Основные детали насоса

Любите жизнь, любите людей и старайтесь относиться к другим так, как хотели бы, чтобы относились к вам.

Любите людей

Будьте снисходительны

Как вести себя с неприятными людьми.

Порой в жизни приходится иметь дело с неприятными людьми. Если по каким-то причинам они не заслуживают вашего ува­жения, это не дает вам права унижать их. Когда чье-то присут­ствие вам неприятно, не стоит демонстрировать это.

Хорошие манеры — это умение быть вежливой со всеми и при любых об­стоятельствах. Это не значит, что когда какой-то незнакомец начинает проявлять к вам ненужное внимание, вы обязаны тер­петь его, тренируя выдержку. Если этот человек пьян и ведет себя грубо, постарайтесь никак не реагировать на его слова и поскорее удалитесь.

Если же он просто навязчив, пытается по­знакомиться и завести разговор, а вы совершенно не настроены на подобное знакомство, то вместо того, чтобы одаривать его критическими взглядами, иронизировать по поводу его воспи­тания или делать ему замечания, спокойно, с улыбкой скажите, что предпочитаете одиночество, это гораздо вежливее. А если он не поймет и не отвяжется, просто уйдите.

Старайтесь не обращать внимания на слабости других людей и нарушения ими правил поведения. Относитесь к ним со снисхо­ждением, ведь люди сами страдают от недостатков воспитания, а дурные поступки очень часто совершают по незнанию или под давлением определенных обстоятельств. Учитесь понимать людей и любите их.

Жизнь — это большое зеркало, она всегда отражает и возвра­щает то, что вы ей отдаете. Если вы самолюбивы и не уважаете чувства других, не ждите, что они пощадят ваше самолюбие, жизнь может быть жестока и груба. Но если вы открыты, пол­ны сочувствия и делаете добро, жизнь вознаградит вас сполна, она предложит вам прекрасные возможности и сведет с самы­ми замечательными людьми. Главное, что может дать вам жизнь, — это шанс. И чаще всего этот шанс приходит в виде знакомства с каким-то человеком.

Вы живете среди людей и только от них и через них можете получить то, на что рассчитываете. От того, как вы относитесь к людям, в конечном счете, зависит все.

Опорами ротора являются подшипники скольжения. Остаточные осевые усилия воспринимаются радиально упорным подшипником. Подшипникам принудительно подается смазка, для уменьшения утечек жидкости в месте кон­такта вала и корпуса насоса устанавливаются концевые уплотнения ротора - механические торцевого типа, рассчитанные на рабочее давление 4,9 МПа. Конструкция насосов рассчитана на работу по последовательной схеме соеди­нения трех насосов. При этом давление в парубке последнего работающего не должно превышать 7,4 МПа.

Подпорные насосы служат для отбора нефти из резервуарного парка и подачи ее на вход основного насоса с необходимым напором.

Подпорные насосы монтируются в заглубленном варианте (ниже уровня резервуарного парка), что обеспечивает их заполнение нефтью. На приемном патрубке подпорного насоса устанавливается фильтр. Насосы соединяются па­раллельно, поэтому на выходных патрубках устанавливаются обратные клапа­ны. В качестве подпорных насосов используются центробежные насосы вертикального и горизонтального исполнения. Для обеспечения большей про- тивокавитационной устойчивости подпорных в их конструкции на входе рабо­чего колеса предусмотрены колеса шнекового типа. Частота вращения ротора составляет 1000-1500 об/мин. При использование насосов типа НПВ(нефтяной, подпорный вертикальный). Данные насосы являются одноступенчатыми, спи­ральными, вертикальными.

Вопросы для самоконтроля

1. Определение насоса и насосного агрегата.

2. Какие насосы относятся к группе динамических?

3. Какие насосы входят в группу объемных?

4. Основные формулы характеризующие насос.

5. Кавитационный запас насоса.

6. Геометрическая высота высасывания.

7. Коэффициент быстроходности.

8. Как подразделяются лопастные насосы?

9. Принцип работы центробежных насосов.

2.3 Основное технологическое оборудование промежуточной НПС

Промежуточная нефтеперекачивающая станция (11Ш1С) предназна­чена для сообщения перекачиваемой нефти энергии, которая впоследствии рас­ходуется на преодоление потоком гидравлического сопротивления трубопровода.

В состав промежуточной НПС (рис. 17) входит следующее технологиче­ское оборудование:

1. Узел подключения НПС

Для выполнения операций запасовки в камеру запуска и пуска средств очистки и диагностики (СОД) в трубопровод, а также для приема и извлечения из камеры СОД монтируются специальные технологические площадки. Кроме этого технологические площадки обеспечивают подключение НПС к нефтепро­воду. Эти площадки носят название узел подключения станции к магистрально­му нефтепроводу (УПС).

Все задвижки узла подключения станции можно разбить на 4 группы.

1ая группа: задвижки, обеспечивающие подключение НПС к нефтепро­воду или отключения НПС от нефтепровода. При аварии на НПС они автома­тически закрываются, поэтому называются секущими;

2ая группа: задвижки, обеспечивающие транзит нефти через УПС при закрытых секущих задвижках;

3я группа: задвижки, обеспечивающие запасовку и пуск СОД;

4ая группа: задвижки, обеспечивающие пуск СОД и его извлечение из трубопровода.

Операции по приему, пуску и пропуску СОД проводятся строго по инст­рукции, разработанной для каждой площадки.

2. Площадка фильтров-грязеуловителей

Фильтр-грязеуловитель предназначен для очистки нефти от относительно крупных механических включений перед подачей жидкости на вход насосных агрегатов НПС. Состояние фильтров при их эксплуатации контролируется с помощью манометров до и после фильтра. Точное измерение перепада давле­ния в фильтрах производится с помощью датчика перепада давления. При пе­репаде давления на 0,05 МПа производят чистку фильтра. Если перепад давления составляет менее 0,02 МПа, это свидетельствует о повреждении фильтрующего элемента.

4. Емкость для сброса энергии ударной волны

В качестве емкости могут быть использованы РВС-400, манифольд (ем­кость, сваренная из труб), горизонтальные емкости подземной установки объе­мом по 100 м³. Общий объем зависит от диаметра нефтепровода.

Для нефтепроводов диаметром 1220 мм - не мене 500 м³;

1020 мм - не менее 400 м³;

820 мм - не менее 200 м³.

5. Насосные агрегаты и площадки агрегатных задвижек

Насосный агрегат (насос и привод) - основное оборудование на НПС. На современных НПС агрегаты состоят из центробежных насосов типа НМ (неф­тяной, магистральный) и электродвигателей типа СТД (синхронный трехфаз­ный двигатель). Насос подключается к трубопроводу через приемную и выкидную задвижки, между задвижками устанавливается обратный клапан, обеспечивающий проток нефти при закрытых задвижках.

Соединение насосов между собой может быть последовательное (рис. 19) и параллельно-последовательное (рис. 20-21). Q-H характеристика нефтепровода и насосов, работающих последовательно и параллельно приве­дена на рис. 22.

При последовательном соединении насосов увеличивается напор и произ­водительность. При параллельном режиме работы производительность увели­чивается (если включены параллельно два нефтепровода), напор остается без изменений, т. е. параллельный режим работы насосных агрегатов используется при работе НПС на два параллельных нефтепровода.

5. Камера (площадка) регулирования давления (КРД)

Для регулирования давления монтируются поворотные регулирующие за­слонки. 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 не­разъемными 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 ко­тором возникает в процессе эксплуатации.

При размещении оборудования в закрытом помещении большое внима­ние уделяется пожаро- и взрывоопасное™, т. к. нефть и нефтепродукты к взры­воопасным объектам класса В-2А. По этой причине компоновка насоса и двигателя зависит от исполнения электродвигателя.

Если двигатель имеет взрывозащищенное исполнение типа СДТП (про­дуваемое), то насос и двигатель располагаются в одном помещении, использу­ются 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 устанавливает­ся 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 разде­лительную стенку обеспечивается сальниковым уплотнением;

- без промежуточного вала, герметизация прохождения вала через разде­лительную стенку обеспечивается созданием воздушной завесы с помощью безпромвальной вентиляции.

Давление воздуха в камере контролируется и при давлении ниже заданно­го, идет команда на отключение НПС, т. к. нарушается герметизация между на­сосным 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, обеспечи­вающие нормальные условия работы основного оборудования станции.

В состав вспомогательных систем входят два механизма соединенных па­раллельно. Механизмы работают в режиме автоматического включения резерв­ного (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 ре­зерве, на выходе каждого механизма устанавливается обратный клапан.

Переход на резервный механизм сопровождается сигнализацией. «Неис­правность вспомогательной системы». При отказе в работе резервного меха­низма 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 дав­ления воздуха в электрозале;

- вентиляция безпромвальной камеры, предназначена для создания воздушной прослойки при проходе вала через разделительную стену;

- вентиляция для продувки электродвигателя (используется при уста­новке насосного агрегата в общем) предназначена для создания избыточного давления воздуха в электродвигателе;

- система оборотного водоохлаждения (используется при установке насос­ного 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 непро­должительное время не приводит к остановке основного технологического обо­рудования:

- 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 систе­мы осуществляется по трем параметрам: давлению, температуре масла, перепа­ду давления на фильтрах.

Подача масла к подшипникам бывает: динамической и статической.

Динамическая подача масла за счет маслонасосов.

Статическая - за счет статического столба из аккумулирующего маслоба­ка, 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 отды­ха масла (охлаждение, выпадение осадков). Сигнализаторы контролируют уро­вень масла. При аварийно максимальном уровне масла в маслобаке происходит остановка НПС (из-за попадания нефти через торцевые уплотнения насоса).

2. Насос шестеренчатый (рис. 24)

3. Фильтр для отчистки механических примесей (при перепаде давле­ния 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 темпера­туре - холодная вода, возможно и воздушное охлаждение.

5. Аккумулирующий бак статического давления масла, поднятый на высоту 4 м, предназначен для смазки подшипников за счет самотечного истече­ния масла из бака:

- на время прохождения АВР маслонасосов

- на время инерционного «выбега» ротора насосного агрегата, при исчез­новении напряжения.

Маслобак заполнен чистым маслом с помощью шестеренчатого насоса. На подшипники каждого агрегата масло поступает через вентиль и контролиру­ется манометром и реле давления. При давлении масла ниже 0,03 МПа проис­ходит 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 соединяется с маслопроводом слива - трубо­проводом диаметром 159 мм.

2.4.2 Система откачки утечек

На территории НПС кроме основного трубопровода проложены вспомо­гательные трубопроводы, которые относятся к системе промышленной канали­зации и системе сбора и откачки утечек.

При выводе в ремонт технологического оборудования производится дре­наж 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 сбро­са 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 ем­кости с помощью насосов откачки прием НПС.

Система с использованием общей емкости

Откачка нефти из емкости производится погружными насосами непо­средственно 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 вы­ходе каждого насоса устанавливается реле давления. Резервный насос может включаться параллельно основному, работающему в том случае, когда в тече­нии определенного времени понижение уровня не происходит.

При максимальных, аварийных уровнях дается команда на аварийную ос­тановку НПС, что в свою очередь приведет к дополнительному сбросу нефти в ёмкость сброса энергии ударной волны. В связи с этим нельзя допускать боль­шего наличия нефти в этих резервуарах.

2.4.3 Система пожаротушения

Закрытые помещения НПС (основных и подпорных насосов, камеры ре­гулирования 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 приме­нением 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 со­лей нефтяных сульфокислот (поверхностно-активного вещества) с добавлением костного клея и спирта или этиленгликоля.

Рабочий раствор пенообразователя получают путем смешивания пенооб­разователя (ПО-6К, 6-ти процентной концентрации) с водой (94%). Пену сред­ней 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 приготов­ленного пенного раствора.

Принцип работы следующий: при пожаре, предположим, в помещении насосного зала срабатывают датчики пожарной сигнализации. Поступает команда 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 проис­ходит с помощью пеносмесителей (эжектора) в момент тушения пожара.

2.5 Маслосистема НПС

2.5.1 Назначение маслосистемы

Система маслоснабжения (рис. 25), предназначена для принудитель­ной смазки и охлаждения подшипников скольжения и качения магистраль­ных насосных агрегатов, работающих в системе нефтеперекачивающей станции НПС.

В качестве смазки подшипников применяется турбинное масло мар­ки ТП- 22 (л).

Система смазки магистральных насосных агрегатов состоит из рабочего и резервного масляных насосов, маслопроводов, оборудованных фильтрами очи­стки 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, по­дается на маслоохладители, откуда поступает на смазку подшипников магист­ральных агрегатов и на заполнение аккумулирующего маслобака. В случае отключения маслонасосов, масло под действием гидростатического давления из аккумулирующего маслобака подается на смазку подшипников МА, обеспечи­вая выбег насосного агрегата в течение 10 минут.

Температура масла в общем коллекторе перед поступлением на магист­ральные 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 обду­ва. При низкой температуре масла допускается работа маслосистемы, минуя маслоохладители.

2.5.2 Насосы НПС

На НПС магистральных нефтепроводов используется два вида техноло­гических насосов - подпорные и основные.

Основными насосами оборудуются основные НС ГНПС и ПНПС. Дан­ные насосы предназначены для непосредственного транспорта нефти. Подпор­ные 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 (подпо­ром), 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 конст­руктивные разновидности.

Насосы на подачу от 125 до 710 м7ч секционные, трёхступенчатые (рис. 26). Корпус их состоит из входной 1 и напорной крышек 4, к которым кре­пятся узлы уплотнений торцевого типа и подшипниковые узлы 6. Заодно с крышками отлиты опорные лапы насоса, входной и напорный патрубки. Между крышками корпуса располагаются три секции 2 с направляющими аппаратами. В каждой секции находится центробежное рабочее колесо. Крышки и находящиеся между ними секции стянуты шпильками 3, проходящими вдоль вала насоса.

Ротор насоса включает вал, насаженные на него три центробежных коле­са 6 и одно предвключенное литое колесо типа шнек 7. Опорами ротора служат подшипники скольжения с кольцевой смазкой. Охлаждение масла осуществля­ется с помощью змеевиков, размещенных в корпусах подшипниковых узлов. Через змеевики циркулирует вода или перекачиваемая нефть.

Ротор имеет гидравлическую разгрузку от осевых сил, осуществляемую с помощью разгрузочного диска 5. Остаточные осевые силы воспринимаются ра- диально-упорным шароподшипником.

Конструкция рассматриваемых насосов рассчитана на давление 9,9 МПа. Поэтому они допускают последовательное соединение на более двух насосов на подачу от 125 до 360 м7ч и не более трех насосов на подачу 500 и 710 м7ч.

Конструкция рассматриваемых насосов рассчитана на давление 9,9 МПа. Поэтому они допускают последовательное соединение на более двух насосов на подачу от 125 до 360 м7ч и не более трех насосов на подачу 500 и 710 м7ч. На­сосы НМ производительностью от 1250 м7ч до 10000 м7ч спиральные одно­ступенчатые (рис. 27). Корпус их имеет улиткообразную форму с разъёмом в горизонтальной плоскости по оси ротора. Ротор состоит из вала и центробеж­ного колеса двухстороннего входа 1, обеспечивающего ротору, благодаря своей конструкции, гидравлическую разгрузку от осевых сил. Опорами ротора служат подшипники - скольжения 2 с принудительной смазкой (под давлением). Не­уравновешенные остаточные осевые силы воспринимает радиально-упорный сдвоенный шарикоподшипник 3.