Электрификация предприятий нефтяной и газовой промышленности

молниеотвода, промежуточная зона защиты. Таким образом, по­ лучаются торцевые и промежуточная зоны защиты.

Зона защиты многократных стержневых молниеотводов (рис. 124) равной высоты строится по принципу расчета двой­ ных молниеотводов. Для трехкратного молниеотвода для по­ строения берутся попарно молниеотводы 1—2, 2—3, 3—1\ для четырехкратного молниеотвода — 1—2, 2—3, 3—4, 4—1, а также молниеотводы 1—3 и 2—4, расположенные по диагонали. Ос­ новное условие защищенности сооружения г0х> 0 для всех по­ парно взятых молниеотводов.

Для четырех и более стержневых молниеотводов, защищаю­ щих объекты 1-й и 2-й категорий, необходимо соблюдение еще

Рис. 124. Зона защиты четырехкратного (а) и трехкратного (б) стержневых молниеотводов

одного условия: для попарно взятых молниеотводов по диаго­ налям многоугольника, образованного единичными молниеот­ водами, hQ>-hx.

В зависимости от требуемой высоты молниеотвода его опоры могут выполняться из деревянных, железобетонных и металли­ ческих конструкций. Металлические конструкции в свою оче­ редь могут быть трубчатыми — из труб одного и разных диа­ метров, а также решетчатыми. Металлические молниеотводы необходимо, чтобы предохранить их от ржавления, красить, а деревянные — пропитывать антисептиком от гниения. Уста­ навливать молниеотводы лучше всего свободными без растяжек.

Деревянные опоры молниеотводов наименее долговечны, однако в силу доступности материала применяются для молниезащиты небольших сооружений или временной молниезащиты. Наиболее применимыми по эксплуатационным качествам и сроку службы являются железобетонные или металлические конструк­ ции опор молниеотводов. Широко применяются телескопиче­ ские железобетонные опоры, выполненные из предварительно напряженного железобетона, а также телескопические металли­ ческие опоры, выполняемые из отходов или некондиционных труб.

293

Металлические опоры для молниеотводов выполняются из углового железа — решетчатые опоры и телескопические — труб­ чатые. Эти опоры применяются в основном для молниеприемников взрывоопасных помещений газопроводов. Материал этих опор долговечен в эксплуатации, не поддается эрозии. Опоры обслуживаются без специальных подъемников. Срок службы металлических опор при своевременной окраске в среднем 50 лет. Кроме того, секционное исполнение металлических опор молниенриемников без особых затруднений дает возможность изменять их высоту.

Молниеприемники молниеотводов изготовляют из металли­ ческих стержней различного профиля. Площадь полного сече­ ния молниеприемника, рассчитанная на максимальную ампли­ туду тока молнии, должна быть не менее 100 мм2. В качестве молниеприемников могут использоваться круглые стальные стержни диаметром 12 мм, уголки 2 0 x 2 0 x 3 мм, полосовая сталь 35x3 мм и др_.

Молниеприемниками могут служить металлическая кровля или сетка, дымовые трубы и другие возвышающиеся, над объ­ ектами сооружения. Для лучшего приема и отвода потенциала молнии, если молниеотводы изготовлены из труб, верхний ко­ нец следует заварить или расплющить. Высота молниеприем­ ника не должна превышать 2 м.

В качестве токоотводов можно использовать сталь любого профиля площадью сечения не менее 35 мм2. Токоотвод присое­ диняют к контуру заземления сваркой или болтами. Площадь токоотводов в местах соединений должна не менее чем в 2 раза превышать площадь его сечения. Места болтовых соединений следует лудить. Токоотводы прокладывают в хорошо просмат­ риваемых местах. На высоту 2—2,5 м от уровня земли и глу­ бину 0,3 м токоотводы следует защищать от механических по­ вреждений уголком или швеллером. Применение стальных труб в качестве защитного материала не допускается. Весь токоот­ вод, за исключением мест соединений, защищают от коррозии краской. В качестве молниеотвода не допускается использовать многожильные стальные тросы. Если несколько молниеотводов, имеющих свои контуры заземления, связаны между собой (на­ пример, устанавливаемые на крыше), токоотводы присоеди­ няют к контурам заземления через болтовые соединения, чтобы иметь возможность проверить сопротивление растеканию тока каждого контура.

В качестве токоотводов для объектов 2-й и 3-й категории можно также использовать конструктивные элементы самих защищаемых сооружений, выполненных из металла, например колонны очистки газа, фермы зданий, стенки резервуаров и пылеуловителей и т. п. Использование в качестве токоотводов арматуры железобетона не рекомендуется, так как невозможно Контролировать состояние арматуры, которая также разруша­ ется от воздействия коррозии.

294

Заземлителем или заземляющим устройством называют со­ вокупность металлических проводников, которые служат для

поверхностные, укладываемые в верхних слоях грунта на глубине 0,5—0,8 м; выполняются из полосовой, круглой или уголковой стали площадью сечения не менее 100 мм2; у зазсмлителей молниеотводов, предназначенных для защиты от пря­ мого удара молнии, длина каждого луча, считая от места при­ соединения молниеотвода, не должна превышать 30 м, расходя­ щиеся лучи могут закольцовываться стальными полосами;

углубленные — выполняются из некондиционированных стальных труб диаметром .30—60 мм с толщиной стенки не ме­ нее 3,5 мм, стальных стержней диаметром 15—20 мм, уголка с толщиной стенки не менее 4 мм; углубленные заземлители длиной 2—3 м погружают в грунт с таким расчетом, чтобы расстояние от поверхности земли до верхнего конца заземлителей было не менее 0,7—0,8 м;

комбинированные — выполняют из поверхностных и углуб­ ленных заземлителей.

Заземлители присоединяют к токоотводам в середине си­ стемы заземления. Электроды заземлителей соединяют между собой сваркой таким образом, чтобы длина сварного шва была не менее двойной ширины свариваемых полос или не менее шести диаметров круглых проводников. Болтовые хоединения заземлителей допускаются только при устройстве временных контуров заземления.

Выбор того или иного типа конструкции заземлителей опре­ деляется требуемой величиной сопротивления растеканию тока и удельным сопротивлением грунта. Если верхние слои грунта имеют значительно меньшее сопротивление растеканию, чем нижние, то выбирается поверхностная конструкция контура за­ земления и наоборот.

Для заземлителей молниеотводов одной из важнейших ха­ рактеристик является импульсное сопротивление растеканию и сопротивление растеканию тока промышленной частоты. Им­ пульсное сопротивление растеканию — это электрическое пере­ ходное сопротивление между электродами заземлителя и землей при протекании токов молнии, не поддающееся измерению об­ щепринятыми методами. Сопротивление заземлителя растекаканию тока промышленной частоты — электрическое переход­ ное сопротивление электродов заземлителя относительно земли при протекании тока промышленной частоты, измеряемое обще­ принятыми методами (измеритель заземления, метод ампер­ метра и вольтметра).

Импульсное сопротивление растеканию и сопротивление растеканию промышленной частоты связаны соотношением

295

ление заземлителя при промышленной частоте с его импульс­ ным сопротивлением (табл. 27).

Если заземление молниеотвода выполняется несколькими стержнями или полосами, то сопротивление его при стекании

где п — число электродов; т]и — импульсный коэффициент ис­ пользования, который зависит от длины электродов, расстоя­ ния между ними и их расположения.

Значения импульсного коэффициента использования в зависимости от типа заземлителя

Вертикальные стержни, соединенные полосой, расстояние между стержнями равно их двойной д л и н е ...................... 0,75

Коэффициент аа может быть меньше или больше единицы н зависят от удельного сопротивления грунта. На практике

29®

Г л а в а 8

ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ

42. О Б Щ И Е С В Е Д Е Н И Я

Магистральные нефтепроводы предназначены для транс­ порта нефти из района ее добычи на морские, речные, желез­ нодорожные пункты налива, на нефтеперерабатывающие за­ воды, а магистральные продуктопроводы — для транспорта неф­ тепродуктов из района их производства до наливных станций или нефтебаз, расположенных в местах потребления. На маги­ стральных нефте- и продуктопроводах строят насосные перека­ чивающие станции (НПС) двух видов: головные и промежуточ­ ные. Головные станции располагаются в начале трубопровода и служат для перекачки нефти или нефтепродуктов из емкости

вмагистральный трубопровод. Промежуточные станции пред­ назначены для повышения давления перекачиваемых продуктов

вмагистральном трубопроводе [5].

Всоответствии с назначением упомянутых станций в состав

сооружений головной НПС всегда входят резервуарный парк и подпорная насосная станция, совмещенная с основной насос­ ной или расположенная в отдельном здании. Подпорная на­ сосная служит для подачи жидкости на вход основных насо­ сов, так как при откачке из безнапорных резервуаров основ­ ные насосы не в состоянии вести откачку без предварительного создания давления жидкости на их входе. На многих трубопро­ водах, находящихся в эксплуатации, промежуточные насосные станции также имеют емкости для нефти или нефтепродуктов и ведут откачку из этих емкостей. В этом случае промежуточ­ ные перекачивающие станции содержат так же, как и голов­ ные, подпорные насосы.

На всех новых и строящихся трубопроводах промежуточные резервуары не предусматриваются и перекачка жидкости ве­ дется по системе из насоса в насос. При работе по системе из насоса в насос в установке подпорных насосов на промежуточ­ ных станциях нет необходимости.

Кроме рассматриваемых здесь перекачивающих насосных станций, на магистральных трубопроводах существуют налив­ ные насосные, располагаемые при резервуарных парках налив­ ных станций.

На НПС в качестве основных используются центробежные насосы с подачей от 360 до 10 000 м3/ч с напором 210—260 м

298

и в качестве подпорных — насосы с подачей 360—5000 м3/ч с на­ пором 28—90 м (рис. 125). На головных станциях чаще всего устанавливают четыре насоса, из которых один резервный. На­ сосы включают последовательно, например, на станции с че­ тырьмя насосами — по два-три, чем обеспечивается необходимое давление на выходе станции. Мощность, необходимая для при­

порных насоса, из которых один резервный. Подпорный насос должен обеспечивать подачу, равную подаче главного насоса, и создавать необходимое давление перед главным насосом (например, 0,28—0,9 МПа). На ранее построенных промежу­

механической характеристики которого зависит от того, как осуществляется его пуск (на открытую или закрытую за­ движку). Момент трогания механизма из состояния покоя, обусловленный противодавлением, трением в подшипниках и торцевых уплотнениях насоса, составляет 20—25 % от момента сопротивления при полной скорости. По мере разгона насоса момент сопротивления несколько уменьшается, достигая мини­ мума при 300—500 об/мин, а затем увеличивается по параболи­ ческому закону с показателем степени 3 (рис. 126). Для привода центробежных насосов НПС магистральных трубопро­ водов в настоящее время применяют исключительно электродви­ гатели.

Технологическое оборудование насосных станций кроме соб­ ственно насосных агрегатов содержит систему трубопроводов перекачиваемой жидкости, масляную систему, системы венти­ ляции электродвигателей, систему охлаждения масла, систему

с управлением положением задвижек технологических комму­ никаций [5].

В схеме технологических трубопроводов головной насосной нефтеперекачивающей станции (рис. 127) подпорные насосы 1 забирают нефть из резервуара 10 через фильтр И и подают ее яа вход основных насосов 2. При помощи задвижек с электро­ приводом 3 и 4 возможно обеспечить работу одного, двух или трех последовательно включенных главных насосов. Обратные клапаны 6 предотвращают перетекание нефти из напорного тру­ бопровода в подводящий на участке каждого насоса. В тех слу­ чаях, когда в месте выхода вала из насоса применяется торце­ вое уплотнение корпуса насоса, уплотнения смазываются очи­ щенной нефтью, подаваемой по системе трубопроводов, не показанной на рис. 127. Нефть, просачивающаяся через уплот-

299

нения, по трубопроводам утечек 5 отводится в сборный приямок 7, откуда попадает в резервуары — сборники утечек 8 и далее насосом 9 перекачивается в подводящий трубопровод.

Рис. 126. Механические характери­ стики нефтяного насоса НМ-10000- 210 при пуске на открытую (/) и закрытую (2) задвижки

Рис. 127. Упрощенная схема техноло­ гических трубопроводов головной на­ сосной станции

Смазка подшипников главных и подпорных насосов и при­ водного электродвигателя осуществляется по циркуляционной системе под давлением. Забираемое из масляного бака масло прокачивается электрифицированными шестеренчатыми насо­ сами через фильтр и охладитель и далее поступает в подшип-

301