Nella complessa rete delle raffinerie di petrolio, innumerevoli tubazioni collegano varie apparecchiature come delle vene, con le pompe centrifughe che fungono da cuore che fa circolare continuamente i fluidi in tutto il sistema. La selezione della pompa centrifuga appropriata è fondamentale per garantire la sicurezza della produzione e l'efficienza operativa. Lo standard API 610, riconosciuto come lo standard di riferimento per la progettazione di pompe centrifughe nell'industria petrolifera, fornisce una classificazione dettagliata dei tipi di pompe. Questo articolo offre un'analisi approfondita delle tre categorie principali di pompe centrifughe definite da API 610: Overhung (OH), Between Bearing (BB) e Vertically Suspended (VS), aiutando i professionisti a prendere decisioni informate per le applicazioni pratiche.

API 610 è uno standard pubblicato dall'American Petroleum Institute per le pompe centrifughe utilizzate nelle industrie petrolifere, chimiche pesanti e del gas naturale. Lo standard copre tutti gli aspetti della progettazione, dei materiali, della fabbricazione, dei test e dell'installazione delle pompe, con l'obiettivo di garantire affidabilità, sicurezza e prestazioni. Sulla base delle caratteristiche strutturali, API 610 classifica le pompe centrifughe in tre categorie principali: Overhung (OH), Between Bearing (BB) e Vertically Suspended (VS).

Le pompe centrifughe Overhung sono caratterizzate da una girante montata su un'estremità dell'albero, con l'altra estremità supportata da cuscinetti. Questo design compatto facilita la manutenzione ed è adatto per applicazioni a portata e prevalenza medio-basse. API 610 suddivide ulteriormente le pompe overhung in sei sottotipi (da OH1 a OH6) in base a specifici dettagli strutturali.

Le pompe OH1 sono progetti overhung a stadio singolo con supporto montato a piede e installazione orizzontale. Si collegano ai motori tramite giunti flessibili, con la carcassa della pompa tipicamente centrata sulla piastra di base per facilitare l'installazione e la manutenzione. Queste pompe offrono una costruzione semplice e costi inferiori, rendendole adatte per applicazioni generali di trasferimento di fluidi.

La distinzione principale delle pompe OH2 risiede nel loro design di supporto centrale, in cui la carcassa è supportata da staffe lungo la linea centrale anziché tramite piedi. Questa configurazione riduce al minimo l'impatto dell'espansione termica, migliorando la stabilità operativa per condizioni di temperatura elevata o fluttuante. Le pompe OH2 impiegano tipicamente un unico alloggiamento del cuscinetto che assorbe le forze assiali e mantiene il corretto posizionamento della girante durante il funzionamento.

Le pompe OH3 sono progetti in linea a stadio singolo, ad accoppiamento diretto, con giranti overhung e supporti per cuscinetti indipendenti. Il motore si monta direttamente sulla pompa per un'installazione compatta, mentre l'alloggiamento del cuscinetto separato assorbe i carichi operativi. Questa configurazione si rivela particolarmente utile in applicazioni con spazio limitato.

Le pompe OH4 condividono la stessa costruzione dei modelli OH3, differenziandosi solo per l'uso di giunti rigidi anziché giunti flessibili. Mentre i giunti rigidi trasmettono una coppia maggiore, richiedono una maggiore precisione di installazione.

Le pompe OH5 sono caratterizzate da progetti ad accoppiamento stretto con giranti montate direttamente sugli alberi motore. Queste pompe verticali, in linea, a stadio singolo offrono una costruzione estremamente compatta e una manutenzione semplificata, rendendole ampiamente applicabili in vari settori.

Le pompe OH6 rappresentano progetti ad alta velocità che incorporano riduttori di velocità. La girante si monta direttamente sull'albero dell'ingranaggio, che si collega al motore tramite giunti flessibili. Disponibili sia in configurazioni verticali che orizzontali, queste pompe eccellono in applicazioni ad alta prevalenza e bassa portata.

Le pompe centrifughe Between Bearing posizionano le giranti tra due cuscinetti supportati dalla carcassa della pompa. Questa disposizione fornisce un supporto superiore dell'albero, riduce la deflessione e migliora la stabilità operativa per applicazioni ad alta portata e alta prevalenza. API 610 classifica le pompe BB in cinque tipi (da BB1 a BB5) in base alla costruzione della carcassa.

Le pompe BB1 sono caratterizzate da carcasse divise orizzontalmente per installazioni orizzontali a uno o due stadi. Questo design facilita lo smontaggio e la manutenzione rapidi, consentendo la rapida sostituzione dei componenti interni. Le pompe BB1 funzionano bene nelle applicazioni generali di trasferimento di fluidi.

Le pompe BB2 differiscono dai modelli BB1 principalmente per la loro costruzione della carcassa divisa radialmente. Questo design resiste a pressioni più elevate, rendendolo adatto per applicazioni impegnative.

Le pompe BB3 rappresentano progetti orizzontali multistadio con carcasse divise orizzontalmente, che in genere si collegano ai motori tramite giunti flessibili. Queste pompe funzionano eccezionalmente bene in applicazioni ad alta prevalenza.

Le pompe BB4 impiegano una costruzione multistadio, segmentata, in cui ogni stadio forma un anello collegato da tiranti. Conosciute anche come pompe a sezione anulare, ogni stadio diviso radialmente si monta su un albero supportato da cuscinetti su entrambe le estremità.

Le pompe BB5 sono caratterizzate da carcasse esterne a forma di barile progettate per il funzionamento ad alta pressione. Questi progetti multistadio incorporano una costruzione a doppia carcassa, divisa radialmente e giunti flessibili.

Le pompe centrifughe Vertically Suspended immergono le loro carcasse nel liquido mentre si sospendono da una piastra di montaggio tramite colonne. Questa configurazione riduce al minimo il rischio di cavitazione, rendendola ideale per applicazioni a basso livello di liquido o autoadescanti. API 610 classifica le pompe VS in sette tipi (da VS1 a VS7) in base alle variazioni strutturali.

Le pompe VS1 sono caratterizzate da progetti verticali sospesi a carcassa singola, che fungono da pompe a pozzo umido o a diffusore. La colonna funge da condotto di scarico.

Le pompe VS2 impiegano progetti di carcasse a voluta mantenendo altre caratteristiche simili ai modelli VS1.

Le pompe VS3 rappresentano progetti verticali sospesi a flusso assiale, a carcassa singola, in cui la colonna della pompa funge da condotto di scarico.

I progetti VS4 incorporano colonne di scarico separate con carcasse a voluta. L'albero sospeso verticalmente può includere un supporto intermedio per cuscinetti.

Le pompe VS5 sono inoltre caratterizzate da colonne di scarico separate, ma differiscono eliminando i cuscinetti intermedi. L'albero della pompa rimane overhung, supportato esclusivamente da cuscinetti superiori.

Le pompe VS6 incorporano una costruzione a doppia carcassa, guadagnandosi il soprannome di "pompe a lattina". Questi progetti verticali sospesi scaricano attraverso le colonne della pompa. L'installazione sotterranea a volte migliora la disponibilità di NPSH (Net Positive Suction Head).

Le pompe VS7 completano la classificazione API 610 con progetti di carcasse a voluta simili ai modelli VS6, mantenendo altre caratteristiche comparabili.

Lo standard API 610 fornisce una classificazione completa delle pompe centrifughe, con ogni tipo che offre vantaggi distinti per applicazioni specifiche. La corretta selezione della pompa richiede un'attenta considerazione della portata, della prevalenza, delle caratteristiche del fluido e dell'ambiente operativo in conformità con le linee guida API 610. Ciò garantisce un funzionamento affidabile, una maggiore efficienza e la sicurezza della produzione. Con l'avanzare della tecnologia, continuano a emergere nuovi progetti di pompe e sistemi di monitoraggio intelligenti, che giustificano una valutazione continua degli sviluppi del settore insieme ai principi fondamentali di API 610.