Naftový a plynárenský průmysl – Vysokorychlostní převodové ozubené jednotky pro zvláštní účely

ČSN
EN ISO 13691

45 1411

Industries du pétrole et du gaz naturel – Engrenages
à grande vitesse pour applications particulières
(ISO 13691:2001)

Předmluva

Forewod

Tento dokument ISO 13691:2001 vypracovala technická komise ISO/TC 60 Ozubená kola Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO) a byl převzat jako EN ISO 13691:2002 Technickou komise CEN/TC 12 Materiály, zařízení a mimobřežní stavby pro naftový a plynárenský průmysl, jejíž sekretariát zajišťuje AFNOR.

The text of ISO 13691:2001 has been prepared by Technical Committee ISO/TC 60 Gears of the International Organization for Standardization (ISO) and has been taken over as EN ISO 13691:2002 by Technical Committee CEN/TC 12 Materials, equipment and offshore structures for petroleum and natural gas industries, the secretariat of which is held by AFNOR.

Této evropské normě je nutno nejpozději do května 2003 udělit status národní normy, a to buď vydáním identického textu, nebo schválením k přímému používání, a národní normy, které jsou s ní v rozporu, je nutno zrušit nejpozději do května 2003.

This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an identical text or by endorsement, at the latest by May 2003, and conflicting national standards shall be withdrawn at the latest by May 2003.

Podle Vnitřních předpisů CEN/CENELEC jsou tuto evropskou normu povinny zavést národní normalizační organizace následujících zemí: Rakousko, Belgie, České republiky, Dánska, Finska, Francie, Německa, Řecka, Irska, Islandu, Itálie, Kypru, Lucemburska, Malty, Nizozemska, Norska, Portugalska, Španělska, Švédska, Švýcarska a Spojeného království.

According to the CEN/CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of the following countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Czech Republic, Denmark, Finland, France, Germany, Greece, Iceland, Ireland, Italy, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Portugal, Spain, Sweden, Switzerland and the United Kingdom.

Oznámení o schválení

Endorsement notice

Text ISO 13691:2001 byl schválen CEN jako
EN ISO 9001:2008 bez jakýchkoli modifikací.

The text of ISO 13691:2001 has been approved by CEN as EN ISO 13691:2002 without any modifications.

POZNÁMKA Normativní odkazy na mezinárodní normy jsou uvedeny v příloze ZA (normativní).

NOTE Normative references to International Standards are listed in Annex ZA (normative).

Obsah

Contents

Strana

Page

Předmluva 6

Úvod 11

1 Předmět normy 12

2 Citované dokumenty 12

3 Termíny a definice 15

4 Značky a zkrácené termíny 18

5 Základní návrh 19

5.1 Obecně 19

5.2 Vyhodnocení ozubeného kola 24

5.2.1 Obecně 24

5.2.2 Jmenovitý výkon, P 24

5.2.3 Kriteria výpočtu 25

5.2.4 Trvanlivost povrchu 25

5.2.5 Pevnost zubu v ohybu 25

5.2.6 Dovolená konstrukční napětí s_HAD, s_FAD 26

5.2.7 Zadírání 27

5.2.8 Faktory společného ovlivnění 28

5.2.9 Faktor pevnosti zubu v ohybu 30

5.3 Konstrukční prvky ozubeného kola 30

5.3.1 Obecně 30

5.3.2 Záruka jakosti 31

5.3.3 Výroba 32

5.3.4 Hřídele 33

5.4 Skříň 34

5.4.1 Konstrukční parametry 34

5.4.2 Spoje 36

5.4.3 Spojení šrouby 36

5.4.4 Montáž a demontáž 37

5.5 Přípojky skříně 37

5.6 Dynamika 39

5.6.1 Kritické otáčky 39

5.6.2 Vyvážení 41

5.6.3 Vibrace 41

5.7 Ložiska a tělesa ložisek 43

5.7.1 Obecně 43

5.7.2 Radiální ložiska 43

5.7.3 Axiální ložiska 44

5.7.4 Tělesa ložisek 45

5.8 Mazání 45

5.9 Materiály 46

5.9.1 Obecně 46

5.9.2 Svařování otáčejících se prvků 47

Strana

5.9.3 Tepelné zpracování 47

5.9.4 Nízká teplota 48

5.10 Štítky a šipky smyslu otáčení 48

6 Příslušenství 48

6.1 Obecně 48

6.2 Spojky a kryty 48

6.3 Montážní desky 49

6.3.1 Obecně 49

6.3.2 Základová deska 50

6.3.3 Podkladní desky a pomocné podkladní desky 51

6.4 Seřízení a přístroje 51

6.4.1 Obecně 51

6.4.2 Čidla vibrace a axiální polohy 52

6.5 Potrubí a příslušenství 52

6.6 Speciání nástroje 52

7 Přejímka, zkoušení a příprava pro dopravu 53

7.1 Obecně 53

7.2 Přejímka 54

7.2.1 Obecně 54

7.2.2 Přejímka materiálu 54

7.2.3 Mechanická přejímka 56

7.3 Zkoušení 57

7.3.1 Obecně 57

7.3.2 Mechanická zkouška chodu 57

7.3.3 Volitelné zloušky 60

7.4 Příprava pro přepravu 61

8 Údaje dodavatele 63

8.1 Obecně 63

8.2 Nabídky 64

8.2.1 Obecně 64

8.2.2 Výkresy 64

8.2.3 Technické údaje 64

8.2.4 Volby 65

8.3 Údaje o smlouvě 65

8.3.1 Obecně 65

8.3.2 Výkresy 66

8.3.3 Technické údaje 66

8.3.4 Zprávy o postupu prací 66

8.3.5 Doporučené náhradní díly 66

8.3.6 Instalace, provoz, údržba
a příručky 66 

Strana

Příloha A (informativní) Přehledy dat převodovky
pro zvláštní použití 68

Příloha B (informativní) Diagram vedlejších kritických otáček a druhy tvarů pro typický rotor 77

Příloha C (informativní) Spojky pro rychloběžné
převodovky 79

Příloha D (informativní) Požadavky dodavatele ohledně výkresů a údajů 85

Příloha E (informativní) Přejímka zubů kola 91

Příloha F (informativní) Inspekční seznam 92

Příloha G (informativní) Vztah faktorů pro výpočet ozubení mezi ISO 13691, ISO 9084 an API 613 99

Bibliografie 104 

Forewod 6

Introduction 11

1 Scope 12

2 Normative references 12

3 Terms and definitions 15

4 Symbols and abbreviated terms 18

5 Basic design 19

5.1 General 19

5.2 Gear rating 24

5.2.1 General 24

5.2.2 Gear rated power, P 24

5.2.3 Rating criteria 25

5.2.4 Surface durability 25

5.2.5 Tooth-bending strength 25

5.2.6 Allowable design stress numbers s_HAD, s_FAD 26

5.2.7 Scuffing 27

5.2.8 Common influence factors 28

5.2.9 Tooth bending strength factors 30

5.3 Gear elements 30

5.3.1 General 30

5.3.2 Quality assurance 31

5.3.3 Fabrication 32

5.3.4 Shafts 33

5.4 Casings 34

5.4.1 Design parameters 34

5.4.2 Joints 36

5.4.3 Bolting 36

5.4.4 Assembly and disassembly 37

5.5 Casing connections 37

5.6 Dynamics 39

5.6.1 Critical speeds 39

5.6.2 Balance 41

5.6.3 Vibration 41

5.7 Bearings and bearing housings 43

5.7.1 General 43

5.7.2 Radial bearings 43

5.7.3 Thrust bearings 44

5.7.4 Bearing housings 45

5.8 Lubrication 45

5.9 Materials 46

5.9.1 General 46

5.9.2 Welding of rotating elements 47

Page

5.9.3 Heat treatment 47

5.9.4 Low temperature 48

5.10 Nameplates and rotation arrows 48

6 Accessories 48

6.1 General 48

6.2 Couplings and guards 48

6.3 Mounting plates 49

6.3.1 General 49

6.3.2 Baseplate 50

6.3.3 Soleplates and sub-soleplates 51

6.4 Controls and instrumentation 51

6.4.1 General 51

6.4.2 Vibration and axial position detectors 52

6.5 Piping and appurtenances 52

6.6 Special tools 52

7 Inspection, testing and preparation for shipment 53

7.1 General 53

7.2 Inspection 54

7.2.1 General 54

7.2.2 Material inspection 54

7.2.3 Mechanical inspection 56

7.3 Testing 57

7.3.1 General 57

7.3.2 Mechanical running tests 57

7.3.3 Optional tests 60

7.4 Preparation for shipment 61

8 Vendor's data 63

8.1 General 63

8.2 Proposals 64

8.2.1 General 64

8.2.2 Drawings 64

8.2.3 Technical data 64

8.2.4 Options 65

8.3 Contract data 65

8.3.1 General 65

8.3.2 Drawings 66

8.3.3 Technical data 66

8.3.4 Progress reports 66

8.3.5 Recommended spares 66

8.3.6 Installation, operation, maintenance and data manuals 66 

Page

Annex A (informative) Special-purpose gear unit data sheets 68

Annex B (informative) Lateral critical speed map
and mode shapes for typical rotor 77

Annex C (informative) Couplings for high-speed
gear units 79

Annex D (informative) Vendor requirements regarding drawings and data 85

Annex E (informative) Gear tooth inspection 91

Annex F (informative) Inspector´s checklist 92

Annex G (informative) Relationship of tooth rating factors between ISO 13691, ISO 9084 and API 613 99

Bibliography 104 

Předmluva

Foreword

ISO (Mezinárodní organizace pro normalizaci) je
celosvětová federace národních normalizačních
orgánů (členů ISO). Mezinárodní normy obvykle
vypracovávají technické komise ISO. Každý člen ISO, který se zajímá o předmět, pro který byla vytvořena technická komise, má právo být v této technické
komisi zastoupen. Práce se zúčastňují také vládní i nevládní mezinárodní organizace, s nimiž ISO navázala pracovní styk. ISO úzce spolupracuje s Mezi-národní elektrotechnickou komisí (IEC) ve všech
záležitostech normalizace v elektrotechnice.

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical
Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

Návrhy mezinárodních norem jsou vypracovávány v souladu s pravidly danými směrnicemi ISO/IEC, část 3.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.

Hlavním úkolem technických komisí je vypracování mezinárodních norem. Návrhy mezinárodních norem přijaté technickými komisemi se rozesílají členům ISO k hlasování. Vydání mezinárodní normy vyžaduje souhlas alespoň 75 % hlasujících členů.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Upozorňuje se na možnost, že některé prvky tohoto dokumentu mohou být předmětem patentových práv. CEN [a/nebo CENELEC] nelze činit odpovědným za identifikaci jakéhokoliv, nebo všech patentových práv.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 13691 vypracovala technická komise ISO/TC 60 Ozubení, subkomise SC 2 Výpočet únosnosti ozubení.

ISO 13691 was prepared by Technical Committee ISO/TC 60, Gears, Subcommittee SC 2, Gear capacity calculation.

ISO 13691 je založený na API 613 a je určeno, aby ohodnocení byla podobná těm, které jsou při použití API 613. 

ISO 13691 is based on API 613 and is intended to give ratings similar to those found when using API 613.

Přílohy S až G této mezinárodní normy jsou pouze pro informaci.

Annexes A to G of this International Standard are for information only.

Úvod

Introduction

Tato mezinárodní norma je založena na akumalovaných znalostech a zkušenostech výrobců a uživatelů jednotek s ozubenými koly. Byla vypracována proto, aby splňovala požadavky na ropný, petrochemických a plynárenský průmysl, ovšem její použití není omezeno pouze na tato odvětví průmyslu.

This International Standard is based on the accumulated knowledge and experience of manufacturers and users of gear units. It has been developed to satisfy the requirements of the petroleum, petrochemical and natural gas industries, but its use is not restricted to these industries.

Účelem této mezinárodní normy je stanovit minimální požadavky na návrh a konstrukci tak, že zařízení bude vhodné pro požadové účely.

The purpose of this International Standard is to establish minimum requirements for design and construction so that the equipment is suitable for the purpose for which it is required.

Předmětem zájmu jsou úspora energie a enironmentální aspekty které jsou důležité pro všechna návrhovaná zařízení, jak pro jeho aplikací tak i provoz. Výrobci a uživatelé zařízení by měli agresivně prosazovat alternativní přístupy inovací, které zlepšují využití energie a/nebo mají minimalizovat dopad na environment, aniž by to bylo na úkor bezpečnosti a spolehlivosti. Uvedené přístupy by měly být důkladně prošetřeny a případný nákup zařízení by měl být založen spíše na odhadu nákladů v průběhu jeho životnosti a následků pro environment než na samotných pořizovacích nákladech.

Energy conservation and protection of the environment are matters of concern and are important in all aspects of equipment design, application and operation. The manufacturers and users of equipment should aggressively pursue alternative, innovative approaches which improve energy utilization and/or minimize the environmental impact, without sacrificing safety or reliability. Such approaches should be thoroughly investigated and purchase options should increasingly be based on the estimation of whole-life costs and the environmental consequences rather than acquisition costs alone.

Tato mezinárodní norma vyžaduje, aby kupující specifikoval některé detaily a prvky.

This International Standard requires the purchaser to specify certain details and features.

Uživatelé této mezinárodní normy by si měli uvědomit, že pro jednotlivé další, nebo odlišné aplikace jsou nutné speciální požadavky. Tato mezinárodní norma není určena k omezení nabídky dodavatele, nebo požadavků kupujícího při akceptování, alternativních zařízení, nebo technických řešení pro jednotlivé aplikace. K tomu může dojít zejména tam, kde dochází k inovaci případně rozvíjeji technologie. Je-li nabízeno alternativní řešení, měl by prodejce identifikovat jakékoliv odlišné varianty od této mezinárodní normy a poskytnout o nich podrobnosti.

Users of this International Standard should be aware that further or differing requirements may be needed for individual applications. This international Standard is not intended to inhibit a vendor from offering, or the purchaser from accepting, alternative equipment or engineering solutions for the individual application. This may be particularly appropriate where there is innovative or developing technology. Where an alternative is offered, the vendor should identify any variations from this International Standard and provide details.

Kulatá odrážka (●) na začátku odstavce vyplývá, že buď je nutné rozhodnutí, nebo je třeba poskytnout další informace kupujícím. Tato informace by měla být uvedena na příslušných listech, jinak by mělo být uvedeno v citovaných požadavcích, nebo v příslušném pořadí.

A bullet (●) at the beginning of a paragraph indicates that either a decision is required or further information is to be provided by the purchaser. This information should be indicated on the data sheets; otherwise it should be stated in the quotation request or in the order.

1 Předmět normy

Konec náhledu - text dále pokračuje v placené verzi ČSN.

Zdroj: www.cni.cz