Нефтепромысловые машины и механизмы

Однако пропитка набивки не может обеспечивать сохранения масляной пленки в течение продолжительного времени, и утечка перекачиваемой жидкости увеличится. Дальнейшая подтяжка саль­ ника не поможет, а лишь повредит поверхности защитной гильзы вала, набивка быстро перегреется и выкрошится. Поэтому необхо­ димо, чтобы перекачиваемая жидкость просачивалась через сальник наружу в количестве не менее 60 капель в минуту.

Сальники имеют ряд существенных недостатков. При работе насоса в результате износа вала и набивки кольцевая щель между валом и набивкой увеличивается, а набивка с течением времени теряет эластичность. В результате этого растут утечки через сальник. При чрезмерной затяжке сальника увеличивается трение и сальник быстро нагревается. Требуется часто менять сальниковую набивку и внимательно следить за уплотнением в процессе эксплуатации. Более совершенно торцовое уплотнение (рис. 100). Такое уплотне­ ние применяют при перекачке нефтепродуктов с температурой от —40° до +80° С и давлением перед уплотнением насоса до 25 кГ/см2. Уплотнение достигается между торцами втулок 3 и 4.

Подшипники служат опорами быстро вращающихся валов. При­ меняют подшипники скольжения с кольцевой смазкой (т. е. смазка подается из масляной ванны при помощи кольца, вращающегося на валу) и подшипники качения с шариковыми радиальными илп радиально-упорными подшипниками.

Уплотняющие кольца корпуса и рабочих колес предназначены для уменьшения утечек жидкости между ступенями насоса, выпол­ няют их лабиринтными. При износе их заменяют новыми.

§ 53. Сравнительные данные центробежных и поршневых насосов

Центробежные и поршневые (плунжерные) насосы широко при­ меняют во многих отраслях народного хозяйства, но особенно в боль­ ших масштабах их применяют в нефтяной промышленности — в бу­ рении, добыче нефти, при транспортировке нефти и нефтепродуктов с промыслов на заводы, при технологических процессах переработки нефти и т. д.

Центробежные насосы обладают рядом преимуществ перед порш­ невыми: относительно малые габариты и вес, зависящие от больших скоростей, с которыми работают движущиеся части насосов; отсут­ ствие возвратно-поступательного движения и вызываемых им сил инерции допускает возможность работы центробежного насоса при минимальных размерах фундамента. По этим причинам стоимость насоса, помещения, первоначальной установки, ухода и ремонта меньше, чем для поршневого насоса.

Отсутствие клапанов, часто вызывающих неполадки в работе поршневых насосов, также относится к преимуществам центробеж­ ного насоса. Вращательное движение одного лишь ротора с большим

числом оборотов без возвратно-поступательных движений частей делает возможным соединять вал центробежного насоса непосред­ ственно с валом электродвигателя или турбины.

Равномерность подачи в противоположность циклическому дви­ жению жидкости у поршневого насоса, широкие пределы регулиро­ вания работы при сохранении относительно высокого к. п. д., воз­ можность полной автоматизации режима работы и дистанционного управления, простота и надежность в эксплуатации обусловили ши­ рокое применение центробежных насосов. К недостаткам центро­ бежных насосов относятся меньший к. п. д. по сравнению с поршне­ вым, большая чувствительность к. п. д., подачи и напора к вязкости перекачиваемой жидкости, а также большая чувствительность в от­

Центробежные насосы нерационально использовать при пере­ качке малого количества жидкости при значительных напорах.

§ 54. Монтаж, пуск и остановка насоса

При установке насоса необходимо иметь в виду, что приемный трубопровод должен быть максимально коротким, а высота всасы­ вания или подпор должны соответствовать расчету. Фундамент под насосный агрегат должен быть прочным и устойчивым во избежание вибраций при работе.

Перед установкой муфта, соединяющая насос с двигателем, должна быть разъединена, а все отверстия закрыты во избежание попадания посторонних предметов. Агрегат устанавливают на зара­ нее заложенные фундаментные болты: под плиту подкладывают клинья или подкладки. Далее выверяют горизонтальность агрегата по уровню, регулируя его положение подкладками. После тщатель­ ной проверки соосности валов насоса и привода линейкой и парал­ лельности щупом заливают плиту цементным раствором. Гайки фун­ даментных болтов затягивают после полного затвердения цементного раствора, вновь проверяют соосность валов и соединяют последние муфтой.

Окончательно выверяют агрегат после 2—3 ч нормальной работы. Приемный и напорный трубопроводы должны иметь самостоя­ тельные опоры для того, чтобы усилия от них не передавались на­ сосу. Всасывающий трубопровод должен быть не только коротким, но и прямым с уклоном от насоса к емкости, питающей насос, во

избежание образования воздушных мешков.

На напорном трубопроводе между задвижкой и насосом устана­ вливают обратный клапан. При закрытии задвижки на напорной линии, а также при работе на малых подачах перекачиваемая жид­ кость нагревается. Поэтому для предотвращения нагрева и испарения жидкости в многоступенчатых насосах устанавливают обводную

линию; при помощи ее можно перепускать жидкость из насоса обратно в емкость. Во избежание вибрации обводная линия должна подклю­ чаться в момент пуска насоса при закрытой задвижке и при работе на малых подачах.

Перед пуском насос необходимо проверить. Необходимо осмот­ реть сальники и подшипники; сальники должны быть набиты на­ бивкой, но не сильно затянуты. Нужно проверить достаточность смазки в подшипниках, причем масло должно быть чистым.

Если насос запускают после монтажа, то его необходимо прове­ рить вручную на два, три оборота. При разъединенной муфте необ­ ходимо проверить правильность направления вращения двигателя, а затем соединить муфтой насос с двигателем.

После этого насос можно пустить в ход в следующей последо­ вательности.

1.Залить корпус насоса перекачиваемой жидкостью. Насос нельзя включать в работу без жидкости даже на короткое время. При заливке корпуса необходимо открыть вентиль или пробку для выпуска воздуха. Заливать насос можно из обводной линии напор­ ной трубы через отверстие под пробку на корпусе, засасыванием воздуха из всасывающей трубы и корпуса при помощи специального пускового вакуум-насоса, которым обычно пользуются при больших диаметрах всасывающей трубы и отсутствии приемного клапана.

2.Закрыть напорную и открыть приемную задвижку. При за­ крытой напорной задвижке насос потребляет минимальную мощ­ ность, а это особенно важно при запуске короткозамкнутых электро­ двигателей, потребляющих при этом в 5—6 раз большую мощность из сети.

3.Пустить в ход двигатель. По достижении необходимого числа оборотов, а также требуемого напора постепенно открывают з а д в и ж к у на напорном трубопроводе и отключают обводную линию (если такая есть).

Во время работы насоса необходимо следить за показаниями амперметра (при электроприводе) и манометра, проверять нагрев подшипников и сальников насоса.

При остановке насоса следует медленно закрыть задвижку па напорном трубопроводе и выключить двигатель.

При продолжительной остановке насоса его следует освободить от жидкости.

§55. Регулирование подачи центробежного насоса

Взависимости от условий эксплуатации центробежных насосов приходится регулировать их подачу. Регулирования подачи можно достигнуть при постоянном или измененном числе оборотов. Основ­ ным приводом для центробежных насосов на нефтепромыслах служит асинхронный электродвигатель переменного тока с короткозамкну­

тым ротором, работающий с постоянным числом оборотов. Поэтому наиболее часто применяют регулирование при постоянном числе оборотов.

Наиболее экономичное регулирование изменением числа оборо­ тов можно осуществить при ременной передаче между электродви­ гателем и насосом (сменой шкива) или при применении паровой тур­ бины в качестве привода.

При регулировании изменением числа оборотов подача, напор и мощность изменяются по закону пропорциональности или подобия

2.Регулирование дросселированием на приемном трубопроводе. Однако этот способ не может быть рекомендован, так как к указан­ ным недостаткам такого регулирования добавляется еще большее снижение к. п. д. вследствие ухудшения всасывающей способности,

выделение паров жидкости и затем возможность появления кави­ тации.

3.Регулирование впуском небольшого количества воздуха в при­ емную трубу. Однако этот способ, несмотря на его сравнительную

экономичность, не применяется при перекачке нефти и нефтепро­ дуктов.

При впуске воздуха в приемную трубу при перекачке легко испа­

ряющихся жидкостей, помимо явления кавитации, может произойти взрыв.

и воды для охлаждения. Система охлаждения доляша обеспечить температуру подшипников, не превышающую 60° С.

Следует следить за тем, чтобы уровень жидкости отвечал требуе­ мой высоте всасывания или подпора насоса, особенно при пуске или прогреве агрегата. При остановке насоса необходимо медленно за­ крыть задвижку на напорном трубопроводе и выключить двигатель. После охлаждения насоса (горячего) нужно закрыть все вентили, подводящие масло и воду для охлаждения, а также закрыть краны у манометров.

Если насос останавливают на длительное время, рабочие колеса, уплотняющие кольца, защитные гильзы вала, втулки и все обтекае­ мые жидкостью детали следует смазать, а сальниковую набивку вынуть.

Узлами центробежного насоса, определяющими продолжитель­ ность его бесперебойной работы, являются сальники и подшипники, поэтому их монтажу и уходу за ними необходимо уделять особое внимание. При нагреве сальника следует несколько раз включить

ивыключить насос, пока не просочится масло через набивку. Если масло не появится, то это означает, что сальник слишком туго набит

иего нуяшо ослабить. Нагрев подшипников, прекращение посту­ пления смазки, вибрация или ненормальный шум свидетельствуют о неполадках в насосе; последний должен бьт. немедленно остановлен для осмотра и устранения причин, вызывающих ненормальную его работу.

Втабл. 21 приведены характерные неисправности в работе центробеяшого насоса и способы их устранения.

При помощи насосов на нефтепромыслах перекачивают нефть из резервуаров сборных установок, буферных и участковых нефте­ сборных пунктов и сборных общепромысловых и товарных парков, а также их используют для внутренней перекачки на деэмульсационных и стабилизационных установках.

Для этого сооружают насосные станции, отличающиеся друг от Друга количеством и производительностью насосов, а также общими размерами зданий. Для сборных установок и участковых пунктов специальных зданий насосных станций обычно не сооружают, а на­ сосы монтируют на металлических передвижных основаниях-са- лазках и защищают от атмосферных влияний капотом с жалюзий­ ными решетками.

Для общепромысловых и товарных парков применяют мощные насосы и сооружают специальные здания. Выбор производительно­ сти, типа и количества насосов зависит от количества перекачивае­ мой жидкости, ее вязкости, числа часов работы в сутки и вида энер­ гии для двигателя.

Наиболее широко применяют на нефтепромыслах центробежные насосы, как более экономичные и удобные в обслуживании. Но область их применения ограничена, так как к. п. д. насоса

Продолжение табл. 21

с увеличением вязкости нефти резко снижается. Для нефти вязкостью более 2 см2/сек уже применяют поршневые насосы.

В качестве привода обычно применяют электродвигатели и только при отсутствии электроэнергии пользуются двигателями внутрен­ него сгорания или паровыми машинами.

Насосную станцию следует располагать так, чтобы был обеспе­ чен самотек от резервуаров к насосам. Это особенно важно для центробежных насосов, пуск которых возможен при герметичном

всасывающем трубопроводе.

По условиям ремонта и эксплуатации целесообразно устанавли­ вать по возможности однотипные насосы с одинаковой производи­

тельностью.

Расположение насосных агрегатов может быть однорядным при перпендикулярном или параллельном положении относительно про­ дольной оси здания насосной, или двухрядным, а также двухрядным при шахматном порядке. Каждая схема расположения имеет свои

преимущества.

При определении размеров и конструкции здания насосной стан­ ции руководствуются нормами и требованиями техники безопасно­ сти. Агрегаты должны быть расположены так, чтобы были обеспе­ чены полная безопасность и удобство обслуживания, возможность монтажа и разборки машин. Для этого должен быть доступ к каж­

дому агрегату со всех сторон.

Проход между агрегатами принимается не менее 1 м при низко­ вольтных электродвигателях и не менее 1,5 м при высоковольт­ ных. Расстояние между неподвижными выступающими частями