Namen in sestava naftnih črpališč. Razvrstitev črpališča in značilnosti glavne opreme Pomožna - gospodarska ali pomožna oprema črpališča

Glavne naloge pri oblikovanju nove opreme so ustvariti stroje z optimalnimi masno-dimenzionalnimi lastnostmi in minimalno delovno intenzivnostjo ob doseganju najvišje stopnje učinkovitosti, minimalne ravni hrupa in vibracij, visoke zanesljivosti in vzdržljivosti ter dolgo življenjsko dobo v skladu z okoljskimi zahtevami. zahteve.

Strokovnjaki oddelka za raziskave in razvoj skupine HMS so posodobili črpalke tipa NPS, ki se tradicionalno uporabljajo v naftni in plinski industriji, ob upoštevanju sodobnih dosežkov, zgornjih nalog, pa tudi zahtev API 610, API 682, DIN, ANSI, ISO standardi. Rezultat je bila izdelava nove linije črpalne opreme - 2NPS 65/35-500, 2NPS 120/65-750 in 2NPS 200-750.

Črpalke tipa NPS so zasnovane za črpanje nafte, naftnih derivatov in drugih tekočin, podobnih tistim, ki so navedene v fizikalnih in kemijskih lastnostih, z gostoto največ 1050 kg/m 3, s temperaturo od minus 80 ° C do plus 200 ° C. , viskoznost ne več kot 8,5x10 -4 m 2 / s, z vsebnostjo trdnih suspendiranih delcev v količini ne več kot 0,2% in velikostjo ne več kot 0,2 mm.

Črpalke so zasnovane za delovanje v eksplozivnih industrijah, kjer je možna tvorba eksplozivnih mešanic plinov, hlapov ali prahu z zrakom, ki spadajo v kategorije IIA, IIB, IIC in skupine nevarnosti eksplozije T1, T2, T3, T4 po GOST 12.1. 011. Ta vrstačrpalke lahko delujejo tudi na območjih, kjer potresna aktivnost ne presega 9 točk po Richterjevi lestvici.

Črpalke so na voljo v klimatska različica U, UHL, T kategorije namestitve 2, 3 in 4 po GOST 15150.

Glavni porabniki črpalk in enot so podjetja petrokemične industrije in naftovodni transport. Po zasnovi so črpalke tipa NPS horizontalne centrifugalne, večstopenjske sekcijski tip z vzdolžnim ravnim konektorjem (vzdolž osi) ohišja, z nasprotnimi skupinami rotorjev. Dovodna in izpustna cev črpalke sta vodoravno na isti ravni. Priključek odcepnih cevi na cevovode je prirobničen (sl. 1 in 2).

riž. 1. Presek črpalke 2NPS65/35-500

riž. 2. Splošni obrazecčrpalka 2NPS65/35-500

Rotor črpalke se vrti v dveh ležajnih nosilcih na kotalnih ležajih. Mazanje ležajev – tekoče, ohišje motorja. Turbinsko olje Tp-22S ali Tp-30. Smer vrtenja rotorja črpalke je levo (v nasprotni smeri urnega kazalca, gledano s pogonskega konca gredi).

Kjer gred izstopa iz ohišja črpalke, so nameščena tesnila - enojna ali dvojna končna tesnila z ali brez dovoda zaporne tekočine.

Črpalko poganjajo protieksplozijsko varni asinhroni ali sinhroni elektromotorji s hitrostjo vrtenja 3000 rpm (stopnja protieksplozijske zaščite ni nižja od 2ExdIIAT3).

Na zahtevo stranke je enota opremljena s sistemom za avtomatizacijo, ki zagotavlja spremljanje kazalnikov delovanja in načinov delovanja. avtomatsko krmiljenje pri speljevanju in ustavljanju.

Specifikacije posodobljene črpalke tipa 2NPS

Pri posodobitvi črpalk tipa NPS so bile v konstrukciji izvedene naslednje spremembe:

• uporabljena je bila naprednejša geometrija pretočnih delov (tekači, vodilne lopatice, vstopi, prenosne cevi), kar je omogočilo znatno povečanje učinkovitosti črpalk, zmanjšanje NPSHR, hrupa in vibracij;
• uporabljajo se zamenljivi tekači in vodilne lopatice, kar omogoča znatno razširitev delovnega območja črpalk glede pretokov in tlakov brez zamenjave ohišja, kar zagotavlja visoke vrednosti učinkovitosti;
• izvedba sesalne in tlačne cevi je izdelana po DIN/ANSI/ISO;
• uporabljeno nov dizajn diafragme za razbremenitev rotorja od aksialnih sil z normalnimi in povečanimi režami v tesnilih rež;
• materialna zasnova delov pretočnega dela je izdelana v treh različicah - ogljikovo jeklo (možnost C), kromovo jeklo (možnost X), krom-nikelj-titanovo jeklo (možnost H), kar omogoča uporabo črpalk za črpanje različnih medijev ;
• za podaljšanje življenjske dobe obrabnih delov črpalke se na vrtljivih in statorskih delih uporabljajo zamenljivi tesnilni obroči iz karbidnih materialov;
• uvedeno je individualno prileganje rotorjev z interferenčnim prileganjem na stopničasti gredi, kar bo zmanjšalo vibracijsko aktivnost rotorja in izboljšalo tehnologijo montaže in demontaže rotorja;
• vodoravni konektor ohišja je zatesnjen "kovina na kovino", kar zagotavlja visoko zanesljivost tesnjenja;
• Komora tesnila gredi je izdelana v skladu z API610, kar omogoča uporabo mehanskih tesnil v skladu z API682, različnih proizvajalcev;
• Spremenjena je zasnova toplotne bariere, ki omogoča učinkovitejše hlajenje gredi, tesnil in ležajev;
• uporablja se togo prileganje ležajnih nosilcev v ohišju črpalke, ki zagotavlja poravnavo rotorja s statorjem pri montaži in demontaži črpalke;
• v nosilcih ležajev so bile spremenjene sheme vgradnje ležajev, mazanja, hlajenja, uporabljena so bila nova tesnila, kar povečuje zanesljivost in življenjsko dobo ležajev;
• uporabljeni so bili novi oljniki s konstantnim nivojem;
• zobniška sklopka je bila zamenjana z elastično ploščato sklopko, kot bolj zanesljivo in vzdržljivo;
• uvedene so zahteve standarda API 610, med drugim so ohišja ležajev iz litega železa zamenjana z jeklenimi, konci gredi na pogonski strani so izvedeni s koničnim prilegom namesto cilindričnim, spoji okovja so zamenjani s prirobničnimi , predvidene so ploščadi za merjenje vibracij v treh smereh itd.;
• pritrditev črpalke na ploščo je bila spremenjena, kar zagotavlja prosto gibanje telesa črpalke pri spremembi temperature brez neusklajenosti z motorjem;
• uporabljen je bolj tog skupni okvir (plošča), ki preprečuje neusklajenost gredi motorja črpalke.

Zaradi izvajanja teh ukrepov se je učinkovitost črpalk povečala za 5-7%, kar lahko znatno zmanjša porabo energije. Delovanje samo ene posodobljene črpalke 2NPS 200-700 bo prihranilo približno 300.000 kWh električne energije na leto.

Znatni prihranki med delovanjem so bili doseženi tudi zaradi povečanih kazalnikov zanesljivosti: povprečni čas med okvarami se je povečal za 3-krat, povprečen vir pred večjimi popravili - 2,5-krat, povprečna polna življenjska doba - 2-krat.

Na osnovi je bila uspešno vzpostavljena proizvodnja posodobljenih črpalk tipa NPS
JSC Bobruisk Machine-Building Plant, del velikega holdinga za strojegradnjo in inženiring JSC Group HMS.

Golovin V.A.- glavni projektni inženir, dr., Bobruisk Machine-Building Plant OJSC (GMS Group)
Tverdokhleb I.B.- direktor za raziskave in razvoj, doktorat, LLC "UK "Group HMS"

Center za vodenje projektov " Vzhodna Sibirija - Tihi ocean"(OOO TsUP ESPO - hčerinska družba PJSC Transneft) je začela gradnjo treh črpalnih postaj za nafto (OPS) na ozemlju Habarovsk. V sklopu izvedbe se gradijo PS investicijski projekt"Podružnica naftovoda "TS ESPO - Rafinerija Komsomolsk".
Na gradbiščih se je zdaj začelo vertikalno načrtovanje. Ta stopnja dela bo najbolj delovno intenzivna na glavni postaji. Bodoče črpališče nafte št. 1 stoji na skalah, zato bo treba z vrtanjem in razstreljevanjem obdelati več kot 70 tisoč m3 zemlje. Skupna količina prepeljane zemlje na objektu PS-1 bo več kot 300 tisoč m3, na PS-2 več kot 600 tisoč m3, na PS-3 več kot 500 tisoč m3.
V zimskem času bo TsUP ESTO LLC zaključil vertikalno niveliranje na vseh gradbiščih. V tem času bodo zaključena vrtalna in razstrelitvena dela na ČS št. pilotni temelji in rešetke za štiri bodoče rezervoarje s prostornino 20.000 m3. Poleg tega bodo pred nastopom spomladanske odmrznitve betonarne, ki se nahajajo na lokacijah, opremljene z inertnimi materiali, dobavljene in nameščene pa bodo modularne zgradbe začasnih bivalnih kampov.
Po terminskem planu je predviden zaključek gradnje treh črpališč jeseni 2018.

ZA REFERENCO: Izvajanje projekta »Odcep naftovoda »TS ESPO - Komsomolsk Refinery« se je začelo po podpisu sporazuma o vzpostavitvi dolgoročne tarife med PJSC Transneft in PJSC NK Rosneft decembra 2014. Po projektni dokumentaciji bo dolžina linearnega dela odcepa do rafinerije nafte Komsomolsk 293 kilometrov, zunanjih napajalnih vodov pa 62 kilometrov. Predvidena je tudi izgradnja glavnega črpališča nafte z rezervoarjem 80 tisoč kubičnih metrov in dveh vmesnih črpališč nafte. Rok za dokončanje projekta je jesen 2018.

Črpališča za nafto delimo na čelne (GNPS) in vmesne (PNPS). Glavna črpalna postaja je namenjena sprejemanju nafte iz nahajališč, mešanju ali ločevanju po razredih, obračunavanju nafte in črpanju iz rezervoarjev v cevovod. Vmesne črpalne postaje služijo za dopolnitev energije, ki jo tok porabi za premagovanje sil trenja, da se zagotovi nadaljnje črpanje nafte.

Objekte, ki so del GNPS in PNPS, lahko pogojno razdelimo v dve skupini: prva - objekti glavnega (tehnološkega) namena in druga - objekti pomožnih in pomožnih gospodarskih namenov.

Predmeti prve skupine vključujejo: rezervoar Park; črpalka za dvig tlaka; enota za merjenje olja s filtri; glavna črpalna postaja; enota za regulacijo tlaka in enote z varnostnimi napravami; izstrelitvene in sprejemne komore čistilne naprave; tehnološki cevovodi z zapornimi ventili.

Predmeti druge skupine vključujejo: padajočo električno postajo z razdelilne naprave; kompleks struktur, ki zagotavljajo oskrbo postaje z vodo; kotlovnica z ogrevalnimi omrežji; inženiring in laboratorijska zgradba; gasilska postaja; komunikacijski center; mehanične delavnice; delavnice za popravilo in nastavitev kontrolnih in merilnih instrumentov; garaža; skladišča; upravno-gospodarski blok itd.

Na glavnih črpališčih nafte se izvajajo naslednje tehnološke operacije:

1) sprejem in obračun nafte; kratkotrajno skladiščenje nafte v rezervoarjih;

2) črpanje nafte znotraj postaje (iz rezervoarja v rezervoar);

3) črpanje nafte v glavni cevovod; zagon čistilnih in diagnostičnih naprav v cevovod.

Plinsko črpališče lahko črpa nafto iz drugih virov, na primer iz drugih naftovodov ali pripadajočih naftnih polj.

Glavna tehnološka shema glavne črpalne postaje je prikazana na sl. 1. Vključuje tlačno črpalno postajo 1, ploščad za filtre in števce 2, glavno črpalno postajo 3, ploščad za regulator tlaka 4, ploščad za izstrelitev prašičev 5 in rezervoarsko polje 6. Nafta iz polja se pošlje na ploščad 2 , kjer se najprej očisti od tujkov v blatnih filtrih, nato pa gre skozi turbinske merilnike pretoka, ki služijo za operativno kontrolo njegove količine. Nato se pošlje v rezervoarsko polje 6, kjer se usede iz vode in trdnih delcev ter izvede komercialni obračun. Za črpanje olja v glavni cevovod se uporabljata črpalka za dvig tlaka 1 in glavna črpalka 3. Na poti olje prehaja skozi ploščad filtrov in števcev 2 (za namen operativnega računovodstva), kot tudi ploščad regulatorjev tlaka 4 (za določitev zahtevanega pretoka v glavnem naftovodu). Platforma 5 služi za spuščanje čistilnih naprav – prašičev – v naftovod.

Na vmesnih črpališčih nafte se poveča tlak transportirane nafte, da se zagotovi njeno nadaljnje črpanje. Shematski diagram Vmesni NPS je prikazan na sl. 2. Vključuje glavno črpalno postajo 1, ploščad za regulatorje tlaka 2, ploščad za izstrelitev in sprejem prašičev 3 ter ploščad s filtri za umazanijo 4. Olje, ki prihaja iz glavni cevovod, gre najprej skozi filtre za umazanijo, nato pa v črpalkah pridobi energijo, potrebno za nadaljnje črpanje in se po uravnavanju tlaka na mestu 2 prečrpa v naslednji odsek glavnega naftovoda.

Ko črpališče za nafto deluje v načinu »črpalka na črpalko« (tj. način, v katerem je konec prejšnjega odseka naftovoda priključen neposredno na sesalni vod črpalk naslednjega črpališča), vmesni črpališča nimajo rezervoarjev; v ostalih primerih, ko se črpanje izvaja preko rezervoarjev ali s povezanimi rezervoarji, so takšni parki na voljo na PNPS. PNPS je opremljen tudi s sistemi za glajenje tlačnih valov in zaščito pred hidravličnimi udarci.

riž. 1. - Tehnološki sistem glavni NPC. 1 – črpalka za dvig tlaka; 2 – območje filtrov in merilnikov; 3 – glavno črpališče; 4 – ploščad regulatorja; 5 – območje izstrelitve strgala; 6 – cisterna

riž. 2. – Tehnološka shema vmesnega črpališča: 1 – glavno črpališče; 2 – prostor z regulacijskimi ventili; 3 – naprava za sprejem in zagon strgal; 4 – ploščad s filtri za umazanijo

Glavni naftovodi so praviloma razdeljeni na tako imenovane operativne odseke dolžine 400-600 km, ki jih sestavlja 3-5 odsekov, ločenih s črpališči, ki delujejo v načinu "črpalka na črpalko" in s tem hidravlično. povezani med seboj. Hkrati so proizvodne lokacije med seboj povezane preko rezervoarjev, tako da lahko vsaka proizvodna lokacija nekaj časa črpa neodvisno od sosednjih lokacij z uporabo zalog nafte iz svojih rezervoarjev.

Za zmanjšanje stroškov gradnje črpalnih postaj se uporablja metoda blok-kompletne ali blok-modularne izvedbe. Glavna prednost te metode je v tem, da na ozemlju postaje praktično ni opečnih, betonskih ali armiranobetonskih konstrukcij. Vsa oprema postaje, vključno z avtomatizacijo, je vključena v funkcionalne bloke, nameščena in preizkušena v tovarni, nato prepeljana v gradbišče. Hkrati so blokovno-modularni NPS lahko odprtega tipa, tj. črpalne enote skupaj z vsemi pomožnimi sistemi lahko postavite pod nadstrešek na prostem. Od izpostavljenosti vremenske razmerečrpalne enote so zaščitene s posameznimi kovinskimi ohišji z avtonomni sistemi prezračevanje in ogrevanje. Takšne postaje delujejo pri temperaturah okolja od -40 do +50 0 C. Pri večja prenova Predvidena je zamenjava celotnega sklopa blok škatle.

Služijo za dopolnitev energije, ki jo tok porabi za premagovanje tornih sil, da se zagotovi nadaljnje črpanje olja. Vmesna črpališča bodo postavljena vzdolž trase plinovoda po hidravličnem izračunu (vsakih 50...200 km).

Na vmesnih črpališčih nafte se poveča tlak transportirane nafte, da se zagotovi njeno nadaljnje črpanje. Kadar črpališče deluje "od črpalke do črpalke" (tj. način, v katerem je konec prejšnjega odseka naftovoda priključen neposredno na sesalni vod črpalk naslednjega črpališča), vmesne črpalne postaje nimajo rezervoarjev; v ostalih primerih, ko se črpanje izvaja preko rezervoarjev ali s povezanimi rezervoarji, so takšni parki na voljo na PNPS. PNPS je opremljen tudi s sistemi za glajenje tlačnih valov in zaščito pred hidravličnimi udarci.

Shematski tehnološki diagram vmesne črpalne postaje je prikazan na sl. 2.3

Slika 2.3 Tehnološki diagram črpalne postaje

Vključuje glavno črpalno postajo 1. Ploščad za regulatorje tlaka, ploščad za izstrelitev in sprejem prašičev 3, kot tudi ploščad z blatnimi filtri 4. Nafta, ki prihaja iz glavnega cevovoda, najprej prehaja skozi blatne filtre, nato pridobi v črpa energijo, potrebno za nadaljnje črpanje, in jo po regulaciji tlaka na lokaciji 2 črpa v naslednji odsek glavnega naftovoda.

Glavna in vmesna črpališča imajo poleg tehnoloških objektov še strojno delavnico, padajočo električno postajo, kotlovnico, objekte za oskrbo z vodo in kanalizacijo, komunalne in upravne prostore itd.

riž. 2.4 Tehnološka shema PNPS: 1. Glavna črpalna soba, 2. Prostor z regulacijskimi ventili, 3. Sprejemna in zagonska naprava strgala, 4. Ploščad s filtri za umazanijo.

Glavni naftovodi so praviloma razdeljeni na tako imenovane operativne odseke dolžine 400 - 600 km, ki jih sestavlja 3 - 5 odsekov, ločenih s črpališči, ki delujejo v načinu "črpalka na črpalko" in s tem hidravlično. povezani med seboj. Hkrati so proizvodne lokacije med seboj povezane preko rezervoarjev, tako da lahko vsaka proizvodna lokacija nekaj časa črpa neodvisno od sosednjih lokacij z uporabo zalog nafte iz svojih rezervoarjev. Za zmanjšanje stroškov gradnje črpalnih postaj se uporablja metoda blok-kompletne ali blok-modularne izvedbe. Glavna prednost te metode je v tem, da na ozemlju postaj praktično ni opečnih, betonskih ali armiranobetonskih konstrukcij. Vsa oprema postaje, vključno z avtomatizacijo, je vključena v funkcionalne enote, nameščena in testirana v tovarni, nato pa transportirana na gradbišče. Hkrati so blokovno-modularne črpalne postaje lahko odprtega tipa, to pomeni, da so črpalne enote skupaj z vsemi sistemi lahko nameščene pod nadstreškom na prostem. Črpalne enote so zaščitene pred vremenskimi vplivi z individualnimi kovinskimi ohišji z avtonomnimi sistemi prezračevanja in ogrevanja. Takšne postaje delujejo pri temperaturah okolja od -40 do +50 C. Večja popravila vključujejo zamenjavo celotnega sklopa blok škatle.