12.8. Насосно-силовое оборудование

Для успешного ведения перекачки на входе в центробежные насосы должен поддерживаться определенный подпор. Его величина не должна быть меньше некоторого значения, называемого допустимым кавитаци­ онным запасом.

По величине развиваемого напора центробежные насосы магистраль­ ных нефтепроводов делятся на основные и подпорные. В качестве основ­ ных используются нефтяные центробежные насосы серии НМ (табл. 12.5).

Марка насосов расшифровывается следующим образом: Н —насос, М —магистральный, первое число после букв—подача насоса (м3/ч ) при максимальном КПД, второе число—напор насоса (м ) при максимальном КПД. Насосы НМ на небольшую подачу (до 710 м3/ ч ) —секционные, име­ ют три последовательно установленных рабочих колеса с односторонним входом жидкости. Остальные насосы являются одноступенчатыми и име­ ют рабочее колесо с двусторонним входом, обеспечивающим разгрузку ротора от осевых усилий.

Основное назначение подпорных насосов—создание на входе в основ­ ные насосы подпора, обеспечивающего их устойчивую работу. При пода­ чах 2500 м3/ч и более применяются подпорные насосы серии НМ П (табл. 12.5). При меньших подачах используются насосы серии Н Д (насос с ко­ лесом двустороннего всасывания). Цифра в марке—это диаметр всасы­ вающего патрубка, выраженный в дюймах. Применяются также насосы марки НПВ (Н —насос; П —подпорный; В —вертикальный). Это односту­ пенчатые насосы, располагаемые ниже поверхности земли в металличес­ ком или бетонном колодце («стакане»).

В качестве привода насосов используются электродвигатели син­ хронного и асинхронного типа. В зависимости от исполнения электро­ двигатели могут быть установлены в общем зале с насосами или в поме­ щении, отделенном от насосного зала газонепроницаемой стеной. Взрыво­ защищенное исполнение электродвигателей, применяемых в общих залах нефтенасосных, достигается продувкой корпуса электродвигателя возду­ хом под избыточным давлением.

Основные и подпорные насосы устанавливаются соответственно в основной и в подпорной насосных.

При обычном исполнении электродвигателей их устанавливают в от­ дельном зале, герметично изолированном от насосного специальной сте­ ной. В этом случае место прохождения через разделительную стену вала, соединяющего насос и электродвигатель, имеет конструкцию, препят­ ствующую проникновению через него паров нефти.

12.9.Резервуары и резервуарные парки

всистеме магистральных нефтепроводов

Резервуарные парки в системе магистральных нефтепрово­

дов служат:

•для компенсации неравномерности приема-отпуска нефти на границах участков транспортной цепи;

•для учета нефти;

•для достижения требуемого качества нефти (отстаивание от воды и мехпримесей, смешение и др.).

В соответствии с этим резервуарные парки размещаются:

•на головной НПС;

•на границах эксплуатационных участков;

•в местах подкачки нефти с близлежащих месторождений или сброса нефти попутным потребителям.

Резервуарным парком в конце магистрального нефтепровода явля­ ется либо сырьевой парк НПЗ, либо резервуары крупной перевалочной нефтебазы или пункта налива.

Полезный объем резервуарных парков на НПС рекомендуется при­ нимать следующим (единица измерения—суточный объем перекачки):

•головная Н П С ............................................................................2...3; НПС на границе эксплуатационных участков...............0,3...0,5;

•то же при проведении приемо-сдаточных операций... 1,0... 1,5.

В системе магистральных нефтепроводов применяют вертикальные

игоризонтальные стальные, а также железобетонные резервуары.

Резервуары бывают подземные и наземные. Подземными называ­ ют резервуары, у которых наивысший уровень взлива не менее чем на 0,2 м ниже наинизшей планировочной отметки прилегающей площадки. Остальные резервуары относятся к наземным.

Вертикальные стальные цилиндрические резервуары со стационар­ ной крышей (типа РВС) являются наиболее распространенными. Они представляют собой (рис. 12.19) цилиндрический корпус, сваренный из стальных листов размером 1,5x6 м, толщиной 4...25 мм, со щитовой кони­ ческой или сферической кровлей. При изготовлении корпуса длинная сто­ рона листов располагается горизонтально. Один горизонтальный ряд сва­ ренных между собой листов называется поясом резервуара. Пояса резер­ вуара соединяются между собой ступенчато, телескопически или встык.

Щитовая кровля опирается на фермы и (у резервуаров большой ем­ кости) на центральную стойку.

Днище резервуара сварное, располагается на песчаной подушке, об­ работанной с целью предотвращения коррозии битумом, и имеет уклон

2 3

Рис. 12.19. Вертикальный цилиндрический резервуар объемом 5000 мэ со щитовой кровлей:

1—корпус; 2 —щитовая кровля; 3—центральная стойка; 4—шахтная лестница, 5—днище

от центра к периферии. Этим обеспечивается более полное удаление под­ товарной воды.

Резервуары типа РВС сооружаются объемом от 100 до 50000 м3. Они рассчитаны на избыточное давление 2000 Па и вакуум 200 Па.

Для сокращения потерь нефти от испарения вертикальные цилин­ дрические резервуары оснащают понтонами и плавающими крышами.

Вертикальные стальные цилиндрические резервуары с плавающей крышей (типа РВСПК) отличаются от резервуаров типа РВС тем, что они не имеют стационарной кровли (рис. 12.20). Роль крыши у них вы­ полняет диск, изготовленный из стальных листов, плавающий на поверх­ ности жидкости.

Известные конструкции плавающих крыш можно свести к четырем основным типам (рис. 12.21): дисковая, однослойная с кольцевым коро­ бом, однослойная с кольцевым и центральным коробами, двуслойная. Дисковые крыши наименее металлоемки, но и наименее надежны, т.к. появление течи в любой се части приводит к заполнению чаши крыши нефтью и далее—к ее потоплению. Двуслойные крыши, наоборот, наибо­ лее металлоемки, но и наиболее надежны, т. к. пустотелые короба, обеспе­ чивающие плавучесть, герметично закрыты сверху и разделены перего­ родками на отсеки.

Для сбора ливневых вод плавающие крыши имеют уклон к центру. Во избежание разрядов статического электричества их заземляют.

С целью предотвращения заклинивания плавающих крыш диаметр их металлического диска на 100—400 мм меньше диаметра резервуара. Оставшееся кольцевое пространство герметизируется с помощью уплот­ няющих затворов 1 различных конструкций (рис. 12.20).

Чтобы плавающая крыша нс вращалась вокруг своей оси, в резервуа­ ре устанавливают вертикальные направляющие 6 из труб, которые одно­ временно служат для размещения устройства измерения уровня и отбо­ ра проб нефти.

В крайнем нижнем положении плавающая крыша опирается на стой­ ки 7, расположенные равномерно по окружности крыши. Высота опор­ ных стоек равна 1,8 м, что позволяет рабочим проникать внутрь резервуа­ ра и выполнять необходимые работы.

Недостатком резервуаров с плавающей крышей является возмож­ ность се заклинивания вследствие неравномерности снежного покрова.

Вертикальные стальные цилиндрические резервуары с понтоном (типа РВ С П )—это резервуары, по конструкции аналогичные резервуа­ рам типа РВС (имеют стационарную крышу), но снабженные плавающим на поверхн'ости нефти понтоном (рис. 12.22). Подобно плавающей крыше, понтоны перемещаются по направляющим трубам 6, снабжены опорными стойками 9 и уплотняющими затворами 1,7, тщательно заземлены.

Рис» 12.20. Резервуар с плавающей крышей:

1—уплотняющий затвор; 2—крыша; 3—шарнирная лестница; 4—предохра­ нительный клапан; 5—дренажная система; 6—труба; 7—стойки; 8—люк

Г

-1

Рис. 12.21. Схемы основных типов плавающих крыш:

а) дисковая; б) однослойная с кольцевым коробом; в) однослойная с кольцевым и центральным коробами; г) двуслойная

Понтоны бывают металлические и синтетические. Металлические понтоны конструктивно мало отличаются от плавающих крыш. Синте­ тический понтон состоит из кольца жесткости с сеткой, опирающегося па поплавки и покрытого ковром из непроницаемой для паров (например, полиамидной) пленки. Понтоны из синтетических материалов в отличие от металлических практически непотопляемы, монтируются в действую­ щих резервуарах без демонтажа части кровли или корпуса, без примене­ ния огневых работ в резервуаре, малометаллоемки.

При сооружении резервуаров типов РВС, РВСП и РВСПК исполь­ зуются рулонные заготовки днища и корпуса заводского изготовления.

Горизонтальные стальные цилиндрические резервуары (тип РГС) в отличие от вертикальных изготавливают, как правило, на заводе и по­ ставляют в готовом виде. Их объем составляет от 3 до 100 м3. На нефте­ перекачивающих станциях такие резервуары используют как емкости для сбора утечек.

Ж елезобетонные резервуары (типа Ж БР) бывают цилиндрические и прямоугольные (рис. 12.23). Первые более распространены, поскольку экономичнее, прямоугольные же резервуары более просты в изготовлении.

Железобетонные резервуары изготавливают, как правило, из пред­ варительно напряженных железобетонных панелей, швы между которы­ ми замоноличивают бетоном. Плиты перекрытия опираются на стены, а в ряде случаев—и на балки. Днище, в основном, изготавливается моно­ литным бетонным толщиной 50 см.

Цилиндрические резервуары типа Ж БР сооружают объемом от 100 до 40000 м3. Они рассчитаны на избыточное давление 200 Па и на ваку­ ум 100 Па.

Резервуары типа Ж БР требуют меньших металлозатрат, чем сталь­ ные. Однако в процессе их эксплуатации выявился ряд недостатков. Прежде всего, существующие конструкции перекрытия железобетонных резервуаров не обладают достаточной герметичностью и не предотвраща­ ют проникновение паров нефти (нефтепродукта) из резервуара в атмос­ феру. Другая проблема—борьба со всплыванием резервуаров при высо­ ком уровне грунтовых вод. Существуют трудности с ремонтом внутрен­ него оборудования железобетонных резервуаров.

В силу перечисленных и ряда других причин резервуары типа Ж БР в настоящее время не сооружаются.