База книг в электронке для ЭНН УТЭК / 1kumar_b_k_botakhanov_e_k_ekspluatatsiya_nasosnykh_i_kompress

Эксплуатация насосных и компрессорных станций

Продолжение таблицы 4.5

В случае значительного отличия базовых значений характеристик от паспортных необходимо производить доводку насосного агрегата с последующим повторным определением новой базовой характеристики и сравнением ее с паспортной.

Основным критерием удовлетворительной работы торцевых уплотнений является величина утечек, замеряемая объемным способом, она должна быть не более 0,3–10-3 м3/ч (0,3 л/ч).

Допускается кратковременное (в течение 24 ч работы насоса) увеличение утечек до 0,7 л/мин.

Контроль работоспособности торцевых уплотнений насоса может осуществляться также измерением температуры торцевого уплотнения с помощью термодатчика и температуры нефти в насосе на входе в камеру торцевых уплотнений.

Он основан на сравнении температур обоих уплотнений между собой и их изменении во времени.

При этом в обоих торцевых уплотнениях насоса через определенный интервалвремениизмеряется температура назадней стенке невращающегося контактного кольца.Каждоезначениетемпературы на торцевом уплотнении сравнивается с предельно допустимым, при достижении предельного значения выдается сигнал на остановку насосного агрегата. Если значения температуры на торцевом уплотнении не превышают предельных, то проводится анализ изменения температуры на каждом торцевом уплотнении и по отношению друг к другу. Если значения температуры на обоих торцевых уплотнениях постоянны во времени и равны друг другу, то работа узлов торцевых уплотнений является нор-

91

Б. К. Кумар, Е. К. Ботаханов

мальной. Если на одном торцевом уплотнении значение температуры во времени постоянно, а на втором уплотнении растет, то во втором уплотнении обнаружен режим сухого трения, который может быть вызван нарушением геометрии контакта, засорением части системы охлаждения, относящейся к этому уплотнению (например, импеллера), и другими причинами. Если на одном уплотнении значение температуры во времени постоянно, а на втором уплотнении падает, то второе уплотнение неработоспособно. Эта неработоспособность может быть вызвана заклиниванием аксиально-подвижной втулки, если температура упала до значения температуры нефти в насосе.

Причиной незначительного падения температуры является утечка через резиновые уплотнения или утечка через контакт пары трения. Если температура на первом уплотнении повышается, а на втором – понижается или постоянна, то неработоспособен радиально-упорный подшипник, причем осевая нагрузка действует на первое уплотнение и может его разрушить. Если температуры на обоих уплотнениях повышаются, то неработоспособна система охлаждения (например, из-за засорения или износа импеллера). Если значения уплотняющего давления и температуры основного потока жидкости не постоянны, то поставленный диагноз носит предварительный характер. Если при этом диагностируется отказ, то выдается предупредительный сигнал, а не сигнал на аварийную остановку. Если режим по указанным параметрам постоянный, то при диагностировании отказа выдается сигнал на аварийную остановку насосногоагрегата.

Указанный метод диагностирования реализуется простым устройством на центробежных насосах двухстороннего всасывания, имеющих два торцевых уплотнения вала. Устройство содержит два датчика температуры в торцевых уплотнениях и датчик температуры и давления перекачиваемой жидкости на входе в насос (или в камере торцевых уплотнений), искробезопасные блоки, коммутирующие сигналы и сопрягаемые с системой автоматики НПС или АСУ ТП или входом ПЭВМ.

В качестве термопар можно использовать применяемые в оборудовании НПС хромель-копелевые термопары, а датчиков давления – преобразователи давления типа "Минитран".

92

Эксплуатация насосных и компрессорных станций

Как правило, в обвязке насосов восьмиканальными устройствами сигнализации СТ-136М минимум два канала на каждый насос не задействованы. Эти каналы можно использовать для подключения к датчикам температуры, в качестве которых рекомендуется использовать термометры сопротивления ТСМ0979 градуировки 50 М. С учетом результатов опытной эксплуатации таких систем в качестве контрольного и предельного значений температуры в торцевых уплотнениях необходимо установить соответственно 105 и 130 °С для уплотнений типа ТМ-120М, 95 и 105 °С – для уплотнений типа УНИ.

Реализация метода также возможна на НПС с венгерской автоматикой типа АVH-MINITAK.

При внедрении метода необходимо также учитывать температуру нефти и давление на входе в насосы, которые фиксируются в существующей системе телемеханики. Поэтому использование этих параметров непотребует дополнительных работ.

В процессе эксплуатации насосного агрегата его техническое состояние меняется вследствие износа деталей и узлов. Наиболее распространенной и значимой причиной ухудшения характеристик насоса в процессе эксплуатации является износ деталей щелевого уплотнения рабочего колеса.

Причины отличия текущих характеристик насосных агрегатов от базовых те же, что и базовых от заводских паспортных, за исключением причин, связанных с литьем и механической обработкой проточной части насоса (табл. 4.5).

Насосные агрегаты необходимо выводить в ремонт при снижении величины напора насоса от базовых значений на 5–6 % и более для насосов горизонтального исполнения и на 7 % – для вертикальных подпорных насосов. Значение возможного снижения КПД относительно базового значения может уточняться для конкретного типоразмера насоса на основании экономической оценки из условия, что стоимость ремонта, при котором обеспечивается восстановление первоначального КПД, будет выше затрат, вызванных перерасходом электроэнергии изза снижения КПД насоса. Для насосов типа НМ значение снижения КПД составляет 2–4 % в зависимости от типоразмера

93

Б. К. Кумар, Е. К. Ботаханов

(НМ 500-300, НМ 710-280 – 4 %; НМ 1250-260 – 3,5 %; НМ 2500-230 – 3 %; НМ 3600-230, НМ 5000-210, НМ 7000-210, НМ

10000-210 и подпорные насосы – 2 %; подпорные вертикальные насосы – 3,5 %).

Решение о дальнейшей эксплуатации насосного агрегата или выводе его в ремонт принимается с учетом результатов вибродиагностики.

Диагностирование состояния насосных агрегатов по параметрическим критериям допускается проводить как на основе данных, полученных по каналам телемеханики, так и на основе контрольных измерений с применением образцовых средств измерений давления, подачи, мощности, частоты вращения ротора насоса, плотности и вязкости перекачиваемой нефти.

Измеряемые параметры и средства измерения:

давление на входе и выходе насосного агрегата измеряется штатными первичными преобразователями давления с точностью 0,6 % при использовании АСУ или образцовыми манометрами класса 0,25 или 0,4;

подача определяется по узлу учета, по объемам резервуаров с помощью переносных ультразвуковых расходомеров или другими способами;

мощность, потребляемая насосом, измеряется при помощи штатных первичных преобразователей мощности с точностью не ниже 0,6 %. При установившихся режимах для грубой оценки допускается определять мощность по счетчику потребляемой электроэнергии или вольтметру и амперметру. Мощность, потребляемую насосным агрегатом, можно замерить и комплектами К-506, К-505 или им подобными;

частота вращения ротора замеряется датчиком частоты вращения с точностью 0,5 %;

плотность и вязкость перекачиваемой нефти определяются по узлам учета или в химлаборатории НПС.

Условия выполнения измерений параметров следующие: из расчетов должны быть исключены значения текущих параметров, измеренные в первые 72 часа после монтажа или ремонта насоса, так как в это время происходит приработка дета-

94

Эксплуатация насосных и компрессорных станций

лей и интенсивный рост зазоров в щелевых уплотнениях рабочего колеса;

при запуске или остановке контролируемого насосного агрегата или соседних с ним агрегатов НПС;

при переключении измерительных линий на узлах учета нефти.

Замер параметров проводится только при установившемся (стационарном) режиме перекачки.

Контроль стационарности режима осуществляется по подаче (при возможности непосредственного измерения) или по давлению на входе или выходе НА. Колебания контролируемого параметра не должны превышать ±3 % от среднего значения.

Параметры измеряются при бескавитационном режиме работы НА (контролируются при измерении вибрации и по давлению на входе в насос) и отсутствии перетока нефти через обратный клапан.

При проведении параметрических испытаний выполняется анализ перекачиваемой нефти с определением плотности и вязкости каждый раз при смене потока нефти, но не реже одного раза в сутки.

Значения текущих параметров должны быть приведены к условиям, при которых получены базовые характеристики согласно ГОСТ 6134.

Для насосов типа НМ с постоянной частотой вращения ротора влияние вязкости перекачиваемой нефти на напорную характеристику необходимо учитывать при вязкости более 1,0– 10-4 м2/с для насосов с подачей 1250–2500 м3/ч, вязкости более 2–10-4 м2/с – для остальных насосов. Влияние вязкости на энергетическую характеристику (η – Q) необходимо учитывать при вязкости более 0,6–10-4 м2/с.

Оценку текущих параметров (подачи, мощности, напора и КПД) необходимо производить по среднеарифметическому значению трех замеров (не менее).

Для построения базовых характеристик необходимо обработать в соответствии ГОСТ 6134, не менее десяти точек (режи-

95

Б. К. Кумар, Е. К. Ботаханов

мов) в диапазоне подач от 0 до Qmах, для построения текущих характеристик – не менее 3–4 точек (режимов).

4.3. Выполнение регламентных работ

Если в паспортах, ТУ, инструкциях и других нормативных документах на насосные агрегаты регламентированы другие работы с объемом и периодичностью, отличными от изложенных, то они являются обязательным дополнением к приведенным в работах и могут выполняться как при работающих насосах, так и при регламентных остановках.

Перед регламентной остановкой осуществляется диагностический контроль насоса в объеме планового.

Если регламентная остановка насоса связана с проведением дефектоскопии вала, то выполняемый объем работ приравнивается к среднему ремонту.

Регламентная остановка также производится для замены рабочих колес насоса на другие типоразмеры, если это предусматривается технологическими режимами работынефтепровода.

Регламентные остановки совмещаются по возможности с ремонтами насосов, техническим обслуживанием или плановым диагностическим контролем.

4.4. Типовойобъемработпо техническомуобслуживанию

Техническое обслуживание (ТО) насосов осуществляется эксплуатационно-ремонтным персоналом НПС.

Для магистральных и подпорных насосов проводятся проверки состояния фланцевых и резьбовых соединений, затяжки фундаментальных болтов; уровня масла в маслобаках, герметичности маслопроводов и вспомогательных трубопроводов; герметичности торцевых уплотнений ротора насоса; затяжки болтовых соединений зубчатой или пластинчатой упругой муфты; равномерности зазора по окружности между втулкой и диафрагмой беспромвального узла, наличия всех болтов и их затяжки; герметичности уплотнения в разделительной стенке

96

Эксплуатация насосных и компрессорных станций

между отделениями насосов и электродвигателей (через каждые шесть месяцев).

Кроме того, для подпорных насосов проводятся:

–дополнение консистентной смазки Литол 24 в опорноупорные подшипники насосов НПВ 1250-60 и НПВ 2500-80;

–проверка по маслоуказателю уровня турбинного масла в НПВ 3600-90 и НПВ 5000-120 и восстановление уровня при необходимости;

–замена смазки для насосов НПВ 1250-60 и НПВ 2500-80 через каждые 900±50 ч работы, для насосов НПВ 3600-90 и НПВ

5000-120 – через каждые 3000±300 ч;

–осмотр резиновых колец втулочно-пальцевой муфты через каждые 7000 ч работы;

–полная замена масла в корпусе упорного подшипника, смазка радиального подшипника промежуточного вала и зубчатой муфты насоса Вортингтон 26QL СМ/2 через каждые 5000 ч работы.

Устранение обнаруженных неисправностей и дефектов осуществляется при отключенном насосном агрегате и его обесточивании.

Если насосный агрегат находится в состоянии резерва более месяца, то с целью проверки его работоспособности производится кратковременное включение его в работу один раз в месяц и прокрутка ротора не реже 1 раза в 15 дн. с поворотом на 180° для предотвращения прогиба вала насоса.

Для насосов вспомогательных систем осуществляются: проверка состояния фундаментных болтов, муфты соедине-

ния насоса с электроприводом; набивка или замена сальника насоса, смазка подшипников;

подтяжка фланцевых соединений насоса; проверка герметичности запорной арматуры, трубопрово-

дов, плавности открытия и закрытия задвижек и вентилей; устранение подтеков и неплотностей маслопроводов, тру-

бопроводов утечки нефти и опорожнения насоса.

97

Б. К. Кумар, Е. К. Ботаханов

4.5. Типовой объем работ при текущем ремонте

Для магистральных и подпорных насосов проводятся все операции технического обслуживания, а также: подготовка транспортных средств, подъемных механизмов и приспособлений, инструментов; проверка наличия и состояния запасных частей, мест для укладки узлов и деталей насоса; проверка состояния подшипников, торцевых уплотнений, зубчатой и пластинчатой муфт; смена смазки зубчатой муфты; измерение радиальных зазоров во вкладышах подшипников, натяга крышек радиальноупорного подшипника и подшипника скольжения; разборка, дефектация и сборка торцевых уплотнений; вновь устанавливаемые торцевые уплотнения должны пройти обкатку и испытание на стенде БПО (ЦБПО); проверка герметичности стыков крышки с корпусом основных и горизонтальных подпорных насосов, крышки со стаканом вертикальных подпорных насосов; контроль работоспособности и, при необходимости, ремонт системы обогрева элементов картера вертикальных насосов; проверка центровки и подготовка насосного агрегата к пуску; пуск, измерение и анализ рабочих параметров насосного агрегата под нагрузкой.

Для насосов вспомогательных систем выполняются все операции ТО, а также разборка, промывка деталей и узлов, дефектация и замена изношенных деталей, сборка и монтаж отремонтированного насоса; проверка центровки, пуск и проверка рабочих параметров.

4.6. Типовой объем работ при среднем ремонте

При среднем ремонте магистральных и подпорных насосов проводятся все операции текущего ремонта, а также:

–опорожнение от нефти, вскрытие и разборка насоса;

–очистка, промывка и визуальный осмотр узлов и деталей;

–проверка состояния надежности крепления и стопорения втулок вала, радиально-упорных подшипников (если вал не меняется);

–проверка степени износа импеллерных втулок;

98

Эксплуатация насосных и компрессорных станций

–контроль размеров и технического состояния посадочных и резьбовых поверхностей вала, лопаток и дисков рабочего колеса, при необходимости ремонт или замена;

–измерение радиальных зазоров в щелевых уплотнениях рабочего колеса и, в случае превышения нормативных значений, указанных на рис. 4.3–4.5 и в табл. 4.6 – 4.9, замена уплотнительного кольца или восстановление размеров элементов щелевого уплотнения;

–дефектоскопия вала (если срок ее проведения совпадает с временем выполнения среднего ремонта);

–замена паронитовых прокладок между крышкой и корпусом насосов.

Рис. 4.3. Зазоры в щелевых уплотнителях роторных насосов типа НМ

(см. табл. 4.6)

Рис. 4.4. Зазоры в щелевых уплотнениях роторов насосов типа НМ (секционные) (см. табл. 4.7)

99

Б. К. Кумар, Е. К. Ботаханов

Рис. 4.5. Зазоры в щелевых уплотнениях роторов насосов типа НПВ. (см. табл. 4.8)

Таблица 4.7

Таблица 4.8

100