W złożonej sieci rafinerii ropy naftowej niezliczone rurociągi łączą różne urządzenia, takie jak żyły, a pompy odśrodkowe służą jako serce, które stale zapewnia cyrkulację płynów w całym systemie. Dobór odpowiedniej pompy odśrodkowej ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa produkcji i efektywności operacyjnej. Norma API 610, uznawana za złoty standard w projektowaniu pomp odśrodkowych w przemyśle naftowym, zapewnia szczegółową klasyfikację typów pomp. W artykule tym dokonano dogłębnej analizy trzech głównych kategorii pomp odśrodkowych zdefiniowanych w normie API 610: konstrukcji z zawieszeniem poprzecznym (OH), między łożyskami (BB) i zawieszonymi pionowo (VS), pomagając profesjonalistom w podejmowaniu świadomych decyzji dotyczących zastosowań praktycznych.

API 610 to norma opublikowana przez American Petroleum Institute dla pomp odśrodkowych stosowanych w przemyśle naftowym, ciężkim przemyśle chemicznym i gazownictwie ziemnym. Norma obejmuje wszystkie aspekty projektowania pomp, materiałów, produkcji, testowania i instalacji, mając na celu zapewnienie niezawodności, bezpieczeństwa i wydajności. W oparciu o cechy konstrukcyjne, API 610 klasyfikuje pompy odśrodkowe na trzy główne kategorie: zawieszone poprzecznie (OH), pomiędzy łożyskami (BB) i zawieszone pionowo (VS).

Pompy odśrodkowe z zawieszeniem poprzecznym posiadają wirnik zamontowany na jednym końcu wału, a drugi koniec wsparty na łożyskach. Ta kompaktowa konstrukcja ułatwia konserwację i jest odpowiednia do zastosowań o średnim i niskim przepływie oraz wysokości podnoszenia. API 610 dodatkowo dzieli pompy wiszące na sześć podtypów (OH1 do OH6) w oparciu o określone szczegóły konstrukcyjne.

Pompy OH1 to jednostopniowe konstrukcje zawieszane z podparciem na łapach i instalacją poziomą. Łączą się z silnikami za pomocą elastycznych sprzęgieł, przy czym obudowa pompy jest zwykle wyśrodkowana na płycie podstawy, co ułatwia instalację i konserwację. Pompy te charakteryzują się prostą konstrukcją i niższymi kosztami, dzięki czemu nadają się do ogólnych zastosowań związanych z przenoszeniem płynów.

Podstawową różnicą pomp OH2 jest konstrukcja wspornika w linii środkowej, w której obudowa jest podtrzymywana przez wsporniki wzdłuż linii środkowej, a nie przez stopy. Taka konfiguracja minimalizuje wpływ rozszerzalności cieplnej, zwiększając stabilność operacyjną w warunkach wysokiej temperatury lub wahań temperatury. Pompy OH2 zazwyczaj wykorzystują pojedynczą obudowę łożyska, która pochłania siły osiowe i utrzymuje prawidłowe położenie wirnika podczas pracy.

Pompy OH3 to jednostopniowe, sprzężone bezpośrednio, konstrukcje rzędowe z wystającymi wirnikami i niezależnymi wspornikami łożysk. Silnik montowany jest bezpośrednio na pompie, co zapewnia kompaktową instalację, natomiast oddzielna obudowa łożyska przejmuje obciążenia eksploatacyjne. Konfiguracja ta okazuje się szczególnie użyteczna w zastosowaniach o ograniczonej przestrzeni.

Pompy OH4 mają identyczną konstrukcję jak modele OH3, różniąc się jedynie zastosowaniem sprzęgieł sztywnych zamiast elastycznych. Chociaż sztywne sprzęgła przenoszą większy moment obrotowy, wymagają większej precyzji montażu.

Pompy OH5 charakteryzują się konstrukcją blokowo sprzężoną, z wirnikami zamontowanymi bezpośrednio na wałach silnika. Te pionowe, rzędowe, jednostopniowe pompy oferują wyjątkowo zwartą konstrukcję i uproszczoną konserwację, dzięki czemu są szeroko stosowane w różnych gałęziach przemysłu.

Pompy OH6 reprezentują konstrukcje o dużej prędkości, zawierające przekładnie zwiększające prędkość. Wirnik jest montowany bezpośrednio na wale przekładni, który łączy się z silnikiem za pomocą elastycznych sprzęgieł. Dostępne w konfiguracjach pionowych i poziomych, pompy te doskonale sprawdzają się w zastosowaniach wymagających dużej wysokości podnoszenia i małych przepływów.

Pomiędzy łożyskami pompy odśrodkowe umieszczają wirniki pomiędzy dwoma łożyskami podpartymi przez korpus pompy. Takie ustawienie zapewnia doskonałe podparcie wału, zmniejsza ugięcie i zwiększa stabilność operacyjną w zastosowaniach wymagających dużego przepływu i wysokiego podnoszenia. API 610 dzieli pompy BB na pięć typów (BB1 do BB5) w zależności od konstrukcji obudowy.

Pompy BB1 posiadają poziomo dzieloną obudowę do jedno- lub dwustopniowych instalacji poziomych. Konstrukcja taka ułatwia szybki demontaż i konserwację, pozwalając na szybką wymianę podzespołów wewnętrznych. Pompy BB1 dobrze sprawdzają się w ogólnych zastosowaniach związanych z przenoszeniem płynów.

Pompy BB2 różnią się od modeli BB1 przede wszystkim promieniowo dzieloną konstrukcją obudowy. Konstrukcja ta wytrzymuje wyższe ciśnienia, dzięki czemu nadaje się do wymagających zastosowań.

Pompy BB3 reprezentują wielostopniową konstrukcję poziomą z poziomo dzieloną obudową, zazwyczaj połączoną z silnikami za pomocą elastycznych sprzęgieł. Pompy te sprawdzają się wyjątkowo w zastosowaniach wymagających wysokiego podnoszenia.

Pompy BB4 mają wielostopniową, segmentową konstrukcję, w której każdy stopień tworzy pierścień połączony cięgnami. Znane również jako pompy pierścieniowe, każdy stopień z promieniowym podziałem jest zamontowany na wale wspartym na łożyskach na obu końcach.

Pompy BB5 posiadają obudowy zewnętrzne w kształcie beczki, przeznaczone do pracy pod wysokim ciśnieniem. Te wielostopniowe konstrukcje obejmują podwójną obudowę, konstrukcję dzieloną promieniowo i sprzęgła elastyczne.

Pompy odśrodkowe zawieszone pionowo zanurzają swoje obudowy w cieczy, zawieszając je na płycie montażowej za pośrednictwem kolumn. Taka konfiguracja minimalizuje ryzyko kawitacji, dzięki czemu idealnie nadaje się do zastosowań przy niskim poziomie cieczy lub samozasysających. API 610 klasyfikuje pompy VS na siedem typów (VS1 do VS7) w oparciu o różnice strukturalne.

Pompy VS1 mają konstrukcję z pojedynczą obudową, zawieszoną pionowo i służą jako pompy mokre lub dyfuzyjne. Kolumna pełni funkcję przewodu odprowadzającego.

W pompach VS2 zastosowano obudowę spiralną, zachowując jednocześnie inne właściwości podobne do modeli VS1.

Pompy VS3 reprezentują konstrukcje o przepływie osiowym, z pojedynczą obudową, zawieszone pionowo, w których kolumna pompy służy jako przewód tłoczny.

Konstrukcje VS4 zawierają oddzielne kolumny wylotowe z osłonami spiralnymi. Wał zawieszony pionowo może zawierać podporę łożyska pośredniego.

Pompy VS5 są również wyposażone w oddzielne kolumny tłoczne, ale różnią się tym, że wyeliminowano łożyska pośrednie. Wał pompy pozostaje zawieszony, wsparty wyłącznie na górnych łożyskach.

Pompy VS6 mają konstrukcję z podwójną obudową, dzięki czemu zyskały przydomek „pompy do puszek”. Te konstrukcje zawieszone pionowo odprowadzają wodę przez kolumny pomp. Instalacja podziemna czasami zwiększa dostępność NPSH (Net Positive Suction Head).

Pompy VS7 uzupełniają klasyfikację API 610 dzięki konstrukcji korpusu spiralnego podobnej do modeli VS6, zachowując jednocześnie inne porównywalne właściwości.

Norma API 610 zapewnia kompleksową klasyfikację pomp odśrodkowych, przy czym każdy typ oferuje wyraźne zalety w określonych zastosowaniach. Właściwy dobór pompy wymaga dokładnego rozważenia natężenia przepływu, wysokości podnoszenia, charakterystyki cieczy i środowiska pracy zgodnie z wytycznymi API 610. Zapewnia to niezawodną pracę, zwiększoną wydajność i bezpieczeństwo produkcji. Wraz z postępem technologii pojawiają się nowe konstrukcje pomp i inteligentne systemy monitorowania, co gwarantuje ciągłą ocenę rozwoju branży zgodnie z podstawowymi zasadami API 610.