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

Подождите немного. Документ загружается.

Насосы на подачу от 125 до 710 м7ч секционные, трёхступенчатые

(рис. 26). Корпус их состоит из входной 1 и напорной крышек 4, к которым кре-

пятся 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.

Рис. 26. Схема трёхступенчатого насоса типа НМ

Ротор насоса включает вал, насаженные на него три центробежных коле-

са 6 и одно предвключенное литое колесо типа шнек 7. Опорами ротора служат

подшипники скольжения с кольцевой смазкой. Охлаждение масла осуществля-

ется 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. На-

сосы НМ производительностью от 1250 м7ч до 10000 м7ч спиральные одно-

ступенчатые (рис. 27). Корпус их имеет улиткообразную форму с разъёмом в

горизонтальной плоскости по оси ротора. Ротор состоит из вала и центробеж-

ного 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). Не-

уравновешенные остаточные осевые силы воспринимает радиально-упорный

сдвоенный шарикоподшипник 3.

Рис. 27. Схема спирального одноступенчатого насоса типа НМ

В подобных насосах используются торцевые уплотнения 4, которые мон-

тируются в корпусе в месте выхода из него вала.

Конструкция спиральных насосов типа НМ рассчитана на давление

7,4 МПа, что допускает последовательное соединение не более трёх насосов

данного вида.

Для повышения экономичности нефтепроводного транспорта при изме-

нении производительности перекачки у спиральных насосов предусмотрено

применение сменных роторов с рабочими колёсами на подачу 0,5 и 0,7 от но-

минальной (насос на подачу 1250 м

/ч имеет один сменный ротор на 0,7 номи-

нальной подачи, а насос на подачу 10000 м

/ч - дополнительный ротор на пода-

чу 1,25 от номинальной).

Полная маркировка насосов типа НМ содержит группу буквенных обо-

значений, например: НМ 7000 - 210, где НМ обозначает нефтяной магистраль-

ный, 7000 - подачу в м

/ч, 210 - напор в метрах столба перекачиваемой

жидкости.

Современным типом подпорных насосов являются насосы HI IB (нефтя-

ные подпорные вертикальные). Они выпускаются четырёх типоразмеров: НПВ

1250-60, НПВ 2500-80, НПВ 3600-90, НПВ 5000-120. Цифры в маркировке ука-

зывают на производительность (м

/ч) и напор насоса (м).

Данный тип насоса (рис. 28) размещается в стакане 1, расположенном под

уровнем земли, практически на отметке трубопровода. Приводящий двигатель

находится на поверхности.

Насос имеет центробежное рабочее колесо двухстороннего входа 2, с ка-

ждой стороны колеса по предвключенному литому колесу 4 типа шнек. На-

правляющие подшипники ротора - подшипники скольжения, они смазываются

и охлаждаются перекачиваемой нефтью.

Удерживание ротора от перемещения в осевом направлении производит-

ся сдвоенными радиально-упорными шарикоподшипниками 6, имеющими кон-

систентную смазку. Ротор насоса гидравлически уравновешен применением на

нём центробежного колеса двухстороннего входа, уплотнение ротора 5 - меха-

ническое, торцевого типа.

Помимо насосов НПВ на ГНПС достаточно широко ещё используются

подпорные насосы типа НМП (нефтяные магистральные подпорные). Эти насо-

сы горизонтальные, наземной установки. Ротор их аналогичен ротору насоса

НПВ, уплотнения торцевые, подшипники качения с кольцевой смазкой. Корпус

спиральный с разъёмом в горизонтальной плоскости - подобен корпусу насо-

сов НМ. Маркировка насосов НМП аналогична маркировке насосов НМ.

-J

Рис. 28. Схема установки подпорного насоса

Основные насосы на НПС соединяются между собой главным образом

последовательно. При этом допускается иметь не более трёх рабочих насосов,

исходя из прочности агрегатов. В дополнение к трём рабочим насосам на стан-

циях устанавливается по одному резервному агрегату.

В отдельных случаях, например, при прохождении в одном коридоре не-

скольких нефтепроводов, на НПС параллельно уложенных магистралей помимо

последовательного соединения насосов предусматривается возможность пере-

хода к смешанной параллельно-последовательно схеме соединения всех четы-

рёх агрегатов, включая резервный, а также переход к параллельной схеме

работы насосов.

Такие возможности предусматриваются на аварийный случай. При выхо-

де из строя какой-либо НПС, соседняя с ней станция на параллельной магист-

рали переводится на смешанную или параллельную работу насосов.

При этом к станции подключаются сразу два нефтепровода - собствен-

ный нефтепровод рассматриваемой станции и нефтепровод аварийной НПС.

Отмеченное позволяет не прекращать перекачку по аварийному нефтепроводу

и поддерживать его производительность на достаточно удовлетворительном

уровне.

Подпорные насосы соединяются между собой только параллельно. В

основном на подпорной станции используется один или два рабочих насоса и

один резервный.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие насосы используются на НПС?

2. Где установлены подпорные насосы?

3. Какую подачу в м

/час обеспечивают насосы типа НМ?

4. Какое давление обеспечивают спиральные насосы типа НМ?

5. Расшифровать маркировку насоса НМ-700-210.

6. Расшифровать маркировку подпорного насоса НВМ 3600-90.

2.5.3 Система разгрузки концевых уплотнений насосов

Концевые уплотнения центробежных насосов постоянно находятся под

давлением перекачиваемой жидкости.

Наличие давления в камерах уплотнений снижает надёжность и работо-

способность уплотнений, так как давление дополнительно прижимает трущие-

ся поверхности друг к другу, чем увеличивает трение между ними. В резуль-

тате возрастает износ уплотнения, и уплотнение перегревается от избыточного

трения.

Назначение системы разгрузки - снижение давления в камерах уп-

лотнений и, одновременно, охлаждение уплотнений потоком перекачивае-

мой жидкости.

Существует несколько вариантов системы разгрузки. Наиболее простой

вариант заключается в непосредственном отводе жидкости из камер уплот-

нений по трубопроводам в зону пониженного давления, в качестве которой

может использоваться либо приёмный трубопровод (коллектор) насосов, либо

специальная ёмкость. При этом, когда давление в камерах уплотнений нахо-

дится в допустимых пределах жидкость из камер отводится в приёмный трубо-

провод насосов. Этим давление в камерах снижается, и уплотнения

разгружаются.

Одновременно создаётся циркуляция жидкости через камеры уплотнений,

чем достигается охлаждение трущихся поверхностей.

При чрезмерном повышении давления в камерах уплотнений давление в

камерах снижается путём сброса жидкости из трубопровода разгрузки через

предохранительные клапаны в резервуар.

Обычно системы разгрузки отдельных насосов НС объединяют в общую

систему разгрузки станции, и предохранительные клапаны ставятся на коллек-

торе общестанционной системы разгрузки.

Недостатком рассмотренного варианта разгрузки является постоянная

непроизводительная циркуляция перекачиваемой жидкости через насос по сис-

теме разгрузки, что снижает объёмный и общий К.П.Д. насоса.

Вторым вариантом системы разгрузки и охлаждения концевых уплотне-

ний является, так называемая, индивидуальная схема охлаждения и разгрузки.

Она состоит в отводе части жидкости с нагнетания насоса (обычно непосредст-

венно с улитки корпуса в верхней части его) и подаче её в камеры уплотнений

по трубопроводам. Из камер жидкость перетекает в область всасывания насоса,

а затем вновь попадает в область нагнетания и т. д. Происходит циркуляция

жидкости в камерах, чем давление и температура в них поддерживается в тре-

буемых пределах.

Данный вариант также неэкономичен, так как связан с непроизводитель-

ной циркуляцией жидкости через насос по системе охлаждения и разгрузки.

Наиболее прогрессивен вариант разгрузки с использованием импеллеров.

Импеллер - втулка с винтовой нарезкой, устанавливаемая на вал насоса между

рабочим колесом и концевым уплотнением.

При вращении вала насоса втулка также приходит во вращение и за счёт

винтовой нарезки создаёт поток жидкости от камеры уплотнения в сторону ра-

бочего колеса, т.е. в сторону области всасывания насоса. Этим давление в ка-

мере уплотнения снижается.

Охлаждение уплотнения достигается циркуляцией жидкости через камеру

уплотнения. Для этого область всасывания насоса и камера уплотнения соеди-

няются небольшим каналом, по которому жидкость из области всасывания по-

ступает в камеру. Из камеры же жидкость импеллером вновь подаётся в область

всасывания и т.д. При данном варианте разгрузки К.П.Д. насоса не снижается.

Вопросы для самоконтроля

1. Назначение системы разгрузки насоса.

2. Как происходит разгрузки уплотнения насоса с использованием

импеллера?

3. Какие существуют варианты системы разгрузки насоса?

4. насосы используются на НПС?

5. Где установлены подпорные насосы?

2.5.4 Устройство и работа оборудования системы смазки

В систему маслоснабжения входят следующие элементы:

- насос шестерёнчатый с электродвигателем;

- бак масляный - представляет собой ёмкость сварной конструкции. На

крышке бака имеется воздушник для вентиляции внутренней полости и жезл

для визуального замера уровня масла в баке. Внутри бака имеются три перего-

родки для уменьшения пенообразования, дно имеет уклон в одну сторону для

улучшения условий опорожнения и очистки, нему приварены лапы крепления к

фундаменту и крюки для подъёма;

- маслоохладитель АВОМ состоит из двух секций. Каждая секция пред-

ставляет собой горизонтальный пучок труб с наружными ребрами охлаждения

и вентилятора;

- фильтр масляный двойной состоит из двух патронов, корпус имеет пат-

рубки подвода и отвода масла и лапы для крепления. Патрон фильтрующий со-

стоит из 44 сетчатых секций. Патроны вставляются в корпус и фиксируются в

осевом направлении. При работе маслоустановки в действии находится один

фильтр, второй - в резерве;

- бак аккумулирующий - предназначен для подачи масла к подшипникам

насосного агрегата во время его выбега при отключении шестеренчатого насоса;

- маслоустановка выполнена со 100 процентным резервом. Масло пода-

ётся из маслобака маслонасосом в фильтр и через маслоохладитель поступает

по маслопроводу на смазку подшипников насосного агрегата. После прохожде-

ния через подшипники насосных агрегатов масло по сливному трубопроводу

сливается в маслобак. В случае отключения шестеренчатого маслонасоса масло

под действием гидростатического давления из аккумулирующего бака подаётся

на смазку подшипников насосных агрегатов.

Запуск в работу маслонасосов осуществляется как в автоматическом ре-

жиме с АРМ в операторной, так и в ручном режиме по месту в электрозале. Не-

исправность маслонасосов оператор наблюдает по световой и звуковой

сигнализации с выпадением сообщения «неисправность маслонасосов». Свето-

вые сигнализации уровня масла в маслобаках имеет следующие сообщения:

«аварийный», «минимальный», «максимальный»; температура масла: «мини-

мальная», «максимальная». Включение в работу маслоохладителей осуществ-

ляется автоматически при достижении температуры масла +65°С, отключение -

при достижении температуры масла +35°С с сопровождением звуковой и све-

товой сигнализацией: «включен», «отключен».

2.5.5 Режимы управления для агрегатов маслосистемы

Можно выделить следующие режимы управления для агрегатов масло-

системы:

- основной - агрегат назначается в качестве основного при работе в авто-

матическом режиме;

- резервный - автоматический запуск резервного маслонасоса (АВР) вза-

мен неисправного основного;

- ручной - режим индивидуального управления агрегатом кнопками по

месту;

- кнопочный - режим кнопочного управления, подразумевающий инди-

видуальное управление агрегатом через клавиатуру;

- ремонт - насос выведен в ремонт.

2.5.6 Порядок ввода маслосистемы в работу

Вначале проверяется уровень масла в маслобаках по световой сигнализа-

ции в операторной на АРМ. Уровень в маслобаках на сигнализацию: мини-

мальный - 420 мм и максимальный - 140 мм от верха маслобаков.

При необходимости производится пополнение маслосистемы.

Затем запорную арматуру маслосистемы магистральных насосных агрега-

тов НМ 3600x230 приводят в рабочее состояние, т. е. открывают шаровые кра-

ны подачи масла на подшипники агрегатов.

Проверяют положение запорной арматуры. Вводят в работу маслонасос

№

с АРМ операторной, переводом в положение «основной», а управление

маслонасосом № 2 устанавливают в положение «резерв» за 20 минут до пуска

магистральных насосных агрегатов.

Управление маслоохладителей АВОМ следует установить в положение

«автоматическое» в теплое время года. В зимний период времени при низкой

наружной температуре воздуха масло на подшипники магистральных агрегатов

подается, минуя маслоохладители.

После установления 0,5 кг/см

и температуры масла не менее +20°С даётся

разрешение на включение масляных выключателей электродвигателей СТД-4000.

В процессе работы контроль температуры масла в трубопроводе осущест-

вляется по световой сигнализации на АРМ оператора НПС в операторной. Тем-

пература масла не должна превышать +70°С и не быть ниже +20°С. При

аварийном давлении в маслосистеме 0,5 кгс/см с выдержкой времени 2 с или за-

топлением маслоприямка 100 мм от уровня пола происходит отключение НПС.

Остановка маслонасоса производится (в случае аварии с нарушением

маслопровода с выходом масла) после полной остановки агрегата и отключения

электродвигателей насосных агрегатов с выключением масляных выключате-

лей (ремонтное положение).

2.5.7 Система сбора и откачки утечек

Данная система при наличии на НПС нескольких насосов является общей

для всех насосов. К этой системе присоединяется и общая система сбора утечек

с остальных технологических объектов ГНПС.

Согласно названию системы она выполняет две функции - централизо-

ванный сбор в ёмкость утечек нефти из концевых уплотнений насосов и других

технологических объектов НПС; откачку всех утечек станции из ёмкости в при-

ёмный нефтепровод станции.

Сбор утечек от концевых уплотнений осуществляется через специальные

трубопроводы, присоединённые к узлам уплотнений и отводящим утечки в

подземную ёмкость. Откачка собранных утечек из ёмкости производится насо-

сами откачки утечек типа 12НА-9х4 или НОУ 50-350.

Оба насоса секционные, вертикальные. Насос 12НА-9х4 устанавливается

внутри ёмкости под уровнем жидкости, его двигатель - вне резервуара. Насос

НОУ 50-350 располагается вблизи ёмкости в бетонированном приямке, с резер-

вуаром соединяется через входной патрубок.

Маркировка насосов расшифровывается следующим образом: НОУ 50 -

350 - насос откачки утечек с подачей 50 м

/ч и напором 350 м; 12НА-9х4 - неф-

тяной, артезианский, с диаметром входного патрубка (12x25) мм, коэффициен-

том быстроходности (9x10), с числом ступеней 4.

Оба рассматриваемых насоса имеют конструктивную сходную схему, по-

добную схеме секционного варианта насоса типа НМ.

Контроль за работой системы сбора и откачки утечек осуществляется с

помощью манометра, установленного на нагнетательной линии насосов откач-

ки утечек и посредством сигнализатора утечек. В качестве последнего на НПС

могут применяться сигнализаторы типа СУН-1 или OMUV. Принципиальные

схемы данных приборов изображены на рис. 34. Сигнализатор СУН-1 работает

следующим образом. Утечки из уплотнений насоса поступают в бачок датчика

утечек.

Если утечки не превышают допустимой нормы, они сливаются в ёмкость

сбора утечек через сменную диафрагму 4, закреплённую на дне датчика. Если

утечки превышают допустимые пределы, уровень нефти в бачке датчика начи-

нает расти, перекрывая сечение колокола 2.

При дальнейшем повышении уровня в 2 давление воздуха в колоколе

возрастает и через пневматическую линию 6 передаётся на датчик - реле

напора 7.

Пневмосигнал, поступивший на мембрану датчика 7, деформирует мем-

брану, что приводит к замыканию контактов 8. В результате автоматически по-

даётся сигнал о неисправности уплотнения.

Патрубок 3 в сигнализаторе СУН-1 предназначен для сброса из бачка дат-

чика 1 аварийного поступления нефти от уплотнений. Визуальный контроль за

работой сигнализатора осуществляется через смотровое окно 5.

Рис. 34. Принципиальная схема прибора СУН-1

1 - бачок датчика утечек; 2 - колокол; 3 - патрубок; 4 -диафрагма;

- смотровое

окно; 6 - пневматическая линия; 7 - мембрана датчика; 8 - контакты

Сигнализатор OMUV (рис. 35) устроен несколько иначе и работает сле-

дующим образом: утечки из концевых уплотнений насоса попадают в карман

утечек 1, откуда самотёком по трубопроводам 2 поступают в ёмкость сбора

утечек ЕП-40.

При нормальной величине утечек они не скапливаются в кармане 1, т. к.

успевают отводиться по трубопроводам 2. При возрастании утечек, когда их

размер превышает нормальную для уплотнения величину, пропускная способ-

ность трубопровода 2 становится уже недостаточной. Нефть накапливается в