DZ32-1984地质岩芯钻探用往复泥浆泵试验方法.pdf 16页

'uz中华人民共和国地质矿产部部标准DZ31-33-84地质岩芯钻探用往复式泥浆泵1984一12一17发布1985一05一01实施中华人民共和国地质矿产部批准 中华人民共和国地质矿产部部标准DZ82-84地质岩芯钻探用往复式泥浆泵试验方法本标准适用于地质岩芯钻探用往复式泥浆泵(以下简称泵)的工厂试验。符号和定义.1本标准中使用的符号见表表1t的名称符号单位符号最的名称符号单位符号尸工作液休重度kgf乃轴功率PkW夕/I标准试脸液体重度kgf有效功率P.kWint时间间隔原动机功率PAkW口摄氏温度平均噪声值LdB(人)犷体积嗓声测里值L=L=L,,L,dB(A)门质里kg汽蚀裕里NPS万*m月往复次数min-使用(允许)汽蚀.之累计往复次数min`裕最(NPSH)B自由落体加速度m/s"必需(临界)汽蚀m翻液体平均流速m/s裕最(NPSH),m泵进口处的平均流吸上真空高度H.如速m/s使用(允许)吸上D缸套(柱塞)直径dm真空高度(H.).廿活塞杆直径dm必需(临界)吸上m活塞(柱塞)行程dm真空高度(H.).%缸数个总效率即q%流量I/min容积效率刀，p全压力kgf/cm"试验条件下的必凡排出压力kgf/cm"需吸上真空高度(H.):P.吸人压力kgf/cm"试验条件下的大仇排出口压力表读数kgf/cm"气压力kgf/cm"Gs吸人口压力表读数kgf/cm"试验条件下的汽几大气压力kgf/cm"化压力夕二kgf/cm"几汽化压力kgf/cm"参数测量最大允测排出压力时，至许误差(i4(P.n,P,t,G，，乙泵基准面的垂直距离Gd,k)测吸人压力时，至参数试验结果最大乙泵基准面的垂直距离允许误差A4(P,n,P,9)"NPSH是netpositivesuctionhead的缩写。中华人民共和国地质矿产部1884一12一17发布1985一05一01实施 DZ82-842与本标准有关的概念、定义见表2。表2t定义流最单位时间内从泵的出口处排出的液体体积全压力换算到泵的基准面上的泵进、出口之间的压力差值往复次数一个活塞在每分钟内往复的次数轴功率动力机传递到泵的愉人轴(对于变里泵，指变速机构的输人轴)上的功率，即泵的输人功率总效率泵的有效功率与轴功率之比容积效率泵的实际流量与泵内接受能且的液体流里之比汽蚀裕最泵进口处单位重里液体所具有的超过液体饱和蒸气压力的富裕能盆吸上真空高度泵进口处的真空度2试验种类2.1泵的试验分为下列三类:考核试验;型式试验.出厂试验。2.2泵的试验项目包括:空载运转试验，负载运转试验，温升试验，噪声试脸，性能试验，超压试验，安全阀试验，吸人性能试验，连续运转试验，并依次进行。2.3泵的各类试验按表3规定的项目进行。表3种类试验项目考核型式出厂空载运转试验侧了丫负载运转试验侧了了温升试脸了了O噪声试验了了O性能试验丫了O超压试验了xx安全阀试验了了侧吸人性能试验了O义xx连续运转试验杯注:符号J表示应进行试验。x表示不进行试验，O表示按9要进行。3试验条件3，1试验液体3.1.1试验所用液体原则上采用标准试验液体—0一50℃的常温清水，但泵的连续运转试验用工作液体进行。3.1.2用常温清水进行试验时，其试验结果按式(1)、(2)换算: DZ82-84工作液体的体积流量=常温清水的体积流量····················⋯⋯.(1)工作液体的质里流里=常温清水的质量流量xY,/Y.·..................”二(2)3.1.3根据《岩芯钻探规程》的规定，工作液体的性能见表4。表4性能““值}性能允许值重度1.05-1.lokgf/1含砂里2.5-3.5%枯度20-25spH值7-103.2试验工况试验应在额定工况下进行。试验工况各参数的平均值对额定值的允许偏差应符合表5的规定。表5工况项目平均值的允许偏差不低于额定值或使全压力不低于额定值::汽蚀裕量不大于其额定值(NPSH).，并不低于正常工作的最小值(NPSN).(除吸人性能试验时)额定值的士5%3.3试验装呈3.3.1试验装置采用开式或闭式系统，分为质量法、容积法和流量计法。其原理如图1、换向机构一--一一卜一一川‘-毛日卜1E15(n压“表日‘1一阀l一一一，1空气室1-一-加热或安全罗尸、6、(少被试泵冷却装置节真温流空度阀压计力表图1质量法 DZ32-84计t容器旧液节日位流压力表计即。空气宣----~闷卜口加热或安全周被试泵冷却装1节真通流空度阀压计力表图2容积法抽真空或加压流t计压力表三胜气室一—————卜口-—加热或蓦被试泵冷却装置节典沮流空度阀压计力表图3流量计法3.3.2试验系统应符合下列要求:3.3.2.1排出管路上必须设置足够大的空气室或其他脉动吸收装置，以便减少压力表、流量测量仪表等指示值的波动。3.3.2.2排出管路上应设有安全阀，安全阀应能正常开启和关闭，关闭后不得泄漏。3.3.2.3排出管路上允许承受的压力应与被试泵所造成的最大压力相适应。注:最大压力按被试泵的流量全部通过安全阀时的排出压力来考虑。3.3.2.4吸人管路的长度不应超过6m，吸人管路的各联结处不允许有泄漏，管路上的各类阀门填料应采用水封，以防外界空气进人管路。 DZ32-843.3.2.5吸人性能试验时，吸人管路上应设置足够大的真空容器或在指定的吸人高度下(降低吸人液面)进行试验，不推荐单纯调节吸人阻力的方式进行试验(图4a,b)。真空泵节流阁吸人压力调节阀燕沮空度被压计试力泵了一一les表图43.4测f精度3.4.1本标准规定的测量精度是指测量的量以及由它们算出的量的误差限，表示测得的性能参数与泵理论性能参数之间的最大允许误差。_最大值一最小值误差限(最大值与最小值之间的百分差，%)x100二。··⋯。二(3)最大值3.4.2试验所用的仪器、仪表精度应不低于本标准的规定，具有检验合格证，并定期检查、校对或更新。3.4.3试验时，被测参数的有关仪表读数应同时读出或记录。被测参数的每个测量点测量次数应不 DZ82-84少于3次。取其算术乎均值为测里值。8.4.4凡需测量参数的试验，被侧参数的允许波动范围应符合表6的规定。表6被侧参数允许彼动范围!被侧参数允许波动范围Pa一士20CP.;:%Pd.*一}士2%P4士2%P.n::%:一·出厂试验时，三缸泵为15%Pe.双缸泵为17.5%Pd.8.4.5被测参数的最大允许误差应符合表7的规定。表7允许误差，写参数型式、考核出厂9士2.o士3。5P士1.5士3.5月士05士2.0P士1.5士3.5甲士2.8士5.04试验要求4.1空载运转试验4.1.1泵的空载运转试验主要是为检查泵的装配质量，保证试验装置和泵处于试验前的“热状态”。4.1.2泵的空载运转试验主要检查泵的声响、振动、润滑、泄漏和所有保护装置的可靠性。4.1.8泵的空载运转试验应在进出口管路阀门全开、输送液体的情况下进行，运转时间应能保证泵运转正常，并有足够的时间对泵进行检查。每一额定往复次数运转时间不得少于5min，总运转时间不得少于20min,4.2负载运转试验4.2.1泵的负载运转试验主要是为了检查泵的工作能力，检查并记录4.1.2规定的内容。4.2.2泵的负载运转试验应选取若干试验点逐步升压至最高额定压力，每个试验点压力间隔不大于15kgf/cm"。每个试验点运转时间不少于5min，在最大额定压力下，应连续运转0.5h，总运转时间不得少于1h,4.3温升试验4.8.1温升试验主要是检验泵能否在最大额定压力下或满功率工况下正常运转。4.8.2泵的温升试验，应先在最大额定压力的最高往复次数工况下连续运转4h，再在最高往复次数及其额定压力工况下运转2h,然后测定曲轴箱和变速箱的油温。4.4噪声试验4.4.1噪声试验主要是验证泵的噪声是否符合有关的国家标准和部标准的规定。4.4.2测量仪器为普通声级计或精密声级计，其性能应符合国际标准IEC651(1979)《声级计》的规定。4.4.8背景噪声应比被测噪声的读数值低lodB(A)以上，当两者的读数值在3一9dB(A)时， DZ82-84应按表8进行修正。表8dB(A)侧点声压级与背景噪声声压级差值34、58、7、8、8修正值一3一2一1注:背景嗓声指被测噪声源不发声时侧点处的噪声。4.4.4噪声的测量应在最高往复次数及其额定压力工况下进行，取其噪声值作为泵的噪声级。噪声测量点应选在距泵的噪声源1m、距地面1.2m处，如图5所示。每一工况选取4个测IR4A.一图献4.4.6每一工况下，噪声测量值的平均值，(4)计算:三丛+1L,三二L=1018(1010+1010+101010················⋯⋯(4)4.5性能试验4.5.1泵的性能试验需确定流量、功率、效率与全压力的关系，并绘出工作特性曲线。4.5.2泵的性能试验应在额定吸人压力和额定往复次数下进行。排出压力从最小值开始，然后依次按额定全压力值的20%,40%,60%,80%,100%升压。在每一试验点，同时测量称己录往复次数么流量4、功率P、吸人压力P,和排出压力Pd等参数值。①如果额定吸人压力不能保证泵内不发生汽蚀或额定吸人压力远远大于试验液体的汽化压力或试脸装置不能适应吸人压力的要求时，允许提高或降低吸人压力进行性能试脸，但此时，排出压力应作相应的变化，以保证全压力为额定值。②排出管路阀门全开时的排出压力可以认为是最低排出压力。月口，口.具有多种往复次数的泵，每一额定往复次数均应进行性能试验，并绘制工作特性曲线。.肠月.…超压试验月自月.泵的超压试验主要考核泵的机械结构在超负载状态下能否正常工作。月自弓0泵的超压试验应在最大额定压力的最高往复次数工况下进行，在1.2倍的最大额定压力下运 DZ32-84转时间不得少于5mina4.了吸入性能试验泵的吸人性能试验应确定流量与汽蚀裕盘的关系，并确定必需的汽蚀裕量值。:::一;泵的吸人性能试验，应在最高往复次数及其额定压力T况下进行。汽蚀裕里由最大值开始，然后逐渐降低至流量比正常流量低5一10%，试验点不少于10点，在泵接近汽蚀时，试验点的间隔应当缩小。4.7.3必需汽蚀裕量按下列原则确定:当泵流量比正常运转时的流量(不发生汽蚀时的流量)下降3%时，对应的汽蚀裕里被称为必需汽蚀裕量。4.7.4进行泵的吸人性能试验时，每一试验点均应测量和记录下列值:液体温度8，往复次数n，流a奋，吸人压力夕。，排出压力户d。4.8安全阀试验4.8.1泵的安全阀试验主要是检查安全阀的动作状态和工作可靠性。4.8.2安全阀的试脸应在泵处于最大额定压力下进行。4.8.2.1逐渐关闭排出管路阀门，提高排出压力，在规定的起跳压力下，安全阀动作可靠，试验应不少于3次。4.8.2.2全闭排出管路阀门，检查此时安全阀的排放压力与原动机负荷是否符合规定。4.9连续运转试验4.9.1泵的连续运转试验主要目的是检查泵易损件的磨损和使用寿命等情况及轴承温升。4.9.2连续运转试验前，实测泵的易损件原始尺寸并作记录。4.9.3在不加压的情况下，每个额定往复次数运转时间不少于5h，然后更换机油。4.9.4按照泵的额定往复次数依次变换，在每个额定往复次数下，按其额定压力的25%,50%,75%,100%顺序加压，每个试验点的运转时间为0.5h，按此方法循环，连续运转1000h,4.9.5试验中，每250h检测一次4.9.1的内容。4.9.6时间的计算采用累计法。在运转中因更换易损件或其他原因停止运转的时间应扣除。参数的测t和计算5.1流f5.1.1流量测量可采用容积法、质量法和流量计法。a.容积法:建议采用定容测时法，即测量将液体灌满某一定容积所需时间。容器应具有刻度，容器标定的相对误差不大于0.5%,b.质量法:建议采用定时测质法，即测量一定时间间隔内的液体质且。衡器的感量应小于被测质量的0.5%0c.流量计法。5.1.2测量流量时，应保证计时装置、计数装置与流量计、容器液位测定装置(容积法)、液流换向装置(质量法)同步。5.1.3用容积法、质量法侧量流量时，时间间隔应保证累计往复次数不少于100次。5.1.4试验往复次数下的流量应按式(5)、C6)换算:.V容积法:9试=丁”’“’“’“，’’.’‘”“‘’.’“‘.”‘””’‘’‘’‘.””“”‘叹。，质量法:4试二m·一(6，5.1.5当试验的往复次数与额定往复次数不同时，流量应按式(7)换算:4=4试xnIX................................................(了)n试 DZ82-845.1.8流量试验结果的最大允许误差按式(8)计算:△;=./(s9矽’十(Snit)2····································⋯⋯(8)5.2全压力5.2.1侧量仪器:弹簧式压力表、真空压力表或压力传感指示装置。5.2.2仪表精度:出厂试验应不低于2.5级，考核和型式试验应不低于1级。5.2.8压力测量点的位置应在泵进出口的直管段上，测量点离泵的距离不应大于排出或吸人管径的6倍，离排出(或吸人)管路阀门的距离应大于排出(或吸人)管径的6倍，但不应小于300mm，在有空气室的场合，允许在空气室上端测量压力。5.2.4测压孔的直径为2一6mm，长度应大于2倍孔径，且与管内壁垂直。5.2.5当压力大于大气压时，仪表和测压孔之间的连接管内的空气应完全排除(在空气室上端测量压力除外)，充满清水，读取仪表指示值。当压力小于大气压时，仪表和测压孔之间的连接管内的清水应完全排除，充满空气，读取仪表指示值。5.2.6为了降低压力(或真空)测量时的脉动，在仪表前允许装设脉动阻尼装置，仪表指针的波动应符合表6规定，均取其平均值的中间读数作为测量值。5.2.7压力表量程的选择应使指示平均值为满量程的1/3一2/3,5.2.8排出压力按式(9)计算(见图6a,b)，_。.Y，一ua宁而乙a(9)当压力表中心或传感器测压点低于基准面时，Za为负值。图65.2.9吸人压力按式(10)、(11)、(12)计算:用弹簧压力表时(见图7):，。生。。+U1Z.-(10)当压力表中心低于基准面时，Z.为负值。 DZ82-84图7用弹簧式真空表时(见图8)P,=一“，十希2·.........................................·一“‘，当测压点低于基准面时，Z,为负值。图8用水银差压计时(见图9):P,=一‘.36”十OlZ"................................................(12)当测压点低于基准面时，Z,为负值。 DZ32-84图95.2.10泵的全压力按式(13)计算:P=Pw一脸.“”””‘”’‘””‘’.‘二‘””‘”“’‘”‘⋯“’一(13)5.2.11全压力试验结果的最大允许误差按式(14)计算:△，二‘/劣C(G.-8G.)2，(Gd"SGd)2)(14)丫oe5.3往复次数5.3.1往复次数的测量可采用下列两种方法:a.测出某一时间间隔内的累计往复次数，求其平均值〔式(15))0k(15)测量泵输人轴的转速，然后换算成往复次数。5.3。2往复次数的侧量时间应与流量测量的时间间隔相同，且同时进行。5.3.3往复次数试验结果的最大允许误差按式(16)计算;An==/(8k)"+(8t)2············，·····，·······。··········一(16)与.4轴功率5.4.1轴功率的测量可采用下列方法:a.测功机直接测量，b.测量电动机的输人功率，根据实测的电机效率曲线算出电动机配瀚出功率并作为泵的轴功率。5.4.2被测定的泵的最大功率，不应低于测功机满量程的1/3,·与。4.3试验电动机的功率不应超过泵额定功率的2.5倍。5.4.4当试验往复次数与额定往复次数不同时，轴功率应按式(17)换算:尸。=P试.二医二，’..................................⋯⋯(17)nk;-5.4.5轴功率试验结果的最大允许误差按式(18)换算:AP二了(SP试)，十(。。)‘(18)5.5总效串 DZ32-845.5.1泵的总效率拓弋(19)计算:尸。__，。。、n=，二-xU川......⋯⋯““.”.”.，···⋯⋯”·，.“..⋯“.，⋯⋯”·lty)Y一一qP..⋯‘.⋯‘..⋯。⋯⋯，}’“·，···，，··一’⋯(20)6125,5.2泵总效率的最大允许误差按式(21)换算:八，=了(八P)‘十(△妇’十(OP)2...................................(21)5.6容积效率泵的容积效率按式(22)计算:口试刀，=x100..................................................(22)q,单作用泵qp-=0.785.D..nai“‘”·⋯‘二“‘’‘’‘’.”·’‘”‘”“’二“‘⋯’(23)双作用泵qw=0.785(2D2一d=)"s-n,"i(24)5.7汽蚀裕f5.T.1汽蚀裕量的大小以换算到泵基准面上的液柱表示:10(P。一P.)u圣，。尸、NPSH=十一二下-⋯“.‘“⋯’二’⋯’..⋯““““”.’“‘.⋯’⋯’.”’.’kcoiY‘g必需汽蚀裕量(NPSH).的值按本标准4.7.3确定。::::;使用汽蚀裕量(NPSH).的计算如下:(NPSH).=(NPSH).+0.3......................................(26)5.8吸上真空高度5.8.1吸上真空高度的大小以换算到泵的基准面上的液柱表示。y，_10(P:一P.)__________“._.______‘_‘_._..⋯-⋯r-月“-一一Y一一-”一”一’一’---5.8.2吸上真空高度与汽蚀裕量的关系，按式(28)换算:此H，二10(P.-P立*一29一NPSH.............................⋯⋯(28)v5.8.3允许吸上真空高度(H,)二规定大气压为760mm汞柱，温度为20℃清水时的值。(H,)，二10.0。十共一(NPSH)............................一(29)乙K或(H,)，二(H,).一0.3(30)5.8.4当试验液体采用的不是清水，温度不是20"C二大气压力不是760m-汞柱时，(H,),拓戈(31)换算:(H,),=(H,);一10.09、10(P.-P二·.....-.⋯，二，一‘，(31)6工作特性曲线的绘制工作特性曲线以横坐标表示全压力，纵坐标分别表示流量、轴功率、效率、容积效率，在图上注明对应的往复次数，见图10. DZ32-34勺几创1|J|1|T﹁|l||IJT刁eses|e|we-J日leses州尸勺11|!I‘T几||||月十|!﹃|十1月图10试验结果文件7.1试验结果文件应包括下列内容:a.试验记录:b.工作特性曲线;c.试验结论。7.2试验记录应包括下列内容:a.泵的型号、编号、主要性能规格，b试验条件;c.所有测量及计算数据，试验日期及试验者姓名等。7.3所有试验文件均应有试验负责人的签字。 DZ32-84附录A往复式泥浆泵性能试验记录表(补充件)泥浆泵型号编号缸径dm吸人口直径dm排出口直径dm往复次数min一，排出压力kgf/cm"流量1/min理论流最]/min总效率%试验液体名称91a度℃枯度s含砂里%重度kgf/1室泪℃大气压力kgf/cm"相对湿度%相对基准面高度修正值人口侧Z.m试验条件出口侧Za一一一一一一m1234567平平平平平平123123123123123123123霍右a}MR,4均均均均均均往复读数]日日日日日日日日日次数min--换算实测往复次数”试日日日日日日日日日日口口口读数「「「厂厂厂「尸厂「日日日刁日日日门口口流量换算实测流量9试「「「「「「「「「「「「「日口口口口口口1/min换算额吴复次数去ti};=n.g;‘容积效率，%7，二9/9.日厂「厂厂厂「「日日口口口L排出压力表读数ca全压力fkfiEtP。二ce+希ZE日日「日日[[[口[l[仁吸人压力表读数c,日一日日日「「日厂「口口巨仁[kgf/cm"吸入压力，一“·十希Z.日日「日日日口日日[LL全压力P=Pa+P,一有效功率，一96P12互感器比值e电机功率表读数W轴功率电机输人功率P.二。.04eW「「厂厂「「仁匕kW电机效率n，%厂厂「「「日巨巨日日电机输出功率P:二7iP,厂「「日[口魏翰霎纂复尸=nno}tp2总效率，%7=P./P「「日日日日日口巨口压运转情况试脸时间年月日试脸人员卜验负责人试验单位 DZ82-84附加说明:本标准由地质矿产部探矿工程装备工业公司提出。本标准由地质矿产部地质经济技术研究中心负责起草，由地质矿产部衡阳探矿机械厂、无锡探矿机械厂、北京探矿机械厂协助起草.本标准主要起草人高玉华、序锦初。'