ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 484
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Назначение и описание перекачивающих станцийСовременные магистральные нефтепроводы большого диаметра представляют собой транспортные инженерные сооружения большой мощности и пропускной способности. Так, пропускная способность магистрального нефтепровода диаметром 1220 мм - 0.3 млн. тонн в сутки нефти на расстояние до 3500-4500 км. Для того чтобы обеспечить перемещение таких объемов на большие расстояния по внутритрубным пространствам, в начале трубопровода большого диаметра создают давление. Энергия, обеспечивающая перемещение нефти или нефтепродуктов по магистральным трубопроводам, сообщается насосными станциями. Однако энергия, переданная потоку нефти в начале магистрального трубопровода, быстро снижается по мере перемещения, что приводит к снижению скорости перемещения потока. Если движущийся поток нефти или нефтепродукта не будет получать дополнительную энергию, то давление во внутритрубном пространстве может уменьшиться до нуля, а движение потока газа, нефти или нефтепродукта может прекратиться. В связи с этим для компенсации потерь энергии по всей длине магистральных трубопроводов устанавливают промежуточные насосные станции.На современных магистральных нефтепроводах сооружают различные по назначению и конструктивным решениям насосные (нефтеперекачивающие) станции.По назначению и расположению на магистральном трубопроводе насосные станции подразделяют на головные и промежуточные.Головные насосные станции располагают в начале (голове) магистральных трубопроводов.На головные насосные станции (ГНС) поступают товарная нефть, добытая на нефтяных промыслах и подготовленная к дальнейшему трубопроводному транспорту на установках промысловой подготовки нефти, продукты переработки нефти (нефтепродукты - бензин, дизельное топливо и др.). Нефть и нефтепродукт, поступающие на ГНС, в начале закачивают в резервуары, входящие в состав резервуарного парка станции, а затем с помощью подпорных насосов подают на прием основных насосных агрегатов, которые направляют нефть и нефтепродукт в магистральный трубопровод под давлением до 6.4 МПа.Промежуточные насосные станции предназначены для поддержания необходимого режима транспорта нефти или нефтепродукта по всей длине магистрального трубопровода. Размещают промежуточные насосные станции по трассе магистрального трубопровода в среднем через каждые 100-150 км. Подключение промежуточных станций к магистральному трубопроводу предусматривает возможность их отключения и пропуск нефти или нефтепродукта по трубопроводу, минуя промежуточные станции. Необходимое число насосных станций определяют специальным расчетом.По конструкции и объемно-планировочным решениям насосные станции подразделяются на:— насосные станции в традиционном исполнении;— блочно-комплектные насосные станции с размещением основных перекачивающих агрегатов в общих или индивидуальных зданиях;— полностью блочно-комплектные насосные станции с размещением всех перекачивающих агрегатов и оборудования в блок-боксах или в блок-контейнерах, включая блочно-модульные станции.Главное отличие БКНС состоит в том, что на территории станции нет ни одного капитального здания; все оборудование, технические установки и аппаратура, входящие в состав функциональных блоков, скомпонованы в виде транспортабельных монтажных блоков.1.2 Технологическая схема НПСНефтеперекачивающая станция (НПС) представляет собой комплекс сооружений и устройств для приема, накопления и перекачки нефти по магистральному нефтепроводу и подразделяются по назначению на нефтеперекачивающие станции c емкостью и НПС без емкости.Промежуточные насосные станции предназначены для повышения давления при транспортировке нефти по трубопроводу. В нашем случае мы рассмотрим технологическую схему НПС, которая позволяет осуществлять перекачку нефти по 3 режимам:1. Транзитный режим. Применяется в случаях, когда на НПС производятся ремонтные работы или нет необходимости повышать давление из-за небольшого расхода в трубе.2. Жесткий режим перекачки: когда перекачка осуществляется, из насоса в насос не используя емкость.3. Мягкий режим: когда перекачиваемый продукт поступает в резервуар, а затем непосредственно в блок основных насосов.В состав НПС входят:- резервуарный парк;- подпорная насосная;- насосная станция с магистральными насосными агрегатами и системой смазки, охлаждения и откачки утечек;-фильтры-грязеуловители;-фильтры-решетки;- узел регулирования давления;- узлы с предохранительными устройствами;- узел учета (в случае необходимости ведения оперативного контроля прохождения нефти через промежуточные станции);- технологические трубопроводы;- системы водоснабжения, теплоснабжения, вентиляции, канализации, пожаротушения, электроснабжения, автоматики, телемеханики, АСУ, связи, производственно – бытовые здания и сооружения.Транзитный режимВ данном режиме перекачки используется напор предыдущей станции. Нефть продолжает движение по магистральному трубопроводу не заходя на станцию.
Жесткий режим перекачкиПри данном режиме перекачки, нефть из магистрального трубопровода по подводящему трубопроводу поступает на НПС, через приемные задвижки и направляется на фильтры-грязеуловители. Перепады давления в фильтрах-грязеуловителях необходимо регистрировать раз в 12 часов, а после проведения работ на линейной части не реже одного раза в час. При превышении максимального перепада давления на фильтре-грязеуловителе более или равном 0,05МПа он должен быть отключен и очищен. На площадке грязеуловителей производится очистка от грязи и механических примесей, далее нефть поступает на блок основных насосов.Основные насосы позволяют осуществить перекачку тремя режимами:-параллельный;-последовательный;-последовательно-параллельный.Параллельный режим применяется для увеличения производительности нефтепровода.Последовательный режим применяется когда необходимо повысить давление в трубопроводе и преодолеть большие потери напора.Последовательно-параллельный режим используется для одновременного увеличения напора и производительности нефтепровода.Из блока основных насосов нефть поступает на блок регуляторов давления и далее в магистральный трубопровод. При повышении давления в трубопроводе НПС происходит ее автоматическое открытие и избыток нефтепродукта через блок предохранительных клапанов и сбрасывается по трубопроводу (гусак) в резервуар.Для подачи нефти от резервуаров к основным насосам предусмотрена подпорная станция. Блок подпорных насосов обеспечивает устойчивость работы блока основных насосов, а также используются для зачистки резервуара от отложений и грязи. В качестве подпорных насосов используются насосы марки НМП 3600-90, в качестве основных НМ 1000-210. Из резервуаров нефть откачивается подпорным насосным агрегатом, через узлы учета количества и качества нефти и ТПУ и предохранительные клапаны подается на прием магистральной насосной. Предохранительные клапаны настроены на давление и предназначены для защиты от повышения давления технологических трубопроводов и арматуры между подпорной и магистральной насосной. С помощью узлов учета количества и качества нефти и ТПУ ведется коммерческий или оперативный учет нефти. Коммерческий узел учета количества нефти рассчитан на суммарную производительность.
На участке трубопровода от магистральной насосной до магистрального нефтепровода установлен узел регулирования давления для поддержания заданных величин давления.Для защиты технологических трубопроводов и арматуры резервуарного парка от превышения давления на НПС установлены предохранительные клапаны. Сброс нефти от предохранительных клапанов предусмотрен в технологические резервуары. После сброса нефти от предохранительных клапанов cбросные линии должны быть освобождены от нефти.Мягкий режим перекачкиВ данном режиме движения нефти производится по следующей схеме: нефть из магистрального трубопровода через поступает на блок очистки, далее в резервуар. Из резервуара нефть поступает на блок основных насосов, далее на блок регуляторов давления, где происходит учет нефти и далее в магистральный трубопровод.Выбор режима перекачки зависит от объема перекачки. При небольшой производительности рекомендуется жесткий режим, при большом объеме, мягкий режим перекачки.Основным недостатком указанного способа являются потери нефтепродукта в резервуарах за счет испарения.1.3 Магистральные насосы и их характеристикиНасосы типа НМ - центробежные горизонтальные с двусторонним подводом жидкости к рабочему колесу и двухзавитковым спиральным отводом жидкости от рабочего колеса. Эти насосы разработаны специально для нефтяной промышленности и предназначены для перекачки нефти и нефтепродуктов с температурой 268-353 °К, кинематической вязкостью до 3 Ст, содержанием механических примесей до 0,06 % по объему с размером частиц до 0,2 мм. Они рассчитаны на подачу 1250-12500 м3/ч напором 210-260 м.Основной элемент насоса (рис.1) - рабочее колесо 5, насаженное на шпонке на вал 2, вращается в корпусе насоса 3, в котором осуществляется подвод 7 и отвод 6 жидкости от рабочего колеса. Для разделения области всасывания от области нагнетания применяются щелевые уплотнения 4, Выход вала насоса изолируется с помощью торцовых уплотнений 9. В качестве основных подшипников применяют подшипники скольжения 10, Возможные небольшие осевые нагрузки воспринимаются радиально-упорным подшипником 1. Разгрузка торцовых уплотнений осуществляется с помощью труб 8, соединенных с их камерами. Последние отделены от подвода 7 разделительными втулками 13. С помощью труб 12 осуществляется сбор утечек. Насос соединяется с двигателем с помощью зубчатой муфты 11. Приемный и напорный патрубки расположены в нижней части корпуса и направлены горизонтально в противоположные стороны. Система смазки насоса принудительная, осуществляется центральной маслоустановкой. Она предназначена для подачи масла в подшипники насосов, электродвигателей и в зубчатую муфту.
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. Горизонтальный разъем корпуса насоса между нижней и верхней его частями уплотнен прокладкой. Корпус насоса выполнен из стали 25Л-И или 20Л-Н и рассчитан на предельное рабочее давление до 7,4 МПа. Двусторонний подвод жидкости к рабочему колесу с уплотняющими кольцами и двухзавитковый спиральный отвод жидкости от рабочего колеса обеспечивают уравновешивание гидравлических осевых и радиальных сил, возникающих в насосе и действующих на его ротор. Ротор насоса состоит из вала с насаженными на него рабочим колесом, защитными втулками и крепежными деталями. Правильная установка ротора в корпусе в осевом направлении достигается подгонкой толщины дистанционного кольца. Ротор насоса центруется перемещением корпусов подшипников с помощью регулировочных валков, после чего корпуса подшипников штифтуются. Направление вращения ротора насоса правое, если смотреть со стороны муфты. Опорами ротора являются подшипники скольжения с принудительной смазкой. Количество масла, подводимого к подшипникам, регулируется с помощью дроссельных шайб, установленных на подводе масла к подшипникам.В случае аварийного отключения электроэнергии масло подается к шейкам вала смазочными кольцами. Концевые уплотнения ротора механические, рассчитаны на рабочее давление 4,9 МПа. Конструкция торцового 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 счет гидростатического давления жидкости.Рисунок 1- Насос магистральный1- радиально-упорный подшипник; 2-вал; 3-корпус; 4- щелевые уплотнения; 5- рабочее колесо; 6-отвод; 7-подвод; 8-разгрузочные трубы; 9- торцовых уплотнений;10- подшипники скольжения; 11-зубчатая муфта; 12-трубы сбора утечекВращение от ротора электродвигателя к насосу передается с помощью зубчатой муфты с проставкой между внешними обоймами. Если в качестве привода используют 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.