Эксплуатация насосных станций

СОДЕРЖАНИЕ

Задание на курсовой проект        

Введение

1 Разработка технологической  схемы НПС                                              

1.1.1 Гидравлический расчет трубопровода

1.1.2 Подбор насосного оборудования     

    1.1.3 Характеристика насоса, его устройство и особенности его работы 

    1.1.4 Пересчет характеристики с воды на перекачиваемый продукт 

    1.1.5 Совмещенная характеристика трубопровода и группы насосов  

    1.1.6 Регулирование подачи обточкой рабочего колеса    

1.2 Определение объема  резервуарного парка

1.3 Выбор основного технологического  оборудования    

2 Компоновка насосного цеха     

2.1 Подбор электродвигателя  и определение размеров насосного                              агрегата 

2.2 Подбор подъемно-транспортного  оборудования 

2.3 Размещение оборудования  в насосном цехе

3. Расчёт системы вентиляции

4. Эксплуатация резервуарного  парка    

5. Заключение          

6. Список использованных источников      

 

 

ВВЕДЕНИЕ

НПС – это сложный комплекс инженерных сооружений, предназначенных для обеспечения перекачки заданного количества нефти или нефтепродуктов. НПС магистральных трубопроводов подразделяют на головные и промежуточные.

Промежуточные НПС предназначены для повышения давления перекачиваемой жидкости в трубопроводе, и их размещают по трассе согласно гидравлическому расчету. Они имеют в своем составе в основном те же объекты, что головные перекачивающие станции, но вместимость их резервуаров значительно ниже, либо они отсутствуют (в зависимости от принятой схемы перекачки).

Разработка технологической схемы НПС, включает в себя: создание рациональной системы внутристанционных коммуникаций с установленными на них основным и вспомогательным оборудованием; подбор оптимальных диаметров и определение направлений потоков.

Компоновка насосного цеха определяет взаимное расположение основного и вспомогательного оборудования внутри цеха.

В данном курсовом проекте рассматривается промежуточная нефтеперекачивающая станция, задачей которой является перекачка нефти с проектным расходом 6500 м3/ч на расстояние 72 км.

Промежуточная НПС осуществляет операции по поддержанию напора, достаточного для дальнейшей транспортировки нефти и нефтепродуктов по магистральному нефтепроводу.

 

 

1 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ НПС

Главное требование при разработке технологических схем - их простота, возможность выполнения всех предусматриваемых проектом технологических операций при минимальном количестве монтируемой запорной и регулирующей арматуры и соединительных деталей, а также обеспечения минимальной протяженности технологических трубопроводов. Длина трубопроводов обусловливается допустимыми минимальными разрывами между соединяемыми объектами. Наиболее часто используют принципиальные (полные) схемы и схемы соединений (монтажные).

На принципиальных схемах изображают все гидравлические элементы или устройства, необходимые для осуществления технологических процессов и контроля за ними, а также все гидравлические связи между ними.

Нефть поступает на станцию через фильтры-грязеуловители, затем через систему ССВД  направляется в магистральную насосную, далее через узел регуляторов давления в камеру пуска средств очистки и диагностики (СОД) – в магистральный нефтепровод. Для очистки полости трубопровода от парафина, смол, мехпримесей, воды из камеры СОД периодически производится запуск очистных устройств (скребков). Из нее же в трубопровод вводятся средства диагностики состояния его стенки.

Для перекачки нефти по нефтепроводу станция оснащена, [7]: - магистральной насосной,  оборудованной  тремя  центробежными  насосами  НМ  7000-210  с  приводом  от  синхронных  электродвигателей   СТДП 5000-2 УХЛ4;

- узлом  приема-пуска средств  очистки и диагностики (УППСОД);

- системой сглаживания  волн давления (ССВД) которая предназначена  для защиты трубопровода от  гидравлического удара, который  может возникнуть из-за резкого  увеличения гидравлического сопротивления, НПС ;

- камерой  регулирующих  заслонок. В узле регулирования  давления установлены две регулирующие  заслонки, которые обеспечивают  необходимое выходное давление;

- фильтрами-грязеуловителями. Узел фильтров-грязеуловителей необходим  для очистки нефти от механических  примесей, грязи и т.д. В состав  узла фильтров-грязеуловителей входит  три фильтра-грязеуловителя Ду=820 мм, Ру=4 МПа;

- технологическими трубопроводами.

Рассмотрим технологическую схему НПС.

Нефть от предыдущей станции через узел приема-пуска средств очистки и диагностики (УППСОД) через блок фильтров-грязеуловителей где проходит очистку от механических примесей и систему сглаживания волн давления (ССВД) поступает в приемный коллектор магистральной нефтяной насосной станции. Для того чтобы рабочее давление не превышало допустимое давление, перед выходом нефти в магистральный нефтепровод установлен узел регуляторов давления. После узла регуляторов давления нефть направляется в УППСОД и далее в магистральный нефтепровод.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1.1 Гидравлический расчет трубопровода и подбор насосного оборудования

 

Рисунок 1 – Схема перекачки

 

1.1.1 Гидравлический расчет трубопровода

1) Составим уравнение Бернулли для сечений 1-1 и 2-2, 3-3 и 4-4:

• для сечений 1-1 и 2-2:

 

 

где  

 

 

 

 

 

 

 

• для сечений 3-3 и 4-4:

 

 

 

Выразим потребный напор насоса

 

 

1.1.2 Определение диаметров и скоростей

Принимаем скорость движения жидкости в нагнетательной линии

 

где

 

 

По ГОСТ принимаем:

 

 

 

где

 

 

Уточняем скорости во всасывающей и нагнетательной линиях

 

 

1.1.3 Определение потерь напора во всасывающей и нагнетательной линиях

 

где  

 

 

 

Трубы стальные сварные:

где

Определим первое граничное число Рейнольдса

 

 

Так как , по формуле Альтшуля найдем коэффициент гидравлического сопротивления

 

1.1.3.1 Определение потерь напора во всасывающей линии

 

где 

 

Найдём сумму местных сопротивлений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аналогично для других точек расхода найдем и данные сведём в таблицу 1.1.3.1.1.

Таблица 1.1.3.1.1 – Гидравлический расчет всасывающего трубопровода

Q, м3/ч	0	1625	3250	4875	6400	6500	8125	9750	11375
υв, м/с	0	0,48	0,95	1,43	1,87	1,90	2,38	2,85	3,33
Reв	0	13756	27513	41269	54179	55026	68782	82538	96295
Reпер1		55000
λв	0	0,029	0,025	0,023	0,021	0,021	0,020	0,020	0,019
hв, м	0	0,180	0,717	1,611	2,773	2,860	4,466	6,426	8,742

 

 

Определение потерь напора в нагнетательной линии

 

Аналогично для 20 точек расхода найдем и данные сведём в таблицу 1.1.3.2.1.

Таблица 1.1.3.2.1 – Гидравлический расчет нагнетательного трубопровода

Q, м3/ч	0	1625	3250	4875	6400	6500	8125	9750
υв, м/с	0	0,48	0,95	1,43	1,87	1,90	2,38	2,85
Reн	0	13756	27513	41269	54179	55026	68782	82538
Reпер1		55000
λн	0	0,029	0,025	0,023	0,021	0,021	0,020	0,020
hн, м	0	22,212	75,440	154,807	251,359	258,412	385,165	534,351

 

 

1.1.4 По формуле (1.4) потребный напор насоса:

 

Аналогично находим потребный напор еще для семи значений расхода (таблица 1.1.3.3.1).

Таблица 1.1.3.3.1 – Зависимость потребного расхода от напора

Q, м3/ч	0	1625	3250	4875	6500	8125	9750
Hпотр, м	78,05	78,05	131,8	212,08	316,93	445,29	596,44
Hмаг, м	262,50	257,55	242,69	217,93	183,27	138,71	84,24
Q, м3/ч	0	1413,04	2826,08	4239,13	5652,2	7065,21	8478,3
H	456,5217	447,91	422,07	379,01	318,74	241,2	146,5

 

 

Статический напор трубопровода определяется по формуле:

 м.                      

По найденному потребному напору и необходимой подаче подбираем центробежный нефтяной горизонтальный  насос марки НМ 7000-210. Для создания необходимого напора необходимо установить 2 насоса.

 

Проверка всасывающей способности

Для обеспечения необходимой подачи должно выполняться условие

 

 для НМ 7000-210

Кавитационный запас

 

 

Так как , то требуется подобрать подпорный насос

[2].

Так как , значит всасывание насосом и безкавитационная работа обеспечены.

Для обеспечения необходимой подачи устанавливаем параллельно два насоса типа .

В группе до четырех подпорных насосов необходимо устанавливать один резервный, [7].

Расчет совмещенной характеристики трубопровода и группы насосов

Совмещенная характеристика трубопровода  и группы насосов насосной станции (рисунок 1.5) представляет собой пересечение графика зависимости