Pochopení standardu API 670
Definice: Co je API 670?
API 670 (Norma Amerického ropného institutu 670: “Systémy ochrany strojů”) je celosvětově uznávaná průmyslová norma specifikující minimální požadavky na systémy monitorování vibrací, teploty a polohy, které poskytují automatickou ochranu před alarmem a vypnutím pro kritické rotační stroje v ropném, chemickém a energetickém průmyslu. Norma API 670 definuje typy a množství senzorů, nastavené hodnoty alarmu/vypnutí, požadavky na redundanci, zkušební postupy a kritéria pro návrh systémů, které zajišťují spolehlivou ochranu strojů před katastrofickými poruchami.
Shoda s normou API 670 je povinná pro většinu velkých turbínových strojů (> 10 000 HP) v uhlovodíkovém provozu a je široce přijímána jako osvědčený postup i mimo ropný průmysl. Představuje konsenzuální průmyslový standard pro ochrana strojů, vyvažování bezpečnosti a spolehlivosti s praktickou implementací.
Rozsah a použitelnost
Kryté vybavení
- Parní a plynové turbíny
- Odstředivé a axiální kompresory
- Odstředivá čerpadla v kritických provozech
- Generátory a motory > 10 000 HP
- Expandéry a dmychadla
- Obecně: kritické turbosoustrojí v ropě a energetice
Kdy je to nutné
- Vybavení > 10 000 HP je obvykle povinné
- Kritická služba (bez zálohy, vysoký dopad)
- Smluvní požadavky
- Firemní standardy
- Často se používá dobrovolně jako osvědčený postup
Klíčové požadavky
Monitorování radiálních vibrací
- Senzory: XY sonda přiblížení párů u každého ložiska (minimálně 4 sondy na ložisko)
- Měření: Posunutí hřídele vzhledem k ložisku
- Poplach: Typicky 10-15 mil (250-380 µm) mezi vrcholy
- Výlet: Typicky 25 mil (635 µm) mezi vrcholy
- Doba odezvy: < 1 sekunda od vypnutí do zahájení vypnutí
Monitorování axiální polohy
- Senzory: 2 axiální sondy pro měření posuvu (redundantní)
- Účel: Stav axiálního ložiska, axiální poloha rotoru
- Alarm/Vypnutí: Nastaveno na základě dostupné axiální vůle
Fázová reference (Keyphasor)
- Senzory: 2 klíčový fázor sondy (redundantní)
- Účel: Načasování jednou za revoluci pro fáze a rychlost
- Požadavek: Povinné pro kompletní analýzu rotoru
Teplota ložiska
- Senzory: 2 RTD na ložisko (redundantní)
- Poplach: Typicky 95–105 °C
- Výlet: Typicky 110–120 °C
Redundance a hlasování
Redundance senzorů
- Minimálně 2 senzory pro každý kritický parametr
- Zabraňuje selhání jednobodového senzoru
- Umožňuje logiku hlasování
Logika hlasování
- 2 z 2 (A): Oba senzory se musí shodovat, aby se vypnuly.
- 2 ze 3: Dva ze tří senzorů spustí akci (preferováno pro kritické situace)
- Účel: Vyvážte prevenci nežádoucích vypnutí s ochranou proti poruchám
Redundance monitoru
- Někdy jsou specifikovány stojany pro dva monitory
- Nezávislé zdroje napájení
- Bezpečná konstrukce v celém rozsahu
Funkce systému
Požadované funkce
- Zobrazení všech parametrů v reálném čase
- Funkce alarmu a vypnutí s časovým zpožděním
- Potvrzení a reset alarmu
- Bode a grafy oběžné dráhy
- Záznam události
- Diagnostické softwarové nástroje
Záznam dat
- Nepřetržité sledování trendů všech parametrů
- Zachycení přechodových jevů při spouštění/vypínání
- Data alarmových událostí
- Historická archivace
Požadavky na testování
Zkouška převzetí ve výrobě (FAT)
- Kompletní systém otestován před odesláním
- Všechny funkce ověřeny
- Kalibrace potvrzena
- Poskytnutá dokumentace
Přejímací zkouška na pracovišti (SAT)
- Po instalaci kompletní funkční test
- Ověřte všechny kanály senzorů
- Testovací funkce alarmu a vypnutí
- Ověření podle specifikací
Pravidelné testování
- Čtvrtletní nebo roční funkční testy
- Ověřte funkčnost vypínacích obvodů
- Kontroly kalibrace senzorů
- Požadavky na dokumentaci
Nedávné revize
5. vydání (2014)
- Modernizováno pro digitální systémy
- Zvýšené požadavky na kybernetickou bezpečnost
- Aktualizované specifikace senzorů
- Vylepšené testovací postupy
- Aktuální verze je široce implementována
Související normy
- API 617: Axiální a odstředivé kompresory
- API 610: Odstředivá čerpadla
- API 684: Analýza dynamiky rotoru
- Norma ISO 7919: Mezní hodnoty vibrací hřídele
- Norma ISO 10816: Mezní hodnoty vibrací ložiskového tělesa
API 670 je základní normou pro systémy ochrany strojů v ropném, chemickém a energetickém průmyslu. Díky specifikaci konfigurací senzorů, redundance, úrovní alarmů/vypnutí a požadavků na testování zajišťuje API 670 konzistentní a spolehlivou implementaci ochrany v zařízeních po celém světě a zabraňuje katastrofickým poruchám turbosoustrojí prostřednictvím osvědčeného monitorování a automatického vypínání.