1.2. Системы перекачки

В зависимости от оснащенности перекачивающих станций возможны четыре системы перекачки: постанционная, через резервуар насосной станции, перекачка с подключенным резервуаром и перекачка из насоса в насос.

Припостанционной перекачке нефть поочередно принимают в один из резервуаров перекачивающей станции, а откачивают из другого. Эта система позволяет достаточно точно учитывать перекачиваемую нефть по замерам уров­

ня в резервуарах. Основной недостаток системы – большие потери от испарения при заполнении-опорожнении резервуаров (потери от «больших дыханий»), а также значительная металлоемкость.

Приперекачке через резервуар ПСнефть от предыдущей станции поступает в резервуар, который служит буферной емкостью, и одновременно из него откачивается. Вследствие пере-

мешивания нефти в резервуаре потери от испарения также велики.

Приперекачке с подключенным резервуаромнефть через резервуар не проходит, поскольку он соединен с отводом от всасывающей линии станции. Уровень в резервуаре изменя-

ется незначительно в зависимости от величины разности расходов, которые обеспечивают данная и предыдущая ПС. При равенстве этих расходов уровень нефти остается практически неизменным. Потери от испарения определяются суточными колебаниями температур (потери от «малых дыханий»).

Системаперекачки из насоса в насососуществляется при отключении резервуаров промежуточных перекачи­вающих станций. Их используют только для приема нефти из трубопровода в случае аварий или ремонта. При отключенных резервуарах исключаются

потери от испарения и полностью используется подпор, передаваемый от предыдущей ПС.

Первые три из вышеперечисленных систем перекачки – следствие применения поршневых насосов для транспорта нефти, поскольку существенно уменьшается воздействие от гидравлического удара на трубопровод. При использовании центробежных насосов наиболее предпочтительна система перекачки из насоса в насос, так как она позволяет достичь полной синхронизации работы ПС.

Таким образом, система перекачки из насоса в насос является основной и наиболее широко используемой на промежуточных ПС, расположенных внутри эксплуатационных участков. Перекачка с подключенным резервуаром применяется на перекачивающих станциях, расположенных на границах соседних эксплуатационных участков. Головная перекачивающая стация магистрального нефтепровода может работать по системе постанционной перекачки.

1.3. Основное оборудование перекачивающих станций

Оборудование перекачивающих станций условно разделяется на основное и вспомогательное. К основному оборудованию относятся насосы и их привод, а к вспомогательному – оборудование, необходимое для нормальной эксплуатации основного: системы энергоснабжения, смазки, канализация, отопление, вентиляция и т. д.

Насосы магистральных нефтепроводовдолжны отвечать следующим требованиям:

• большие подачи при сравнительно высоких напорах;

• долговременность и надежность непрерывной работы;

• простота конструкции и технологического обслуживания;

• компактность;

• экономичность.

Этим свойствам отвечают центробежные насосы. Другие типы насосов для перекачки нефти по магистральным трубопроводам в настоящее время не применяются.

Для нормальных условий эксплуатации магистральных центробежных насосовабсолютное давление перекачивающей жидкости на входе должно превышать давление насыщенных паров. При нарушении этого условия перекачка жидкости прекращается. Если же это произойдет внутри рабочих органов насоса, то возникает явление кавитации, приводящее к разрушению лопаток насоса. Поэтому для надежной и безотказной работы магист­ральных центробежных насосов требуется обеспечение необходимого подпора, который обычно создается вспомогательнымиподпорными насосами(на ГПС), либо за счет напора, передаваемого от предыдущих ПС. Подпорные насосы должны иметь хорошую всасывающую способность, которая достигается благодаря сравнительно низкой частоте вращения вала и применению специальных предвключенных колес. Устанавливают подпорные насосы как можно ближе к резервуарному парку. Чтобы обеспечить заполнение насосов нефтью и уменьшить гидравлические потери напора во всасывающей линии, подпорные насосы часто заглубляют.

Для перекачки нефти по магистральным нефтепроводам разработан ряд нефтяных центробежных насосов серии НМ (нефтяной магистральный),отвечающих следующим требованиям [19]:

• температура перекачки от –5 до 80°С (268…353К);

• вязкость перекачиваемой жидкости до 3·10^-4м²/с;

• содержание механических примесей до 0,06%.

Диапазон номинальной подачи магистральных насосов серии НМ составляет 125…10000 м³/ч. Насосы с подачей до 1250 м³/ч являются секционными (многоступенчатыми) с рабочими колесами одностороннего входа. Насосы с подачей 1250 м³/ч включительно и выше – одноступенчатые спирального типа с двухсторонним подводом жидкости к рабочему колесу. Насосы секционного типа имеют низкое значение допустимого кавитационного запаса, что позволяет исключить применение подпорных насосов (табл. 1.1).

Таблица 1.1.

Номинальные параметры магистральных насосов

Марка	Подача, м3/ч	Напор, м	Допус-тимый кавита­ционный запас, м	К.П.Д., %
НМ 125-550	125	550	4,0	72
НМ 180-500	180	500	4,0	72
НМ 250-475	250	475	4,0	75
НМ 360-460	360	460	4,5	78
НМ 500-300	500	300	4,5	80
НМ 710-280	710	280	6,0	80
НМ 1250-260	1250	260	20,0	80
НМ 1800-240	1800	240	25,0	83
НМ 2500-230	2500	230	32,0	86
НМ 3600-230	3600	230	40,0	87
НМ 5000-210	5000	210	42,0	88
НМ 7000-210	7000	210	52,0	89
НМ 10000-210	10000	210	65,0	89
НМ 10000-210 (на повышен­ную подачу)	12500	210	89,0	87

Для магистральных насосов с подачей 2500 м³/ч и более разработаны сменные роторы с производительностью 0,5 и 0,7 от номинальнойQ_НОМ. Насос НМ 1250-260 имеет сменный ротор на подачу 900 м³/ч, а насос НМ 10000-210 – дополнительный сменный ротор на 1,25Q_НОМ. Все насосы нормального ряда НМ выпускаются в горизон­тальном исполнении и имеют единую частоту вращения 3000 об/мин.

В качестве подпорных насосов нормального ряда применяют насосы серии НМП(нефтяной магистральный подпорный) и серииНПВ(нефтяной подпорный вертикальный), технические характеристики которых приведены в табл. 1.2. Для вновь проектируемых магист­ральных нефтепроводов предпочтительней использовать вертикальные подпорные насосы.

Таблица 1.2.

Номинальные параметры подпорных насосов

Марка	Подача, м3/ч	Напор, м	Допус­тимый кавита­ционный запас, м	К.П.Д., %	Частота вращения, об/мин
НМП 2500-74	2500	74	3,0	72	1000
НМП 3600-78	3600	78	3,0	83	1000
НМП 5000-115	5000	115	3,5	85	1000
НПВ 1250-60	1250	60	2,2	76	1500
НПВ 2500-80	2500	80	3,2	82	1500
НПВ 3600-90	3600	90	4,8	84	1500
НПВ 5000-120	5000	120	5,0	85	1500

Как правило, магистральные насосные агрегаты соединяют последовательно по схеме – 2…3 рабочих насоса плюс один резервный. Соединение подпорных насосов выполняется по параллельной схеме – 1…2 рабочих насоса плюс один резервный. Суммарная подача работающих подпорных насосов должна соответствовать подаче магистрального насоса.

В качестве привода для магистральных и подпорных насосов широкое распространение получили асинхронные и синхронные электродвигатели. В зависимости от исполнения электродвигателей они устанавливаются либо совместно в одном зале с насосами, либо в помещении, отделенном от насосного зала противопожарной стеной.