API 610机械密封材料和分类编码标准
API610摘要
API610摘要1.范围1）本标准含盖石油工业、重化学工业、以及天然气工业用的离心泵的最低要求2）本标准包括的泵型可以粗分为三大类即悬臂式、两端支撑式、立式悬吊式三种3）API 610明确规定：屏蔽泵和磁力泵等无密封不适用。
2.术语定义轴向中开（剖分）——泵壳密封面与泵轴中心线平行（轴向剖分和径向剖分就是看拆泵时转子如何拆出，径向剖分是转子沿轴向方向抽出，悬臂泵都是径向剖分的，API610上的OH1/OH2/BB1等都是这类。
轴向剖分是转子要沿半径方向取出，泵体沿水平面分成上下2部分，API中的BB1和BB3就是轴向剖分泵。
一般来说轴向剖分泵都是较大型的，或者检修时不便于沿轴向取出时采用。
）圆筒体泵——双层泵壳型的卧式泵隔离液——引入到有压的双重机械密封（即双端面机械密封）之间用于把泵内流程液体与环境完全隔开的液体BEP——最佳效率点，在该点泵达到最高效率点缓冲液——引入到无压的双重机械密封之间（即串联机械密封）之间用作为润滑液或缓冲液的液体临界转速——对应转子横向自振频率的转速最大允许工作压力——制造厂为该设备在规定的最大工作温度下工作时设计的最大连续压力。
干临界转速——按照转子仅支撑在轴承上，和轴承具有无限大刚度的假设计算得出的转子自振频率湿临界转速——设计及工作条件下的泵送液体在转子运转各处间隙内所起的附加支撑作用和阻尼作用，并设计及轴承内柔度和阻尼作用这些因素后计算得出后的转子自振频率转子——台离心泵的所有旋转零件的组合部泄压衬套——装在密封（或填料）与叶轮之间的、在轴套周围构成细小节流间隙的装置节流衬套——装在机封外侧端的、在轴套周围构成细小节流的装置脱扣转速——在最大电源频率时电机驱动机的转速最小连续稳定流量——在不超出标准所强调的振动限定下泵能够工作的最小流量。
（1.最小流量稳定是经过测试得出的.2泵在低于30%流量运行时一般很不稳定的3.制造厂常采用30%额定流量作为最小连续稳定流量）汽蚀余量NPSH——以基准面算起泵吸入压力减去该液体的汽化压力。
API610第11版标准解读（第三部分）材料篇
API610第11版标准解读（第三部分）材料篇作者根据本⼈在⽯化泵⼀线⼗多年的⼯作及⼯程实践经验，以第11版（等同于ISO13709第2版）为例对API610标准进⾏解读，以帮助中国泵⾏业能更好地理解、设计开发和⽣产API泵，进⽽打造出具有国际级品牌的产品。
注：本⽂中所涉及的条款、表及图号均指API610第11版标准所对应的条款、表及图号。
第⼀部分以安全可靠性,寿命,可操作性,安装及维护⽅⾯解读了,第⼆部分以重点阶段, 下⾯是第三部分:1 离⼼泵常⽤的⾦属材料⼀般将⼯程材料（按化学成分）分为⾦属材料和⾮⾦属材料。
⾦属材料是最重要的⼯程材料，包括⾦属和以⾦属为基的合⾦。
⼯业上将⾦属材料分为⿊⾊⾦属（钢、铸铁）和有⾊⾦属（铝及铝合⾦、铜及铜合⾦等）两⼤部分。
离⼼泵常⽤的⾦属材料有：（1）铸铁。
铸造及切削性能好、耐磨、消振能⼒强，但焊接性能、塑性和韧性差。
离⼼泵上常⽤的铸铁材料有灰铸铁和球墨铸铁，主要⽤做离⼼泵的内壳体（如VS6型泵）、耐磨环、轴承架及底座。
⽽耐磨铸铁可⽤做⾼温油浆泵的衬⾥和叶轮。
（2）碳钢。
碳钢冶炼简便，加⼯容易，价格便宜，⽽且在⼀般情况下能满⾜使⽤性能的要求。
碳钢在普通⼯况、⼀般⽤途的离⼼泵上使⽤⾮常⼴泛，通常⽤做离⼼泵的压⼒泵壳、叶轮、泵轴、（推⼒轴承的）推⼒盘、轴承架及底座等。
（3）合⾦钢。
在碳钢的基础上加⼊⼀些合⾦元素，如硅、锰、铬、镍、钨、钒钛等，根据加⼊的合⾦元素的不同，具有不同的性能。
离⼼泵常⽤的合⾦钢有20MnMo，主要⽤做BB5型泵外筒体（锻件）；40Cr、35CrMo及42CrMo，主要⽤做离⼼泵的泵轴和压⼒泵壳紧固件等。
（4）马⽒体不锈钢。
强度和硬度较⾼，具有⼀定的耐蚀性，但塑性和焊接性较差。
离⼼泵上常⽤的马⽒体不锈钢有12Cr13、20Cr13和30Cr13，除了紧固件和密封垫以外，⼏乎可以⽤做离⼼泵所有的零件。
（5）奥⽒体不锈钢。
具有优异的耐蚀性，塑性和韧性好，但强度较低。
API610标准的解读(第二部分)
API610标准的解读：第二部分谢小青（上海电气凯士比核电泵阀有限公司，上海浦东201306）摘 要：由于国内不少厂家对API标准的理解不足，导致工程实践中会出现一系列的问题：如投标阶段出现废标；生产阶段出现返工；产品运行阶段事故频发等等，这不仅给企业带来大量直接的经济损失，而且给用户现场运行带来很多安全隐患。
包括国内实力最强的几家石化泵厂家在内，均有过这样的经历。
本文将根据本人在石化泵一线十多年的工作及工程实践经验，以第11版（等同于ISO13709第2版）为例对API610标准的一些关键条款进行重点解读，希望能帮助中国泵厂更好地理解、设计开发和生产API泵，进而打造出具有国际级品牌的产品。
关键词：API610标准 解读Interpretation for Standard API610: Part 2XieXiaoqing(SEC-KSB Nuclear Pumps & Valves Co., Ltd., Pudong Shanghai 201306)Abstract:There will be a series of problems during engineering practice because of insufficient understanding of API standards, such as bidding invalid, products rework, frequent accidents, etc. This will not only result in a lot of direct economic loss to the company, but also bring many security risks to the onsite operation. Many companies including several strongest domestic petrochemical pump manufactures have this experience. This paper will focus on the interpretation of some important terms in standard API610 11th edition (equivalent to ISO13709) based on the writer’s front-line work and engineering practice experience in petrochemical pump industry for more than 10 years. Wish this will help Chinese pump factories to further understand, design and produce API pumps, and then to create an international brand.Keywords: API610 standard, interpretation0 引言本篇为论文的第二部分。
API610标准的机械密封材料与分类编码
ＡＰI 6１0标准的机械密封材料和分类编码机械密封的材料和结构特点，必须根据下列分类系统来编码：第一位字母:平衡型（B）或不平衡型(U)第二位字母：单端面(Ｓ),无压的双重密封(T)——即第７版中称“串联密封”，或有压的双重密封(D）——即第7版中称“双端面密封”第三位字母：密封板(即密封压盖)型式:P＝普通式,不带节流衬套;T＝节流衬套式,设有急冷、泄漏液接收孔和（或)排液接孔;A=辅助密封装置,型号需要加以规定。
第四位字母：垫(密封环）材料（见表1)第五位字母:端面材料(见表2)举例来说:一种编码为BＳTFM的密封,就是一种平衡型、单端面的、装有带节流衬套的密封板的机械密封,静密封环垫材料为氟橡胶（FＫM）,动密封环与轴套之间的垫为氟橡胶（FKM），动静环端面副材料为碳对2型碳化钨,对以上材料以外的密封材料应当编码为X,并应在数据单上明确规定之。
机械密封的注解:1、除非另有规定，采用多弹簧密封的弹簧材料必须采用哈斯特洛伊合金（Hastｅlｌoｙ C）。
单弹簧密封的弹簧材料必须采用奥氏体不锈钢(AISI标准型31６或同等材料)。
其它金属零件也必须采用奥氏体不锈钢(AISI标准型３16或同等材料)或适用于使用条件的其它耐腐蚀材料，但对金属波纹管除外,如果采用金属波纹管,其材料必须由密封制造厂根据使用条件推荐，金属波纹管的腐蚀速率应低于每年５0μm(2mｉｌs，密耳)。
2、除非另有规定，密封板（即密封压盖）与密封室之间的密封应当采用氟橡胶的O形环，其使用温度低于１50℃（300°F）。
如果温度超过１50℃以上或如果有规定,必须采用石墨充填的奥氏体不锈钢蜗形缠绕垫，此蜗形缠绕垫必须能够承受泵送液体的全温（即未采取冷却降温的）。
3、金属密封环不应当采用喷镀覆盖层来代替一体化的密封端面。
4、如果泵送温度超过175℃（３50°F）时，泵制造厂和密封制造厂应当共同磋商对密封端面采取冷却冲洗液或对一头不通的密封室采用不断保持流通的冷却水室。
API610及相关中国泵标准介绍-航天所解析
API610及相关中国泵标准介绍国家特种泵阀工程技术研究中心中国航天科技集团公司第十一研究所（京）高速泵事业部阎殿甲1.API610（第八版）简介 1.1 API610是国际著名离心泵标准目前，世界上最权威的泵标准化组织有三个：即美国标准协会ANSI（American National Standards Institute）所属的B73标准；国际标准化组织ISO（InternationalStandards Organization）所属的TC-115标准；美国石油学会API（American Petrochemical Institute）所属的610标准。
在三大著名标准中，由于API610是专门为石油、化工行业编制的离心泵标准，而且是全面总结炼厂和化工厂中的泵设计或泵制造引发的事故和教训而制订出来的，所以许多专家都认为API610标准是鲜血和智慧的结晶，因而在石油、化工和天然气工业用离心泵方面最具权威性。
API610标准对泵的设计和制造质量要求非常严，所以按API标准生产的泵价格也高，因为质量成本增加了。
1.2 API610标准简介第八版API610标准于1995年8月出版。
该标准中详细规定了范围、术语、关联标准等总则；压力泵壳、作用在管口上的力、转子、轴封、轴承、材料等基本设计；驱动机、联轴器、底座和仪表等副机和附件；检查、试验和发货；各种特定型泵和卖方资料等章节。
第八版与第七版比较有6点不同：（1）在章节上由原来的5章增为6章，即多出了“特定型泵”1章；（2）在名称上也有变更，由原来的“一般炼厂用离心泵”改为“石油、重化学和天然气工业用离心泵”；（3）在度量衡单位方面，第八版的主单位采用SI国际单位制，以US美制单位为辅助单位，在（）内给出了参考换算值；（4）第八版给出了各国适用的标准比较表；（5）第八版还给出了各国的材料标准比较表；（6）第八版在动力学、轴振动，特别是机封方面增加了新内容。
API610标准-第十版解读解析
泵的分类（6）
OH5 立式管道泵 电机共轴 不满足所有要求 6.1 电机结构 温度高时电机轴承和绕组温度 5.10.1.1 液体润滑导轴承 5.6.8，5.8.5 密封处跳动要求
江苏大学流体机械工程技术研究中心 28
2008-11-20
泵的分类（7）
OH6 立式或卧式悬臂泵 高速齿轮箱 泵轴和齿轮箱共轴 电机和齿轮箱挠性连接
2008-11-20 江苏大学流体机械工程技术研究中心 16
关键的名词术语（15）
NPSHr NPSHa物理意义
2008-11-20
江苏大学流体机械工程技术研究中心
17
关键的名词术语（16）
11 比转速 ns 对几何形状相似的泵而言，是有关泵流量、扬程 和转速之间关系的特征量。
ns 3.65 n Q H
2008-11-20 江苏大学流体机械工程技术研究中心 5
关键的名词术语（4）
如果给出的是常温状态下的最大允许工作压力，那么，在 高温时应对这个压力进行修正，一般由制造厂提供，也可 以参照法兰标准进行修正。
工作温度下的最高工作压力可以参考相关标准 HG 20625-97《钢制法兰压力-温度等级》（美洲体系）。 标准中引用的材料代号按照HG 20624-97《钢制法兰技 术条件》（美州体系）对照实际材料牌号。 如果流程泵压力等级采用国际标准等级，工作温度下的最 高工作压力确定可以采用HG 20604-97《钢制法兰压力温度等级》（欧洲体系）。标准中引用的材料代号按照 HG 20603-97《钢制法兰技术条件》（欧州体系）对照 实际材料牌号。
■ Plan 52 缓冲罐压力应低于流程液体压
力，也没有氮气系统。
2008-11-20 江苏大学流体机械工程技术研究中心 4
API610标准-第十版解读
定义：液体从泵进口基准面到叶片进口背面最低压力处的 能量损失。 是个压力降概念。
2021/3/11
江苏大学流体机械工程技术研究中心
16
关键的名词术语（15）
NPSHr NPSHa物理意义
2021/3/11
江苏大学流体机械工程技术研究中心
17
关键的名词术语（16）
11 比转速 ns 对几何形状相似的泵而言，是有关泵流量、扬程 和转速之间关系的特征量。
4 最大吸入压力 泵在运转期间经受的最高吸入压力。 ▲泵一般也规定吸入压力值， ▲泵的轴向平衡是要考虑吸入压力的影响，取吸入压力 一半作为泵平衡轴向力设计的依据。 ▲超过规定的吸入压力运行比超过规定最高压力运行更 容易出问题
5 最大吐出压力 最大吸入压力加上额定转速和规定的相对密度下的泵运转 时产生的最大压差。
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泵的分类（14）
VS2
立式悬吊 湿坑 单壳体 涡壳式 吐出管穿过立管
2021/3/11
江苏大学流体机械工程技术研究中心
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泵的分类（15）
VS3
立式悬吊 湿坑 单壳体 轴流式 吐出管穿过立管
2021/3/11
江苏大学流体机械工程技术研究中心
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泵的分类（16）
VS4
立式液下泵 悬吊式 单涡壳 长轴
可以设计成不拆电机 对中型好 轴承座不承受电机重力
2021/3/11
江苏大学流体机械工程技术研究中心
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泵的分类（5）
OH4
立式管道泵 无独立轴承支撑 刚性联轴器连接 不能满足所有的要求
6.1电机结构 5.6.9转子刚性 5.10.1.1 液体润滑轴承 5.6.8，5.8.5 密封处的跳动要求
2021/3/11
泵6月75期—API 610标准第12版的主要修订和新增条款及其解读(之二)材料部分 续篇
请将来稿发送至： pem@
材料 等级
双相 不锈钢
D-1
超级 双相 不锈钢 D-2
钢材 类别 普通铸件
受压铸件
锻件 棒材 板材 管材 普通铸件 受压铸件 锻件 棒材 棒材 板材
表 1 API 610 第 12 版离心泵各种零件用双相不锈钢 ASTM 标准和 UNS 钢牌号的对照表
CF8、304SS。 API 610第12版的编委也认识到轻腐蚀性介质用316/316L不锈钢，造成镍和钼资源的浪费，提出了应该扭转欧美泵行业这
应用园地
Application Story
种长期存在的不合理现状，但这谈何 容易。笫12版新增加的备注h提醒了我 们，我国是应该能办到的，如果有泵厂 对轻腐蚀性介质的不锈钢泵招标的泵材 料，提出了从316/316L改为304/304L的 偏离，评标单位不应轻易否决。
h. 很多应用于中等腐蚀环境的材 料不需要316/316L，选用304/304L是合 适的。供应商建议，对于中等腐蚀环 境选用304/304L，而不需选用更耐蚀的 316/316L。
解读：欧美工艺专利商对只求洁 净并无腐蚀或轻腐蚀性介质的不锈钢 泵，习惯选择材料代号“A-8”，即 CF8M、316SS，这是因为欧美泵行业 批量生产的不锈钢铸件为CF8M，欧美 化工泵样本上也无CF8材质，如果选用 CF8要单独铸造，反而要加价。我国很 多设计单位照写为“A-8”，这不符合 我国不锈钢铸件市场的行情，应改成
美国对金属与合金制定了统一的 数字代号标准，称为“金属和合金统 一数字编号系统”，即UNS（Unified Numbering System for Metas and Alloys）。UNS编号是由一个字母开 头与其后的5位数字组成。在多数情况 下，字母表示所标志的金属种类，如 A 代表铝和铝合金；P代表贵金属及其合 金；S代表不锈钢。在ASTM或相当的 ASME材料标准中，有些标准还用字母
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API610标准(第八版)
机械密封材料和分类编码
机械密封的材料和结构特点,必须根据下列分类系统来编码:
第一位字母:平衡型(B)或非平衡型(U)
第二位字母：单端面(S)；无压的双重密封(即第七版中称“串联密封”)(Ｔ)；或有压的双重密封(即第七版中称“双端面密封”)(D) 第三位字母：密封板(即密封压盖)型式(P=普通式，不带节流衬套；T=节流衬套式，设有急冷、泄露液接孔和(或)排液接孔；A=辅助密封装置，型式需加以规定)。
第四位字母：垫(密封环)材料(见表1)
第五位字母：端面材料(见表2)
举例来说，一种编码为BSTFM的密封，就是一种平衡型的、单端面的、装有带节流衬套的密封板的机械密封，静密封环垫材料为氟橡胶(FKM),动密封环与轴套之间的垫为氟橡胶(FKM),动、静环端面副材料为碳对2型碳化钨。
对上列材料以外的密封材料应当编码为X，并在数据表上明确规定之。
表1 机械密封分类编码的第四位字母
表2 机械密封分类编码的第五位字母
表3 机械密封垫和波纹管的温度极限
b：对于非氧化性大气，最高温度是870℃(1600○F)；
询问制造厂。
摄氏温度(℃)与华氏温度(○F)的计算公式：
摄氏温度(℃)＝（华氏温度-32）×5／9
华氏温度(○F)＝摄氏温度×9／5-32
机械密封的注解:
1.除非另有规定,采用多弹簧密封的弹簧材料必须采用Hastelloy
C(哈氏C)。
单弹簧密封的弹簧材料必须采用奥氏体不锈钢(AISI 标准型316或同等材料)。
其它金属零件也必须采用奥氏体不锈钢(AISI标准型316或同等材料)或适合于使用条件下的其它耐腐蚀材料，但对金属波纹管除外，如果采用金属波纹管，其材料必须
由密封制造厂根据使用条件推荐。
金属波纹管的腐蚀速率应低于每年50μm(2mils，密耳)。
2.除非另有规定，密封板(即密封压盖)与密封室之间的密封应当采
用氟橡胶的O形圈，其使用温度低于150℃。
如果温度超过150℃以上或如果有规定，必须采用石墨填充的奥氏体不锈钢蜗形缠绕垫。
此蜗形垫必须能够承受泵送液体的全温(即未采取冷却降温的)。
3.金属密封环不应当采取喷镀覆盖层来代替一体化的密封端面。
4.如果泵送温度超过175℃时，泵制造厂和密封制造厂应当共同磋商
对密封端面采取冷却冲洗液或对一头不通的密封室采用不断保持流通的冷却水室。
5.机械密封垫(密封垫)的温度极限应按表3的规定。