База книг в электронке для ЭНН УТЭК / трубопроводы / АЛИЕВ Сооружение и ремонт газонефтепроводов

новке промежуточного вала между его торцами и торцами ро­ тора электродвигателя оставляют зазор не менее 5 мм.

Насос центруют по промежуточному валу. Горизонтальность его проверяют уровнем, устанавливаемым на шейке вала перед­ него подшипника. Торцовый зазор между полумуфтами насоса н промежуточного вала должен составлять 5 мм.

После установки всех трех узлов агрегата к насосу подсоеди­ няют предварительно опрессованные водой технологические тру­ бопроводы и проводят окончательную центровку. За базу при­ нимают насос.

Выверив и прицентровав электродвигатель, равномерно затя­ гивают фундаментные болты. После этого монтажные плиты вместе с регулировочными болтами заливают цементным раст­ вором. Обычно применяют раствор следующего состава: 1 часть быстротвердеющего цемента БТЦ марки 400 или 500 и 1,5 части крупнозернистого песка. Водоцементное соотношение принимают равным 0,55.

Здесь их монтируют. Сначала по главным осям фундамента устанавливают фундаментную плиту и выверяют ее в горизон­ тальной и вертикальной плоскостях. После этого затягивают фундаментные болты. Для фиксации установленных под плиту клиньев и подкладок их сваривают вместе и приваривают корот­ ким швом к фундаментным плитам электродвигателя. На выве­ ренную фундаментную плиту устанавливают статор электродви­ гателя и выверяют его в горизонтальной и вертикальной плоско­ стях. Перед вводом ротора в статор тщательно проверяют их состояние и продувают сжатым воздухом. Шейки ротора очи­ щают от консервационной смазки.

При выполнении такелажных работ при сборке и разборке электродвигателей необходимо следить за тем, чтобы стропы не касались поверхностей скольжения на роторе (шейка вала, по­ верхности под уплотнения) и лобовых частей обмотки статоров.

При вводе и выемке ротора используют удлинители (оп­ равки), крепящиеся к концу вала со стороны приводного меха­ низма (рис. 66). До ввода ротора 2 со стороны возбудителя со­ бирают подшипник 1, затем ротор стропят за середину и цент­ руют его ось с осью статора 4 (рис. 67). Горизонтальное перемещение ротора в статор осуществляют плавно, без толч­ ков. Когда удлинитель 5 выйдет из статора, проводят перестроповку, во время которой один конец ротора опирается на собран­ ный подшипник, а другой на деревянные поперечные подкладки. После перестановки стропа на конец удлинителя ротор подтя­ гивают в осевом направлении до его рабочего положения, т. е. до совпадения вертикальных магнитных осей статора и ротора. Опустив ротор на деревянные подкладки, вкладыш подшипника заводят со стороны приводного механизма. Ротор устанавливают на оба вкладыша.

170

Рис. 66. Крепление удлинителя к ро­ тору электродвигателя:

J —удлинитель; 2 — ротор

После сборки электродвигателя и выверки его положения -окончательно центруют агрегат: сначала ротор электродвига­ теля к ротору насоса (через промежуточный вал), а затем якоря возбудителя к ротору электродвигателя. Рамы и фунда­ ментные плиты установленного и прицентрованного агрегатов подлежат подливке цементным раствором.

При монтаже центробежного насоса без промежуточного вала сначала устанавливают насос, а по нему центруют электро­ двигатель.

Насосы, имеющие небольшую подачу, монтируют на общей раме. Это сокращает трудоемкость работ. Насосы большой по­ дачи с электродвигателями серии АТД устанавливают на от­ дельных рамах, причем электродвигатель располагают не на раме, а на двух монтажных плитах (рис. 68).

Для облегчения выверки электродвигателя и улучшения его центровки с насосом монтажные плиты на фундаменте устанав­ ливают на болтах-домкратах (регулирующих болтах). Монтаж­ ные плиты имеют резьбовые отверстия, куда ввинчивают регу­ лировочные болты. Чтобы головки болтов не вдавливались в бе­ тон фундамента, их упирают в металлические подкладки.

По окончании монтажных работ осуществляют наладку и опробование центробежных насосов. При выполнении наладоч­ ных работ насос вскрывают, вынимают ротор и проверяют со­ стояние всех узлов. Для нормальной работы насоса должны -быть установлены номинальные радиальные зазоры в уплотне­ ниях (диафрагмах). Радиальный зазор в уплотнениях между вращающимся и невращающимся кольцами не должен превы­ шать 0,2—0,25 мм. При сборке торцовых уплотнений необхо­ димо проверять качество уплотняемых поверхностей и пружины. Уплотняемые поверхности вращающейся и неподвижной втулок должны быть тщательно притерты. При установке ротора в кор­ пус насоса необходимо следить за тем, чтобы пружина уплот­ нения не задевала корпус.

После установки ротора в корпус проверяют полный осевой разбег ротора. Для этого его сдвигают до отказа в сторону упор­ ного подшипника. Разбег должен составлять 8—12 мм. Тогда между вращающимися частями ротора и корпусом насоса оста­ ется зазор 4—6 мм, который предотвращает поломку насоса

из-за неточностей при сборке или попадания вместе с нефтью механических примесей. После определения величины полного осевого разбега выявляют ширину шайбы, устанавливаемой между упорным подшипником и буртом вала. Ее принимают рав­ ной а)2— (0,1 -т-0,15), где а — полный осевой разбег. После

171

сой в четырех точках замера (через каждые 90°) должен быть

одинаковым.

После монтажа выполняют обкатку агрегата для приработки деталей насоса, которая в зависимости от его типа длится 8— 72 ч. Длительной обкатке подвергают головные образцы насо­ сов, короткой — небольшие насосы после среднего ремонта.

Перед пуском установки проверяют качество изготовления н монтажа насоса и двигателя, подготовку всех вспомогательных систем, выполнение требований техники безопасности.

Подготовка вспомогательных систем заключается в следую­ щем. Всю циркуляционную систему смазки промывают рабочим маслом. Затем с помощью масляного насоса создают давление в системе, проверяют ее герметичность и давление при нормаль­ ной работе в течение 6 ч, а также работу предохранительных клапанов маслосистемы. Систему охлаждения промывают, про­ веряют герметичность и определяют в ней давление и расход. Технологические трубопроводы заполняют перекачиваемой жид­ костью, воздух из корпуса насоса выпускают через верхнее от­ верстие в корпусе или отсасывают вакуум-насосом. Помимо этого проверяют правильность работы задвижек при их откры­ тии и закрытии.

К пуску насосные агрегаты готовят в соответствии с завод­ скими инструкциями по монтажу и эксплуатации насосов соот­ ветствующих марок. Затем обкатывают двигатель (при разъ­ единенных муфтах) для проверки направления его вращения, вибрации и температуры подшипников. При положительных ре­ зультатах контроля электродвигатель соединяют с насосом и обкатывают насосный агрегат целиком. При этом желательно вести перекачку жидкости по замкнутой системе, так как дли­ тельная работа при закрытой задвижке на нагнетании не допу­ скается. При отсутствии замкнутой системы обкатку осуществ­ ляют путем перекачки жидкости по технологическим трубопро­ водам.

При нормальной работе насосного агрегата отсутствуют виб­ рации насоса и двигателя (роторов, подшипников), задевание и удары, выбрасывание масла из корпуса подшипников, утечки в местах соединения деталей, а также через сальники или тор­ цовые уплотнения. Температура металла и масла подшипников не должна превышать температуру окружающей среды более чем на 35—40 °С.

После остановки насосного агрегата проверяют его цент­ ровку. Пуск в работу насосного агрегата осуществляют в по­ рядке, предусмотренном инструкцией завода-изготовителя.

НЕФТЕПЕРЕКАЧИВАЮЩИЕ СТАНЦИИ В БЛОЧНОМ ИСПОЛНЕНИИ

В последние годы в строительстве нефтеперекачивающих станций широко используют новые конструктивно-компоновоч­ ные решения — блочно-комплектные (БКНС) и блочно-модуль­

!7 3

ные (БМНС) насосные станции. Главное отличие станций в блочном исполнении заключается в том, что на территории станции нет ни одного капитального здания: все оборудова­ ние, технологические установки и аппаратура, входящие в со­ став функциональных блоков, скомпонованы в виде транспор­ табельных монтажных блоков, блок-боксов и блок-контейне­ ров.

Монтажные блоки — это технологическое оборудование, со­ бранное вместе с трубопроводами, контрольно-измерительными приборами и средствами автоматизации на общей раме. Блокбоксы представляют собой транспортабельные здания, внутри которых можно размещать технологические установки и инвен­ тарное оборудование. Блок-контейнеры — это технологические установки с индивидуальными укрытиями, внутри которых со­ здается микроклимат, необходимый для нормальной работы обо­ рудования. Монтажные блоки, блок-боксы и блок-контейнеры собирают и испытывают на сборочно-комплектовочных базах строительных организаций.

БКНС включает в себя набор отдельно стоящих блоков и блок-боксов технологического, энергетического и вспомогатель­ но-функционального назначения, а также общее укрытие для магистральных насосных агрегатов с узлами обвязки их трубо­ проводами и другими коммуникациями. Укрытие разделено воз­ духонепроницаемой огнестойкой стеной на два помещения с от­ дельными входами и выходами. В первом помещении, которое по пожаро- и взрывоопасности относится к классу В-1а, катего­ рии и группе смеси 2ТЗ (2Г), устанавливают четыре основных насоса типа НМ, блок откачки утечек и ручной мостовой кран. Во втором помещении с нормальной средой расположены син-«

хронные электродвигатели типа СТД со встроенными водяными воздухоохладителями, блок централизованной маслосистемы и еще один ручной мостовой кран.

Насосные агрегаты обвязывают трубопроводами-отводами изогнутой формы, которые соединяют их приемные и напорные патрубки через общий коллектор наружной установки. Трубо­ проводы-отводы укладывают в землю и присоединяют к насо­ сам сваркой.

Арматура, фитинги, обвязочные трубопроводы и коллектор магистральных насосных агрегатов от блока фильтров-грязеуло­ вителей до блока-бокса регуляторов давления включительно и сами насосы рассчитаны на давление 7,5 МПа.

В общем укрытии прокладывают трубопроводные коммуни­ кации вспомогательных систем, а также сооружают площадки (с ограждениями и лестницами) для обслуживания оборудова­ ния. При проходе трубопроводов через разделительную стенку используют специальные герметизирующие сальники.

Компоновка основного и вспомогательного технологического оборудования, соотношение отметок и трубопроводная обвязка в основном укрытии и вне его приняты из условия обеспечения

174

следующих требований, определяемых расчетными параметрами используемых насосов и электродвигателей, техническими усло­ виями заводов-изготовителей:

самотечное отведение утечек от торцовых уплотнений основ­ ных насосов в заглубленный сборник утечек по закрытой схеме; подача нефти погружными насосами из заглубленного сборника утечек и нефтесодержащих стоков в наземный сбор­ ник нефти от устройств сглаживания ударной волны и раз­

грузки; откачка нефти высоконапорными насосами блока откачки

утечек из наземного сборника нефти во всасывающий трубопро­

вод магистральных насосов; подача с помощью специальных насосов заданного количе­

ства масла к подшипникам агрегатов (насосов и электродвига­ телей) и самотечный отвод его от подшипников в баки центра­ лизованной маслосистемы;

подача воды для охлаждения циркулирующего внутри элек­ тродвигателей воздуха;

подача воды для охлаждения масла централизованной масло­ системы в маслоохладителях.

Магистральные насосы и электродвигатели устанавливают на общих фундаментах и соединяют с ними без промежуточного вала через специальное отверстие в герметизирующей камере фрамуги разделительной стенки. К этому отверстию в камере в соответствии с требованиями техники безопасности по спе­ циальной системе вентиляции подают чистый воздух для созда­ ния упругой пневмозавесы между помещениями насосов и электродвигателей. Давление воздуха в камере перед отверстием должно составлять 250—300 Па, расход воздуха на одну ка­ меру— 20 м3/ч. Указанные параметры в системе вентиляции беспромвальных соединений на всех насосных агрегатах под­ держиваются постоянными независимо от того, ведется ли данным насосом перекачка нефти или насос находится в ре­ зерве.

Центровку насосных агрегатов при их монтаже осуществ­ ляют обычным путем, а подцентровку в процессе эксплуата­ ции— путем перемещения электродвигателей с помощью спе­ циальных приспособлений и имеющихся в общем укрытии грузоподъемных устройств.

Г л а в а 7

ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

Каждый элемент или вся система нефтегазоснабжения после сооружения или ремонта должны отработать определенное время. Выход их из строя раньше обусловленного времени свя­ зан с недостаточной надежностью и преждевременностью износа.

Надежность — свойство оборудования выполнять определен­ ные функции, сохраняя эксплуатационные показатели в задан­ ных пределах в течение требуемого времени. Количественно это свойство может быть выражено в виде разных показателей. До­ пустимыми пределами эксплуатационных показателей могут быть определенные отклонения от минимального размера изде­ лия, заданной производительности, мощности, скорости и т. д.

При проектировании газонефтепроводов для обеспечения на­ дежности всей системы газонефтеснабжения необходимо обес­ печить надежность составляющих ее элементов. Поскольку на надежность элементов оказывают влияние условия эксплуата­ ции, повышение ее требует получения информации от предприя­ тий, эксплуатирующих оборудование, и анализа причин выхода из строя оборудования. Кроме того, для определения надежности целесообразно использовать результаты специальных испытаний на стендах.

Разработка оборудования, обеспечивающего поддержание ра­ бочих параметров на оптимальном уровне, еще не свидетельст­ вует о его высокой надежности. Необходима специальная оценка ее. Точную количественную меру надежности предсказать нельзя, но ее можно оценить как наиболее вероятную величину.

Надежность используемого оборудования систем газонефте­ снабжения необходимо учитывать как на стадии проектирова­ ния, так и на стадиях сооружения и эксплуатации:

стадия проектирования — требуется достижение равнопрочности всех элементов системы, выявление наиболее быстро из­ нашивающихся узлов и деталей, исключение мест концентрации напряжений, обеспечение ремонтопригодности оборудования, разработка предохранительных устройств; учет надежности в процессе проектирования можно вести только при возможности оценки типовых элементов, применяемых в аналогичных нефте­ газопроводах (сведения, накопленные по отказам типовых эле­ ментов, должны содержать перечень отказов и данные об их

J7P

Рис. 69. Экономическая оценка надежно­

сти:

/, 2 — затраты соответственно на ремонт и из­

готовление машины; 3 — суммарные затраты; Р — надежность машины; Q — затраты

причинах с указанием состояния окружающей среды, при кото-

ром наблюдались отказы); стадия сооружения — целесообразно применение эффектив-.

них средств упрочнения поверхностных слоев трущихся пар, соблюдение точности и чистоты обработки деталей, усовершен­ ствование методов контроля изготовления и сборки, повышение требований к сварке и испытанию;

стадия эксплуатации — необходимо выполнение рекоменда­ ций по смазке, техническим осмотрам, соблюдению сроков ре­

монтов, температурных режимов и т. д.

Требование надежности оказывает влияние на конструкцию •оборудования НС и КС, линейной части трубопроводов. При уменьшении числа конструктивных элементов надежность тру­ бопроводов увеличивается. Для оборудования сложной кон­ струкции трудно добиться равнопрочности всех узлов.

Надежность необходимо оценивать с экономической точки зрения. При повышении затрат на изготовление машины с целью повышения ее надежности уменьшаются затраты на ремонт в течение всего срока службы машины (рис. 69). Сум­ марные затраты имеют некоторое минимальное значение, со­ ответствующее оптимальной надежности.

Применительно к системам трубопроводного транспорта нефти и газа под надежностью понимают способность этих си­ стем непрерывно в течение заданного времени подавать потре­ бителям нефть и газ определенной кондиции в допустимом диа­ пазоне рабочих давлений и температур и в количествах, обу­ словленных структурой нефте- и газопотребления. В зависимости от назначения оборудования или технологического объекта и условий эксплуатации надежность может определяться безот­ казностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняе­ мостью, а также сочетанием или совокупностью этих свойств.

Наработка — продолжительность или объем работы, выпол­ ненные оборудованием системы газонефтеснабжения, которое может работать непрерывно или с перерывами. В последнем ■случае учитывается суммарная наработка. Если оборудование эксплуатируется в разных режимах нагрузки, то, например,

.наработка в облегченном режиме может учитываться отдельно

177

от наработки при номинальной нагрузке. В процессе эксплуа­

ляющий собой простейшую часть системы. Так, в зависимости от характера задачи в качестве элемента можно рассматривать деталь газоперекачивающего агрегата или перекачивающий агрегат в целом как элемент КС или НПС и т. д.

Безотказность — свойство оборудования системы газонефте­ снабжения, при наличии которого оно способно выполнять за­ данные функции (основные функциональные параметры обо­ рудования в рассматриваемый момент времени находятся в за­ данных пределах); иными словами, работоспособность есть без­ отказность в рассматриваемый момент времени.

Исправность— состояние оборудования систем газонефте­ снабжения или ее элементов, при котором оно соответствует всем требованиям нормативно-технической документации в от­ ношении всех его параметров. Понятие «исправность» шире, чем понятие «работоспособность», и включает в себя последнее.

Неисправность — состояние оборудования системы газонеф­ теснабжения или ее элементов, при котором оно в рассматри­

ваемый момент не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической документации в отношении всех его параметров. Следовательно, работоспособный элемент может быть неисправным, нормально функционирующим, но не удов­ летворяющим, например, требованиям техники безопасности.

Отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспо­ собности системы газонефтеснабжения или ее элементов.

Восстановление — процесс обнаружения и устранения отказа или повреждения с целью восстановления работоспособности или исправности технического устройства; в последнем случае используют также понятие «полное восстановление». Различают восстанавливаемое оборудование, работоспособность или ис­ правность которого при возникновении отказа или повреждении подлежит восстановлению, и невосстанавливаемое оборудова­ ние, работоспособность которого при возникновении отказа или повреждении не подлежит восстановлению вообще или в рас­ сматриваемой ситуации. В первом случае восстановление сво­ дится к замене отказавшего оборудования (узла элемента).

Долговечность — свойство оборудования сохранять работо­ способность в заданных режимах и условиях эксплуатации (с необходимыми перерывами на техническое обслуживание и ремонт) с допустимыми отклонениями показателей вплоть до наступления предельного состояния.

Предельное состояние — состояние оборудования, при кото­ ром технически невозможна или нецелесообразна его дальней­ шая эксплуатация из-за несоответствия требованиям безопас­ ности или неустранимого снижения эффективности работы.

178