Насосные агрегаты нефтеперекачивающих станций

Размещено на http://www.allbest.ru/

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-94 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-94	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).

2.3 Назначение насосного агрегата НМ 10000-210

Насосная станция - наиболее сложное и ответственное звено магистрального нефтепровода, на котором сосредоточен основной объём технологического оборудования нефтепровода.

Эффективная эксплуатация насосных станций - один из важнейших вопросов нефтепроводного транспорта. Достаточно лишь выделить вопрос об экономии электроэнергии на перекачку. Ведь насосные агрегаты нефтепроводов - это весьма энергоёмкое мощное оборудование, в процессе работы которого затрачиваются миллиарды киловатт-часов электроэнергии.

Одним из главных элементов насосной станции являются насосные агрегаты, которые передают энергию перекачиваемой жидкости, благодаря чему осуществляют её движение по трубопроводу.

Насосным агрегатом называется агрегат, состоящий из насоса и приводящего его в движение двигателя, соединённых между собой.

На насосных станциях магистральных нефтепроводов применяются синхронные и асинхронные электродвигатели.

В связи с этим одна из главных задач эксплуатации насосного оборудования нефтепроводов - получение максимального к.п.д. насосов в любой момент времени.

Агрегат нефтяной электронасосный центробежный магистральный типа «НМ» на подачи 10000 м3/ч предназначен для транспортирования по магистральным трубопроводам нефти с температурой до 80*С, кинематической вязкостью не более 3см2/с, с содержанием механических примесей по объёму не более 0,05% и размером не более 0,2мм.

Насос - это устройство, в котором внешняя механическая энергия преобразуется в энергию перекачиваемой жидкости, в результате чего осуществляется её напорное перемещение. Насосы изготовлены по 1 группе надёжности ГОСТ6134-71 в климатическом исполнении УХЛ, категории размещения 4 ГОСТ15150-69.

Таблица 1.3.- Технические характеристики насоса НМ10000 - 210

Наименование показателей. Насоса	НМ10000 - 210
Подача, м3/ч	10000
Напор, м	210
Допускаемый кавитационный запас, м	65
Частота вращения, об/мин	3000
Предельное давление, кгс/см2	75
Мощность (=860кгс/см2), кВт	5550 или 7900
К. П. Д. (на воде),%	89
Утечка через одно концевое уплотнение,л/ч	0,3
Давление в камере уплотнения,кгс/см2	55
Габаритные размеры (длинна х ширина х высота), мм	2505х2600х2125
Уровень звука на опорном радиусе 3м, дБА, не более	100
Двигатель	CТД
Напряжение, В	10000
Мощность, кВт	6300 ;8 000
Частота вращения, об/мин	3000
Род тока	переменный
Масса в сборе, кг	26000 ; 27530

2.4 Устройство и принцип работы насосного агрегата НМ 10000 -210

Принцип действия насоса заключается в преобразовании механической энергии в гидравлическую за счёт взаимодействия жидкости с рабочими органами.

Насос НМ 10000-210 - центробежный горизонтальный с двухсторонним подводом жидкости к рабочему колесу и двухзавитковым спиральным отводом жидкости от рабочего колеса. Этот насос разработан специально для нефтяной промышленности и предназначен для транспортировки нефти и нефтепродуктов с температурой 268 - 353 К, кинематической вязкостью до 3х10- 4 м2/с, содержанием механических примесей до 0,06% по объёму с размером частиц до 0,2 мм.

Входной и напорный патрубки насоса, направленные в противоположные стороны от оси насоса, расположены в нижней части корпуса, что обеспечивает удобный доступ к ротору и внутренним деталям насоса без отсоединения патрубков от технологических трубопроводов. Входной и напорный патрубки присоединяются к технологическим трубопроводам сваркой.

Базовой деталью насоса является корпус с горизонтальной плоскостью разъёма и лапами, расположенными в нижней части.

2.5 Корпус насоса

Конструкция корпуса насоса зависит от трёх основных факторов:

давления, температуры и свойств перекачиваемой жидкости. Для нефтяных насосов наибольшее распространение получили корпуса с осевым разъёмом.

Большая часть современных магистральных насосов имеет корпус в виде спирали вокруг колеса, так называемый спиральный корпус.

Корпус спирального типа выполняется разъёмным по горизонтальной плоскости и состоит из двух половин: верхней (крышки корпуса) и нижней.

Такая конструкция позволяет легко и быстро разбирать насо, для чего достаточно снять верхнюю половину корпуса и поднять ротор, предварительно освободив его от подшипников, внутренние отверстия корпуса и отверстий под концевые уплотнения растачивают в собранном корпусе.

Наличие горизонтального разъёма позволяет производить разборку насоса без отсоединения трубопроводов.

в верхней части корпуса насоса имеется отверстие для выпуска воздуха при заполнении насоса перекачиваемой жидкостью, а в нижней - отверстие для слива при разборке насоса.

Корпуса современных насосов представляют собой стальные отливки сложной формы, в которых выполнены подводящие полости - подводы, отводы и переводные каналы. Корпус насоса выполнен из стали 25Л-|| или 20Л-||. В нижней части корпуса расположены входной и напорный патрубки и опорные лапы.

Отливка корпусных деталей должна обеспечивать высокую точность геометрических размеров и чистоту поверхностей проточной части. Вся внутренняя полость корпуса насоса при работе заполнена перекачиваемой жидкостью и находится под давлением, поэтому механическая прочность корпуса проверяется гидравлическими испытаниями.

Корпуса современных магистральных насосов типа НМ рассчитаны на предельное рабочее давление 7,5 МПа.

Крышка корпуса крепится к нижней части шпильками, обеспечивающими контактное уплотняющее усилие по плоскости разъёма, которая уплотняется прокладкой толщиной 0,5 - 1 мм.

Для транспортировки насоса в крышке имеются специальные проушины в ребрах жёсткости или бобышки для рым - болтов.

2.6 Ротор насоса

Ротор насоса - отдельная сборочная единица, определяющая динамическую устойчивость работы насоса, его надёжность, долговечность и экономичность Ротор насоса состоит из вала с насаженными на него рабочим колесом, защитными втулками, дистанционными кольцами и крепёжными деталями.

Вал предназначен для передачи момента вращения от электродвигателя к рабочему колесу, неподвижно закреплённому на валу при помощи шпонок и установочных гаек. Правильная установка ротора в корпус в осевом направлении достигается подгонкой толщины дистанционного кольца. Ротор насоса центруется перемещением корпусов подшипников с помощью регулировочных валков, после чего корпуса подшипников штифтуются.

Опорами ротора являются подшипники скольжения с принудительной смазкой. Количество масла, подводимого к подшипникам регулируется с помощью дроссельных шайб, установленным на подводе масла к подшипникам. В случае аварийного отключения электроэнергии масло подаётся к шейкам вала смазочными кольцами.

Для восприятия остаточных неуравновешенных сил служит радиально-упорный сдвоенный шарикоподшипник с принудительной смазкой. Концевые уплотнения ротора механические, рассчитаны на рабочее давление 4,9 МПа.

Конструкция торцевого уплотнения допускает разборку и сборку насоса без демонтажа крышки насоса и корпусов подшипников. Герметизация торцовых уплотнений обеспечивается плотным прилеганием неподвижного кольца к вращающемуся кольцу за счёт гидростатического давления жидкости.

Максимальный диаметр вала насоса выбирается в месте посадки рабочего колеса, а к концам диаметр вала ступенчато уменьшается. Посадочные размеры вала обрабатываются по второму классу точности.

Валы нефтяных насосов изготовляют из сталей 40Х(ГОСТ 4543-71) и 30Х1(ГОСТ5632-72).

Основной элемент ротора и насоса - рабочее колесо, в котором механическая энергия, получаемая от электродвигателя, преобразуется в гидравлическую энергию перекачиваемой жидкости.

На насосах НМ 10000-210 применяется рабочее колесо с двухсторонним входом которое выполняется цельнолитым и представляет собой как бы два колеса с односторонним входом, сложенные основными дисками. Это колесо имеет один основной и два передних диска.Основное достоинство таких рабочих колёс - их хорошая осевая уравновешенность.

Вращение от ротора электродвигателя к насосу передаётся с помощью зубчатой муфты с проставкой между внешними обоймами. При снятии проставки демонтаж зубчатой муфты и торцовых уплотнений обеспечивается без снятия крышки корпуса и электродвигателя.

Если в качестве привода используется двигатель в обычном исполнении, насос и двигатель устанавливаются в изолированных друг от друга помещениях. Помещения изолируются с помощью воздушной завесы, образующейся в щелевом зазоре между зубчатой втулкой электродвигателя и воздушной камерой при подаче в камеру сжатого воздуха. Минимальный перепад давления между воздушной камерой и помещением насосной 0,03 м.

Чтобы повысить экономичность работы насосов, в период поэтапного освоения нефтепроводов предусматривается применение сменных роторов с рабочими колёсами на подачу 0,5 и 0,7 от номинальной. Для расширения области применения насоса НМ 10000-210 до подачи 12000 м3/ч в нём предусмотрено применение сменного ротора на подачу 1,25 от номинальной.



Таблица 1.4-Обозначение типоразмеров роторов

Подачи, % от номинальной.
50	70	125
Частичные подачи, м3/ч.
5000	7000	12500

Насос и электродвигатель могут быть установлены на отдельных фундаментных рамах или на общей плите. Конструкцией насосов предусмотрены места для установки приборов дистанционного контроля температуры подшипников, утечек жидкости через концевые уплотнения ротора, температуры перекачиваемой жидкости, давления на входе и выходе насоса.

2.7 Монтаж, подготовка к пуску и опробование насосного агрегата

НМ 10000 - 210

Надёжная работа насосных агрегатов во время эксплуатации во многом зависит от того, как проведены их первоначальный монтаж, наладка и предпусковые испытания.

Перед началом монтажных работ необходимо ознакомиться со схемами, чертежами и инструкциями по монтажу устанавливаемого оборудования, подготовить необходимый комплект слесарно-монтажного и контрольно-измерительного инструмента.

Место установки насоса должно иметь свободный доступ для его осмотра и ухода за ним во время эксплуатации, а также для сборки и разборки. Фундамент насоса должен быть прочным и устойчивым, чтобы насосный агрегат не вибрировал. Затем производится ревизия насоса. С поверхностей и деталей насоса удаляется консервация и заменяется на тонкий слой жидкого масла. Снимают крышку насоса, вскрывают подшипники и тщательно очищают и промывают в керосине торцовые уплотнения, уплотнения рабочих колёс и вкладышей подшипников.

Проверяют зазоры по вкладышам подшипников, осевое и радиальное расположение ротора насоса. После проведения подготовительных работ производят подгонку шпонок к пазам вала электродвигателя и втулке зубчатой муфты. Предварительно нагретая в кипящей масляной ванне втулка зубчатой муфты напрессовывается на вал электродвигателя, затем надевают втулку зубчатой муфты на вал насоса и закрепляют гайкой.

Насос и электродвигатель устанавливают на фундаменте по высоте и по осям в плане таким образом, чтобы обеспечивалось расстояние между фундаментом и нижними плоскостями фундаментных рам не менее 65 мм для последующей возможной подливки бетонов.

Расстояние между торцами валов измеряется при среднем положении ротора электродвигателя. Насос выверяется по уровню с точностью 0,1мм на 1000мм по оси агрегата и 0,2мм на 1000мм по оси патрубков насоса. Базой для уровня служат шейки вала насоса по оси агрегата и плоскость разъёма корпуса насоса в местах присоединения подшипников по оси патрубков.

Предварительную центровку электродвигателя с насосом с точностью до 0,03мм осуществляют с помощью специального приспособления и набора металлических прокладок.

Фундаментные шпильки предварительно отцентрованного агрегата затягивают с моментом сил 9Дж. Фундаментные рамы заливают бетоном и после его затвердевания шпильки окончательно затягивают с моментом сил 12Дж.Если насос отклонился от горизонтали, под его лапы подкладывают металлические подкладки и окончательно центруют агрегат.

К входному и напорному патрубкам установленного на фундаменте насосного агрегата приваривают технологический трубопровод.

Во избежании возникновения воздушных мешков во входном трубопроводе насос рекомендуется устанавливать с максимально коротким входным трубопроводом, который должен иметь небольшой уклон от насоса.

После сварки проверяют качество сварных швов и испытывают насос совместно с трубопроводом в течении 1часа при снятых торцевых уплотнениях давлением 9МПа, а в сборе с ротором и торцевыми уплотнениями типа ТМ- давлением до 8МПа.

После присоединения к насосу вспомогательных трубопроводов разгрузки, слива утечек, подвода и отвода масла проверяют центровку агрегата

Если электродвигатель невзрывобезопасного исполнения, на его зубчатую втулку устанавливают воздушную камеру, а кольцо приваривают к фрамуге.

При установке воздушной камеры необходимо тщательно выдержать зазор между воздушной камерой и зубчатой втулкой электродвигателя и убедиться достаточен ли зазор между воздушной камерой и торцовой крышкой зубчатой муфты при смещённом в сторону возбудителя роторе электродвигателя.

После установки насосного агрегата и обвязки его с технологическими и вспомогательными трубопроводами насосной станции производят его наладку и пусковые испытания. Пуск насосного агрегата возможен лишь при наличии качественной смазки трущихся пар.

Маслосистему продувают сжатым воздухом, промывают 15%-ным раствором ортофосфорной кислоты до исчезновения ржавчины в трубопроводах, а затем - 2%-ным раствором кальционированной соды. На подводе масла к подшипникам устанавливают фильтрующие сетки с ячейкой не более 0,16мм и масло прокачивают по системе не менее 6 ч, при этом периодически очищают фильтрую сетки.

После прокачки загрязнённое масло сливают из системы, маслобак, фильтры, подшипники и другие элементы очищают и в систему заливают чистое масло.

Отрегулировав дроссельными шайбами количество масла поступающего к подшипникам, производят пробный пуск электродвигателя на холостом ходу. Убедившись в правильном направлении вращения ротора, отсутствии стуков вибрации, подготавливают пуск насоса, для чего рукой проворачивают ротор насоса, подключают его к электродвигателю, заполняют насос нефтью и проверяют работу агрегатных задвижек и подачу воздуха в воздушную камеру.

Перед пуском насосного агрегата открывают входную задвижку, приоткрывают на 10% задвижку на напорном трубопроводе и производят пуск агрегата. Пуск агрегата возможен и на закрытую напорную задвижку, но при этом агрегат должен работать не более 2 мин.

Обкатка насосного агрегата производится при номинальном режиме не менее двух часов. Во время обкатки необходимо следить за температурой подшипников и вибрацией агрегата, за работой маслосистемы, герметичностью узлов и коммуникаций согласно инструкции завода-изготовителя.

После отключения электродвигателя измеряют время выбега агрегата, которое должно быть не менее 1 мин. Качественное проведение монтажных и наладочных работ на оборудовании в значительной степени способствует его дальнейшей надёжной работе.

2.8 Общая характеристика системы маслоснабжения магистральных насосных агрегатов

Надежность работы основных насосных агрегатов, обеспечение пожарной безопасности во многом зависят от работы оборудования вспомогательных устройств, в частности, системы смазки.

Опыт эксплуатации показывает, что определяющими продолжительность бесперебойной работы магистрального насосного агрегата (МНА), являются узлы концевых уплотнений и подшипников. Поэтому обеспечению их смазкой и уходу уделяют особое внимание.

Опорами ротора электродвигателя СТД-8000 и СТД-6300 и роторов насосов НМ-10000-210 служат подшипники скольжения с циркуляционной принудительной смазкой под давлением. Для смазки опор в подшипниках скольжения применяется масло турбинное 22П (турбинное Л с присадкой ВТИ-1 по ГОСТ 32-74), в качестве заменителей допускается применение масла турбинного 30 (турбинное - УТ). Маслоустановка комплектуется одна на четыре маслонасосных агрегата и предназначена для обеспечения смазкой подшипников насоса и электродвигателя. Система маслоснабжения магистральных насосных агрегатов обеспечивает выполнение следующих функций:

-функция смазки - смазка трущихся поверхностей подшипников насосов и электродвигателей;

-функция охлаждения - отвод тепла от подшипников насосов и электродвигателей;

-функция промывки - вымывает от трущихся поверхностей инородные частицы и включения.

Система смазки насосных агрегатов с магистральными насосами НМ-10000-210 предусматривает наличие двух рабочих насосов НШ с индивидуальным электроприводом и двух маслобаков. В состав системы смазки также входят два параллельно включенных два маслофильтра, емкость статического давления масла, маслопровода с запорной арматурой, воздушные маслоохладители АВО для охлаждения масла в летнее время, а также емкость хранения чистого масла, емкость хранения отработанного масла и маслонасос НШ для освобождения и заполнения маслосистемы маслом).

В качестве рабочих насосов в системе смазки применяют насосы Р3 - горизонтальные, самовсасывающие / /. У насоса Р3-30н две сцепленные между собой шестерни с шевронным зубом посажены на валы на шпонках, а опорами роторов являются шарикоподшипники. Шестерни помещены в плотно охватывающий их корпус, имеющий входной и напорный патрубок с фланцами. Смазка подшипников и трущихся деталей насоса осуществляется перекачиваемым маслом. Насосы Р3-30н снабжены предохранительно перепускным клапаном. У насосов Р3-4,5а две шестерни со спиральным зубом выполнены как одно целое с валиками. Опорами роторов насоса служат подшипники скольжения. Шестеренчатые насосы поставляются комплектно с электродвигателями на чугунной плите или сварной раме. В качестве электропривода используются короткозамкнутые асинхронные электродвигатели во взрывобезопасном исполнении.

Масляный бак - это емкость стальной сварной конструкции / /. На баке смонтированы: маслоуказатель, воздушник с сеткой, фланцы для присоединения трубопроводов, щуп для определения уровня масла. Емкость любого масляного бака должна быть достаточной для слива всего масла из маслосистемы.

Маслофильтры состоят из двух одинаковых фильтрующих патронов, которые включены в маслосистему параллельно. Степень засоренности фильтров можно контролировать манометрами, установленными до и после фильтров.

Бак статического давления масла стальной объемом 200 л установлен на высоте 6 м. С помощью этого бака обеспечивается надежная подача масла к узлам трения работающих насосных агрегатов в случае кратковременного исчезновения напряжения.

В качестве маслоохладителей используются аппараты воздушного охлаждения масла АВО. Воздух в маслоохладители подается четырьмя осевыми вентиляторами. Обдувая трубный пучок, воздух охлаждает двигающееся по трубкам масло. Температура охлаждения масла контролируется и регулируется терморегулятором. Два маслоохладителя включаются в работу параллельно. Причем, на каждом маслоохладителе установлено по два вентилятора. По одному вентилятору на маслоохладителях включается автоматически при повышении температуры масла сигналом с терморегулятора. В случае дальнейшего повышения температуры вторая пара вентиляторов включается вручную.

Трассировка маслопроводов выполнена таким образом, чтобы их длина была минимальна, чтобы было минимальное число поворотов, и отсутствовали участки, способствующие образованию воздушных пробок.

2.9 Электроснабжение

НПС «Терновка» относится ко II категории по электроснабжению. Электроснабжение НПС «Терновка» осуществляется от подстанции 110/10 кВ, которая непосредственно примыкает к территории промплощадки. Подстанция 110/10 кВ «Терновка» получает электроэнергию по двум цепям линии электропередач ЛЭП-110 кВ длиной 27,1 км от подстанции «Подлесное» АО «Саратоввэнерго». На подстанции «Терновка» напряжение понижается до 10 кВ двумя силовыми трансформаторами мощностью по 25 МВА и подается на четыре секции шин в ЗРУ-10 кВ.

Основными потребителями электроэнергии на НПС являются электродвигатели магистральных насосных агрегатов СТД-8000 и СТД-6300, силовое электрооборудование вспомогательных систем, электродвигатели технологических задвижек и электрическое освещение. Электродвигатели магистральных насосных агрегатов СТД-8000 и СТД-6300 запитаны каждый непосредственно от своей секции шин 10 кВ. включаются в работу двигатели СТД маслянными выключателями ВМПЭ-10. Из опыта эксплуатации установлено, что при проектировании электроснабжения НПС были допущены ошибки, так как мощности силового трансформатора 25 МВА не хватает для пуска в работу основного агрегата. Во время пуска происходит глубокая посадка напряжения и электродвигатель СТД отключается защитой от максимального напряжения. Поэтому перед пуском в работу основного агрегата приходится секционировать секции шин 10 кВ с помощью секционных масляных выключателей СМВ-10, включая силовые трансформаторы 25 МВА на параллельную работу. После запуска СМВ-10 отключают и магистральный насосный агрегат продолжает работать от одного трансформатора 25 МВА. В этой ситуации невозможно осуществление режима автоматического самозапуска при отключении электродвигателя СТД.

Оставшееся электрооборудование запитывается от двух комплектных трансформаторных подстанций КТП 2х630 и КТП 2х400. В КТП 2х630 смонтировано два понижающих силовых трансформатора 10/0,4 кВ мощностью по 400 кВА. Все шесть силовых трансформатора постоянно включены в работу. С целью экономии электроэнергии во время длительных остановок, когда перекачка на НПС не осуществляется, вся нагрузка переводится на один трансформатор соответственно, второй - отключается.

В случае исчезновения напряжения питание электрооборудования осуществляется от резервной дизельной электростанции ДЭС-630 мощностью 630 кВт, напряжением 380 В. Мощности электростанции достаточно для работы системы автоматического пожаротушения, освещения и закрытия технологических задвижек.

2.10 Теплоснабжение

Источником теплоснабжения на НПС «Терновка» является котельная на два котла НР-18 с общей теплопроизводительностью 1,76 МВт. В качестве топлива используется перекачиваемая нефть. Нефть в топливные емкости поступает после реконструкции непосредственно из технологического трубопровода. Первоначально топливные емкости котельной заполнялись с помощью наружного насоса 12НА-9х4 из емкости сбора утечек. Но опыт эксплуатации показал, что при этом вместе с нефтью в топливные емкости попадает некоторое количество воды, из-за которой часто происходил срыв пламени горелочного устройства и нарушался режим работы котлов. После реконструкции системы заправки топливных емкостей этот выброс был решен.

Из топливных емкостей нефть самотеком по трубопроводам через фильтр отстойник поступает к горелочным устройствам АР-90.

Теплоносителем является вода 70-95 0С. циркуляция воды в системе обеспечивается двумя циркуляционными насосами К90/55. Давление в системе поддерживается двумя подпиточными насосами К20/30. При этом один насос находится в работе, другой - в резерве. Подпитка осуществляется из подпиточного бака объемом 5 м3. В качестве насосной воды используется вода из хозяйственно-питьевого водопровода. Для приведения воды в соответствие с нормами используется водоподготовительная установка ВПУ-1К, где происходит обезжелезывание и умягчение подпиточной воды Nа - катионированием. В ВПУ-1К один фильтр с сульфоуглем служит для обезуглераживания, а второй с катионитом КУ-2 для умягчения воды. После ВПУ-1К подготовленная вода поступает в подпиточный бак.

Котельная на НПС автоматизирована. Автоматически прекращается подача топлива к горелочным устройствам в следующих случаях:

· срыв пламени;

· максимальная температура воды за котлом - 95 0С;

· минимальное давление воды - 0,12 МПа;

· пожар в котельной, в этом случае дополнительно закрывается пожарная электроприводная задвижка на топливопроводе..

Кроме того, автоматически включается резервный насос, если при работе основного насоса давление в линии нагнетания упало менее 0,2 Мпа для циркуляционного и 0,15 Мпа для подпиточного насосов. При повышении давления за котлом более 0,4 Мпа, срабатываеть предохранительный клапан и излишки воды сбрасываются в подпиточный бак. Вся информация о работе котельной выводится на стойку управления в операторную. За режимом работы в котельной следит оператор НПС. В настоящее время решается вопрос о полной замене оборудования котельной, так как оно физически и морально устарело и не отвечает современным требованиям.

Потребителями тепла на НПС являются производственное и административно-бытовое помещения, емкости пожарного запаса воды. В качестве нагревательных приборов для хозяйственных и административно-бытовых помещений используются регистры из гладких труб. Для отопления общего укрытия насосных агрегатов используются приточная и подпорная вентиляция.

Для подачи тепла потребителям используются распределительные тепловые сети. Тепловые сети двухтрубные циркуляционные, проложены подземно на низких опорах, при переходах через автодороги - на высоких опорах, а также подземно в непроходных каналах. Трубопроводы выполнены из стальных труб диаметром 25-100 мм. Для компенсации тепловых удлинений трубопроводов применены П-образные компенсаторы. Тепловая изоляция выполнена съемной из сборных элементов.

2.11 Водоснабжение и канализация

Водоснабжение НПС «Терновка» осуществляется от трех операционных скважин (одна из них резервная) глубиной 80 м, расположенных в 20-50 м от площадки НПС. Вода от артезианской скважины погружным насосом ЭЦВ6-6,3-85 по трубопроводу из стальных труб диаметром 100 мм подается в блок-бокс хозяйственного водоснабжения, в котором происходит распределение воды - либо в водонапорную башню, либо в емкости противопожарного запаса воды. Для учета расхода воды в блок-боксе установлен счетчик. Для очистки и обеззараживания воды там же смонтирована станция тонкой очистки СТОВ-10 и бактерицидная установка УБК-1М. После очистки и обеззараживания качество воды соответствует требованиям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Технические требования и контроль за качеством».

Вода в водонапорную башню подается автоматически. При падении давления в подпорном трубопроводе на выходе из башни менее 0,1 МПа автоматически включается насос в артезианской скважине. При увеличении давления до 0,13 МПа насос отключается. Высота водонапорной башни 14 м, объем 5 м3. При необходимости пополнения емкостей противопожарного запаса воды, в блок-боксе хозяйственного водоснабжения производится переключение задвижек на трубопроводах и погружной насос артезианской скважины включается в ручном режиме. После наполнения емкостей до переливных трубок насос отключают и собирают исходную схему.

Из водонапорной башни вода поступает в водопроводную сеть промплощадки НПС. Водонапорные сети промплощадки выполнены из стальных труб диаметром 50 мм и проложена на глубине 2,2-3,5 м. Перед каждым объектом водопотребления находится водяной колодец, в котором расположена задвижка и сливной кран, что дает возможность производить ремонтные работы не выводя в ремонт всю систему.

В случае выхода из строя погружного насоса ЭЦВ6-6,3-8,5 или самой артезианской скважины, НПС имеет источник резервного водоснабжения.

Под канализацией понимают комплекс сетей и сооружений, предназначенных для приема и отвода загрязненных сточных вод, а также для очистки или обезвреживания перед утилизацией или сбросом в водоемы или на рельеф. Так как НПС «Терновка» является промежуточной станцией и на ней отсутствует резервуарный парк, то на НПС присутствуют два вида канализации:

-промышленная;

-бытовая.

Промышленной канализацией оборудован насосный зал общего укрытия магистральных насосных агрегатов. Она предназначена для отвода нефти во время аварии при заполнении насосного зала или загрязненных стоков от мытья полов через гидравлический затвор в емкость сбора утечек. Гидравлический затвор расположен снаружи насосного зала и предназначен для предотвращения попадания паров нефти по канализационному трубопроводу в помещение насосного зала. Нефть и загрязненные воды из емкости сбора утечек погружными насосами 12НА-9х4 откачиваются в емкость сброса ударной волны, а оттуда насосами ЦНС-60-330 закачиваются в технологический трубопровод.

Бытовой канализацией оборудован гостинно-административный комплекс. Источниками сброса сточных вод являются два санузла и столовая. Бытовые стоки через гидравлические затворы по канализационной сети, выполненной из труб керамических канализационных диаметром 150 мм, поступают в установку биологической очистки сточных вод «Водолей-3» производительностью 3 м3/ч. после этого очищенные сточные воды сбрасываются на рельеф. Установка «Водолей-3» была смонтирована и пущена в работу в октябре 2000 года. За прошедшее время она зарекомендовала себя очень хорошо. Степень очистки соответствует требованиям «Правил охраны поверхностных вод от загрязнений водоемов». Установка «Водолей-3» состоит из трех отделов.

1. Первичный отстойник. Здесь происходит первичное отстаивание и выпадение в осадок взвешенных частиц.

2. Отдел анаэробного сбраживания. Здесь происходит биологическая очистка сточных вод.

3. Дополнительный отстойник. Здесь происходит окончательное отстаивание и очистка сточных вод.

2.12 Пожаротушение

НПС «Терновка» оборудована автоматической системой пожаротушения (АСПТ). Система пожаротушения НПС состоит из пожарной насосной, в которой находятся два насоса 4К-6а, пеносмеситель ПС-3, бак с пенообразователем ПО-1 объемом 2 м3, трубопроводная обвязка, с запорной арматурой, двух емкостей хранения противопожарного запаса воды, сети пожарных трубопроводов, пожарных колодцев, в которых находятся пожарные гидранты, электроприводные пожарные задвижки, дренажные вентили для слива воды из трубопроводов, пеногенераторов из ГВП-600. АСПТ оборудованы насосный зал, маслоприямок в электрозале, блок-бокс регуляторов давления, блок-бокс гашения ударной волны. В насосном зале установлено три пеногенератора, в остальных объектах - по одному.

АСПТ работает следующим образом: при поступлении сигнала от пожарных извещателей, установленных соответственно в насосном зале, электрозале, блок-боксе регулятора давления или блок-боксе гашения ударной волны происходит автоматическое отключение основного оборудования, остановка вспомогательных систем, отключение технологических трубопроводов от магистрального трубопровода, включается пожарная сирена. Одновременно включается пожарный насос, находящийся в основном режиме, закрывается электроприводной вентиль в атмосферу, что обеспечивает подачу пенообразователя, открываются электроприводные задвижки на напорном трубопроводе и перед объектом, в котором сработал пожарный извещатель. На каждый объект, оборудованный АСПТ идет индивидуальный пожарный трубопровод. В случае, если автоматика не сработала, систему пожаротушения можно запустить из операторной или по месту от каждого оборудования. все электроприводные задвижки и вентиль в атмосферу имеют механический ручной привод имеют механический ручной привод. Пожарные насосы оборудованы системой автоматического включения резерва (АВР).

Кроме того, пожарными извещателями оборудованы блок-бокс резервной дизельной электростанции ДЭС-630 и котельная. Ююю этих объектов расположены пожарные колодцы с пожарными гидрантами. В случае возникновения пожара на этих объектах, систему пожаротушения запускают в ручном режиме.

Система пожаротушения устроена таким образом, что по любой из ветвей сети трубопроводов можно подать как раствор пенообразователя, так и воду, т.е. тушение пожара может осуществляться как пеной, так и водой.

Сети пожарного трубопровода выполнены из стальных труб диаметром 100 мм. Глубина заложения их составляет 2,2-2,6 м, что предотвращает их замерзание в зимнее время.



3. Техническое обслуживание, диагностика и ремонт насоса НМ 10000 - 210

Своевременное и качественное техническое обслуживание и ремонт оборудования производится для поддержания и восстановления его исправности и работоспособности.

Объемы и сроки проведения ремонтов определяются положениями о техническом обслуживании и ремонте, инструкциями заводов-изготовителей.

Техническое обслуживание и ремонт оборудования НПС осуществляется в соответствии с действующими положениями о планово-предупредительном ремонте (ППР).

Перед сдачей в ремонт оборудование с соответствующими технологическими коммуникациями должно быть очищено от пыли, масла, грязи. Подходы к оборудованию, а также рабочее место для ремонта или демонтажа должны быть освобождены от посторонних предметов и подготовлены для укладки деталей и узлов оборудования.

При передаче демонтированного оборудования в ремонт на ЦБПО оно должно быть очищено от грязи нефти и парафина, при необходимости выполнена его пропарка. К оборудованию прилагается дефектный акт, подписанный главным инженером НПС, согласованный с руководителем соответствующей службы РНУ, паспорт и руководство по эксплуатации.

При выводе оборудования в ремонт паспорт (формуляр на соответствующее оборудование), акт сдачи оборудования в ремонт с результатами диагностического контроля в случае перехода к системе ТОР по фактическому техническому состоянию передается исполнителю ремонта - представителю ЦБПО (РМЗ) или участка ремонта и наладки БПО РНУ.

При выводе в ремонт оборудования ответственным за подготовку из числа ИТР выполняется комплекс мероприятий на основании наряда-допуска по отключению оборудования от технологии, сбросу давления и освобождению от нефти, снятия напряжения с электроприводов задвижек и электродвигателя. После выполнения подготовительных мероприятий оборудование передается исполнителю ремонта.

Вышедшее из ремонта оборудование НПС (без демонтажа) считается принятым в эксплуатацию после проверки его технического состояния, проведения испытаний в рабочем режиме: - после текущего ремонта - в течение 8 часов;

· после среднего и капитального ремонта - 72 часа.

Результаты ремонта отражаются в формуляре ( протоколе наладки оборудования), который заполняет ответственный из числа ИТР службы, проводящей ремонт. Протокол хранится совместно с паспортом на оборудование у начальника службы НПС.

При передаче отремонтированного силами ЦБПО оборудования на

НПС, прилагается паспорт с заполненными результатами ремонта, входного и выходного контроля, гарантийным сроком эксплуатации. Паспорт заполняется работником службы ОТК ЦБПО, хранится у начальника службы НПС, эксплуатирующей оборудование. Оборудование считается принятым после наработки 72 часов.

Ответственность за подготовку оборудования к передаче в ремонт возлагается на инженеров служб НПС.

Главный инженер НПС и ИТР, ответственный за эксплуатацию оборудования осуществляет контроль качества ремонта с применением методов и средств диагностики, а также контроль своевременного и правильного заполнения соответствующих журналов и формуляров сведениями о выполненных ремонтных операциях.

Приемка оборудования из ремонта осуществляется заместителем начальника НПС (главным инженером НПС) у ответственного исполнителя ремонта. Оперативный персонал вводит оборудование в работу, по окончании

ремонтных работ и закрытия наряда-допуска ответственным за производство ремонтных работ.

Сдача в ремонт и приемка из ремонта оформляется актом и протоколом. В паспорт оборудования, подвергшегося одновременно с ремонтом модернизации, вносятся соответствующие изменения с указанием даты. В этом случае на оборудовании ниже заводского табличного маркера дополнительно устанавливается табличка с указанием новых параметров названия организации, выполнявшей модернизацию, дата. На ЦБПО (РМЗ) на отремонтированное оборудование составляется паспорт. Прием продукции от ЦБПО (РМЗ) осуществляется при наличии паспорта ремонтируемого оборудования.

3.1 Планирование работ по ТО и ремонту оборудования

нефтеперекачивающий насос оборудование монтаж

Планирование ТО и ремонта основного и вспомогательного оборудования НПС производится по графикам ППР (плановая система ТОР) и фактическому техническому состоянию оборудования по результатам диагностических контролей (система ТОР по фактическому техническому состоянию).

При планировании по системе ТОР должно учитываться следующее: проведение профилактических и восстановительных работ осуществляется через заранее определенные по фактическим показателям надежности, результатам диагностических контролей, оценки работоспособного состояния оборудования интервалы времени (наработки). При этом ТО, Т, С, К выполняются в плановом порядке на основании составленных заранее графиков.

При отклонениях параметров работы оборудования, регистрируемых установленными контрольно-измерительными приборами или полученных в результате проведения оперативного контроля, оборудование выводится в неплановый ремонт по фактическому состоянию.

Система технического обслуживания и ремонта по фактическому техническому состоянию включает в себя проведение технического обслуживания, диагностических контролей технического состояния, выполнение работ при регламентных остановках и восстановление работоспособного состояния в случае отклонения значений диагностируемых параметров от установленных в нормативно-технической документации.

При планировании работ по техническому обслуживанию конкретное содержание и объемы работ при каждом виде ТО оборудования НПС определяется соответствующими техническими инструкциями и РД по видам оборудования.

При планировании объемов ремонтных работ, проводимых при Т, С, К ремонтах для каждого вида оборудования изложены соответствующих разделах РД.

По степени неисправности оборудования ремонты по техническому состоянию могут выполняться по типовому объему работ текущего, среднего или капитального ремонтов.

3.2 Организация работ по ТО и ремонту оборудования

Вывод в ремонт вспомогательного оборудования осуществляется по разрешению руководства РНУ (начальник, главный инженер, заместитель начальника по производству, заместитель начальника ТТО), аттестованных в ОАО, с уведомлением письменно или устно соответствующие службы ОАО и на основании письменного запроса руководства НПС (начальник, зам. начальника).

При получении разрешения оформляется наряд-допуск, согласованный со всеми службами НПС и инженером охраны труда, утверждается руководством НПС. После выполнения подготовительных работ, указанных в наряде-допуске оператор допускает ремонтную бригаду к выполнению восстановительных работ.

По окончании восстановительных работ, ответственный за производство работ из числа ИТР закрывает наряд-допуск. Оператор НПС с дежурным персоналом готовит оборудование к пуску. После опробования под руководством ответственного за производство ремонтных работ при положительном результате, т.е. соответствии оборудования техническим характеристикам, оборудование остается в работе или выводится в резерв. Ответственный за эксплуатацию оборудования заносит результаты ремонта в паспорт оборудования.

...