содержание .. 11 12 13 14 ..

ГОСТ 32601-2019 (ISO 13709:2009, MOD) - часть 13

189

| M

YDA

/ M

YDT5

| = | -3390 / 1760 | = 1,93 < 2,00

| M

ZDA

/ M

ZDT5

| = | -4882 / 2580 | = 1,89 < 2,00

При условии, что значение M

YSA

может быть уменьшено до -4879, прилагаемые

нагрузки, действующие на каждый патрубок, удовлетворяют условию, указанному в

Е.1.2(а).

Таб лица Е.1 — Размеры и координаты расположения патрубков, пример 1A

Патрубок

Размер, DN

мм

, мм

Всасывание

250

+267

Нагнетание

200

-311

+381

Таб лица Е.2 — Прилагаемые нагрузки на патрубки для Примера 1A

Нагрузка

Значение, Н

Момент

Значение, Н∙м

XSA

YSA

ZSA

+12900

-8852

Всасывание

XSA

YSA

ZSA

-1356

-5017

-7458

XDA

YDA

ZDA

+7117

-445

+8674

Нагнетание

XDA

YDA

ZDA

+678

-3390
-4882

См. Е.4.1.2.1.

Е.4.1.2.2 Контроль соблюдения условия Е.1.2(б) выполняется следующим

образом:

Для всасывающего патрубка значения F

RSA

и M

RSA

определяются по методу

извлечения квадратного корня из суммы квадратов:

RSA

= [(F

XSA

)

+ (F

YSA

)

+ (F

ZCA

)

]

0,5

= [(+12900)

+ (0)

+ (-8852)

]

0,5

= 15645

RSA

= [(M

XSA

)

+ (M

YSA

)

+ (M

ZSA

)

]

0,5

= [(

1356)

+ (-4879)

+ (-7458)

]

0,5

= 9015

С учетом Уравнения (Е.1):

RSA

/ (1,5

• F

RST5

) + M

RSA

/ (1,5

• M

RST5

)

≤ 2

15645 / (1,5

• 9630) + 9015 / (1,5 • 6 750) ≤ 2

1,96 < 2

Для нагнетательного патрубка, F

RDA

и M

RDA

определяются тем же методом,

который используется для определения F

RSA

и M

RSA

RDA

= [(F

XDA

)

+ (F

YDA

)

+ (F

ZDA

)

]

0,5

= [(+7117)

+ (-445)

+ (+8674)

]

0,5

= 11229

RDA

= [(M

XDA

)

+ (M

YDA

)

+ (M

ZDA

)

]

0,5

= [(+678)

+ (-3390)

+ (-4882)

]

0,5

= 5982

С учетом Уравнения (Е.2):

RDA

/ (1,5

• F

RDT5

)

+ M

RDA

/ (1,5

• M

RDT5

)

≤ 2

11229 / (1,5

• 6920) + 5982 / (1,5 • 4710) ≤ 2

1,93 < 2

190

Нагрузки, действующие на каждый патрубок, удовлетворяют соответствующему

уравнению взаимодействия, таким образом, условие Е.1.2(б) выполняется.

Е.4.1.2.3 Контроль соблюдения условия Е.1.2(в) выполняется следующим

образом:

Для контроля данного условия векторы силы и момента переносятся в центр

насоса и раскладываются на составляющие; F

RCA

определяют в соответствии с

Е.1.2(в):

XCA

= F

XSA

+ F

XDA

YCA

= F

YSA

+ F

YDA

ZCA

= F

ZSA

+ F

ZDA

RCA

= [(F

XCA

)

+ (F

YCA

)

+ (F

ZCA

)

]

0,5

XCA

= (+12900) + (+7117) = +20017

YCA

= (0) + (−445) = −445

ZCA

= (−8852) + (+8674) = −178

RCA

= [(+20017)

+ (−445)

+ (−178)

]

0,5

= 20023

С учетом Уравнения (Е.3):

RCA

< 1,5

• (F

RST5

+ F

RDT5

)

20023 <1,5

• (9630 +6920)

20023 < 24825

YCA

определяется согласно Е.1.2(в):

YCA

YSA

YDA

+ [(F

XSA

)

•(zS) + (F

XDA

)

•(zD) − (F

ZSA

)

•(xS) − (F

ZDA

)

•(xD)] / 1000 =

= (-4879) + (-3390) + [(+12900)

•(0,00) + ...

... + (+7117)

•(+381) - (-8852)•(+267) - (+8674)•(0,00)] / 1000 = -3194

C учетом Уравнения (Е.4) имеем:

 M

YCA

 < 2,0 • (M

YST5

+ M

YDT5

)

 -3194  < 2,0 • (2440 + 1760)

3194 < 8400

RCA

определяется, как показано ниже (см. Е.1.2(в)):

XCA

= M

XSA

+ M

XDA

− [(F

YSA

)

•(zS) + (F

YDA

)

•(zD) − (F

ZSA

)

•(𝑦S) − (F

ZDA

)

•(yD)] / 1000

YCA

= M

YSA

+ M

YDA

+ [(F

XSA

)

•(zS) + (F

XDA

)

•(zD) − (F

ZSA

)

•(xS) − (F

ZDA

)

•(xD)] / 1000

ZCA

= M

ZSA

+ M

ZDA

− [(F

XSA

)

•(yS) + (F

XDA

)

•(yD) − (F

YSA

)

•(xS) − (F

YDA

)

•(xD)] / 1000

191

RCA

= [(M

XCA

)

+ (M

YCA

)

+ (M

ZCA

)

]

0,5

XCA

= (

−1356) + (+678) − [(0)•(0,00) + (−445)•(+381) − (−8852)•(0,00) −

(+8674)

•(−311)] / 1000 = −3206

YCA

−3194 (см. предыдущие вычисления)

ZCA

= (

−7458) + (−4882) − [(+12900)•(0,00) + (+7117)•(−311) − (0)•(+267) −

(

−445)•(0,00)] / 1000 = −10127

RCA

= [(

−3206)

+ (

−3194)

+ (

−10127)

]

0,5

= 11092

с учетом уравнения (Е.5) имеем:

RCA

< 1,5

• (M

RST5

+ M

RDT5

)

11092 < 1,5

• (6750 + 4710)

11092 < 17190

Таким образом, все условия Е.1.2(в) соблюдены.

Е.4.2 Пример 2A — единицы СИ

Е.4.2.1 Задача

Для вертикального консольного насоса с патрубками в линию (тип OH3 или OH6),

с размерами DN80 х DN100 х 178 мм, прописанные в предложении нагрузки на

патрубки приведены в таблице Е.3. Расчет показал, что F

ZSA

, M

ZSA

, и M

XDA

более чем

в два раза превышают значения, приведенные в таблице 5 (единицы СИ). Как указано

в Е.2, эти составляющие нагрузки приемлемы при условии, что вычисленное главное

напряжение составляет менее 41 МПa. Задача состоит в определении главного

напряжения для всасывающего и нагнетательного патрубков.

Таб лица Е.3 — Предложенные прилагаемые нагрузки патрубков для примера 2А

Нагрузка

Значение, Н

Момент

Значение, Н∙м

XSA

YSA

ZSA

− 2224
− 5338

+1334

DN 100

всасывание

XSA

YSA

ZSA

+136

-2034

+1356

XDA

YDA

ZDA

+1334
−2224

+445

DN 80

нагнетание

XDA

YDA

ZDA

─

+2712

+271
+136

Е.4.2.2 Решение

Е.4.2.2.1 Вычисления для всасывающего патрубка проводятся, как показано

ниже:

Для трубы Schedule 40 с номинальным размером DN 100, D

= 114 мм и D

= 102

мм. Поэтому:

- D

= (114)

- (102)

= 2592

192

- D

= (114)

- (102)

= 6,065

• 10

[(F

XSA

)

+ (F

ZSA

)

]

0,5

= [(

−2224)

+ (+1334)

]

0,5

= 2593

[(M

XSA

)

+ (M

ZSA

)

]

0,5

= [(+136)

+ (+1356)

]

0,5

= 1363

Уравнение (Е.7) используют для расчета продольной составляющей напряжения

для всасывающего патрубка, σ

Прилагаемая нагрузка F

YSA

, действующая на всасывающий патрубок, находится

в отрицательной области оси Y и вызывает напряжение сжатия; поэтому

используемое значение F

YSA

отрицательно.

= [1,27

• F

YSA

/ (D

−D

)] + [10200

• D

• (M

XSA

ZSA

)

0,5

/ (D

–D

)] =

= [1,27

• (-5338) / 2592] + [10200 • 114 • 1363 / (6,065 • 10

)] = 23,52

Уравнение (Е.8) используется для расчета сдвигового напряжения патрубка

линии всасывания τ

= [1,27

• (F

XSA

)

+ (F

ZSA

)

]

0,5

/ (D

−D

)] + [0,51

• 10

• D

• (

 M

YSA

)] / (D

–D

) =

= (1,27

• 2593 / 2592) + [5100 • 114 • (

 -2034 )] / (6,065 • 10

)] = 20,77

Главное напряжение всасывающего патрубка, σ

p,s

, рассчитывается по уравнению

(Е.6):

p,s

= (

+ (

2/4

)

0,5

< 41

= (+23,52 / 2) + [(+23,52)

/ 4 + (+20,77)

]

0,5

< 41

= +35,63 < 41

Таким образом, величина нагрузок на всасывающий патрубок приемлема.

Е.4.2.2.2 Расчеты для нагнетательного патрубка проводятся следующим

образом:

Для трубы Schedule 40 с номинальным размером 80 мм, D

89 мм и D

78 мм.

Следовательно:

− Di

= (89)

− (78)

=1837

– Di

= (89)

- (78)

= 2,573

• 10

[(F

XDA

)

+ (F

ZDA

)

]

0,5

= [(+1334)

+ (+445)

]

0,5

= 1406

[(M

XDA

)

+ (M

ZDA

)

]

0,5

= [(+2712)

+ (+136)

]

0,5

= 2715

Уравнение (Е.7) используется для определения продольного напряжения

нагнетательного патрубка,

Прилагаемая нагрузка F

YDA

на нагнетательный патрубок

находится в отрицательной области оси Y и вызывает растягивающее напряжение;

следовательно, F

YDA

имеет положительный знак.

193

= [1,27

• F

YDA

/ (D

−Di

)] + [10200

• D

• (M

XDA

ZDA

)

0,5

] / (D

− Di

) =

= [1,27

• (+2224) / 1837] + [10200 • (89) • (2715)] / 2,573 • 10

= 97,33

Уравнение (Е.8) служит для расчета сдвигового напряжения, действующего на

нагнетательный патрубок, τ

= [1,27

• (F

XDA

)

+ (F

ZDA

)

]

0,5

/ (D

−Di

)] + [5100

• Do • (

 M

YDA

)] / (D

− Di

) =

= [1,27

• 1406 / 1837] + [5100 • 89 • (

 +271 ) / (2,573 • 10

)] = 5,75

Главное напряжение для нагнетательного патрубка, σ

p,D

, рассчитывается по

уравнению (Е.6):

P,D

= (

/ 2) + (

2/4

)

0,5

< 41

= (+97,33 / 2) + [(+97,33)

/ 4 + (+5,75)

]

0,5

= +97,67 > 41

Таким образом, нагрузка на нагнетательный патрубок слишком велика. По

результатам расчета, если M

XDA

снижается на 50 % до 1356 Н∙м, результирующее

главное напряжение по-прежнему превышает 41 MПa. Следовательно, максимальное

значение M

XDA

в два раза превышает М

XDT5

или 1900 Н·м.

Е.4.3 Пример 1Б — единицы USC

Е.4.3.1 Задача

Для консольного насоса с осевым входом (тип OH2), размеры и расположение

патрубков аналогичны приведенным в таблице Е.4. Прилагаемые нагрузки на

патрубок приведены в таблице Е.5. Задача – определить, выполняются ли условия,

установленные в Е.1.2 (а)-(в).

Таб лица Е. 4 — Размеры и координаты расположения патрубков для Примера 1Б
Размеры в дюймах

Патрубок

Размер

Всасывание

+10,50

Нагнетание

-12,25

+15

Таб лица Е. 5 — Прилагаемые нагрузки на патрубки для Примера 1Б

Нагрузка

Значение, фунты-силы

Момент

Значение, фунты-силы∙фут

XSA

YSA

ZSA

+2900

-1990

Всасывание

XSA

YSA

ZSA

-1000

-3700

-5500

XDA

YDA

ZDA

+1600

-100

+1950

Нагнетание

XDA

YDA

ZDA

+500

-2500
-3600

См. Е.4.1.2.1.

Е.4.3.2 Решение

Е.4.3.2.1 Контроль соблюдения условия Е.1.2(а) выполняется следующим

образом:

194

Для входного патрубка размером 10 дюймов имеем:

| F

XSA

/ F

XST5

| = | +2900 / 1500 | = 1,93 < 2,00

| F

YSA

/ F

YST5

| = | 0 / 1200 |= 0 < 2,00

| F

ZSA

/ F

ZST5

| = | -1990 / 1000 | = 1,99 < 2,00

| M

XSA

/ M

XST5

| = | -1000 / 3700 | = 0,27 < 2,00

| M

YSA

/ M

YST5

| = | -3700 / 1800 | = 2,06 > 2,00

| M

ZSA

/ M

ZST5

| = | -5500 / 2800 | = 1,96 < 2,00

Поскольку величина M

YSA

превышает значение, установленное в таблице 5 (в

системе единиц USC) более чем в два раза, данная величина является

неприемлемой. Предположим, что значение M

YSA

может быть снижено до -3599.

Тогда:

| M

YSA

/ M

YST5

| = | -3599 / 1800 | = 1,999 < 2,00

Для верхнего нагнетательного патрубка размером 8 дюймов имеем:

| F

XDA

/ F

XDT5

| = | +1600 / 850 | = 1,88 < 2,00

| F

YDA

/ F

YDT5

| = | -100 / 700 | = 0,14 < 2,00

| F

ZDA

/ F

ZDT5

| = | +1950 / 1100 | = 1,77 < 2,00

| M

XDA

/ M

XDT5

| = | +500 / 2600 | = 0,19 < 2,00

| M

YDA

/ M

YDT5

| = | -2500 / 1300 | = 1,93 < 2,00

| M

ZDA

/ M

ZDT5

| = | -3600 / 1900 | = 1,89 < 2,00

При условии, что значение M

YSA

может быть уменьшено до -3599, прилагаемые

нагрузки, действующие на каждый патрубок трубопровода, удовлетворяют условию,

указанному в Е.1.2(а).

Е.4.3.2.2 Контроль соблюдения условия Е.1.2(б) выполняется следующим

образом:

Для всасывающего патрубка значения F

RSA

и M

RSA

определяются по методу

извлечения квадратного корня из суммы квадратов:

RSA

= [(F

XSA

)

+ (F

YSA

)

+ (F

ZCA

)

]

0,5

= [(+2900)

+ (0)

+ (-1990)

]

0,5

= 3517

RSA

= [(M

XSA

)

+ (M

YSA

)

+ (M

ZSA

)

]

0,5

= [(

1000)

+ (-3599)

+ (-5500)

]

0,5

= 6649

С учетом Уравнения (Е.1):

RSA

/ (1,5 • F

RST5

) + M

RSA

/ (1,5

• M

RST5

)

≤ 2

3517 / (1,5

• 2200) + 6649 / (1,5 • 5000) ≤ 2

1,95 < 2

195

Для нагнетательного патрубка, F

RDA

и M

RDA

определяются тем же методом,

который используется для определения F

RSA

и M

RSA

RDA

= [(F

XDA

)

+ (F

YDA

)

+ (F

ZDA

)

]

0,5

= [(+1600)

+ (-100)

+ (+1950)

]

0,5

= 2524

RDA

= [(M

XDA

)

+ (M

YDA

)

+ (M

ZDA

)

]

0,5

= [(+500)

+ (-2500)

+ (-3600)

]

0,5

= 4411

С учетом Уравнения (Е.2):

RDA

/ (1,5

• F

RDT5

)

+ M

RDA

/ (1,5

• M

RDT5

)

≤ 2

11229 / (1,5

• 1560) + 4411 / (1,5 • 3500) ≤ 2

1,92 < 2

Нагрузки, действующие на каждый патрубок, удовлетворяют соответствующему

уравнению взаимодействия, таким образом, условие Е.1.2(б) выполняется.

Е.4.3.2.3 Контроль соблюдения условия Е.1.2(в) выполняется следующим

образом:

Для контроля данного условия, векторы силы и момента переносятся в центр

насоса и раскладываются на составляющие; F

RCA

определяют в соответствии с

Е.1.2(в):

XCA

= F

XSA

+ F

XDA

YCA

= F

YSA

+ F

YDA

ZCA

= F

ZSA

+ F

ZDA

RCA

= [(F

XCA

)

+ (F

YCA

)

+ (F

ZCA

)

]

0,5

XCA

= (+2900) + (+1600) = +4500

YCA

= (0) + (−100) = −100

ZCA

= (−1990) + (+1950) = −40

RCA

= [(+4500)

+ (−100)

+ (−40)

]

0,5

= 4501

С учетом Уравнения (Е.3):

RCA

< 1,5

• (F

RST5

+ F

RDT5

)

4501 <1,5

• (2200 + 1560)

4501 < 5640

YCA

определяется согласно Е.1.2(в):

YCA

YSA

YDA

+ [(F

XSA

)

•(zS) + (F

XDA

)

•(zD) − (F

ZSA

)

•(xS) − (F

ZDA

)

•(xD)] / 12 =

= (-3599) + (-2500) + [(+2900)

•(0,00) + ...

... + (+1600)

•(+15) - (-1990)•(+10,5) - (+1950)•(0,00)] / 12 = -2358

196

учетом Уравнения (Е.4) имеем:

 M

YCA

 < 2,0 • (M

YST5

+ M

YDT5

)

 -2358  < 2,0 • (1800 + 1300)

2358 < 6200

RCA

определяется, как показано ниже (см. Е.1.2(в)):

XCA

= M

XSA

+ M

XDA

− [(F

YSA

)

•(zS) + (F

YDA

)

•(zD) − (F

ZSA

)

•(𝑦S) − (F

ZDA

)

•(yD)] / 12

YCA

= M

YSA

+ M

YDA

+ [(F

XSA

)

•(zS) + (F

XDA

)

•(zD) − (F

ZSA

)

•(xS) − (F

ZDA

)

•(xD)] / 12

ZCA

= M

ZSA

+ M

ZDA

− [(F

XSA

)

•(yS) + (F

XDA

)

•(yD) − (F

YSA

)

•(xS) − (F

YDA

)

•(xD)] / 12

RCA

= [(M

XCA

)

+ (M

YCA

)

+ (M

ZCA

)

]

0,5

XCA

(−1000) + (+500) − [(0)•(0,00) + (−100)•(+15,00) − (−1990)•(0,00) −

(+1950

)•(−12,25)] / 12 = −2366

YCA

−2358 (см. предыдущие вычисления)

ZCA

(−5500) + (−3600) − [(+2900)•(0,00) + (+1600)•(−12,25) − (0)•(+10,50) −

(−100)•(0,00)] / 12 = −7467

RCA

[(−2366)

+ (−2358)

+ (−7467)

]

0,5

= 8180

с учетом уравнения (Е.5) имеем:

RCA

< 1,5

• (M

RST5

+ M

RDT5

)

8180 < 1,5

• (5000 + 3500)

8180 < 12750

Таким образом, все условия Е.1.2(в) соблюдены.

Е.4.4 Пример 2Б — единицы USC

Е.4.4.1 Задача

Для вертикального консольного насоса с патрубками в линию (тип OH3 или OH6),

с размерами NPS 3 х NPS 4 х 7 дюймов, прописанные в предложении нагрузки на

патрубки приведены в таблице Е.6. Расчет показал, что F

ZSA

, M

ZSA

, и M

XDA

более чем

в два раза превышают значения, приведенные в таблице 5 (единицы USC). Как

указано в Е.2, эти составляющие нагрузки приемлемы при условии, что вычисленное

главное напряжение составляет менее 5950 psi. Задача состоит в определении

главного напряжения для всасывающего и нагнетательного патрубков.

Таб лица Е. 6 — Предложенные прилагаемые нагрузки патрубков для примера 2Б

Нагрузка

Значение, фунты-силы

Момент

Значение, фунты-силы∙фут

XSA

YSA

− 500

− 1200

NPS 4

всасывание

XSA

YSA

+100

-1500

197

ZSA

+300

ZSA

+1000

XDA

YDA

ZDA

+300
−500
+100

NPS 3

нагнетание

XDA

YDA

ZDA

+2000

+200
+100

Е.4.4.2 Решение

Е.4.4.2.1 Вычисления для всасывающего патрубка проводятся, как показано

ниже:

Для трубы Schedule 40 с номинальным размером 4 дюйма, D

4,500 дюйма и D

4,026 дюйма. Поэтому:

- D

= (4,500)

- (4,026)

= 4,04

- D

= (4,500)

- (4,026)

= 147,34

[(F

XSA

)

+ (F

ZSA

)

]

0,5

[(−500)

+ (+300)

]

0,5

= 583

[(M

XSA

)

+ (M

ZSA

)

]

0,5

= [(+100)

+ (+1000)

]

0,5

= 1005

Уравнение (Е.10) используют для расчета продольной составляющей

напряжения для всасывающего патрубка, σ

L,S

Прилагаемая нагрузка F

YSA

, действующая на всасывающий патрубок, находится

в отрицательной области оси Y и вызывает напряжение сжатия; поэтому

используемое значение F

YSA

отрицательно.

L,S

[1,27 • F

YSA

/ (D

−D

)] + [122

• D

• (M

XSA

ZSA

)

0,5

/ (D

–D

)] =

= [1,27 • (-1200) / 4,04] + [122 • 4,500 • 1005] / 147,34 = 3367

Уравнение (Е.11) используется для расчета сдвигового напряжения патрубка

линии всасывания τ

= [1,27 • (F

XSA

)

+ (F

ZSA

)

]

0,5

/ (D

−D

)] + [61

• D

• (

 M

YSA

)] / (D

–D

) =

= (1,27

• 583 / 4,04) + [61 • 4,500 • (

 -1500 )] / 147,34 = 2978

Главное напряжение всасывающего патрубка, σ

p,s

, рассчитывается по уравнению

(Е.9):

p,s

= (

+ (

2/4

)

0,5

< 5950

= (+3367 / 2) + [(+3367)

/ 4 + (+2978)

]

0,5

< 41

= +5105 < 5950

Таким образом, величина нагрузок на всасывающий патрубок приемлема.

Е.4.4.2.2 Расчеты для нагнетательного патрубка проводятся следующим

образом:

198

Для трубы Schedule 40 с номинальным размером 3 дюйма, D

3,500 дюйма и D

3,068 дюйма. Следовательно:

− Di

= (3,500)

− (3,068)

=2,84

– Di

= (3,500)

- (3,068)

= 61,47

[(F

XDA

)

+ (F

ZDA

)

]

0,5

= [(+300)

+ (+100)

]

0,5

= 316

[(M

XDA

)

+ (M

ZDA

)

]

0,5

= [(+2000)

+ (+100)

]

0,5

= 2002

Уравнение (Е.10) используется для определения продольного напряжения

нагнетательного патрубка,

L,D.

Прилагаемая нагрузка F

YDA

на нагнетательный

патрубок находится в отрицательной области оси Y и вызывает растягивающее

напряжение; следовательно, F

YDA

имеет положительный знак.

L,D

[1,27 • F

YDA

/ (D

−Di

)] + [122

• D

• (M

XDA

ZDA

)

0,5

] / (D

− Di

) =

= [1,27

• (+500) / 2,84] + [122 • (3,5) • (2002)] / 61,47 = 14131

Уравнение (Е.11) служит для расчета сдвигового напряжения, действующего на

нагнетательный патрубок, τ

[1,27 • (F

XDA

)

+ (F

ZDA

)

]

0,5

/ (D

−Di

)] + [61

• Do • (

 M

YDA

) / (D

− Di

)] =

= [1,27

• 316 / 2,84] + [61 • 3500 • (

 +200 ) / 61,47] = 836

Главное напряжение для нагнетательного патрубка, σ

p,D

, рассчитывается по

уравнению (Е.9):

P,D

= (

/ 2) + (

2/4

)

0,5

< 5950

= (+14131 / 2) + [(+14131)

/ 4 + (+836)

]

0,5

= +14181 > 5950

Таким образом, нагрузка на нагнетательный патрубок слишком велика. По

результатам расчета, если M

XDA

снижается на 50 % до 1000 фунт-силы на фут,

результирующее главное напряжение по-прежнему превышает 5950 psi.

Следовательно, максимальное значение M

XDA

в два раза превышает М

XDT5

или 1400

фунт-силы на фут.

199

(справочное)

Руководство по выбору класса материалов

В таблице Ж.1 представлены общие рекомендации по выбору класса

материалов для насосов, в том числе при их применении в технологических

установках, трубопроводном транспорте и на погрузочно-разгрузочных терминалах

жидких углеводородов. Для точного выбора материалов необходимо тщательное

изучение условий эксплуатации каждого конкретного насоса.

Таблица Ж.1 — Рекомендации по выбору класса материалов

Рабочая среда

Диапазон

температур

Диапазон
давлений

Класс

материалов

Сноски

к строке

Пресная вода, конденсат, вода для градирен

< 100

< 212

все

I-1

или I-2

—

Горячая вода и технологическая вода

< 120

120

—175

> 175

< 250

250

—350

> 350

все
все
все

I-

1 или I-2

S-5

S-6, C-6

1)
1)
1)

Вода для питания котлов
-

насосы с осевым разъемом

двухкорпусные (баррельные) насосы

> 95
> 95

> 200
> 200

все
все

C-6
S-6

—
—

Циркуляционные насосы котлов

> 95

> 200

все

C-6

—

Сточная вода, вода орошения, вода сепарации

рефлюкса и углеводороды, содержащие указанные
воды, включая потоки рефлюкса

< 175
> 175

< 350
> 350

все
все

S-

3 или S-6

C-6

—

Пропан, бутан, сжиженный нефтяной газ, аммиак,

этилен, низкотемпературные среды (работа металлов
при низких температурах)

< 230

> -46
> -73

> -100
> -196

< 450

> -50

> -100
> -150
> -320

все
все
все
все
все

S-1

S-1 (LCB)

S-1 (LC2)
S-1 (LC3)

A-

7 или A-8

—

8)
8)

8), 9)
8), 9)

Дизельное топливо, бензин, керосин, газойли,

легкое, среднее и тяжелое смазочное масло, мазут,
остаток, сырая нефть, нефтяной битум; остатки
синтетического крекинг-сырья

< 230

230

—370

> 370

< 450

450

—700

> 700

все
все
все

S-1
S-6
C-6

—

2), 3)

Коррозионно-неагрессивные

углеводороды,

например, продукт каталитического реформинга,
изомеризованный нефтепродукт, десульфурированные
масла

230

—370 450—700

все

S-4

Ксилол, толуол, ацетон, бензол, фулфурол,

метилэтилкетон, кумол

< 230

< 450

все

S-1

—

Углекислый натрий

< 175

< 350

все

I-1

—

Каустическая

сода

(гидроксид

натрия),

концентрация < 20 %

< 100
≥ 100

< 212
≥ 212

все
все

S-1

—

4)
5)

Морская вода

< 95

< 200

все

—

Кислая вода

< 260

< 470

все

D-1

—

Подтоварная вода, пластовая вода и соляные

растворы

все

D-

1 или D-2

Сера (жидкая)

все

S-1

—

Абразивные

нефтепродукты

каталитического

крекинга

< 370

< 700

все

C-6

—

Карбонат калия

< 175
< 370

< 350
< 700

все
все

C-6
А-8

—
—

Растворы

моноэтаноламина

(MEA),

диэтаноламина (DEA), триэтаноламина (TEA)

< 120

< 250

все

S-1

—

Обедненные растворы DEA и TEA

< 120

< 250

все

S-

1 или S-8

4), 7)

200

Слабый раствор MEA (присутствие только CO

)

—150 175—300

все

S-9

Слабый раствор MEA (присутствие CO

и H

—150 175—300

все

S-8

4), 7)

Обогащенные растворы MEA, DEA, TEA

< 80

< 175

все

S-

1 или S-8

Серная кислота, при концентрации:
более 85 %
не более 85 %

< 38

< 230

< 100
< 450

все
все

S-1
А-8

2)
2)

Плавиковая кислота, с концентрацией более 96 %

< 38

< 100

все

S-9

При выборе материалов должно учитываться содержание кислорода в воде.

Коррозионная активность сточных вод, углеводородов при температурах выше 230 °C (450 °F), а также кислот и

кислых стоков, может изменяться в широких пределах. Рекомендации по выбору материалов должны быть получены в каждом
отдельном случае. Класс материалов, указанный в таблице выше, подходит для большинства таких сред, но должен быть
проверен. Материалы класса S-8 могут также использоваться при рабочих температурах ниже 95 °C (200 °F).

Если коррозионная активность продукта является низкой, материалы класса S-4 могут использоваться при

температурах от 231 °C до 370 °C (от 451 °F до 700 °F). Рекомендации по выбору материалов должны быть получены в каждом
отдельном случае.

Со всех сварных швов должно быть снято напряжение.

В насосе должны быть применены сплавы типа Ni-Cu или UNS N08007.

Для морской воды, подтоварной воды, пластовой воды и рассолов заказчик и поставщик должны согласовать

материалы конструкции, которые наилучшим образом подходят для конкретного применения.

Если рабочая температура превышает 95 °C (200 °F), то поставщик должен учесть разницу коэффициентов

температурного расширения для материалов корпуса и ротора, и подтвердить их пригодность.

Материалы, выбранные для низкотемпературных сред, должны отвечать требованиям 6.12.1.6 и 6.12.4. Литейные

сплавы марок LCB, LC2, LC3 приведены только как пример, для справки. Марки LCB, LC2, LC3 здесь по ISO 4991. Сплавы
C23-45BL, C43E2al

и C43L считаются эквивалентными сплавам марок LCB, LC2, LC3 по ASTM A352/A352M. Обрабатываемые

давлением заготовки должны быть из эквивалентных марок сплавов.

Сплавы на основе алюминия, бронзы, алюминиевой бронзы и никеля, могут также использоваться при низкой

температуре до минус 196 °C (-320 °F).

Типы материалов для деталей насоса для каждого класса материалов приведены в

приложении И.

Для применений, не подпадающих прямо под описание в этой таблице, должны быть

получены отдельные рекомендации.

Чугунные корпуса (см. 6.2.1.6), если они рекомендованы для химически активных сред,

должны использоваться только в безопасных зонах. Стальные корпуса насосов должны использоваться везде, где может
возникнуть взрывоопасная среда или в применениях, где насосы могут подвергаться гидравлическому удару, например, при
работе на наливе продукта.

201

(

обязательное)

Материалы и нормативные документы на них для деталей насосов

Представленный в таблице И.1 перечень классов материалов предназначены

для выбора заказчиком (см. 6.12.1.2). Допускаются иные типы материалов внутри

выбранного класса для отдельных деталей с одобрения заказчика.

Таблицы И.2, И.3 и И.4 могут быть использованы в качестве руководства в

вопросе выбора материалов и нормативных документов на них. При использовании

этих таблиц не следует полагать, что материал является полностью приемлемым без

учета всех свойств перекачиваемой среды и условий эксплуатации. В таблице И.2

указаны примеры соответствующих материалов, которые могут рассматриваться как

приемлемые. Для каждого из материалов указывается только принадлежность к той

или иной системе стандартизации и его марка, но не указывается требуемое конечное

состояние, как, например, уровень твердости. Эти материалы могут быть

неравноценными для всех применений.

202

ГОСТ

32601

–

2019

Таблица И.1 (обязательная) – Классы материалов для деталей насосов

Деталь

По

ое

оо

твет

тви

)

Классы материалов и сокращения

I-1

I-2

S-1

S-3

S-4

S-5

S-6

S-8

12)

S-9

12)

C-6

A-7

A-8

D-1

10)

D-2

10)

STL

12%Cr

AUS

316AUS

Дуплекс

Супер-

дуплекс

BRZ

Ни-

резист

STL

12%Cr

12%Cr 316 AUS

Ni-Cu

12%Cr

AUS

3),4)

316AUS

Дуплекс

Супер-

дуплекс

Корпус, работающий под
давлением

Да

STL

12%Cr

AUS

316 AUS

Дуплекс Супердуплекс

Внутренние детали корпуса
(направляющие аппараты, и т.п.)

Нет

BRZ

Ни-

резист

STL

12%Cr 316 AUS

Ni-Cu

12%Cr

AUS

316 AUS

Дуплекс Супердуплекс

Рабочее колесо

Да

BRZ

Ни-

резист

STL

12%Cr 316 AUS

Ni-Cu

12%Cr

AUS

316 AUS

Дуплекс Супердуплекс

Кольца щелевых уплотнений
корпуса

11)

Нет

BRZ

Ни-

резист

12%Cr,

упр.

12%Cr,

упр.

316 AUS

упр.пов.

Ni-Cu

12%Cr,

упр.

AUS

упр.пов.

316 AUS

упр.пов.

Дуплекс, с

упр.пов.

Супердуплекс

с упр.пов.

Кольца щелевых уплотнений
рабочих колес

11)

Нет

BRZ

Ни-

резист

12%Cr,

упр.

12%Cr,

упр.

316 AUS

упр.пов.

Ni-Cu

12%Cr,

упр.

AUS

упр.пов.

316 AUS

упр.пов.

Дуплекс, с

упр.пов.

Супердуплекс

с упр.пов.

Вал

Да

STL

4140

316 AUS

Ni-Cu

12%Cr

AUS

316 AUS

Дуплекс Супердуплекс

Дросселирующие втулки

11)

Нет

BRZ

Ни-

резист

12%Cr,

упр.

12%Cr,

упр.

316 AUS

Ni-Cu

12%Cr,

упр.

AUS

316 AUS

Дуплекс Супердуплекс

Межступенчатые втулки вала

11)

Нет

BRZ

Ни-

резист

12%Cr,

упр.

12%Cr,

упр.

316 AUS

упр.пов.

Ni-Cu

12%Cr,

упр.

AUS

упр.пов.

316 AUS

упр.пов.

Дуплекс, с

упр.пов.

Супердуплекс

с упр.пов.

Межступенчатые втулки корпуса

11)

Нет

BRZ

Ни-

резист

12%Cr,

упр.

12%Cr,

упр.

316 AUS

упр.пов.

Ni-Cu

12%Cr,

упр.

AUS

упр.пов.

316 AUS

упр.пов.

Дуплекс, с

упр.пов.

Супердуплекс

с упр.пов.

Шпильки корпуса и торцевых
уплотнений

Да

4140

Ni-Cu

упр.

4140

Дуплекс

Супердуплекс

Прокладка корпуса

Нет

СНП

из

AUS

СНП

из

AUS

СНП

из

AUS

СНП

из

AUS

СНП из

AUS

СНП из

AUS

СНП из

AUS

СНП из

316

AUS

СНП из

Ni-

Cu с

фторопл

астом

СНП из

AUS

СНП из

AUS

СНП из

316

AUS

СНП из

Дуплекс

СПН из

Супер-

дуплекс

Напорный и наружный корпус
вертикальных насосов

Да

STL

AUS

316 AUS

Дуплекс Супердуплекс

Подшипники вала в колонне/
подводе вертикального насоса

Нет

БНК

BRZ

БНК

Графит Графит Графит Графит Графит Графит Графит

Графит

Крепежные изделия, находящиеся
в перекачиваемой среде

Да

STL

316

AUS

13)

316

AUS

13)

316 AUS

Ni-Cu

316

AUS

13)

316 AUS 316 AUS

Дуплекс Супердуплекс

Согласно 6.12.1.4

Во второй строке таблицы приведены классы материалов. В третьей строке указаны аббревиатуры соответствующих этому классу типов материалов корпуса. В четвертой строке,

соответственно, типов материалов деталей проточной части, кроме корпуса. В остальных строках ниже – типов материалов для соответствующих деталей, указанных в первой колонке. Расшифровка
аббревиатур в таблице: CI — чугун; BRZ — бронза; Ни-резист — аустенитный никель-медь-хромистый чугун с высокой коррозионной стойкостью; STL — углеродистая сталь; 12%Cr — хромистая
нержавеющая сталь с примерным содержанием хрома около 12 %; 12%Cr упр. — то же, с дополнительным

упрочнением; AUS — аустенитная нержавеющая сталь; AUS упр.пов. — то же, с

дополнительным упрочнением поверхности; 316 AUS — аустенитная нержавеющая сталь с

содержанием не менее 2,0 % молибдена; 316 AUS упр.пов. — то же, с дополнительным упрочнением

поверхности; Дуплекс — двухфазные аустенитно-ферритные высоколегированные нержавеющие стали. Соотношение между фазами феррита и аустенита в различных марках стали различно, но,

ГОСТ

32
60
1

–

20
19

203

Окончание таблицы И.1

как правило, находится в пределах от 40:60 до 60:40; Супердуплекс — то же, но имеет более высокое содержание легирующих элементов, в том числе, как правило, примерная (средняя) массовая
доля хрома составляет не менее 25 %, никеля не менее 6 %, молибдена не менее 3 %, азота не менее 0,2 %; Дуплекс с упр.пов. и Супердуплекс с упр.пов. — соответственно то же, с
дополнительным упрочнением поверхности; 4140 — высокопрочная легированная сталь (сталь AISI 4140 или ее аналог), содержащая около 0,40% углерода, 1% хрома и 0,2% молибдена;
Ni-Cu

— сплав на основе никеля и меди, типичный зарубежный сплав – Монель (Monel), содержащий до 70% Ni и 30% Cu; СНП — спирально-навитая прокладка; Графит — антифрикционные

материалы на основе углерода (графита) с дополнительными компонентами, улучшающими их свойства; БНК (NBR) — материалы на основе бутадиен-нитрильного каучука.

Примерами отечественных аустенитных нержавеющих сталей являются: 12Х18Н10Т, 2Х18Н12М3ТЛ и др. по ГОСТ 977; зарубежных: ISO 683-13-10/19, AISI 302, 303, 304, 316, 321 и 347.

Для вертикальных погружных насосов с валами, погруженными в перекачиваемую среду, со втулками радиальных подшипников скольжения, стандартный рекомендуемый тип материала вала

– сталь с 12 %-ым содержанием хрома, за исключением классов S-9, A-7, A-8 и D-1. Стандартным материалом вала для консольных полупогружных насосов (тип VS5) является высокопрочная
легированная сталь 4140 или её аналог, если она совместима с перекачиваемой средой (см. таблицу Ж.1).

Если не указано иное, необходимость применения поверхностного упрочнения и методы его получения определяются поставщиком для каждого конкретного применения, и описываются в

техническом предложении. Альтернативой применению поверхностного упрочнения могут быть открытые рабочие зазоры (см. 6.7.4) или использование противозадирных или неметаллических
материалов, в зависимости от их коррозионной стойкости и свойств перекачиваемой среды.

Для класса S-6 стандартным рекомендуемым материалом вала для питательных котловых насосов и для перекачки других сред с температурой свыше 175 °C (350 °F) является сталь с

12 %-

ым содержанием хрома (см. таблицу Ж.1).

Для насосов с осевым разъемом корпуса, применяются листовые прокладки из материала, совместимого с перекачиваемой средой. Спирально навитые прокладки должны содержать

наполнитель, совместимый с перекачиваемой средой. Прокладки других типов могут быть предложены, если доказана их пригодность для эксплуатации в указанных в опросном листе условиях и они
одобрены заказчиком (см. 6.3.10).

Для перекачиваемой среды с температурой выше 45 °C (110 °F) или для других специальных применений могут использоваться альтернативные материалы.

Если заказчиком не требуется иное, неконтактирующие с перекачиваемой средой шпильки корпуса и уплотнительного узла допускается изготавливать из высокопрочной легированной стали

4140

или её аналога.

10)

Для некоторых условий эксплуатации могут потребоваться сплавы с более высоким содержанием легирующих элементов, по сравнению с приведенными в таблице И.2 марками дуплексных

сталей, например супераустенитные или супердуплексные стали со значениями индекса эквивалентной стойкости к питтинг-коррозии (PRE) не менее 40. Значение PRE рассчитывается на основе
фактического химического состава сплава, по формуле: PRE = W

3,3∙W

16∙W

, где W — процентное содержание элемента, обозначенного нижним индексом.

содержание .. 11 12 13 14 ..