7.3 Установки комплексной подготовки нефти

На установках комплексной подготовки нефти (УКПН) осу­ществляются процессы ее обезвоживания, обессоливания и ста­билизации. Процесс обезвоживания нефтяных эмульсий на УКПН ничем не отличается от этого процесса на стационарных термохими­ческих установках. Для обессоливания нефти на УКПН в поток обезвоженной нефти добавляют пресную воду и тщательно переме­шивают его, создавая искусственную эмульсию. Затем эта искус­ственная эмульсия поступает в отстойники, где происходит отде­ление воды. В некоторых случаях для ускорения отделения воды искусственную эмульсию пропускают через электродегидраторы.

Установки подготовки нефти, на которых проводится обезво­живание и обессоливание с использованием электродегидраторов, называются электрообессоливающими (сокращенно: ЭЛОУ).

Процесс стабилизации нефти, под которым понимается отделение от нее легких (пропанобутановых и частично бензино­вых) фракций, осуществляется в специальных стабилизационных колоннах под давлением и при повышенных температурах. После отделения легких углеводородов из нефти последняя становится стабильной и может транспортироваться до нефтеперерабатываю­щих заводов без потерь. Отделившись в стабилизационной ко­лонне, легкие фракции конденсируются и перекачиваются на газофракционирующие установки или газобензиновые заводы для дальнейшей их переработки. Однако в настоящее время стабилизационные установки не используются.

Принципиальная схема установки комплексной подготовки нефти представлена на рис. 7.5.

Левая часть схемы, включая отстойник 3, представляет уста­новку обезвоживания, в которой сырая нефть по линии I подается насосом 1 в теплообменник 2, где нагревается стабильной нефтью, поступающей по линии V с низа стабилизационной колонны 6. Подогретая нефть по линии II подается в отстойник 3, а из отстой­ника обезвоженная нефть по линии III направляется в следующий отстойник или электродегидратор 4. В поток обезвоженной нефти добавляется пресная вода по линии IX для отмывки солей.

Рис. 7.5. Принципиальная схема установки комплексной подготовки нефти (УКПН): 1 – насос; 2 – теплообменник; 3 – отстойник; 4 – электродегидратор; 5 – тепло­обменник; 6 – стабилизационная колонна; 7 – конденсатор-холодильник; 8 – емкость орошения; 9 – насос; 10 – печь; 11 – насос. Линии: I – сырая нефть; II – подогретая нефть; III – обезвоженная нефть; IV – обессоленная нефть; V – стабильная нефть; VI – верхний продукт колонны; VII – широкая фракция; VIII – дренажная вода; IX – подача пресной воды

В некоторых случаях для улучшения степени обессоливания могут применяться вместо одного отстойника или электродегидратора два последовательно включенных аппарата. В них происходит окончательное обессоливание нефти. Обессоленная нефть после электродегидратора (отстойника) по линии IV через теплообмен­ник 5 поступает в отпарную часть стабилизационной колонны 6. В теплообменнике 5 нефть нагревается до 140 – 160 ⁰С за счет тепла стабильной нефти, поступающей по линии V с низа колонны 6. Процессы обезвоживания и обессоливания проводятся обычно при довольно умеренных температурах (около 50 - 60 ⁰С) и редко при более высоких (до 80 ⁰С).

В нижней и верхней частях стабилизационной колонны уста­новлены тарелки – устройства, способствующие лучшему разде­лению. В нижней части отпарной колонны поддерживается более высокая температура (до 240 ⁰С), чем температура поступающей в колонну нефти за счет циркуляции части стабильной нефти с низа колонны по линии XI через печь 10. В результате этого из нефти интенсивно выделяются легкие углеводороды, которые мо­гут увлекать с собой и более тяжелые компоненты. Продукты ис­парения поступают в верхнюю часть стабилизационной колонны и оттуда по линии VI в конденсатор-холодильник 7. В конденса­торе-холодильнике пары охлаждаются до 30⁰С, при этом большая часть их конденсируется и накапливается в емкости орошения 8. Несконденсировавшиеся легкие углеводороды сверху емкости оро­шения по линии Х обычно подаются в качестве топливного газа к горелкам печи 10.

Часть сконденсировавшихся легких углеводородов (широкая фракция) по линии VII с низа емкости 8 насосом 9 подается в ре­зервуары для хранения, а другая часть направляется в верх­нюю часть стабилизационной колонны в качестве орошения.

ОБСЛУЖИВАНИЕ НАСОСОВ

Применение и эксплуатация насосов.

Основные характеристики насосов. Принципы действия насосов.

Мощность – отношение работы, затраченной насосом на перемещение жидкой среды к промежутку времени, в течение которого она совершена.

КПД - отношение полезно используемой энергии жидкой среды к суммарному количеству энергии, переданной этой среде.

Подача – характеризуется объемом жидкости, подаваемой насосом в напорный трубопровод в единицу времени, и измеряется обычно в м³/час, л/час, м³/сут.

Напор – представляет собой приращение удельной энергии жидкости на участке от входа в насос до выхода. Выраженный в метрах напор насоса определяет высоту подъема перекачиваемой жидкости и измеряется в метрах вод. ст., МПа.

Кавитационный запас – запас удельной энергии жидкой среды на входе в рабочее колесо, равный превышению напора жидкой среды над давлением парообразования жидкости.

Характеристика насоса – графическая зависимость основных технических показателей от давления (для объемных насосов) или от подачи (для динамических), при постоянных значениях частоты вращения, вязкости и плотности жидкой среды на входе в насос.

Рабочая часть характеристики – зона, в пределах которой рекомендуется эксплуатация насоса.

Принципы действия насосов.

Лопастные насосы – основным рабочим органом является лопастное колесо. Принцип действия всех лопастных насосов основан на том, что в результате движения жидкости, под действием центробежной силы, в центре колеса создается разрежение, а в периферийной его части – повышенное давление.

В центробежных насосах – поток жидкости направлен радиально.

В осевых насосах – поток жидкости, проходящий через рабочее колесо, направлен в осевом направлении.

В диагональных насосах – поток жидкости, проходящий через рабочее колесо, направлен по диагонали к рабочему колесу. КПД у крупных одноступенчатых насосов 0,85 – 0,9; у высоконапорных многоступенчатых 0,4 – 0,46.

Вихревые насосы – особенность вихревых насосов заключается в том, что при движении внутри насоса жидкость многократно получает приращение энергии, за счет этого напор в 2-4 раза выше, чем у центробежных. Кроме того, вихревые насосы обладают всасывающей способностью. Недостатком является сравнительно низкий КПД: 0,25 –0,30 и быстрый износ деталей при работе с жидкостью, содержащей твердые частицы.

Поршневые насосы – состоят из рабочей камеры с всасывающими и напорными клапанами и цилиндра с поршнем, совершающим возвратно-поступательные движения.

Плунжерные насосы – вместо поршня имеют плунжер (полый цилиндр), движущийся в уплотняющем сальнике не касаясь внутренних стенок рабочей камеры. По гидравлическим параметрам поршневые и плунжерные насосы одинаковы, в эксплуатации поршневые насосы несколько сложнее, т.к. имеют больше изнашивающихся деталей.

Диафрагменные насосы – имеют вместо поршня гибкую диафрагму (мембрану), изгибающуюся под действием рычажного механизма.

Шестеренчатый насос – рабочим органом являются две шестеренки: ведущая и ведомая. При вращении шестерен жидкость поступает во впадины между зубьями и перемещается в напорную полость. Шестеренчатые насосы обладают реверсивностью, т.е. при изменении направления вращения шестерен они изменяют направление потока в трубопроводах.

Винтовые насосы – рабочими органами таких насосов являются однозаходный винт из нержавеющей или хромированной стали и двухзаходной обоймы из специальной резины. При вращении между винтом и обоймой образуются замкнутые полости, непрерывно перемещающиеся от всасывающей полости к нагнетательной.

По принципу действия насосы подразделены на динамические – в которых передача энергии жидкости происходит в рабочей камере, постоянно сообщающейся с входом и выходом насоса, и объемные, в которых перемещение жидкой среды происходит в результате изменения объема рабочей камеры, попеременно сообщающейся с входом и выходом насоса.

Динамические насосы:

а) лопастные:

центробежные ЦНС, ЦН, НК, НГД, УЭЦН, УЭЦП.

Осевые ОВ, ОПВ.

б) насосы трения (вихревые) на ВКС, ВК, ЦВ.

Объемные насосы:

а) возвратно-поступательные:

-         поршневые (одно- или многопоршневые) НД, ПТ, МГР.

-         плунжерные (одно- или многопоршневые) НСН, НСВ

-         диафрагменные (мембранные)

б) роторные (роторно-вращательные):

-         зубчатые (шестеренчатые) НМШ, Ш

-         винтовые (одно- и многовинтовые) ШВН

 Наибольшее применение на установках подготовки нефти получили центробежные насосы исполнения:

- моноблочного, при котором рабочее колесо крепится на удлиненном валу электродвигателя;

- бескорпусного, при котором каждая ступень насоса выполнена в виде отдельной секции, а затем все ступени стягиваются длинными шпильками вместе с концевыми секциями, в которых расположены опоры.

1. Агрегаты ЦНС 300 – 120…540 и ЦНС 105-98…441 предназначены для перекачивания обводненной газонасыщенной и товарной нефти с температурой 0-45 ^оС плотностью 700-1050 кг/м³, содержание парафина не более не более 20%, содержание механических примесей размером твердых частиц до 0,2 мм, объемная концентрация 0,2%, обводненностью не более 90%, давление на входе 0.5-6 кг/м³. Насосы ЦНС получили наибольшее распространение на объектах сбора и подготовки нефти.

2. Насосы типа НД – агрегат электронасосной дозировочной одноплунжерный, предназначен для объемного напорного дозирования нейтральных и агрессивных жидкостей. Эмульсий и суспензий с кинематической вязкостью 3,5х10^-7 - 8х10^-4 м²/с, с температурой до 100^оС, с максимальной плотностью 2000 кг/м³, с концентрацией твердой неабразивной фазы не более 1% от диаметра условного прохода присоединительных патрубков. НД – тип агрегата с регулированием подачи вручную при остановленном агрегате. 1.0 – категория точности дозирования (не указывается в обозначении агрегата с п редельным давлением 400 кгс/м², индекс, характеризующий основные материалы).

3. Насос НВ 50/50 – погружной одноступенчатый, предназначен для перекачивания из подземных дренажных емкостей смеси воды и нефтепродуктов, содержащих твердые включения размером до 1 мм, объемная концентрация которых не превышает 1,5%.

Тип, марка оборудо-вания	Подача м3/час	Напор, м	Частота вращения, с-1		Частота вращения об/мин	Тип двигателя	Мощность, кВт	Аналог
НВ 50/50-30	50	50		24	1150	Р400М4	18,5	Взамен АХП 45 31 Глубина погружения 2500 3000 3700 мм

4. Насосы типа ”Д” – двухпоршневые горизонтальные насосы двустороннего входа с полуспиральным подводом жидкости к рабочему колесу. Предназначены для перекачивания воды и других жидкостей, сходных с водой по вязкости и химической активности, содержащие твердые включения размером до 0,2 мм, объемная концентрация которых не п ревышает 0,05%. Установка агрегатов во взрывоопасных помещениях не допускается. После цифр указывается климатическое исполнение и категория размещения насоса при эксплуатации по ГОСТ 15150 – 69. Установленный ресурс до капитального ремонта 12000 часов.

Тип, марка оборудо-вания	Подача, м3/час	Напор м	Частота вращенияс-1	Частота вращения об/мин 2900 2900	Мощ-ть кВт	Аналог
Д 200-40	260	90	48		90	Взамен насоса Д200-95
Д 315-71	315	71	48		110

5. Насосы типа “Ш” - горизонтальные одноступенчатые, предназначены для перекачивания гидросмесей с мелкой твердой фракцией плотностью 1200 – 1500 кг/м³ и максимальным размером частиц до 20 мм.

6. Насос НА – артезианский многоступенчатый насос с рабочим колесом одностороннего входа. Предназначен для откачки из заглубленных резервуаров нефтепродуктов, содержащих твердые включения размером до 0,2 мм, объемная концентрация которых не превышает 0,2%.

7. Насосы ЦН-900-310, ЦН –100-180-3 горизонтальные спиральные, с рабочим колесом одностороннего входа. Предназначены для перекачки чистой воды и других жидкостей, сходных с водой по вязкости и химической активности, температурой до 100^оС, содержащих твердые включения не более 0.005% по массе размером до 0,2 мм.

Насосные блоки.

В процессе сбора и подготовки нефти, когда давления жидкости (нефти, воды, эмульсии) уже недостаточно для ее дальней транспортировки приходится использовать специальное оборудование – насосы. Наибольшее применение для перекачки жидкости нашли центробежные секционные насосы типа ЦНС.

Для защиты от воздействия климатических явлений (холода, дождей, ветра и т.п.) и удобства обслуживания насосное оборудование располагается в специальных помещениях, изготавливаемых в блочном исполнении. Поскольку процесс подготовки и перекачки нефти в основном непрерывный на объектах должны находиться резервные насосы для работы в случае отказа основных. Таким образом, в насосном блоке расположено два или несколько насосов и оборудование для их нормального функционирования.

Насосный блок включает в себя:

несколько насосов;

систему вентиляции;

систему контроля технологических параметров;

систему сбора утечек жидкости;

систему раннего обнаружения и тушения пожаров;

систему отопления.

Каждый насос имеет электродвигатель, выполненный во взрывозащищенном исполнении. Насос и электродвигатель размещаются, как правило, на металлической сварной раме и соединяются между собой с помощью полумуфт.

Вентиляция в насосном блоке приточно-вытяжная, причем сочетаются как искусственная, так и естественная вентиляция. Помещение насосной станции оборудуется одним или несколькими вентиляторами с электродвигателями. Для обеспечения естественной вентиляции в крыше насосного блока предусматривают отдушины, закрывающиеся колпаками для предотвращения попадания влаги. Загазованный воздух из помещения насосной станции отводится от вентилятора по воздуховоду, выход которого устанавливают на 1-1,5 м выше крыши помещения насосной.

Для автоматического контроля над работой насосов служит система контроля технологических параметров, которая оборудуется первичными и вторичными датчиками, с выводом показаний приборов на пульт управления, находящийся обычно в помещении обслуживающего персонала. Система контроля включает:

- контроль над состоянием газовоздушной смеси в помещении;

- контроль над температурой подшипников насосов и электродвигателей;

- контроль над давлением в приемной и нагнетательной линиях насосов;

Параметры работы насосов могут регулироваться как в ручном, так и в автоматическом режиме. Для защиты насосов при отклонении рабочих параметров от регламентных значений предусмотрена система блокировки, которая исключает случайный запуск насоса в случае аварийной остановки. Запуск насосов после аварийной остановки производится только после устранения неполадки и снятия блокировки на щите контрольно-измерительных приборов и аппаратуры.

Для предотвращения движения жидкости через насосы в обратную сторону на выкиде насосов установлены обратные клапана и задвижки с электроприводом. В случае отклонения параметров работы насосов от режимных происходит автоматическое отключение насосов, срабатывает звуковая и световая сигнализация, и электроприводные задвижки на выкиде закрываются.

Система сбора и откачки утечек состоит из дренажной емкости объемом 4 – 16 м³, оборудованной насосом НВ 50/50 с электродвигателем. Этот блок служит для сбора утечек от сальников насосов. Откачка жидкости из дренажной емкости осуществляется на прием основных технологических насосов. Уровень в емкости контролируется с помощью поплавковых датчиков, в зависимости от заданного верхнего и нижнего уровней.

Система раннего обнаружения и тушения пожаров включает в себя:

1.      пожарную сигнализацию;

2.      пожарный водоем или емкость;

3.      пожарный насос (на больших объектах монтируется отдельный блок пожарных насосов);

4.      систему пожарных трубопроводов для подачи воды;

5.      пеногенераторы.

Система раннего обнаружения и тушения пожаров работает следующим образом. В случае возникновения пожара в помещении насосного блока в датчиках пожарной сигнализации перемыкаются контакты, что отражается на вторичном приборе - включается звуковая и световая сигнализация. Вторичный прибор устанавливают в помещении обслуживающего персонала. От вторичного прибора автоматически подается сигнал на пожарные насосы, которые включаются и осуществляют подачу раствора пенообразователя в помещение насосной станции на пеногенераторы. При прохождении пенообразователя через сетки пеногенераторов жидкость дробится и образуется пена, которая заполняет помещение насосного блока. Пена, заполняя помещение, вытесняет кислород, тем самым, предотвращая горение. Однако по следующим причинам автоматическое включение пожарных насосов используют редко.

1.     В помещении насосного блока находится электрооборудование, работающее под высоким напряжением, и подача жидкости пенообразователя может вызвать замыкание.

2.      При отсутствии прохода жидкости по пожарному трубопроводу вследствие засорения, замораживания или случайно закрытой задвижки на линии, может произойти разгерметизация трубопровода.

Поэтому при использовании автоматической системы пожаротушения необходимо осуществлять жесткий контроль над ее состоянием и готовностью к работе (особенно в зимнее время).

При получении сигнала о пожаре на объекте, где включение системы пожаротушения осуществляется вручную, оператор ООУ должен:

1.  по возможности вывести насосный блок из работы;

2.  при необходимости обесточить насосный блок;

3. включить систему пожаротушения от кнопки, выведенной на пульт управления насосным блоком, или запустив пожарные насосы вручную;

4. убедиться в работоспособности системы пожаротушения, при возникновении неисправностей устранить их.

На объекте должны проводится испытания системы пожаротушения по графику, установленному руководством предприятия и согласованному с пожарной охраной. Так же помещение насосного блока должно быть снабжено первичными средствами пожаротушения в количестве, предусмотренном «Правилами пожарной безопасности» и в зависимости от площади помещения.

Отопление помещения насосного блока используется, как правило, в зимний период (при отрицательных температурах). Применяется в основном два вида отопления:

1.    электрические обогреватели;

2.    водяное отопление.

Режим работы электрообогревателей регулируется с помощью манометрического термометра, по которому заранее задается тепловой диапазон. Водяное отопление используют при наличии в непосредственной близости от объекта, где находится насосный блок котельной. Поэтому использование водяного отопления встречается редко, хоть оно и безопасней электрического.

Так как перекачиваемая насосами жидкость (нефть, нефтяная эмульсия) относится к классу взрывопожароопасных и в помещениях насосных блоков возможно взрывоопасной смеси при нормальных эксплуатационных условиях, к ним предъявляются повышенные требования безопасности при эксплуатации. Помещения насосных блоков относятся к классу взрывоопасной зоны «Зона 1» «В1а». Ввиду этого помещения насосных станций должны быть выполнены в соответствии с требованиями строительных норм и правил. На самом помещении должны быть нанесены предупредительные знаки и надписи «ОГНЕОПАСНО», «Зона 1» «В1а», «Ответственный за противопожарное состояние…».

При обслуживании насосного блока в обязанности оператора технологических установок входит:

- проверка состояния помещения насосного блока;

- проверка работоспособности насосного оборудования;

- проверка состояния вспомогательного оборудования;

- проверка состояния и работоспособности контрольно-измерительных приборов;

- снятие показаний приборов;

- поддержание параметров работы оборудования в пределах регламентных значений;

- мелкий ремонт оборудования;

- сдача оборудования в ремонт, контроль над работой ремонтных служб, прием оборудования из ремонта.

Полная проверка оборудования насосных блоков осуществляется оператором в процессе приема и передачи смены, а контроль над его работой – в течение всей рабочей смены. Наибольшее внимание при обслуживании оператору приходится уделять насосам ЦНС.

Назначение и основные характеристики насосов ЦНС.

Насосы центробежные секционные типа ЦНС 300 – 120…540 и ЦНС 105-98…490 предназначены главным образом для перекачки жидкостей по трубопроводам с содержанием механических примесей не более 0,2% по весу, при размере твердых частиц не более 0,1 мм.

Температура перекачиваемой насосом жидкости от +1 ⁰С до + 45 ⁰С.

Плотность перекачиваемой жидкости 700-1050 кг/м³, содержание парафина не более не более 20%

Условное обозначение насосов ЦНС рассмотрим на примере ЦНС 105-245

ЦНС – центробежный насос секционный;

105 - номинальная подача в м³/ч;

245 – напор, развиваемый насосом в номинальном режиме, в метрах.

Основные характеристики насосов представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Тип, марка оборудования	Подача, м3/час	Напор, м	Частота вращения, с-1	Частота вращения, об/мин	Тип двигателя	Мощность, кВт	Кавитационный запас, м
ЦНС 105х294	105	294	49,17	2950	ВАО2-450S2	124	5,5
ЦНС 180х170	38	170	24,6	14,75	ВА02-280-М-4	119	3,5
ЦНС 180х340	180	340	24,6	1475	ВАО2-315L-5	118	4
ЦНС 300х120	300	120	24,6	1475	ВАО2-450S-4	148	4
ЦНС 300х300	300	300	24,6	1475	ВАО2-450LВ-4		4
ЦНС 300х360	300	360	24,6	1475	ВАО2-560S-4		4
ЦНС 38х110	38	110	49,17	2950			3,6

Устройство и принцип работы насосов ЦНС.

Центробежные насосы ЦНС (рис. 1) – горизонтальные, секционные изготавливаются с числом ступеней от двух до десяти.

Насос состоит из корпуса и ротора.

К корпусу крепятся крышки всасывания 21 и нагнетания 11, а также корпуса направляющих аппаратов 17 с направляющими аппаратами 18, задний 3 и передний 35 кронштейны. Корпуса направляющих аппаратов и крышки всасывания и нагнетания стягиваются стяжными шпильками с гайками. Стыки корпусов направляющих аппаратов уплотняются резиновым шнуром средней твердости.

Ротор насоса состоит из вала 36, на который установлены распорная втулка 30, рубашка вала 26, рабочие колеса 13 и 16, дистанционная втулка 10, регулировочные кольца и диск гидравлической пяты 37. Все эти детали стягиваются на валу гайкой вала 6.

Места выхода вала из корпуса уплотняются набивкой многослойного плетения. Кольца набивки устанавливаются с относительным смещением разрезов на 120 ⁰С.

Сальниковые набивки поджимаются втулками сальника.

Опорами ротора служат два радиальных подшипника, которые установлены в кронштейнах по посадке, позволяющей перемещаться ротору в осевом направлении на величину «разбега» ротора. Места выхода вала из корпусов подшипников уплотняются манжетами.

Для предотвращения попадания воды в подшипниковые камеры установлены отбойные кольца.

Корпус направляющего аппарата с уплотнительным кольцом, направляющий аппарат с уплотнительным кольцом и рабочее колесо в совокупности образуют ступень насоса.

Работа насоса основана на взаимодействии лопаток вращающегося рабочего колеса и перекачиваемой жидкости.

Рабочее колесо, вращаясь, сообщает движение жидкости, находящейся между лопатками. Вследствие возникающей центробежной силы, жидкость от центра колеса перемещается к выходу, а освобождающееся пространство вновь заполняется жидкостью, поступающей из всасывающего трубопровода под действием атмосферного или избыточного давления.

Из рабочего колеса жидкость поступает в каналы направляющего аппарата и затем во второе рабочее колесо с давлением, созданным впервой ступени. Далее жидкость поступает в третье рабочее колесо с увеличенным давлением, созданным второй ступенью и т.д.

Из последнего рабочего колеса, жидкость через направляющий аппарат проходит в крышку нагнетания, откуда поступает в нагнетательный трубопровод.

Благодаря тому, что корпус насоса состоит из отдельных ступеней, имеется возможность, не меняя подачи, менять напор путем установки нужного количества секций насоса. При этом меняется только длина вала, стяжных шпилек и трубки системы обводнения.

Во время работы насоса, вследствие давления жидкости на неравные по площади боковые поверхности рабочих колес, возникает осевое усилие, которое стремится сместить ротор насоса в сторону всасывания. Для уравновешивания осевого усилия в насосе применяется гидравлическая пята, состоящая из диска гидравлической пяты 37, кольца гидравлической пяты 8, втулки разгрузки 9 и дистанционной втулки 10.

Жидкость, проходя через кольцевой зазор между втулками разгрузки и дистанционной втулкой в полость разгрузки В, давит на диск гидравлической пяты, в результате чего ротор смещается в сторону крышки нагнетания и между рабочими поверхностями диска гидравлической пяты образуется щель, через которую жидкость проходит в полость кронштейна Г. Величина образующейся щели зависит от величины давления в разгрузочной полости и устанавливается автоматически.

Из полости Г жидкость частично проходит через сальниковую набивку, охлаждая гайку вала, а основная часть жидкости по обводной системе поступает в полость Д гидрозатвора, предотвращая подсос воздуха через сальник.

Из полости Д часть жидкости проходит наружу между рубашкой вала и сальниковой набивкой, а остальная часть отводится через ниппель в дренаж. При работе насоса с давлением на входе до 0,3 МПа, вытекающую из сливной трубки жидкость можно направлять во всасывающий трубопровод.

Давление в полости гидрозатвора несколько превышает атмосферное (до 0,3 МПа), что предупреждает засасывание воздуха в насос через сальниковую набивку.

Необходимо, чтобы перекачиваемая жидкость могла всегда просачиваться между рубашкой вала и сальниковой набивкой наружу. Излишнее затягивание сальника ускоряет износ рубашки вала и увеличивает потери на трение.

Ротор насоса приводится во вращение от электродвигателя через упругую втулочно-пальцевую муфту, состоящую из двух полумуфт, которые соединяются между собой через резиновые втулки, установленные на цилиндрические стальные пальцы, жестко закрепляемые в полумуфте электродвигателя. Направление вращения ротора насоса – правое (по линии часовой стрелки), если смотреть со стороны электродвигателя.

Пуск насоса.

Перед пуском насоса необходимо сделать следующее:

- проверить вращения ротора от руки (при этом ротор должен вращаться легко без заедания);

- проверить направления вращения электродвигателя при отсоединенной муфте (направление вращения должно быть по часовой стрелке, если смотреть со стороны электродвигателя);

- удалить с насоса все посторонние предметы, проверить, нет ли повреждений частей насоса, нет ли ослабленных болтов в обвязке насоса;

- проверить наличие и качество масла в подшипниках, исправность системы смазки, а также смазать движущиеся части в местах их соединения;

- проверить установку ограждений на муфтах сцепления и их крепление;

- проверить состояние сальников, нет ли перекоса грундбуксы и достаточно ли сальники набиты и затянуты;

- проверить уход ротора в сторону всасывания по риске, проверку положения риски производить при роторе, сдвинутом до упора в сторону всасывания. Риска должна быть заподлицо с торцовой плоскостью передней крышки 1 переднего кронштейна. Уход ротора должен составлять не более 3 мм;

- проверить наличие и исправность манометров на выкиде насоса и приемном трубопроводе;

- убедиться в наличие заземления насоса и электромотора;

- пользуясь специальным ключом закрыть задвижку на нагнетательном трубопроводе и открыть на приемном трубопроводе (если управление задвижками автоматическое – закрытие и открытие запорной арматуры необходимо производить путем нажатия кнопок «пуск» и «стоп» на пульте управления);

- произвести заливку насоса продуктом, воздух из насоса стравить через дренажную линию.

В зимнее время при длительных остановках насосов необходимо пускать их в работу после подогрева обвязки паром или горячей водой и пробной прокачки жидкости по трубам. Запрещается прогревать обвязку насоса открытым источником огня.

Пуск насоса необходимо производить только при закрытой нагнетательной задвижке. Перед запуском убедитесь, что давление на приеме насоса соответствует режимным параметрам. Пуск насоса осуществляется нажатием кнопки «Пуск» на щите управления насосом.

После пуска насоса, когда он набрал полное число оборотов, необходимо постепенно открывать на напорном трубопроводе запорную задвижку и добиться получения требуемых подачи и напора, регулируя степень открытия задвижки.

Запрещается:

- работать при закрытой задвижке более 5 минут, так как это приводит к значительному нагреву жидкости в насосе;

- открывать быстро и полностью задвижку на нагнетательной линии, так как это может привести к срыву подачи жидкости;

- пускать насос в работу без предварительной его заливки продуктом, даже на очень короткое время;

- производить регулировку производительности и давления насоса задвижками на приемном трубопроводе.

После пуска следует дополнительно послушать и осмотреть насос: нет ли в нем постоянных стуков.

Если все параметры насоса соответствуют режимным, его оставляют в работе, при этом на нем должна находиться табличка: «Агрегат в работе».

Требования безопасности при эксплуатации насоса.

Во время работы насоса необходимо:

- систематически поддерживать уровень масла в подшипниках, проверять температуру подшипников и сальников, которая должна быть не выше +70 ⁰С;

- поддерживать нормальное давление на нагнетательной линии, а также производительность насоса;

- систематически следить за показаниями приборов;

- следить за режимами работы насоса и электрооборудования;

- следить за утечкой продукта через сальник, количество протекаемой наружу жидкости должно быть от 0,012 до 0,03 м³/ч. Отсутствие утечки показывает, что сальник слишком туго набит, при этом необходимо ослабить натяжение грундбуксы;

- следить за уходом ротора в сторону всасывания, он должен составлять не более 3 мм;

- проверять работу гидравлической пяты. Из ниппеля должно вытекать 1,5-6 % перекачиваемой жидкости от номинальной подачи насоса.

В процессе работы необходимо следить за чистотой агрегата, вспомогательного оборудования и рабочей площадки.

Регулирование параметров работы насоса должно осуществляться регулирующей задвижкой, установленной на нагнетательном трубопроводе насоса.

Основные операции, которые выполняет оператор (или машинист насосов) при обслуживании насосов – смена сальников и набивка смазки в подшипниковые камеры. Набивка сальников производится по необходимости, а смазки в зависимости от наработки насоса.

Пополнение подшипниковой камеры смазкой должно производиться не реже, чем через 200 часов работы насоса, а полная замена смазки – через 500 часов.

Остановка насоса.

 Насос следует остановить немедленно в следующих случаях:

- при пропуске продукта через фланцевые или торцевые соединения насоса;

- при увеличении температуры подшипников выше 70 ⁰С;

- при сильной вибрации;

- при отклонении рабочего давления от режимных параметров.

При останове насоса необходимо:

1.      Закрыть задвижку на выкиде насоса;

2.      Выключить электродвигатель;

3.      Закрыть приемную задвижку и открыть дренажный вентиль для снятия давления с насоса.

Если остановка агрегата произошла в случае, предусмотренном системой защиты, следует выявить и устранить причину остановки.

В насосном блоке предусмотрено несколько систем защит при отклонении параметров работы насосов:

1.   Автоматическое отключение насосов при аварийном снижении или увеличении давления в нагнетательной линии. Контроль осуществляется с помощью электроконтактных манометров.

2.   Автоматическое отключение насосов при аварийном увеличении температуры подшипников насосов или электродвигателей. Контроль осуществляется с помощью датчиков температуры.

3.   Автоматическое перекрытие задвижек на выкиде насосов в случае их отключения.

4.   Автоматическое включение вытяжной вентиляции при превышении предельно допустимой концентрации газа в насосном помещении, при этом насосы должны автоматически отключаться.

При остановке агрегата необходимо следить за закрытием обратного клапана и запорной арматуры на напорном трубопроводе, при необходимости закройте задвижку на выкиде насоса вручную. В случае неполного закрытия обратного клапана возможно раскручивание насоса и электродвигателя в обратную сторону.

Обо всех отключеньях в работе насоса необходимо сделать запись в вахтенном журнале, а о проведенном ремонте сделать отметку в паспорте насоса.

Насосный агрегат следует останавливать экстренно при появлении дыма, искр, запаха перегретой изоляции электродвигателя, при разрывах фланцевых соединений и труб напорного трубопровода.

При аварии необходимо вызвать дежурного электрика, обесточить электродвигатель и вывесить плакат «Не включать! Работают люди».

Об остановке насоса на ремонт производится соответствующая запись в вахтенном журнале.

Если ремонтные работы будут производиться со вскрытием полости насоса, то после снятия давления в насосе и отключения электроэнергии двигателя (должна быть разобрана пусковая схема насоса) производится установка заглушек на выкиде и приеме насоса.

По окончании ремонтных работ производится запись в вахтенном журнале о проведенных работах и о результате обкатки за подписью оператора.

Основные неисправности и способы их устранения.

В случае обнаружения неисправностей в работе насоса оператор должен:

1.      попытаться устранить выявленные неисправности собственными силами;

2.      принять все возможные меры, чтобы не допустить создания аварийной ситуации и загрязнения окружающей среды;

3.      если невозможно устранить неисправность собственными силами сообщить непосредственному руководителю и далее действовать в соответствии с планом ликвидации возможных аварий на объекте.

Основные неисправности и способы их устранения указаны в таблице 2.

Таблица 2.

Наименование неисправности	Вероятная причина	Метод устранения
При пуске насос не подает воду при давлении на входе ниже атмосферного.	Насос и всасывающий трубопровод не были полностью залиты перекачиваемой жидкостью перед пуском.     Засасывается воздух через неплот­ности в соединениях всасываю­щего трубопровода и пробки на крышке всасывания.     Приемный клапан выступает из жидкости и засасывает воздух.   Приемный клапан заклинило или сетка клапана сильно засорена.	Выключить электродвигатель и повторить заливку, обратив тщательное внимание на удаление воздуха.   Проверить плотность всех соединений и затяжку пробки на крышке всасывания насоса и при необходимости подтянуть их.   Выключить насос до наполнения водосборника.   Устранить причину заклини­вания клапана или очистка седла клапана.
Насос не обеспечи­вает требуемой по­дачи.	Малая частота вращения.  Завышено сопротивление системы.   Засорился всасывающий трубопровод.         Завышена высота всасывания.    Завышено сопротивление во всасы­вающем трубопроводе.	Повысить напряжение.  Заменить насос большим по напору.  Проверить и очистить всасы­вающий трубопровод и при­емный клапан; при необходи­мости разобрать насос и про­чистить рабочие колеса.   Увеличить уровень жидкости в приемном резервуаре или опустить насос.  Уменьшить длину всасываю­щего трубопровода, сократить количество колен и умень­шить внутренний диаметр трубопровода до значения, равного диаметру всасываю­щего патрубка или незначи­тельно превышающего его.
Завышена потреб­ляемая мощность (большой нагрев электродвигателя).	Сопротивление системы меньше, чем предусмотрено инструкцией завода-изготовителя насоса.    Износились кольцо и диск гидравлической пяты, ротор сместился в сторону всасывания больше допустимого значения.	Прикрыть задвижку на напорном трубопроводе до достижения величины давления, соответствующей рабочему режиму.  Вызвать ремонтную бригаду для смены кольца и диска гидропяты.
Нагрев сальников.	Сальник сильно затянут.	Ослабить нажим втулки саль­ника, обеспечить протечку жидкости в количестве от 0,012 до 0,03 м3/ч.
Повышенная вибра­ция насоса.	Плохо отцентрирован электронасосный агрегат.  Износ подшипника.	Вызвать ремонтную бригаду для производства центровки.  Заменить подшипник.
Через сливную трубку идет свыше 6 процентов перека­чиваемой жидкости от номинальной по­дачи насоса.	Износились втулка разгрузки и дистанционная втулка, вследствие чего увеличился дросселирующий зазор между дистанционной втулкой и втулкой разгрузки.	Вызвать ремонтную бригаду для смены втулки разгрузки и дистанционной втулки. Если после замены указанных деталей у насоса из сливной трубки идет менее 1,5 % жидкости заменить втулку гидрозатвора.

Перечень основных ремонтных работ насосов ЦНС, выполняемых оператором ( или машинистом), и порядок их выполнения.

1.      Смена сальниковой набивки насоса.

 Сальник набивается при остановленном насосе.

Работы необходимо выполнять в следующей последовательности:

1.1.    Убедитесь, что насос остановлен и исключена возможность его самозапуска;

1.2.    Ослабьте крепление грундбуксы, а затем отодвиньте ее по валу в сторону от сальниковой камеры;

1.3.    Удалите старую сальниковую набивку, пользуясь специальным крючком;

1.4.    Нарежьте заранее подготовленную сальниковую набивку кольцами. Кольца набивки должны подгоняться точно по валу. Концы колец соединяются замком внахлестку или косым срезом и должны обеспечивать плотный контакт, а замки соседних колец должны быть сдвинуты на 120 град. по отношению друг к другу.

1 .5.    Аккуратно введите кольца сальниковой набивки в камеру. Перед тем, как вводить набивку в сальник каждое кольцо следует смазать маслом.

1.6.    Подтяните крепление грундбуксы, не допускайте перекосов грундбуксы относительно вала насоса.

1.7.    Произведите пробный запуск насоса и проверьте работу сальников. При необходимости остановите насос и подрегулируйте зажим сальников.

 

2.      Замена смазки.

Работы необходимо выполнять в следующей последовательности:

2.1.    Убедитесь, что насос остановлен и исключена возможность его самозапуска;

2.2.    Отверните болты с крышки подшипниковой камеры.

2.3.    Снимите крышку с прокладкой и откройте подшипниковую камеру.

2.4.    Очистите подшипниковую камеру. При замене смазки подшипники требуется промыть керосином или другой жидкостью, не вызывающей коррозию.

2.5.    Наполните подшипники и камеру заранее приготовленной смазкой. Смазку необходимо использовать в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя насоса. Норма расхода смазочных материалов на одну подшипниковую камеру составляет 400 – 600 граммов.

2.6.    Установите крышку с прокладкой, закрепив ее к кронштейну болтами.

3.      Вскрытие и чистка фильтров на приеме насосов.

Работы необходимо выполнять в следующей последовательности:

3.1.    Убедитесь, что насос остановлен и исключена возможность его самозапуска;

3.2.    Отсеките фильтр от технологической схемы, перекрыв задвижки до и после него;

3.3.    Открыв дренажную задвижку, стравите давление в фильтре, падение давления контролируйте по манометру;

3.4.    Убедившись, что давление в фильтре стравлено до атмосферного, ослабьте крепление фланцевого соединения крышки фильтра с помощью гаечных ключей. Очередность ослабления шпилек определяется по схеме «крест-накрест» рис 4.

3.5.    Полностью освободив фланцевое соединение, снимите крышку фильтра.

3.6.    Очистите полость фильтра и сетку от механических примесей и грязи, при необходимости промойте его.

3.7.    Сборку произведите в обратной последовательности.