في الشبكة المعقدة لمصافي النفط، تربط خطوط الأنابيب التي لا تحصى المعدات المختلفة مثل الأوردة، حيث تعمل المضخات الطاردة المركزية كقلب يدور السوائل باستمرار في جميع أنحاء النظام. يعد اختيار المضخة الطاردة المركزية المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لضمان سلامة الإنتاج وكفاءة التشغيل. يوفر معيار API 610، المعترف به كمعيار ذهبي لتصميم المضخات الطاردة المركزية في صناعة البترول، تصنيفًا تفصيليًا لأنواع المضخات. تقدم هذه المقالة تحليلًا متعمقًا للفئات الرئيسية الثلاث للمضخات الطاردة المركزية المحددة بواسطة API 610: تصميمات Overhung (OH) و Between Bearing (BB) و Vertically Suspended (VS)، مما يساعد المحترفين على اتخاذ قرارات مستنيرة للتطبيقات العملية.
API 610 هو معيار صادر عن معهد البترول الأمريكي للمضخات الطاردة المركزية المستخدمة في صناعات البترول والكيماويات الثقيلة والغاز الطبيعي. يغطي المعيار جميع جوانب تصميم المضخات والمواد والتصنيع والاختبار والتركيب، بهدف ضمان الموثوقية والسلامة والأداء. بناءً على الخصائص الهيكلية، يصنف API 610 المضخات الطاردة المركزية إلى ثلاث فئات رئيسية: Overhung (OH) و Between Bearing (BB) و Vertically Suspended (VS).
تتميز المضخات الطاردة المركزية Overhung بدفاعة مثبتة على أحد طرفي العمود، مع دعم الطرف الآخر بواسطة المحامل. يسهل هذا التصميم المضغوط الصيانة وهو مناسب لتطبيقات التدفق والرأس المتوسطة إلى المنخفضة. يقسم API 610 كذلك المضخات المعلقة إلى ستة أنواع فرعية (OH1 إلى OH6) بناءً على تفاصيل هيكلية محددة.
مضخات OH1 هي تصميمات معلقة أحادية المرحلة مع دعم مثبت على القدم وتركيب أفقي. تتصل بالمحركات من خلال وصلات مرنة، مع تمركز غلاف المضخة عادةً على اللوحة الأساسية لسهولة التركيب والصيانة. توفر هذه المضخات بناءً بسيطًا وتكاليف أقل، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات نقل السوائل العامة.
يكمن التمييز الأساسي لمضخات OH2 في تصميم دعم خط الوسط، حيث يتم دعم الغلاف بواسطة أقواس على طول خط الوسط بدلاً من خلال الأقدام. يقلل هذا التكوين من تأثير التمدد الحراري، مما يعزز الاستقرار التشغيلي لظروف درجات الحرارة المرتفعة أو المتقلبة. تستخدم مضخات OH2 عادةً غلاف محمل واحدًا يمتص القوى المحورية ويحافظ على وضع المكره المناسب أثناء التشغيل.
مضخات OH3 هي تصميمات أحادية المرحلة ومتصلة مباشرة وفي خط مستقيم مع دافعات معلقة ودعامات محامل مستقلة. يتم تركيب المحرك مباشرة على المضخة للتركيب المضغوط، بينما يمتص غلاف المحمل المنفصل الأحمال التشغيلية. يثبت هذا التكوين أنه مفيد بشكل خاص في التطبيقات المقيدة بالمساحة.
تشارك مضخات OH4 في البناء المتطابق مع طرازات OH3، وتختلف فقط في استخدامها لوصلات صلبة بدلاً من الوصلات المرنة. في حين أن الوصلات الصلبة تنقل عزم دوران أكبر، فإنها تتطلب دقة تركيب أعلى.
تتميز مضخات OH5 بتصميمات مقترنة عن قرب مع دافعات مثبتة مباشرة على أعمدة المحرك. توفر هذه المضخات الرأسية وفي الخط المستقيم والأحادية المرحلة بناءً مضغوطًا للغاية وصيانة مبسطة، مما يجعلها قابلة للتطبيق على نطاق واسع عبر مختلف الصناعات.
تمثل مضخات OH6 تصميمات عالية السرعة تتضمن علب تروس لزيادة السرعة. يتم تركيب المكره مباشرة على عمود التروس، والذي يتصل بالمحرك من خلال وصلات مرنة. تبرز هذه المضخات، المتوفرة في كل من التكوينات الرأسية والأفقية، في تطبيقات الرأس العالي والتدفق المنخفض.
تضع المضخات الطاردة المركزية Between bearing دافعات بين محملين مدعومين بغلاف المضخة. يوفر هذا الترتيب دعمًا فائقًا للعمود، ويقلل من الانحراف، ويعزز الاستقرار التشغيلي لتطبيقات التدفق العالي والرأس العالي. يصنف API 610 مضخات BB إلى خمسة أنواع (BB1 إلى BB5) بناءً على بناء الغلاف.
تتميز مضخات BB1 بأغلفة مقسمة أفقيًا للتركيبات الأفقية أحادية أو ثنائية المرحلة. يسهل هذا التصميم الفك والصيانة السريعة، مما يسمح بالاستبدال السريع للمكونات الداخلية. تعمل مضخات BB1 بشكل جيد في تطبيقات نقل السوائل العامة.
تختلف مضخات BB2 عن طرازات BB1 في المقام الأول في بناء الغلاف المقسم شعاعيًا. يتحمل هذا التصميم ضغوطًا أعلى، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات الصعبة.
تمثل مضخات BB3 تصميمات أفقية متعددة المراحل مع أغلفة مقسمة أفقيًا، وعادةً ما تتصل بالمحركات من خلال وصلات مرنة. تعمل هذه المضخات بشكل استثنائي في تطبيقات الرأس العالي.
تستخدم مضخات BB4 بناءً مقسمًا متعدد المراحل حيث تشكل كل مرحلة حلقة متصلة بقضبان ربط. تُعرف أيضًا باسم مضخات القسم الحلقي، يتم تركيب كل مرحلة مقسمة شعاعيًا على عمود مدعوم بمحامل في كلا الطرفين.
تتميز مضخات BB5 بأغلفة خارجية على شكل برميل مصممة للتشغيل عالي الضغط. تتضمن هذه التصميمات متعددة المراحل بناءً مزدوجًا مقسمًا شعاعيًا ووصلات مرنة.
تقوم المضخات الطاردة المركزية Vertically Suspended بغمر أغفتها في السائل أثناء تعليقها من لوحة التركيب عبر الأعمدة. يقلل هذا التكوين من خطر التجويف، مما يجعله مثاليًا لتطبيقات المستوى المنخفض للسائل أو التمهيدي الذاتي. يصنف API 610 مضخات VS إلى سبعة أنواع (VS1 إلى VS7) بناءً على الاختلافات الهيكلية.
تتميز مضخات VS1 بتصميمات معلقة رأسية أحادية الغلاف، وتعمل كمضخات حفر رطبة أو ناشرة. يعمل العمود كقناة تصريف.
تستخدم مضخات VS2 تصميمات غلاف حلزوني مع الحفاظ على الخصائص الأخرى المشابهة لطرازات VS1.
تمثل مضخات VS3 تصميمات معلقة رأسية أحادية الغلاف ذات تدفق محوري حيث يعمل عمود المضخة كقناة تصريف.
تتضمن تصميمات VS4 أعمدة تصريف منفصلة مع أغلفة حلزونية. قد يتضمن العمود المعلق رأسيًا دعمًا وسيطًا للمحمل.
تتميز مضخات VS5 أيضًا بأعمدة تصريف منفصلة ولكنها تختلف عن طريق إزالة المحامل الوسيطة. يظل عمود المضخة معلقًا، مدعومًا فقط بمحامل علوية.
تتضمن مضخات VS6 بناءً مزدوجًا للغلاف، مما يمنحها لقب "مضخات العلب". تقوم هذه التصميمات المعلقة رأسياً بالتصريف من خلال أعمدة المضخة. يؤدي التركيب تحت الأرض في بعض الأحيان إلى تحسين توافر NPSH (صافي رأس الشفط الإيجابي).
تكمل مضخات VS7 تصنيف API 610 بتصميمات غلاف حلزوني مماثلة لطرازات VS6 مع الحفاظ على الخصائص الأخرى المماثلة.
يوفر معيار API 610 تصنيفًا شاملاً للمضخات الطاردة المركزية، حيث يوفر كل نوع مزايا مميزة لتطبيقات معينة. يتطلب اختيار المضخة المناسبة دراسة متأنية لمعدل التدفق والرأس وخصائص السائل وبيئة التشغيل وفقًا لإرشادات API 610. وهذا يضمن التشغيل الموثوق به، وتحسين الكفاءة، وسلامة الإنتاج. مع تقدم التكنولوجيا، يستمر ظهور تصميمات مضخات جديدة وأنظمة مراقبة ذكية، مما يستدعي التقييم المستمر لتطورات الصناعة جنبًا إلى جنب مع مبادئ API 610 الأساسية.
في الشبكة المعقدة لمصافي النفط، تربط خطوط الأنابيب التي لا تحصى المعدات المختلفة مثل الأوردة، حيث تعمل المضخات الطاردة المركزية كقلب يدور السوائل باستمرار في جميع أنحاء النظام. يعد اختيار المضخة الطاردة المركزية المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لضمان سلامة الإنتاج وكفاءة التشغيل. يوفر معيار API 610، المعترف به كمعيار ذهبي لتصميم المضخات الطاردة المركزية في صناعة البترول، تصنيفًا تفصيليًا لأنواع المضخات. تقدم هذه المقالة تحليلًا متعمقًا للفئات الرئيسية الثلاث للمضخات الطاردة المركزية المحددة بواسطة API 610: تصميمات Overhung (OH) و Between Bearing (BB) و Vertically Suspended (VS)، مما يساعد المحترفين على اتخاذ قرارات مستنيرة للتطبيقات العملية.
API 610 هو معيار صادر عن معهد البترول الأمريكي للمضخات الطاردة المركزية المستخدمة في صناعات البترول والكيماويات الثقيلة والغاز الطبيعي. يغطي المعيار جميع جوانب تصميم المضخات والمواد والتصنيع والاختبار والتركيب، بهدف ضمان الموثوقية والسلامة والأداء. بناءً على الخصائص الهيكلية، يصنف API 610 المضخات الطاردة المركزية إلى ثلاث فئات رئيسية: Overhung (OH) و Between Bearing (BB) و Vertically Suspended (VS).
تتميز المضخات الطاردة المركزية Overhung بدفاعة مثبتة على أحد طرفي العمود، مع دعم الطرف الآخر بواسطة المحامل. يسهل هذا التصميم المضغوط الصيانة وهو مناسب لتطبيقات التدفق والرأس المتوسطة إلى المنخفضة. يقسم API 610 كذلك المضخات المعلقة إلى ستة أنواع فرعية (OH1 إلى OH6) بناءً على تفاصيل هيكلية محددة.
مضخات OH1 هي تصميمات معلقة أحادية المرحلة مع دعم مثبت على القدم وتركيب أفقي. تتصل بالمحركات من خلال وصلات مرنة، مع تمركز غلاف المضخة عادةً على اللوحة الأساسية لسهولة التركيب والصيانة. توفر هذه المضخات بناءً بسيطًا وتكاليف أقل، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات نقل السوائل العامة.
يكمن التمييز الأساسي لمضخات OH2 في تصميم دعم خط الوسط، حيث يتم دعم الغلاف بواسطة أقواس على طول خط الوسط بدلاً من خلال الأقدام. يقلل هذا التكوين من تأثير التمدد الحراري، مما يعزز الاستقرار التشغيلي لظروف درجات الحرارة المرتفعة أو المتقلبة. تستخدم مضخات OH2 عادةً غلاف محمل واحدًا يمتص القوى المحورية ويحافظ على وضع المكره المناسب أثناء التشغيل.
مضخات OH3 هي تصميمات أحادية المرحلة ومتصلة مباشرة وفي خط مستقيم مع دافعات معلقة ودعامات محامل مستقلة. يتم تركيب المحرك مباشرة على المضخة للتركيب المضغوط، بينما يمتص غلاف المحمل المنفصل الأحمال التشغيلية. يثبت هذا التكوين أنه مفيد بشكل خاص في التطبيقات المقيدة بالمساحة.
تشارك مضخات OH4 في البناء المتطابق مع طرازات OH3، وتختلف فقط في استخدامها لوصلات صلبة بدلاً من الوصلات المرنة. في حين أن الوصلات الصلبة تنقل عزم دوران أكبر، فإنها تتطلب دقة تركيب أعلى.
تتميز مضخات OH5 بتصميمات مقترنة عن قرب مع دافعات مثبتة مباشرة على أعمدة المحرك. توفر هذه المضخات الرأسية وفي الخط المستقيم والأحادية المرحلة بناءً مضغوطًا للغاية وصيانة مبسطة، مما يجعلها قابلة للتطبيق على نطاق واسع عبر مختلف الصناعات.
تمثل مضخات OH6 تصميمات عالية السرعة تتضمن علب تروس لزيادة السرعة. يتم تركيب المكره مباشرة على عمود التروس، والذي يتصل بالمحرك من خلال وصلات مرنة. تبرز هذه المضخات، المتوفرة في كل من التكوينات الرأسية والأفقية، في تطبيقات الرأس العالي والتدفق المنخفض.
تضع المضخات الطاردة المركزية Between bearing دافعات بين محملين مدعومين بغلاف المضخة. يوفر هذا الترتيب دعمًا فائقًا للعمود، ويقلل من الانحراف، ويعزز الاستقرار التشغيلي لتطبيقات التدفق العالي والرأس العالي. يصنف API 610 مضخات BB إلى خمسة أنواع (BB1 إلى BB5) بناءً على بناء الغلاف.
تتميز مضخات BB1 بأغلفة مقسمة أفقيًا للتركيبات الأفقية أحادية أو ثنائية المرحلة. يسهل هذا التصميم الفك والصيانة السريعة، مما يسمح بالاستبدال السريع للمكونات الداخلية. تعمل مضخات BB1 بشكل جيد في تطبيقات نقل السوائل العامة.
تختلف مضخات BB2 عن طرازات BB1 في المقام الأول في بناء الغلاف المقسم شعاعيًا. يتحمل هذا التصميم ضغوطًا أعلى، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات الصعبة.
تمثل مضخات BB3 تصميمات أفقية متعددة المراحل مع أغلفة مقسمة أفقيًا، وعادةً ما تتصل بالمحركات من خلال وصلات مرنة. تعمل هذه المضخات بشكل استثنائي في تطبيقات الرأس العالي.
تستخدم مضخات BB4 بناءً مقسمًا متعدد المراحل حيث تشكل كل مرحلة حلقة متصلة بقضبان ربط. تُعرف أيضًا باسم مضخات القسم الحلقي، يتم تركيب كل مرحلة مقسمة شعاعيًا على عمود مدعوم بمحامل في كلا الطرفين.
تتميز مضخات BB5 بأغلفة خارجية على شكل برميل مصممة للتشغيل عالي الضغط. تتضمن هذه التصميمات متعددة المراحل بناءً مزدوجًا مقسمًا شعاعيًا ووصلات مرنة.
تقوم المضخات الطاردة المركزية Vertically Suspended بغمر أغفتها في السائل أثناء تعليقها من لوحة التركيب عبر الأعمدة. يقلل هذا التكوين من خطر التجويف، مما يجعله مثاليًا لتطبيقات المستوى المنخفض للسائل أو التمهيدي الذاتي. يصنف API 610 مضخات VS إلى سبعة أنواع (VS1 إلى VS7) بناءً على الاختلافات الهيكلية.
تتميز مضخات VS1 بتصميمات معلقة رأسية أحادية الغلاف، وتعمل كمضخات حفر رطبة أو ناشرة. يعمل العمود كقناة تصريف.
تستخدم مضخات VS2 تصميمات غلاف حلزوني مع الحفاظ على الخصائص الأخرى المشابهة لطرازات VS1.
تمثل مضخات VS3 تصميمات معلقة رأسية أحادية الغلاف ذات تدفق محوري حيث يعمل عمود المضخة كقناة تصريف.
تتضمن تصميمات VS4 أعمدة تصريف منفصلة مع أغلفة حلزونية. قد يتضمن العمود المعلق رأسيًا دعمًا وسيطًا للمحمل.
تتميز مضخات VS5 أيضًا بأعمدة تصريف منفصلة ولكنها تختلف عن طريق إزالة المحامل الوسيطة. يظل عمود المضخة معلقًا، مدعومًا فقط بمحامل علوية.
تتضمن مضخات VS6 بناءً مزدوجًا للغلاف، مما يمنحها لقب "مضخات العلب". تقوم هذه التصميمات المعلقة رأسياً بالتصريف من خلال أعمدة المضخة. يؤدي التركيب تحت الأرض في بعض الأحيان إلى تحسين توافر NPSH (صافي رأس الشفط الإيجابي).
تكمل مضخات VS7 تصنيف API 610 بتصميمات غلاف حلزوني مماثلة لطرازات VS6 مع الحفاظ على الخصائص الأخرى المماثلة.
يوفر معيار API 610 تصنيفًا شاملاً للمضخات الطاردة المركزية، حيث يوفر كل نوع مزايا مميزة لتطبيقات معينة. يتطلب اختيار المضخة المناسبة دراسة متأنية لمعدل التدفق والرأس وخصائص السائل وبيئة التشغيل وفقًا لإرشادات API 610. وهذا يضمن التشغيل الموثوق به، وتحسين الكفاءة، وسلامة الإنتاج. مع تقدم التكنولوجيا، يستمر ظهور تصميمات مضخات جديدة وأنظمة مراقبة ذكية، مما يستدعي التقييم المستمر لتطورات الصناعة جنبًا إلى جنب مع مبادئ API 610 الأساسية.
