Στο πολύπλοκο δίκτυο των διυλιστηρίων πετρελαίου, αμέτρητοι αγωγοί συνδέουν διάφορα εξαρτήματα σαν φλέβες, με τις φυγόκεντρες αντλίες να λειτουργούν ως η καρδιά που κυκλοφορεί συνεχώς υγρά σε όλο το σύστημα. Η επιλογή της κατάλληλης φυγόκεντρης αντλίας είναι ζωτικής σημασίας για την εξασφάλιση της ασφάλειας της παραγωγής και της λειτουργικής απόδοσης. Το πρότυπο API 610, αναγνωρισμένο ως το χρυσό πρότυπο για το σχεδιασμό φυγόκεντρων αντλιών στη βιομηχανία πετρελαίου, παρέχει λεπτομερή ταξινόμηση των τύπων αντλιών. Αυτό το άρθρο προσφέρει μια εις βάθος ανάλυση των τριών κύριων κατηγοριών φυγόκεντρων αντλιών που ορίζονται από το API 610: Σχεδιασμοί Overhung (OH), Between Bearing (BB) και Vertically Suspended (VS), βοηθώντας τους επαγγελματίες να λάβουν τεκμηριωμένες αποφάσεις για πρακτικές εφαρμογές.

Το API 610 είναι ένα πρότυπο που δημοσιεύεται από το American Petroleum Institute για φυγόκεντρες αντλίες που χρησιμοποιούνται στις βιομηχανίες πετρελαίου, βαρέων χημικών και φυσικού αερίου. Το πρότυπο καλύπτει όλες τις πτυχές του σχεδιασμού, των υλικών, της κατασκευής, των δοκιμών και της εγκατάστασης των αντλιών, με στόχο την εξασφάλιση αξιοπιστίας, ασφάλειας και απόδοσης. Βάσει των δομικών χαρακτηριστικών, το API 610 ταξινομεί τις φυγόκεντρες αντλίες σε τρεις κύριες κατηγορίες: Overhung (OH), Between Bearing (BB) και Vertically Suspended (VS).

Οι φυγόκεντρες αντλίες Overhung διαθέτουν μια πτερωτή τοποθετημένη στη μία άκρη του άξονα, με την άλλη άκρη να υποστηρίζεται από ρουλεμάν. Αυτός ο συμπαγής σχεδιασμός διευκολύνει τη συντήρηση και είναι κατάλληλος για εφαρμογές μέσης έως χαμηλής ροής και μανομετρικού ύψους. Το API 610 χωρίζει περαιτέρω τις αντλίες overhung σε έξι υποτύπους (OH1 έως OH6) με βάση συγκεκριμένες δομικές λεπτομέρειες.

Οι αντλίες OH1 είναι μονοβάθμιες overhung σχεδιάσεις με στήριξη τοποθετημένη στα πόδια και οριζόντια εγκατάσταση. Συνδέονται με κινητήρες μέσω εύκαμπτων ζευγών, με το περίβλημα της αντλίας συνήθως κεντραρισμένο στην πλάκα βάσης για εύκολη εγκατάσταση και συντήρηση. Αυτές οι αντλίες προσφέρουν απλή κατασκευή και χαμηλότερο κόστος, καθιστώντας τις κατάλληλες για γενικές εφαρμογές μεταφοράς υγρών.

Η κύρια διάκριση των αντλιών OH2 έγκειται στον σχεδιασμό στήριξης κατά μήκος της κεντρικής γραμμής, όπου το περίβλημα υποστηρίζεται από βραχίονες κατά μήκος της κεντρικής γραμμής και όχι μέσω ποδιών. Αυτή η διαμόρφωση ελαχιστοποιεί την επίδραση της θερμικής διαστολής, ενισχύοντας τη λειτουργική σταθερότητα για συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας ή διακύμανσης της θερμοκρασίας. Οι αντλίες OH2 χρησιμοποιούν συνήθως ένα μόνο περίβλημα ρουλεμάν που απορροφά αξονικές δυνάμεις και διατηρεί τη σωστή τοποθέτηση της πτερωτής κατά τη λειτουργία.

Οι αντλίες OH3 είναι μονοβάθμιες, άμεσης σύζευξης, εν σειρά σχεδιάσεις με overhung πτερωτές και ανεξάρτητες στηρίξεις ρουλεμάν. Ο κινητήρας τοποθετείται απευθείας στην αντλία για συμπαγή εγκατάσταση, ενώ το ξεχωριστό περίβλημα ρουλεμάν απορροφά τα λειτουργικά φορτία. Αυτή η διαμόρφωση αποδεικνύεται ιδιαίτερα χρήσιμη σε εφαρμογές με περιορισμένο χώρο.

Οι αντλίες OH4 μοιράζονται την ίδια κατασκευή με τα μοντέλα OH3, διαφέροντας μόνο στη χρήση άκαμπτων ζευγών αντί για εύκαμπτα ζεύγη. Ενώ τα άκαμπτα ζεύγη μεταδίδουν μεγαλύτερη ροπή, απαιτούν υψηλότερη ακρίβεια εγκατάστασης.

Οι αντλίες OH5 διαθέτουν σχεδιασμούς στενής σύζευξης με πτερωτές τοποθετημένες απευθείας στους άξονες του κινητήρα. Αυτές οι κάθετες, εν σειρά, μονοβάθμιες αντλίες προσφέρουν εξαιρετικά συμπαγή κατασκευή και απλοποιημένη συντήρηση, καθιστώντας τις ευρέως εφαρμόσιμες σε διάφορες βιομηχανίες.

Οι αντλίες OH6 αντιπροσωπεύουν σχεδιασμούς υψηλής ταχύτητας που ενσωματώνουν κιβώτια ταχυτήτων αύξησης ταχύτητας. Η πτερωτή τοποθετείται απευθείας στον άξονα του γραναζιού, ο οποίος συνδέεται με τον κινητήρα μέσω εύκαμπτων ζευγών. Διαθέσιμες τόσο σε κάθετες όσο και σε οριζόντιες διαμορφώσεις, αυτές οι αντλίες διαπρέπουν σε εφαρμογές υψηλού μανομετρικού ύψους, χαμηλής ροής.

Οι φυγόκεντρες αντλίες Between bearing τοποθετούν τις πτερωτές μεταξύ δύο ρουλεμάν που υποστηρίζονται από το περίβλημα της αντλίας. Αυτή η διάταξη παρέχει ανώτερη στήριξη άξονα, μειώνει την εκτροπή και ενισχύει τη λειτουργική σταθερότητα για εφαρμογές υψηλής ροής, υψηλού μανομετρικού ύψους. Το API 610 κατηγοριοποιεί τις αντλίες BB σε πέντε τύπους (BB1 έως BB5) με βάση την κατασκευή του περιβλήματος.

Οι αντλίες BB1 διαθέτουν οριζόντια διαιρεμένα περιβλήματα για μονοβάθμιες ή διβάθμιες οριζόντιες εγκαταστάσεις. Αυτός ο σχεδιασμός διευκολύνει την γρήγορη αποσυναρμολόγηση και συντήρηση, επιτρέποντας την ταχεία αντικατάσταση εσωτερικών εξαρτημάτων. Οι αντλίες BB1 εξυπηρετούν καλά σε γενικές εφαρμογές μεταφοράς υγρών.

Οι αντλίες BB2 διαφέρουν από τα μοντέλα BB1 κυρίως στην κατασκευή του ακτινικά διαιρεμένου περιβλήματος. Αυτός ο σχεδιασμός αντέχει σε υψηλότερες πιέσεις, καθιστώντας τον κατάλληλο για απαιτητικές εφαρμογές.

Οι αντλίες BB3 αντιπροσωπεύουν πολυβάθμιες οριζόντιες σχεδιάσεις με οριζόντια διαιρεμένα περιβλήματα, που συνήθως συνδέονται με κινητήρες μέσω εύκαμπτων ζευγών. Αυτές οι αντλίες αποδίδουν εξαιρετικά σε εφαρμογές υψηλού μανομετρικού ύψους.

Οι αντλίες BB4 χρησιμοποιούν πολυβάθμια, τμηματική κατασκευή όπου κάθε στάδιο σχηματίζει έναν δακτύλιο που συνδέεται με ράβδους σύνδεσης. Γνωστές και ως αντλίες τμημάτων δακτυλίου, κάθε ακτινικά διαιρεμένο στάδιο τοποθετείται σε έναν άξονα που υποστηρίζεται από ρουλεμάν και στις δύο άκρες.

Οι αντλίες BB5 διαθέτουν βαρελοειδή εξωτερικά περιβλήματα σχεδιασμένα για λειτουργία υψηλής πίεσης. Αυτές οι πολυβάθμιες σχεδιάσεις ενσωματώνουν διπλό περίβλημα, ακτινικά διαιρεμένη κατασκευή και εύκαμπτα ζεύγη.

Οι φυγόκεντρες αντλίες Vertically suspended βυθίζουν τα περιβλήματά τους σε υγρό ενώ αναστέλλονται από μια πλάκα στήριξης μέσω στηλών. Αυτή η διαμόρφωση ελαχιστοποιεί τον κίνδυνο σπηλαίωσης, καθιστώντας την ιδανική για εφαρμογές χαμηλού επιπέδου υγρού ή αυτο-αναρρόφησης. Το API 610 ταξινομεί τις αντλίες VS σε επτά τύπους (VS1 έως VS7) με βάση τις δομικές παραλλαγές.

Οι αντλίες VS1 διαθέτουν μονοπεριβληματικές κάθετες αναρτημένες σχεδιάσεις, που χρησιμεύουν ως αντλίες υγρού λάκκου ή διαχύτη. Η στήλη λειτουργεί ως αγωγός εκκένωσης.

Οι αντλίες VS2 χρησιμοποιούν σχεδιασμούς περιβλήματος σπειροειδούς, διατηρώντας παράλληλα άλλα χαρακτηριστικά παρόμοια με τα μοντέλα VS1.

Οι αντλίες VS3 αντιπροσωπεύουν αξονικής ροής, μονοπεριβληματικές κάθετες αναρτημένες σχεδιάσεις όπου η στήλη της αντλίας χρησιμεύει ως αγωγός εκκένωσης.

Οι σχεδιασμοί VS4 ενσωματώνουν ξεχωριστές στήλες εκκένωσης με περιβλήματα σπειροειδούς. Ο κάθετα αναρτημένος άξονας μπορεί να περιλαμβάνει ενδιάμεση στήριξη ρουλεμάν.

Οι αντλίες VS5 διαθέτουν επίσης ξεχωριστές στήλες εκκένωσης, αλλά διαφέρουν εξαλείφοντας τα ενδιάμεσα ρουλεμάν. Ο άξονας της αντλίας παραμένει overhung, υποστηριζόμενος αποκλειστικά από τα επάνω ρουλεμάν.

Οι αντλίες VS6 ενσωματώνουν κατασκευή διπλού περιβλήματος, κερδίζοντας το παρατσούκλι "αντλίες δοχείου". Αυτές οι κάθετες αναρτημένες σχεδιάσεις εκκενώνουν μέσω στηλών αντλίας. Η υπόγεια εγκατάσταση μερικές φορές ενισχύει τη διαθεσιμότητα NPSH (Net Positive Suction Head).

Οι αντλίες VS7 ολοκληρώνουν την ταξινόμηση API 610 με σχεδιασμούς περιβλήματος σπειροειδούς παρόμοιους με τα μοντέλα VS6, διατηρώντας παράλληλα άλλα συγκρίσιμα χαρακτηριστικά.

Το πρότυπο API 610 παρέχει ολοκληρωμένη ταξινόμηση φυγόκεντρων αντλιών, με κάθε τύπο να προσφέρει διακριτά πλεονεκτήματα για συγκεκριμένες εφαρμογές. Η σωστή επιλογή αντλίας απαιτεί προσεκτική εξέταση της παροχής, του μανομετρικού ύψους, των χαρακτηριστικών του υγρού και του περιβάλλοντος λειτουργίας σύμφωνα με τις οδηγίες API 610. Αυτό εξασφαλίζει αξιόπιστη λειτουργία, βελτιωμένη απόδοση και ασφάλεια παραγωγής. Καθώς η τεχνολογία προχωρά, νέοι σχεδιασμοί αντλιών και έξυπνα συστήματα παρακολούθησης συνεχίζουν να εμφανίζονται, δικαιολογώντας τη συνεχή αξιολόγηση των εξελίξεων του κλάδου παράλληλα με τις θεμελιώδεις αρχές του API 610.