Корж В.В. Эксплуатация и ремонт оборудования насосных и компрессорных станций

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 19. Последовательное соединение насосов

Рис. 20. Параллельно-последовательное соединение насосов (вариант 1)

Рис. 21. Параллельно-последовательное соединение насосов (вариант 2)

Рис. 22. Q-H характеристика нефтепровода и насосов,

работающих последовательно и параллельно

5. Камера (площадка) регулирования давления (КРД)

Для регулирования давления монтируются поворотные регулирующие за-

слонки. С помощью этих заслонок обеспечивается поддержание давления на

приеме ниже заданного исходя из условий прочности трубопровода.

6. Размещение насосов и двигателей в помещении станции

Фундаменты под насос и электродвигатель могут быть раздельные или

общие, при блочном исполнении агрегата.

Насосы, будучи жестко связанны с технологическим трубопроводом не-

разъемными сварными или фланцевыми соединениями, устанавливаются на

фундаментах также достаточно жестко, без возможности их перемещений в

дальнейшем.

Электродвигатели имеют подвижный вариант установки, что позволяет

производить регулирование соосности валов и двигателей, необходимость в ко-

тором возникает в процессе эксплуатации.

При размещении оборудования в закрытом помещении большое внима-

ние уделяется пожаро- и взрывоопасное™, т. к. нефть и нефтепродукты к взры-

воопасным объектам класса В-2А. По этой причине компоновка насоса и

двигателя зависит от исполнения электродвигателя.

Если двигатель имеет взрывозащищенное исполнение типа СДТП (про-

дуваемое), то насос и двигатель располагаются в одном помещении, использу-

ются специальные вентиляторы, обеспечивающие подачу воздуха под крышку

электродвигателя.

В тех случаях, когда используют двигатель обычного исполнения, насосы

и двигатели устанавливаются в отдельных помещениях, отделенных стеной.

Насосный зал является взрывоопасным помещением, т. к. здесь устанавливает-

ся оборудование во взрывоопасном исполнении. В электрозале с помощью

подпорных вентиляторов создается избыточное давление.

При раздельной компоновке насосного агрегата применяются 2 способа

сочленения насоса и электродвигателя:

- без промежуточного вала, герметизация прохождения вала через разде-

лительную стенку обеспечивается сальниковым уплотнением;

- без промежуточного вала, герметизация прохождения вала через разде-

лительную стенку обеспечивается созданием воздушной завесы с помощью

безпромвальной вентиляции.

Давление воздуха в камере контролируется и при давлении ниже заданно-

го, идет команда на отключение НПС, т. к. нарушается герметизация между на-

сосным залом и электрозалом.

В последнее время для соединения насоса и электродвигателя широко

применяются упругие пластичные муфты, которые компенсируют смещение

валов насосного агрегата. Эта муфта передает без люфта вращательный момент

и компенсирует осевые, угловые и радиальные смещения.

Вопросы для самоконтроля

1. Узел подключения НПС.

2. Площадка фильтров-грязеуловителей.

3. Блок гашения ударной волны (БГУВ) типа Ар крон.

4. Емкость для сбора энергии ударной волны.

5. Насосные агрегаты.

6. Площадка агрегатных задвижек.

7. Два способа соединения насоса электродвигателя.

2.4Вспомогательное оборудование насосной станции

К вспомогательному оборудованию НПС относятся системы, обеспечи-

вающие нормальные условия работы основного оборудования станции.

В состав вспомогательных систем входят два механизма соединенных па-

раллельно. Механизмы работают в режиме автоматического включения резерв-

ного (АВР) механизма, т. е. один механизм (насос, вентилятор) работает как

основной и при его отказе в работе автоматически включается резервный. Для

предотвращения перетока жидкости через механизм, который находится в ре-

зерве, на выходе каждого механизма устанавливается обратный клапан.

Переход на резервный механизм сопровождается сигнализацией. «Неис-

правность вспомогательной системы». При отказе в работе резервного меха-

низма происходит отключение, которое сопровождается сигнализацией

«Авария вспомсистемы».

По значимости вспомогательные системы разделяют на два вида:

- вспомогательные системы (вспомсистема I);

- вспомогательные сооружения (вспомсистемы II).

К вспомсистеме I относятся системы, без постоянной работы которых,

основное технологическое оборудование работать не сможет. К ним относятся:

- маслосистема, предназначена для бесперебойной подачи масла на

подшипники насосного агрегата;

- подпорная вентиляция, предназначена для создания избыточного дав-

ления воздуха в электрозале;

- вентиляция безпромвальной камеры, предназначена для создания

воздушной прослойки при проходе вала через разделительную стену;

- вентиляция для продувки электродвигателя (используется при уста-

новке насосного агрегата в общем) предназначена для создания избыточного

давления воздуха в электродвигателе;

- система оборотного водоохлаждения (используется при установке насос-

ного агрегата в общем укрытии) предназначена для охлаждения электродвигателя.

ПРИ АВАРИИ ВСПОМСИСТЕМЫ I ПРОИСХОДИТ АВАРИЙНОЕ

ОТКЛЮ ЧЕНИЕ НПС.

К вспомсистеме II относятся системы, выход из строя которых на непро-

должительное время не приводит к остановке основного технологического обо-

рудования:

- приточно-вытяжной вентиляция;

- системы откачки утечек;

- системы промышленной канализации;

- системы пожаротушения;

- системы водоснабжения;

- отопительной системы (котельной).

Системы пожаротушения иногда относят к аварийным системам, которые

включаются при аварийных ситуациях.

При аварии вспомогательных устройств (вспомсистемы II) остановка

НПС не происходит.

2.4.1 Маслосистема

Система смазки служит для подачи масла в узлы трения (подшипники) с

целью уменьшения трения и отвода тепла.

Маслосистема монтируется в заглубленном состоянии, что позволяет

маслу из подшипников самотеком поступать в бак. Контроль за работой систе-

мы осуществляется по трем параметрам: давлению, температуре масла, перепа-

ду давления на фильтрах.

Подача масла к подшипникам бывает: динамической и статической.

Динамическая подача масла за счет маслонасосов.

Статическая - за счет статического столба из аккумулирующего маслоба-

ка, поднятого на высоту.

При раздельной компоновке насосного агрегата на некоторых НПС масло

на насос и электродвигатель поступает из разных систем, что обеспечивает

безопасную эксплуатацию в случае попадания нефти в маслосистему.

В состав маслосистемы входит (рис. 23):

1. Маслобаки, предназначенные для сбора масла с подшипников и отды-

ха масла (охлаждение, выпадение осадков). Сигнализаторы контролируют уро-

вень масла. При аварийно максимальном уровне масла в маслобаке происходит

остановка НПС (из-за попадания нефти через торцевые уплотнения насоса).

Рис. 23. Маслосистема (динамический вариант подачи смазки)

1 - маслобак; 2 - насос; 3 -фильтр; 4 - теплообменник;

5 - аккумулирующий бак

2. Насос шестеренчатый (рис. 24)

Рис. 24. Насос шестерёнчатый

1 - корпус; 2 - ведущая шестерня; 3 - ведомая шестерня;

4 - клапан предохранительный

3. Фильтр для отчистки механических примесей (при перепаде давле-

ния на фильтре более 0,005 МПа фильтр подлежит отчистке).

4. Теплообменник предназначен для поддержания температуры масла в

заданных 35-50°С что обеспечивает оптимальные условия смазки. При низкой

температуре - на теплообменник подается горячая вода, при высокой темпера-

туре - холодная вода, возможно и воздушное охлаждение.

5. Аккумулирующий бак статического давления масла, поднятый на

высоту 4 м, предназначен для смазки подшипников за счет самотечного истече-

ния масла из бака:

- на время прохождения АВР маслонасосов

- на время инерционного «выбега» ротора насосного агрегата, при исчез-

новении напряжения.

Маслобак заполнен чистым маслом с помощью шестеренчатого насоса.

На подшипники каждого агрегата масло поступает через вентиль и контролиру-

ется манометром и реле давления. При давлении масла ниже 0,03 МПа проис-

ходит отключение агрегата. На линии слива масла каждого подшипника

установлено смотровое окно для визуального контроля притока масла.

Бак аккумулирующий - предназначен для подачи масла к подшипникам

насосного агрегата во время его выбега при отключении шестеренчатого насоса.

Аккумулирующий маслобак установлен на определенной высоте от оси

насосного агрегата так, чтобы обеспечивалось необходимое давление масла, по-

даваемого на смазку подшипников во время отключения электроэнергии.

Подача масла в аккумулирующий бак осуществляется по напорному коллек-

тору маслопровода через бугельную задвижку по трубопроводу диаметром 57 мм.

При отключении двух маслонасосов 1, происходит срабатывание обрат-

ного клапана 7. Масло по напорному коллектору маслопровода через бугель-

ную задвижку по трубопроводу диаметром 57 мм идет на подшипники насосов

магистральных НМ 7000-210.

Аккумулирующий маслобак соединяется с маслопроводом слива - трубо-

проводом диаметром 159 мм.

2.4.2 Система откачки утечек

На территории НПС кроме основного трубопровода проложены вспомо-

гательные трубопроводы, которые относятся к системе промышленной канали-

зации и системе сбора и откачки утечек.

При выводе в ремонт технологического оборудования производится дре-

наж в специальные погружные емкости, куда также собирается нефть из камер

утечек насосных агрегатов в случае пропуска торцевых уплотнений. Такими

системами сбора нефти оборудуются как промежуточные, так и головные НПС.

На головных НПС нефть из погружных емкостей с помощью погружных

насосов откачиваются в один из резервуаров резерву арного парка.

На промежуточных НПС система откачки объединяется с системой сбро-

са ударной волны. При срабатывании систем гашения ударной волны, нефть

поступает в специально отведенную для этих целей емкость.

Рассмотрим два варианта системы откачки утечек.

Система с разделенными ёмкостями

Откачка нефти из емкости сбора утечек и дренажа погружными насосами

может откачиваться по двум схемам:

- на прием центробежных насосов откачки утечек, а затем в коллектор

приема НПС (участок трубопровода, имеющий меньшее давление)

- в емкость сброса ударной волны, а при максимальном уровне в этой ем-

кости с помощью насосов откачки прием НПС.

Система с использованием общей емкости

Откачка нефти из емкости производится погружными насосами непо-

средственно в коллектор НПС. Количество насосов составляет три или четыре,

они способны развивать давление, превышающее давление приема НПС.

Насосы работают в автоматическом режиме: включение происходит при

достижении максимального уровня в емкостях, отключение - при минимальном

уровне. При отказе одного насоса включается резервный, для этой цели на вы-

ходе каждого насоса устанавливается реле давления. Резервный насос может

включаться параллельно основному, работающему в том случае, когда в тече-

нии определенного времени понижение уровня не происходит.

При максимальных, аварийных уровнях дается команда на аварийную ос-

тановку НПС, что в свою очередь приведет к дополнительному сбросу нефти в

ёмкость сброса энергии ударной волны. В связи с этим нельзя допускать боль-

шего наличия нефти в этих резервуарах.

2.4.3 Система пожаротушения

Закрытые помещения НПС (основных и подпорных насосов, камеры ре-

гулирования давления и задвижек, блоков гашения ударной волны и маслосис-

тем), резервуарные парки и отдельно стоящие резервуары подлежат защите

стационарными системами автоматического пожаротушения. Принцип тушения

заключается в изоляции горящей поверхности жидкости от кислорода воздуха.

По этому принципу построены газовые и пенные системы пожаротушения. На

нефтепроводах используется автоматическое пенное пожаротушение с приме-

нением воздушно-механической пены средней кратности 20-200 (кратность -

отношение объема пенообразователя к объему полученной пены). Используют

пенообразователи: ПО-1, ПО-6, ПО-11, ПО-6К.

Пенообразователь представляет собой жидкость темно-коричневого цвета

без осадка и посторонних включений, изготавливается на основе натриевых со-

лей нефтяных сульфокислот (поверхностно-активного вещества) с добавлением

костного клея и спирта или этиленгликоля.

Рабочий раствор пенообразователя получают путем смешивания пенооб-

разователя (ПО-6К, 6-ти процентной концентрации) с водой (94%). Пену сред-

ней кратности получают пропуская через генераторы (генераторы средней

кратности ГПС-200, ГПС-600, ГПС-2000) рабочий раствор под давлением 0,4-

0,6 МПа. Дальность подачи струи пены достигает 13 м.

Применяется два вида системы пожаротушения.

1. Система пожаротушения с использованием предварительно приготов-

ленного пенного раствора.

Принцип работы следующий: при пожаре, предположим, в помещении

насосного зала срабатывают датчики пожарной сигнализации. Поступает ко-

манда на остановку НПС, закрытие секущих задвижек на основной пенолинии,

открытие задвижки подачи пены на объект. Световая и звуковая сигнализация о

пожаре поступает в операторскую, на пожпост и на объект (предупреждение

для ремонтного и обслуживающего персонала).

2. Система пожаротушения, где приготовление пенного раствора проис-

ходит с помощью пеносмесителей (эжектора) в момент тушения пожара.

2.5 Маслосистема НПС

2.5.1 Назначение маслосистемы

Система маслоснабжения (рис. 25), предназначена для принудитель-

ной смазки и охлаждения подшипников скольжения и качения магистраль-

ных насосных агрегатов, работающих в системе нефтеперекачивающей

станции НПС.

В качестве смазки подшипников применяется турбинное масло мар-

ки ТП- 22 (л).

Система смазки магистральных насосных агрегатов состоит из рабочего и

резервного масляных насосов, маслопроводов, оборудованных фильтрами очи-

стки масла, рабочего и резервного маслобаков, аккумулирующего маслобака,

маслоохладителей и запорной арматуры.

Масло с основного маслобака забирается работающим маслонасосом

шестеренчатого типа (например, ШФ8-25А), проходит через маслофильтр, по-

дается на маслоохладители, откуда поступает на смазку подшипников магист-

ральных агрегатов и на заполнение аккумулирующего маслобака. В случае

отключения маслонасосов, масло под действием гидростатического давления из

аккумулирующего маслобака подается на смазку подшипников МА, обеспечи-

вая выбег насосного агрегата в течение 10 минут.

Температура масла в общем коллекторе перед поступлением на магист-

ральные насосные агрегаты должна находиться в интервале от +20°С до

+70°С, при превышении температуры масла на выходе из маслоохладителя

более +70°С, автоматически включаются дополнительные вентиляторы обду-

ва. При низкой температуре масла допускается работа маслосистемы, минуя

маслоохладители.

Рис. 25. Схема системы маслоснабжения НПС

1 - шестеренный насос; 2 - маслобак; 3 - аппарат воздушного охлаждения

масла; 4 - бак аккумулирующий; 5 - трубопровод отводящий; 6 - трубопровод

подводящий; 7 - клапан обратный; 8 - маслофильтры

2.5.2 Насосы НПС

На НПС магистральных нефтепроводов используется два вида техноло-

гических насосов - подпорные и основные.

Основными насосами оборудуются основные НС ГНПС и ПНПС. Дан-

ные насосы предназначены для непосредственного транспорта нефти. Подпор-

ные насосы используются только на ГНПС (на их подпорных станциях) и

играют вспомогательную роль. Они служат для отбора нефти из резервуарного

парка и подачи ее на вход основным насосам с требуемым давлением (подпо-

ром), предотвращающим кавитацию в основных насосных агрегатах.

Современным типом основных насосов являются насосы НМ, которые

выпускаются на подачу от 125 до 10000 м7ч. Данные насосы имеют две конст-

руктивные разновидности.