GB/T 12929-2008 船用高压活塞空气压缩机

　　ICS 47 . 020 . 30 U 47

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 12929—2008代替 GB/T 12929—1991

　　船用高压活塞空气压缩机

　　Marinereciprocating aircompressor forhigh pressure

　　2008-03-03 发布 2008-09-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 12929—2008

　　前 言

　　本标准代替 GB/T 12929—1991《船用高压活塞式空气压缩机》。

　　本标准与 GB/T 12929—1991 相比，主要技术内容有如下变动：

　　— 修改了引用标准;

　　— 增加了术语与定义的章节;

　　— 表 3 中对主要零件的材料提出了具体的要求;

　　— 删除了原标准中 4 . 2 . 14 中绘制各类曲线的要求;

　　— 提高了噪声要求，降低了振动烈度要求;

　　— 将船用条件要求和试验改为环境适应性要求和试验，并修改了具体数值;

　　— 提高气阀的密封性要求;

　　— 修改了容积流量的计算方法;

　　— 增加了油耗量和冷却水耗量的试验方法;

　　— 修改了表 9 。

　　本标准由中国船舶重工集团公司提出 。

　　本标准由中国船用机械标准化技术委员会甲板机械及机舱辅机分技术委员会归 口 。

　　本标准起草单位：中国船舶重工集团公司第七 ○四研究所 。

　　本标准主要起草人：顾军威 、乐维健 、郑福明 、鞠毅 。

　　本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

　　—GB/T 12929—1991 。

　　Ⅰ

　　GB/T 12929—2008

　　船用高压活塞空气压缩机

　　1 范围

　　本标准规定了船用高压活塞空气压缩机(以下简称空压机)的分类 、要求 、试验方法 、检验规则以及标志 、包装 、运输和贮存 。

　　本标准适用于电动机或柴油机驱动的额定排气压力范围从 15 MPa ~ 40 MPa 的船用高压活塞空气压缩机的产品设计 、生产 、试验验收 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 。凡是注 日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本适用于本标准 。

　　GB/T 699 优质碳素结构钢

　　GB/T 700 碳素结构钢(GB/T 700—2006 , ISO 630:1995 , NEQ)

　　GB/T 1173 铸造铝合金

　　GB/T 1176 铸造铜合金技术条件(GB/T 1176—1987 , neq ISO 1338:1977)

　　GB/T 1348 球墨铸铁件

　　GB/T 2506 船用搭焊钢法兰(四进位)

　　GB 3033 . 1 船舶与海上技术 管路系统内含物的识别颜色 第 1 部分：主颜色和介质(GB 3033 . 1

　　—2005 , ISO 14726-1:1999 , IDT) GB/T 3077 合金结构钢

　　GB/T 3853—1998 容积式压缩机验收试验 (eqv ISO 1217:1996)

　　GB/T 4975 容积式压缩机术语 总则(GB/T 4975—1995 , eqv ISO 3857:1977)

　　GB/T 4980 容积式压缩机噪声的测定

　　GB/T 9439 灰铸铁件

　　GB/T 10746 船用对焊钢法兰(四进位)

　　GB/T 13306 标牌

　　GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件

　　GB/T 15487—1995 容积式压缩机流量测量方法

　　GB/T 16301—2008 船舶机舱辅机振动烈度的测量和评价

　　CB 1146 . 4 舰船设备环境试验与工程导则 湿热

　　CB 1146 . 6 舰船设备环境试验与工程导则 倾斜和摇摆

　　JB/T 6908 容积式压缩机用钢锻件

　　3 术语与定义

　　GB/T 4975 和下列术语与定义适用于本标准 。

　　3 . 1

　　额定工况 rated condition

　　由额定转速和额定排气压力共同确定的空压机的工况 。

　　1

　　GB/T 12929—2008

　　3 . 2

　　容积流量 volumerateofflow

　　空压机在额定工况下运转，单位时间内于空压机排气口处测得并换算到第一级进气口前吸入空气之温度和压力下的空气体积(包括自储气罐，中间冷却器等处收集的空气中的冷凝水折算成的空气体积)。

　　3 . 3

　　公称容积流量 nominalvolumerateofflow

　　容积流量换算到标准吸气状态和名义转速(交流电动机的同步转速)下的空气体积 。将换算至吸气状态下的容积流量定义为公称吸气容积流量，换算至额定排气压力下的容积流量定义为公称排气容积流量 。

　　3 . 4

　　标准吸气状态 standard inletcondition

　　吸入气体在压缩机标准吸气位置的状态，此时吸入温度为 20 ℃ ,压力为 0 . 101 MPa(绝压)，相对湿度为 0 ,冷却水进口温度为 15 ℃ 。

　　4 产品分类

　　4 . 1 基本型式

　　4 . 1 . 1 空压机采用 V 型 、H 型或直立型的结构型式 。

　　4 . 1 . 2 空压机采用水冷式(海水冷却或淡水冷却)。

　　4 . 2 基本参数

　　空压机的基本参数应符合表 1 的规定 。

　　表 1 空压机的基本参数

　　额定排气压力/MPa

　　公称容积流量

　　比功率/

　　[kW/(m3 /h)]

　　驱动功率/ kW

　　冷却水需要量/

　　(m3 /h)

　　公称吸气容积流量/

　　(m3 /h)

　　公称排气容积流量/ (10 -3 m3 /min)

　　15

　　17

　　2

　　0 . 38

　　7 . 5

　　0 . 6

　　25

　　3

　　0 . 37

　　11

　　0 . 9

　　50

　　6

　　0 . 36

　　22

　　1 . 8

　　100

　　11

　　0 . 35

　　37

　　3 . 6

　　20

　　25

　　2 . 2

　　0 . 40

　　11

　　1 . 0

　　100

　　9

　　0 . 38

　　45

　　4 . 8

　　200

　　18

　　0 . 37

　　75

　　6

　　300

　　27

　　0 . 36

　　110

　　9

　　25

　　100

　　7

　　0 . 39

　　45

　　4 . 8

　　200

　　14

　　0 . 38

　　90

　　6

　　300

　　21

　　0 . 37

　　132

　　9

　　40

　　90

　　5

　　0 . 42

　　45

　　4 . 8

　　180

　　10

　　0 . 41

　　90

　　6

　　270

　　15

　　0 . 40

　　132

　　9

　　2

　　GB/T 12929—2008

　　4 . 3 产品标记

　　4 . 3 . 1 空压机的型号由型式代号和阿拉伯数字组成，其表示方法如图 1 所示：

　　图 1 产品标记

　　4 . 3 . 2 标记示例

　　公称容积流量为 200 m3 /h,额定排气压力为 20 MPa 的船用 V 型交流电动机驱动，带干燥净化装置的水冷空压机标记为：

　　船用空压机 GB/T 12929—2008CVGJ-200/20

　　5 要求

　　5 . 1 外观

　　5 . 1 . 1 空压机外表面的铸造 、焊接及加工表面应清理干净 。做到无锈 、无垢 、无焊渣，涂漆表面应平坦光滑 、色泽一致 。油漆应能防止盐雾 、油雾及凝露的腐蚀 。气缸盖等高温零件应涂以银粉漆等耐热漆 。

　　5 . 1 . 2 空压机的气管 、水管 、油管应按 GB 3033 . 1 规定的颜色涂漆，各管路的排列应整齐 。

　　5 . 1 . 3 外露紧固件 、操作件应进行发蓝 、镀铬等装饰性处理 。

　　5 . 1 . 4 压力表的上方或下方应有标牌指示 。

　　5 . 2 设计与结构

　　5 . 2 . 1 选用的压缩机 油 的 闪 点 应 比 气 缸 内 最 高 压 缩 温 度 高 20 ℃ 以 上，其 黏 度 应 能 保 证 压 缩 机 能 在5℃ ~ 45℃的环境温度中正常工作;其热稳定性应能保证在 200℃的温度下不积碳并应具有抗乳化和防锈能力 。

　　5 . 2 . 2 空压机应有压力表指示，压力表可根据需要有防水或夜光显示功能 。

　　5 . 2 . 3 曲轴箱上面应设有润滑油补给孔 、油位计 、放油塞 、防爆阀或其他透气装置 。

　　5 . 2 . 4 气缸水套底部应设有放水旋塞，应在适当的部位装防蚀锌块，锌块的位置应避免在冷却腔内部引起涡流，且应便于更换 。

　　5 . 2 . 5 空压机应设置中间冷却器和后冷却器 。冷却水套上应设置冷却水安全阀或安全膜，并装有放泄旋塞或放泄阀 。冷却器水腔内应设有防蚀锌块 。

　　5 . 2 . 6 空压机应设置气液分离器，吸气口应设空气滤清器 。

　　5 . 2 . 7 空压机的气管 、水管 、油管的连接应保证密封，便于拆装并能防振 。

　　5 . 2 . 8 空 压 机 的 排 气 口 、冷 却 水 进 出 口 外 接 管 路 采 用 法 兰 结 构 连 接 时，空 压 机 外 接 法 兰 应 符 合

　　3

　　GB/T 12929—2008

　　GB/T 2506 、GB/T 10746 的规定 。

　　5 . 2 . 9 外露的运动部件应设置以金属丝网或钢板为主要材料的防护罩 。

　　5 . 2 . 10 空压机高温排气管应采用隔热挡板或其他隔热措施 。

　　5 . 2 . 1 1 空压机可带下列 自动控制性能，各项自控元件应灵敏可靠：

　　a) 自动开停车;

　　b) 自动卸荷;

　　c) 自动泄放;

　　d) 气 、油 、水压力监控;

　　e) 气 、油 、水温度监控 。

　　5 . 2 . 12 活塞 、连杆 、平衡铁的实际重量与图样上所示的重量偏差不应超过下列规定：

　　a) 活塞：±3% ;

　　b) 连杆：±2% ;

　　c) 平衡铁：±3% 。

　　5 . 2 . 13 飞轮(皮带轮)应作静平衡校正 。

　　5 . 2 . 14 空压机机头和原动机用弹性联轴器直联时，两机主轴的对中要求应符合表 2 的规定 。

　　表 2 空压机和原动机主轴对中要求 单位为毫米

　　联轴器外径

　　测 定 部 位

　　联轴器外圆径向圆跳动公差

　　联轴器端面跳动公差

　　<250

　　<0 . 05

　　<0 . 10

　　250 ~ 500

　　<0 . 08

　　<0 . 15

　　>500

　　<0 . 10

　　<0 . 20

　　5 . 2 . 15 空压机与原动机的公共底座应采用钢材焊接结构，为使空压机机头和原动机拆开后容易复位，空压机机头与公共底座 、原动机与公共底座间应采用定位销定位 。

　　5 . 3 材料

　　5 . 3 . 1 空压机的主要零件所用的材料见表 3 ,并符合 5 . 3 . 3 ~ 5 . 3 . 8 的规定，允许使用性能高于规定材料的其他材料代替 。

　　表 3 主要零件材料

　　用 途

　　材 料 名 称

　　备 注

　　底座

　　结构钢 、锻钢

　　气缸 、气缸头(盖)

　　铸铁 、青铜 、锻钢

　　气缸套

　　铸铁 、结构钢

　　活塞

　　铸铝 、铸铁

　　曲轴箱 、机身(机架)

　　铸钢 、结构钢 、锻钢 、铸铁 、铸铝

　　曲轴

　　锻钢

　　连杆 、活塞杆 、螺栓 、螺母

　　锻钢

　　螺栓 、螺母指连杆用

　　5 . 3 . 2 所有与润滑油或油雾接触的橡胶件应该用耐油橡胶制成 。

　　5 . 3 . 3 结构钢件应符合 GB/T 699 、GB/T 700 的规定 。

　　5 . 3 . 4 锻钢件应符合 JB/T 6908 的规定 。

　　5 . 3 . 5 灰铸铁件应符合 GB/T 9439 的规定;球墨铸铁件应符合 GB/T 1348 的规定 。

　　4

　　GB/T 12929—2008

　　5 . 3 . 6 铸造铜合金件应符合 GB/T 1176 的规定 。

　　5 . 3 . 7 铸造铝合金件应符合 GB/T 1173 的规定 。

　　5 . 3 . 8 合金结构钢件应符合 GB/T 3077 的规定 。

　　5 . 4 耐压性和气密性

　　5 . 4 . 1 承受气体压力的零部件(如气缸 、活塞 、气缸套 、冷却器 、气液分离器 、空气管等)能承受其 1 . 5 倍最高工作压力的强度;水路 、水腔能承受的压力一般为 0 . 50 MPa、水下用空压机为 0 . 75 MPa 。

　　5 . 4 . 2 承受空气压力的零部件在其最高工作压力下不允许有渗漏现象 。

　　5 . 4 . 3 工作压力不超过 6 MPa 的气阀，每分钟滴漏不得超过 2 滴;工作压力大于 6 MPa 的气阀，每分钟滴漏不得超过 1 滴 。

　　5 . 5 性能

　　5 . 5 . 1 气 、水 、油压力

　　5 . 5 . 1 . 1 空压机的各级排气压力应符合技术文件中的规定 。

　　5 . 5 . 1 . 2 自带冷却水泵的空压机，其水泵应能以含微量泥沙的海水为工质长期正常地工作;吸高一般不小于 3 m,水压不低于 0 . 1 MPa,水下用空压机的冷却水泵在进口压力 0 . 2 MPa 时应能正常工作 。

　　5 . 5 . 1 . 3 空压机润滑油泵的供油压力不低于 0 . 1 MPa,并能调节，保证可靠供油 。油路中应装有过滤器，清除杂质粒度小于 0 . 05 mm 。空压机还应采取必要措施，保证起动时的正常润滑 。

　　5 . 5 . 2 安全性

　　空压机每一压缩级后均应设置安全阀，安全阀所在位置的气体温度不应超过 82 ℃ ,安全阀应安全可靠 、动作灵敏，空压机的排气压力上升至额定排气压力的 110%时，最后级安全阀必须开启，并保证空压机的排气压力不再上升，级间安全阀的开启压力应不大于该级最高工作压力的 120%,冷却水腔上的安全阀开 启 压 力 或 安 全 膜 破 裂 时 压 力：水 上 用 空 压 机 为 0 . 40 MPa ~ 0 . 45 MPa , 水 下 用 空 压 机 为0 . 60 MPa ~ 0 . 65 MPa 。

　　5 . 5 . 3 容积流量

　　空压机在额定工况下运行，测量容积流量换算成公称容积流量应不低于表 1 中规定值的 95% 。

　　5 . 5 . 4 轴功率

　　空压机在额定工况下运行，测量轴功率，并计算得的比功率不得超过表 1 规定的数值 。

　　5 . 5 . 5 气 、水 、油温度

　　5 . 5 . 5 . 1 空压机在额定排气压力下各级排气温度不高于 200 ℃ ,空压机后冷却器出口处的空气温度应不高于 55 ℃ 。

　　5 . 5 . 5 . 2 使用淡水冷却的空压机的水泵进口处的水温不应超过 40 ℃ , 使用海水冷却的空压机的水泵进口处的水温不应超过 32 ℃ ,空压机的冷却水出口温度一般比进口温度高 5 ℃ ~ 15 ℃ 。

　　5 . 5 . 5 . 3 空压机曲轴箱内润滑油温度不高于 70 ℃ 。

　　5 . 5 . 6 噪声

　　空压机在额定工况下运转的噪声声功率级应符合表 4 的规定 。

　　表 4 噪声要求

　　容积流量/(m3 /h)

　　噪声声功率级/dB

　　≤50

　　≤100

　　>50

　　≤103

　　5 . 5 . 7 振动

　　空压机在额定工况下运转的振动烈度值 vrms 不大于 28 mm/s 。

　　5

　　GB/T 12929—2008

　　5 . 5 . 8 润滑油消耗量

　　空压机传动机构和气缸部分的润滑油总消耗量应符合表 5 规定的值 。

　　表 5 润滑油总消耗量要求

　　项 目

　　容积流量/(m3 /h)

　　17

　　25

　　50

　　90 ~ 100

　　180 ~ 200

　　270 ~ 300

　　油耗量/(g/m3 )

　　3

　　2 . 8

　　2

　　2

　　1 . 75

　　1 . 5

　　5 . 5 . 9 冷却水流量

　　空压机自带的水泵冷却水流量或系统直接供给的冷却水流量应符合表 1 的规定的值 。

　　5 . 6 耐久性

　　容积流量大于 50 m3 /h 空压机的中修期为 1 000 h ,容积流量等于或小于 50 m3 /h 空压机的中修期为 500 h ,空压机的主要零件(气缸体 、气缸盖 、气缸套 、曲轴箱 、活塞 、活塞销 、连杆 、连杆螺栓 、曲轴等)在中修期内不应发生影响空压机正常运转的损坏或损伤，各主要间隙值不超过允许的极限值 。

　　高压级(最末级)活塞环或柱塞的使用寿命不低于 500 h ,低压级活塞环的使用寿命不低于 1 000 h 。

　　5 . 7 环境适应性

　　空压机应能在下列条件下使用，符合 5 . 5 的要求 。

　　a) 横摇：±22 . 5 °;

　　b) 纵摇：± 7 . 5 °;

　　c) 横倾：± 15 °;

　　d) 纵倾：± 5 °;

　　e) 环境温度：5 ℃ ~ 45 ℃ ;

　　f) 冷却用海水最高进水温度为 32 ℃ ;

　　g) 闭式循环冷却用淡水最高进水温度为 40 ℃ ;

　　h) 进入空压机的空气中含有微量油雾 、盐雾，最大相对湿度为 95% 。

　　6 试验方法

　　6 . 1 外观

　　用 目测检查空压机的外观，结果应符合 5 . 1 的要求 。

　　6 . 2 材料

　　检查并核对空压机主要零件所使用材料的牌号和材质说明书，结果应符合 5 . 3 的要求 。

　　6 . 3 耐压性和气密性

　　6 . 3 . 1 承受气体压力的零部件以 1 . 5 倍的最高工作压力进行水压试验;水路 、水腔的水压试验压力 一般为 0 . 5 MPa;水下用空压机为 0 . 75 MPa 。 以上试验均历时 30 min,不允许有渗漏现象，结果应符合5 . 4 的要求 。

　　6 . 3 . 2 承受空气压力的零件和部件(如气缸 、活塞 、气缸套 、冷却器 、气液分离器 、空气管等)在水压试验合格组装后，按最高工作压力用空气进行气密性试验，保压时间不少于 10 min,不允许有渗漏现象，结果应符合 5 . 4 的要求 。

　　6 . 3 . 3 气阀在组件装配后，进行气密性试验 。 向阀内注入煤油后，进行滴漏试验，结果应符合 5 . 4 的要求 。

　　6 . 4 气 、水 、油压力

　　按 GB/T 3853—1998 的附录 A 中 A2 . 1 的方法测量压力，结果应符合 5 . 5 . 1 的要求 。

　　6 . 5 安全性

　　启动空压机，调节出口截止阀，空压机的压力稳定上升，逐个调整空压机的安全阀(中间各级安全阀

　　6

　　GB/T 12929—2008

　　允许放在末级上调整)，使安全阀在设定的压力值开启，结果应符合 5 . 5 . 2 条的要求;调整次数不少于3 次，整定后的安全阀应铅封 。

　　6 . 6 容积流量

　　6 . 6 . 1 按 GB/T 15487—1995 中 “用 ASME 喷嘴测量装置测量压缩机流量 ”的方法测量空压机吸气状态下的容积流量，结果应符合 5 . 5 . 3 的要求 。

　　6 . 6 . 2 按 GB/T 15487—1995 的附录 A 的方法测量空压机排气状态下的容积流量，结果应符合 5 . 5 . 3的要求 。

　　6 . 6 . 3 采用充瓶(罐)法测量排气量时，测量气瓶至少为 100 L ,在稳定工况下，测量从初始压力为 0(压力表读数)至最终压力，在测量期间不允许吹除，其排气量由式(1)确定：

　　Q

　　式中：

　　QS — 空压机计算排量，单位为升每分(L/min) ;

　　p0 — 试验时试验场的大气压力，单位为兆帕( MPa) ;

　　TS — 空压机排气温度，单位为开尔文(K) ;

　　T— 充气终了时气瓶内压缩空气的瞬时平均温度，单位为开尔文(K) ;

　　n0 — 额定转速，单位为转每分(r/min) ;

　　n— 测量期间的平均转速，单位为转每分(r/min) ;

　　V— 测量气瓶的容积，单位为升(L) ;

　　t— 充满气瓶所需的时间，单位为分(min) 。

　　吸气容积流量(m3 /min)与排气容积流量(L/min)的换算按式(2)计算：

　　Q

　　式中：

　　Q0 — 吸气容积流量，单位为立方米每分钟(m3 /min) ;

　　T0 — 空压机吸气温度，单位为开尔文(K) ;

　　TS — 空压机排气温度，单位为开尔文(K) ;

　　p0 — 试验时试验场的大气压力，单位为兆帕( MPa) ;

　　pS — 空压机排气压力，单位为兆帕( MPa) ;

　　QS — 排气容积流量，单位为升每分(L/min) , ;

　　ξ— 常温下(273 K ~ 323 K)空气可压缩性系数，推荐值按表 6 选取：

　　表 6 空气可压缩性系数

　　温度/K

　　压力/MPa

　　10

　　15

　　20

　　25

　　30

　　35

　　40

　　273

　　0 . 965

　　0 . 974

　　0 . 999

　　1 . 05

　　1 . 10

　　1 . 16

　　1 . 21

　　303

　　0 . 993

　　1 . 007

　　1 . 033

　　1 . 07

　　1 . 11

　　1 . 16

　　1 . 21

　　323

　　1 . 005

　　1 . 021

　　1 . 047

　　1 . 08

　　1 . 12

　　1 . 17

　　1 . 21

　　6 . 7 轴功率

　　按 GB/T 3853—1998 的附录 A 中 A2 . 6 的方法测量功率，结果应符合 5 . 5 . 4 的要求 。

　　6 . 8 气 、水 、油温度

　　按 GB/T 3853—1998 的附录 A 中 A2 . 2 的方法测量气 、水 、油温度，结果应符合 5 . 5 . 5 的要求 。

　　6 . 9 噪声

　　空压机在额定工况下运转，按 GB/T 4980 规定的方法对空压机进行噪声的测量，结果应符合 5 . 5 . 6

　　7

　　GB/T 12929—2008

　　的要求 。

　　6 . 10 振动

　　空压机在额定工况下运转，按 GB/T 16301—2008 规定的方法对空压机进行振动烈度测量，结果应符合 5 . 5 . 7 的规定 。

　　6 . 1 1 润滑油消耗量

　　按 GB/T 3853—1998 的附录 A 中 A. 5 的方法测量润滑油的消耗量，结果应符合 5 . 5 . 8 的要求 。

　　6 . 12 冷却水流量

　　按 GB/T 3853—1998 的附录 A 中 A2 . 7 的方法测量冷却水的流量，结果应符合 5 . 5 . 9 的要求 。

　　6 . 13 耐久性

　　6 . 13 . 1 空压机按表 7 的规定运转时间和起动次数进行耐久性试验，结果应符合 5 . 6 的要求 。

　　表 7 耐久试验要求

　　样机类型

　　容积流量 >50 m3 /h

　　容积流量 ≤50 m3 /h

　　累计运转时间/h