API 610第11版是石油石化行业离心泵设计制造的国际标准,新增抗硫化氢材料要求,优化轴封系统设计,强化水力性能测试规范,并更新了振动监测与故障诊断技术标准,适用于
API 610第11版详解
适用范围
API 610是石油、天然气和石化行业中离心泵的技术规范,适用于输送烃类、有毒或易燃液体的离心泵设计、制造、安装和测试,第11版进一步优化了技术要求,强化了对特殊工况(如低温、高压、腐蚀性介质)的适应性。

第11版更新内容
更新领域 | |
材料要求 | 新增抗硫化氢(H₂S)腐蚀材料标准,明确低温工况(-46℃以下)的镍基合金选用。 |
密封技术 | 补充干气密封设计指南,完善双重机械密封的泄漏监测要求。 |
环保与安全 | 增加碳排放计算方法,强化泵体泄漏防护(如API 620泄压装置的整合)。 |
数字化与智能化 | 引入泵健康状态监测接口要求(如振动、温度传感器标准化)。 |
材料要求
常用材料标准
部件 | 典型材料 | 标准依据 |
泵壳 | ASTM A216 WCB(碳钢)/A351 CF8(不锈钢) | ASTM/ASME规范 |
叶轮 | ASTM A743/A744(铸铁)/A962(双相不锈钢) |
轴 | ASTM A479(马氏体不锈钢)/A564(沉淀硬化钢) |
机械密封环 | DIN 263(堆焊CoCrW合金)/ASTM B574(哈氏合金) |
特殊工况材料选择
- 低温工况:选用ASTM A352 LCC(-50℃)或A353(-101℃)。
- 含H₂S介质:采用NACE MR0175抗硫化氢腐蚀材料(如410SS或Inconel 718)。
- 高氯离子环境:优先选用超级奥氏体不锈钢(如AL-6XN)。
设计要点
结构设计
- 径向剖分泵:适用于高流量、低扬程场景,维护便捷。
- 轴向剖分泵:用于高压、大扬程工况,但轴封复杂度较高。
- 中心线支撑设计:降低热膨胀应力,提升稳定性。
水力设计
- NPSH计算:需满足NPSHR≤NPSHA,公式为:
[
NPSHR = frac{C1}{2g} cdot (V{s}^2 + V_{i}^2)
]
((C_1)为经验系数,(V_s)为吸入速度,(V_i)为叶轮进口流速)
密封系统
密封类型 | 适用场景 | 第11版新增要求 |
机械密封 | 易燃/有毒介质 | 增加动态泄漏监测(≤5 ppm) |
填料密封 | 非腐蚀性介质/低成本场景 | 明确PTFE编织填料的极限温度(≤200℃) |
干气密封 | 氢气/甲烷等气体介质 | 规定螺旋槽面粗糙度(Ra≤0.4 μm) |
制造与检验
质量控制流程
阶段 | 关键控制点 |
材料采购 | 每批材料需提供MTC(材料证明书),光谱复验。 |
焊接工艺 | 按ASME Section IX评定WPS(焊接工艺评定)。 |
动平衡测试 | G6.3级平衡精度(残余不平衡量≤4 W/N) |
无损检测(NDT)
检测方法 | 适用范围 | 执行标准 |
RT(射线检测) | 焊缝(100%检测) | ASTM E446 |
UT(超声检测) | 锻件/轴类(≥80%覆盖) | ASTM A435 |
PT(渗透检测) | 法兰密封面/螺纹根部 | ASTM E165 |
试验与验收
工厂试验
- 性能试验:在额定流量下验证扬程、效率偏差≤±5%。
- 气蚀试验:记录临界NPSH值,绘制NPSHR曲线。
- 密封试验:机械密封需进行24小时连续运转泄漏量测试。
现场验收
项目 | 要求 |
对中精度 | 轴向偏差≤0.05 mm,径向偏差≤0.08 mm |
润滑油分析 | 清洁度NAS 8级以下(颗粒数≤2,500/mL) |
安装与维护
安装关键步骤
- 基础检查:平整度≤0.1 mm/m,地脚螺栓预紧力矩符合表1要求。
- 对中调整:激光对中仪校准,轴向倾斜度≤0.05 mm/m。
- 管路应力消除:设置π型弯或弹性支架,限制泵口受力≤20%额定载荷。
维护策略
- 机械密封更换周期:一般介质≤3年,含颗粒介质≤1年。
- 轴承温度监控:运行温度≤65℃,温升≤35℃。
- 故障诊断:振动值超标(>4.5 mm/s)时需停机检查平衡盘或导叶。
与其他标准对比
标准名称 | 侧重点 | 与API 610关系 |
API 685 | 离心泵维护与故障分析 | 互补性技术文件 |
ISO 5199 | 离心泵性能试验国际标准 | 试验方法部分替代 |
API 560 | 炼油厂设备维护通用要求 | 安装与维护章节可协同参考 |
问题与解答
Q1:如何选择机械密封与填料密封?
A1:机械密封适用于易燃、有毒或高纯度介质,泄漏量低(≤5 ppm);填料密封用于非腐蚀性、允许微漏的场合,成本更低,第11版明确要求机械密封需配置动态泄漏监测装置。
Q2:低温工况下泵体材料为何优先选用奥氏体不锈钢?
A2:奥氏体不锈钢(如304L/316L)具有面心立方结构,低温下冲击韧性显著优于铁素体钢,可避免脆性断裂,第11版新增-46℃以下工况的镍基合金(如Incoloy 825

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