимальная потеря давления, бар 1 — Максимальная входная температура. °С 30 — Максимальная выходная температура. °С 50 — Максимальный подьем температуры, К 20 — Минимальный подъем температуры, К 10 — Коэффициент загрязнения водяной стороны, м2 К/кВт 0,35 — Допуск на коррозию корпуса из углеродистой стали, мм 3 —

Продавец обязан уведомить покупателя, что критерии минимального повышения температуры и скорости в поверхностях теплообменника находятся в противоречии. Покупатель должен подтвердить окончательный выбор.

Примечания

1    Критерий скорости охлаждающей среды в поверхностях теплообменника должен минимизировать загрязнение поверхностей водяной стороны

2    Критерий минимального повышения температуры призван минимизировать использование охлаждающей

воды

Следует предусмотреть полное водоудаление и осушение системы водяного охлаждения.

5.1.4    Для того чтобы не допустить возбуждения крутящего, акустического и/или механического резонанса. поршневые компрессоры должны быть, как правило, предназначены для работы на постоянной скорости. При использовании приводов с регулируемой скоростью все оборудование должно быть рассчитано на безопасную работу в границах предельной скорости вращения. В случае использования приводов с регулируемой скоростью продавец должен предоставить покупателю диапазон нежелательных и небезопасных скоростей (см. 5.5 и 10.2).

5.1.5    Оборудование должно быть рассчитано на работу в границах предельной скорости вращения и настроек предохранительного клапана (см. 10.4.5) без повреждений. В случае если нет других указаний, предельные скорости должны соответствовать приведенным в таблице 2.

5

Таблица 2 — Предельные скорости приводов

Тил привода Предельная скорость вращения. % от номинальной скорости Паровая турбина Класс А*> (по NEMA) 115 Классы В, С. D*>(noNEMA) 110 Газовая турбина 105 Двигатель с регулируемой скоростью 110 Двигатель с постоянной скоростью Синхронная скорость Поршневой двигатель 110 а) Обозначает класс регулятора по NEMA SM 23

5.1.6 Сборка оборудования, включая трубную обвязку и вспомогательные устройства, должна быть осуществлена совместно с участием продавца и покупателя. При сборке необходимо обеспечить соответствующее пространство и безопасный доступ при работе и техническом обслуживании.

•    5.1.7 Двигатели, электрические компоненты и электроизделия должны соответствовать национальной классификации, должны удовлетворять требованиям национальных стандартов государств, упомянутых в предисловии как проголосовавших за принятие межгосударственного стандарта¹ и других стандартов, приведенных покупателем, а также соответствующих национальных правил и норм.

5.1.8    Масляные ванны и корпусы, в которых содержатся подвижные детали со смазкой (такие, как подшипники и уплотнения вала), полированные детали и инструменты, а также элементы системы управления, должны быть разработаны стойкими к воздействию влаги, пыли и других инородных частиц в период работы и остановки.

5.1.9    Все оборудование должно быть разработано в расчете на быстрое и экономичное техническое обслуживание. Основные элементы, такие, как цилиндры и части компрессора, должны быть спроектированы (снабжены заплечиками или скобами) и изготовлены так, чтобы обеспечить точность регулировки и повторной сборки.

5.1.10    Продавец компрессора должен гарантировать надежность элементов всего оборудования для работы всей компрессорной установки, состоящей из компрессора, привода, силовой трансмиссии и вспомогательного оборудования и систем, включенных в заказ и поставленных продавцом компрессора и совместно с заказчиком определить перечень оборудования (деталей) для контрольного осмотра.

•    5.1.11 Покупатель должен определить нормальный рабочий режим оборудования. При отсутствии особых установок подача при нормальном рабочем режиме не должна иметь минусовый допуск.

Примечания

1    См приложение В

2    Для того чтобы приспособиться к нормальным рабочим допускам, номинальная подача производителя должна превышать требуемую подачу не менее чем на 3 %

5.1.12 Мощность, необходимая при нормальном режиме работы компрессора, не должна превышать заявленную мощность более чем на 3 %.

•    5.1.13 Покупатель должен указать, будет ли оборудование установлено в помещении (обогреваемом или необогреваемом) или на открытом пространстве (под навесом или без него), а также погодные и климатические условия, в которых будет работать оборудование, включая максимальную и минимальную температуру и рабочий уровень влажности, пыли и коррозийных условий.

Оборудование и вспомогательные устройства должны обеспечивать работу в указанных условиях.

5.1.14 Продавец должен использовать указанные значения массового расхода, указанный состав газа и условия окружающей среды для того, чтобы рассчитать среднюю молярную массу, отношение значений удельной теплоемкости (c_plc_v). коэффициент сжимаемости (2) и объем входного потока. Продавец компрессора должен указать эти значения в техническом задании на изделие вместе с предложением и использовать их для расчета эксплуатационных характеристик.

ГОСТ 31843-2013

5.1.15    Если какой-либо из цилиндров компрессора должен будет работать частично или полностью незагруженным в течение длительного периода времени, продавец и покупатель должны совместно определить меры, которые необходимо предпринять (например, периодическая кратковременная загрузка для того, чтобы прочистить накопления смазочной эмульсии в цилиндрах компрессора) для того, чтобы не допустить перегрева и повреждения жидкости.

5.1.16    Компрессоры должны быть способны достигать максимального перепада давления, указанного покупателем.

Продавец должен убедиться, что компрессор может работать в условиях полной нагрузки, частичной нагрузки (см. 5.4.1 и 5.4.2) или полностью ненагруженным (см 5.1.15). а также готов к пуску в соответствии с согласованным порядком действий (см. 9.1.1.3).

5.1.17    Компрессоры, приводимые асинхронными двигателями, должны быть рассчитаны на фактической скорости двигателя для номинального режима, а не на синхронной скорости.

5.1.18    Запчасти для оборудования должны соответствовать требованиям настоящего стандарта.

5.2    Допустимые скорости

•    Компрессоры должны быть рассчитаны на скорость, гарантирующую низкий износ и стабильную работу в соответствии с условиями эксплуатации.

Примечание — Скорость вращения и скорость поршня при эксплуатации без смазки должны быть ниже скорости при эксплуатации со смазкой

5.3    Допустимая температура на выходе

5.3.1    В случае если иные условия не были определены и согласованы, максимальная предусмотренная температура на выходе не должна превышать 150 °С.

Это ограничение применимо ко всем указанным режимам работы и степеням нагрузки. Продавец должен сообщить покупателю как предусмотренный, так и адиабатический подъем температуры.

Особое внимание должно быть уделено условиям эксплуатации (например, при высоком давлении водорода или применение, требующее использования несмазанных цилиндров), когда температурные ограничения должны быть ниже.

Предусмотренная температура на выходе не должна превышать 135 °С для эксплуатации при большом объеме водорода (молярная масса 12 или менее).

•    5.3.2 Сигнализация по высокой температуре газа на выходе и устройство отключения являются обязательными элементами для каждого цилиндра компрессора. Если это необходимо. 100 %-ная разгрузка должна быть спроектирована как часть системы. Необходимая уставка режима работы должна быть согласована между поставщиком и покупателем компрессора.

Рекомендуемые уставки аварийного сигнала при превышении температуры на выходе и устройства аварийного отключения составляют 20 К и 30 К соответственно свыше предусмотренной температуры на выходе; но в любом случае уставка отключения при нагреве не должна превышать 180 °С. Для того чтобы не допустить самовозгорания, более низкие уровни должны быть предусмотрены с учетом наличия воздуха из-за содержащегося в нем кислорода, если манометрическое давление на входе превышает 20 бар. Использование синтетических масел также может быть рекомендовано как дополнительное средство обеспечения безопасности (см. 8.2.1.9).

ВНИМАНИЕ — Кислородосодержащис газы, кроме воздуха, требуют особого внимания.

5.4    Шток и нагрузки давления газа

5 4.1 Комбинированная нагрузка на шток не должна превышать установленную производителем максимальную допустимую непрерывную комбинированную нагрузку на шток для ходовой части компрессора на любом конкретном режиме рабочей нагрузки. Эти комбинированные нагрузки на шток должны быть рассчитаны на основе заданного давления выпускного предохранительного клапана на кажаом этапе и самого низкого давления всасывания, соответствующего каждому режиму нагрузки.

5.4.2    Давление газа не должно превышать установленный производителем максимум допустимого давления газа для компонентов компрессора (цилиндров, головок, распорок, направляющих крейцкопфа. картера и крепежных элементов) на любом конкретном режиме рабочей нагрузки. Эти нагрузки должны быть рассчитаны на основе заданного давления выпускного предохранительного клапана на каждом режиме и самого низкого давления всасывания, соответствующего каждому этапу нагрузки.

7

5.4.3 Комбинированные нагрузки на шток и нагрузки давления газа должны быть рассчитаны для каждого 10-ступенчатого оборота коленчатого вала для каждого конкретного режима нагрузки из давления внутреннего цилиндра с учетом потерь в клапане и газопроводе, а также факторов сжимаемости газа, соответствующих внутреннему давлению в цилиндре и температурным условиям при каждом увеличении угла поворота коленчатого вала. Внутреннее давление при каждом такте впуска является давлением всасывания (на фланце цилиндра) с учетом утечки в клапанах и на газопроводе.

5 4 4 Для всех установленных рабочих этапов нагрузки и для работы при полном отсутствии нагрузки компонент комбинированной нагрузки на шток, параллельный штоку поршня, должен полностью поменять направление между пальцем крейцкопфа и втулкой в течение каждого полного оборота коленчатого вала. При отсутствии иных установок обратный ход должен составлять не менее 15° угла поворота коленчатого вала, а величина пика обратной комбинированной нагрузки должна быть не менее 3 % максимальной комбинированной нагрузки в обратном направлении (этот обратный ход необходим для получения достаточной подачи смазки между пальцем крейцкопфа и втулкой).

5.5 Критические скорости

5.5.1    Продавец компрессора должен предоставить материалы, предназначенные для минимизации поперечных и крутильных колебаний, которые могут затруднить работу всего компрессора на установленной рабочей скорости и на каждом установленном этапе нагрузки. Продавец должен проинформировать покупателя о всех критических скоростях — от нулевой до скорости отключения или синхронной скорости, возникающей при ускорении или замедлении (см. 15.2.3).

5.5.2    Помимо элементов с приводом от ремня продавец обязан предоставить сведения о крутящем моменте всей установки. Собственная частота крутильных колебаний всей системы компрессора (включая муфты и любую зубчатую передачу) не должна быть в пределах 10 % любой рабочей скорости и 5 % любого кратного любой рабочей скорости вала во вращающейся системе до десятой доли включительно.

5.5.3    Если компрессор приводится в действие турбиной или механизмом с зубчатой передачей, данные требования в отношении критических скоростей также должны быть соблюдены.

5.5.4    Если крутильные резонансы согласно расчетам должны быть в пределах согласно 5.5.2, необходимо провести анализ напряжений, который продемонстрирует, что эти резонансы не оказывают неблагоприятного воздействия на всю установку. Допущения, используемые в подобном анализе, должны быть согласованы между покупателем и продавцом.

6 Элементы компрессора

6.1    Цилиндры компрессора

6.1.1    Общие требования

6.1.1.1    Максимальное допустимое рабочее давление должно превышать номинальное давление на выходе минимум на 10 % или 1.7 бар (8 зависимости от того, какое значение выше). Максимальное допустимое рабочее давление должно быть по крайней мере равно установленному давлению предохранительного клапана (см. 10.4.5.3).

6.1.1.2    Горизонтальные цилиндры необходимы для сжатия насыщенных газов и газов, содержащих жидкости. Для работы в таких условиях горизонтальные цилиндры должны быть оснащены нижними выпускными штуцерами. Могут быть применены другие конструкции, пригодные для безопасной работы с конденсирующимися или насыщенными газами.

6.1.1.3    Цилиндры должны быть размещены и установлены так. чтобы обеспечить к ним доступ для работы по демонтажу для технического обслуживания всех элементов (включая корпусы водяных рубашек и распорок, насадки, клапаны, разгрузочные клапаны и элементы управления, установленные в цилиндре) без необходимости демонтировать цилиндр, трубопроводную обвязку или гасители пульсации.

6.1.1.4    Цилиндр с цельным поршнем, цилиндр со ступенчатыми поршнями или цилиндр с последовательно расположенными поршнями могут быть установлены по согласованию с покупателем. При таких системах цилиндров необходимо уделять особое внимание обеспечению обратной нагрузки на шток (см. 5 4 4).

6.1.1.5    Количество отверстий с резьбой на участках, находящихся под давлением, должно быть минимальным Для того чтобы не допустить утечку среды на участках корпуса, находящихся под давле-

8

ГОСТ 31843-2013

нием. металл на этих участках должен быть равен по толщине, как минимум, половине номинального диаметра болта с прибавкой допуска на коррозию под просверленными отверстиями с резьбой и вокруг них.

6.1.2 Дополнительные элементы цилиндра

6.1.2.1    Опоры цилиндра должны быть спроектированы так, чтобы избежать разрегулировки и смещения штока во время прогрева и при рабочей температуре. Опора не должна быть прикреплена к внешней крышке цилиндра. Запрещается использовать подавители пульсации для поддержки цилиндра компрессора.

Продавец должен рассчитать минимум и максимум вертикального смещения штока при низкой температуре. При необходимости производитель обязан предоставить детали своих расчетов и допущения. на основе которых они были проведены. Предполагаемое вертикальное смещение штока при низкой температуре должно быть подтверждено заводскими испытаниями и отображено в таблице смещения штока, составленной продавцом. Проектирование и сборка компрессора должны обеспечивать вертикальное смещение штока при высокой температуре не более 0.015 % величины перемещения.

Горизонтальное (боковое) смещение штока поршня согласно показаниям индикаторов во время заводского испытания не должно превышать 0.065 мм независимо от величины его перемещения (см. 13.3.4.1).

Смещение штока поршня должно быть измерено непосредственно рядом с фланцем корпуса цилиндра.

В приложении С приведена таблица величины смещения штока.

6.1.2.2    Продавец должен определить максимальную нагрузку на фланцы.

6.1.2.3    При отсутствии иных указаний каждый цилиндр должен быть оснащен сменной прокладкой. защищенной от контакта с хладагентом. Прокладки должны быть как минимум 9.5 мм в толщину для поршня диаметром до 250 мм включительно. Для поршня диаметром больше 250 мм минимальная толщина прокладки должна составлять 12.5 мм.

Прокладки должны иметь посадку с натягом и фиксироваться механическими способами (штифтами или заплечиками).

6.1.2.4    Толщина стенки цилиндров для возможности повторной расточки должна быть увеличена до 3 мм для того, чтобы была возможна повторная расточка, представляющая собой увеличение до 3 мм от исходного диаметра, без ущерба для максимального допустимого рабочего давления, максимальной допустимой непрерывной нагрузки газа и максимальной допустимой комбинированной нагрузки на шток.

6.1.2.5    Шероховатость поверхности расточенного отверстия поршневых колец цилиндра и цилиндров без прокладок должна составлять от 0.2 до 0.6 мкм Ra (среднеарифметического отклонения профиля).

6.1.2.6    В соответствии с требованиями документации на внутреннюю поверхность цилиндра должно быть нанесено покрытие. Материал покрытия и способ покрытия должны быть согласованы покупателем.

6.1.2.7    Головки цилиндра, уплотнительные сальники, камеры дополнительного пространства и крышки клапанов должны быть закреплены с помощью шпилек. Конструкция должна исключить необходимость снятия шпилек для демонтажа какой-либо части указанных элементов. Величина момента затяжки для всех шпилек и болтов должна быть включена в инструкцию, составленную производителем.

Примечание — Превышение значения момента затяжки может привести к повреждению системы клапанов и седла клапана цилиндра

6.1.2.8    Шероховатость поверхности уплотняющего кольца клапанного канала не должна превышать среднеарифметического отклонения профиля (Ra) 1.6 мкм. Клапанные каналы, оснащенные уплотняющими кольцами, должны иметь входной скос для установки такого кольца.

6.1.2.9    Глухие отверстия для шпилек должны иметь глубину резьбовой части нарезки в 1.5 раза больше диаметра шпильки.

6.1.2.10    Крепление должно быть осуществлено с учетом следующих требований:

-    профиль резьбы должен соответствовать ГОСТ 8724 и (1). Необходимость использования мелкой резьбы в чугунных элементах и во внешних крепежных деталях, которые часто подвергаются мелкому ремонту, включая детали, находящиеся под давлением, должна быть обоснована;

-    использование крепежных болтов вместо шпилек должно быть обосновано;

9

-    материалом для шпилек должен быть (2] сорт В7 для стальных цилиндров (2] сорт В7 или [3] сорт В могут быть использованы для чугунных цилиндров. [4] должен быть использован для минимальной допустимой температуры минус 30 °С и ниже. Маркировка шпильки должна быть расположена на торце. Для шпилек, предназначенных для низких температур, следует использовать гайки (5) сорт 4 или сорт 7. Гайками, пригодными для использования со шпильками [2] или (3). будут гайки (5) сорт 2Н;

-    крепежные изделия элементов компрессора, совершающие возвратно-поступательные или вращательные движения, должны быть надежно зафиксированы механическим способом (пружинные шайбы, стопорные шайбы и анаэробный клей являются неприемлемыми в качестве крепления).

6.1.2.11    Клапанные фонари и камеры дополнительного пространства должны быть минимального объема.

6.1.2.12    Внешние емкости с подходящими к ним сливными патрубками должны иметь спускные клапаны.

6.1.3 Охлаждение цилиндра

6.1.3.1    Цилиндры должны быть обеспечены системой охлаждения в соответствии с требованиями условий эксплуатации, описанными в 6.1.3.1.1—6.1.3.1.4 (см. 11.4 и рисунок G.2. приложение G).

6.1.3.1.1    Статически наполняемая система подачи охлаждающей жидкости (см. рисунок G.2. план А, приложение G) может быть установлена там, где цилиндры не должны работать полностью незагруженными в течение длительного времени, предполагаемая максимальная температура на выходе менее 90 °С. а адиабатический подъем температуры газа (составляющий разницу между температурой всасывания и температурой на выходе, основанной на адиабатическом сжатии) составляет менее 85 К.

6.1.3.1.2    Атмосферные термосифонные системы охлаждения (см. рисунок G.2, план В, приложение G) могут быть установлены там. где цилиндры не должны работать полностью незагруженными в течение длительного времени и

a)    предполагаемая максимальная температура на выходе менее 100 °С;

b)    адиабатический подъем температуры газа менее 85 К.

6.1.3.1.3    По заказу покупателя могут быть использованы герметичные термосифонные системы. Максимальная температура на выходе не должна превышать 105 °С. Система должна быть оснащена предохранительным термоклапаном с установкой срабатывания не более 1,7 бар.

6.1.3.1.4    Системы охлаждения с принудительной циркуляцией жидкости (см. рисунок G.2. план С. приложение G) должны быть установлены там. где цилиндры будут работать незагруженными в течение длительного времени либо:

a)    предполагаемая максимальная температура на выходе превышает 100 °С или

b)    адиабатический подъем температуры газа составляет 85 К и более

Примечание — Для мест с температурой окружающей среды 45°С или более термосифонная или статически заполняемая система может не подходить

6.1.3.2    Цилиндры с воздушным охлаждением не могут быть установлены без предварительного письменного согласования с покупателем.

6.1.3.3    Для предотвращения образования конденсата входная температура охлаждающей жидкости для цилиндров с охлаждением с помощью принудительной циркуляции должна быть по крайней мере на 5 К выше температуры конденсации входящего газа. Для влажного газа или газа, который контактировал с жидкостью в сосуде, из которого компрессор производит забор, температура конденсации должна быть установлена на 5 К выше температуры всасывания для того, чтобы обеспечить подачу и/или охлаждение газа перед его попаданием в цилиндр. В этом случае входная температура охлаждающей жидкости должна быть на 10 К выше входной температуры газа.

Система охлаждения должна соответствовать всем вышеперечисленным требованиям во всех рабочих режимах и в режимах наладки, включая первый запуск. При необходимости система должна быть оснащена насосом рециркуляции охладителя и нагревателем для обеспечения запуска.

Скорость потока охлаждающей жидкости должна быть достаточно высокой для того, чтобы не допустить засорения рубашек цилиндра и трубопровода.

Примечание — Высокая температура охлаждающей жидкости на выходе (более чем на 17 К выше входной температуры газа) может привести к потере мощности и эффективности

6.1.3.4    Конструкция рубашек охлаждения должна быть такой, чтобы разрушение уплотнительной прокладки не привело к попаданию охлаждающей жидкости в цилиндр или газа в охлаждающую систему.

10

Содержание

1    Область применения................................

2    Нормативные ссылки................................

3    Термины и определения..............................

4    Нормативные требования............................

5    Основная конструкция...............................

5.1    Общие требования..............................

5.2    Допустимые скорости............................

5.3    Допустимая температура на выходе................

5.4    Шток и нагрузки давления газа.....................

5.5    Критические скорости............................

6    Элементы компрессора..............................

6.1    Цилиндры компрессора..........................

6.2    Клапаны и разгрузочные устройства................

6.3    Поршни, поршневые штоки и поршневые кольца......

6.4    Коленчатые валы, картеры, шатуны и крейцкопфы ....

6.5    Распорные втулки...............................

6.6    Уплотняющие коробки и гидравлическое уплотнение ..

6.7    Паспортные таблички и стрелки вращения...........

7    Материалы........................................

7.1    Общие требования..............................

7.2    Детали, находящиеся под давлением...............

7.3    Литье..........................................

7.4    Кованые детали.................................

7.5    Сварные цилиндры и крышки цилиндров............

7.6    Ремонт отливок и кованых деталей.................

7.7    Сварка........................................

7.8    Эксплуатация при низких температурах.............

8    Подача смазки......................................

8.1    Подача смазки на компрессор.....................

8.2    Смазка цилиндра и уплотнения....................

9    Вспомогательные устройства.........................

9.1    Приводы.......................................

9.2    Муфты и щитки.................................

9.3    Редукционная передача..........................

9.4    Ременная передача..............................

9.5    Установочные плиты.............................

9.6    Промежуточные охладители и выходные доохладители

9.7    Впускные воздушные фильтры.....................

9.8    Специальные инструменты.......................

10    Элементы управления и измерительные приборы.......

10.1    Общие требования.............................

10.2    Системы управления............................

10.3    Измерительные приборы и панели управления......

ГОСТ 31843-2013

10.4    Измерительные приборы........................................................32

10.5    Сигнальные устройства и устройства для отключения................................34

10.6    Системы электрики.............................................................36

10.7    Датчики вибрации и положения...................................................36

11    Трубопровод и вспомогательные системы..............................................37

11.1    Общие требования.............................................................37

11.2    Трубопровод подачи смазочного масла на раму......................................41

11.3    Трубопровод подачи смазки под давлением.........................................41

11.4    Трубопровод охлахедающей жидкости..............................................41

11.5    Измерительный трубопровод.....................................................42

11.6    Технологический трубопровод....................................................42

12    Регулирование пульсации и вибрации.................................................42

12.1    Общие требования.............................................................42

12.2    Требования к проектированию....................................................42

12.3    Устройства подавления пульсации................................................47

12.4    Опоры для устройств подавления пульсации........................................48

13    Проверка и испытания..............................................................49

13.1    Общие требования.............................................................49

13.2    Проверка.....................................................................49

13.3    Испытания....................................................................51

14    Подготовка к транспортированию.....................................................53

15    Информация о продавце............................................................54

15.1    Общие положения..............................................................54

15.2    Предложения .................................................................55

15.3    Информация о контракте........................................................57

Приложение А (справочное) Перечень данных и список деталей..............................59

Приложение В (справочное) Необходимая производительность, номинальная

производительность от производителя и отсутствие минусового допуска.........108

Приложение С (справочное) Шток поршня и износ........................................109

Приложение D (справочное) Ремонт изделий из серого литейного чугуна и чугуна

с шаровидным графитом.................................................112

Приложение Е (справочное) Примеры типовой логической диаграммы, показывающей

критичесхие функции....................................................113

Приложение F (справочное) Чертеж поставщика и требования к данным......................120

Приложение G (справочное) Рисунки и схемы............................................130

Приложение Н (справочное) Материалы для основных компонентов.........................136

Приложение I (справочное) Продувка дистанционной распорки, дренажная и буферная

системы для минимизации утечки технического газа...........................138

Приложение J (справочное) Номенклатура поршневого компрессора.........................144

Приложение К (справочное) Контрольный лист инспектора.................................147

Приложение L (справочное) Стандартное устройство монтажной плиты.......................149

Приложение М (справочное) Контрольные исследования пульсации и вибрации...............150

Приложение N (справочное) Руководство по проектированию газового трубопровода

компрессора и подготовке к акустическому анализу моделирования.............152

Приложение О (справочное) Рекомендации по установке размеров низкочастотных

акустических фильтров..................................................155

IV

Приложение Р (справочное) Компоненты компрессора — соответствие стандартам (44].........157

Приложение Q (справочное) Системы сигнализации    и    аварийного отключения.................159

Приложение ДА (обязательное) Дополнительные требования к поршневым компрессорам, устанавливаемые в стандартах и технических условиях на поршневые

компрессоры конкретных типов..........................................160

Приложение ДБ (справочное) Сведения о соответствии межгосударственных стандартов

ссылочным международным стандартам..................................161

Библиография......................................................................162

V

Введение

Настоящий стандарт основан на совокупных знаниях и опыте производителей и потребителей поршневых компрессоров Задачей настоящего стандарта является предоставление спецификации, что должно способствовать производству и закупкам поршневых компрессоров дпя всех служб нефтяной и газовой промышленности, но использование настоящего стандарта не ограничено потребностями только этих служб.

Целью настоящего стандарта является установление минимальных требований к проектированию и производству дпя того, чтобы оборудование могло служить тем целям, для которых оно предназначено. Данное ограничение в использовании должно приниматься во внимание в большей степени, чем вопросы получения прибыли. Энергосбережение и защита окружающей среды все более и более становятся объектами повышенного внимания, они важны для всех аспектов проектирования, применения и эксплуатации оборудования. Производители и покупатели оборудования должны энергично поддерживать альтернативные инновационные подходы, которые позволяют повысить степень повторного использования энергии и/или минимизировать вред для окружающей среды без ущерба для безопасности или надежности оборудования. Такие подходы необходимо внимательно изучать, право на покупку должно становиться все более и более зависимым от учета всех затрат в течение срока службы оборудования и от его влияния на окружающую среду, а не только от стоимости приобретения.

Настоящий стандарт вынуждает покупателя точно устанавливать определенные детали и характеристики.

Значок (•) в начале пункта или подпункта означает, что здесь либо необходимо принять решение. либо покупателям должна быть предоставлена дополнительная информация Данная информация должна быть указана в спецификации либо должна быть приведена в запросе стоимости или в заказе.

Для эффективного использования настоящего стандарта в целях упрощения получения справок из текста рекомендуется использование спецификаций, приведенных в приложении А.

При использовании настоящего стандарта необходимо знать, что дополнительные или отличные от этих требования могут использоваться при индивидуальных запросах. Настоящий стандарт не предназначен для запрета использования для продавца или покупателя альтернативного оборудования или инженерных решений в случае с индивидуальной заявкой. Это может быть применимо к инновационной или развивающейся технологии. Там. где предлагается альтернативный вариант, продавец обязан указать все отличия от настоящего стандарта и предоставить пояснения.

VI

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Нефтяная и газовая промышленность КОМПРЕССОРЫ ПОРШНЕВЫЕ Общие технические требования

Petroleum and natural gas Industries Reciprocating compressors General technical requirements

Дата введения — 2015—02—01

1    Область применения

Настоящий стандарт содержит минимальные требования для поршневых компрессоров и приводов к ним. используемых в нефтяной и газовой промышленности с цилиндрами со смазкой и без смазки. Настоящий стандарт может также по договоренности использоваться в других отраслях. Компрессоры. подпадающие под настоящий стандарт, включают в свой диапазон скорости от средней до низкой и пригодны для работы в экстремальных условиях. Сюда также включены относящиеся к ним системы подачи смазки, средства управления, контрольно-измерительная аппаратура, промежуточные охладители, выходные холодильники, устройства для подавления пульсации и другое оборудование. Сюда не входят встроенные газомоторные компрессорные агрегаты, блочные высокоскоростные съемные поршневые газовые компрессоры с механическим приводом, компрессоры с самодвижущимися поршнями однократного действия с резиновой манжетой, которые служат также в качестве ползунов, общестанционные воздушные компрессоры или компрессоры воздуха КИП и А. которые разрежаются с манометрическим давлением 9 бар и ниже. Сюда также не входят приводы газовых и паровых двигателей.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.2.016-81 Система стандартов безопасности труда Оборудование компрессорное Общие требования безопасности

ГОСТ 8724-2002 (ISO 261—98) Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая Диаметры и шаги

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю •Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку

Издание официальное

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    активный анализ (active analysis): Акустическое моделирование, при котором пульсация давления меняется благодаря работе компрессора для моделирования предполагаемой нагрузки, диапазона скоростей и различных состояний (см. 3.1).

3.2    акустическое моделирование (acoustic simulation): Процесс, с помощью которого моделируются одномерные акустические характеристики сред и воздействие динамического потока дожимного компрессора на эти характеристики.

Примечание — Данная модель математически базируется на основном дифференциальном уравнении (движение, сплошность и т д ). Моделирование должно предполагать определение любых колебаний давления/ потока в любой точке модели трубопровода, возникающих при любом возбуждении компрессора (см 3 2 и 3 4).

3.3    аналоговое моделирование (analogue simulation): Метод использования электрических компонентов (катушек индуктивности, конденсаторов, катушек сопротивления и устройств электропитания) для достижения акустического моделирования (см. 3.1).

3 4 владелец (owner): Последний получатель оборудования

Примечание — Владелец вправе поручить покупку данного оборудования другой организации или своему представителю

3.5    комбинированная нагрузка на шток (combined rod load): Алгебраическая сумма нагрузки подаваемого газа и силы инерции на палец крейцкопфа.

Примечание — Нагрузка от давления газа — это сила, являющаяся результатом дифференциального давления газа, действующего на дифференциальный элемент площади штока Сила инерции — это сила, являющаяся результатом ускорения поступательно движущейся массы Сила инерции по отношению к пальцу крейцкопфа — это сумма произведения всех поступательно движущихся масс (поршня и шатунно-поршневого механизма, а также узла пальца крейцкопфа, включая шток) и их соответствующего ускорения

3.6    локальный (local (adj.)): Применяется по отношению к любому прибору, установленному на или вблизи оборудования или пульта управления.

3.7    максимальная допустимая непрерывная комбинированная нагрузка на шток (maximum permissible continuous combined rod load): Максимальная комбинированная нагрузка на шток, при которой ни одна из сил в приводном механизме (плунжер, шток плунжера, блок крейцкопфа, соединительная тяга, коленчатый вал. подшипники и т. д.) и станине компрессора не превышает значения, предусмотренного проектом и гарантирующего непрерывную работу.

3 8 максимальная допустимая нагрузка (maximum permissible continuous gas load): Максимальное воздействие, разрешенное производителем для непрерывной работы, на статические компоненты (например, станину, распорки и крепления) компрессора.

3.9    максимальная допустимая скорость (maximum permissible speed): Максимальная скорость, при которой согласно проекту возможна непрерывная работа компрессора.

3.10    максимальная допустимая температура (maximum permissible temperature): Максимальная постоянная температура, предусмотренная проектом для оборудования (или любой его части к которой относится данный термин) при работе с определенной средой при заданной температуре.

3.11    максимальное допустимое рабочее манометрическое давление (МДРМД) (maximum permissible working gauge pressure (MPWGP)): Максимальное непрерывное давление, на которое рассчитано оборудование (или любая его часть, к которой относится данный термин) при работе с определенной средой при заданной температуре.

3.12    минимальная допустимая скорость (minimum permissible speed): Минимальная скорость, при которой согласно проекту возможна непрерывная работа оборудования.

3.13    минимальное допустимое давление на всасывании (для каждой ступени) (minimum permissible suction pressure (for each stage)): Минимальное давление (измеряемое на впускном фланце). ниже которого величина комбинированная нагрузки на шток, или нагрузки от давления газа, или температуры газа на выходе, или скручивающей нагрузки коленного вала (в зависимости от того, какой параметр является определяющим для данного случая) будет превышать максимальное допустимое значение настройки выпускного предохранительного клапана, и других установленных для данной ступени параметров газа.

2

ГОСТ 31843-2013

3.14    минимальная допустимая температура (minimum permissible temperature): Минимальная температура, для которой было разработано данное оборудование (или любая его часть, к которой относится данный термин).

3.15    необходимая подача (required capacity): Номинальный рабочий объем, определенный покупателем. соответствующий условиям эксплуатации с допустимым неминусовым допуском (NNT).

Примечание — См приложение В для разъяснения термина «неминусовой допуск»

3.16    номинальное выходное давление (rated discharge pressure): Максимальное давление, необходимое для соответствия условиям, заявленным покупателем для данного типа эксплуатации.

3.17    номинальная выходная температура (rated discharge temperature): Максимальная предусмотренная рабочая температура, ставшая результатом конкретных условий эксплуатации.

3.18    номинальная мощность (компрессора) (rated power (of the compressor): Максимальная мощность компрессора и любых дополнительных частей с приводом от вала, необходимых для конкретных условий работы.

Примечания

1    В номинальную мощность включена мощность такого оборудования, как устройства подавления пульсации. трубопроводная обвязка, промежуточные холодильники и сепараторы

2    Потери в системе трансмиссии и привода не включаются в номинальную мощность компрессора Потери, происходящие в наружных подшипниках (например, используемых для поддержки крупных маховиков), включаются в номинальную мощность

3.19    номинальная скорость (rated speed): Максимальная скорость, необходимая для соответствия определенным условиям эксплуатации.

3.20    номинальный (design): Слово, используемое проектировщиком или производителем в таких словосочетаниях, как номинальная мощность, номинальное давление, номинальная температура и номинальная скорость.

Примечание — Следует избегать использования этого слова в спецификациях для покупки

3.21    обратный ход штока (rod reversal): Смена направления силы в нагрузке на шток плунжера (на сжатие и растяжение), что приводит к перемене знака нагрузки на палец крейцкопфа во время вращения.

3.22    объем входного потока (inlet volume flow): Уровень потока, выраженный в единицах объема потока при учете условий давления, температуры, сжимаемости и состава газа, включая содержание влаги, на впускном фланце компрессора.

Примечание —Для определения объема входного потока необходимо сделать допуск на спад давления из-за устройств подавления вибрации, а также на сепарацию межступенчатой жидкости

3.23    обычно открытый и обычно закрытый (normally open and normally closed): Положения приборов при хранении и в обесточенном состоянии (такие приборы, как автоматически управляемые электрические выключатели и клапаны).

Примечание — Нормальное рабочее состояние устройства необязательно должно совпадать с его состоянием при хранении

3.24    ответственность за оборудование (unit responsibility): Ответственность за координацию всех технических аспектов изготовления оборудования и вспомогательных систем, включенных в заказ.

Примечание — Это включает ответственность за проверку таких факторов, как требования к питанию, скорость, вращение, общая компоновка, соединительные элементы, динамические характеристики, шум, смазка, система герметизации, свидетельства об испытаниях материалов, контрольно-измерительных приборов, трубная обвязка и испытания отдельных узлов оборудования

3    25 панель (panel): Устройство, предназначенное для установки, отображения и защиты измерительных приборов, переключателей и других приборов.

3 26 пассивный анализ (passive analysis): Акустическое моделирование, при котором колебание амплитуды постоянного потока в произвольно выбранном частотном диапазоне задается системе, обычно в месте расположения клапана цилиндра.

Примечание — Возникающая в результате функция преобразования определяет акустические собственные частоты и формы колебаний в интересующем частотном диапазоне (см 31).

3

3.27    подача (capacity): Объем газа, входящий в компрессор с определенными параметрами, сжатого и доставленного при определенном давлении на выходе.

Примечание — Подача компрессора не включает газ, который вытекает из компрессора в процессе сжатия, а также воздух, который попадает в компрессор, действующий как вакуумный насос

3.28    покупатель (purchaser): Физическое лицо или организация, высылающая заказ и спецификацию на имя продавца.

Примечание — Покупатель может быть как владельцем, так и представителем владельца

3 29 предельная частота вращения (trip speed): Скорость, при которой срабатывает аварийный ограничитель скорости, отключая приводной двигатель.

3.30    приборный щиток (gauge board): Наружная подвеска или панель, используемая для установки измерительных приборов, переключателей и иных инструментов.

3.31    продавец (vendor): Организация, поставляющая оборудование.

Примечание — Продавцом может быть изготовитель или его представитель Продавец, как правило, отвечает за сервисное обслуживание оборудования

3.32    производитель (manufacturer): Организация, ответственная за проектирование и производство оборудования, — необязательно продавец

3.33    расчетная подача (manufacturer's rated capacity): Подача, соответствующая размеру компрессора.

3 34 расчетные нормы давления (pressure design code): Признанные нормы или стандарты для сосудов, работающих под давлением, указанные или согласованные с покупателем.

3.35    режим отказоустойчивой работы для систем управления (fail safe mode of operation for control systems): Такая установка при монтаже, чтобы отказ одного из компонентов или перебой в подаче энергии не могли привести к созданию опасных или потенциально опасных ситуаций.

3.36    спектральное распределение частот (spectral frequency distribution): Описание амплитуды гармоники пульсации давления по отношению к частоте в контрольной точке системы, выбранной для активного или пассивного акустического анализа (см. 3.1).

3.37    стандартный поток (standard flow): Подача, выраженная в объемных единицах, согласно стандартным условиям, которые представляют собой абсолютное давление 1.013 бар и температуру 0°С.

3.38    точка нормального режима работы (normal operating point): Точка, на которой предполагается нормальная работа оборудования и его оптимальная эффективность.

Примечание — Данная точка гарантируется производителем

3.39    точка отключения (shut-down point): Уставка параметра, при котором требуется автоматическое или ручное отключение системы.

3 40 удаленный (прилаг.) (remote (adj.)): Применяется по отношению к любому устройству, расположенному на удалении от оборудования или пульта управления, обычно в операторской.

3 41 уставка сигнализации (alarm point): Заданное значение параметра, при котором активизируется аварийный сигнал для предупреждения об условии, которое нумщается в исправлении.

3.42 форма колебаний (акустического резонанса пульсаций) (mode shape (of an acoustic pulsation resonance)): Описание отношения амплитуды пульсаций к фазовому углу на различных участках системы трубопровода.

Примечание — Формы колебаний позволяют понять схему пульсаций в системе трубопровода (см 3.1).

3    43 цифровое моделирование (digital simulation): Способ использования различных математических методов на электронно-вычислительных машинах для достижения акустической симуляции (см. 3.1).

4    Нормативные требования

Покупатель и продавец должны совместно определить соответствие оборудования нормативам, ограничениям, постановлениям и правилам, относящимся к данному оборудованию.

4

1

На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р МЭК 60079-2011

6