了解 API 670 标准
API 670 (美国石油学会标准 670:“机械保护系统”)是全球公认的行业标准,规定了振动、温度和位置监控系统的最低要求,为石油、化工和发电行业的关键旋转机械提供自动报警和停机保护。该标准规定了传感器类型和数量、报警和跳闸设定点、冗余要求、测试程序和系统设计标准--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 腕表 在机器自毁之前将其跳闸。.
API 670 是大多数大型透平机械(大约 10,000 马力以上)在碳氢化合物服务中必须遵守的标准,并作为最佳实践被广泛采用,远远超出了石油工业的范围。它代表了保护以下设备的一致方法 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
- ~10,000 马力以上的发电机和电动机
- 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
- 超过 ~10,000 HP 的设备 - 通常为强制设备
- 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 要使用的传感器,以及系统应采取行动的指示水平。标题测量包括径向振动、轴向位置、相位基准和轴承温度。.
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 非接触式涡流探头观察的是轴本身,而不是轴承座。.
- 警报: 通常为 10-15 密耳(250-380 微米) 峰峰值.
- 旅行: 峰峰值一般为 25 密耳(635 微米)。.
- 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。.
- 旅行: 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。.
- 三分之二: 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极限)。.
- 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,但不能纠正机器。当永久系统标记出一个从 不平衡, 但是,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 平衡仪-1a 正是在这种情况下,API 670 安装程序得到了补充 - 测量机器自身轴承的 1 倍振幅和相位,计算校正砝码,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、报警和跳闸级别以及测试,该标准可确保为世界各地的设施提供一致、可靠的保护,并通过可靠的监控和自动停机防止发生灾难性的透平机械故障。.