API 675 单泵标准

介绍

在石油、天然气、石化、水处理和许多化学工艺中，化学品和添加剂的精确输送至关重要。单泵或计量泵在确保流量准确和以最小误差添加物料方面发挥着关键作用。为了确保这些泵的安全、稳定和精确运行，已经制定了多项国际标准，其中最重要的一项是API 675 标准。

该标准由美国石油学会 (API) 制定，被公认为控制容积容积泵设计、建造、测试和控制的主要参考标准。本文介绍了 API 675 标准，并探讨了其目标、技术要求、范围、优势、挑战以及单泵的实施技巧。

API 675 标准的历史和目的

历史

API 675 于 20 世纪 90 年代首次发布，旨在为过程工业中计量泵的设计和制造提供统一的框架。后续版本进行了技术修订，并与公制和其他国际标准保持一致。制定该标准的主要目的是在制造商和买方之间建立通用的采购规范，以便双方了解产品的技术和质量要求。

目标

API 675 标准追求以下目标：

控制容积正排量泵的设计、构造和测试要求的定义
确保泵性能的准确性、稳定性和可重复性
提高设备运行安全性并方便维护
在买家和制造商之间创建通用的技术语言
提高敏感工业应用中泵的可靠性和使用寿命

适用范围和限制

应用

符合 API 675 标准的泵通常用于要求低流量但高精度的应用。这些应用示例包括：

注入防腐剂、消泡剂或阻垢剂等化学品
向工艺装置添加催化剂或添加剂
水和废水处理厂的剂量控制（如氯、酸或碱注入）
向石油和天然气管道注入添加剂
用于制药和食品工业中敏感成分的精确添加

限制

API 675 仅涵盖控制容量的往复式容积泵。离心泵、旋转泵或连续、非控制流量的泵不在本标准的涵盖范围内。此外，一些简单的隔膜泵或非液压机械执行器可能不在本标准的涵盖范围内。

Sydex K系列泵

API 675 中的关键概念

1. 控制间隔（调节比）

符合 API 675 标准的泵必须能够在额定流量的 10% 左右范围内运行，同时保持精度。换句话说，如果泵的额定流量为每小时 100 升，则泵必须能够以每小时 10 升的流量运行，并保持可接受的精度。对于需要改变流量的工艺过程而言，这一特性至关重要。

2. 准确性和可重复性

精度是指实际流量与设定值的接近程度，重复性是指泵在相同条件下反复产生相同流量的能力。根据 API 675 标准，精度应在 ±1% 以内，重复性通常在 ±3% 左右。

3.线性

流量设定值与实际输出量之间应呈线性关系；也就是说，设定值的变化会导致输出流量成比例变化。此功能可提高自动化系统中泵的可控性。

4. 正向回报机制

正回位机构确保活塞或隔膜在每次冲程结束时返回其初始位置。这对于保持每次泵送循环的精确流量并防止流量偏差至关重要。

5. 进出阀

在 API 675 设计中，必须使用耐用、耐腐蚀、快速作用的止回阀来防止回流和体积误差。

6.安全阀及旁路

泵系统必须配备泄压阀或旁通回路，以防止输出压力过大时损坏泵和管道。

7.密封和流体分离

适当的密封，尤其是在隔膜泵中，可以防止危险或腐蚀性流体的泄漏。隔膜通常使用耐腐蚀材料，例如聚四氟乙烯 (PTFE)、氟橡胶 (FKM) 或工业橡胶。

8. 建筑材料

所有接触液体的部件必须选用与流体的化学和热特性兼容的材料。最常见的材料包括 316 不锈钢、哈氏合金、PVC、PVDF 和 PTFE。

API 675 中的设计和施工要求

API 675 标准对泵设计和建造的各个阶段都提出了精确的要求，其中最重要的是：

车身和框架：
必须具有足够的机械强度来抵抗压力和振动，并由耐用的材料制成。
运动部件：
设计应尽量减少磨损和振动。轴承和曲轴应易于润滑和维护。
联轴器和驱动装置：
从电机到泵的动力传输必须平稳无滑动。建议使用柔性且有防护的联轴器。
液压系统：
设计必须均匀地传递压力和流量并防止液压冲击。
阀门和流路：
正确选择阀门的类型、材料和尺寸对于稳定运行至关重要。
控制和仪表：
测量压力、温度和运行状态的设备对于泵的实时监控至关重要。
安全和保护：
每台泵必须配备安全阀、紧急停止系统，必要时还应配备隔膜泄漏报警器。

测试和检查

API 675 的重要部分之一是测试和检验要求，以确保泵符合预期规格。主要测试包括：

静水压试验：
泵及受压部件必须接受至少等于设计压力1.5倍的压力试验，以保证泵体的强度。
功能测试：
包括在各个调整点进行流量测试，检查泵性能的准确性、线性度和重复性。
泄漏测试：
检查系统的整体密封性，确保敏感点没有流体泄漏。
材料检验：
检查材料证书并验证其是否符合项目要求。
文档：
所有测试结果、图纸和技术规格必须交付给买方。

符合 API 675 标准的泵示例

在全球市场上，许多知名的泵制造公司都按照 API 675 制造计量泵。例如：

HYDRO系列液压隔膜泵
具有±1%的精度、额定流量的10%至100%的可控性，以及防止泄漏的双层安全系统。
X9系列往复泵
配备数字控制系统，设计完全符合石油和天然气行业的API 675要求。
Hydra-Cell 和 Hemmen 泵
具有结构紧凑、能够在高压下连续运行以及完全符合精度、泄漏和安全要求的特点。

使用符合 API 675 标准的泵的好处

1.材料注射精度高：
保证敏感工艺的准确流量，误差小于±1％。

2、性能稳定性：
泵可以在很宽的压力和流量范围内运行，性能不会发生明显变化。

3.安全性更高：
安全系统、监控、防漏设计，降低事故风险。

4、使用寿命长、维护方便：
由于采用耐用材料和标准化设计，该泵使用寿命长，且更易于维修。

5.工业合同的可靠性：
API 675标准作为全球参考，让世界各地的买家能够对产品的质量充满信心地购买。

实施挑战和局限性

尽管遵守 API 675 有很多好处，但也存在挑战：

生产成本增加：
使用特殊材料、详细测试和完整文档会增加最终价格。
需要很高的技术知识：
按照 API 675 设计、调整和维护泵需要经验丰富的专业人员。
零件采购的复杂性：
某些备件必须严格按照标准规格制造，采购起来可能很耗时。
需要定义例外情况：
在某些项目中，某些要求可能不适用；这些应该在买方和制造商之间的合同中指定。

根据API 675购买和选择单泵的实用技巧

采购订单上必须指定标准的确切版本（例如 API 675 第 3 版）。
必须完整指定流量范围、工作压力、流体类型、温度以及与流体接触的材料。
买方和制造商之间接受的所有偏差或例外情况均应以书面形式进行。
使用具有制造 API 泵历史的认证制造商。
最终测试（工厂验收测试）应在交货前在买方代表的见证下进行。
必须向买方交付包括材料证书、图纸、测试结果和维护说明在内的文件。
应根据制造商的建议实施定期维修和检查计划。

结论

API 675是容积控制型正排量泵领域最受认可、最全面的标准之一，可确保单泵的精确、安全、稳定的性能。在泵的设计、制造和运行过程中遵循该标准，不仅可以提高工业流程的质量，还可以降低因故障、泄漏和生产停机而造成的成本。

在石油、天然气、石化和水处理等敏感行业中，使用符合 API 675 标准的泵是一项技术和经济要求。买家和工程师对该标准的概念和要求的了解，对于选择合适的设备和提高生产力至关重要。