Проектирование и эксплуатация насосных и компрессорных станций
..pdfа
в
г
Рис. 2.11. Системы перекачки нефти и нефтепродуктов:
1 — резервуар; 2 — насосный цех; а — постанционная; б — через резервуар; в — с подключенным резервуаром; г — "из насоса в насос"
51
Рис. 2.12. Обвязка резервуаров:
а — для головных и промежуточных НПС; б — для головных НПС
основных насосов. Подпорные насосы в зависимости от их харак теристик могут быть соединены как последовательно, так и парал лельно. Обвязка для последовательной работы основных насосов показана на рис. 2.13.
Обратный клапан КО, разделяющий всасывающий и напор ный патрубки насоса, пропускает жидкость в одном направлении, указанном на рис. 2.13 стрелкой. При работающем насосе давле ние, действующее на заслонку обратного клапана справа, больше, чем давление, действующее слева (давление на входе в насос). Вследствие этого заслонка клапана закрывается, и перекачивае мая жидкость идет через насос. При неработающем насосе зас-
53
O i
ПН1 |
ПН2 |
HI |
H2 |
НЗ |
Н4 |
Рис. 2.13. Обвязка основных и подпорных насосов:
ПН1, ПН2— подпорные насосы, соединенные параллельно; HI — Н4— основные насосы;КО— клапан обратный
Рис. 2.14. Комбинированная (последовательно-параллельная) схема со единения насосов
донка соответствующего клапана открывается под давлением по тока жидкости и пропускает жидкость к следующему (работающе му) насосу.
Приведенная схема обвязки позволяет также осуществлять обратную перекачку нефти из магистрали в резервуарный парк при помощи коллектора С и подпорных насосных агрегатов.
Подпорные насосы могут быть расположены в одном здании с основными, но наиболее часто подпорные насосы располагают в отдельной насосной, которую размещают в более низком месте площадки и ближе к резервуарному парку для обеспечения бескавитационной работы подпорных насосов. В практике эксплуата ции встречается и параллельное соединение основных насосов. Такая схема аналогична схеме подключения подпорных насосов на рис. 2.13 и отличается только количеством насосов. В этом слу чае используют дополнительный коллектор. Возможна последова тельно-параллельная обвязка основных насосов (рис. 2.14).
Основное направление движения нефти по коммуникациям головной НПС следующее: камера фильтров, узел замера, резер вуарный парк, подпорная насосная, магистральная насосная, узел регулирования давления, магистраль (рис. 2.10).
На промежуточной НПС поток нефти проходит ее объекты в следующей последовательности: узел подключения станции к магистрали, камера фильтров, магистральная насосная, узел ре гулирования давления, узел подключения, магистраль (рис. 2.15).
Узлы предохранительных устройств и регулирования имеют обвязку, показанную на общей схеме рис. 2.10.
55
Сл |
1 |
о> |
д
Рис. 2.15. Технологическая схема промежуточной НПС:
1— магистральная насосная; 2 — помещение с регулирующими клапанами; 3 —устройство приема ипуска скреб ков; 4 — площадка с фильтрами-грязеуловителями
Узел учета нефти или нефтепродуктов состоит из счетчиков, фильтров, запорной арматуры, контрольно-измерительных при боров, установки для поверки счетчиков — прувера или конт рольного счетчика. Полная схема одной из линий узла учета при ведена на рис. 2.16.
Камера пуска и приема скребка и узел подключения к магист рали могут быть выполнены в различных вариантах. Схемы камер пуска и приема скребка и подключения головной и промежуточ ных станций показаны на рис. 2.17 и рис. 2.18.
Рис. 2.16. Схема основной и резервной линии узла учета:
1 — отсекающие задвижки; 2 — манометр; 3 — фильтр; 4 — струевыпрямитель; 5 — счетчик; 6 — термометр; 7 — отвод к контрольному счетчику или пруверу; 8 — контрольный кран
Рис. 2.17. Схема пуска скребка и узла подключения головной станции к ма
гистрали:
1— концевой затвор; 2 — сигнальное устройство; 3 — камера пуска скребка или разделителя; 4 — отсекающий механизм; 5 — обводная линия; 6 — сиг нализатор; 7 — дренажная емкость
57
On
00
Рис. 2.18. Схема приема, пуска скребка и подключения промежуточной НПС:
1 — камера пуска; 2 — концевые затворы; 3 — камера приема; 4 — сигнализаторы; 5 — трубопровод для отвода нефти из камер в дренажную емкость; 6 — дренажная емкость
2.2.5. Конструкция и компоновка насосного цеха
Одно из основных требований при компоновке насосного цеха — это обеспечение нормальной работы основного и вспомо гательного оборудования при наименьших размерах цеха. Кроме того, должно быть обеспечено выполнение ремонтных работ без остановки перекачки. Должны быть созданы нормальные сани тарно-гигиенические условия для обслуживающего персонала. Для сооружения цеха используют огнестойкие материалы (кир пич, бетон, железобетон). В последнее время сооружают насосные цеха каркасного типа с заполнением поля стен легкими панелями (панели ВНИИСТ). Размеры здания зависят от габаритных разме ров оборудования, а также от конструктивных особенностей ос новного и вспомогательного оборудования, противопожарных и санитарно-гигиенических норм.
При сооружении насосных цехов применяют железобетон ные фундаменты, выполняемые в виде одиночных ленточных (сплошных) или свайных фундаментов. Свайные фундаменты ис пользуют при сооружении насосных на слабых или просадочных грунтах. Глубина заложения подошвы фундамента должна быть ниже глубины промерзания грунта, поскольку в противном случае возможно выпучивание фундамента. По конструкции фундамен ты под основные агрегаты подразделяют на массивные, тоннель ные, рамные, тоннельно-массивные и столбчатые. Фундамент под насос и электродвигатель может быть общим, или их можно уста навливать на отдельных фундаментных рамах и не соединять с фундаментом здания.
Расчет фундамента проводят исходя из статических и динами ческих нагрузок. Величину статических нагрузок определяет вес оборудования. Динамические нагрузки возникают при пуске, ра боте и остановке основного оборудования. Наземную часть насос ных цехов выполняют из сборных элементов. Основная несущая конструкция каркасного здания — колонны. Стены чаще всего выполняют из стеновых панелей. К основной части каркаса зда ний относят также подкрановые балки. Покрытия выполняют в виде плит. Ограждающие конструкции покрытий зданий делают из плит или панелей, укладываемых непосредственно на несущих элементах. Существует несколько типовых проектов насосных це хов. Их основой является соблюдение норм, обеспечивающих удобство и безопасность работ при монтаже, эксплуатации и ре
59
монте насосов и двигателей, а также минимальная стоимость. Основные помещения насосного цеха: насосный зал, зал элек
тродвигателей. Их оборудуют грузоподъемными механизмами — мостовыми кранами. Грузоподъемность крана определяется мак симальным весом установленного оборудования. Для укладки пу тей мостовых кранов используют подкрановые балки, которые мо гут быть изготовлены из металла, но чаще их изготавливают из же лезобетона. Железобетонные балки, имея большую массу, более мягко передают воздействия крана другим элементам каркаса. Конструкцию здания насосного цеха выбирают в зависимости от климатических условий и наличия строительных материалов. На рис. 2.19, 2.20 приведена компоновка насосного цеха. На общем фундаменте смонтированы насосы и электродвигатели. Для уменьшения габаритов насосного цеха и обеспечения безопасной работы часть оборудования размещают за пределами насосного цеха (задвижки, обратные клапаны, коллекторы).
Несущую основу стены составляют железобетонные колонны высотой 8 — 12 м. Они же являются вертикальной основой кар каса всего здания. Продольный шаг колонн составляет 6 м, попе речный — кратный 3. На специальных консольных выступах ко лонн размещают железобетонные подкрановые балки, связываю щие колонны в плоскую систему. На верхнем обрезе колонн уста навливают двускатные железобетонные балки или фермы покры тия, которыми осуществляют пространственную связку каркаса. Стены выполнены из панелей, а огнестойкая перегородка — из кирпича. При проектировании каналов для обвязочных и вспо могательных трубопроводов применяют канальную и бесканальную системы укладки трубопроводов. Канальную систему приме няют для трубопроводов диаметром до 0,5 м, бесканальную — для трубопроводов больших диаметров.
Помещение насосного цеха разделяют воздухонепроницае мой огнестойкой (брандмауэрной) перегородкой на два отдельных зала с отдельными входами и выходами. В первом зале устанавли вают основные насосы типа НМ, блок откачки утечек, мостовой кран ручной во взрывоопасном исполнении, грузоподъемностью Ют.
Во втором зале с нормальной средой для привода насосов уста навливают синхронные электродвигатели нормального исполне ния типа СТД, со встроенными водяными воздухоохладителями и замкнутым циклом вентиляции воздуха, блок централизованной
60