Общие сведения о насосах; основные параметры работы центробежных насосов
Реализация принципов однотипности конструкций насосов и уменьшения до минимума их типоразмеров обусловили необходимость создания нормального ряда нефтяных насосов.
Насосы изготавливают следующих видов:
1. НМ – нефтяной магистральный;
2. НПВ – нефтяной подпорный вертикальный;
3. НОУ – нефтяной для откачивания утечек.
Насосы изготавливают в климатическом исполнении УХЛ. Категория размещения согласно с ГОСТ 15150-69 при эксплуатации должна быть:
– для насосов типа НМ с подачами от 125 м3/ч до 710 м3/ч – категория 1;
– для насосов типа НМ с подачами более 710 м3/ч – категория 4 (для насосов выпускаемых серийно) и категория 1 для модернизированных и перспективных типоразмеров.
При категории размещения 1 насосов НМ, нижнее рабочее давление окружающей среды должно быть не ниже –29 оС; при категории размещения 1 насосов НПВ и НОУ нижнее рабочее значение температуры окружающей среды должно быть не ниже –50 оС.
Насосы должны допускать параллельную работу. Насосы типа НМ с подачами до 360 м3/ч, а также насос НМ 1250-260, рассчитаны на последовательную работу двух, а некоторые – трех одновременно работающих насосов. Насосы с напорами больше 550 м последовательной работы не допускают.
Насосы типа НПВ с подачами до 1250 м3/ч допускают последовательную работу двух одновременно работающих насосов.
Допускается изменение подачи и напора насосов обтачивания рабочих колес по внешнему диаметру. При обрезании колес допускается снижение КПД не более чем на 3 %. Рабочий режим работы нефтяных насосов должен соответствовать полям Q – H.
Основные параметры насосов при номинальном режиме работы приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1 Основные параметры насосов при номинальном режиме работы
| Обозначение типоразмера насоса | Подача, м3/ч | Напор, м | Максимальное давление, МПа | Допустимый кавитационный запас, м | КПД, % |
| НМ 125-550 | 9,81 | 4,0 | |||
| НМ 180-500 | 4,0 | ||||
| НМ 250-475 | 4,0 | ||||
| НМ 360-460 | 4,5 | ||||
| НМ 500-300 | 4,5 | ||||
| НМ 710-280 | 6,0 | ||||
| НМ 1250-260 | 7,35 | ||||
| НМ 2500-230 | |||||
| НМ 3600-230 | |||||
| НМ 7000-210 | 7,35 | ||||
| НМ 10000-210 | 7,35 | ||||
| НМ 200-800 | 9,81 | 4,0 | |||
| НПВ 150-60 | 1,57 | 3,0 | |||
| НПВ 3600-90 | 1,57 | 4,8 | |||
| НОУ 50-350 | 4,41 | 3,0 |
Монтаж, наладка и пуск в эксплуатацию насосных агрегатов должны производится согласно проекту, инструкциям заводов изготовителей, отраслевым нормативным документом. При монтаже насосного агрегата должны обеспечиваться:
– подъем прямолинейного участка трубопровода перед входным патрубком насоса с уклоном не менее 0,005;патрубком насоса не более 120;
– диффузорность между выходным (напорным) патрубком насоса и трубопроводом на выходе из насоса не более 100.
Коллектор технологических трубопроводов и вспомогательные трубопроводы после монтажа должны подвергаться гидравлическим испытаниям, согласно действующим нормам и правилам.
Запрещается запускать агрегат:
– при незаполненном жидкостью насосе;
– без включения приточно-вытяжной вентиляции;
– без включения маслосистемы;
– при попадании нефти в маслосистему;
– при наличии других технологических нарушений, причины которых невыяснены.
Запрещается эксплуатировать насосный агрегат при нарушении герметичности соединений. Запрещается эксплуатировать насосный агрегат с неисправным обратным клапаном.
Аварийная остановка насосного агрегата должна быть осуществлена оперативным персоналом при:
– угрозе затопления или нарушении герметичности оборудования,технологических трубопроводов;
– возгорании, появлении дыма или искрения вращающихся деталей;
– попадании нефти в маслосистему;
– угрозе несчастного случая.
При исчезновении в операторной информации о состоянии работающих насосных агрегатов, отсутствие которой может привести к возникновению аварийной ситуации, дежурный дублирует остановку агрегатов кнопкой “Стоп”.
Магистральные и подпорные насосные агрегаты могут находится в одном из следующих состояний:
1. в работе;
2. в “горячем” резерве (агрегат исправен, готов к запуску немедленно);
3. в “холодном” резерве (агрегат исправен, при необходимости его пуска или перевода в горячий резерв требуется проведение подготовительных операций);
4. в ремонте.
Программа пуска “на открытую задвижку” является предпочтительной. Ее применение возможно, если пусковые характеристики электродвигателя и схема электроснабжения рассчитаны на соответствующие пусковые режимы.
Программа пуска “на закрытую задвижку” должна применятся, если установленное электрооборудование не может обеспечить пуск на открытую задвижку.
Программа пуска “на открывающуюся задвижку” должна применятся, когда не приемлема программа “на открытую задвижку” и когда установленные у насоса задвижки имеют привод небольшой мощности и поэтому не могут быть открыты при перепаде давления, создаваемом насосным агрегатом при закрытой задвижке.
Автоматический ввод резервного подпорного насосного агрегата осуществляется без выдержки времени и на полностью открытые задвижки. Оценку снижения значения КПД и напора насосного агрегата относительно базовых в процессе эксплуатации проводят в соответствии с нормативной документацией по графику, утвержденному главным инженером ПТН. Насосные агрегаты необходимо выводить в ремонт при снижении напора насоса от базовых значений на 5 – 6 % и более для насосов горизонтального исполнения и на 7 % – для вертикальных подпорных насосов. Для насосов типа НМ величина возможного снижения КПД составляет 2 – 4 % в зависимости от типоразмера (НМ 500-300,НМ 710-280 – на 4 %; НМ 1250-260 – на 3,5 %; НМ 2500-230 – на 3 %; НМ 3600-230, НМ 5000-210, НМ 7000-210, НМ 10000-210 и подпорные насосы – на 2 %; подпорные вертикальные насосы – на 3,5 %).
Решения о дальнейшей эксплуатации насосного агрегата или выводе его в ремонт принимается с учетом результатов диагностирования. При отклонении напора насоса от паспортных значений в сторону уменьшения на 4 % и более, а КПД насоса более 3 % в зависимости от типоразмера должно быть проведено техническое обследование насосного агрегата, запорной арматуры вспомогательных систем, включая обследование проточной части насоса на предмет обнаружения искажения отливки корпуса и рабочего колеса, некачественного выполнения литья и механической обработки.
Определение и оценка допускаемого кавитационного запаса насоса обязательны при:
– установке рабочих колес в исполнении, не предусмотренном технической документацией или их обточке более чем на 20 %;
– установке в насосе на входе в рабочее колесо предвключенных шнеков;
– снижении напора насоса более чем на 10 %;
– модернизации насоса, приведшей к изменению площади проточной части насоса на входе в рабочее колесо или конструкций щелевых уплотнений;
– перекачке нефти с вязкостью, не обеспечивающей режим течения;
– изменении частоты вращения ротора насоса;
Основным критерием удовлетворительной работы торцовых уплотнений является величина утечек, замеряемая объемным способом, которая должна быть не более 0,3⋅10-3 м3/ч (0,3 л/ч).
Для обеспечения оптимальных режимов перекачки допускается обточка основных и сменных рабочих колес не более чем на 20 %. Величина обточки до 20 % определяется расчетом, исходя из заданных режимов работы нефтепровода. Если расчетная величина обточки превышает 20 %, то применение такого колеса должно быть подтверждено технико-экономическим обоснованием в сравнении с другими вариантами обеспечения заданных технологических режимов перекачки.
Программа пуска насосного на открытую или открывающуюся задвижку на нагнетание насоса должна корректироваться при смене типоразмера рабочего колеса насоса. Электродвигатели насосных агрегатов, временно выведенных из эксплуатации, должны быть в работоспособном состоянии и опробоваться по графику, утвержденному главным инженером ПТН.