DZ T 0120-1994 地质钻探用往复式泥浆泵试验方法.pdf

1、中华人民共和国国家标准地质钻探用往复式泥浆泵试验方法Testing m ethods for r eci pr ocatl ng mud pump f or geologl c drllling GB 11 795- 89 调整为pj斤m-严本标准参照采用国际标准1SO 2548-1973 (离心泵、混流泵和轴流泵验收试验规范一-c级和IS0 3555-1977 (离心泵、混流泵和轴流泵验收试验规范一-B级。1 主题内容与适用范围本标准规定了地质钻探用往复式泥浆泵试验中使用的符号和定义、试验种类、试验条件、试验要求、参数的测量和计算、工作特性曲线的绘制及试验结果文件。本标准适用于地质钻探用往复

2、式泥浆泵以下简称泵的试验。2 引用标准GB 3101 有关量、单位和符号的一般原则G B 11794 地质钻探用往复式泥浆泵技术条件JJG 188 声级计检定规程3符号和定义3. 1 本标准中使用的物理量的名称、符号及其单位符号见表1。表1最的名称符号工作液体密度P 标准试验液休密度p 时间闹闹I 摄氏温度。体积v 质量m , 往复次数n 累计往复次数k 自由落体加速度g 液体平均流速飞u 国家技术监督局1989-1f-16批准8 单位符号k g j L m J n L kg m j s 2 m j. s 1990 - 07 -01实施e J GB 11795一续表1最的名称符号单位r.符号泵

3、吸入口处的平均流速u. m/s 缸套柱塞):自径D . 、活塞杆直径d d m . 活塞(柱塞行程s 缸数，。流量q L/mi n 全压力p 排出压力P 吸入压力P. 排出口压力表读数Gd MP a 吸入口压力表读数G. 大气压力P. , 汽化压力P v 水银差压计读数h .测排出压力时，压力表中心测压点Zd 至泵基准面的垂桌距离 ,-m i.li!1J吸人压力时，压力表中心视11压点Zs 至泵基准面的垂直距离. 轴功率P 有效功率P . kW -原动机功率. P m 噪声级L , 、dB (A ) 噪声测量值、L.! Ln, L P3 L p. 净正吸入!王头NPSH 有效净正吸入压头(NP

4、S H) 必需净正吸人压头(NP S H ) r 口1 吸上真空度Hs 旬-效吸上卖空度(H. ). 必需吸上真空度(H.) r ,.1. h、-F、! 、. ) , E , -、川r，I fw A , l / 1、tHf ，、J;tJP V 总L效率LV % 金1111 J -, -回. 且- . 9 ). GB 11795-89 续表1量的名称符号单位符号容积效率吁v% 试验条件下的必需吸上真空度(H. ) m 试验条件下的大气E力p MPa 试验条件下的汽化压力P 参数测量;极限相对误差M、P、8n、8p、8t、。G.、6Gd、k% 参数试验结果极限相对误差.q、ilp、iln、llP、

5、A叩一.注:NP S H是英文net P9S i t i ve sucti on head的缩写。3. 2 与本标准有关的概念、定义见表2。表2, 量的名称定义、流量单位时间内从泵的出口处排出的液体休积全压力换算到泵的a基准面上的泵进、出口之间的压力差值气.往复次数一个活塞或柱塞茬每分钟内完成的工作循环数轴功率动力机传递到泵的输入轴(对于变景泵，指变速机构的输入轴 总效率容积效率净正吸人压头。吸上真空度4 试验种类4. l泵的试验分为下列三类:a. 考核试验pb. 型式试验FC. 出厂试验。上的功率，即泵的输入功率泵的有效功率与轴功率之比泵的实际流量与泵的理论流量之比泵吸人口处单位重量液体所具

6、有的超过液体饱和蒸气压力的富裕能最泵吸人口处的真空度4.2 泵的试验项目包括:试运转试验、负载运转试验、温升试验、噪声试验、性能试验、安全阀试验、超压试验、吸人性能试验、连续运转试验，并依次进行-。4.3 泵的各类试验按表3规定的项目进行。10 . . ，也:. 民、- GB . 11795-89 表3种类试验项目考核型式、出厂试运转试验J 、/、/负载运转试验J v 、/温升试验 。、/、/. 噪声试验、/、/。, 性能试验、/、/、)安全阀试验、/、/、/越压试验、/X X 吸入仲.能试验、/。x 主续运转试验、/X . 无故障运转试验 、/X 、注2符号v;表示应进行试验IX表示不进行试

7、验;0表示按需要进行。5 试验条件5. 1 试验液体5. 1. 1 试验所用液体原则上采用标准试验液体o50.C的清水，但泵的连续运转试验用工作液体进行。5. 1.2 工作液体的性能见表4。5. 1. 3 用标准试验液体进行试验时，其试验结果按式川、式(2)换算z工作液体的体积流量=常温情水的体积流量. . .畹. . (1 ) 工作液体的质量流量=常温清水的质量流量xp I . .,. (2) 表4性能允许值性能允i午窒密度，kgjL1.05-1.10 合彤是，%2.5 -3.5 粘度，& 20-25 PH值7 - 10 -、5. 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

8、辙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Pd I 不低予额定值或使全压力不低于额定值p. I I 净正吸人压头不大于其额定值(NPSH).，并不低于正常王作的最小值川SH).(除吸入做能试钱时n I 部i定值的:t5%11 、G B 11795-89 5.3 试验装置5.3.1 试验装置采用开式或闭式系统，分为容积法、流量计法和质量法。其原理如图1-图3。三通f 飞刀、计量容器加热或冷却装置被试泵节真温最空度阀压计力表图l容积法加热或冷却装雪17流装置或流最计被试泵圈2换向机构;主加热或冷却装宣压力表被试泵真空压力表节流阀图3质量法5.3.2 试验。装置应符合下列要求:

9、5.3.2. 1 排出管路上必须设置足够大的空气室或其它脉动吸收装置，以减少测量仪表指示值的技动。5.3. 2. 2 排出管路上应设有安全阀或其它超压保护装置。安全阀应能正常开启和关闭，关闭后不得泄漏。12 . GB 11795- 89 5.3.2.3 排出管路上允许承受的压力院与被试泵所造成的最大压力相适应-注:最大压力拨被试严的流量全部通过安全阀的挑出压力来考虑。5.3.2.4 吸入管路的长度和口径应与被试泵的实际情况相适应，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。5. 3.2.5 吸人性能试验时，吸人告路上应设置足够大的真空容器或在指定的吸人

10、高度下降低吸人诫面进行试验，不推荐采用单纯调节吸人阻力.的方式进行试验图4a、b)。飞.真空泵吸入7呀?E流量计节流阀被试泵a iKi窒测黛装置空气室被试累b 图45.4 测量精度5. 4. 1 本标准规定的测量精度是指测量的最以及由它们算出的量的说差限，表示测得的性能参数与泵实际性能参数之间的极限相对误差。误差限最大值与最小值之间的百分差，%)的计算由式(3)确定:。最大值-最小值误差限= -. I-A -_. x 100. . . . . . . . . . . . (3 ) 最大值5. 4. 2 凡需测量参数的试验，被测参数的允许波动范围应符合表6的规定。, . 13 GB 11795一

11、表6被Jm参数允许波动范围被测参数允许波动范围Pd 士3.5%Pd川8 , 土2CP. :D4 %P. P :t 2 %P q 主3%qPm :t 2 %P , n :t l %n 注:1)出厂试验时，双缸泵为士9% Pdo 5.4. 3 试验肘，被测参数的仪表读数应同时读出并记录。被测参数的每个汩IJ量点测量;次数应不少于3次，取其算术平均值为测量值。5.4.4 同一被测参数多次重复测量的变化范罔应符合表7的规定。表7% 允许变化范围最大值与最小值之间的极限相对误差重复读数的组数考核、型式出厂P q、P、Pn q、p、Pn 3 0.8 0. 25 1.8 1.0 5 1.6 0.5 3.5

12、2.0 、5.4.5 试验所用的仪器、仪表应满足相应试验项目的要求，具有检验合格证，并定期检查、校对或更新。测量仪表的容许系统误差应符合表8的规定。表8% 4甘, i午系统误差被源j失画，数考核、型式出厂q , :t 1. 5 :t 2. 5 p :t 1. 0 土2.5 P 士1.0士2.5 , 、 n 士O.35 士1.454.6 被测参数的极限相对误差应符合表9的规定。14 ，、4 GB. 11795-89 表9% 极限相对i吴差.J-被?li! 电数考核、型式出广J 主2.0土3.5q p :t 1. 5 主3.5, P :t 10. 5 士3.5、. 士0.5土2.0n 可士2.8土

13、5.06 试验要求6.1 试运转试验6. 1. 1 泵的试运转试验主要是为检查泵的装配质量，并对新泵进行跑合，保证试验装雷和泵处于试验前的热状态。6.1.2 泵的试运转试验主要检查泵的声响、振动、润滑、泄漏和l保护装置的可靠性。6. 1. 3 泵在试运转时，应逐步升压至额定排出压力。运转时间应能保证泵运转正常，井有足够的时间对泵进行检查。每一制定往复次数运转时间不得少于5mi n，总运转时间不得少于20min。6.2 负载运转试验6. 1 泵的负载运转试验主要是为了检查泵的王作能力j检查并记录6.1.2规定的内容。6.2.2 泵的负载运转试验应在额定L况下进行，每个试验点压力间隔不大于1.5M

14、Pa。每个试验点运转时间不少于5mi n，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 6.3 温升试验6.3.1 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F正常运转。6.3.2 泵的温升试验，应在最高往复次数及其额定压力工况下运转3h，然后测定曲轴箱和变速箱的油温。6.4-噪声试验6.4. 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相关标准的规定。6.4.2 测量仪器为普通声级计，其性能应符合JJG188和国际标准IEC65 1 (1979问声级t怜的规定。6.4.3 背景噪声应比被测噪声的读数值低10dB(A)以上，当两者的读数值在3- 9 dB (

15、A)时，应按表10进行修正。表10dB (A) 测点声压级与背景噪声声压级差值3 4、56、7、8、9f彦正值- 3 - 2 - 1 注2背景毫噪声指被测噪声源停止发生时，周围环境的噪声。, 6.4.4 噪声的测量应在最高往复次数及其额定压力工况下进行，取其噪声测量平均值作为泵的噪声-级。6.45噪声测景点应选在距泵的噪声源1m、距地面1.2m处，测量点应尽量避免除地面以外物休的反射物的影响，如图5所示测量点应不少于5个。15 GB 11795- 89 6. 4. 6 噪声测量的苇均值，按式(4)计算zLp=g(lotif+1OT+?10号)- 10 1gn. . . .( 4 ) 6. 5

16、性能试验6.5. 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。1 、5 1m z . . 4 图56.5.2 .泵的性能试验应在额定吸人压力和额定往复次数下进行。排出压力从最低僵开始，然后依次接额定全压力值的20%、40%、60%、80%、100%升压。在每一试验点，同时测量和记录往复次数n、流量q.、功率P、吸人压力P.和排出压力Pd等参数值。注z如果额定吸人压力不能保证泵内不发生汽蚀或锁定吸人压力远远大于试验i夜体的汽化压力或试验装置不。能适应吸人压力的要求时，允许提高或降低吸入压力进行性能试验，但此时，排出压力应作相应的变化，以保证金压力为额定值。排出管路阀门

17、全开时的排出压力可以认为是最低排出压力。6.5.3 具有多档往复次数的泵，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。6. 6 皑压试验6.6.1气泵的超压试验主要考核泵的机械结构在超载状态。下能否正常工作。6. 6. 2 泵的超压试验应在最大额定压力及其最高往复次数工况下进行，在1.2倍的最大额定压力及其最高往复次数下运转时间不得少于5m llo 6.7-吸人性能试验6. 7. 1 泵的吸人性能试验是确定流量与净正吸人压头的关系，并确定必需的净正股人压头。6. 7.2 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。净正吸入j主头由最大值开始，然后逐渐降低至流量比正常流量

18、低5%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。6.7.3 必需净正吸人压头按下列原则确定2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，对应的净.iE吸人压头被称为必需净正吸压头。6.7. 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。、往复次数n、流量q、股人压力Ps及排出压力Pd。6.lJ安全阀试验6.8.1 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。1& . . G B 11795-89 6.8.2 安全阀的试驮应在泵处于最大额定压力工况F进行。6.8.2.1 逐渐关闭排出管路阀门，提高排出压力，在规定的开启压

19、力下，安全阀动作可靠z在规定的回路压力下，安全阀应关闭试验不少于3次。6.8.2.2全闭排出管路阀门，安全阀的排放压力应不大于最大额在压力的1.32倍，原动机不能过载。6.9 连续运转试验。6.9.1 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。6.$;2 连续运转试验前，实训j泵的易损件原始尺寸并作记录。6.9.3 在不加压的情况下，每个概定往复次数运转时间不少T-5 h，然后更换机油。6. 9.4 按照泵的额定往复次数，侬次变换，在每今额定往复次数下，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1h，按此方法循环，连续运转500h。6 .

20、 9. 5 试验中，每250h检测一次6.9.1的内容。6 . 9.6 时间的计算采用累计法。在运转中因更换易损件或其它原因停止运转的时间应扣除。6.10 无故障运转试验6. 10 .1 泵的无故障运转试验主要目的是检查泵工作的可靠性。6. 10.2 泵的无故障运转试验方法同6.9.3和6.9.4规寇的内容相同，但具运转时间为至策发生故|峰为止。6.10.3 试验期间，允许对活塞柱塞密封圈进行调整，其停止运转时间应扣除。6. 10 .4 出现下列情况之一者，即视为泵发牛丁故障:a. 动力端零件损坏，致使装不能止常运转z: b. 曲轴箱的油瓶坦过允许值3c. 液力端出现漏失现象或零件损坏; 压力

21、不均匀度超过允许值3e. 流量低于额定值的5%。7 参数的测量和计算7. 1 流量、1. 1. 1 流量测量采用流量计法，也可采用容积法和质量法。a. 流量计法:建议采用涡流流量计法sb. 容积法:建议采用定容测时法，即测最将液体灌满某一定容积所需时间zC. 质量法z建议采用定时测质法，即测量一定时间间隔内的液体质量。7. 1. 2 测量流量时，应保证计时装置、计数装置与流量计、容器被位测定装置容积法)、液流换向装雷(质量法)同步。7. 1. 3 用容积法、质量法测量流量时，时间间隔应保证累计往复次数不少于100次。1. 1. 4 试验往复次数下的流量应按式(5)、式换算2容积法:q试=子￥

22、(5 ) 质量法:q =手 . . (.6) 7. 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z.q = q说x_!至一J. . . . . . . . ( 7 ) n试1. L 6 流量试验结果的极限相对误差按式(8)计算=17 GB 1179&-89 . Aq=./-(q试)2+8nkz.hn-J. . . . . (8) 7.2 全压力7.2.1 测量仪器z弹簧式压力表、真空压力表或压力传感器及指示装置。7. 2.2 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股人营径的6倍，离排出或吸人啻路阀门的距离应大于排出(或吸人管径的6倍，但不

23、应小于300I，llID。在有空气室的场合，允许在空气室士端测量压力。7.2.3 测压孔的直径为2- 6 IDID，长度应大于2倍孔径，且与管内黯垂直。7.2.4 当压力大于大气压时，仪表和测压孔之间的连接笛内的空气应完全排除(在空气室上端测量、压力除夕忡，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。7.2.& 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，仪表指针的拨动应符合表6规定，均取其平均值的中间读数作为测量值。7.2.6 压力表量程的选择应使指示平均值为满量梧的1/3-2/3。7.2.7 排出压

24、力按式(9)计算(见图6飞b): , Pd = G d + 9. 8 x lO-JZd( 9 ) 当压力表中心或传感器测压点低于基准面时，Z d为负值。G. a 唱N 泵基准而国67. 2.8 吸人压力按式【川、式(11)、式(计算:用弹簧压力表时见图7), 指示装1tb ., N 泵王在准丽y d PS =. G s + 9.8 x 10 -)Zs 当压力表中心低于基准面时，Z s为负值。 . .飞.(10 . 18 GB 11795一阔用蝉簧式真空表时见图8). : G. -N 图7Ps=Gs+9.8104Zs. . (11) 当测压点低于基准面时，Zs为负值。用水银差压计时见罔9): 问

25、G E 国8. PS= 1.36h令9.8X 10-3Z.s-. . . . . (12) 当测压点低于基准面时，Z s为负值。、，M 回泵基准丽N 图9./ 19 GB 11795- 89 7. 2.9 泵的全压力按式(13)计算tP= Pd - Ps . . . . . . (13) 7. 2. 10 全压力试验结果的极限相对误差按式(14)计算:Ii p= /-.，n1月、(G s G s) 2 + ( G d 0 G d) 2) . (14) 7. 3 往复次数7.3.1 往复次数的测量可采用下列两种方徨:a. 测出某一时间间隔内的累计往复次数，求其平均值式(15) : k n=t一-

26、. (15) b. 测量泵输入轴的转速，然后换算成往复次数。7.,3: 2 ，.往复次数的测量时间应与流量的时间间隔相同，且同时进行。7. 3.3 往复次数试验结果的极限相对误差按式(16)计算z. . . n=.v (k) 2 + ( t) 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . (16) 7.4轴功率7. 4. 1 轴功率的测量可采用下列方法=a. 测功机直接测站，b. . Y!tl量;电动机的输入功卒，根据实测的电机效率曲线算出电动机的输出功率并作为泵的轴功半。7. 4.2 被测定的泵的最大功卑，不应低于测功机满最程的1/3。7.4. 3 试验电动机的功率

27、不应超过泵额定功率的2.5倍。7.4. 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:P . =P讯-JLHH-J. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (17) n诋7. 4.5 轴功率试验结果的极限相对误差按式(18)换算:. P =vP卢户+.( n) 2 . . . . . . . (18) 7. 5 总效率7. 5.1 泵的总效率按式(19)计算:=卡阶Pe=一旦旦60 (20) , 7. 5.2 泵总效率的极限相对误差按式(21)换算:.Yf=v ( p)2+ (.q)2+ ( . P)2 . . (21) 7.6

28、 容积效率泵的容积效率按式:(22)计算tV.-半L1001理单作用泵:q到=O.785D2.s.n民.1 . . . . . . . . . . . . . . . . , . (23) 剧作用泵:q理=0.785(2D2-d2).s.n拭.1 . . . . . . . . . . . . (24) 20 GB 11795-89 7. 7 净正吸人压头7.7.1 净正吸人压头的大小以换算到泵基准面上的旅柱表示:0.98 ( Ps -Pv), u; NPSH = V ol:O r. V/+ -. 。2g. (25) 式中zPs一一为绝对吸人压力。. 7.7.2必需净正破人压头(NPS H)r

29、的值按本标准7.7.3确定。7.7. 3 奇效净正股人压头(NPSH)的计算如下1(NPSH) a = ( NPSH)r + 0.3 (26) 7.8吸上真空度7. 8.1 吸上真空度的大小以换算到泵的基准面k的液桂表示:气O.98 (.Pa _ P. ) H s= . . (27 ) p 式中:P.-一一为绝对收人压力。7. 8.2 吸上真空度与净E吸人压头的关系，按式(28)换算iO. 98 (Pa - Pv) , ul ,= _.-+一一-NPSH.(28) p 2g 7.8.3 .有效吸上真空度(Hs)a规定为大气压为101.325kPa，温度为20C清水时的值。,2 (H s ) a

30、 = O. 99 +二L斗NP$H)a.?. (29) 2g ( H s ) a = (Hs) r - O. 3. . . . . . (30) 7. 8.4 当试验液体采用的不是清水，温度不是20C，大气压力不是101.32skPa时，(Hs)r按式(31)换算z8 工作特性曲线的绘制0.98 (必-pr ) ( H s ) r = (H s ) _ O. 99 +. (31) 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、总放率、容职效率，在图上陀明对应的往复次数见剧10) . 21 G811795一回可F 可v可，、卢可/ 二护/ q / / vP y / i / v /卢

31、/ k三-一一。p . . 罔109 试验结果文件9. 1 试验结果文件应包招下列内容:a. 试验记录;b. 工作特件，曲线$C. 试验结论。9.2 试验记录应也恬下列内容:a. 泵的型号、编写、主要性能规格zb. 试验条件EC. 所有测量及计算数蝠，试验日期此试验者姓名忡。9.3 所有试验文件均应有试验负责人的.签字。、附加说明:本标准由中华人民共和国地质矿产部提出。本;标准由巾1I斗地质矿广经济研究院、德il日探矿机械厂负责起草。本标准主要起草人高玉华、摩锦初、王国胜、徐植桐、于三牛。自本标准实施之日起原地质矿产部部标准DZ32-84作废。22 83 g-mahFFI嘈mhpF阁。J , 华人民共和-国国家标准地质钻探用往复式泥浆泵技术条件及试验方法GB 11794 11795-89 中中国标准出版社出版北京复外三里河中国标准出版社秦泉岛印刷厂印刷新华书店北京发行所发行。各地新华书店经售版权专有不得翻印开;卒880x 12 30 1/16 印张P/4字数43000 1990年11月第一版1990年11月第一次印刷印数1-2 000 . Y巳书号:155066 1 -7551定价1.75 * 标自148一23