Эксплуатация насосных станций

Насосный зал относится к взрывоопасным помещениям класса В-1А категории.

Насосные агрегаты обвязываются трубопроводами-отводами изогнутой формы, которые соединяют их приёмные и напорные патрубки с общим коллектором. В  технологической  обвязке  насосов  применяют  трубы        Dу=1220-12  мм. В общем здании насосного цеха уложены трубопроводные коммуникации вспомогательных систем, а также сооружены площадки для обслуживания оборудования с соответствующими ограждениями и лестницами. При прохождении трубопроводов через разделительную стенку смонтированы специальные герметизирующие фрамуги.

2.2 Подбор электродвигателя и определение размеров насосного агрегата, [2]

НМ 7000-210:

• подача 7000 м3/ч;
• напор 210 м;
• частота вращения 3000 об/мин;
• КПД (не менее) 89 %;
• масса 6125 кг.

Подбираем электродвигатель СТДП 5000-2 УХЛ4:

• мощность 5000 кВт;
• напряжение 6000/10000 В;
• масса 14750 кг.

Насос НМ 7000-210 представлен на рисунке 8.1.

 

Рисунок 2.1 – Габаритные размеры насосного агрегата

 

Размеры НМ 7000-210 (мм) [2]: L0=6720; L=2405; L1=625; L2=1250; L3=1250; l=4030; l1=470; l2=1505; l3=1505; B=2300; B1=1200; B2=920; B3=640; b=860; b1=1780; b2=860; H=1785; H1=1000; H2=500; H3=500; h=1445; h1=680; DB=610; DH=610.

 

2.3 Подбор подъёмно-транспортного оборудования, [6]

Насосный зал оборудован мостовыми кранами. Подбираем кран мостовой, среднего режима работы, с двумя крюками, грузоподъемностью 15/3 т, база крана 5000 мм, ширина моста 6300 мм, высота крана 2300 мм, давление колеса крана не более 15,5, крана с тележкой 22,5 т.

 

2.4 Размещение оборудования в насосном цехе, [7]

Оборудование в насосном цехе размещается в соответствии с РД 153-39.4-113-01 «Нормы технологического проектирования магистральных нефтепроводов».

В насосном зале проложены 4 трубопровода вспомогательных систем, 2 маслообменных, один для разгрузки торцовых уплотнений и один для сбора утечек.

 

2.5 Характеристика вспомогательных систем насосного цеха, [7]

Для  обеспечения  нормальных  условий  работы  магистральных  насосов  и  электродвигателей  по  действующим  стандартам  предусмотрены  следующие  вспомогательные  системы:

• система  сбора и откачки утечек  от  торцевых  уплотнений;             
• централизованная  система  смазки  и  охлаждения  подшипников магистральных насосных агрегатов;
• аппараты  воздушного  охлаждения масла;
• аппараты воздушного охлаждения электродвигателей;                  
• система  подготовки и подачи сжатого  воздуха;        
• система  контроля  и  защиты  насосных  агрегатов;    
• система вентиляции;                             
• система пожаротушения.

 

 

2.5.1 Система сбора утечек насосного цеха

Система сбора утечек предусматривается для приема капельных утечек от торцов, возникающих в процессе эксплуатации, а также на случай возникновения на насосах аварийных ситуаций: образования щелей или полного раскрытия их торцов. Отвод утечек осуществляется в специальный сборник, размещаемый вне помещения насосов. В этом сборнике должен постоянно сохраняться незаполненный объем емкости, достаточный для приема максимальных утечек, образующихся при раскрытии торцов за время закрытия задвижек на основных трубопроводах-отводах насоса, на котором возникла неисправность торцов. Отвод утечек нефти осуществляется в  подземные емкости объемом 40 м3. Для дренажа магистральных насосов применяется дренажный поддон конструкции “Гипротрубопровода”. Поддон предназначен для сбора нефти при проливах с последующим отводом собранной нефти в коллектор утечек.

 

2.5.2 Система разгрузки торцовых уплотнений

Система разгрузки торцов насосов осуществляется путем отвода части перекачиваемой нефти после лабиринтных уплотнений валов в приемный коллектор или в отдельно стоящий сборник нефти ударной волны и разгрузки. Отвод разгрузочной нефти от торцовых уплотнений насосов в сборник нефти ударной волны и разгрузки по защитному контуру производится при срабатывании предохранительного клапана лишь в отдельных случаях, когда давление в приемном коллекторе поднимается выше 2,5 МПа допустимого по прочности торцов. Отвод нефти из разгрузочных устройств предусмотрен во всасывающий трубопровод насосной. В случае повышения давления в трубопроводе насосной  нефть      направляется  в  подземную емкость.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5.3 Система  маслоснабжения

 

Маслосистема  предназначена  для  смазки  и  охлаждения  подшипников  основных  насосных  агрегатов  по  перекачке  нефти  (насос  НМ 7000-210,  электродвигатель  СТДП 5000-2 УХЛ4).

Перед  пуском  насосных  агрегатов  необходимо  осуществить  подачу  масла  на  подшипники  скольжения  и  проконтролировать  поступление  масла  визуально через  смотровые  окна  в  линии  слива  с  целью  предотвращения  “сухого”  запуска  агрегатов,  что  может  привести  к  выплавлению  баббитовых  вкладышей  подшипников  и  выходу  насосных  агрегатов  из  строя.

Подача  масла  на  подшипники  осуществляется  насос ШФ 20-25А.  Забор  масла  производится  из  двух  маслобаков,  емкостью  по  2,0 м3  каждый. Во  время  эксплуатации  из  двух  емкостей  одна  рабочая,  другая  резервная,  что  обеспечивает  быстрый  ввод  другого бака  в  работу  без  заполнения  ее  свежим  маслом.  Насос ШФ 20-25А подает  масло  на  сетчатый  фильтр,  который  может  работать,  как  параллельно,  так  и  в  случае  ремонта  или  промывки   одного  из  них,  одним  элементом.  После  фильтра  масло  поступает  в  установку  маслоохлаждения  состоящую  из  трех  воздушных  маслоохладителей  (секций  АВОМ)  работающих  по  одному,  по  две  и  по  три  в  зависимости  от  температуры  наружного  воздуха  и  от  температуры  масла  на  выходе  из  воздушных  холодильников.  После  маслоохладителей  масло  поступает  на  подшипники  насосных  агрегатов.  Необходимо  следить,  чтобы  вентили  на  входе  масла  к  подшипникам  действующих  насосов  и  электродвигателей  были  полностью  открыты,  а  ремонтируемые  закрыты.  Масло  с  подшипников  самотеком  по  линии  слива  возвращается  обратно  в  масляные  баки  емкостью  2,0  м3. Задвижки  рабочего  бака  сливной  трубы  должны  быть  открыты,  а  резервные  закрыты  для  аварийной  подачи  масла  в  случае  отключения  электроэнергии  служит  аккумулирующий  бак  емкостью  0,5 м3,  который  расположен  под  потолком.  С  аккумулирующего  бака  лишнее  масло  по  линии  перетока  перетекает  обратно  в  рабочий  бак.  Этим  в  аккумулирующем  баке  все  время  поддерживается  атмосферное  давление,  а  при  остановке  и  включении  в  работу  аккумулирующего  бака  играет  роль  воздушника.

При  работе  маслосистемы  происходит  потери  масла,  которые восполняются  насосом  ШФ 20-25А   из  бака  хранения  масла  емкостью  5 м3, расположенного  за  пределами  зала.  Кроме  того  имеется  вывод  для  наполнения  2 м3  емкости  из  бочек  или  автоцистерны  при  помощи  гибкого  рукава.  При  работе  агрегатов необходимо  помнить,  что  в  маслосистеме  находится  около  2 м3  масла  и  пополнение  масляных  баков  производить  из  расчета,  чтобы  масло  в  случае  остановки  насосов смогло  перелиться  в  приямок,  то  есть  в  масляном  баке  не должно  быть  масла  более  2 м3  при  работающих  агрегатах.

 

2.5.4 Система вентиляции помещений насосной станции

В общественных зданиях применяется приточно-вытяжная вентиляция с приточной камерой расположенной в подвале, и вытяжной камерой расположенной на чердаке.

Приточные системы механической вентиляции состоят из следующих конструктивных элементов:

• воздухоприемного устройства, через которое наружный воздух поступает в приточную камеру;
• приточной камеры с оборудованием для обработки воздуха и подачи его в помещения;
• сети каналов и воздуховодов, по которым воздух вентилятором распределяется по отдельным вентилируемым помещениям;
• приточных отверстий с решетками;
• регулирующих устройств в виде дроссель-клапанов, устанавливаемых в воздухоприемных устройствах, на ответвлениях воздуховодов и в каналах.

Вытяжные системы механической вентиляции состоят из следующих элементов:

• жалюзийных решеток и специальных насадков, через которые воздух из помещений  поступает в вытяжные каналы;
• вытяжных каналов, по которым воздух, извлекаемый из помещений, транспортируется в сборный воздуховод;
• сборных воздуховодов, соединенных с вытяжной камерой;
• вытяжной камеры, в которой установлен вентилятор с электродвигателем;
• оборудования для очистки воздуха, если удаляемый воздух сильно загрязнен;
• вытяжной шахты, служащей для отвода в атмосферу воздуха, извлекаемого из помещений;
• регулирующих устройств (дроссель-клапанов).     

Блок приточных и подпорных вентиляторов обеспечивает подачу воздуха в нефтенасосную и корпуса электродвигателей.

В блоке установлены:

• два приточных вентилятора для обеспечения воздухообмена  и обогрева помещения нефтенасосной;
• два подпорных вентилятора для создания избыточного давления воздуха в  корпусе электродвигателя;
• водяные калориферы на каждый вентилятор, через которые засасывается воздух из вентиляционных камер, для подогрева воздуха;
• тепловой узел для распределения тепла.

Оборудование вентиляционных систем  работает автоматически. В случае аварийной остановки включается резервный вентилятор. При остановке обоих подпорных или приточных вентиляторов аварийно отключается вся станция.

Для очистки воздуха от пыли при его запыленности более 0,2 мг/м3 установлены фильтры ячейковые типа ФЯВ. Подаваемый воздух подогревается до 10°С  (в холодный период года) в калориферных установках.

Создание необходимых режимов работы системы обеспечивается воздушной регулировочной заслонкой с электроприводом, установленной на воздухозаборе. Частично закрытое положение заслонки соответствует режиму “продувка”, полностью открытая – режимам “закрытие клапана” и “подпитка”.

В настоящее время на нефтеперекачивающих станциях в общественных и производственных зданиях устраивают механическую вентиляцию, в которой воздух перемещается по сети воздуховодов и другим элементам системы с помощью центробежных и осевых вентиляторов, приводимых в действие электродвигателями.

 

3 РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ.

 

3.1 Методика расчета приточной  вентиляции

Задачами расчета приточной вентиляции с механическим побуждением являются определение размеров воздуховодов, а также подбор вентиляторов и калориферов.

Расход приточного воздуха в насосном цехе определяется по нормируемой кратности воздухообмена

  ,                                  (3.1)

где  – объем помещения насосной;  для помещений высотой 6 метров        и более следует принимать

     ,                      (3.2)

где   – площадь помещения;

          – нормируемая кратность воздухообмена, 1/ч.

Кратность воздухообмена в помещениях насосных при перекачке нефтепродуктов и малосернистых нефтей , а при перекачке сернистых нефтей .

Расчетная схема приточной системы вентиляции приведена на рисунке 3.1. Схема включает несколько расчетных участков с постоянным по длине расходом воздуха. Границами между отдельными участками являются тройники с переходами.Воздух поступает в помещение через приточные сетчатые насадки и забирается через воздухозаборную шахту с жалюзийной решеткой. Для последнего участка, состоящего из диффузора, на двух последовательно установленных калориферов, отвода под углом 90° и шахты с жалюзийной решеткой, потерю давления можно принять ориентировочно равной  100…    150  Па.