Основными причинами преждевременного выхода из строя магистральных насосных агрегатов (МНА) являются повышенные внутренние динамические (вибрационные) перегрузки, воздействующие на роторную систему, и внешние статические перенапряжения, передающиеся на агрегаты через фундамент, трубопроводы и коммуникации, неизбежно возникающие вследствие ряда эксплуатационных факторов.
Особенно большие напряжения возникают в момент включения и отключения насосов, переходных режимах и режимах недогрузки агрегатов. Эти напряжения вызывают деформацию корпуса насоса и анкерных болтов, приводят к расцентровке агрегатов, что в свою очередь, является причиной, повышенной вибрации агрегатов, преждевременного выхода из строя подшипниковых узлов, элементов торцевых уплотнений валов и входных уплотнений рабочих колёс.
В институте ГУП ИПТЭР разработана и широко внедряется виброизолирующая компенсирующая система (ВКС), предназначенная для повышения надёжности работы насосного агрегата, его устойчивости к воздействию внешних и внутренних дестабилизирующих факторов, снижения действующих уровней вибрации агрегата, трубопроводов и запорной арматуры, а также улучшения условий труда обслуживающего персонала.
|
|
ВКС рассчитываются и проектируются отдельно для каждого типа насосного агрегата. ВКС в общем случае представляет собой комплекс следующих устройств:
Фундаментная закладная рама, подрамник, упрочнённая вибродемпфирующая рама агрегата является несущей металлоконструкцией насосного агрегата и предназначена для монтажа насоса и электродвигателя (рис. 5.15.).
-
Рис. 5.15. Общий вид упрочнённой вибродемпфирующей фундаментной рамы насосных агрегатов типа НМ
1 – рама агрегата; 2 – опорные поверхности насоса и двигателя (отфрезерованные с высокой точностью); 3 – защитный кожух муфты; 4 – упруго-демпферные опоры (амортизаторы типа А (АПМ, АГП)); 5 – подрамные несущие конструкции (подрамник); 6 – отжимные регулирующие болты для юстировки горизонтального положения агрегата; 7 – ящик с комплектом ЗИП (анкерные болты, крепёж, центровочные прокладки).
- Упруго-демферные опоры агрегата (амортизаторы) позволяют обеспечить снижение до 20 раз передачу на фундаменты агрегата и здания насосной станции динамических (вибрационных) нагрузок, генерируемых агрегатом, а также обеспечивают повышенную сейсмостойкость оборудования (рис. 5.11.).
- Муфта упругая компенсирующая УКМ в соединении валов насоса и электродвигателя обеспечивает снижение вибрации роторов насоса и электродвигателя, компенсирует остаточную несоосность валов агрегата. Безлюфтовая передача вращающего момента в УКМ осуществляется через многослойные пакеты упругих пластин, демпфирующих вибрацию роторной системы снижая этим общую виброактивность насосного агрегата (рис. 5.16).
|
|
Рис. 5.16. Общий вид гидроплёночного амортизатора АГП
Рис. 5.17. Общий вид УКМ
-Гибкие виброгасящие компенсаторы из металлорукавов в соединениях вспомогательных трубопроводов (маслосистема, сбор утечек) снижают передачу вибрации от виброактивных узлов агрегата (подшипников) на другие элементы агрегата (рис. 5.18.)
Рис. 5.18. Компенсаторы-виброгасители КРВГ и виброгасящие рукава ВГР
- Компенсаторы-виброгасители сильфонные предотвращают передачу на насос нерасчётных механических и температурных напряжений трубопроводов (рис. 5.18.).
Рис. 5.19. Общий вид компенсатора сильфонного
- Концевые опоры предназначены для стабилизации положения рамы агрегата.
- Упруго-демпферные реактивные опоры патрубков насоса с виброизоляторами являются регулируемыми опорно-фиксирующими элементами наружных участков приёмного и выкидного патрубков насоса и предназначены: для восприятия весовых нагрузок трубопроводов, заполненных нефтью и для уменьшения передачи пусковых нагрузок и рабочей вибрации насосов на трубопроводы, запорную арматуру и коллектор нефтеперекачивающей станции.
Применение этих устройств позволяет увеличить ресурс работы насосных агрегатов и продолжительность межремонтного периода в 1,4÷3 раза. Расчёт насосного и другого оборудования НПС приведён в учебном пособии «Нефтеперекачивающие станции» [3].
Рис. 5.20. Блок-бокс ССВД – система сглаживания волн давления типа «Флекс-Фло»