Проектирование и эксплуатация насосных и компрессорных станций

а

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

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

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