了解 API 670 标准
API 670 （美国石油学会标准 670：“Machinery Protection Systems”）是全球公认的行业标准，规定了为石油、化工和发电行业关键旋转机械提供自动报警和停机保护的振动、温度和位置监测系统的最低要求。它定义了传感器类型和数量、报警与跳闸功能、冗余要求、测试程序以及系统设计准则——所有这些都旨在实现可靠的 机械防护 防止灾难性故障。一般指导，如 ISO 20816 告诉您如何 评估 API 670 告诉您如何建立永久安装的系统，以达到以下目的 监测 在机器自毁之前将其跳闸。
API 670 通常由采购方为烃类工况下的关键透平机械指定——其适用性由采购方、机器关键性和项目规范决定，而不是由任何通用功率阈值决定——并且远远超出石油行业，被广泛采用为最佳实践。它代表了保护以下设备的共识性方法： 关键机械，权衡安全性和可靠性与实际实施之间的关系。
1.范围和适用性
该标准针对的是意外故障最危险或最昂贵的机器——通常是没有安装备用设备的大型、高速、单列车设备。
承保设备
- 蒸汽轮机和燃气轮机
- 离心式和轴流式压缩机
- 关键服务中的离心泵
- 关键工况下的大型发电机和电动机
- 膨胀机和鼓风机
- 一般来说，石油和电力行业的关键涡轮机械
需要时
- 凡是采购方或项目规范引用该标准的场合——通常是大型、无备用且后果严重的机组列
- 关键服务（无备份，故障后果严重）
- 采购商和供应商之间的合同要求
- 企业工程标准
- 通常作为公认的最佳做法自愿采用
2.主要要求
API 670 规定 什么 来测量、, 多少 应使用哪些传感器，以及报警和跳闸功能必须如何动作。实际设定值并非由该标准固定——而是由采购方和 OEM 根据机器设计、轴承间隙和转子动力学行为为每台机器确定。主要监测量包括径向振动、轴向位置、相位参考和轴承温度。
径向振动监测
- 传感器： XY 接近探头 每个轴承上都有一对探头（每台机器至少四个探头，每个轴承两个）。
- 测量： 轴 位移 相对于轴承——非接触式涡流探头观察的是轴本身，而不是轴承座。
- 报警/跳闸： setpoints in 峰峰值 位移是机器专属的——由采购方和 OEM 根据轴承间隙和转子动力学分析定义，而不是由标准规定为通用数值。
- 响应时间： 从检测到跳闸到启动关机时间不超过 1 秒。
轴向位置监测
- 传感器： 两个轴向位移探头（冗余）。
- 目的： 监控器 推力轴承 状态和转子轴向位置。
- 报警/跳闸： 根据可用轴向间隙设置。
相位参考（键相器）
轴承温度
- 传感器： 每个轴承有两个 RTD（冗余）。
- 警报： 一般为 95-105 °C。
- 跳车： 一般为 110-120 °C。
3.冗余和表决
保护系统只有在真正的故障发生时跳闸，而在错误的故障发生时保持安静时才会发挥作用。API 670 通过为表决逻辑提供冗余传感器来实现这种平衡。
传感器冗余
- 每个关键参数至少有两个传感器。.
- 防止单点传感器故障导致保护失效。
- 使表决逻辑能够区分真实事件和传感器故障。
投票逻辑
- 2 比 2（AND）： 两个传感器都必须同意，才能出车。.
- 三选二： 三个传感器中的任意两个都会触发动作，这是最关键机器的首选配置。
- 目的： 既要防止误跳闸，又要提供可靠的故障保护。
监控冗余
- 有时会指定双显示器机架。
- 每个通道都有独立电源。
- 贯穿整个链条的故障安全设计。
4.系统功能和测试
所需功能
数据记录
- 所有参数的连续趋势。
- 捕捉启动和关机瞬态，许多问题都是在这一过程中暴露出来的。
- 警报事件数据快照。
- 长期历史存档。
验收和定期测试
API 670 规定了结构化的测试程序，以便在试运行前验证保护功能，并在整个寿命期间保持验证功能：
- 工厂验收测试 (FAT)： 在发货前对整个系统进行测试——验证所有功能，确认校准，提供文件。
- 现场验收测试 (SAT)： 安装完成后，全面功能测试将验证每个传感器通道，执行警报和跳闸功能，并根据其规格验证系统。
- 定期测试： 每季度或每年进行一次功能测试，以确认跳闸电路仍在运行，重新检查传感器校准情况，并保持文件最新。
5.修订、相关标准和实地平衡
"(《世界人权宣言》) 第五版（2014） API 670 更新了数字系统标准，增加了网络安全要求，更新了传感器规格，并改进了测试程序；它是目前实施最广泛的版本。API 670 也属于相关文件系列：
- API 617： 轴流式和离心式压缩机。.
- API 610： 离心泵。.
- API 684: 转子动力学分析。
- ISO 7919: 轴振动极限（与外壳测量相对应的轴振动限值）。
- ISO 20816: 轴承座振动限值（原 ISO 10816）。
值得明确的是 API 670 的作用 不是 它能保护机器，但不能修复机器。当永久系统检测到轴承 不平衡，但修复仍是一项平衡工作，通常在现场进行。便携式双通道分析仪，如 Balanset-1A 正是在这个环节上对 API 670 系统起到补充作用——测量机器自身轴承的 1 倍振幅和相位，计算校正配重，并验证 残余不平衡量 维修后，不影响固定的保护探头。
总之，API 670 是石油、化工和电力行业机械保护系统的基石标准。通过规定传感器配置、冗余、报警和跳闸功能以及测试要求，它确保全球各设施获得一致而可靠的保护，并通过成熟的监测和自动停机机制防止透平机械发生灾难性故障。
