API617标准2014年版与2009年版材料要求方面的主要差异*

孙 奇 邓德伟 张 林 伊洪丽*/沈阳鼓风机集团股份有限公司



API617标准2014年版与2009年版材料要求方面的主要差异*

孙 奇 邓德伟 张 林 伊洪丽*/沈阳鼓风机集团股份有限公司

Abstract

本文简单介绍了API，API标准以及API617的主要内容，并详细比对2014 版API617轴流、离心压缩机及膨胀机-压缩机和2009版API 617石油、化工和气体工业用轴流、离心压缩机及膨胀机材料方面的要求。相比于2009版，2014版的API617在材料方面新增加了部分要求，对2009版的部分内容进行细化并重点强调，同时也删减了部分内容。整体上新标准更加科学、全面、严谨，相关单位在压缩机的生产过程中应对新标准的变化予以注意。

API617；压缩机；材料；对比

1 API介绍

API是美国石油学会（American Petroleum Institute）的简称，于1919年成立，是美国第一家国家级别的商业协会。美国石油学会的前身是美国石油战时服务委员会，该委员会的主要目的是满足美国在一次世界大战中巨大石油的需求。API是美国石油届非盈利性的组织，该组织的主要任务是：促进美国石油产品的国际贸易；促进石油各相关行业的发展；促进与石油相关的生产工作与科研工作相结合。负责石油和天然气工业的设备标准化就是API的一项重要任务，通过设备的标准化以保证工业中使用的设备安全、可靠，并且可以互换。制定API标准是API最早的也是最成功的项目之一［1-3］。

2 API617简介

API617是针对于石油、化工和气体工业中用于输送空气或其它气体的压缩机标准，涵盖了离心式压缩机、轴流式压缩机、齿轮式压缩机及膨胀机-压缩机。标准中规定了压缩机不同零部件（机壳、导叶、定子、转子、轴承、轴端密封、润滑系统等）设计的最低要求，包括发动机的辅助设备（驱动级、联轴器、控制器和管路）、设备的检查装运都给出了一系列的规定［2-3］。

通常API标准至少每五年要进行一次再审查、修订、重新确认或撤消。有时这一再审周期延长两年，实际上该出版物自其出版之日起，作为有效的和当授权延长重新出版状况下的API标准也不会长于五年［8］。目前API617的最新版是第八版，出版于2014年9月，API617的第七版是在2002年8月份首次出版，2009年的1月对第七版进行了一次修订。本文对比了2014年的第八版与2009年的第七版，对比分析2014版的新要求，希望能够为新标准的宣贯与应用起到积极的作用，以期更好地指导压缩机的生产。

3 API617新旧版本结构对比

图1和图2分别是第七版（2009版）API617和第八版（2014版）API617部分内容的结构框图，可以看出新旧版本都是由四个部分组成的，都是整体介绍压缩机的一般要求，再分别介绍离心、轴流压缩机，整体齿轮压缩机，膨胀机-压缩机。2009版第一部分（一般要求）共五个小的部分，2014版的第一部分（一般要求）分成了七个小的部分，但整体内容与2009版差别不大。2009版是在2.2节介绍材料相关要求，而2014版是在4.5小节介绍材料相关要求的。由于压缩机在不同工况下运行，对材料的要求极其严格，所以本文主要对比2014版本与2009版本材料要求方面的区别。

图1　API617第七版（2009版）部分内容结构图

图2　API617第八版（2014版）部分内容结构图

4 API617新旧版材料方面区别

相比于2009版的API617，2014版的API617在材料方面新增加了部分要求，对2009版的部分内容进行细化并重点强调，同时也删减了部分内容。下面就材料要求各方面的变化进行详细对比。

4.1 2014版新增加和细化的方面

2014版的API617在材料方面新增加了部分要求，并且对2009版的部分要求做了进一步的细化，使整个标准更加严谨完善，具体的差别如下：

1）2009版买方需要规定现场和流体中的腐蚀剂，包括可能引起应力腐蚀断裂的组分。2014版后半部分更改为可能引起腐蚀的组分，表达更加完善和严谨。2014版注解2是新增加的，强调了材料的选择需要制造商和供货商的共同努力。标准的具体内容差异见表1。

2）对低碳钢的要求中，2009版规定只有按细晶粒操作规程炼成的全镇静正火钢可以用在机械部件，2014版规定只有按细晶粒操作规程炼成的全镇静正火钢可以用在承压机械部件，具体内容见表2。对比两个版本，可以看出2014版放宽了非承压机械部件对低碳钢材料的要求。

3）2009版规定裸露在酸性环境（湿H2S）的材料应符合NACE MR 0175的要求，只用这一句话进行了描述，2014版用4.5.1.6和4.5.1.7两小节进行了描述，可以看出酸性介质腐蚀问题得到更高的重视，标准的具体内容差异见表3。另外2014版规定裸露在酸性环境（湿H2S）的材料应符合NACE MR 0103，而不是2009版的NACE MR 0175，NACE MR 0103比NACE MR 0175的要求更严格，除了硬度要求之外，还对焊接的鉴定程序有一定的限制，同时材料的碳当量也有一定的限制。4.5.1.7也给出如果有规定NACE MR 0175可以替代 NACE MR 0103。NACE MR 0103在API617中首次被提到，今后应该多学习了解NACE MR 0103标准。

表1　2014版与2009版API617的差异对比表-1

表2　2014版与2009版API617的差异对比表-2

表3　2014版与2009版API617的差异对比表-3

4）2009版只规定了小零件（如螺母、弹簧、垫圈、垫片和键）需要有耐腐蚀性，但是没有给出具体的要求，新版本明确指出相同的环境下小部件的耐腐蚀性至少等同于规定的零部件耐腐蚀性，标准的具体内容差异见表4。

5）2009版要求300型的不锈钢或有类似粘接趋势的其它材料制造的配对零件，应使用与工艺状态相容的防黏剂。而2014版用奥氏体不锈钢代替了300型不锈钢，表达更加严谨、全面。2014版还强调了防黏剂要根据不同的温度来选择，这需要引起广大用户的注意，标准的具体内容差异见表5。

表4　2014版与2009版API617的差异对比表-4

表5　2014版与2009版API617的差异对比表-5

6）2009版只介绍了选择O型圈的时候，要确保在压缩机爆发性卸压的时候不被破坏。2014版后面又增加了一部分，对于垂直分离的机壳，供方要明确指出压缩机机壳允许的最大卸压速率，防止O型圈爆发性卸压。2014版增加的部分有利于压缩机使用方按照要求控制卸压速率，这样可以更好的保护O型圈，标准的具体内容差异见表6。

表6　2014版与2009版API617的差异对比表-6

7）关于转子和定子涂层，2009版也有相同的内容介绍，是在2.2.1.16中介绍的，2014版把其位置提前了，并添加了小标题“Coatings”说明API更加重视了转子和定子的涂层处理，同时这也是压缩机转子和定子以后发展的一个趋势，标准的具体内容差异见表7。

表7　2014版与2009版API617的差异对比表-7

8）4.5.1.18小结的所有内容都是2014版新增加的，新标准规定压缩机材料要进行可靠性鉴别。这说明压缩机的材料可靠性需要引起更多的重视。标准的具体内容差异见表8。

表8　2014版与2009版API617的差异对比表-8

表9　2014版与2009版API617的差异对比表-9

9）2014版中4.5.1.19.6的内容在2009版本是以注解的形式表达的，2014版单独列为一小节，无疑是更加重视低温冲击试验的控制厚度，希望大家也按照标准确定冲击试样的控制厚度。2009版2.2.1.15.5中的内容：对于ASME规程第Ⅷ篇，第1册或等效标准没有包括的材料和厚度，买方将规定要求。2014版将之单独列为一小节4.5.1.19.7，也是希望引起更多的重视。标准的具体内容差异见表9。

10）2009版要求承压铸件不能有孔隙、热裂、缩孔、砂眼、裂纹、氧化皮、结疤和类似的有害缺陷，而2014版是要求铸件不能有上面所述的一些列缺陷，不单是2009版的提到承压铸件，非承压铸件也不能有上面的一些列的缺陷，新标准对铸件的要求更加严格了。标准的具体内容差异见表10。

表10　2014版与2009版API617的差异对比表-10

11）新版本4.5.2.3小节整个部分在2009版本都没有提到，是2014版本新增加的部分，该部分主要介绍了承压的黑色铸件的补焊问题。可焊等级的钢铸件需要进行补焊，补焊的工艺应该按照ASME标准或者等同的相关标准进行。补焊之后水压试验之前，补好的铸件需要进行焊后热处理确保应力的释放，保证焊缝和基体材料机械性能的连续，以及运行工况尺寸的稳定。灰口铸铁可以采用填堵的方式进行修补，填补要在ASTM A278，ASTN A395，ASTM A536标准的限制以内。为填堵而钻的洞要用液体渗透仔细检查，以保证所有有缺陷的材料都被清除了。标准的具体内容差异见表11。

12）关于球墨铸铁的生产，2009版就给出按照国际公认的标准如ASTM A395来生产，2014版除了需要按照公认的标准之外，还给出了4.5.2.5.1-4.5.2.5.4的具体要求。标准的具体内容差异见表12。

表11　2014版与2009版API617的差异对比表-11

表12　2014版与2009版API617的差异对比表-12

13）关于承压黑色锻件的补焊，2009版规定ASTM 未涉及的补焊应以买方的认可为准，而2014版除此之外还规定可焊级别的钢锻件可以进行补焊，补焊的工艺按ASME标准或等同的相关标准进行。补焊后水压试验前，补好的锻件需要进行焊后热处理，确保应力的释放，保证焊缝和基体材料机械性能的连续，以及运行工况尺寸的稳定。标准的具体内容差异见表13。

表13　2014版与2009版API617的差异对比表-13

14）材料的焊接部分2009版只规定了非承压部件的焊接应该按照公认的标准进行。没有涉及非承压以外部件的焊接，2014版本对此做了补充，规定了管件的焊接、承压部件、转子部件、高应力部件、焊接修复、不同金属焊接都应该按照ASME标准或者买方认可的标准规定的程序进行。标准的具体内容差异见表14。

表14　2014版与2009版API617的差异对比表-14

表15　2014版相比2009版删减的内容表-1

4.2 2014版删减的部分

2014版的材料相关的要求在2009版基础上除了新增加和细化部分内容之外，还删减了一部分。具体删减的内容为表15和表16中斜体部分。表15斜体内容：“低温”可适用于比先前使用的-29℃（-20℉）要高的温度下使用或暴露的材料。表16斜体内容：某些标准没有在沸腾的、半镇静的、全镇静的热轧和正火钢材料之间加以区别，也没有考虑这些材料是在细晶粒还是在粗晶粒操作规程下生产。卖方在作打算用于-30℃（-20℉）至40℃（100℉）间用途的材料的选择上，要特别谨慎。以上两方面的内容在2014版都没有提到。

表16　2014版相比2009版删减的内容表-2

5 典型材料选择

2009版典型材料的选择只在第一部分有一个附表，而2014版二、三、四部分分别有一个材料选择的附表。针对不同类型的压缩机有专门的选材表，更方便设计人员选材。零件的材料选择范围也有少许的改变，具体的改变就不一一赘述，设计人员可以根据自己的设计需要查阅附表进行材料选择。

6 结语

本文详细比对了2014版API617轴流、离心压缩机及膨胀机-压缩机和2009版API617石油、化工和气体工业用轴流、离心压缩机及膨胀机材料要求方面的变化。相比于2009版的API617，2014版的API617在材料方面新增加了部分要求，对2009版的部分内容进行细化并重点强调，同时也删减了部分内容。整体上新标准更加科学、全面、严谨。希望本文的撰写可以更好的帮助新版本API617的宣贯，同时也期望本文能够为压缩机的生产厂商在材料要求方面提供一些实际的帮助。

［1］卢鹏飞.API617第7版和第6版的主要差别［J］.石油化工设备技术，2003（5）：68

［2］段富业，魏增祥.采用API标准适应石油工业发展的需要［J］.石油工业技术监督，2001，17（5）：14-16.

［3］杨本安.石油钻井设备与API标准［J］.石油钻采机械，1982（2）：63-66.

［4］API617-2014.Axial and Centrifugal Compressors and Expander compressors［S］.

［5］API 617-2009.Axial and Centrifugal Compressors and Expander compressors for Petroleum，Chemical and GasIndustry Services ［S］.

［6］郝文秀.API标准简介［J］.鞍钢技术，1983（3）：11.

［7］王子东.API617标准1988年版与1979年版的主要技术差异［J］.风机技术，1990（6）：31-37.

［8］吕华，李为卫，方伟，等.API标准制定程序简介［J］.中国标准化，2013（1）：78-80.

The Main Differences of Material Requirements between the 2014 Version and 2009 Version of API617

Sun Qi，Deng De-wei，Zhang Lin，YiHong-li/ ShenyangBlowerWorksGroup Corporation Deng De-wei/School of Material Science and Technology，Dalian University of Technology

Thisarticlesimply introduced the API，APIstandards and themain contentof API617，and compared the requirements of materialbetween the 2014 edition and 2009 edition of API617 in detail.Compared with the2009 versionofAPI617，the2014 version of API617 added new parts in material requirements，detailed and emphasized some parts of the 2009 version，as well as reducing some parts.On the whole，the new standard ismore scientific，comprehensive and rigorous.Compressor manufacturers should pay attention to the changes in the new standardsin theproduction.

API617；compressor；material；contrast

TH432；TK05

A

1006-8155（2016）01-0072-08

10.16492/j.fjjs.2016.01.0072

国家973项目（2011CB013402）；辽宁省自然科学基金（2014028002）；辽宁省科技创新重大专项（201303002）；辽宁重大装备制造协同创新中心；沈鼓-大工重大科研发展基金；中央高校基本科研业务费专项资金

*本文其他作者：邓德伟/大连理工大学材料科学与工程学院

2015-05-04 沈阳 110869