ある仕様のエンジニアが最近、製油所の高温の炭化水素移送ラインに向けてANSIプロセスポンプをルーティングしました。その理由は、デューティーポイント（揚程95mで220m³/h）が、ASME B73.1の純正モデルのカーブの内側にきれいに収まっていたからです。油圧の適合性は本物でした。サービスフィットはそうではなかった。.
ポンプは流量と揚程を満たしていたが、ケーシングの定格圧力、ガスケットの外周、ベアリング・ハウジングの設計は、軽質炭化水素の熱サイクルや在庫の危険性を想定したものではなかった。.
ANSIポンプとAPIポンプの違いを簡単に説明します：ANSI (ASME B73.1)ポンプは、一般的な化学および工業用に作られた寸法標準化された横型エンドサクションユニットであり、API 610ポンプは、漏洩、火災リスク、長時間の無停止運転が設計の基本である石油、石油化学、天然ガスサービス用に作られたヘビーデューティーセンターラインマウント設計です。どのポンプが "より良い "かということではありません。どの規格がサービスリスクと必要な設計寿命にマッチするかということです。.
要点
- ANSI B73.1では フットプリント; API 610では サービスエンベロープ.
- 寸法互換性はANSIの機能であり、APIの機能ではない。.
- センターラインへの取り付け、より大きなノズル負荷容量、20年の最低設計寿命はコストを押し上げるが、製油所の故障モードのために存在する。.
- 設備投資を節約するためにANSIポンプを無理に炭化水素用途に使用することは、このカテゴリーで最も一般的な規格選択の誤りである。.
- カーブではなくデータシートは、通常間違った標準が固定される場所である。.
サービスリスクからスタンダードを選ぶ
標準ポンプの選定は、液圧の問題である前にリスクの問題である。2台のポンプが同じ流量、揚程、NPSHrを共有しても、流体、温度、封じ込め喪失の結果が異なるため、異なる世界に属することがある。化学プラントの40℃の硫酸と製油所の180℃のナフサは、どちらも100m³/hで運転されるかもしれないが、パッキンの漏れを火災事故ではなくメンテナンスイベントとして許容するのはどちらか一方だけである。.
ANSIポンプは、運転者が計画的な間隔でユニットを隔離し、ドレンを抜き、整備できることを前提としています。API610ポンプは、オペレーターが計画外のシャットダウンをする余裕がなく、あらゆるリーク経路が危険であることを想定しています。少量のインベントリリリースで安全にサービスを停止できるのであれば、ANSIは通常守備範囲内です。.
炭化水素の引火や高温のオイルなど、緊急対応が必要なものが含まれている場合は、ANSIの見積もりがいかに魅力的に見えても、APIが出発点となる。.
ANSIポンプが通常意味するもの
ANSIポンプは、以下の規格に適合している。 ASME B73.1, 化学プロセス用横型末端吸込渦巻きポンプの仕様。この規格は、ベースプレート、ノズルの位置、シャフトの高さ、モーターフレームインターフェースなどの外形寸法を固定するもので、異なるメーカーのポンプを同じ配管やグラウトに入れ替えることができる。この寸法互換性が、この規格のセールスポイントである。.
機械的には、ANSIポンプはフットマウント式で、ケーシングは中心線より下で支持されています。ケーシングは通常、中程度の圧力と温度に対応し、材質はダクタイル鋳鉄から316ステンレス鋼、合金20まであります。ベアリングハウジング、シールチャンバー、スタッフィングボックスは寸法外形に従いますが、構造の詳細はメーカーに任されます。.
ANSIが自然にフィットする場所
ANSIポンプが使用されるのは、化学プラント、水処理列車、パルプ・製紙サービス、一般産業移送などです。運転は安定しており、流体は非流動性または軽度の危険性しかなく、プラントは定期的なターンアラウンドを行い、その間にメカニカルシールやベアリングは、封じ込めの危機ではなく、消耗品として交換されます。.
API610が石油および石油化学の義務に追加したもの
API 610 は、石油、石油化学、および天然ガス産業用の遠心ポンプを規定しています。これはANSIの意味での寸法規格ではなく、サービス規格です。異なるベンダーが製造した2台のAPI 610 OH2ポンプは寸法的に互換性はありませんが、どちらも同じ故障モードに対して設計されています。.
機械的な特徴は、センターライン・マウントである。ケーシングは、その水平な中心線で足で支えられているため、高温の使用による熱膨張でシャフトがドライバーとのアライメントから外れることはない。フットマウントのケーシングは、低温の化学的用途では問題ないが、流体温度が上昇し、ケーシングが非対称に膨張すると、垂直に歩くようになる。.
API610はまた、より高い許容ノズル荷重、最低20年の設計寿命（定期メンテナンスの間に少なくとも3年間は運転が中断されないこと）、シール面のたわみを低く抑えるためにシャフト部分をより重くすること、ポンピングされる流体に関連した規定材料クラスを課す。メカニカルシールはAPI682に準拠し、検査要件（静水圧試験、性能試験、NPSH試験、指定された場合はメカニカルランテスト）が注文書に記載されています。.
建設タイプ
この規格では、ポンプをタイプ（OH1、OH2、BB1、BB2、VS1など）に分類しています。OH2（単段オーバーハングセンターラインマウント）は、製油所プロセスサービスの主力製品であり、ANSIポンプが価格面で最もよく間違って比較されるものです。両者は同じ製品ではなく、油圧性能だけで相見積もりを取るべきではありません。.
サイド・バイ・サイドの調達の違い
この2つの規格の契約上の違いは、マーケティング・パンフレットが示唆するよりも鋭い。以下の表は、実際に発注書を変更するポイントを取り上げている。.
属性 | ASME B73.1 (ANSI) | API 610 |
|---|---|---|
主要スコープ | 化学および工業プロセス | 石油、石油化学、天然ガス |
取り付け | フットマウント、センターライン下 | ホットサービス用センターラインマウント |
寸法互換性 | はい。 | ベンダーやタイプによって異なる |
設計寿命ベース | サービスに依存し、最低額は決まっていない | 最低20年、オーバーホール間隔は3年 |
ノズル負荷 | 下部；配管は注意深く支えなければならない | より高い；実際の製油所の配管反応に耐える |
シール基準 | メーカーまたは購入者の指定 | API 682は通常、次のように呼び出される。 |
検査とテスト | 発注書ごと、多くの場合最低限 | ハイドロテストは必須、性能テストとNPSHテストは一般的 |
一般的なリードタイム | より短く、多くの場合ストックから | オーダーメイドの長尺 |
相対資本コスト | より低い | 同クラスの油圧機器では2倍から4倍と高い。 |
危険義務におけるライフサイクルコスト | 修理やダウンタイムのリスクが高い | サービス・リスクが基準を満たす場合、より低くする |
ANSIがより適している場合
ANSIは、純粋にプロセスグレードの化学的用途に適しています。クローズドループの冷却水、希釈苛性、メッキ液、ラテックス移送、食品や製薬のほとんどのCIP回路などがこれに該当します。流体は運転温度で引火点以下であり、プラントはシール交換のための計画停止を許容し、オペレーターは、適格なベンダーから数ヶ月ではなく数週間で交換品を調達できる能力を重視します。.
常温での硫酸移送にAPIを選択することは、より安全ではなく、オーバーエンジニアリングである。重いシャフトとセンターライン・マウントは、サービスにはない問題を解決し、長いリードタイムと受注生産調達モデルは、そのような機械を必要としないプロジェクトを遅らせる。.
API要件が正当化される場合
API610は、シールの不具合、ケーシングの亀裂、ベアリングの焼付きがメンテナンスではなく、安全性に関わる場合に適用される。原油移送、高温ガスオイル、リフォーメート、ライトエンド、アミン循環、サワーウォーター、ほとんどのハイドロプロセシングサービスがここに属する。大気圧での流体の沸点をほぼ超える温度、わずかな圧力降下で引火する蒸気圧マージン、焼成ヒーターや分留器のバッテリー限界内のサービスはすべて、APIへの決定を後押しする。.
この規格はまた、計画外のダウンタイムが大きな機会損失をもたらす場合、経済的にも理にかなっている。チャージポンプの故障で生産を失った製油所の原油ユニットは、1回の停止回避でAPI構造へのアップグレードの代金を支払うことになる。. API RP 697 API610が約束する長いサービス間隔を運転者が約束するようになれば、ポンプの修理が必要になります。.
データシートに書くべき質問
規格は入札審査ではなく、データシート上に固定される。問い合わせがエンジニアリングを離れる前に、入札者の解釈に任せるのではなく、以下の質問に明確に答えるべきである。.
- 最高連続使用温度と、その温度での液体の蒸気圧は？
- サービスエリアは、消防設備のバッテリー制限区域内または機密区域内ですか？
- 定期メンテナンスの間に必要な無停止運転時間は？
- ポンプが受ける配管ノズル負荷はどの程度でしょうか？
- シールの配置はAPI 682の計画仕様ですか、それとも一般的なシングルシールでもよいですか？
- このサービスで48時間の計画外停止が発生した場合のコストは？
- 事業会社の仕様（多くの場合、どちらの規格よりも厳しい）は、デフォルトの選択を上書きするか？
これらに正直に答える仕様書では、誤った規格の選択がなされることはほとんどない。これらを省略した仕様では、ANSIポンプが炭化水素ラインで使用されることになる。.
よくある質問
ANSIポンプをアップグレードして、軽質炭化水素サービスに対応できますか？
材料のアップグレードやシールプランの追加は可能であるが、フットマウントケーシングの形状やB73.1の設計基準は、材料の置換によって変更されることはない。純粋に炭化水素プロセスに使用されるのであれば、API610 OH2または同等品であり、オプションの多いANSIではありません。.
API610ポンプはANSIポンプのようにメーカー間で互換性がありますか？
API610は性能、設計寿命、ノズル負荷、検査を標準化するもので、外形寸法を標準化するものではありません。APIポンプの交換は通常、ベースプレート、配管スプール、カップリングのアライメント作業の交換を意味し、これがAPI選定がプロジェクト段階で真剣に検討される理由の一つです。.
ホットサービスを足踏み式ANSIポンプで行うとどうなりますか？
熱膨張により、ケーシングがベアリングハウジングやドライバに対して浮き上がります。カップリングのアライメントがずれ、内部クリアランスが変化し、シール面に不均一な負荷がかかります。ポンプは稼動しますが、ベアリングとシールの寿命は短くなり、振動は数年単位ではなく数週間単位で増加します。.
ANSIとAPIでメカニカルシールの選択は変わるのか？
通常はそうです。ANSIの注文は、メーカー標準のシングルシールを受け入れることが多い。API610の注文は通常API682を使用し、シールのカテゴリー、フラッシュプラン、適格性試験を規定する。.
シールの決定には、むき出しのポンプの価格差以上のコストがかかることが多い。.
化学プラントでAPI610を使用することは許されますか？
はい、特に高温の熱伝達流体ループ、熱油システム、あるいは化学プラントのオペレータがサイト全体で精製グレードの標準を採用しているサービスの場合はそうです。原動力は、施設のSICコードではなく、サービスリスクと設計寿命である。.
結論
ANSIポンプとAPIポンプの選択は、水力学的な候補ではなく、サービスリスクと必要な設計寿命による規格選択の決定です。ASME B73.1は、化学プラントに互換性のあるフットプリントと合理的な設備投資を提供し、API 610は、製油所のセンターライン取付け、より高いノズル荷重、規定検査、注文に書かれた20年の設計基準を提供します。流体が穏やかで、運転停止が計画可能であれば、ANSIが正直な答えである。.
シール漏れの結果が緊急対応である場合、ANSIポンプのカーブマッチは、ポンプを購入する間違った理由となる。.