ทำความเข้าใจมาตรฐาน API 670
เอพีไอ 670 (American Petroleum Institute Standard 670: “ระบบการป้องกันเครื่องจักร”) เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมที่ยอมรับทั่วโลก ซึ่งระบุข้อกำหนดขั้นต่ำสำหรับระบบการตรวจสอบการสั่นสะเทือน อุณหภูมิ และตำแหน่งที่ให้การเตือนอัตโนมัติและการป้องกันการปิดลงสำหรับเครื่องจักรหมุนวิกฤต ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม เคมี และการผลิตไฟฟ้า มันกำหนดประเภทและจำนวนตัวตรวจจับ จุดกำหนดการเตือนและการกระตุ้น ข้อกำหนดการซ้ำซ้อน ขั้นตอนการทดสอบ และเกณฑ์การออกแบบระบบ — ทั้งหมดมีจุดมุ่งหมายเพื่อ การป้องกันเครื่องจักร ป้องกันความล้มเหลวหายนะ เมื่อคำแนะนำทั่วไปเช่น ISO 20816 บอกคุณถึงวิธีการ evaluate ความรุนแรงของการสั่นสะเทือน API 670 บอกคุณวิธีสร้างระบบที่ติดตั้งอย่างถาวรซึ่ง watches เครื่องจักร และปิดมันลงก่อนที่มันจะทำลายตัวเองลง
การปฏิบัติตามมาตรฐาน API 670 ถูกบังคับใช้สำหรับเครื่องจักรแบบเทอร์โบจำนวนมาก (มากกว่า 10,000 HP โดยประมาณ) ในงานไฮโดรคาร์บอน และยอมรับอย่างแพร่หลายเป็นแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดเกินไปจากอุตสาหกรรมปิโตรเลียม มันเป็นตัวแทนของแนวทางฉันทามติในการป้องกัน เครื่องจักรสำคัญโดยชั่งน้ำหนักความปลอดภัยและความเชื่อถือได้กับการใช้งานที่ปฏิบัติได้
1. ขอบเขตและการบังคับใช้
มาตรฐานนี้กำหนดเป้าหมายไปยังเครื่องจักรที่มีความล้มเหลวโดยไม่ได้วางแผนจะเป็นอันตรายที่สุดหรือมีราคาแพงที่สุด — โดยทั่วไปเป็นอุปกรณ์ที่มีความเร็วสูง เรือบรรทุกเดียว ขนาดใหญ่ โดยไม่มีชิ้นส่วนสำรติดตั้ง
อุปกรณ์ที่ครอบคลุม
- กังหันไอน้ำและก๊าซ
- คอมเพรสเซอร์แบบแรงเหวี่ยงและแนวแกน
- ปั๊มหอยโข่งในบริการที่สำคัญ
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและมอเตอร์ที่มากกว่า ~10,000 HP
- เครื่องขยายและเครื่องเป่าลม
- โดยทั่วไป เครื่องจักรแบบกระปโตรจำเป็นสำหรับปิโตรเลียมและพลังงาน
เมื่อจำเป็น
- อุปกรณ์ที่มากกว่า ~10,000 HP — โดยทั่วไปถูกบังคับใช้
- บริการที่วิกฤต (ไม่มีระบบสำรอง ผลกระทบจากความล้มเหลวสูง)
- ข้อกำหนดตามสัญญาระหว่างผู้ซื้อและผู้ขายจำหน่าย
- มาตรฐานวิศวกรรมขององค์กร
- มักใช้โดยสมัครใจในฐานะแนวปฏิบัติที่ยอมรับ
2. ข้อกำหนดหลัก
API 670 กำหนด อะไร to measure, how many เซ็นเซอร์ที่ใช้ และระดับแนวทางที่ระบบควรทำหน้าที่ การวัดหลักคือ การสั่นสะเทือนในแนวรัศมี ตำแหน่งตามแนวแกน การอ้างอิงเฟส และอุณหภูมิลูกปืน
การตรวจสอบการสั่นสะเทือนแบบเรเดียล
- เซ็นเซอร์: เอ็กซ์วาย โพรบวัดระยะใกล้ คู่ที่แต่ละลูกปืน (โปรบขั้นต่ำสี่ตัวต่อเครื่องจักร สองตัวต่อลูกปืน)
- การวัด: เพลา การเคลื่อนย้าย สัมพัทธ์กับลูกปืน — โปรบแบบไม่สัมผัสแบบกระแสน้ำวนคอยเฝ้าดูเพลาเอง ไม่ใช่หมวดอ้อม
- เตือน: โดยทั่วไป 10–15 mils (250–380 µm) จากจุดสูงสุดถึงจุดสูงสุด.
- การเดินทาง: โดยทั่วไป 25 mils (635 µm) peak-to-peak
- Response time: น้อยกว่า 1 วินาทีจากการตรวจพบการเดินหมวดจนถึงการเริ่มปิดเครื่อง
การตรวจสอบตำแหน่งแกน
- เซ็นเซอร์: โปรบแทนที่สองตัวตามแนวแกน (ซ้ำซ้อน)
- วัตถุประสงค์: monitor รองรับแรงขับดัน สภาวะและตำแหน่งเพลารับในแนวแกน
- สัญญาณเตือนภัย/การเดินทาง: ตั้งค่าตามช่องว่างตามแนวแกนที่มีอยู่
การอ้างอิงเฟส (คีย์เฟเซอร์)
- เซ็นเซอร์: two คีย์เฟสเซอร์ โปรบ (ซ้ำซ้อน)
- วัตถุประสงค์: การหมดเวลาครั้งเดียวต่อรอบสำหรับ เฟส และการวัดความเร็ว
- ความต้องการ: บังคับใช้สำหรับการวิเคราะห์เพลาที่สมบูรณ์ — โดยไม่มีความเร็วนี้ ไม่สามารถสร้างแผนภาพเช่น Bode, polar และ orbit ได้
อุณหภูมิแบริ่ง
- เซ็นเซอร์: RTD สองตัวต่อลูกปืน (ซ้ำซ้อน)
- เตือน: โดยทั่วไป 95–105 °C
- การเดินทาง: โดยทั่วไป 110–120 °C
3. ความซ้ำซ้อนและการลงคะแนน
ระบบการป้องกันมีประโยชน์เฉพาะเมื่อมันตัดการไฟฟ้าสำหรับข้อขัดข้องที่แท้จริงและคงเงียบสำหรับข้อขัดข้องที่เท็จ API 670 บรรลุความสมดุลนี้ผ่านเซ็นเซอร์ที่ซ้ำซ้อนซึ่งให้ข้อมูลให้กับลอจิกการลงคะแนน
ความซ้ำซ้อนของเซ็นเซอร์
- ส่วนประกอบสำคัญแต่ละส่วนต้องมีเซ็นเซอร์อย่างน้อยสองตัว
- ป้องกันการหลายจุดของเซ็นเซอร์เดียวจากการปิดใช้งานการป้องกัน
- ทำให้สามารถลงคะแนนลอจิกเพื่อแยกแยะเหตุการณ์ที่แท้จริงจากข้อขัดข้องของเซ็นเซอร์
ตรรกะการลงคะแนนเสียง
- 2 ใน 2 (และ): เซ็นเซอร์ทั้งสองต้องตกลงกันก่อนจะออกคำสั่งให้ตัดการไฟฟ้า
- 2 ใน 3: เซ็นเซอร์สองตัวใด ๆ จากสามตัวเรียกร้องให้มีการดำเนินการ — การจัดเรียงที่นิยมสำหรับเครื่องจักรวิกฤตที่สุด
- วัตถุประสงค์: สมดุลการป้องกันการตัดการไฟฟ้าโดยไม่จำเป็นกับความต้องการการป้องกันความล้มเหลวที่เชื่อถือได้
การตรวจสอบความซ้ำซ้อน
- ชั้นวางจออพยพแบบคู่ระบุไว้บ่อยครั้ง
- แหล่งจ่ายไฟอิสระสำหรับแต่ละช่อง
- การออกแบบที่ปลอดภัยตลอดทั้งห่วงโซ่
4. คุณสมบัติของระบบและการทดสอบ
ฟังก์ชั่นที่จำเป็น
- การแสดงผลแบบเรียลไทม์ของพารามิเตอร์ที่ตรวจสอบทั้งหมด
- ฟังก์ชันเตือนและตัดการไฟฟ้าที่มีการหน่วงเวลาที่สามารถกำหนดค่าได้
- การรับทราบและการรีเซ็ตการเตือน
- โบเด and วงโคจร แผนภูมิสำหรับการวินิจฉัย
- การบันทึกเหตุการณ์และการเก็บถาวรย้อนหลัง
- เครื่องมือซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการวินิจฉัย
การบันทึกข้อมูล
- การติดตามแนวโน้มของพารามิเตอร์ทั้งหมดอย่างต่อเนื่อง
- การบันทึกชั่วขณะในการเริ่มต้นและหยุดการทำงาน ซึ่งปัญหาหลายอย่างปรากฏตัวครั้งแรก
- ภาพหน้าจอข้อมูลการเตือนสัญญาณ
- การจัดเก็บข้อมูลประวัติศาสตร์ระยะยาว
การทดสอบการยอมรับและการทดสอบเป็นระยะ
API 670 ระบุโปรแกรมการทดสอบที่มีโครงสร้างเพื่อให้การป้องกันได้รับการพิสูจน์ก่อนการเปิดตัวและยังคงได้รับการพิสูจน์ตลอดอายุการใช้งาน
- การทดสอบการยอมรับที่โรงงาน (FAT): ระบบที่สมบูรณ์ได้รับการทดสอบก่อนการจัดส่ง — ตรวจสอบฟังก์ชันทั้งหมด ยืนยันการสอบเทียม และจัดเตรียมเอกสาร
- การทดสอบการยอมรับในสถานที่ (SAT): หลังจากการติดตั้ง การทดสอบทำงานแบบเต็มรูปแบบจะตรวจสอบช่องสัญญาณเซ็นเซอร์ทั้งหมด ออกแบบฟังก์ชันเตือนสัญญาณและการส่งสัญญาณ และตรวจสอบระบบตามข้อกำหนด
- การทดสอบเป็นระยะ: การทดสอบทำงานรายไตรมาสหรือรายปีเพื่อยืนยันว่าวงจรการส่งสัญญาณยังคงทำงาน ตรวจสอบการสอบเทียมเซ็นเซอร์อีกครั้ง และเก็บเอกสารให้เป็นปัจจุบัน
5. การแก้ไข มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง และการปรับสมดุลแบบภาคสนาม
ที่ พิมพ์ครั้งที่ 5 (2014) ทำให้มาตรฐานสำหรับระบบดิจิทัลได้รับการทันสมัย เพิ่มข้อกำหนดความปลอดภัยไซเบอร์ ปรับปรุงข้อกำหนดเซ็นเซอร์ และปรับปรุงขั้นตอนการทดสอบ นี่คือเวอร์ชันที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในปัจจุบัน API 670 ยังอยู่ในครอบครัวของเอกสารที่เกี่ยวข้อง
- API 617: คอมเพรสเซอร์ตามแนวแกนและแรงเหวี่ยง
- API 610: ปั๊มแรงเหวี่ยง
- เอพีไอ 684: การวิเคราะห์พลวัตของโรเตอร์
- ไอโอเอส 7919: ขีดจำกัดการสั่นสะเทือนของเพลา (ตัวแปรสัมพัทธ์ของเพลาสำหรับการวัดที่อยู่ในตัวเรือน)
- ISO 20816: ขีดจำกัดการสั่นสะเทือนของตัวเรือนจุดรองรับ (เดิมเรียกว่า ISO 10816)
มีความสำคัญที่จะชัดเจนเกี่ยวกับสิ่งที่ API 670 ทำ ไม่ ทำหน้าที่: ป้องกันเครื่องจักร แต่ไม่สามารถแก้ไขได้ เมื่อระบบถาวรตรวจพบจังหวะสูงขึ้น 1× จาก ความไม่สมดุลวิธีแก้ไขคือการแบ่งสมดุล มักทำบนไซต์ เครื่องวิเคราะห์สองช่องทางแบบพกพา เช่น บาลานเซ็ต-1A เสริมการติดตั้ง API 670 ในช่องว่างนี้พอดี — วัดแอมพลิจูด 1× และเฟส ในตลับลูกปืนของเครื่อง คำนวณน้ำหนักแก้ไข และตรวจสอบ ความไม่สมดุลที่เหลืออยู่ หลังจากการซ่อมแซม โดยไม่รบกวนเพราะฟื้นตัวของการจัดตำแหน่งเสนอ
โดยสรุป API 670 เป็นมาตรฐานหลักสำหรับระบบป้องกันเครื่องจักรในอุตสาหกรรมน้ำมัน เคมีการ และพลังงาน ด้วยการกำหนดการกำหนดค่าเซนเซอร์ ความซ้ำซ้อน ระดับเตือนและการทริป และการทดสอบ เพื่อให้มั่นใจถึงการป้องกันที่สม่ำเสมอและเชื่อถือได้ทั่วสิ่งอำนวยความสะดวกทั่วโลก ป้องกันความล้มเหลวของเทอร์โบเครื่องจักรที่ร้ายแรง ด้วยการตรวจสอบที่พิสูจน์แล้วและการปิดโดยอัตโนมัติ
