Основне і допоміжне обладнання НПС Студопедія

Основне і допоміжне обладнання НПС.

Все обладнання насосної станції умовно діляться на основне і допоміжне. До основного відносяться насоси і їх привід, до допоміжного - обладнання, необхідне для нормальної експлуатації основного обладнання, тобто системи змащення, водопостачання, енергопостачання, опалення, вентиляції, каналізації тощо

Насоси.

Для перекачування нафти і нафтопродуктів використовують поршневі і відцентрові насоси. Вибір насосного агрегату визначається техніко-економічними показниками з урахуванням умов його експлуатації. Як поршневим, так і відцентровим насосів властиві певні переваги і недоліки.

До переваг відцентрових насосів відносяться:

- відносно невеликі габаритні розміри насоса при великих подачах і високих напору;

- менша відносна вартість в порівнянні з поршневими, простота ремонту і експлуатації;

- простота безпосереднього приєднання вала насоса до швидкохідному приводу;

- можливість широкої регулювання режиму роботи без зупинки агрегату;

- можливість послідовної роботи з іншими відцентровими насосами при недостатньо високому напорі;

- високий ККД при перекачування маловязких нафт;

- можливість перекачування нафт, що містять механічні домішки;

- порівняльна простота автоматизації насосних станцій з відцентровими насосами.

До недоліків відносяться:

- швидке зменшення подачі, напору і всмоктуючої здатності при збільшенні в`язкості рідини;

- обов`язкова заливка перед пуском і постійний підпір при нормальній експлуатації, щоб уникнути явища кавітації;

- порівняно невеликий ККД при малих подачах;

- відносно малий інтервал ефективної роботи насоса.

Поршневі насоси мають наступні переваги:

- високий ККД, суттєво не змінюється від зміни в`язкості рідини;

- практична незалежність напору насоса від подачі.

Недоліки поршневих насосів при їх використанні на магістральному нафтопроводі:

- великі габаритні розміри при великих подачах;

- обмежена можливість регулювання режиму без зупинки;

- порівняно висока вартість насосів і насосних станцій;

- складність експлуатації, необхідність великого числа кваліфікованого обслуговуючого персоналу;

- необхідність встановлення компенсаторів пульсацій для зменшення пульсацій рідини, наприклад, у вигляді повітряних ковпаків, що призводить до необхідності утримувати компресорне господарство;

- неможливість перекачування нафти, забрудненої навіть незначними твердими включеннями, так як це призводить до псування клапанів і їх сідел, поверхні циліндрів і плунжеров;

- складність схем автоматизації насосних станцій з поршневими насосами.

Вимоги до насосних агрегатів, що встановлюється на МН: порівняно високі напори, великі подачі, економічність роботи, довготривалість і надійність нормальної безперервної роботи, компактність, простота конструкції і технічного обслуговування.

У зв`язку з цим широке застосування при магістральному транспорті нафти і нафтопродуктів отримали відцентрові насоси. Поршневі насоси конкурентоспроможні лише при перекачування високов`язких рідин.

Зазначені насоси призначені для перекачування нафти і нафтопродуктів в`язкістю до 3 ст і з температурою від -5 до +80? С. Вміст механічних частинок за об`ємом в розмірі 0,02%. Насоси НМ виробляються на продуктивність від 125 до 10000 м 3 / год. При цьому вони мають 2 варіанти конструктивного виконання - насоси продуктивністю від 125 до 710 м 3 / год секційні багатоступінчасті - їх корпус розрахований на тиск 9,8 МПа. Камера кінцевих ущільнень у них розрахована на 4,9 МПа. Зазначені насоси високонапірні, тому насоси з подачею 125-360 м 3 / ч можна з`єднувати послідовно в кількості не більше 2-х, інші насоси даного різновиду не більше 3-х.

Насоси продуктивністю 1250-10000 м 3 / ч спіральні одноступінчасті.

Для нормальної роботи основного відцентрового насоса необхідний підпір на вході, який зазвичай створюється допоміжним підпірною насосом (на головних насосних станціях) або за рахунок невикористаного напору попередньої насосної станції. При цьому основний і підпірних насоси повинні мати однакові подачі.

Підпірні насоси повинні забезпечувати хорошу всмоктувальну здатність, тому вони експлуатуються при порівняно низькій частоті обертання валу, мають одне робоче колесо з двостороннім підведенням рідини і встановлюються якомога ближче до резервуарів. Надійність підпірних насосів повинна бути не менше ніж основних.

Дані насоси допускають встановлювати під відкритим небом. Вони не мають допоміжних систем, що істотно здешевлює підпірну НС.

Крім насосів НПВ в даний час в експлуатації знаходяться підпірні насоси колишньої серії типу НМП - нафтової, магістральний, підпірних. У них та ж продуктивність, що і у насосів НПВ. Вони горизонтальні спіральні одноступінчаті з робочим колесом двостороннього входу.

До маркування насосів НМ і НПВ крім літерних позначень входить 2 групи цифр: перша показує номінальну продуктивність насоса в м 3 / ч, друга - напір, що розвивається насосом в м стовпа рідини, відповідну номінальній продуктивності.

Привід насоса.

При виборі електродвигуна для приводу насоса керуються такими факторами:

- можливість отримання на майданчику, відведеної під будівництво перекачивающей станції, електроенергії для живлення електродвигунів;

- необхідність спрощення трансмісії між двигуном і насосом;

- потужність електродвигуна N (в Вт) до насоса визначається за формулою:

де- подача насоса, м 3 / с-- підвищення напору в насосі, М-- щільність рідини, кг / м 3 - повний ККД установки,% - прискорення вільного падіння, м / с 2.

В експлуатації є як асинхронні, так і синхронні електродвигуни, при цьому останні можуть використовуватися як компенсатори реактивних навантажень. Залежно від виконання електродвигуни можуть бути встановлені в загальному залі з насосними або в приміщенні, відокремленому від насосного залу розділової (брандмауерное) стіною.

При спільній установці в корпусі електродвигуна, виконаному у вибухонебезпечному виконанні, підтримується надлишковий тиск (20-30мм.рт.ст.), Що запобігає проникнення всередину корпусу парів нафти.

Привід поршневих насосів зазвичай здійснюється від стаціонарних дизелів, які, як правило, тривалий час працюють без капітального ремонту. Вал дизеля з валом насоса зазвичай з`єднують за допомогою редуктора.

Засоби контролю і захисту насосного агрегату.

Для підвищення надійності роботи насосного агрегату оснащується засобами контролю, захисту та сигналізації. У насосному агрегаті проводиться:

1. контроль тиску на всмоктуванні і нагнітанні насосів;

2. контроль електричних параметрів роботи електродвигуна;

3. теплової контроль корпусу насоса;

4. теплової контроль корпусу електродвигуна;

5. контроль подачі масла електро-контактним манометром;

6. теплової контроль вузлів з труться деталями (підшипники і ущільнення вала насоса, підшипники електродвигуна);

7. теплової контроль входять в електродвигун і виходить з нього повітря;

8. контроль наявності надлишкового тиску повітря в корпусі електродвигуна;

9. контроль герметичності ущільнення торця;

10. контроль тиску в лінії розвантаження;

11. контроль вібрації за допомогою вібро-сигналізатора;

12. контроль годин роботи агрегату.

Система захисту вимикає насосний агрегат в разі аварійної ситуації. У насосному агрегаті передбачені наступні системи захисту:

- захист від зниження тиску на вході в насос, щоб уникнути виникнення кавітаційних явищ;

- захист від надмірного підвищення тиску на вході в насос;

- захист від падіння тиску масла в системі;

- тепловий захист корпусу насоса, що запобігає тривалу роботу насоса із закритою засувкою;

- захист герметичності ущільнення торця, що спрацьовує в разі різкого збільшення витоків;

- захист від надмірних вібрацій, що спрацьовує при досягненні критичних величин.

При відсутності надлишкового тиску в корпусі електродвигуна насосний агрегат не включається в роботу і відключається під час роботи.

Допоміжне обладнання насосних станцій.

Для забезпечення нормальних умов роботи магістральних насосів типу НМ і електродвигуна марки СТД за діючими стандартами з вбудованими воздухоохладителями додатково передбачаються:

- система розвантаження торцевих ущільнень;

- система збору витоків торцевих ущільнень;

- централізована система змащення й охолодження підшипників;

- система подачі води для охолодження повітря всередині електродвигуна і масла в теплообмінниках;

- система подачі і підготовки стисненого повітря;

- система оборотного водопостачання та охолодження води повітрям.

- Для розвантаження торців насосів частина перекачується нафти після лабіринтових ущільнень валів відводиться в приймальний колектор НПС (основний контур) або в наземний збірник нафти, що стоїть окремо від пристроїв згладжування ударної хвиля і розвантаження (захисний контур).

- Розвантажувальна нафту від торцевих ущільнень насосів відводиться в збірник (маніфольд) нафти ударної хвилі і розвантаження по захисному контуру при спрацьовуванні захисного клапана лише у випадках, коли тиск в приймальному колекторі НПС піднімається вище допустимого по міцності торців (2,5 МПа).

- Система збору витоків передбачена для прийому крапельних витоків від торців, а також на випадок виникнення на насосах аварійних ситуацій (в разі утворення щілин або повного розкриття торців). Витоку самопливом надходять в спеціально заглиблений збірник, розташований поза приміщенням насосів. У цьому збірнику постійно має бути не заповнений простір, достатній для прийому максимальних витоків під час закриття засувок.

- Централізована система мастила і охолодження підшипників служить для подачі під напором масла до насосних агрегатів і самопливного відводу його в масляні баки, встановлені на глибині до 1,7 м в спеціальному приймальнику. Для цього від блоку насосів масляної системи прокладають розподільні трубопроводи, до яких приєднують акумулює бак, окремо стоїть на висоті 3,6 м. Бак служить для постачання підшипників маслом під час зупинки електродвигунів при перервах під час електропостачанні станцій.

- Масло перед подачею до підшипників агрегатів повинно охолоджуватися водою, що має температуру на вході в маслоохолоджувачі не більше 33 0 С, а на виході - приблизно 36 0 С. Тиск на вході в маслоохолоджувачі не повинно перевищувати 0,2 МПа, а втрати напору в них - 1,6 м. При зазначених параметрах охолоджуючої води і витраті її на один маслоохладитель (25м 3 / год) температура підігрітої олії влітку повинна знижуватися в маслоохолоджувачі на 10 0 С.

- Система подачі води в електродвигуни для охолодження повітря всередині них призначена для відводу з внутрішніх порожнин електродвигунів надлишкового тепла, що утворюються за рахунок втрат енергії при роботі насосних агрегатів і переданого повітрю. Величина втрат, перетворюються в тепло, може скласти 75-190 кВт на один агрегат, а витрата охолоджуючої води при замкнутому циклі вентиляції - 38-76 м 3 / ч в залежності від його потужності.

- Температура охолоджуючої води на вході в повітроохолоджувачі, вбудовані в електродвигуни, не повинні перевищувати 30-33 0 С. найбільше допустиме тиск води на вході в електродвигун одно 0,3 МПа, втрати напору всередині повітроохолоджувачів - 1,95м.

- Система подачі і підготовки стисненого повітря призначена для харчування пневмоприводов і пристроїв КВП і автоматики. Повітря очищається в спеціальних фільтрах, осушується на автоматичній установці УОВБ-0,5М. Повітря, що забирається компресорами зовні, перед осушенням повинен бути охолоджений в теплообмінниках до 30 0 С. для охолодження повітря повинна подаватися вода об`ємом 0,2-0,5 м 3 / ч з температурою не більше 25 0 С. тиск води в теплообміннику не повинно перевищувати 0,6 МПа. Для уникнення псування КВП і виходу з ладу системи автоматики очищення і осушення повітря повинні здійснюватися постійно.

- Система зворотного водопостачання та охолодження води повітрям призначається для подачі води з заданими параметрами до споживачів і наступного охолодження його.