大型立式耐磨单级单吸离心泵-团体标准编制说明

任务来源2020年9月，根据《上海市实施<团体标准规定管理>办法》和《上海市地方标准<标准先进性评价通用要求>》，开展《大型立式耐磨单级单吸离心泵》团体标准的制定工作。本标准由上海市认证协会提出和归口管理，并由上海市认证协会发布。主要起草单位：上海连成(集团)有限公司、中国质量认证中心、上海市认证协会、上海市浦东新区检验检测认证行业协会。主要起草人：宋青松、丁斌斌、乐吉娜、朱埔达、吴蔚、丁正华、赵敏。计划完成时间：2020年11月。主要工作内容2020年5月，上海连成(集团)有限公司、中国质量认证中心、上海市认证协会、上海市浦东新区检验检测认证行业协会等单位共同组织技术专家工作组，开展团标制定工作，目前已完成了标准草案、编制说明、标准先进性自评表等材料。2020年9月，工作组邀请江苏大学、上海大学、浙江省机电产品质量检测所等单位的专家对团标草案进行审定，工作组根据审定专家组的意见，对团标草案修改和完善，与本公司产品进行关键指标对比。同时，根据样品的实际测试结果，对文本进行修改、完善并形成《征求意见稿》。标准编制原则和主要内容本标准为团体标准，标准的编制遵循规范性、适用性和可操作性原则，标准按照GB/T1.1-2020给出的规则起草。本标准规定了大型立式耐磨单级单吸离心泵（以下简称“泵”）的术语和定义，型式、型号和基本参数，要求，检验方法，检验规则及标志，包装、运输、贮存。本标准适用于输送液体中含砂量不超过110kg/m3、砂粒粒径不超过1mm的泵。根据泵的结构和型式，本标准的主要技术项目设置参考了大型立式单级单吸离心泵产品原先的标准JB/T5294-1991《大型立式单级单吸离心泵技术条件》，对一些文本内容及技术要求进行了修改和增加，项目技术指标进行了提升，主要体现在以下几点：1）增加了术语和定义。2）增加了型式、型号和基本参数的要求。3）按照泵的实际参数，制定了附录A基本参数表，效率指标高于国家标准GB/T13007-2011《离心泵效率》。4）增加了泵的大修周期要求。原先行业标准JB/T5294-1991《大型立式单级单吸离心泵技术条件》没有对泵的运行寿命要求，为了体现泵的耐磨性能，标准中增加了该项要求。5）原动机的额定输出功率应不小于泵规定点轴功率的1.1倍提高到1.2倍。6）平衡的要求并入叶轮的要求中，并增加了动平衡的要求。7）轴套表面处理从镀铬改为表面喷涂Ni60，增加轴套表面硬度，增加耐磨性。8）缩小了密封环与叶轮口环之间的直径间隙，从1.0~1.5mm调整为0.5~1.0mm。9）提高了轴承温升的要求。原先要求轴承温升不得超过环境温度40℃，最高温度不应超过80℃；现在要求轴承温升不得超过环境温度35℃，最高温度不应超过75℃。10）修改了主要零件材料的规定。在行业标准规定的基础上，泵主要零件的材料要求提高了，提升了泵的耐磨性能。11）提高了铸件过流部位的表面粗糙度的要求。铸钢件从不大于150μm提高到不大于100μm；铸铁件从不大于100μm提高到不大于50μm。12）检验方法。增加了结构检查、材料检测和制造质量的检验方法。13）增加了出厂检验和型式试验项目表。标准先进性分析由于国内生产大型立式单级单吸离心泵的企业很少，2005年，全国泵标技委在梳理泵的行业标准时，把行业标准JB/T5294-1991《大型立式单级单吸离心泵技术条件》废止了，也无相应的替代标准。本标准先进性分析，效率指标对标GB/T13007-2011《离心泵效率》和行业内的标杆企业，泵的平均检修寿命与行业内标杆企业比较，其他指标对标国标GB/T5657-2013《离心泵技术条件（Ⅲ类）》，离心泵技术条件（Ⅲ类）适用于一般应用的具有任何驱动和安装形式的单级、多级、卧式或立式结构（连轴器联结或共轴式）的泵。4.1关键性指标共计5项，关键性指标水平对比表如下：关键性指标水平对比表序号本标准关键性指标GB/T13007国家标准指标GB/T5657国家标准指标标杆企业（日本荏原公司）对应条款对应指标值对应条款对应指标值对应条款对应指标值对应条款对应指标值1效率（按不同型号）1200□□6590.4%效率（按计算求出对应值）90.2%//效率（按技术论文）/1200□□5090.3%90.2%//1200□□3589.0%88.8%//1200□□(I)3590.8%90.7%//1200□□(I)2087.2%86.9%//1200□□6090.6%90.3%//1400□□6092.3%92.1%/92.3%2噪声B级//噪声C级//3振动B级（≤1.8mm/s）//振动≤7.1mm/s//4泵的平均检修寿命≥20000h//寿命无要求大修周期7300h5材料泵体ZG230-450喷涂碳化硅//泵体无具体要求。除非买方另有规定。应由制造厂根据预定的泵输液体和预定的应用选择材料。//泵盖ZG230-450喷涂碳化硅//泵盖//吸入盖ZG230-450喷涂碳化硅//吸入盖//叶轮KmTBCr26//叶轮//密封环KmTBCr26//密封环//轴40Cr//轴//轴套45,喷涂Ni60//轴套//4.2关键性指标水平对比分析本标准与国家、行业标准及国外先进标准相比，关键性指标对比说明如下：(一)效率效率是泵产品重要的指标之一，关系到节能减排的国策，特别是功率大的泵产品，效率相差1%，电机输入功率相差30kW，一年的耗电量相差将近26万度。离心泵效率跟泵的流量、扬程和转速有关，一般规律，流量越大，效率也越高，当然也有例外，这与泵的比转速有关系，国家标准GB/T13007-2011《离心泵效率》中有明确说明。本标准中，6个规格型号泵的效率比国家标准GB/T13007-2011规定的效率要高0.1~0.3个百分点。为了体现高效，我们又与日本荏原公司的万家寨引黄工程水泵进行了比较。根据水泵技术杂志2001年第一期中的文章《万家寨引黄工程水泵设计》，日本荏原公司有两种参数的泵，考虑到扬程比较接近，我们选用GM3进行比较，GM3的流量为23426m3/h，扬程为76m，转速为500r/min，设计点效率为92.3%，按照国家标准GB/T13007，该参数泵的效率为92.1%，比国家标准高0.2%。综上所述，本标准中规定的效率指标优于国家标准，与国际上的标杆企业的指标相当。（二）噪声、振动泵的噪声和振动与泵的设计、制造、安装都有关系，是评价水泵本身质量及运行状态的综合性指标。离心泵的噪声和振动标准经历了几次变更，最早是国标，GB10889-1989《泵的振动测量和评价方法》，GB10890-1989《泵的噪声测量和评价方法》，1995年变更为行业标准，JB/T8097-1995《泵的振动测量和评价方法》，JB/T8098-1995《泵的噪声测量和评价方法》，1999年进行了修订；2013年又变更为国家标准，GB/T29529-2013《泵的噪声测量和评价方法》，GB/T29531-2013《泵的振动测量和评价方法》。标准中噪声限值和振动烈度限值分A、B、C、D四个等级，C级及以上合格，D级不合格。本标准中，噪声限值按GB/T29529-2013《泵的噪声测量和评价方法》的B级进行评价，振动烈度限值按GB/T29531-2013《泵的振动测量和评价方法》的B级进行评价，而国家标准GB/T5657-2013《离心泵技术条件（Ⅲ类）》中，噪声限值按GB10890-1989《泵的噪声测量和评价方法》的C级进行评价，振动烈度值不大于7.10mm。本标准中目前规格型号的参数，按GB/T29531-2013《泵的振动测量和评价方法》的B级评价，振动烈度值不大于1.8mm。所以噪声和振动指标的要求，本标准高于国家标准。（三）泵的大修周期泵的大修周期就是指在规定的条件下运行到泵需要解体检查修理时工作时间的均值，可以修复的泵产品的可靠性指标一般都选取大修周期来评价。本标准规定泵的大修周期应不小于20000小时，国家标准GB/T5657-2013《离心泵技术条件（Ⅲ类）》中，对寿命没有要求，而《万家寨引黄工程水泵设计》一文中，日本荏原公司对水泵的大修周期，也仅仅是要求叶轮、顶盖、底环、主轴密封及上、下固定止漏环的大修周期不小于7300小时。所以本标准中，可靠性指标的要求优于国家标准，也优于国际标杆企业的要求。（四）材料本标准中提到的离心泵目前主要应用于北干二级泵站，是东雷二期抽黄灌区3座枢纽站之一。水源为黄河水，多泥沙、且砂粒粗、硬度高、多棱角。泵的耐磨蚀性能要求高，因此在设计和制造过程中，按渣浆泵的相关标准进行设计制造，是国内最大的立式渣浆泵，叶轮材质采用抗磨蚀材料KmTBCr26，泵壳采用先进的喷涂技术，喷涂抗磨材料SiC，从对比表中可看出，所有零件材料都具有良好的抗磨性能。依靠先进的生产水平及过硬的产品质量，根据现场水质及使用情况，通过改进水泵结构及工艺控制等一系列措施，较好地缓解了泵磨损、轴承损坏频繁及振动大等问题，增加了水泵的使用寿命。4.3非关键性指标共计13项，关键性指标水平对比表如下：非关键性指标水平对比表序号本标准关键性指标GB/T5657国家标准指标对应条款对应指标值对应条款对应指标值1原动机额定功率应不小于泵规定点轴功率的1.2倍原动机额定功率应不小于泵额定轴功率的1.1倍2临界转速第一临界转速：n＜0.7nC1临界转速临界转速：nC1=1.1n，允许挠性轴。3承压零件1.5倍工作压力，保压10min承压零件1.3倍基本设计压力4叶轮静平衡：精度G6.3级动平衡：精度G2.5级叶轮静平衡：精度G6.3级5轴与轴套轴应采用锻件，调质处理。轴套表面喷涂Ni60，厚度不小于1mm轴与轴套未对材料进行规定。6密封环密封环与叶轮口环的直径间隙为0.5~1.0mm密封环运行间隙大小未做具体数值规定7轴封填料的根数不应少于5圈轴封未对填料的数量进行规定8轴承轴承温升不得超过环境温度35℃最高温度不应超过75℃轴承对轴承温升未做要求9联轴器传递配套动力的最大力矩；联轴器外加防护罩联轴器传递配套动力的最大力矩；联轴器外加防护罩10铸件过流部件表面粗糙度Ra：铸钢件≤100μm，铸铁件≤50μm铸件无要求11锻件主轴应进行超声波探伤检验锻件无要求12装配叶轮密封环处径向跳动：≤0.35mm轴和轴套径向跳动：≤0.15mm装配无要求13防锈与涂漆涂漆应符合JB/T4297的规定泵应进行防锈处理防锈与涂漆无要求4.4非关键性指标水平对比分析本标准与国家标准相比，非关键性指标对比说明如下：(一)原动机本标准规定，原动机额定输出功率应不小于泵规定点轴功率的1.2倍，而国家标准中规定泵额定功率为1~100kW时，原动机额定输出功率不小于1.37~1.1倍，超出改范围，功率越大倍数越低，具体数值由制造厂与买方商定。原动机额定输出功率有了较大余量，泵能输送的介质密度范围就大，而且泵还可以在较大流量范围内进行运行，也不会因为原动机功率不够而损坏原动机。（二）临界转速本标准规定，泵的工作转速，必须小于第一临界转速nc1的0.7倍，即n＜0.7nC1，而国家标准中规定nc≥1.1n。团体标准规定的转速范围要比国家标准规定的转速范围离临界转速远，泵运行更加安全。（三）承压零件本标准规定，承受内压的壳体、泵盖，设计时应作强度计算，并设置加强筋以保证足够的刚性，使之承受工作温度下的工作压力，防止变形，并能承受环境温度下的试验压力。水压试验压力为工作压力的1.5倍，保压时间内不得有渗漏、泄漏等现象。国家标准中规定，水压试验压力为基本设计压力的1.3倍，保压时间内不得有渗漏。本标准规定的条件要更加严苛。（四）叶轮静平衡本标准规定，叶轮应做静平衡试验，其精度应不低于GB/T9239.1-2006中的G6.3级，当叶轮要求做动平衡试验时，其精度应不低于GB/T9239.1-2006中的G2.5级；而国家标准中只有静平衡的要求，没有动平衡的要求。其他的要求本标准与国家标准规定一致。（五）轴与轴套本标准规定，轴套采用碳钢制造时，表面应喷涂Ni60，厚度不小于1mm，国家标准未对轴与轴套的材料做具体规定。轴与轴套其他要求本标准等同于国家标准。（六）密封环本标准规定，密封环应可靠地固定在壳体上，密封环与叶轮口环之间的直径间隙为0.5~1.0mm，国家标准中，运行间隙的规定，只是要求间隙的大小应能防止在工作条件下相互接触。（七）轴封本标准规定，泵采用软填料密封时，轴封腔内应设置填料环以及外接口，以便向填料函体内注入冷却冲洗水，填料的根数不应少于5圈；国家标准中未对填料的根数进行规定。（八）轴承本标准规定，轴承温升不得超过环境温度35℃，最高温度不应超过75℃；国家标准未对轴承温升做具体规定。（九）联轴器本标准规定，联轴器一般采用刚性联轴器，并带有轴向固定装置；联轴器除应能传递配套动力的最大力矩外，还应承受泵的轴向载荷；联轴器外应加防护罩，使联轴器所有旋转零件，都处于护罩之内，与国家标准中的规定一致。（10）铸件本标准规定，铸件的过流部件表面粗糙度Ra：铸钢件≤100μm，铸铁件≤50μm；国家标准中，对铸件未做要求。（11）锻件本标准规定，主轴应进行超声波探伤检验，不得有裂纹等缺陷；国家标准中，对铸件未做要求。（12）装配本标准规定有装配要求，国家标准中无此项要求。（13）防锈与涂漆本标准规定有防锈与涂漆要求，国家标准中无此项要求。主要试验（或验证）情况按照本标准条款要求，组织实施了相关重要的试验项目进行验证，实施的试验项目包括团标草案确定的全部项目。经过以上试验全面验证标准编写条款的适用性和可行性，验证结果来看，满足标准编写要求。六、知识产权情况说明无七、采用国际标准