Транспортирование нефти и газа (стр. 3 из 6)
Подачей насоса называется количество жидкости, подаваемой насосом в единицу времени. Она измеряется в литрах в секунду /л/с/ или в кубических метрах в час /м3/ч/.
Мощность на валу насоса, т.е. мощность, передаваемая двигателем насосу измеряется в кВт.
В нефтяной промышленности применяется в основном центробежные насосы одно- и многоступенчатые , секционные типа НД и ПК.
Если для обеспечения необходимой подачи или создании потребного запора одного насоса недостаточно, применяют параллельные или последовательное соединение насосов. Параллельная работа нескольких центробежных насосов, откачивающих нефть в один трубопровод, практикуется очень широко.
Обвязка насоса трубопроводами восполняется на фланцевых соединениях, позволяющих быстро разбирать ее в случае необходимости. Перед всасывающим и нагнетательным патрубками устанавливаются задвижки. Если прием жидкости находится ниже оси насоса, то для удержания жидкости во всасывающее трубопроводе после остановки насоса на конце трубопровода необходимо установить обратный клапан. На всасывающем трубопроводе устанавливается фильтр из сетки, не допускающий попадания в полость насоса механических примесей.
На нагнетательной линии должен быть установлен обратный клапан, который обеспечивает автоматический запуск и работу насосов. Или отсутствии обратного клапана пуск центробежного насоса и его остановка могут проводиться только вручную при постоянного наблюдении оператора за процессом откачки, так как, например, при аварийном отключении электродвигателя жидкость из напорного коллектора будет свободно перетекать через насос обратно в емкость, откуда проводилась откачка.
Центробежные насосы имеют следующие преимущества: малые габариты, относительно небольшая стоимость, отсутствие клапанов и деталей: с возвратно-поступательным движением, возможность прямого присоединения к быстроходным двигателям, плавное изменение подачи насоса с изменением гидравлического сопротивления трубы, возможность пуска насоса при закрытой задвижке на нагнетательной линии без угрозы порыва задвижки или трубопровода, возможность перекачки нефти, содержащих механические примеси, простота автоматизации насосных станций, оборудованных центробежными насосами.
Основные технические данные наиболее распространенных центробежных насосов приведены в таблице:
| Марка насоса | Подача М3/Ч | Напор м | Мощность эл-я, кВт | Частота вращения, мин | Масса, кг |
Насосы контрольных одноступенчатые | |||||
| 1,5-К | 6-14 | 20,3-14 | 2,2 | 2900 | 60,5 |
| 2К-6 | 10-30 | 34,5-24 | 4 | 2900 | 78 |
| ЗК-6 | 45 | 54 | 20 | 2900 | 301 |
| ЗК-9 | 30-54 | 34,8-27 | 7 | 2900 | 141 |
| 4К-6 | 90 | 87 | 55 | 2900 | 496 |
Насосы типа НК | |||||
| НК-65/35 | 65-35 | 7-24 | 13-90 | 3000 | 80-200 |
| НК-200/120 | 200-180 | 7-21,0 | 35-180 | 3000 | 100-300 |
| НК-560/335 | 560-335 | 7-30 | 100-600 | 3000 | 200-700 |
Насосы многоступенчатые секционные типа МС | |||||
| ЗМС-10*2 | 34 | 46 | 7 | 1950 | 185 |
| ЗМС-10*3 | 34 | 69 | 10 | 2950 | 213 |
| ЗМС-10*4 | 34 | 92 | 14 | 2950 | 241 |
| ЗМС-10*5 | 34 | 115 | 17 | 2950 | 269 |
| 4МС-10*2 | 60 | 66 | 17 | 2950 | 220 |
| 4МС-10*3 | 60 | 99 | 25 | 2950 | 254 |
| 4МС-10*4 | 60 | 132 | 33 | 2950 | 280 |
| 4МС-10*5 | 60 | 165 | 42 | 2950 | 324 |
Насосы многоступенчатые нефтяные | |||||
| 8НД-9*2 | 150-180 | 95-140 | 29 | 1500 | 1837 |
| 8НД-9*3 | 200-250 | 210-305 | 45 | 1500 | 3370 |
| 8НД-10*5 | 300 | 420 | 500 | 2950 | 3492 |
Поршневые насосы
При перекачке вязкой нефти и нефтяных эмульсии рабочие характеристики центробежных насосов резко ухудшаются. В таких случаях рациональнее применять поршневые или плунжерные насосы.
Работа поршневых насосов основана на создании разрежения во всасывающем и напора в нагнетательном трубопроводе при прямолинейном возвратно-поступательном движении поршня или плунжера в цилиндре насоса. Принципиальные схемы поршневого и плунжерного насосов аналогичны, разница состоит лишь в том, что поршни в первом насосе выполняются в виде диска, снабженного уплотняющими кольцами, а во втором - в виде плунжера.
Применяемые на нефтяных месторождениях поршневые насосы имеют кривошипно-шатунный механизм и приводится в действие электродвигателем, соединенным с насосом ременной передачей.
К основным техническим данным поршневых насосов относятся подача, давление нагнетания, высота всасывания, число оборотов или двойных ходов и мощность навалу.
Поршневые насосы имеют следующие особенности: их подача при изменении напора остается постоянной; движение жидкости характеризуется пульсацией, для устранения которой требуется установка воздушных колпаков на нагнетательной линии. Воздушные колпаки обычно конструктивно связаны с самим насосов. При увеличении подачи жидкости в единицу времени находящийся в воздушном колпаке воздух сжимается, а при уменьшении подачи - расширяется. Таким образом, в колпаке создается упругая воздушная подушка, выравнивающая подачу жидкости в нагнетательный трубопровод.
Обвязка поршневых насосов трубопроводами обычно выполняется так же, как и обвязка центробежных насосов.
3. Резервуары
Для сбора, хранения и учета нефти и нефтепродуктов на нефтепромыслах, нефтеперерабатывающих заводах, нефтебазах и станциях магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов служат резервуары - сосуды разнообразной формы и размеров, построенные из различных материалов.
По назначению эти сосуды подразделяются на резервуары для хранения нефти, светлых и темных нефтепродуктов.
По материалу - на металлические и неметаллические. Металлические резервуары сооружают преимущественно из стали. К неметаллическим резервуарам относятся в основном железобетонные резервуары.
Резервуары каждой группы различают по форме: вертикальные, цилиндрические, горизонтально-цилиндрические, каплевидные и других форм.
По схеме установки резервуары делятся на: наземные, у которых днище находится на уровне или выше наинизшей отметки прилегающей площадки; подземные, когда наивысший уровень жидкости в резервуаре находится ниже наинизшей отметки прилегающей площадки не менее чем на 0,2 м. Резервуары сооружают различных объемов от 100 до 120000 м3.
Для хранения светлых нефтепродуктов применяют преимущественно стальные резервуары, а также железобетонные с внутренним покрытием -листовой стальной облицовкой или неметаллическими изоляциями, стойкими к воздействию нефтепродуктов.
Для хранения больших количеств нефти и темных нефтепродуктов рекомендуется применять в основном железобетонные резервуары. Смазочные масла, как правило, хранят в стальных резервуарах.
Группа однотипных резервуаров, объединенных трубопроводными коммуникациями, называется резервуарным парком. Каждая группа наземных резервуаров ограждается земляным валом или стенкой, высота которых принимается на 0,2 м выше расчетного уровня разлившейся жидкости, но не менее 1 м при ширине земляного вала по верху 0,5 м.
Вертикальные цилиндрические резервуары подразделяются на резервуары низкого давления, с понтонами и с плавающими крышами. Каждый резервуар снабжается лестницей, необходимой для осмотра оборудования, отбора проб и контроля за уровнем нефтепродукта. У места присоединения лестницы к крышке резервуара сооружается замерная площадка, на которой устанавливают замерные приспособления и аппаратуру.
Резервуары низкого давления с щитовым коническим или сферическим покрытием отличаются тем, что покрытие монтируется из готовых щитов, выполненных из листовой стали толщиной 2,5 мм. Пояса корпуса резервуаров имеют толщину 4-10 мм / снизу вверх/.
Резервуары с коническим покрытием сооружают объемом 100 - 5000 м3, причем в центре их устанавливают центральную стойку, на которую опираются щиты покрытия. Резервуары со сферическим покрытием сооружают объемом 10000, 15000 и 20 000 м3 . Щиты покрытия по контуру опираются на кольцо, установленное на корпусе резервуара. Толщина листов резервуаров 6-14 мм. Толщина листов покрытия 3 мм.
Резервуары оснащаются дыхательной арматурой и замерными устройствами. К ним относятся (рис.1):
1. Люк - лаз для внутреннего осмотра, ремонта и очистки резервуара;
2. Люк световой /на крыше резервуара/ для проветривания и освещения резервуара;
3. Люк замерной для контрольного замера уровня жидкости в резервуаре и взятия проб, которые нормально осуществляются специальным уровнемером и сниженным пробоотборником.
4. Хлопушка, предназначенная для предотвращения потерь нефтепродуктов в случае разрыва трубопроводов или выхода из строя резервуарной задвижки;
5. Сифонный водоспускной кран, устанавливаемый для выпуска подтоварной воды из резервуара; монтируется он снаружи резервуара на конце трубы с изогнутым отводом, находящимся внутри резервуара у его днища;
6. Дыхательный клапан, предназначенный для регулирования давления паров нефтепродуктов в резервуаре в процессе закачки или выкачки нефтепродукта, а также колебаний температуры; в зависимости от условий применения и конструкции резервуаров на них устанавливают дыхательные клапаны различных модификации и диаметров;
7. Огневой предохранитель, служащий для защиты резервуара от проникновения в его газовое пространство огня через дыхательную аппаратуру;