Станции используются при обустройстве нефтяных современных скважин наряду с системами сбора и подготовки месторождений, замерными установками, системой откачки и центральным пунктом сбора, подготовки нефтепродуктов и материалов, отсоединенных от них. Между собой все элементы агрегируют посредством трубопроводов. По ним извлекаемая жидкость перемещается на выкидную линию, диаметр которой составляет от 73 до 114 мм. Затем сырье транспортируется по коллекторам с увеличенным диаметром.

Предназначение

Станции (ДНС) используются на скважинах, которые не имеют достаточной пластовой энергии для доставки нефтегазовой субстанции до устройств предварительного сброса воды (УПСВ) или пункта перекачки нефтепродуктов. Как правило, рассматриваемые агрегаты применяются на отдельно размещенных месторождениях.

Основное предназначение дожимных насосных станций - сепарация газа от нефти, очистка сырья от капельной жидкости, последующее перемещение нефтяной массы при помощи центробежных насосов, а газа - посредством давления в сепараторных отсеках. ДНС является первой ступенью сепарации, отводит газ в отдельный коллектор. Также предусмотрен сброс воды с последующей ее закачкой в скважины поглощающего либо нагнетательного типа.

Технологические особенности

На практике используется три типовых размера дожимных насосных станций. Среди них - модели 7000, 14000 и 20000. Цифровое обозначение указывает на подачу жидкости агрегатом (м/с). Технологические процедуры состоят из таких операций:

• Первой стадии сепарации нефтепродуктов.
• Предварительного сброса воды, если требуется.
• Нагрева содержимого скважины.
• Перемещения нефтегазовой смеси на ЦПС.
• Транспортировки отделенного от нефти газа при первой ступени очистки на ГПЗ и прочие приемные пункты.
• Усредненного учета нефти, газа и воды.
• Загрузки химических реагентов.

Ниже представлено оборудование дожимных насосных станций:

• Буферный резервуар.
• Отсек для сбора и откачки
• Насос с электрическим мотором.
• Аппаратура и КИП.
• Распределительное приспособление.
• Свечи экстренного сброса газа.

Принцип работы

Нефть от газа отделяется в обособленных отсеках ДНС, представляющих собой агрегаты сепараторного действия. В них выполняется не только отсортировка газа, но и отстаивание сырой нефти от механических примесей и промысловой воды. По сути, данные агрегаты являются отстойниками. Они бывают двух типов: горизонтального и вертикального исполнения.

Дожимная насосная станция, фото которой представлено ниже, оборудуется горизонтальной буферной емкостью на 100 куб. м. и насосной помпой типа 8НД-9Х3 с электромотором А-114-2М. В 700-й версии используется один насосный и один буферный узел, а в модификации 20000 - дополнительные аналоги, наряду с указанными агрегатами. Также на каждой станции предусмотрены резервные насосные системы.

Конструкция буферной емкости на дожимной насосной станции

Для буферных резервуаров применяются горизонтальные емкости сепараторного типа. Их объем составляет 100 кубических метров, а рабочее давление - 0,7 МПа. Создание равномерного зеркала помещенной жидкости обеспечивается поперечными перегородками решетчатого типа. Газ из этих емкостей транспортируется в специальный сборочный коллектор.

Также в системе может использоваться вертикальный сепаратор. Он представляет собой емкость, внутри которой нефтегазовая смесь под давлением подается по патрубку в коллектор раздачи. Далее нефтепродукты проходят через регулятор давления, попадая в атмосферу со стабильной одинаковой нагрузкой. За счет понижения давления из поступившей смеси выделяется газ. Так как данный процесс требует времени, наклонные полки в конструкции агрегата обеспечивают подачу очищенного раствора в нижнюю часть сепаратора.

Извлеченный газ поднимается вверх, после чего транспортируется в капельный уловитель, который отделяет частички нефти и перемещает газ в газопровод. Снимаемая нефть поступает в специальный поддон. Контроль процесса осуществляется при помощи регулятора, стеклянного обозревателя и отвода шлама.

Конструкционные схемы

Одна из технологических блочных дожимных насосных станций предусматривает оснащение центробежными насосами. Так как в пластах имеется значительное количество газа, его подача на помпу может превысить критическое значение, составляющее от 10 до 15 процентов. Чтобы обеспечить нормальную работу агрегатов, используется предварительная сепарация пластов и продукции, которая в них содержится. Такой подход позволяет понизить содержание газа и удалить более 70 процентов промысловой воды. Для насосного оборудования этой конструкции применяются плунжерные, мультифазные и центробежные насосные приспособления.

Во втором варианте рабочей схемы ДНС предусмотрена установка исключительно насосов с несколькими фазами. При этом пластовое сырье направляется в ЦППН. Затем система исключает необходимость сепарации попутных газовых потоков. Причем это происходит непосредственно на территории разрабатываемого месторождения. Мультифазные помпы дают возможность значительно снизить давление на входном коллекторе ДНС. Тем не менее такие агрегаты испытывают критичную нагрузку при превышении содержания механических примесей, что требует установки дополнительных фильтрующих элементов.

Центробежные насосы

Подобные агрегаты предназначены для перекачивания насыщенной водой и газом нефтяной массы. Они оптимально функционируют при рабочей температуре подаваемой смеси порядка 45 градусов по Цельсию и плотности до 1000 кг/куб.м.

Кинематическая вязкость обрабатываемой массы составляет не более 8,5 части по водородному параметру. Содержание газа фиксируется в пределах 3-х процентов. Аналогичный показатель уровня парафина не должен превышать 20 процентов с учетом прочих механических примесей. Автоматизация дожимной насосной станции позволяет комплектовать агрегат дающим возможность снизить общие утечки до 100 миллилитров в час.

Устройство насоса

Основная рабочая часть ДНС состоит из корпуса с крышками линий нагнетания и всасывания. Кроме того, в конструкцию входят передние и задние кронштейны, направляющие системы, фиксирующие болтовые элементы.

Направляющая секция агрегирует с уплотняющими кольцами и образует единый блок насоса. Корпусные стыки направляющих устройств имеют рабочее колесо. Эти детали образуют основной отсек насоса. Корпусные соединения имеют уплотнители из резины, устойчивой к воздействию нефтепродуктов. Такая конструкция позволяет изменять силу напора подачи рабочей смеси, в зависимости от особенностей разрабатываемой скважины, а также числа рабочих колес и направляющих устройств. При эксплуатации агрегата меняется только длина стяжных шпилек и вала.

Опорные кронштейны насосного механизма изготовлены из чугуна. Это дает возможность усилить устойчивость и надежность агрегата. В систему также входят сальники из специального прессованного материала и детали их сплава хром и никеля.

В заключение

Дожимная насосная станция, типоразмеры и характеристики которой рассмотрены выше, имеет конкретное предназначение. Она служит для сепарации и транспортировки к принимающим и перерабатывающим приспособлениям нефтегазовой смеси. При этом осуществляется сбор и подготовка компонентов из воды, газа и нефти.

Автоматизированные блочные дожимные насосные станции также участвуют в сепарации газа и очистке смеси от капельной жидкости. Нефть перекачивается специальным насосом, а газ транспортируется под возникающим в процессе сепарации давлением. На промысловых предприятиях нефтепродукты проходят через буферные емкости, поступая к перекачивающей помпе и нефтепроводу. По большому счету ДНС - это насосная станция полного цикла, позволяющая учесть подачу, обработку и количество используемых при добыче компонентов нефтяных продуктов.

Принцип работы любой насосной станции довольно прост и состоит в том, что насос закачивает воду в накопительный бак, и вода пополняется по мере израсходования. Датчик уровня, следящий за уровнем воды в баке, включает и отключает насос.

Насосная станция водоснабжения это моноблок, в котором насос соединен с гидроаккумулятором через реле, которое автоматически при падении давления поступающей воды до определенной критической величины включает насос для повтора цикла. Насосные станции необходимы при подаче воды из глубинных скважин либо каких-то других автономных источников. Их можно также применять для перекачивания воды из водопроводной сети с недостаточным напором и для заполнения накопительных емкостей про запас. Система не нуждается в погружении и монтируется на поверхности, не требуя при этом какого-то специального контроля за безопасностью, так как все процессы, включая устранение гидроудара, выполняются или автоматически, или полуавтоматически. Для канализационных систем производятся специальные канализационные насосные станции, конструкция которых в целях улавливания твердых включений оснащается дополнительной емкостью. Для этой же цели не менее эффективно использование насоса с режущим механизмом. Перед покупкой насосной станции рекомендуется точно знать объем потребляемой воды, чтобы с максимальной точностью подобрать необходимый именно вам гидроаккумулятор. Только тогда вам будет обеспечена длительная и надежная эксплуатация всей системы в целом. Насосные станции, подающие глубинную воду, оснащены специальными инжекторами, соединенными со струйно-центробежным насосом. Станции с выносными эжекторами оборудованы теми же типами насосов, но именно то, что их эжектор не встроен, а опускается на дно, позволяет качать воду из скважин с пятидесятиметровой и более глубины. Основной же насосный агрегат при этом остается на поверхности. Такие станции весьма удобны, когда скважина значительно удалена от потребителя. Они имеют невысокий КПД и достаточно критичны в отношении сильно загрязненной различными взвесями воды.

Итак, кажущийся простым принцип работы насосной станции включает в себя достаточно сложное устройство системы водоснабжения.

Насосная станция в качестве комплекса гидротехнических средств и оборудования способна выполнить работы, связанные с водозабором из источников орошения или осушения, с подъемом и транспортированием воды к месту потребления или транспортировкой воды в сборный бак.

Насосные станции (НС) можно классифицировать по разным признакам, как:

• область применения и назначение,
• уровень подачи, что означает расположение относительно источника воды (это станции береговые, русловые, стационарного и передвижного типа),
• строительные особенности (заглубленные, незаглубленные, с совмещенными и не совмещёнными водозаборами и -выпусками). Насосные станции можно подразделить на:
• оросительные станции, поднимающие воду к оросительным каналам;
• осушительно-оросительные системы насосных станций, осушительно-увлажнительные системы,
• осушительные станции, отводящие воду с мелиорированных участков;
• подкачечные, служащие для подвода воды к закрытым оросительным системам.

У насосных станций может быть разный уровень подачи, независимо от области применения и напора: малый уровень подачи - до 1 м³/с; средняя подача - 1 - 10 м³/с, высокая подача - 10 - 100 м³/с и уникальные станции с подачей, превышающей 100 м³/с.

По источнику энергии насосные станции классифицируют на электрифицированные и тепловые станции. Последние работают от привода двигателя внутреннего сгорания. Насосные станции могут иметь сезонный режим работы и работать круглогодично. Различают насосные станции, забирающие воду из поверхностных источников воды, и из-под земли. Стационарные насосные станции устанавливаются в помещениях или здании, которое служит для расположения основного и вспомогательного гидромеханического, электротехнического и механического оборудования, трубопроводной арматуры и т.д. По конструктивным особенностям их классифицируют на наземные, камерные и блочные насосные станции. По характеру управления стационарные насосные станции могут управляться вручную и автоматически. Выбор насосной станции стационарного типа определяется рядом факторов, а также техническими и экономическими расчетами.

Передвижные насосные станции по сравнению со стационарными насосными станциями более мобильны, маневренны, их цена на 20 - 25% дешевле. Их используют для подачи воды в оросительную систему открытого или закрытого типа, в дождевальные устройства и для систем водоснабжения. Передвижные насосные станции достаточно подвижны, что делает возможным их применение на разных участках орошения в течение всего поливного сезона. Их целесообразное использование при поливе пойменных участков, при значительных колебаниях уровня воды в источнике не требует сооружения дорогостоящих водозаборных устройств, а глубина водоисточника в месте забора воды не должна быть < 0,6 - 0,8 метров. Если глубина окажется меньше, то следует применять устройство самого простого подпорного сооружения или приямка. Выбирая место для установки передвижной насосной станции, следует смотреть на подход к воде и площадку для насосной станции, которая должна обеспечивать высоту всасывания макс. 1,5 - 3 метра. Насосные станции передвижного типа могут быть сухопутными и плавучими, они могут иметь собственный двигатель внутреннего сгорания и электрический двигатель с приводом от вала с отбором мощности от трактора, который транспортирует насосную станцию ко всем местам водозабора. Сухопутные насосные станции можно классифицировать, в свою очередь, на станции навесной и прицепной конструкции. Выпуск передвижных насосных станций серийно налажен при их широком применении в мелиорации, они быстро устанавливаются, перемещаются при изменении уровней в источнике с водой, обслуживают несколько объектов.

ПНС с приводом от собственного двигателя классифицируются по производительности: 25 - 750 литров / секунду, по напору: 5 - 100 метров, по конструкции ходовой части: на полозьях или колёсах.

Насосные станции сооружаются, как правило, за короткий период времени с применением высоких технологий, совершенного унифицированного оборудования и новейших методов выполнения строительства. Насосные станции или установки включают машинное помещение с насосами, водозаборные системы, водоприёмники, камеры переключений, ёмкости с водой. Любая насосная установка не может обойтись без электрического хозяйства и трансформаторной подстанции, которые могут находиться в одном помещении с машинным залом. Некоторое из выше перечисленного оборудования может отсутствовать или объединяться с функциональной точки зрения. Например, машинный зал насосной станции может составлять одну строительную конструкцию с водоприёмником, что является типичным для насосных станций I подъёма. У насосных станций водоотведения машинный зал может быть совмещён с приемным резервуаром. Насосное оборудование насосной установки может различаться в зависимости от её назначения, бывают установки с горизонтально и вертикально расположенными насосами, с насосами осевыми и центробежными, которые могут быть установлены с положительной высотой всасывания или с подпором, то есть под залив.

Расположение машинного зала относительно поверхности земли характеризует насосные станции как станции:

• наземного типа;
• полузаглубленные станции;
• заглубленного и
• подземного типа.

Для наземных насосных станций характерно расположение пола машинного помещения на уровне отметок окружающей земли, может быть предусмотрен въезд автотранспорта.

Для полузаглубленных насосных станций пол заглубляется по сравнению с уровнем земли, у них отсутствует перекрытие между машинным помещением и первым этажом, присутствие которого является характерным для насосных станций заглубленного типа. Если станция достаточно сильно заглубляется, то могут иметь место дополнительные подземные этажи для расположения вспомогательного оборудования. Эти насосные станции носят название насосных станций шахтного типа.

Для подземных насосных станций характерно их полное расположение под землей, компактная конструкция и автоматическое управление. Они могут быть прямоугольной (легче осуществлять монтаж унифицированных компонентов оборудования), круглой формы, иметь вид эллипса (легче воспринимают давление гидростатики) или сложную форму. По типу управления насосные станции подразделяются на: - станции, оснащённые ручным управлением, когда обслуживающий персонал в лице операторов управляет операциями станции; - с автоматической системой управления, когда все операции выполняются автоматически, регулирование осуществляется по уровню воды в баке или давлению воды в линии и т.д.; - с полуавтоматическим управлением, когда включение и отключение станции осуществляется оператором, а все остальные операции производятся в автоматическом режиме; - станции, управляемые дистанционно из удалённой диспетчерской станции. При подборе насосной станции обычно ведётся сравнение всех технических характеристик и экономических показателей нескольких видов станций, в зависимости от цели и будущего назначения оборудования, ведётся оценка сточных вод (на наличие или отсутствие в них твердых включений, вязкость и плотность сточных вод, агрессивность их среды, температурные условия). Немаловажно определить и сферу использования: бытовая ли это насосная установка или промышленная.

• водопроводные,
• канализационные.

К канализационным насосным станциям (КНС) относятся конструкции, которые обеспечивают удаление сточных вод: ливневых, фекальных, промышленных. Они имеют следующие преимущества:

• довольно длительный срок эксплуатации; часто это объясняется использованием на комплектующих деталях стеклопластика, который не ржавеет и не гниёт;
• безопасный режим работы вследствие наличия датчиков давления и уровня жидкости, которые контролируют функционирование системы;
• компактное исполнение;
• возможность обеспечения полностью автоматического режима работы системы;
• экологически чистый подход при эксплуатации: нет неприятного запаха и бесконтрольного выброса сточных вод.

Канализационная насосная установка размещается в корпусе и включает в себя насосы (основные и вспомогательные), датчики, трубопровод, соединительные патрубки. Основная отличительная особенность канализационной насосной станции заключается в наличии специального контейнера для попадания содержащихся в сточных водах крупных частиц. Контейнер периодически извлекается и опорожняется, затем чистится. Канализационные насосные установки могут функционировать почти в любых атмосферных условиях, что является также их плюсовым моментом.

В современной автономной водопроводной системе важнейшим компонентом является сегодня насосная установка, которая или приобретается в готовом виде, или собирается самим пользователем, если речь идёт о компактной установке для частного дома. Чтобы не иметь проблем с эксплуатацией насосной установки, следует хорошо понимать принцип её работы. Для правильного подбора насосной станции для своих конкретных нужд, следует иметь в виду 2 фактора: технические параметры насосной станции и нюансы имеющейся скважины. Среди технических параметров, как всегда, речь ведут, в первую очередь, о производительности. Это значит, что станция должна поднимать на высоту такой объём воды, который обеспечит все необходимые для дома и придворных построек нужды. Для характеристик скважины важную роль играют производительность, её глубина, статистический уровень воды (если насос вне работы), динамический уровень воды (если насос в работе), тип фильтра и Ø трубы. Стандартные насосные станции поднимают воду эффективно с глубины скважины макс. 9 м. Они могут быть оснащены или самовсасывающим центробежным насосом, или самовсасывающим вихревым насосом. Относительно мощности станции можно сделать следующий вывод, который нам подсказывает практика: для дома, где проживает семья из четырёх человек, достаточно будет приобрести насосную станцию малой или средней мощности, 2-4 м³/ час, и с напором 45-55 метров.

Насосные станции с накопительным баком считаются уже устаревшими, но такие станции еще встречаются. Накопительный бак очень громоздкий, уровень воды в нем и напор контролирует поплавок, данные выводятся на датчик, который, срабатывая, дает сигнал на подкачку воды. Это всегда была популярная система водоснабжения, однако недостатков у этой системы было множество:

• всегда низкий напор, так как вода поступает в бак самотеком;
• большие размеры бака;
• сложная установка бака, ибо он должен размещаться выше уровня самой станции;
• при выходе из строя датчика переполнения вода начинает переливаться в помещение.

Современные насосные станции снабжаются гидроаккумулятором. Суть состоит в том, что на станции устанавливается реле давления. Станции, оснащённые гидроаккумулятором, считаются станциями прогрессивными и имеют гораздо меньше недостатков. Реле контролирует верхнюю границу давления окружающего воздуха, который сжимается в гидроаккумуляторе под давлением воды. После установки необходимого давления насос отключается, и включается снова только при поступлении сигнала от реле о нижней границе давления.

Итак, все равно, какая насосная станция, с накопительным баком или гидроаккумулятором, она укомплектовывается насосным агрегатом, мембранным баком под напором, реле давления, манометром, кабелем и разъемами для подключения. Различают насосные станции также по типу рабочего насоса, который может быть с эжектором и без эжектора. Если эжектор встроенный, то вода поднимается за счет созданного разряжения. У этих насосных станций довольно высокая стоимость, однако она вполне оправданная, они могут подавать воду с глубины 20-45 метров. Оборудование этих станций высокопроизводительное, довольно компактное, но работает очень шумно, и в связи с этим его лучше размещать в подсобных помещениях.

Имеются также насосы для насосных станций с выносным эжектором, который погружают вместе с двумя трубами в скважину или колодец. Вода поступает в эжектор по одной трубе, образуя всасывающую струю. В системе не должно быть воздуха и песка, КПД этих насосов намного ниже, чем у стандартных насосных станций. Такая станция может быть установлена дома, она работает бесшумно.

На самом же деле насосов, из которых комплектуют насосные станции, существует огромное количество.

В последние годы заметно улучшилось производство в нашей стране пожарных автомобилей, эффективность работы которых определяет, как правило, качественный показатель насосной установки, которая является, как бы, не самым главным элементом пожарной машины. Насосные установки, используемые в технике пожаротушения, представляют собой совокупность инженерных коммуникативных систем, способных обеспечить безопасность людей в здании в момент начавшегося пожара. Основной целью подобных конструкций является ликвидация распространяющегося возгорания, качественное тушение пожара и быстрое удаление дыма и углекислого газа из здания.

Раньше пожарные машины оснащались обычным пожарным насосом. Пожары бывают разные, и, соответственно, их тушение также обладает рядом отличительных особенностей, что обусловлено различными требованиями к работе насосных установок. Чтобы ликвидировать пожар на верхних этажах, нужна насосная установка с высоким давлением. А для ликвидации крупных лесных пожаров нужна пожарная машина с высокопроизводительной насосной установкой (70 - 100 л/с). И будет достаточно одной машины, а не двух по 40 литров в секунду каждая.

В конструкциях последних моделей пожарных насосных установок, изготавливаемых мировыми лидерами в данной области, следует отметить оснащение их новыми системами контроля и дистанционного управления, регулирование давления в автоматическом режиме, автоматика водозаполнения и дозировки пенообразующего вещества, вывод данных на жидкокристаллический экран. Однако такую технику тяжело эксплуатировать в наших условиях, когда речь идёт о пожарах глобального уровня, например, в условиях сибирского климата. Какой жидкокристаллический экран насосной установки выживет после пожара в таких условиях?

Одним из важных элементов насосной установки пожарной машины считается вакуумная система водозаполнения, работающая от открытого водоема. Вакуумный способ водозаполнения может быть ручным и автоматическим, в качестве вакуумного насоса установки могут работать поршневые, мембранные, шиберные, водокольцевые, газоструйные насосы и др. Каждая из этих систем в оснащении насосной станции для пожарных автомобилей подходит для определенных условий работы.

Работа вакуумной системы водозаполнения, в частности, уровень и скорость вакуумирования, непосредственно связана с функцией привода двигателя, или скорости оборотов данного двигателя. Это связано с определенными неудобствами в техническом обслуживании пожарной техники, необходима ежедневная проверка на «сухой вакуум». Насосы вакуумной насосной станции представляют собой автономную вакуумную систему и были разработаны недавно по заказу МЧС России. Они снабжены автономным электроприводом, получающим питание от аккумулятора пожарной машины. Электрические сигналы, управляя насосами, автоматизируют почти все процессы, входящие в операции по пожаротушению, и являются на сегодня самыми перспективными в вопросе водозаполнения. Это уже отметили все известные производители пожарных машин в России.

Дожимные насосные станции предназначены для сообщения дополнительной энергии жидкой продукции скважин, чтобы подать ее на ЦСП в тех случаях, когда расстояние от кустов скважин и ГЗУ (групповые замерные установки) велико и устьевого давления не достаточно для транспортирования газожидкостной смеси. На ДНС проводят первую ступень сепарации при давлении 0,3-0,8 МПа, обусловленном гидравлическими потерями при транспорте, а также давлением, которое должно поддерживаться в конце газопровода, в частности перед ГПЗ (газоперерабатывающий завод), для его нормальной работы. После сепарации жидкость поступает на прием насосов, а отделившийся нефтяной газ под собственным давлением направляется на ГПЗ.

Дожимная насосная станция состоит из следующих блоков:

· буферной емкости;

· сбора и откачки утечек нефти;

· насосного блока;

· свечи аварийного сброса газа.

Все блоки ДНС унифицированы. В качестве буферной емкости применяются горизонтальные нефтегазовые сепараторы (НГС) объемом 50 м 3 и более. ДНС имеет резервную буферную емкость и насосный агрегат. Технологической схемой ДНС буферные емкости предназначены для:

· приема нефти в целях обеспечения равномерного поступления нефти к приему перекачивающих насосов;

· сепарации нефти от газа;

· поддержания постоянного подпора порядка 0,3 - 0,6 МПа на приеме насосов.

Для создания спокойного зеркала жидкости внутренняя плоскость буферной емкости оборудуется решетчатыми поперечными перегородками. Газ из буферных емкостей отводится в газосборный коллектор.

Насосный блок включает в себя несколько насосов, систему вентиляции, систему сбора утечек жидкости, систему контроля технологических параметров и систему отопления. Каждый насос имеет электродвигатель. Система контроля технологических параметров оборудуется вторичными датчиками, с выводом показаний приборов на пульт управления в операторной ДНС. В насосном блоке предусмотрено несколько систем защит при отклонении параметров работы насосов от режимных:

1. Автоматическое отключение насосов при аварийном снижении или увеличении давления в нагнетательной линии. Контроль осуществляется с помощью электроконтактных манометров.

2. Автоматическое отключение насосов при аварийном увеличении температуры подшипников насосов или электродвигателей. Контроль осуществляется с помощью датчиков температуры.

3. Автоматическое перекрытие задвижек на выкиде насосов в случае их отключения.

4. Автоматическое включение вытяжной вентиляции при превышении предельно допустимой концентрации газа в насосном помещении, при этом насосы должны автоматически отключаться.

Блок сбора и откачки утечек состоит из дренажной емкости объемом 4 – 12 м 3 , оборудованной насосом НВ 50/50 с электродвигателем. Этот блок служит для сбора утечек от сальников насосов и от предохранительных клапанов буферных емкостей. Откачка жидкости из дренажной емкости осуществляется на прием основных технологических насосов. Уровень в емкости контролируется с помощью поплавковых датчиков, в зависимости от заданного верхнего и нижнего уровней.

Принцип работы ДНС

Нефть от групповых замерных установок поступает в буферные емкости, сепарируется. Затем нефть подается на прием рабочих насосов и далее в нефтепровод. Отсепарированный газ под давлением до 0,6 МПа через узел регулировки давления поступает в промысловый газосборный коллектор. По газосборному коллектору газ поступает на газокомпрессорную станцию или на газоперерабатывающий завод (ГПЗ). Расход газа замеряется камерной диафрагмой, устанавливаемой на общей газовой линии. Уровень нефти в буферных емкостях поддерживается при помощи поплавкового уровнемера и электроприводной задвижки, расположенной на напорном нефтепроводе. При превышении максимально допустимого уровня жидкости в НГС датчик уровнемера передает сигнал на устройство управления электроприводной задвижки, она открывается, и уровень в НГС снижается. При снижении уровня ниже минимально допустимого электроприводная задвижка закрывается, обеспечивая тем самым увеличение уровня жидкости в НГС. Для равномерного распределения нефти и давления буферные емкости соединены между собой перепускной линией.

Дожимные насосные станции предназначены для осуществления первой ступени сепарации нефти из газа в целях дальнейшего раздельного транспорта нефти центробежными насосами, а газа под давлением сепарации. Дожимные насосные станции выпускаются в блочном исполнении двух типов.

К первому типу относятся ДНС на базе сепарационных установок с насосной откачкой блочной насосной (БН). Разработано 12 типоразмеров блоков: от БН-500-9 до БН-2000-26. Шифр блока: БН - блочная насосная; первое число - подача насоса по жидкости в м 3 /сут, второе - давление нагнетания в МПа. Из блоков компонуются дожимные насосные станции различных подач и напора. Станция состоит из технологического, щитового, канализационного блоков и свечи аварийного сброса газа. Технологический блок включает технологическую емкость и гидроциклоны, один из которых резервный.

Ко второму типу относятся ДНС-7000, ДНС-1.4000, ДНС-20000, где число указывает на подачу насосных агрегатов в м 3 /сут. Давление нагнетания насосов 1,9-2,8 МПа. Технологическая единица состоит из блока буферной емкости (где осуществляется сепарация газа) и блока насоса 8НД-9хЗ. В указанных ДНС имеются соответственно две, три, четыре технологические единицы, причем в каждой станции одна технологическая единица резервная. Помимо этого, ДНС включает: блоки сбора и откачки утечек нефти, низковольтной аппаратуры и КИПиА, а также распределительное устройство и свечу аварийного сброса газа.

Параметры работы ДНС:

1) Объем откачанной на УПН(установка подготовки нефти) жидкости.

2) Объем поступившей на ДНС жидкости

3) Объем сборшенной в поглощение воды.

4) Давления на приме насосов, на выкиде.

5) Обводненность поступающей, откачанной на УПН жидкости.

6) Температуры рабочих агрегатов (насосов)

7) Загрузки насосов

ДНС оснащаются насосами ЦНС (центробежные насосы) различной производительности от ЦНС-60 до ЦНС-3000

Электроснабжение насосной станции

дипломная работа

1 Технология и генеральный план насосной станции

Насосы представляют собой энергетические машины, в которых механическая энергия привода преобразуется в энергию потока жидкости. По принципу действия все существующие насосы подразделяются на три основных класса: лопастные или лопаточные (насосы обтекания), вихревые насосы (насосы увлечения) и объемные насосы (насосы вытеснения).

Наиболее распространенным видом энергетических машин являются лопастные насосы, используемые в большинстве современных отраслей техники.

В лопастных (лопаточных) насосах преобразование энергии двигателя происходит в процессе обтекания лопастей (лопаток) рабочего колеса и их силового воздействия на поток. У вихревых насосов преобразование энергии двигателя происходит в процессе интенсивного образования и разрушения вихрей при увлечении быстро движущимися частицами жидкости в ячейках рабочего колеса. А медленно движущихся частиц жидкости в боковых или охватывающих верхнюю часть колеса каналах (вихревой эффект). При движении жидкости в колесе вихревого насоса между участками всасывания и нагнетания имеет место и центробежный эффект. В объемных насосах преобразование энергии двигателя происходит в процессе вытеснения в напорный трубопровод объема жидкости из замкнутого пространства насоса поршнем (плунжером, скалкой), мембраной, имеющими возвратно-поступательное движение, или зубьями шестерен, винтами, кулачками, выдвижными скользящими пластинами при вращательном движении этих элементов насоса (ротационные насосы).

Лопастные насосы подразделяются на центробежные (радиальные), диагональные и осевые (пропеллерные). В центробежных насосах движение жидкости в рабочем колесе происходит от центральной части к периферии по радиальным направлениям, то есть в потоке частиц жидкости нет осевых составляющих абсолютной скорости. В диагональных насосах частицы жидкости движутся по поверхностям вращения с образующими, наклонными к оси, то есть осевые и радиальные составляющие абсолютной скорости - величины одного порядка. В осевых насосах частицы жидкости движутся в осевом направлении. Лопастные насосы обладают малой способностью самовсасывания. Поэтому при пуске их всасывающую трубу и колесо заливают жидкостью, применяя различные способы. Лопастные насосы удобны для непосредственного соединения с современными типами электродвигателей. Лопастные насосы отличаются компактностью и легкостью.

К.п.д. лопастных насосов достигает 0,9 - 0,92 и в области умеренных напоров не уступает к.п.д. поршневых насосов. Поэтому при невысоких и средних напорах и больших подачах применяются исключительно лопастные насосы. Лопастные насосы находят широкое применение при подаче нефти и нефтепродуктов по трубопроводам, для подачи воды в нефтяной пласт при нефтедобыче, для подачи высоко агрессивных и токсичных жидкостей в нефтехимии. Фактором, ограничивающим частоту вращения и высоту всасывания лопастного насоса, является кавитация. При засасывании насосом жидкости из резервуара давление, в подводящем трубопроводе по мере продвижения жидкости в насос, падает и при входе на колесо может стать меньше давления упругости насыщенных паров жидкости. Происходит холодное вскипание жидкости. Образовавшиеся при входе паровые пузырьки в области повышенного давления на выходе рабочего колеса мгновенно конденсируются, что сопровождается характерными потрескиваниями, шумами. Это явление носит название кавитации насоса. При сильном развитии кавитации может произойти полный срыв работы насоса.

Кавитацию сопровождает ряд нежелательных в эксплуатации насосов явлений:

Эрозия материала стенок. Образовавшиеся пузырьки пара, попадая в область повышенных давлений, мгновенно конденсируются, при смыкании частицы жидкости, окружающие пузырёк, движутся ускоренно к центру пузырька, и при полном исчезновении пузырька эти частицы сталкиваются, создавая мгновенное местное повышение давления, которое может достигать больших значений. Такие давления на рабочих поверхностях каналов колеса приводят к сильным ударам, выщерблению, разъеданию материала стенок;

Повышение вибрации, которая приводит к быстрому изнашиванию подшипников;

Быстрая химическая эрозия рабочих органов насоса при выделении паров химически активной жидкости. Химическая эрозия увеличивается также с повышением в паровой фазе содержания кислорода, растворенного в перекачиваемой жидкости и перешедшего при кавитации в паровую фазу;

Сужение проходного сечения подводящих каналов и полный срыв работы насосов при активном холодном кипении, что связано с выделением растворенных газов, в том числе и воздуха, из жидкости при прохождении ею области вакуума.

Вихревые насосы получили наибольшее распространение в стационарных и передвижных установках мощностью не превышающие несколько десятков киловатт для перекачки маловязких жидкостей, не содержащих абразивных примесей. Напор вихревых насосов в 2 - 5 раз больше напора центробежных насосов при тех же значениях диаметра колеса и частоты вращения, но они отличаются низким к.п.д. (0,25 - 0,5).

Объемные насосы характеризуются тем, что рабочие органы их периодически образуют замкнутые объемы жидкости и вытесняют эти отобранные порции жидкости, увеличивая давление в нагнетательный трубопровод. Особенностями объемных насосов являются постоянное, почти герметичное, разделение всасывающей и нагнетательной камер, а также способность к самовсасыванию. Подача объемного насоса определяется геометрическими размерами его рабочих органов и числом циклов в единицу времени. Подача объемных насосов от 0,8 до 800 м 3 /ч. В объемных насосах величина напора принципиально не ограничена.

Области применения различных типов насосов в зависимости от их подачи и напора приведены на рис. 1.1 .

Центробежные насосы, применяемые в широком диапазоне напоров и подач, отличаются многообразием конструктивных исполнений. Они выполняются вертикальными и горизонтальными, как одноступенчатыми, так и многоступенчатыми, одностороннего и двустороннего входа.

Такое многообразие параметров и назначений центробежных насосов вызвало множество разных конструктивных решений. Конструкторам центробежных насосов приходится сопоставлять преимущества разных конструктивных решений и, анализируя их, находить самое оптимальное для каждого конкретного случая.

Определение числа и единичной подачи (напора) насосной установки производится по полной подаче (напору) насосной станции, по условиям оптимального числа центробежных насосов, исходя из необходимости маневрирования потоками перекачиваемой жидкости и надежности в электроснабжении.

Технологическая схема насосной установки представлена на рис.1.2.

Насосная станция -- это замкнутое помещение, в котором необходимо создать условия для работы обслуживающего персонала. Насосы с их приводами являются сильными источниками тепла в помещении. Например, некоторые части насосной установки (электродвигателя) нагреты постоянно свыше 100 °С. Эти источники тепла достаточно серьезно влияют на микроклимат внутри насосной станции. В летние месяцы работы насосной станции температура воздуха в помещении может достигать уровня, при котором невозможен комфортный и производительный труд человека. К тому же в любом помещении необходима периодическая замена воздуха. Этим целям служит вентиляция помещений. В дипломе необходимо реализовать вентиляцию на основании опыта уже устроенных систем вентиляции на уже существующих насосных станциях.

Два приточных вентилятора в блоке с калориферами устанавливаются по бокам от главных ворот, предназначенных для подачи транспорта. Калориферы необходимы для создания тепловой завесы в зимнее время, что повышает эффективность отопления и снижает сквозняки от дверей. Еще один блок приточной вентиляции с калорифером устанавливается у центрального входа в мастерскую с улицы. Три вытяжных вентилятора устанавливаются с задней стены насосной станции.

В конструкциях насосных установок имеется множество металлических деталей, которые при эксплуатации подвергаются термическому и механическому воздействию, и как следствие этого процесса они изнашиваются. Для изготовления простых новых деталей, и поддержания старых в нормальном состоянии, а также для плановых и аварийных ремонтов узлов и агрегатов машин в мастерской устанавливается группа металлообрабатывающих станков и сварочных автоматов. Перечень типового устанавливаемого оборудования:

Один сверлильный станок;

Два токарно-винторезных станка;

Один фрезерный станок;

Один круглошлифовальный станок;

Один обдирочно-шлифовальный станок;

Два сварочных трансформатора.

Для монтажа насосов необходим кран. Мостовой кран необходим для замены крупных деталей насосов и электродвигателей. Назначение крана - подъем и доставка насосов к месту назначения.

В случае возникновения пожара необходимо его ликвидировать. Для этой цели устанавливаются два пожарных насоса по бокам от главных ворот.

Таким образом, основными электроприемниками насосной станции являются двигатели приводов насосов, вентиляторов, приводы оборудования мастерской, крановый привод, а также общее освещение производственной площади.

Генеральный план насосной станций представлен на рис. 1.3.

2 Определение расчетных электрических

нагрузок насосной станции

Автоматизация мелиоративной насосной станции

В мелиоративном хозяйстве насосные станции при орошении служат для заполнения водохранилищ, подъема воды на командные отметки орошаемых полей, отвода сбросных оросительных и перекачки грунтовых вод...

Виды и расчет волновой электростанции

Производим расчет объем одной секции (рис. 3.2). Рис. 3.2...

Гидропривод поступательного движения привода подач горизонтального станка

Определяется необходимая наибольшая подача рабочей жидкости для исполнительного гидравлического органа:...

По данным задания принимается система с контррезервуаром в конце сети (рисунок 1)...

Насосная станция второго подъема

Расчётные подачи станции вычисляются в таблице 1 Таблица 1 - Расчетные подачи станции Подачи Расчёт, л/с Примечание Максимальная Qст.макс = 0,9Рмакс Qсут/100 = =0,9*5,6*60000/(100*3,6) = 840 л/с Pмакс=5,6, Рмин=2,5; Минимальная Qст.мин = 1,1РминQсут/100 = =1...

Насосная станция второго подъема

Потери напора на участках сети в машинном зале сведены в таблицу 10. Таблица 10 - Потери напора на участках Участок сети Поз. На рис. 5 Q, л/с dу, мм V, м/с hуч, м AB 1 840 1000 1,31 0,13 172 - - - 1,2 7 - - - 0,2 10 - - 1...

Проект конденсационной электростанции 450 мВт в г. Назарово

Генеральный план - план размещения на выбранной производственной площадке электростанции, ее основных и вспомогательных сооружений...

Проектирование контактной сети

Монтажный план станции является основным исходным документом для составления плана контактной сети. На монтажном плане контактной сети станции указываются необходимые данные для составления заявок на оборудование и материалы...

где Нст -- статический напор. Z1 -- отметка уровня воды в смесителе очистных сооружений (резервуаре) Z2 -- отметка наинизшего уровня воды в водозаборном колодце. hвс...

Проектирование насосной станции первого подъема

Рассмотрены 2 варианта плана станции: А, В. Вариант А. Компоновка насосов типа Д в один ряд и установка напорной флейты выше оси насоса. Крупных недостатков не имеет. Длина машинного зала больше, чем в варианте В. Вариант В...

Расчет автоматической установки водяного пожаротушения

В дежурном режиме эксплуатации питающие и распределительные трубопроводы спринклерных установок постоянно заполнены водой и находятся под давлением, обеспечивающим постоянную готовность к тушению пожара...

1.1 Назначение насосной станции, классификация помещений по надёжности электроснабжения Насосная станция предназначена для мелиорации. Она содержит машинный зал, ремонтный участок, агрегатную, сварочный пост, служебные и бытовые помещения...

Техническая эксплуатация электрооборудования и сетей насосной станции

Насосная станция использует электрическую энергию для питания приводов главных насосов и потребителей собственных нужд. К потребителям собственных нужд относятся двигателя грязевых, дренажных и пожарных насосов, маслонапорных установок...

Техническое обслуживание и ремонт электрического оборудования воздушного охлаждения газа

Для пуска, регулирования и остановки приводных электродвигателей насосов, а также для управления электрифицированными вспомогательными механизмами насосные станции имеют электрическое хозяйство...

Электроснабжение и электрооборудование насосной станции

Cтраница 1

Технологическое оборудование насосной станции размещается в легких общих или индивидуальных зданиях, блок-боксах или на открытом воздухе. Основное и вспомогательное оборудование блочно-комплектных насосных станций поставляется с заводов-изготовителей в основном в виде полностью подготовленных блоков. Блоки перед монтажом не вскрывают и не подвергают ревизии, что значительно сокращает сроки монтажа оборудования.  

Технологическое оборудование насосных станций, кроме собственно насосных агрегатов, имеет систему трубопроводов перекачиваемой жидкости, масляную систему, системы вентиляции электродвигателей, систему охлаждения масла, систему смазки уплотнений и сбора утечек перекачиваемой жидкости и др. Пуск и остановка двигателей привода насосов связаны с положением задвижек технологических коммуникаций.  

Технологическое оборудование насосных станций, кроме собственно насосных агрегатов, содержит систему трубопроводов перекачиваемой жидкости, масляную систему, системы вентиляции электродвигателей, систему охлаждения масла, систему смазки уплотнений и сбора утечек перекачиваемой жидкости и др. Пуск и остановка двигателей привода насосов связаны с положением задвижек технологических коммуникаций.  

Для централизации управления технологическим оборудованием насосной станции введена в эксплуатацию система автоматики ПУСК-71 с унифицированным комплексом средств автоматики, позволяющим путем различного набора компонентов управлять как головной, так и промежуточной насосно-перекачивающей станции (НПС) с различным числом насосных агрегатов и вспомогательных механизмов. Эта система обеспечивает автоматический дистанционный и местный режимы управления задвижками на всасывающей и нагнетательной линиях насосной станции и другими ее объектами. Защита объектов управления - автоматическая. В десятой пятилетке системой ПУСК-71 оснащено до 160 насосно-перекачивающих станций. Опыт эксплуатации системы показал, что она обеспечивает сохранность работающих агрегатов и вспомогательного оборудования при кратковременном (до 3 с) перерыве питания при проверке исправности защитных устройств на включенном агрегате.  

Лиц, не знающих технологического оборудования насосной станции, правил эксплуатации, технологическую схему перекачки, а также схему управления запорной арматурой, к работе не допускают. В насосной станции на видном месте должны быть вывешены инструкция о мерах пожарной безопасности и схема обвязки насосов, трубопровода, задвижек и стационарных установок тушения пожаров.  

Это объясняется тем, что все технологическое оборудование насосной станции поставлялось на строительные площадки в виде отдельных узлов, деталей заготовок.  

Быстрое развитие техники требует внедрения новых современных средств КИП, автоматики и систем управления технологическим оборудованием насосных станций.  

Кустовые насосные станции, возводимые обычными методами, требовали 16 - 17 месяцев на строительство, монтаж оборудования, наладку и пуск в эксплуатацию. Это объясняется тем, что все технологическое оборудование насосной станции поставлялось на строительные площадки в виде отдельных узлов, деталей заготовок.  

Для автоматизации различных типов перекачивающих насосных станций магистральных нефтепроводов, формирования информации для автоматизированной системы управления технологическими процессами нефтепровода и приема управляющих воздействий институтом ВНИИКАНефтегаз разработана аппаратура Блик-1. Аппаратура представляет собой многофункциональный комплекс, включающий пневматические и электрические приборы. Система обеспечивает: программное управление технологическим оборудованием насосной станции, автоматическую защиту технологического оборудования станции в аварийных ситуациях, автоматическое включение резервного технологического оборудования, автоматическое регулирование давления на нагнетании и всасывании станции, централизованный контроль и сигнализацию состояния оборудования и параметров процесса.  

Страницы:      1