Comprensione dello standard API 670
Definizione: Che cos'è l'API 670?
API 670 (American Petroleum Institute Standard 670: "Machinery Protection Systems") è lo standard industriale riconosciuto a livello mondiale che specifica i requisiti minimi per i sistemi di monitoraggio di vibrazioni, temperatura e posizione che forniscono protezione automatica tramite allarme e spegnimento per macchinari rotanti critici nei settori petrolifero, chimico e della produzione di energia. L'API 670 definisce tipologie e quantità di sensori, setpoint di allarme/intervento, requisiti di ridondanza, procedure di collaudo e criteri di progettazione del sistema per garantire una protezione affidabile dei macchinari contro guasti catastrofici.
La conformità alla norma API 670 è obbligatoria per la maggior parte delle grandi turbomacchine (> 10.000 CV) impiegate nel settore degli idrocarburi ed è ampiamente adottata come best practice anche al di fuori dell'industria petrolifera. Rappresenta lo standard industriale di consenso per protezione dei macchinari, bilanciando sicurezza e affidabilità con l'implementazione pratica.
Ambito e applicabilità
Attrezzatura coperta
- Turbine a vapore e a gas
- Compressori centrifughi e assiali
- Pompe centrifughe in servizio critico
- Generatori e motori > 10.000 CV
- Espansori e soffiatori
- In generale: turbomacchine critiche nel settore petrolifero e energetico
Quando richiesto
- Attrezzatura > 10.000 HP in genere obbligatoria
- Servizio critico (nessun backup, conseguenze elevate)
- Requisiti contrattuali
- Standard aziendali
- Spesso applicato volontariamente come buona pratica
Requisiti chiave
Monitoraggio delle vibrazioni radiali
- Sensori: XY sonda di prossimità coppie su ogni cuscinetto (minimo 4 sonde per cuscinetto)
- Misurazione: Spostamento dell'albero rispetto al cuscinetto
- Allarme: Tipicamente 10-15 mils (250-380 µm) da picco a picco
- Viaggio: Tipicamente 25 mils (635 µm) picco-picco
- Tempo di risposta: < 1 secondo dal viaggio all'avvio dello spegnimento
Monitoraggio della posizione assiale
- Sensori: 2 sonde di spostamento assiale (ridondanti)
- Scopo: Condizione del cuscinetto reggispinta, posizione del rotore assiale
- Allarme/scatto: Impostare in base al gioco assiale disponibile
Riferimento di fase (Keyphasor)
- Sensori: 2 fasore chiave sonde (ridondanti)
- Scopo: Temporizzazione una volta per rivoluzione per fase e velocità
- Requisito: Obbligatorio per l'analisi completa del rotore
Temperatura del cuscinetto
- Sensori: 2 RTD per cuscinetto (ridondanti)
- Allarme: Tipicamente 95-105°C
- Viaggio: Tipicamente 110-120°C
Ridondanza e voto
Ridondanza del sensore
- Minimo 2 sensori per ogni parametro critico
- Previene il guasto del sensore in un singolo punto
- Abilita la logica di voto
Logica di voto
- 2 su 2 (E): Entrambi i sensori devono essere d'accordo per scattare
- 2 su 3: Due dei tre sensori attivano l'azione (preferito per situazioni critiche)
- Scopo: Prevenzione degli spostamenti indesiderati con protezione dai guasti
Monitorare la ridondanza
- A volte sono specificati rack per doppio monitor
- Alimentatori indipendenti
- Design a prova di errore in tutto
Caratteristiche del sistema
Funzioni richieste
- Visualizzazione in tempo reale di tutti i parametri
- Funzioni di allarme e di sgancio con ritardi temporali
- Riconoscimento e ripristino dell'allarme
- Bode e grafici orbitali
- Registrazione degli eventi
- Strumenti software diagnostici
Registrazione dei dati
- Andamento continuo di tutti i parametri
- Cattura transitoria di avvio/arresto
- Dati dell'evento di allarme
- Archiviazione storica
Requisiti di prova
Test di accettazione in fabbrica (FAT)
- Sistema completo testato prima della spedizione
- Tutte le funzioni verificate
- Calibrazione confermata
- Documentazione fornita
Test di accettazione del sito (SAT)
- Dopo l'installazione, test funzionale completo
- Verificare tutti i canali dei sensori
- Funzioni di allarme e di sgancio di prova
- Convalidare rispetto alle specifiche
Test periodici
- Test funzionali trimestrali o annuali
- Verificare il funzionamento dei circuiti di sgancio
- Controlli di calibrazione del sensore
- Requisiti di documentazione
Revisioni recenti
5a edizione (2014)
- Modernizzato per i sistemi digitali
- Requisiti di sicurezza informatica avanzati
- Specifiche del sensore aggiornate
- Procedure di test migliorate
- Versione corrente ampiamente implementata
Standard correlati
- API 617: Compressori assiali e centrifughi
- API 610: pompe centrifughe
- API 684: Analisi della dinamica del rotore
- ISO 7919: Limiti di vibrazione dell'albero
- ISO 10816: Limiti di vibrazione dell'alloggiamento del cuscinetto
L'API 670 è lo standard fondamentale per i sistemi di protezione dei macchinari nei settori petrolifero, chimico ed energetico. Specificando configurazioni dei sensori, ridondanza, livelli di allarme/intervento e requisiti di collaudo, l'API 670 garantisce un'implementazione di protezione coerente e affidabile in tutti gli impianti di tutto il mondo, prevenendo guasti catastrofici alle turbomacchine attraverso comprovate capacità di monitoraggio e spegnimento automatico.