546
.pdf[L - границы поля параметров |
CL- Н, необходимых для внутрипромысло- |
|||
|
вого и внешнего транспорта нефти |
|
||
сосным агрегатом. Такую компоновку |
имеют БН с |
на |
||
сосными агрегатами, представленными в табл.2. |
|
|||
Схема компоновки блоков насосов с одним насосным |
||||
агрегатом показана на рис.6. |
|
|
||
Если компоновка БН с одним насосом с подачей |
до |
|||
3 |
|
|
о |
|
2 0 0 м /ч и давлением |
до 50 кгс/см^ является одним |
|||
из вариантов, |
то с насосами НК 560/300, НПС 2 0 0 -7 0 0 , |
|||
5Н С -6х8, НС |
5 0 0 -7 2 0 |
такая компоновка является |
ос |
|
новной и единственной. |
|
|
|
|
При компоновке насосных станций |
из нескольких |
бло |
ков насосов основным вариантом следует считать компо
новку |
станции путем соединения БН друг с другом. |
При |
|
такой |
компоновке образуется общий зал, улучшаются усло |
||
вия |
эксплуатации. |
|
|
|
Блоки насосов с подачей до 2 0 0 м /ч и давлением до |
||
50 |
кгс/см^ имеют длину 600 0 мм. Отношение |
для |
этих блоков насосов колеблется в пределах 0 ,3 ...0,59 .
AA подернуто
6 7
G3
№
|
|
|
Рис.6. |
Схема |
компоновки блока насоса |
|||
|
|
|
|
|
с |
одним насосным агрегатом: |
||
|
|
|
|
1 |
- воздуховод; 2 - светильники; |
|||
|
|
|
3 |
- |
манометр ВЭ -16 рб; 4 - укрытие; |
|||
|
|
|
5 |
- |
основание; |
6 |
- ручная передвижная |
|
таль; 7 - дефлектор; 8 - вентилятор с обратным клапаном; |
9 - |
обратный клапан; 10 |
- |
датчик предельного уров |
||||
ня: М-задвижка ЗКЛПЭ; 12 |
- электронагреватели Э В -1; |
13,18 - компенсаторы; 14 |
- насосный агрегат; |
|||||
45-пост управления; 16 - |
клеммная коробка; 17 - бак: |
19 |
- задвижка |
ЗКЛ2; 20 |
- |
насос Ш 2 -2 5Б ' |
Длина укрытия блоков насосов с насосами НК 560/300, 5Н С-6х8, НПС 2 0 0 -7 0 0 по компоновке равна 77 0 0 мм. Увеличение длины БН вызвано большими габаритами и массой насосных агрегатов и арматуры.
Отношение |
для |
БН |
5 6 0 -(7 ,1 2 ,1 8 ,3 0 ), БН 1 2 5 -7 0 , |
|||
БН |
2 0 0 -7 0 изменяется |
в пределах |
0 ,34 ...0,58 . |
|
||
Длина БН |
5 0 0 -7 2 равна |
1 2 0 0 0 |
мм. Для данного блока |
|||
L>H |
= 0,44. Ниже приведены значения отношения |
/ |
||||
т~ |
т^~ бло- |
|||||
™ |
|
|
|
|
|
иен |
ков |
насосов. |
|
|
|
L* |
|
|
|
Длина БН. м |
|
|
|
|
|
|
|
|
L BH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
До |
6 .......... |
|
|
0,3...0,59 |
|
|
До |
9 .......... |
|
|
0,3,..0,58 |
|
|
До |
12......... |
|
|
0,44 |
|
|
Для ряда БН |
|
|
0,3...0,6 |
|
|
Другой критерий компоновки - отношение |
может быть |
определен для блоков насосов, выполненных на стадии рабо чего проекта или опытного образца*
Для БН 5 6 0 -3 0 отношение -gjjj = 0,39.
Блоки насосов с двумя насосными агрегатами. В неко торых блоках насосов установлены по два насосных агрега
та одного типоразмера. Такую компоновку имеют БН с |
на |
||||
сосами |
НК 6 5 / 3 5 -(7 0 ,1 2 5 ,2 4 0 ), |
НК 2 0 0 / 1 2 0 -(7 0 ,1 2 0 , |
|||
2 1 0 ), |
НК 200/120, НК 200/370, |
НПС 6 5 / 3 5 -5 0 0 . |
|
||
Схема компоновки блока насоса с двумя |
насосными |
аг |
|||
регатами показана на рис.7. |
|
|
|
|
|
Насосы НК 2 00 /370 и НПС 6 5 / 3 5 -5 0 0 |
расположены |
||||
вдоль продольной оси БН. Другие насосы расположены |
|
||||
вдоль продольной оси со смещением |
от оси БН. При та |
|
|||
ком расположении насосных агрегатов трубы |
обвязки на |
||||
сосов выведены в боковую сторону блока. Проход |
между |
||||
агрегатами и стеной укрытия образован с одной |
стороны |
||||
вдоль блока. В блоках насосов с двумя насосными агре |
|
гатами образуется общий зал, что улучшает условия отоп ления, эксплуатации. Блоки насосов с двумя насосными агрегатами имеют длину, равную 1 0 0 0 0 мм. Для этих БН
величина |
меняется в пределах 0 ,36,..0 ,7, а отно- |
|
шение ^ |
= 0 ,1 2 ,,,0 ,3 6 , Значения критерия компонов |
|
ки БЫ представлены на рис.,8 (а,б). |
|
|
Применение открытых и полуоткрытых компоновок. Мас |
||
са и габаритные размеры БН могут быть уменьшены |
за |
|
счет создания открытой (полуоткрытой) компоновки БН, |
||
Создание |
открытой (полуоткрытой) компоновки БН |
и |
станций является прогрессивным направлением в*разработ ке блочного оборудования.
Основные преимущества открытых компоновок БН перед закрытыми следующие: уменьшение массы и габаритных размеров; снижение трудоемкости изготовления; меньшая стоимость строительства и сокращение сроков строительства
К настоящему времени еще недостаточно изучен опыт эксплуатации открытых насосных агрегатов (БН ) и станций, применяемых в системе сбора, подготовки и транспорта продукций нефтяных скважин* Разработкой проектов станций (Б Н ) с открытой компоновкой начали заниматься только в последние годы, БН (станции) с открытой или полуоткры-
4 |
Ьн |
|
Рис.8. Действительные значения критериев компоновки в зависимости от мощности насосного агрегата:
• > ,1 - при |
4#= 6 м» ° > |
----->2 |
- |
при Ая/= 9 м; xf------ |
,3 - при |
|
|
LM- |
12 |
м |
|
той компоновкой не получили широкого распространения по следующим причинам: недостаточная надежность насосных агрегатов, арматуры и приборов и их неприспособленность для работы на открытом воздухе; необходимость создания определенных условий для обслуживающего персонала; сложность и неотработанность системы технического об служивания и ремонта открытого оборудования.
Технико-экономические обоснования применения различ ных вариантов компоновок БН показывают, что у БН с на сосным агрегатом мощностью до 100 кВт, стоимость ог раждающих конструкций составляет около 15% от стоимо сти БН, а с увеличением мощности насосного агрегата эта часть стоимости БН уменьшается.
В настоящее время имеется некоторый опыт эксплуата ции закрытых неотапливаемых, полуоткрытых и открытых насосных установок и станций. Открытые или полуоткры тые насосные установки, в основном, являются временны ми, и только небольшое их количество применяется.
Насосное оборудование, арматура, приборы контроля и управления требуют определенной их защиты при эксплуа тации.
Врайонах с жарким климатом требуется защита обо рудования и приборов от солнечной радиации, атмосферных осадков, песка, пыли и т.д.
Врайонах с умеренным и холодным климатом требует ся создать нормальные условия для работы оборудования и приборов при температуре окружающего воздуха до -6 0 С. Серийные нефтяные насосные агрегаты и арматура мог^т работать на открытом воздухе при температуре до -4 0 С, приборы контроля и автоматики не приспособлены для ра боты на открытом воздухе.
Опыт эксплуатации насосных установок в открытом ис
полнении с насосами НК 2 0 0 / 1 2 0 -2 1 ОМО и НК 560/300М О
в Западной Сибири позволяет обобщить некоторые особен ности работы насосных установок в открытом исполнении и требования, прдъявляемые к таким установкам.
Вопросы применения открытых или полуоткрытых ком поновок БН должны быть решены в комплексе с вопроса ми применения открытого блочного оборудования при обу
стройстве нефтяных месторождений. Отдельные требования, предъявляемые и к открытым компоновкам БЫ, изложены ранее.
При применении открытых компоновок БН в районах с холодным климатом необходимо обратить внимание на сле дующие особенности:
большое количество атмосферных осадков; поддержание температуры подшипников насоса и элект
родвигателя в заданных пределах (при испытании назван ных насосов при температуре окружающего воздуха +32 С на солнце температура масла подшипникового кронштейна поднималась до 62°С , при температуре воздуха +15°С тем пература масла снизилась до 35°С , а при температуре ок ружающего воздуха -4 5 С температура масла подшипнико вого кронштейна насоса понизилась до 5 °С );
застывание перекачиваемой жидкости в клапанах сброса газа из насоса ухудшает условия работы насоса;
застывание утечек в неплотностях вызывает закупори вание труб системы сбора утечек;
увеличение обводненности нефти вызывает определенные трудности в обеспечении нормальной перекачки нефти, нор мальной работы насоса, а также в поддержании в постоян ной готовности к пуску резервного насоса и пуску насоса (станции) после аварийной остановки;
сложности в проведении технического обслуживания и ремонта.
В последние годы стали проектировать насосные уста новки и станции в открытом исполнении. В этих установ ках и станциях применяют, в основном, серийные агрега ты, арматура и автоматическая система управления. Так как большинство оборудования и приборов не предназначе ны для эксплуатации на открытом воздухе, то в проектах установок и станций предусмотрены различные мероприя тия для обеспечения их нормальной работы.
Более эффективным и перспективным в разработке от крытых компоновок БН и станций является усовершенст вование насосов и электродвигателей, создание арматуры, приборов защиты и контроля за работой БН и станций, способных работать в районах с различным климатом.
Блохи |
насосов, |
предназначенные для эксплуатации в |
районах с |
жарким |
и умеренным климатом, уже сегодня |
должны иметь открытую компоновку.
Необходимо отметить, что главным условием дальней шего развития блоков насосов с различной компоновкой является повышение надежности оборудования и систем управления. В блоках насосов устанавливают серийные на сосные агрегаты, которые полностью не удовлетворяют требованиям этих компоновок. К настоящему времени только конструкции насосов НК 6 5 / 3 5 -(7 0 ,1 2 5 ,2 1 0 ), НК 2 0 0 /1 2 0 - (7 0 ,1 2 0 ,2 1 0 ), НК 5 6 0 / 3 3 5 -(7 0 ,1 2 0 ,1 8 0 ,
3 0 0 ) несколько изменены, что в определенной степени да ет возможность устанавливать эти насосы в БН. Применя емая арматура имеет большие габариты и массу, неудобна в управлении.
Приборы защиты и контроля, применяемые в БН, также не предназначены для установки в блочных конструкциях. Необходимо также совершенствовать систему техническо го обслуживания и ремонта БН.
Без решения этих вопросов применение любых компоно вок блоков насосов приводит к созданию несовершенных блоков насосов и к увеличению капитальных и эксплуата ционных расходов.
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УСТРОЙСТВО СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ БЛОКА НАСОСА
Блок насоса (см .рис.6,7,9) состоит из основания и ук рытия, установки насосного агрегата, трубопроводной об вязки насоса, системы отопления и вентиляции, электро оборудования и приборов контроля, а также грузоподъем ного устройства.
Укрытие и основание блока насоса. Укрытие с основа нием блока насоса представляет собой каркасную конструк
цию |
(рис.1 0 ,а,б,в), внутри которой установлено |
оборудова |
ние, |
требующее определенной защиты, и состоит |
из осно |
вания, каркаса и панелей.
Основание является основным несущим элементом, а вспомогательным - каркас. Укрытие и основание блока
насоса подвергаются действию нагрузок от собственного веса и веса установленного оборудования, вибрационных нагрузок от насосного оборудования, весовых нагрузок на месте монтажа при недостаточной площади фундамента, нагрузок при транспортировании и переносе подъемно транспортным средством. Таким образом, в силовой схе ме БН несущему элементу принадлежит одно из основных
мест. Выход из строя основания вследствие поломки или необратимой деформации связан с трудоемкими ремонтны ми работами. Конструктивное оформление основания подчи нено не только обеспечению прочности и жесткости, но и общей компоновочной схеме, так как на основании уста навливают большинство агрегатов, приборов БН.
В результате многолетнегоопыта проектирования и эксплуатации несущие элементы (основание) приняли оп ределенные компоновочные формы.
В блоках насосов основание представляет собой плос кую рамную конструкцию, все элементы которой имеют одинаковую высоту.
Рассмотрим особенности оснований плоского типа. Ос нование состоит из рамы и горизонтальных листов. Рама состоит из продольных балок, соединенных между собой поперечинами. Балки и поперечины выполнены из прокат ной стали, имеющей швеллерное сечение, редко - двутав ровое. Высота профилей поперечин одинакова с высотой продольных бало.^. С увеличением массы агрегатов БН высота профилей продольных балок существенно возраста ет. В таких основаниях объемы между поперечинами мож но использовать для расположения элементов системы сбо ра утечек через уплотнения насосов и системы смазки на сосного агрегата.
Известно, что условием, обеспечивающим жесткость контура спаренных стержней, является достаточная час тость поперечин. Места расположения поперечин согласуют ся с особенностями компоновки блока насоса.
Таким образом, характерной особенностью рамы явля ется наличие продольных балок,- соединенных между собой дискретными связями-поперечинами.
На полки балок и поперечин установлены листы, кото рые являются непрерывными связями, увеличивают жест