Регулирование насосов типа МН

Вода в водонапорную башню подается автоматически. При падении давления в напорном 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. Водонапорная сеть промплощадки выполнена 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 останется без водоснабжения, так как отсутствует резерв. Возможность подвоза воды в этом случае только автоцистернами из села  Максимовка. Поэтому в планах работ на 2011 год заложено бурение резервной артезианской скважины и капитальный ремонт существующей артезианской скважины с полной заменой водоподъемного оборудования, так как оно физически и морально устарело.

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 «Елизаветинка» является промежуточной станцией и на ней отсутствует резервный 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 затоплении 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 административно  бытовой комплекс «Восход», временное  вахтовое жильё. Источниками сброса сточных вод являются санузлы 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-5» производительностью 5 м³/ч. После этого очищенные сточные воды сбрасываются на рельеф. Установка «Водолей-5» была смонтирована и пущена в работу в октябре 2004 года. За прошедшее время она зарекомендовала себя очень хорошо. Степень очистки соответствует требованиям /11/.Установка «Водолей-5» 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.

 

2.6 Пожаротушение

 

НПС «Елизаветинка» 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 регуляторов 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 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. Возле 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.

Из опыта эксплуатации было установлено, электроприводные задвижки, установленные в пожарных колодцах часто выходят из строя. Это обусловлено тем, что на территории НПС высокий уровень грунтовых вод и электроприводы часто заливало водой. Поэтому, в настоящее время, электроприводы вынесены из колодцев на поверхность. После этого отказов в работе этих задвижек не было.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3  Регулирование насосов типа  МН

 

Режимы работы нефтепровода определяются подачей и напором насосов  НПС в рассматриваемый момент времени, которые характеризуются  условиями материального и энергетического баланса перекачивающих станций и трубопровода. Любое изменение баланса приводит к изменению режима работы и обуславливает необходимость регулирования.

К основным факторам, влияющим на режимы работы системы «НПС-трубопровод», можно отнести следующие:

- переменная загрузка нефтепровода, вызванная различной закономерностью  работы поставщиков нефти, нефтепровода  и потребителей (НПЗ);

- изменение реологических параметров  нефти вследствие сезонного изменения температуры, а также влияния содержания воды, парафина, растворенного газа и т.д.;

- технологические факторы –  изменение параметров насосов,  их включение и отключение, наличие  запасов нефти или свободных  емкостей и т.д.;

- аварийные или ремонтные ситуации, вызванные повреждениями на линейной части, отказами оборудования НПС, срабатываниями предельной защиты.

Некоторые из этих факторов действуют  систематически, некоторые – периодически. Все это создает условия, при которых режимы работы системы «НПС-трубопровод» непрерывно изменяются во времени.

Чтобы изменить режим работы, нужно  изменить какие-либо параметры насоса (насосной станции) или параметры трубопровода.

Методы, связанные с изменением параметров насосов или насосных станций:

1. изменение количества работающих насосов или схемы их соединения;

2. регулирование с помощью применения сменных  роторов или обточенных рабочих колес;
3. регулирование изменением частоты вращения вала насоса.

Методы, связанные с изменением параметров трубопровода:

1. дросселирование потока в трубопроводе;
2. перепуск части жидкости во всасывающую линию
3. ( байпасирование).

Изменение количества работающих насосов  и схем их соединения – весьма распространенный метод регулирования, применяемый в нефтепроводном транспорте. Может быть применено последовательное соединение насосов, параллельное и смешанное. При последовательном соединении через каждый насос проходит весь поток (полнопоточная схема), а напоры насосов складываются, создавая напор станции. При параллельном соединении насосов напор станции равен напору одного насоса, а сумма подач насосов расходу в трубопроводе.

Если ставится задача в результате соединения насосов увеличить расход в трубопроводе, то результат зависит  не только от схемы соединения насосов, но и от вида характеристики трубопроводов. Последовательное соединение дает большее увеличение расхода, если они работают на трубу меньшего диаметра или большей длины. Указанные выводы должны также согласовываться с условиями прочности трубопровода.

Как видно из графических построений последовательное соединение насосов целесообразно при работе на трубопровод с крутой характеристикой. При этом насосы работают с большей, чем при параллельном соединении, подачей (Qв > Qс), а также с более высоким суммарным напором и коэффициентом полезного действия. Параллельное соединение насосов более предпочтительно при работе на трубопровод с пологой характеристикой (QF>QE, HF>HE,nF>nE).

 

 

1 – гидравлическая  характеристика насоса; 2 - напорная  характеристика ПС при последовательном  соединении насосов; 3 - напорная  характеристика ПС при параллельном соединении насосов; 4, 5 – гидравлическая характеристика трубопровода; 6 - η-Q характеристика насоса при последовательном соединении; 7 - η-Q характеристика насоса при параллельном соединении.

Рисунок 3.1 - Совмещенная характеристика трубопровода и ПС при регулировании изменением числа и схемы включения насосов.

Регулирование с помощью сменных  роторов. Применение сменных роторов является экономичным на начальной стадии эксплуатации нефтепровода, когда не все перекачивающие станции построены, и трубопровод не выведен на проектную мощность ( поэтапный ввод нефтепровода в эксплуатацию). При большой длине перегонов характеристика трубопровода крутая, насос при номинальном колесе работает в зоне малых подач, что приводит к снижению к.п.д. Согласно ГОСТ 12124-867 установка обуженного колеса дает снижение к.п.д. на 3…6%. Эффект от установки сменных роторов можно получить и при длительном уменьшении объема перекачки, когда промыслы истощены, непрерывная перекачка возможна при малы подачах. В этом случаве уменьшают количество последовательно соединенных насосов и устанавливают сменные колеса.

Если снять покрывные диски  основного колеса и сузить лопатки  так, чтобы новое положение покрывных дисков было подобно начальному, получим новое колесо, подача которого уменьшится. Можно считать, что при такой операции углы установки лопаток не меняются и при сохранившихся значениях частоты вращения и диаметра выходные скорости останутся неизменными. Практически конструкторы создают новое колесо, параметры которого несколько меняются. ГОСТ 12124-87 предусматривает установку колес двухстороннего входа на 0,5, 0,7 Qоп.

Обточка рабочих колес по наружному  диаметру широко применяется в трубопроводном транспорте нефти. Колеса ставят вместо вала на оправку, устанавливают на токарном станке и обтачивают по наружному диаметру. Степень обточки оценивается величиной                                                      

                                       

                                                  

где – исходный диаметр колеса;         

       – наружный диаметр обточенного колеса.

Обточка более чем на не допускается, то есть больше или равно . Это объясняется тем, что при большей степени обточки нарушается нормальная гидродинамика потока в колесе и начинается резкое падение к.п.д. при указанной норме обточки  к.п.д. падает не более чем на . Величина допускаемой обточки зависит от больше или равно для насосов с ( до ) и больше или равно для насосов с ( до ), при допускается обрезка колес до . В последнюю группу входят по нормальному ряду насосы НМ 5000-210 и более, которые уже приближаются к диагональному типу. У них резко снижается к.п.д. с обточкой. В связи с этим колеса насосов НМ 10000-210 обтачивать не рекомендуется.