Устройство магистральных и подпорных насосов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение……………………………………..……………..…..……….….…...…3

1 Классификация ……………………………………………………….…..….…4

2 Магистральная насосная……………………………………………….…...… .6

   2.1Устройсво…………………………………………………………...……….8

   2.2 Конструкция …..…………………………………………………….……...8

   2.3Насосы нефтяные магистральные….……………………...………………10

   2.4 Автоматическая защита ………………………………….………….……11

3 Подпорная насосная…………………………………………………………...16

   3.1 Насосы нефтяные подпорные ……………………………….……..….….17

   3.2 Назначение…………………………………………………………….…...18

   3.3 Конструкция………………………………………………………….….…19

Заключение……………………………..………………….…………..….….…..23

Список использованных источников………………………………………..….25

 

 

 

 

 

 

Введение

В современных условиях нефть  и нефтепродукты являются массовыми  грузами, в связи, с чем вся  система транспорта призвана обеспечивать бесперебойную доставку их на нефтеперерабатывающие, нефтехимические заводы и с заводов  или с месторождений до потребителей в минимальные сроки, наиболее дешевым  способом, без порчи их в пути и с наименьшими потерями. Поэтому  роль трубопроводного транспорта в  системе нефтяной и газовой промышленности чрезвычайно велика. Для нефти  трубопроводный транспорт является основным видом транспорта в нашей  стране. Современные магистральные  трубопроводы представляют собой самостоятельные  транспортные предприятия, оборудованные  комплексом головных, промежуточных  перекачивающих насосных станций большой  мощности с необходимыми производственными  и вспомогательными сооружениями. Рассматривая систему трубопроводного транспорта нефти, следует отметить, что ей присущи основные особенности, характерные для больших систем энергетики. На современном этапе при проектировании систем трубопроводного транспорта нефти необходимо обеспечивать техническую осуществимость в сочетании с передовыми технологиями, экологическую безопасность и экономическую эффективность, а также высокую надежность при эксплуатации, что требует, в свою очередь, высококвалифицированных специалистов в области проектирования, сооружения и эксплуатации магистральных нефтепроводов и хранилищ. Протяженность трубопроводных магистралей России постоянно увеличивается, осуществляется модернизация и техническое перевооружение ранее построенных трубопроводов, внедряются современные средства связи и управления, совершенствуются технологии транспорта высоковязких и застывающих нефтей, сооружения и ремонта объектов магистральных трубопроводов.

 

1 Классификация

По выполняемым основным функциям насосы для магистрального трубопроводного транспорта нефти  делятся на:

- магистральные;

- подпорные.

Магистральные насосы делятся  на:

- полнопоточные;

- полнонапорные секционные  одно- или двухкорпусные.

Подпорные насосы по расположению оси вращения ротора делятся на:

- вертикальные;

- горизонтальные.

Структура условного обозначения  насоса должна отражать его принадлежность по выполняемым функциям, а для  подпорных насосов - конструктивный признак. Магистральные насосы обозначают аббревиатурами НМПП и НМПН1, НМПН2 (1 и 2 - указание на одно- или двухкорпусную конструкцию соответственно), подпорные насосы - НПГ и НПВ. Структура условного обозначения насоса должна соответствовать следующему виду:

 

 

 

 

 

 

   Структура условного обозначения насоса

Рисунок 1

 Примеры:                                                                                                           Магистральный полнопоточный насос с подачей 7000 м3/ч, напором 210 м, условными проходами (номинальными размерами) всасывающего и напорного патрубков соответственно DN 600 и DN 600, в сейсмостойком исполнении С, климатическом исполнении УХЛ и с категорией размещения 4 по ГОСТ 15150:                     

Насос НМПП 7000-210-600/600-С-УХЛ4

Подпорный вертикальный насос  с подачей 1250 м3/ч, напором 60 м, после  первой модернизации, с условными  проходами (номинальными размерами) всасывающего и напорного патрубков соответственно DN 800 и DN 500, в сейсмостойком исполнении С, климатическом исполнении УХЛ  и с категорией размещения 1 по ГОСТ 15150:

Насос НПВ 1250-60-800/500-С-УХЛ1-1

 

 

Магистральные и подпорные  насосные агрегаты

   Техническое диагностирование  магистральных и подпорных насосных  агрегатов осуществляется в соответствии  с РД-19.100.00-КТН-062-10 «Правила технического  диагностирования и освидетельствования  механо-технологического оборудования. Методики технического диагностирования  механо-технологического оборудования».

   Основными методами  контроля технического состояния  насосов являются параметрический,  вибродиагностический, визуальный  и измерительный контроль, метод  магнитной памяти металла или  акустико-эмиссионный метод контроля, ультразвуковая толщинометрия, измерения  твердости, геодезические измерения.

   Виды технического  диагностирования:

1.Техническое диагностирование при эксплуатации (без остановки перекачки нефти).

2. Техническое диагностирование при ремонтах (с разборкой оборудования).

2 Магистральная насосная

Насос центробежный, горизонтальный, одноступенчатый, двухопорный с  рабочим колесом двустороннего  входа, с горизонтальным разъемом корпуса. Рабочее колесо расположено между  подшипниковыми узлами. Входной и  напорный патрубки расположены ниже плоскости разъема. Корпус насоса имеет горизонтальный разъем вдоль оси. Он состоит из литых стальных корпуса и крышки. Патрубки корпуса выполнены под приварку к трубопроводам и направлены горизонтально, перпендикулярно оси насоса.

Конструкция корпуса обеспечивает возможность разборки насоса и демонтажа  ротора без отсоединения от технологических  трубопроводов.Корпус насоса рассчитан  на предельное давление 11,2 МПа (114,2 кгс/см2).Насос может быть укомплектован переходниками штампосварными для приварки к магистральным трубопроводам. Приварка к насосу переходников штампосварных может выполняться как на предприятии-изготовителе насоса, так и непосредственно на объекте эксплуатации. Ротор насоса представляет собой сборочную единицу, которая включает в себя вал с установленным на него рабочим колесом.Параметры насосов зависят от исполнения ротора. Насос магистральный -предназначен для транспортировки по магистральным трубопроводам нефти и нефтепродуктов. H. м. обеспечивает сравнительно высокие напоры при большой подаче, долговечность и надёжность непрерывной работы, экономичность и др. B CCCP c 1967 выпускаются агрегаты серии HM - центробежные горизонтальные насосы для перекачки нефти и нефтепродуктов c температурой до 80°C, кинематической вязкостью не более 3 см2/c и содержанием механических примесей до 0,05%; c подачей до 1250 м3/ч - секционные многоступенчатые, c подачей 1250 м3/ч и более - спиральные одноступенчатые; подача насосов достигает 12 500 м3/ч. B качестве привода используют электродвигатели (синхронные и асинхронные), газовые турбины co свободнопоршневыми генераторами газа, стационарные газовые турбины, двигатели внутр. сгорания (дизели). Для нормальной работы насосов необходим подпор, обеспечивающий допустимый кавитационный запас. Для перекачки вязких продуктов применяются также поршневые насосы.

 Замену проточной части необходимо провести в следующей последовательности:                                                                                                          -снять защитный кожух муфты и разъединить муфту;                                                                                       -разобрать и снять корпус подшипника со стороны напорной камеры насоса;         -снять крышку подшипника со стороны муфты;                                                   -снять двойные торцовые уплотнения с обоих концов вала;                                         -снять крышку насоса со стороны напорной камеры насоса;                                     -отсоединить крепеж, соединяющий внутри корпуса направляющий аппарат и корпус насоса;                                                                                                                -вынуть проточную часть в составе вала, рабочего колеса, защитных рубашек обтекателей и направляющего аппарата в сторону снятой крышки корпуса с напорной стороны.

2.1 Устройство

В состав привода магистральных  насосов обычно входят:

• электродвигатели (синхронные или асинхронные);
• газовые турбины co свободнопоршневыми генераторами газа;
• стационарные газовые турбины;
• двигатели внутреннего сгорания (в основном дизельные).

Концевые уплотнения ротора — механические торцовые одинарные  с дополнительным щелевым уплотнением  в соответствии с API682.Для восприятия радиальных и осевых нагрузок применены  опорные подшипники качения с  высокой несущей способностью.Передача крутящего момента от двигателя  к насосу осуществляется при помощи упругой пластинчатой муфты.

2.2Конструкция

Конструкция двухкорпусного магистрального насоса, содержащая: наружный корпус с входящим и выходящим патрубками, установленный на раме; внутренний корпус, состоящий из статорной части (направляющий аппарат и секции) и роторной (вал с установленными рабочими колесами и разгрузочным барабаном).  Установленный в наружный корпус внутренний корпус разделяет внутреннюю камеру наружного корпуса на две части: камеру подвода жидкости и камеру нагнетания жидкости.  Вал ротора опирается на вынесенные за пределы корпуса насоса подшипниковые узлы.  Уплотнение вала осуществляется механическими уплотнительными узлами (торцовые уплотнения).  В этом насосе разгрузочное устройство ротора от осевых сил представляет собой разгрузочный барабан ротора, вращающийся в статорной втулке. Компенсация осевой силы производится дросселированием перекачиваемой жидкости в щели между барабаном ротора и статорной втулкой, что на переходных режимах работы насоса является неэф-фективным и приводит к нестабильности его работы.  Недостатком известного насоса является то, что разгрузочное устройство рассчитано на компенсацию осевых сил в определенной точке рабочей характеристики Q-H насоса. Во всех остальных режимах работы такого насоса осевое усилие должно восприниматься специальным подшипниковым узлом, который является технологически сложным.  Кроме того, подшипниковые узлы такого насоса для смазки и охлаждения требуют большого количества масла, что влечет за собой необходимость создания громоздкой маслосистемы (баки, насосы, фильтры, охладители, вентиляторы и т.п.). Указанные недостатки приводят к снижению ресурса работы агрегата. Магистральные нефтяные насосы предназначены для эксплуатации на нефтеперекачивающих станциях с предельным давлением не более 7,5 МПа. Насосы предназначены для эксплуатации в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатом - климатическое исполнение УХЛ; категория размещения 4 по ГОСТ 15150-69 закрытые отапливаемые помещения с температурой воздуха от плюс 1 до плюс 40°С. Насосы предназначены для эксплуатации во взрывоопасных зонах класса 2 по ГОСТ Р 51330.9-99 и класса В-1а по ПУЭ, в которых возможно образование взрывоопасных смесей категории IIА по ГОСТ Р 51330.11-99; группа взрывоопасной смеси Т3 по ГОСТ Р 51330.5-99 и ПУЭ.

 

 

 

2.3Насосы нефтяные магистральные

  Магистральный нефтяной насос

 

Рисунок 2

Нефтяные магистральные  насосы типа НМ - предназначены для  перекачивания нефти и нефтепродуктов с температурой от -5 до 80 градусов С  с содержанием механических примесей не более 0,05% по объему, размером частиц до 0,2 мм. Конструкция насоса - горизонтальная с двусторонним подводом жидкости к  рабочему колесу и двухзавитковым спиральным отводом жидкости от рабочего колеса. Корпус насоса рассчитан на предельное рабочее давление 75 кГс/кв.см. Материал деталей проточной части - сталь. Магистральный полнонапорный насос: Насос, конструкция которого не допускает последовательной работы с другими магистральными насосами, предназначенный для перекачивания нефти по магистральному нефтепроводу.Магистральный полнопоточный насос: Насос, допускающий последовательное соединение с однотипными НМПП, количество которых ограничено предельным давлением насоса, предназначенный для перекачивания нефти по магистральному нефтепроводу.

Предлагаемый насос работает следующим образом:

Перекачиваемая жидкость по патрубку подвода наружного корпуса поступает в камеру подвода и к лопастям колеса рабочего, проходит через колесо рабочее и под действием разности давлений на выходе из колеса и на входе в него, создаваемой при вращении рабочего колеса, поступает в полости аппарата направляющего и далее к колесу следующей ступени. Пройдя через все колеса жидкость поступает в полость нагнетания наружного корпуса В и, проходя через патрубок нагнетания корпуса, уходит в трубопровод.  Часть жидкости из камеры нагнетания поступает в узел разгрузки, обеспечивая зазор между диском разгрузки и подушкой гидропяты. При этом величина зазора зависит от давления в камере нагнетания и давления в камере разгрузки. Таким образом, происходит компенсация радиальной силы, возникающей при вращении ротора при различных режимах работы насоса. Некоторая часть перекачиваемой жидкости из камер подвода и нагнетания подается для смазки и охлаждения радиальных подшипников.

2.4 Автоматическая защита

Каждая МН должна иметь  автоматические защиты, действующие  на отключение всех насосных агрегатов  при появлении следующих событий  и ситуаций:                                                                                                                            - снижение давления на входе НПС ниже минимального значения;                   - повышение давления в коллекторе МН перед узлом регулирования (или перед узлом подогрева нефти, узлом учета нефти и т.п.) выше максимального значения;                                                                                                                    - повышение давления на выходе НПС после узла регулирования (или другого технологического объекта трубопровода до линейной части) выше максимального значения;