4.Термодинамические силы и потоки. Законы молекулярного переноса тепла и массы в исследовании процессов тепломассообмена в сплошных средах.
№ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 12
1 Порядок врезки вантузов на действующем нп. Применяемое оборудование
Для врезки в нефтепровод патрубков применяют устройства холодной врезки, допускающие проведение этих работ без остановки перекачки, при давлении в трубопроводе до 2,5 МПа
Вантуз - это патрубок с задвижкой, устанавливаемый под прямым углом к оси трубопровода. Вантузы предназначены для подсоединения насосных агрегатов при опорожнении ремонтируемого участка и закачки нефти в нефтепровод после ремонта, а также для впуска воздуха при освобождении и выпуска газовоздушной смеси при заполнении нефтепровода.
Место установки вантузов зависит от их назначения: при откачке нефти - в самых низких по геодезическим отметкам в местах трассы, при закачке - на ремонтируемом участке по верхней образующей, для впуска (выпуска) воздуха по верхней образующей в местах трассы ремонтируемого участка с наиболее высокой геодезической отметкой. Количество и диаметр врезаемых для откачки (закачки) нефти вантузов зависит от объема откачиваемой (закачиваемой) нефти.
При ограниченной длине заменяемой «катушки» и необходимости врезки в нее двух и более вантузов для откачки нефти рекомендуемая схема их установки приведена на рис. 4.10. После замены «катушки» и подключения участка вантузы подлежат вырезке.
Рис. 4.10. Схема расположения вантузов при врезке для откачки нефти:
1 - задвижка; 2-патрубок; 3-усиливающая накладка (воротник); 4-ремонтируемый трубопровод; А-расстояние между вантузами; b – ширина усиливающего воротника; dв–диаметр вантуза (патрубка); D – диаметр трубопровода; hП – высота патрубка (определяется техническими параметрами применяемого для вырезки приспособления), hП 100 мм; С – минимальное расстояние между усиливающими воротниками.
dB, мм . . . . . . . . . . . . . . . . 100 150 200
b, мм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 150 100
C, мм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 100 100
A, мм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 450 500
Монтаж вантузов вырезка и отверстий в трубопроводе выполняются в следующем порядке: приварка патрубка с фланцем к нефтепроводу; монтаж задвижки на фланце; монтаж на задвижке устройства для вырезки отверстия под давлением; опускание фрезы до поверхности трубы и вырезка отверстия; поднятие фрезы в верхнее положение и перекрытие задвижки; демонтаж устройства для вырезки отверстия; монтаж на освободившееся место трубопровода, предназначенного для перекачки нефти в емкость (или в параллельный нефтепровод).
Разработаны и применяются устройства типа УВО 100-150, УВД 200, АКВ 103 «Пиранья» (рис. 4.Х) и устройства других типов для вырезки отверстий под давлением с диаметрами прорезаемого отверстия от 85 до 170 мм.
2. Система смазки и охлаждения подшипников насосных агрегатов.
Основное насосно-силовое оборудование перекачивающих станций имеет принудительную систему смазки. С помощью шестеренчатого насоса заполняют маслом бак. Основной насос подает масло через фильтры и маслоохладитель в маслопроводы, соединенные с узлами, требующими смазки (подшипниками), откуда масло возвращается в бак. Отработавшее масло насосом перекачивается в емкость. Аккумулирующий бак предназначен для подачи масла при аварийных ситуациях, например при остановке насосов в случае отключении электроэнергии.
Маслоохладитель представляет собой трубчатый теплообменник. Вода циркулирует по решетке из латунных трубок, а масло — по межтрубному пространству внутри корпуса. В верхней части маслоохладителя имеются два крана для спуска воздуха из масляной и водяной камер.
Масляная коммуникация состоит из напорных и сливных труб, предназначенных для подвода и отвода масла. После сборки напорную масляную линию испытывают под давлением 5 кгс/см2, а всасывающую -под давлением 2 кгс/см2. На напорном масляном трубопроводе перед подшипниками установлены регулирующие вентили или дроссельные шайбы, которые дают возможность обеспечить необходимую подачу масла к подшипникам. На сливных патрубках подшипников имеются смотровые окна и места для установки термометров. Температура подшипников не должна превышать 60 °С.
Систему смазки рассчитывают исходя из уравнения теплового баланса
Q
= nN( l – ηП
)
GcM
(t2м
– t1м)
GcB
(t2B
- t
1в)
kFӨcp,
(2.8)
где n
— число действующих агрегатов; N —
мощность на валу двигателя; ηП
— КПД подшипника; gm
'
gB
— расход масла и воды соответственно;
cm'
CB
Q
— удельная теплоемкость масла и воды
соответственно; t1м
' t2м
— температура масла на входе и выходе
подшипника; t
1в' t2B
— температура воды на входе и выходе
охладителя;
k — коэффициент теплопередачи в холодильнике; F — поверхность теплообмена; Өср — средняя разность температур между маслом и водой.
В уравнении (2.8) первое выражение представляет собой количество тепла, выделяемое во всех подшипниках установки, второе — тепло, уносимое маслом от подшипников (оно равно количеству тепла, поступающего в водомаслоохладитель), третье -тепло, воспринимаемое водой, и четвертое — тепло, передаваемое от масла к воде. Исходя из уравнения теплового баланса определяют необходимый расход масла.
В процессе работы контролируют температуру масла на выходе из маслоохладителей, она должна находиться в пределах 35-55°С.
Качество и свойства смазочного масла определяют по плотности, содержанию воды, вязкости, температуре вспышки и воспламенения, содержанию кислот, смол, золы и примесей твердых веществ. Лучшими считаются такие сорта масла, у которых температура незначительно влияет на вязкость. Срок службы масла зависит от его качества, степени изношенности деталей, материала трущихся деталей, удельных давлений, температурного режима и количества масла в циркуляционной системе.
Качество масла периодически проверяют в лаборатории. Масло следует заменить, если содержание механических примесей более 1,5 %, содержание воды свыше 0,25 %, кислотное число более 1,5 мг КОН на 1 г масла, температура вспышки снижена до 150°С, содержание кокса повысилось до 3 %.