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概述
隨著我國經濟的迅速發(fā)展,壓縮機產品在各領域得到廣泛應用,國家和用戶對產品的質量也提出更多的要求。市場經濟、進出口貿易、產品認證、許可證發(fā)放等均圍繞著產品質量這一主題而展開。而支撐這一且的重要基礎—壓縮機標準,則越來越彰顯出其重要性,也越來越受到各方的關注和重視。因此全面了解本行業(yè)的標準體系、熟悉標準內容、很好地應用標準,以此來提高企業(yè)的產品質量,加強產品在市場上的競爭能力,獲得市場準入,進而擴大國際貿易,均是至關重要。本文將較系統(tǒng)地介紹我國壓縮機標準體系的構成原則、標準體系的層次構成、壓縮機各類主要標準的內容及適用范圍,同時也對我國壓縮機標準近期的發(fā)展動態(tài)作一簡要敘述,以期對壓縮機標準的各使用單位和有關人員能有所幫助并提供應用指導。
一、壓縮機標準的體系構成
㈠我國壓縮機標準的級別及制定機構
根據我國《標準法》規(guī)定,我國壓縮機標準現(xiàn)分為國家標準、行業(yè)標準和企業(yè)標準三級。其中國家標準和行業(yè)標準是全國范圍內應遵循或推薦使用的標準。這些壓縮機的國家或行業(yè)標準基本上均由全國壓縮機標準化技術委員會負責制定?;ぁ⒚禾?、船舶、軍工等行業(yè)也制定有少量的壓縮機標準。企業(yè)標準由壓縮機生產企業(yè)制定并在企業(yè)內強制執(zhí)行。本文重點介紹的是全國壓縮機標準化技術委員會歸口制定的各類壓縮機標準。
㈡壓縮機標準體系的構成原則
1、壓縮機種類很多,涉及的標準面也很廣。按不同的壓縮機分類,可以構筑不同的標準體系。國際標準ISO5390《壓縮機分類》和等效該國際標準的我國標準GB4976均采用按結構分類法。這種分類法比較科學嚴謹,不易重疊交叉。所以我國壓縮機標準體系按結構分類法確定,以此為原則,構筑不同層次、不同內容的壓縮機標準。
2、壓縮機按結構分類有容積式壓縮機和動力式壓縮機兩大類。理論上容積式壓縮機包含各種壓縮介質的壓縮機,而習慣上把制冷壓縮機劃為制冷設備領域。動力式壓縮機有透平壓縮機、引射器之類,我國行業(yè)習慣亦把其歸入風機行業(yè)。因此,壓縮機標準體系所確定的標準主要涉及容積式壓縮機范疇,包括其零部件、附屬設備以及后處理裝置,但不包括制冷壓縮機。這是確定標準體系的另一原則。
㈢壓縮機標準體系的層次構成
壓縮機標準體系分為三層。
第一層為基礎和方法標準。這些標準是綜合性的標準,通常適用各類容積式壓縮機。
第二層為安全和產品標準。這些標準基本是按壓縮機結構分類而確定的,具體規(guī)定了各類壓縮機的性能參數和制造檢驗要求以及必須滿足的安全要求。
第三層為零部件和材料標準,這些標準是為產品標準服務或與產品標準配套使用的。
三層標準中,第一層是基礎,沒有這些標準,第二層標準就無法展開,產品性能就無法鑒定。第二層標準是壓縮機的根本標準,是用于指導生產、判別產品質量的依據。而第三層標準則是對第二層標準的補充和擴展。三層標準互相聯(lián)系,互相支持,構成完整的標準體系。
㈣壓縮機標準構成統(tǒng)計
截止2008年2月底,由全國壓縮機標準化技術委員會負責制修訂的容積式壓縮機現(xiàn)行有效標準共77個,其中國家標準17項、機械行業(yè)標準60項,各類標準統(tǒng)計如表1所示。
表1各類壓縮機標準統(tǒng)計
基礎類 方法類 安全類 產品類 零部件類 材料類 合計 11 11 3 26 23 3 77
二、壓縮機標準應用指南
㈠壓縮機基礎標準
該類標準包括壓縮機的優(yōu)先壓力、術語、分類、產品型號編制方法、包裝涂漆要求、壓縮空氣質量等,共11個標準。
1、GB4974-1989規(guī)定了壓縮機的優(yōu)先壓力,節(jié)選如表2,企業(yè)開發(fā)和生產的產品應按此標準來選取額定排氣壓力。
表2壓縮機優(yōu)先壓力(節(jié)選)
優(yōu)先的額定壓力 MPa 0.250.40.71.01.251.82.54.06.310162540 常用的其他壓力 MPa 0.5 0.81.41.51.6 2.03.05.01535
2、JB/T2589-1999規(guī)定了壓縮機型號編制方法。壓縮機型號通常由結構代號、特征代號、公稱容積流量和壓力等四段構成,用字母和數字來表征。
如:LG-20/7表示公稱容積流量20m3/min,排氣壓力0.7MPa噴油螺桿空壓機
3、GB/T4975、JB/T9107、JB/T7662分別規(guī)定了壓縮機術語的總則及往復和回轉壓縮機的基本術語。編寫標準、技術文件、產品說明等應正確使用這些標準所規(guī)定的術語。
4、JB7663.1~7663.2規(guī)定了壓縮機的包裝涂漆要求。分別對壓縮機的包裝方法、包裝材料及包裝要求、產品涂漆前的準備、涂層要求、涂漆材料等內容作了詳盡的規(guī)定。
5、GB/T13277-1991規(guī)定了一般用壓縮空氣質量等級。具體由粒子、水分、油含量三個指標來衡量壓縮空氣品質。同時標準還給出了相關應用領域推薦使用的壓縮空氣質量等級。注意,該標準不適用呼吸及醫(yī)用壓縮空氣。
㈡壓縮機方法標準
該類標準主要包括壓縮機容積流量測量、性能驗收試驗、噪聲振動測定及主要零部件無損檢測等方法標準,共11個。
1、GB/T15487-1995《容積式壓縮機流量測量方法》
該標準主要以噴嘴法測量壓縮機的容積流量,具體給出了噴嘴的結構、尺寸、噴嘴系數及適用的容積流量測量范圍,同時給出了測量裝置的精度、測點位置、測量方法和計算公式。此外該標準也給出了其他一些精度稍低的流量測量方法,如充罐法、稱瓶法、流量計法等,以供選擇。
通常該標準規(guī)定的各種方法均可用來測量壓縮機的容積流量,但在不同的場合、不同的要求應有不同的選擇。進行產品全性能檢驗、國家監(jiān)督檢驗、產品取證認證等應按精度較高的噴嘴法進行測量。常規(guī)摸底、出廠檢驗等可采用精度稍低的其他方法。
2、GB/T3853-1998《容積式壓縮機驗收試驗》
該標準是根據國際標準ISO1217-1996《容積式壓縮機驗收試驗》而制定的。除附錄A外,該標準的技術內容均與ISO1217相等效。
該標準對壓縮機全性能試驗給出了詳盡的說明,包括流量及功率的測定、將測量值修正至規(guī)定工況下的值、將修正過的值與保證工況下的值相比較以及誤差分析等內容。
該標準適用于除制冷壓縮機外的各類容積式壓縮機。為便于我國量大面廣的空壓機性能檢測,該標準專門以附錄A的形式給出了一般用容積式空壓機的性能測試方法,包括測試儀器及精度、測點數量及位置、測試方法、計算公式等,對標準正文規(guī)定的內容作了進一步的細化,可全面測量空壓機的容積流量、軸功率、比功率及潤滑油消耗量等性能指標。
對于批量生產的空壓機,該標準在附錄B、附錄C及附錄D中還給出了裸裝空壓機、電機或內燃機驅動的箱式空壓機的簡化性能試驗方法,可用于產品的出廠試驗等。
由于測試條件或工況與規(guī)定工況或保證工況不一定相等,因此,應注意將各測量值按標準的規(guī)定進行修正。如轉速、溫度、冷凝液、等熵指數等的修正,以便得到規(guī)定工況下的容積流量和軸功率,進而得到規(guī)定工況下的比功率等性能指標。
3、壓縮機的噪聲、振動測定標準
壓縮機噪聲測定標準主要依據GB/T4980-2003。該標準將原來的噪聲聲功率測定工程法、簡易法合并在一個標準內,并給出了噪聲聲壓級的測定方法??筛鶕煌墓r條件、和需要測定的噪聲級,來合理選擇相應的測試方法。
工程法和簡易法均是先確定一個包絡壓縮機的基準體,然后界定測量表面,在規(guī)定的測量環(huán)境下,測取測量面上的一組聲壓級,再考慮環(huán)境的修正系數K值,從而計算得到壓縮機的噪聲聲功率值。實際測定時的要點在于準確確定基準體和環(huán)境修正系數K值。標準中給出了各類壓縮機基準體的確定方法示例,也給出了環(huán)境修正系數K值的確定方法(標準聲源法,即絕對比較法,)。
工程法要求的測量環(huán)境比較嚴格,測量精度也高,簡易法則要求相對寬松些,精度也稍低些,兩者相比,誤差約為3dB(A)。
作為對壓縮機噪聲測定的補充,JB/T7665規(guī)定了壓縮機等通用機械聲功率的現(xiàn)場測試方法,即聲強法。該方法主要適用于現(xiàn)場運行的中、大型壓縮機聲功率的測試。一般企業(yè)不常使用該方法。
目前,壓縮機振動測量與評價標準為GB/T7777-2003,適用于各種往復、回轉式壓縮機。
該標準是通過測量壓縮機汽缸蓋(往復式)、轉子兩端軸承(回轉式)不同方向(X、Y、Z三方向)的振動速度有效值,取最大值作為振動烈度的評價值。各類壓縮機振動烈度評價要求如表3所示:
表3往復壓縮機振動烈度評價
壓 縮 機 結 構 型 式 振動烈度≤ (mm/s) 往往復壓縮機 對稱平衡型 18.0 角度式(L型、V型、W型、扇型)、對置式、立式 28.0 臥式、微型、無基礎 45.0 移動式、直聯(lián)便攜式 71.0 回回轉壓縮機 主機與底架剛性連接(包括主機與底架間有橡膠墊片),且驅動功率不大于90kW 7.1 皮帶傳動 11.2 主機與底架間帶減振器 驅動功率大于90kW 移動式 18.0
㈢ 壓縮機安全標準
壓縮機安全標準共有3個,GB10892為固定的空壓機安全規(guī)則和操作規(guī)程,它是等效采用ISO5388同名標準。該標準規(guī)定了空壓機設計、安裝、操作及維護中應遵守的安全規(guī)則和操作規(guī)程,并對空壓機可能發(fā)生的危險原因和事故發(fā)生的機理予以了闡述。JB8524和JB8935分別對容積式空壓機和工藝流程用壓縮機提出了安全要求。根據國家規(guī)定,JB8524將升級為國家標準,目前已完成報批,預計2008年可正式發(fā)布。
GB10892標準是總則性的標準,JB8524則對安全要求進行了細化和量化,便于實際操作和考核。而JB8935則針對流程用壓縮機的設計、安裝、使用和維護提出了安全準則。
目前,空壓機的安全認證,主要以JB8524為依據。該標準從噪聲振動、溫度控制、壓力控制、潤滑油、防護裝置、報警停車裝置、電氣、標志、使用信息等各方面給出了具體限制性要求或定量要求,并給出了相應的檢驗評定方法。該標準屬于強制性標準,各壓縮機的設計、生產、使用單位應予以充分的重視,并認真執(zhí)行,以保證壓縮機的安全運行。
㈣ 壓縮機產品標準
該類標準是壓縮機設計、制造及驗收的主要依據。目前有26個標準。這類標準大體均規(guī)定了以下幾部分內容:
1、驅動電機功率和匹配的容積流量。
2、各擋壓力、各擋功率壓縮機的比功率值,噪聲、振動、油耗、清潔度及易損件更換期等指標。
3、油溫和排氣溫度的限制、控制系統(tǒng)、調節(jié)系統(tǒng)、關鍵零件的制造、水壓試驗、保護裝置、外觀等通用要求。
4、試驗方法(基本按前述的方法標準進行)。
5、檢驗規(guī)則,分為500h的型式檢驗和2h的出廠檢驗(指一般用空壓機)。
6、標志、包裝、貯運要求。
幾個典型產品的標準適用范圍如表4所示。
除表4所列產品標準外,還有:工藝螺桿壓縮機、車裝容積式空壓機、罐車用風冷滑片空壓機、、無潤滑擺動空壓機、摩托壓縮機、無潤滑液化石油氣壓縮機、往復活塞乙炔壓縮機等產品亦有相應標準予以規(guī)定。
表4 典型的壓縮機產品標準適用范圍
標準代號 標準名稱 適用范圍 GB/T13279-2002* 一般用固定往復活塞空氣壓縮機 驅動電機功率為18.5~560kW,額定排氣壓力為0.7(0.8)、1.0、1.25MPa,容積流量為2.0~120 m3/min的固定往復活塞空壓機 GB/T13928-2002* 微型往復活塞空氣壓縮機 由額定功率為0.18~15kW的電機或相當功率內燃機驅動的,額定排氣壓力不大于1.4MPa;容積流量為0.014~2.0m3/min,風冷、單作用、有油潤滑的微型往復活塞壓縮機 GB/T20322-2006 石油及天然氣工業(yè)用往復壓縮機 適用于石油及天然氣工業(yè)中、低速并用于關鍵設施的壓縮機,及相關的潤滑系統(tǒng)、控制、儀表、中間冷卻器、后冷卻器、脈動抑制裝置和其它輔助設備。
該標準經協(xié)商也可以用于其它設施或其它工業(yè)。
該標準不適用于整體燃氣發(fā)動機驅動的壓縮機、組裝式高速可分離發(fā)動機驅動的氣體壓縮機、帶用作十字頭的單作用筒型(汽車型)活塞和排氣壓力在0.9MPa或以下的機械設備或儀表空氣壓縮機。也不適用于燃氣發(fā)動機和汽輪機驅動機。 JB/T6430-2002
* 一般用噴油螺桿空氣壓縮機 驅動電機功率為2.2~630kW,額定排氣壓力為0.7(0.8)、1.0和1.25MPa,容積流量為0.21~110 m3/min,一般用固定及其改裝的移動噴油螺桿空壓機 JB/T10598-2006* 一般用噴油單螺桿空氣壓縮機 適用于驅動電動機功率為2.2~630kW、額定排氣壓力為0.7(0.8)MPa、1.0MPa和1.25MPa的一般用固定及其改裝的移動單螺桿空壓機。
額定排氣壓力不大于1.4MPa或內燃機驅動的其他單螺桿空壓機亦可參照該標準執(zhí)行。 JB/T10598-2006* 一般用干螺桿空氣壓縮機技術條件 適用于驅動電動機功率為37 kW~710kW、額定排氣壓力為0.7、0.8和1.0MPa的一般用固定的水冷干螺桿空氣壓縮機(以下簡稱空壓機)。
額定排氣壓力不大于1.0MPa的風冷干螺桿空壓機亦可參照該標準執(zhí)行。 JB/T4253-2002
* 一般用噴油滑片空氣壓縮機 驅動電機功率為1.5~160kW,額定排氣壓力不大于1.0MPa,容積流量為0.15~26 m3/min的一般用噴油滑片空壓機 JB/T8933-1999
* 全無油潤滑往復活塞空氣壓縮機 容積流量為0.015~2.8 m3/min,額定排氣壓力不大于1.4MPa,驅動電機功率不超過22kW的全無油潤滑往復活塞空壓機。 JB/T8934-1993
* 直聯(lián)便攜式往復活塞空氣壓縮機 輸入功率為0.25~3.0kW,單相電機驅動的,額定轉速不低于1400r/min,額定排氣壓力不大于1.0MPa,風冷、單作用、直聯(lián)、便攜式往復活塞空壓機(包括有油和無油機) JB/T6905-1993 隔膜壓縮機 額定排氣壓力不大于25MPa,驅動電機功率為0.55~45kW,液壓驅動的金屬膜片壓縮機,排氣壓力小于100MPa的增壓膜壓機也可參照執(zhí)行。 JB/T10683-2006 中、高壓往復活塞空氣壓縮機 適用于額定功率為 1.1kW ~ 630kW 的電動機或相當功率的內燃機驅動的、額定排氣壓力為1.6MPa ~ 45MPa的空壓機。
該標準也適用于出廠不帶驅動機的空壓機。
不適用于車載、艦船等專門用途的空壓機。 JB/T10298-2001 汽車加氣站用天然氣壓縮機 適用于進氣壓力為1~1.6MPa,額定排氣壓力為25MPa,驅動電機功率不大于250kW的汽車加氣站用往復活塞天然氣壓縮機 注:表中帶*號的標準為空壓機許可證發(fā)放產品單元對應要求的標準
㈤壓縮機零部件標準和材料標準
壓縮機零部件標準主要以往復活塞壓縮機部件為主,其他機型部件標準較少,總計有23個,歸納大致如下:
1、活塞壓縮機的氣缸、軸銷直徑系列標準
2、連桿大頭瓦、小頭襯套系列尺寸及要求
3、活塞壓縮機金屬片平面填料及活塞環(huán)標準
4、環(huán)狀氣閥及網狀氣閥尺寸及技術要求
5、儲氣罐標準
6、一般用活塞空壓機零部件制造技術要求
7、螺桿轉子系列參數及尺寸
8、干燥器標準
9、注油器標準
這些零部件標準大多規(guī)定有系列參數或安裝尺寸要求,也給出了推薦性的制造工藝要求,可供設計、生產作指導之用。
JB/T6431-1992、JB/T6908-1993和JB/T9104-1999分別規(guī)定了壓縮機灰鑄鐵件、鍛件和球墨鑄鐵件的牌號、級別及零件毛坯或半成品質量的要求。此外,石化系統(tǒng)、冶金系統(tǒng)制定的壓縮機用油標準和閥片鋼材料標準也廣為行業(yè)使用。
三、壓縮機標準的發(fā)展動態(tài)
目前壓縮機標準體系已基本完善,近年來除按正常程序修訂一些標準外,以下一些標準的制定或修訂將成為關注的重點:
1、制定石油天然氣工業(yè)用回轉壓縮機系列標準該標準系列將以美國石油學會標準API619、API 11P為基礎,等效采用相應的國際標準,以便使我國的標準更好地與國際接軌,并為擴大我國國際貿易服務。
2、變頻螺桿空氣壓縮機標準的制定提出該類機型的參數和制造技術條件,以滿足這類新興的、符合國家節(jié)能政策并日趨成熟產品的生產發(fā)展需要。
3、汽車加氣站用天然氣壓縮機行標升國標 修訂原JBT10298-2001,并根據不斷開發(fā)的新產品和新的工藝技術,對標準參數、技術要求進行完善和提高。
4、壓縮空氣凈化裝置標準的制定包括壓縮空氣質量測量標準的修訂定,凈化設備性能(露點、含油量、固體粒子的測定)、過濾器過濾效率的測定、及凈化設備電控裝置技術條件等新標準的制定,以適應該行業(yè)迅速發(fā)展之需。這些標準的制定對規(guī)范市場、促進公平競爭也將起到良好的作用。
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