معرفی انواع استاندارد های پمپ و الکتروموتور :

معرفی انواع استاندارد های پمپ :

بدون شک اولین گام برای ورود به دنیای ماشینری، آشنایی با استانداردهای مرجع می باشد و از آنجاییکه یکی از مهم ترین ادوات ماشینری پمپ ها هستند، آشنایی با استاندارد پمپ ها ضروری است.

در حوزه کار با پمپ ها استانداردهای متعددی در سراسر دنیا در حال استفاده هستند که زیر مجموعه استانداردهای API یکی از پرکاربردترین آن ها است.

همه مهندسان می دانند که برای ایجاد یکسان سازی و یکپارچگی در بحث طراحی و مشخصات کلی، از استانداردها استفاده می شود.

سازمان های مختلفی به شرح زیر، به ارائه استانداردهای پمپ ها پرداخته اند :

موسسه نفت آمریکا (American Petroleum Institute) یا همان API

موسسه استاندارد جهانی (International Standards Institute) یا همان ISO

موسسه ملی استاندارد آمریکا (American National Standards Institute) یا همان ANSI

این استاندارد در زمینه ساخت پمپ های سانتریفیوژ مورد استفاده قرار می گیرد.

موسسه ملی استاندارد آلمان (Deutsches Institut für Normung) یا همان DIN

آژانس ملی آتش نشانی (National Fire Protection Agency) یا همان NFPA

موسسه ملی استاندارد استرالیا (Australia-New Zealand) یا همان NS-NZ

API به عنوان یکی از مؤسسات پیشرو، اقدام به نشر مجموعه های متنوعی در زمینه تجهیزات ماشینری به کار رفته در صنعت نفت، گاز و پتروشیمی به ویژه پمپ و تجهیزات وابسته آن نموده است.

در ادامه این مقاله استانداردهای مهم و پراستفاده در این مجموعه را معرفی می کنیم :

استاندارد پمپ سانتریفیوژ API 610 :

این استاندارد به نام استاندارد پمپ های سانتریفیوژ برای صنایع نفت، پتروشیمی و گاز طبیعی (Centrifugal Pumps for Petroleum Petrochemical and Natural Gas Industries) معروف است.

از این استاندارد در ساخت و تست پمپ های فرآیندی سنگین که در صنایع نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی می باشند استفاده می شود.

یکی از مهم‌ترین انواع استاندارد پمپ گریز از مرکز، استاندارد API پمپ 610 می‌باشد. این استاندارد برای انواع پمپ‌های سانتریفیوژ به کار رفته در صنایع مختلف پتروشیمی، نفت و گاز (Centrifugal Pumps for Petroleum Petrochemical and Natural Gas Industries) تعریف شده است.

مطابق مجموعه منتشر شده از سوی موسسه نفت آمریکا، ساخت پمپ‌های سانتریفیوژ با در نظر داشتن محدوده استاندارد معرفی شده در سطح بین الملل، می‌تواند بسیار مقرون به صرفه و کارآمد باشد. محدوده تمامی پارامترهای مورد نیاز برای ساخت پمپ استاندارد، در این مجموعه معرفی شده است.

به عنوان مثال :

فشار خروجی گیج (Discharge Pressure) تا سقف 1900KPa/ 275psi/ 19,0bar

فشار ورودی گیج (Suction Pressure) تا 500KPa/ 75psi/ 5,0bar

دمای پمپاژ (Pumping Temperature) تا دمای 150C° / 300°F

سرعت دورانی (Rotative Speed) از حد 3600RPM

هد ارزیابی (Rated total Head) از اندازه 120m/ 400ft

قطر پروانه پمپ‌های یکسر درگیر (Impeller Diameter, Overhung Pumps) نباید از مقدار 330mm/ 13in بالاتر طراحی شوند.

با وجود آنکه پمپ‌های طراحی شده بر اساس استاندارد API 610 از قیمت بالایی برخوردار هستند. اما به دلیل اینکه استانداردهای تعیین شده سختگیرانه می‌باشند، بنابراین محصولات نهایی از کیفیت بسیار خوبی برخوردار هستند.

استاندارد پمپ API 685 :

این فایل به نام استاندارد پمپ های سانتریفیوژ بدون نیاز به نشت بند در صنعت نفت، پتروشیمی و صنعت گاز طبیعی (Sealless Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical, and Gas Industry Process Service) معروف است.

این استاندارد حداقل الزامات برای پمپ های گریز از مرکز بدون نیاز به نشت بند را برای استفاده در صنایع نفت، کارهای سنگین پتروشیمی و صنایع گاز بیان می کند و دو نوع پمپ با کوپلینگ مغناطیسی (Magnetic Drive Pumps) و نوع هرمتیک (Canned Motor Pumps) را پوشش می دهد.

استاندارد ساخت پمپ های بدون آببندی مگنتی می باشد.

استاندارد API پمپ 685 نیز برای پمپ‌های سانتریفیوژی که به نشت بند نیازی ندارند تعریف شده است. این استاندارد نیز قابل استفاده در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی (Sealless Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical, and Gas Industry Process Service) است. محدوده اندازه‌های استاندارد برای این نوع پمپ‌ها نیز مشخص شده است. این مجموعه استاندارد پمپ برای دو نوع مختلف پمپ با کوپلینگ مغناطیسی (Magnetic Drive Pumps) و همچنین پمپ هرمتیک (Canned Motor Pumps) طراحی و ارائه شده است.

استاندارد API پمپ 685 برای ساخت انواع پمپ‌های بدون نیاز به آب بندی مغناطیسی تعریف شده است و در اختیار افراد و شرکت‌های مشغول در این حوزه قرار داده شده است. به طور کلی، استاندارد API 685 در رابطه با پروتکل‌های مورد نیاز در جهت ساخت و تولید انواع پمپ‌های Sealless تعریف و ارائه شده است. به این پمپ‌ها در اصطلاح Canned Motor Pump نیز گفته می‌شود.

تکنولوژی به کار گرفته شده در پمپ های Sealless به منظور انتقال نیروی تولید شده در موتور به محور پروانه موجود در سیستم، کوپلینگ‌های مغناطیسی می‌باشد. به این ترتیب، این پمپ‌ها دیگر نیازی به آب بندی نخواهند داشت. محل استفاده انواع این پمپ‌ها معمولا در مصارفی است که بخواهیم از نشت سیال مورد نظر جلوگیری کنیم.

استاندارد پمپ API 674 :

به نام استاندارد پمپ های جا به جایی مثبت رفت و برگشتی (Positive Displacement Pumps Reciprocating) شناخته می شود.

استاندارد مورد نیاز جهت ساخت و تست پمپ های جابجایی مثبت می باشد.

استاندارد API پمپ 674 نیز برای پمپ‌های جابجایی مثبت رفت و برگشتی (Positive Displacement Pumps Reciprocating) از طرف موسسه نفت آمریکا منتشر شده است. استاندارد تعریف شده برای پمپ API 674 در واقع شامل حداقل شرایط و ملزومات برای طراحی، ساخت، تولید و به کارگیری انواع پمپ‌های جا به جایی مثبت معکوس است. از انواع این پمپ‌ها می‌توان به پمپ‌های پیستون اشاره کرده که در مناطق تعریف شده برای صنایع نفت، گاز و پتروشیمی به کار گرفته می‌شوند.

استاندارد پمپ API 675 :

این استاندارد نیز مخصوص پمپ های جا به جایی مثبت بوده و به نام استاندارد پمپ های جا به جایی مثبت حجم کنترل شده (Positive Displacement Pumps Controlled Volume) معرفی شده است.

این استاندارد حداقل الزامات برای حجم کنترل پمپ های جا به جایی مثبت برای استفاده در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی را پوشش می دهد وهر دو نوع پمپ های پلانجری و دیافراگمی را شامل می شود.

پمپ های دیافراگمی که مستقیم به محرک مکانیکی متصل می شوند، مورد تایید این استاندارد نیستند.

از این استاندارد در ساخت و تست پمپ های جابجایی مثبت مانند پمپ های دوزینگ در صنایع نفت، شیمیایی و گاز مورد استفاده قرار می گیرد.

مجموعه استاندارد API پمپ 675 برای انواع پمپ‌های جابجایی مثبت قابل استفاده است. این مجموعه با نام استاندارد پمپ‌های جابجایی مثبت حجم کنترل (Positive Displacement Pumps Controlled Volume) شناخته شده می‌باشد. این استاندارد برای ساخت و تولید انواع پمپ‌های پلانجری و دیافراگمی قابل استفاده می‌باشد.

انواع پمپ‌های پلانجری (پیستونی) و دیافراگمی (دیافراگم دو لایه / دابل دیافراگم) زیرمجموعه این استاندارد قرار می‌گیرند. البته باید توجه داشت که آن دسته از پمپ‌های دیافراگمی که به صورت مستقیم به محرک مکانیکی اتصال دارند، در مجموعه مورد تایید استاندارد فوق قرار نمی‌گیرند.

استاندارد API 676 :

این فایل مختص استاندارد پمپ های جا به جایی مثبت چرخشی (Positive Displacement Pumps Rotary) است.

استاندارد مورد نیاز در ساخت و تست پمپ های جابجایی مثتب مانند پمپ های روتاری می باشد.

معرفی سایر استانداردهای مهم و پراستفاده :

استاندارد ISO 5199 :

استانداردی برای ساخت و مشخصه های فنی پمپ های سانتریفیوژ کلاس II جهت مصارف عمومی می باشد.

استاندارد ISO 5199 (و استاندارد ISO 2858) : این دو استاندارد در واقع پمپ های صنعتی استاندارد ANSI B73.1 را پوشش می دهند، استاندارد ISO 2858 قدیمی تر محسوب می شود و بر ابعاد خارجی و جزئیات نصب تمرکز داشت، در حالی که استاندارد ISO 5199 انواع الزامات عملکرد مانند حداقل طول عمر بلبرینگ و ویژگی های ساختمانی مانند چیدمان کلی و پیکربندی قطعات و اتصالات را نیز مشخص می کند، البته در برخی جنبه ها (بعنوان مثال در حداکثر سطح ارتعاش مجاز پمپ)، این استاندارد سخت گیر تر از ANSI B73.1 است.

طور کلی، پمپ هایی که بر اساس استاندارد ISO 5199 ساخته می شوند، از نظر عملکرد، قابلیت اطمینان، قابلیت سرویس و طول عمر، الزامات و بایدها و نبایدهای استاندارد ANSI B73.1 را برآورده کرده و در برخی موارد از آنها نیز فراتر می رود، با این حال پمپ های ISO 5199 را نمی توان بعنوان جایگزین مستقیم برای ماشین های ANSI B73.1 دانست و نمی توان بدون سازگاری با صفحات نصب و کوپلینگ های موتور استفاده کرد، در حالی که مطمئنا ساده ترین گزینه برای یک شرکت در آمریکا، استفاده از محصولات تولیدی بر اساس استاندارد ANSI باشد که انجام این کار در نهایت به محدود کردن انتخاب های شما منجر می شود. بسیاری از محصولات دارای گواهی ISO که از اروپا و بخصوص کشور آلمان تولید می شوند، دارای  فناوری های  کارآمد انرژی هستند که ممکن است در استانداردهای ANSI موجود نباشد.

استاندارد ANSI/ASME B 73.1/73.1M :

استاندارد مورد نیاز برای ساخت پمپ های سانتریفیوژ افقی مکش از انتهایی که برای فرآیند های شیمیایی به کار می روند.

 استاندارد ANSI B73.1 : این استاندارد در برخی موارد با نام ASME B73.1 نیز شناخته می شود، این استاندارد برای پاسخگویی به نیازهای  صنایع شیمیایی برای پمپ های گریز از مرکز ایجاد شده است، این استاندارد ۲۷ سایز پمپ را پوشش می دهد و تعدادی از ابعاد کلیدی را برای هر یک از آنها مشخص می کند، این ابعاد شامل ارتفاع، طول کلی پمپ، قطر نازل و شفت، محل و فاصله ی پیچ های نصب شده و… است. از مزیت روش بالا این است که خدمات تعمیر و نگهداری را می توان به سادگی انجام داد، استاندارد کردن ابعاد، ترتیب نصب و چیدمان اولیه به این معنی است که پمپ های ANSI B73.1 از تولیدکنندگان مختلف می توانند براحتی جایگزین یکدیگر شوند.

استاندارد ASNE/ASME B 73.2/73.2M :

از این استاندارد برای ساخت پمپ های سانتریفیوژ عمودی خطی با کاربری فرآیندهای شیمیایی استفاده می شود.

استاندارد NFPA 20 :

استاندارد مورد استفاده در نصب پکیج های پمپ های آتشنشانی (پمپ های سانتریفیوژ)

سری استاندارد های HI :

کل مجموعه این استاندارد ها مخصوص طراحی و تست انواع پمپ های سانتریفیوژ و جابجایی مثبت می باشد.

استاندارد ISO 9906 :

این استاندارد برای تست عملکرد پمپ های سانتریفیوژ گرید 1 و 2 کاربرد دارد.

استاندارد HI14.6 :

این استاندارد نیز برای تست عملکرد پمپ های سانتریفیوژ به کار می رود.

معرفی انواع استاندارد های الکتروموتور :

معرفی انواع استاندارد های بازدهی انرژی الکتروموتورها :

تولیدکنندگان الکتروموتورها بر بررسی مسئله بازدهی انرژی آن‌ها متمرکز هستند. اقتصاد سبزتر و سازگار با محیط زیست یکی از اهداف کنفرانس تغییر اقلیم سازمان ملل در سال 2015 است که بسیاری از کشورها به آن متعهد شدند. اما پیگیری این موضوع در سالیان اخیر با اهدافی فراتر از اهداف این کنفرانس و با هدف محدود کردن مصرف انرژی و تولید تجهیزات کم‌ مصرف ‎تر انجام شده است. طبق مطالعه کمیسیون اروپا، 65٪ از مصرف انرژی صنعتی در اروپا به الکتروموتورها اختصاص دارد. از این رو، اقدام در جهت بهبود بازدهی الکتروموتورها اقدامی مهم در جهت کاهش انتشار CO2 است. بر اساس پیش‎بینی ‎های این کمیسیون تا سال 2020 می‎توان بازدهی انرژی موتورهای ساخته شده در اروپا را 20 تا 30 درصد افزایش داد. بنابراین 63 میلیون تن CO2 کمتر در اتمسفر تولید و 135 میلیارد کیلووات ساعت در مصرف انرژی صرفه‎ جویی خواهد شد.

در صورت نیاز به استفاده از الکتروموتورهای کم مصرف و صرفه ‎جویی در مصرف انرژی و همچنین کمک به کاهش تولید گازهای گلخانه ‎ای، ابتدا باید به بررسی استانداردهای بازدهی انرژی موتورهای کشور یا منطقه جغرافیایی خود بپردازید. اما توجه داشته باشید که این استانداردها در مورد همه الکتروموتورها برقرار نیست و صرفا در مورد موتورهای الکتریکی آسنکرون مطرح است.

استانداردهای بین ‎المللی الکتروموتور :

کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک (IEC) برای موتورهای الکتریکی موجود در بازار کلاس‎ های بازدهی انرژی موسوم به کد IE تعریف کرده است که به طور خلاصه در استاندارد بین ‎المللی IEC ارائه شده است.

IEC بازدهی انرژی الکتروموتورها را در چهار سطح تعریف می‎کند: (بازدهی انرژی یک الکتروموتور معرف عملکرد انرژی آن موتور است)

IE1: بازدهی استاندارد

IE2: بازدهی بالا

IE3: بازدهی عالی

IE4: بازدهی فوق‎العاده (هنوز تحت بررسی است)

استاندارد IEC 60034-2-1: 2014 نیز به آزمایش الکتروموتورها حکایت دارد. بسیاری از کشورها ضمن استفاده از استانداردهای ملی آزمون به استاندارد بین‎ المللی IEC 60034-2-1 نیز مراجعه می‏کنند.

استاندارد الکتروموتورها در اروپا :

در اتحادیه اروپا چندین دستورالعمل با هدف کاهش مصرف انرژی موتورها به تصویب رسیده است که از آن میان می‎ توان به تعهد تولیدکنندگان به ارائه موتورهای کم مصرف به بازار اشاره کرد. بنابراین،

از سال 2011 رعایت استاندارد کلاس IE2 برای همه موتورها اجباری است.

از ژانویه 2015 رعایت استاندارد کلاس IE3 برای موتورهای با قدرت 7.5 تا 375 کیلووات اجباری است (و در صورت تجهیز این موتورها به اینورتر فرکانسی رعایت استاندارد IE2)

از ژانویه 2017 رعایت استاندارد کلاس IE3 برای موتورهای با قدرت 0.75 تا 375 کیلووات اجباری است (و در صورت تجهیز این موتورها به اینورتر فرکانسی رعایت استاندارد IE2)

استاندارد الکتروموتورها در ایالات متحده :

در ایالات متحده از استانداردهای تعریف شده توسط انجمن آمریکایی NEMA (انجمن ملی تولیدکنندگان تجهیزات الکتریکی) استفاده می‎شود. از سال 2007، حداقل سطح استاندارد مورد نیاز IE2 تعیین شده است.

همین طبقه‎ بندی در استرالیا و نیوزیلند نیز وجود دارد.

استاندارد الکتروموتورها در آسیا :

در چین، از سال 2002، استانداردهای کره ‎ای MEPS (استاندارد حداقل عملکرد انرژی) بر موتورهای سه فاز کوچک و متوسط آسنکرون اعمال شده است (18693 GB). در سال 2012، استانداردهای MEPS با استانداردهای IEC هماهنگ و از IE1 به IE2 و در حال حاضر به IE3 تبدیل شد.

ژاپن مقررات ملی خود را با کلاس‎ های بازدهی IEC هماهنگ کرده و موتورهای الکتریکی IE2 و IE3 را در برنامه Top Runner خود در سال 2014 گنجانده است. برنامه Top Runner (ارائه شده در سال 1999) تولیدکنندگان ژاپنی را به ارائه مدام مدل ‏های جدید (و با بازدهی بالاتری نسبت به نسل‎ های قبلی) به بازار و در نتیجه، شبیه سازی و نوآوری انرژی ملزم می‎ کند.

هند از سال 2009 از سازوکار برچسب بازدهی انرژی مقایسه ‎ای و از سال 2012 از استاندارد ملی در سطح استاندارد IE2 استفاده می‎ کند.