546

ры подшипников (масла). Например, подшипниковые крон­ штейны насосов НК имеют резьбовые отверстия, в которые вставляют датчики температуры масла.

6. Количество газа в продукции нефтяных скважин из­ меняется в широких пределах. После первой ступени сепа­ рации содержание газа достигает 10...15% по объему. По­ этому при работе насоса, особенно при включении, необ­ ходимо выпустить свободный газ из корпуса насоса, В на­ стоящее время для этих целей устанавливают вентили или различные клапанные системы на трубопроводной обвязке насоса, управляемые вручную. Насос должен иметь клапан или другое устройство для автоматического сброса газа. Серийно выпускаемые насосы не комплектуют такими уст­ ройствами.

7. В период эксплуатации насосного агрегата необходи­ мо периодически проверять центровку валов насоса и элект­ родвигателя. Проверку центровки производят при помощи специальных скоб с индикаторами. Центровка осуществля­ ется изменением положейия электродвигателя. Поэтому не­ обходимо, чтобы на фундаментной плите было установлено приспособление (кронштейны) для обеспечения центровки.

А также необходимо комплектовать насосный агрегат с приспособлением для проверки центровки валов.

8. Насосные агрегаты должны работать при темпера­

тировать при температуре окружающего воздуха до -6 0 °С , Электродвигатели, применяемые в насосных агрегатах, эк­ сплуатируют при температуре окружающей среды от -4 0 до +40°С . В настоящее время выпускают рудничные взры­ вобезопасные асинхронные двигатели серии ВР мощностью до 110 кВт, предназначенные для эксплуатации в районах о холодным климатом при температуре окружающей среды

районах с холодным климатом.

9. Запорная и регулирующая арматура насосных агрега­ тов имеет большие габариты и массу и размещается на пло­ щади не меньшей, чем сам насосный агрегат. Поэтому для

насосных агрегатов, предназначенных для установки в блоч­ ных конструкциях, следует разработать более компактную арматуру. Перспективным направлением явилась бы разра­ ботка регулирующей системы, встроенной в насос, а также применение регулируемого электропривода.

КОМПОНОВКА БЛОКОВ НАСОСОВ

Общая компоновка блоков насосов решает задачу полу­ чения оптимальных технических и экономических данных блоков насосов. Кроме того, компоновкой должна быть предусмотрена возможность дальнейшего развития блоков насосов, использования их в качестве базового для соз­ дания ряда блоков.

Блоки насосов существенно отличаются друг от друга, но принципиальная схема их устройства имеет много об­ щего: наличие насосного агрегата, арматуры и трубопро­ водной обвязки, приборов контроля, системы вентиляции, основания, подъемно-транспортного устройства и т.д. Ме­ тоды проектирования различных блоков насосов имеют не только общий характер, свойственный всем блокам, но и особенности каждой' разновидности, обусловленные его на­ значением и условиями эксплуатации.

Определяющее значение для выбора схемы компоновки имеют мощность, потребляемая насосом, масса и габариты насосного агрегата, условия эксплуатации и транспортиро­ вания блока насоса, а также следующие значения его ос­ новных параметров:

заданные величины подачи и напора; габариты блока (с учетом основных способов перевозки),

масса блока (с учетом грузоподъемности передвижных кранов, а также других грузоподъемных средств).

На предприятиях Главтюменнефтегаза широкое примене­ ние получили БН, выпускаемые Тюменским РМЗ Главтю­ меннефтегаза. Рассмотрение основных технических показа­ телей этих БН дает достаточно полное представление о до­ стигнутом уровне развития блоков насосов. К этим блокам насосов, входящим в состав дожимных насосных станций подачей 5 0 0 0 и 2 0 0 0 0 м^/сут и других комплексов, от­ носятся блоки насосов с насосами ЦНС 105 и ЦНС 300 по ГОСТ 1 0 4 0 7 -7 0 . Краткая техническая характеристика

другом - ЦНС 3 0 0 -1 2 0 ,1 8 0 ,2 4 0 ,3 0 0 ,3 6 0 ,4 2 0 ,4 8 0 ,5 4 0 , 600.

Таким образом, каждый блок насоса позволяет создать группу из 9 блоков с постоянной подачей и переменным давлением.

Рассмотрим, отвечают ли вышеизложенным требованиям данные БН.

Создано несколько блоков насосов, позволяющих обеспе­ чить определенный параметрический ряд установок (станций). В блоках насосов установлены насосы, предназначенные для

подачи воды, а не нефти. На напорной линии насоса уста­ новлены задвижки с ручным приводом, что не позволяет автоматизировать управление насосным: агрегатом. Отсут­ ствует система сбора утечек через сальники насосов и подача их в насос. Отсутствует отопление в блоках насо­ сов. Нет системы виброизоляции насосного агрегата. Не предусмотрена сигнализация при затоплении помещения в случае разрыва трубопроводной обвязки насоса. 6 блоках насосов отсутствует грузоподъемное устройство, необхо­ димое при проведении технического обслуживания и ре­ монта насосного агрегата. Блоки насосов имеют моно­ блочное исполнение, что не позволяет пройзводить стыков­ ку для создания единого здания с общим машинным залом. Эти блоки насосов не обладают перспективой развития,так как они выполнены с предельными параметрами. Замена насосного агрегата на другой с большими подачей и напо­ ром вызывает изменение компоновки и размеров блоков.

Рассмотрим особенности компоновок блоков насосов, разработанных ВНИИСПТнефть.

В блоках насосов установлены насосные агрегаты, при­ веденные в табл.2. Этими насосными агрегатами обеспе­ чивается подача от 35 до 560 м^/ч и давление от 4 до 75 кгс/см^, без учета давления на входе в насос. Влия­ ние на компоновку блоков насосов подачи, напора и мощ­ ности насоса, а следовательно, массы и габаритов насо­ сов велико. Основным способом перевозки блоков насосов является перевозка их по железной дороге. Исходя из это­ го условия принято, что максимальная длина блоков насо­

Компоновка любой машины и оборудования оценивается определенными критериями. Для оценки компоновки блоков насосов, как показывает опыт проектирования, можно пред­ ложить два основных критерия компоновки. Это, во-первых,

Как видно, длины серийно выпускаемых насосных агре­ гатов изменяются в широких пределах.

Длина блока насоса определяется как сумма длин на­ сосного агрегата, трубопрободной обвязки, арматуры, рас­ стояния (пространства) между стеной укрытия и насосным агрегатом. Длина насосного агрегата является известной величиной, а минимальное расстояние (пространство) меж­ ду насосным агрегатом и стеной укрытия определено в [1 5 ].

Длина трубопроводной обвязки насоса зависит от диа­ метра условногр прохода, давлений на приеме и выкиде насоса и от размеров арматуры. Поэтому уменьшение дли­ ны блока насоса можно достичь плотной компоновкой тру­ бопроводной обвязки.

Максимизация этого критерия создает ряд требований, направленных на создание плотной компоновки и улучшение технологии изготовления блоков насосов, а также на соз­ дание арматуры и приводов для блоков насосов. Ясно, что максимальное численное значение фактора компоновки

т.е. L H = L SH -

Вторым критерием компоновки является удельная мас­ са, т.е. отношение массы насосного агрегата GH к массе

блока насоса GeHj -Ф*- (имеются аналогичные критерии

^БН

и для других изделий машиностроения). Этот показатель учитывает степень конструктивного совершенства БН, сте­ пень применения легких металлов.

но, и массы блоков насосов будут изменяться в широких пределах.

Масса БН зависит от варианта исполнения. Большую массу имеют БН, предназначенные для эксплуатации в рай­ онах с холодным климатом, меньшую - БН, предназначен­ ные для эксплуатации в районах с жарким климатом.

Основными мероприятиями по уменьшению массы блоков насосов являются уменьшение массы насосного агрегата, арматуры, создание плотной компоновки и уменьшение ма­ териалоемкости основания и укрытия блока,

Выполнение данных мероприятий приводит к увеличению значений удельной массы. С точки зрения настоящего уров­ ня создания БН, удельная масса БН не может достигать

значения =/.

Поиск путей максимизации значения критерия может привести к тому, что *~^=/^ т.е. GH~G6H. 3 то означает,

что функции БН должен выполнять насосный агрегат.

Такой насосный агрегат должен отличаться от выпускае­ мых в настоящее время наличием арматуры и приборов уп­ равления и контроля за насосным агрегатом.- Это потребует создания новой запорной арматуры и приборов, которые мож­ но будет установить на насосном агрегате, а также, соот­ ветственно, изменится конструкция насоса.

В L1] предложен в качестве обобщенного критерия кон­ структивного совершенства блочного устройства коэффициент заполнения объема:

,Ум

VK '

видно, что эти показатели являются критерием плот­

ности компоновки.

В данной работе приведены значения основных критери­ ев компоновки для блоков насосов, разработанных ВНИИСПТнефть. Нахождение рациональны^ значений критериев компо­ новки блоков насосов является предметом отдельных ис­ следований.

Как показывает опыт проектирования, в блоках насосов при габаритной ширине 3 2 0 0 мм, определенные трудности при выборе схемы компоновки заключаются в обеспечении достаточной ширины прохода. Ширина насосных агрегатов колеблется от 580мм у НК 6 5 / 3 5 -7 0 до 1 6 0 0 мм у

поэтому трубопроводы входной линии насоса перекрывают проход с этой стороны в блоке насоса. В блоках насосов с такими насосами созданы проходы, с одной стороны. У насосов 5Н С -6х8, 8НД-9х2, НС 5 0 0 -7 2 0 входные и на­

порные патрубки расположены горизонтально и разнесены в обе стороны. Трубопроводная обвязка насосов занимает всю ширину помещения. 6 блоках насосов с названными

насосами для создания прохода предусмотрены мостики. При вертикальном расположении напорных патрубков насосов в БН всегда имеется возможность обеспечить проход. В бло­ ках насосов с двумя насосами проходы созданы с одной стороны блока. Для удобства обслуживания и ремонта на­ сосного агрегата и увеличения этого прохода при моноблоч­ ном исполнении блоков насосов применяют съемные или открывающиеся боковые панели. При компоновке станций путем соединения блоков насосов для создания прохода мо­ жно предусмотреть» пространство между блоками. В блоках насосов установлены ручные тали грузоподъемностью 1 тс.

Для извлечения из блока насосного агрегата при ремон­ те и замене его на новый применяют выкатное устройство.

Современные блоки насосов выполняют в основном по двум компоновочным схемам:

блок с одним насосным агрегатом; блок с двумя насосными агрегатами.

Разработаны 13 типоразмеров блоков насосов, обеспе­ чивающих параметрический ряд подач и давлений насосных установок и станций.

Основные технические характеристики блоков насосов