Насосные агрегаты нефтеперекачивающих станций

Введение

 

На современном этапе  развития экономики  трубопроводный транспорт, являясь важнейшей составной  частью транспортной системы России, играет значительную роль в обеспечении  народного  хозяйства топливно-энергетическими  ресурсами. Экономическая эффективность и надежность доставки нефти  из районов добычи в районы переработки являются основными критериями оценки функционирования  трубопроводного транспорта. Отказы на магистральных  нефтепроводах (МН) приводят к полному или частичному прекращению перекачки, нарушают нормальную работу промыслов, нефтеперерабатывающих заводов и нефтебаз. Аварии на МН, сопровождающиеся разливами нефти, наносят значительный ущерб окружающей среде, способны привести к взрывам и пожарам с катастрофическими последствиями. по этой причине обеспечение надежной  работы МН  является одной из основных задач при эксплуатации. Современные условия работы трубопроводного транспорта нефти характеризуется естественным старением   основных фондов,  повышением требований к их экологической безопасности  и  необходимостью поддержания энергомеханического оборудования в надежном, работоспособном состоянии для бесперебойного оказания транспортных услуг нефтяным компаниям. В настоящее время для снижения отказов энергомеханического оборудования и обеспечения  безопасной эксплуатации  системы нефтепроводов потребовало выработки комплексного подхода, который, с одной стороны, обеспечил бы  повышение надежности, качества выполнения ремонтных работ, а с другой – привел бы к  снижению их удельной стоимости. Это направление легло в основу технической политики Саратовского РНУ, которое предусматривает :

• проведение 100% -го  диагностирования и прогнозирования  общего технического состояния  насосных агрегатов нефтеперекачивающих станций;
• формирование и реализация планов капитального ремонта насосных агрегатов на основе результатов эксплуатационных парамметров насосных агрегатов нефтеперекачивающих станций магистральных нефтепроводов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     

1. Описание  перекачивающей станции.

 

1.1 Общая характеристика  нефтеперекачивающей станции «Терновка»

        Промежуточная нефтеперекачивающая  станция (НПС) «Терновка» Саратовского нефтепроводного управления ОАО «Приволжные магистральные нефтепроводы» АК «Транснефть» предназначена для перекачки нефти по магистральному нефтепроводу «Самара-Лисичанск» диаметром 1220 мм. По трассе нефтепровода «Самара-Лисичанск» НПС «Терновка» находится на 313 километре. НПС «Терновка»  расположена в Энгельском районе Саратовской области. Расстояние от НПС до ближайшего населенного пункта село «Терновка»  1 километр, до районного центра города Энгельс – 11 километров. До НПС построена дорога с твердым покрытием, это обеспечивает проезд к ней автотранспорта и строительной техники в любое время года. Численность обслуживающего персонала на НПС «Терновка»  – 28 человек. Доставка персонала на рабочее место осуществляется вахтовым автобусом из городов Саратов и Энгельс.

НПС «Терновка»  обеспечена диспетчерской связью, районной телефонной связью, ВЧ-связью по ЛЭП-110 кВ, радиосвязью с начальником НПС и начальником местного узла связи.

 

 

1.2 Состав сооружений  НПС «Терновка»

        Нефтеперекачивающая станция представляет  собой комплекс сооружений, установок  и оборудования, предназначенных  для обеспечения транспорта нефти по магистральному нефтепроводу. На промежуточной НПС осуществляется повышение давления в магистральном нефтепроводе. В состав НПС входят: насосные с магистральными насосными агрегатами, технологические трубопроводы, система водоснабжения, теплоснабжения, канализации, пожаротушения, нефтеснабжения, автоматики, телемеханики, связи, вентиляции, маслоснабжения, производственно-бытовые здания, сооружения и другие объекты. Генеральный план НПС «Терновка»  представлен в графической части на листе 1. Технологическая принципиальная схема НПС представлена в графической части на листе 2.

В состав технологических  трубопроводов входят внутриплощадочные  нефтепроводы, соединительные детали трубопроводов, запорная, регулирующая и предохранительная арматура, фильтры-грязеуловители.

Технологическая схема  трубопроводов обеспечивает предотвращение смешения, загрязнения, обводнения и  потерь нефти. Диаметры технологических трубопроводов обеспечивает максимальную производительность перекачки нефти. Во избежание гидравлического удара и аварии на трубопроводах вся запорная арматура открывается и закрывается плавно. Все оборудование помещено в местах, удобных и легкодоступных для управления и обслуживания.

Фильтры-грязеуловители предназначены для очистки потока нефти от крупных механических примесей. Расположены на открытой площадке НПС.

Устройство сглаживания  волн давления АРКРОН-1000 предназначено  для сглаживания волн давления и  предотвращения гидравлического удара. Излишки нефти при этом сбрасываются в емкость сброса ударной волны объемом 200 м³.

Регуляторы давления предназначены для регулирования  давления в технологических трубопроводах путем дросселирования через регулирующую заслонку.

Блок наружных насосов 12НА-9´4 предназначен для откачки нефти из емкости сбора утечек объемом 28 м³ в емкости сброса ударной волны или во всасывающий трубопровод насосов ЦНС-60-330. Расположен блок погружных насосов на открытой площадке.

Блок насосов ЦНС-60-330 предназначен для закачки нефти  из емкостей сброса ударной волны  или емкости сбора утечек во всасывающий трубопровод основных насосов. Расположен блок насосов ЦНС-60-330 в помещении насосного зала общего укрытия магистральных насосных агрегатов.

Магистральные насосные агрегаты предназначены для осуществления  перекачки нефти.

НПС «Терновка» – блочного типа. Поэтому оборудование установлено внутри блок-боксов, каждый из которых имеет по два выхода. Магистральные насосные агрегаты расположены в общем укрытии насосных агрегатов.

 

2. Основное и вспомогательное  оборудование НПС. Правила эксплуатации.

 

2.1. Характеристика основного  и вспомогательного оборудования

        К основному оборудованию относятся  магистральные насосы и их  привод, а к вспомогательному  – оборудование, необходимое для  нормальной эксплуатации основного: системы смазки, вентиляции, отопления, энергоснабжения, канализации, водоснабжения и т.д.

В качестве основных насосов  используются центробежные насосы, которые отвечают следующим требованиям:

• большие подачи при сравнительно высоких напорах;
• долговременность и надежность непрерывной работы;
• простота конструкции и технического обслуживания;
• компактность;
• экономичность.

На НПС «Терновка»  в качестве основных насосов установлены  четыре насоса НМ-10000-210. Насосы серии НМ-10000-210 – горизонтальные, одноступенчатые спирального типа с двухсторонним подводом жидкости к рабочему колесу.

В качестве привода для  насосов НМ 10000-210 применяются синхронные электродвигатели СТД 8000 и СТД 6300 напряжением 10 кВ с частотой вращения 3000 об/мин.

Вспомогательные системы  более подробно описаны далее. Основные технические характеристики насосов вспомогательных систем приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Технические  характеристики насосов

Наименование	Назначение	Подача Q, м3/ч	Напор Н, м	КПД, %	Частота вращения, n, об/мин
Система маслоснабжения
РЗ-30 и	Циркуляция масла в  системе	18	36	–	1440
РЗ-4,5 а	Откачка отработанного  и закачка чистого масла	3,3	33	–	1440
Система откачки утечек
12 НА-9´4	Откачка из емкости сбора  утечек			70	2880
ЦНС-60-330	Откачка из емкостей сброса ударной волны и закачка в технологический трубопровод	60	330	70	2880
Система водоснабжения
ЭЦВ 6-6,3-85	Подача воды из артезианской скважины	6,3	85	65	2880
Система отопления
К 90/55	Циркуляция воды в  системе	90	55	70	2880
К 20/30	Подпитка	20	30	75	2880

      Основные технические характеристики вентиляторов систем вентиляции общего укрытия магистральных насосных агрегатов и блок-боксов регуляторов давления и гашения ударной волны приведены в таблице 1.2.

     

Таблица 1.2 – Технические  характеристики вентиляторов

Наименование	Назначение	Подача Q, тыс. м3/ч	Давление, Р, Па	КПДmax, %	Мощность, N, кВт	Частота, об/мин
В-Ц4-70-8	Приточно-вытяжная вентиляция насосного зала, подпорная вентиляция электрозала
В-Ц4-70-3,2	Подпорная вентиляция системы беспромвала	2,7	1160	80	2,2	2850
В-Ц4-70-3,2	Вытяжная вентиляция блок-боксов регуляторов давления и гашения ударной волны	1,5	320	75,5	0,37	1380
В-06-300-4	Охлаждение масла в системе маслоснабжения	2,5	74	66	0,12	1374

 

 

 

 

2.2. Насосный зал

Общее укрытие магистральных насосных агрегатов  НПС «Терновка»  предназначена для размещения основного технологического оборудования  и создания надлежащих условий для его нормальной работы при длительной эксплуатации перекачивающей станции.

Укрытие разделяется  воздухонепроницаемой огнестойкой стеной на два отдельных помещения со своими входами и выходами.

В первом помещении, по пожаро и взрывоопасности относящемуся к классу В-1А категории и группе смеси IIТА-3 , установлены четыре основных насоса типа НМ 10000х210 с ротором на производительность 10000 м3/час., блок откачки утечек и кран мостовой ручной   во взрывобезопасном исполнении по ширине проема первого помещения общего укрытия грузоподъемностью 12т.

Во втором помещении  с нормальной средой для привода  насосов установлены синхронные электродвигатели нормального исполнения типа СТД-8000-2 с тиристорным возбудительным устройством, со встроенными водяными воздухоохладителями и замкнутым циклом вентиляции воздуха, блок централизованной маслосистемы с аккумулирующим баком и кран мостовой ручной в нормальном исполнении по ширине второго помещения общего укрытия грузоподъемностью 25т.

Насосные агрегаты обвязаны трубопрроводами-отводами изогнутой  формы, которые соединяют их приемные и напорные патрубки через общий коллектор наружной установки. Трубопроводы отводы уложены в земле и присоединены к насосам сваркой.

Арматура, фитинги, обвязочные трубопроводы и коллектор магистральных насосных агрегатов, начиная от блока фильтров-грязеуловителей и до блока-бокса регуляторов давления включительно, а также насосные агрегаты выбраны на давление РУ=75ат.(7,5 МПа).

В общем укрытии проложены  трубопроводные коммуникации вспомогательных систем, а также сооружены площадки для обслуживания оборудования с соответствующими ограждениями и лестницами. При проходе трубопроводов через разделительную стенку использованы специальные герметизирующие сальники.

Магистральные насосные агрегаты и электродвигатели соединены  собой бес промежуточного вала и  установлены на общем фундаменте с металлическими опорными рамами. Блок откачки утечек и блок очистки и охлаждения масла размещены на специальных металлических рамах на соответствующих отметках пола.

Трубопроводные коммуникации проложены  в земле на опорах. Для обеспечения обслуживания трубопроводных коммуникаций вспомогательных систем во время эксплуатации в местах прокладки трубопроводов предусмотрены съемные плиты покрытия. Все трубопроводные коммуникации  гидравлически испытаны на давление 1,25 РРАБ.

Компоновка оборудования , соотношение отметок и трубопроводная обвязка в основном укрытии и вне его приняты исходя из обеспечения следующих требований, определяемых расчетными параметрами используемых насосов:

• самотечного отведения утечек от торцовых уплотнений из картера основных насосов в сборник утечек по замкнутой схеме;
• подачи под напором нефти погружными насосами из сборников утечек и нефтесодержащих стоков в сборник нефти ударной волны;
• откачки утечек насосами блока откачки утечек из сборника нефти ударной волны во всасывающий трубопровод магистральных насосов;
• подачи заданного количества масла к подшипникам насосных агрегатов (насосов и электродвигателей) и самотечного отведения его от подшипников в баки централизованной маслосистемы;
• подачи воды для охлаждения циркулирующего внутри электродвигателей воздуха;
• подачи воды для охлаждения масла централизованной маслосистемы в маслоохладителей;
• создание упругой пневмозавесы в отверстии герметизирующей фрамуги при беспромвальном соединении насосов и электродвигателей;
• недопущение образования неучтенных температурных деформаций и усилий в трубопроводных узлах для обеспечения требований по уменьшению возникающих дополнительных напряжений на патрубках насосов до практически возможных пределов (20-40% )от напряжений в поперечном сечении патрубка насосов от внутреннего давления РУ = 75ат. (7,5 МПа).