Тема 1.5 Эксплуатация перекачивающих станций и их систем

Студент д о л ж е н:

з н а т ь: правила эксплуатации систем ПС;

у м е т ь: производить расчеты систем ПC.

Эксплуатация вспомогательных систем ПС: системы смазки, оборотного водоснабжения, сбора и откачки утечек, средств контроля и защиты насосного агрегата. Особенности эксплуатации вспомогательных систем автоматизиро­ванных перекачивающих станций.

Литература: [4], стр. 28-41.

Методические указания

Надежность работы насосных станций зависит не только от принятых проектных решений или качества строительно – монтажных работ, но и от того, насколько точно выдерживаются установленные режимы работы насосных агрегатов.

От четкости работы эксплуатационного персонала станций, включая и диспетчерскую службу, зависят также безопасность и экономичность работы насосной станции, а следовательно, и систем, обеспечивающих нормальную работу насосной станции. Поэтому вопросам эксплуатации насосных станций придают большое значение при разработке режимов эксплуатации вспомогательных систем насосов и насосных станций.

Основная задача службы эксплуатации – обеспечить надежную, бесперебойную работу насосной станции при наиболее высоких экономических показателях.

Надежная работа основных агрегатов, обеспечение пожарной безопасности и высокого уровня санитарного состояния производственных помещений существенным образом зависят от культуры обслуживания оборудования вспомогательных устройств – систем смазки, оборотного водоснабжения и охлаждения и откачки утечек.

Перед пуском маслосистемы в работу производят очистку напорных и сливных маслопроводов и масляного бака, затем систему заполняют маслом через фильтры.

На подводах масла на смазку подшипников насосного агрегата устанавливают фильтрующие сетки с ячейкой не более 0,08 мм, проверяют уровень масла в баке, затем пускают маслонасос. При помощи вентиля на обводной линии регулируют расход масла в системе. Расход масла на подшипники насосных агрегатов регулируют путем установки определенного сечения дроссельных шайб согласно инструкций по эксплуатации насоса и электродвигателя. После окончания прокачки системы берут пробу масла из нижней точки маслобака. При неудовлетворительном анализе масла (на содержание механических примесей) систему освобождают, промывают и затем заливают чистым маслом. По окончании прокачки масла сетки, установленные на подводах масла на смазку подшипников, удаляют.

После приведения насосного агрегата в рабочее состояние производят пуск маслонасосов. Когда давление в конце масляной магистрали достигнет 0,7 кгс/см², дают разрешение на включение масляных выключателей электродвигателей насосных агрегатов.

В процессе работы контролируют температуру масла на выходе из маслоохладителей, она должна находиться в пределах 35 –55 ºС.

При падении давления в системе маслоснабжения до 0,35 кгс/см² осуществляют аварийную остановку насосного агрегата. Остановку насоса системы маслоснабжения производят через 5 мин. После отключения электродвигателя насосного агрегата.

Сорт применяемого масла зависит от типа насоса, условий его эксплуатации и определяется заводом – изготовителем. Обычно для смазки подшипников насосов и электродвигателей применяют турбинное, машинное, авиационное масла, а также густые консистентные смазки (солидолы, консталины).

В процессе эксплуатации химические и физические свойства масла изменяются. Такие изменения качества масла снижают его смазочные свойства и увеличивают износ трущихся деталей.

Качество масла периодически проверяют в лаборатории. Масло следует заменить, если содержание механических примесей более 1,5%, содержание воды свыше 0,25%, кислотное число более 1,5 мг КОН на 1 г масла, температура вспышки снижена до 150ºС, содержание кокса повысилось до 3%.

Вода, поступающая на охлаждение насосных агрегатов, должна соответствовать следующим требованиям:

содержание взвешенных механических примесей должно быть не более 25 мг/л;

временная (карбонатная) жесткость должна быть не более 3 ммоль/кг;

вода не должна содержать свободных минеральных, органических кислот и других вредных веществ;

допустимое содержание масла – следы;

содержание железа – не более 0,2 ммоль/кг.

Химический анализ охлаждающей воды проводят ежегодно.

Сроки и способы очистки полостей охлаждения агрегатов и теплообменных аппаратов систем охлаждения от накипи и загрязнений устанавливают в зависимости от конструкции системы охлаждения, степени загрязнения, жесткости и расхода воды.

Необходимо не реже 1 раза в смену проверять, нет ли в охлаждающей воде нефтепродукта и масла. При обнаружении их следов должны быть приняты меры к немедленному выявлению и устранению повреждений.

Система охлаждения должна исключать возможность повышения давления воды в охлаждаемых полостях агрегата выше предельного, указанного заводом – изготовителем.

Наружные элементы системы охлаждения (трубопроводы, арматура, градирни, емкости) должны быть своевременно подготовлены к работе в зимних условиях.

Воздух для охлаждения двигателей в соответствии с проектом забирают в местах, не содержащих паров нефтепродуктов, пыли, влаги и химических реагентов выше предельных норм. Температура воздуха, подаваемого на охлаждение двигателей, должна соответствовать проекту.

В насосном цехе должна находиться утвержденная схема системы охлаждения с коммуникациями, с указанием насосов, вентиляторов, арматуры, теплообменных аппаратов, а также допустимых значений давления и температуры охлаждающей среды.

При перекачке нефти и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам могут иметь место утечки через концевые уплотнения вала насоса. Утечки от насоса самотеком поступают в специальный резервуар. Величина этих утечек незначительна, а при использовании уплотнений торцового типа она сведена практически к нулю.

Большой объем утечек (до 40 м3/ч с одного насосного агрегата) происходит через линии разгрузки концевых уплотнений. Утечки из линии разгрузки насоса поступают на прием подпорных насосов или в резервуары утечек. Периодически из резервуара утечек нефть или нефтепродукт закачивают насосами во всасывающую линию магистрального трубопровода.

Для откачки утечек нефти или нефтепродукта применяют центробежные насосы 4НК-5x1 и 6НК-9х1, многоступенчатые центробежные насосы ЦНСН-60-330 и другие высоконапорные насосы.

Надежную работу нефтепродуктопроводов обеспечивает защита насосных станций, включающая приборы контроля, защиты и сигнализации, установленные на отдельных агрегатах и вспомогательном оборудовании. Защита предохраняет насос от вибрации, подшипники агрегата от перегрева и работы насоса в кавитационном режиме, а также от чрезмерной утечки жидкости через уплотнения.

Работа оборудования на высоких скоростях требует бесперебойной подачи смазки и эффективной системы теплового контроля узлов с трущимися деталями (подшипников и уплотнения вала насоса, подшипников электродвигателя), а также корпусов насоса и электродвигателя, входящего и выходящего из электродвигателя воздуха.

Включению в работу основных агрегатов предшествует запуск вспомогательного оборудования.

Контрольно – измерительные приборы подвергаются государственной проверке в установленные сроки.

В период между государственными проверками приборы подвергаются проверкам механиком КИП (наружному осмотру), эксплуатационным контрольным испытаниям в следующие сроки: эксплуатирующиеся манометры, термометры и другие приборы – не реже одного раза в месяц; щитовые (технические) электроизмерительные приборы – не реже одного раза в три месяца.

Все рабочие приборы проверяют в лаборатории не реже чем один раз в два года.

Проверка приборов на месте их установки сводится к определению погрешности показаний на рабочей части шкалы и правильности возврата стрелки к нулевой отметке. Для проверки нулевой точки прибор отключают от измеряемой величины. При проверке рабочей точки параллельно подключают образцовые приборы. Путем сравнений показаний оценивают правильность работы прибора.

Проверку температурных приборов выполняют при помощи образцовых ртутных термометров или платинородий – платиновый термопары с переносным потенциометром. Контрольный прибор помещают в точке замера температуры в непосредственной близости от чувствительного элемента проверяемого прибора.

Удовлетворительная работа приборов может быть обеспечена только при создании хороших эксплуатационных условий.

Рабочие манометры должны измерять давление, меньшее 2/3 максимального давления, указанного на шкале. Рабочие пределы показаний приборов отмечаются на шкале красными рисками.

Приборы должны содержаться в образцовой чистоте. Внутренние части щитов, задние стороны корпусов приборов и сборки соединительных зажимов периодически необходимо продувать сжатым воздухом. Контакты соединительных зажимов прочищают волосяными щетками. Лицевые части прибора, панели щитов протирают ветошью, слегка пропитанной машинным маслом. Шерстяные тряпки применять не рекомендуется вследствие возможной электризации защитного стекла, что может исказить показания прибора из-за отклонения стрелки. Систематически проводят осмотр креплений приборов и проверяют надежность зажимов. При необходимости гайки и болты дополнительно подтягивают.

При наблюдении за стрелками показывающих приборов следует обратить внимание на степень их подвижности. Если при легком постукивании по стеклу стрелка толчком переходит на новое показание, это свидетельствует о заедании в измерительном механизме. Такой прибор необходимо сдать в ремонт.

Установки маслоснабжения, охлаждения двигателей, сбора и откачки утечек, воздухоснабжения, вентиляции имеют ряд одинаковых элементов, позволяющих автоматизировать их на основе однотипных схем. Все установки включают основной и резервный агрегаты, приводом которых являются электродвигатели. Общими требованиями является автоматическое включение резервного агрегата при отказе основного, возможность автоматического и дистанционного включения установок, отключение насосной станции при выходе из строя установки.

Включение и отключение установки маслоснабжения, как и других вспомогательных установок, может осуществляется дистанционно со щита оператора или автоматически от системы автоматики насосных агрегатов.

Автоматизация системы откачки утечек позволяет:

дистанционно пускать и останавливать каждый насос;

выбирать каждый насос в качестве рабочего или резервного;

осуществлять с помощью поплавкового реле автоматический пуск основного насоса откачки утечек при максимальном уровне в резервуаре – сборнике и автоматическую остановку при минимальном уровне;

включать резервный насос при работе основного, если давление на нагнетании недостаточно или уровень в сборнике не понижается. Такая операция осуществляется через заранее установленный интервал времени (порядка 1 мин);

аварийно останавливать насосную станцию, если не происходит снижение уровня в сборнике после включения резервного насоса;

сигнализировать отказ в работе основного или резервного насоса и достижение максимального аварийного уровня в резервуаре – сборнике.

Отвод тепла от насосных агрегатов и теплообменных аппаратов ПС осуществляется водой.

К воде, поступающей для охлаждения насосных агрегатов, предъявляют следующие требования: содержание взвешенных механических примесей должно быть меньше 25 мг/л (25 г/м³); временная (карбонатная) жесткость должна быть меньше 3 мг-экв/л; допустимое содержание масла – следы. Свободные минеральные и органические кислоты должны отсутствовать.

В некоторых случаях в качестве охлаждающих жидкостей используют нефтепродукты. В таких теплообменных установках раз в смену проверяют воду или масло на наличие в них охлаждающих жидкостей. В случае обнаружения в масле или воде охлаждающей жидкости теплообменник отключают.

Полости охлаждения и теплообменные аппараты постепенно засоряются. Сроки и способы очистки зависят от степени загрязнения, жесткости и расхода охлаждающей жидкости и указываются в инструкции по эксплуатации, составленной заводом – изготовителем.

При перекачке нефти и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам могут иметь место утечки через концевые уплотнения вала насоса. Утечки от насоса самотеком поступают в специальный резервуар. Величина этих утечек незначительна, а при использовании уплотнений торцового типа она сведена практически к нулю

Большой объем утечек (до 40 м³/ч с одного насосного агрегата) происходит через линии разгрузки концевых уплотнений. Утечки собираются в специальную емкость откуда периодически их закачивают насосами утечек во всасывающую линию магистрального нефтепровода.

Для откачки утечек нефти или нефтепродукта используют центробежные насосы типа НК, многоступенчатые центробежные насосы ЦНСН и другие высоконапорные насосы.