Работа насосов на трубопроводную сеть.

На рисунке 3.25 представлена схема насосной установки. Центробежный насос 2 приводится в действие электродвигателем 1. Насос обеспечивает перекачку жидкости из приемного бака 8 в напорный бак 9 по трубопроводам - подводящему 3 и напорному 6.

В конце, опущенном в приемный бак, имеется сетка-фильтр 4 и обратный клапан 5, позволяющий залить насос и подводящий трубопровод жидкостью перед пуском.

Каждая насосная установка имеет контрольно-измерительные приборы для определения подачи насоса (расходомеры), напоры насоса манометры и мановакуумметров), мощности (ваттметр). Для регулирования подачи насоса и для возможности отсоединения на напорном трубопроводе имеется задвижка 7 иногда рядом с ней ставят обратный клапан 10, который закрывается при остановке насоса и препятствует перетеканию жидкости из напорного бака в приемный на подводящем трубопроводе.

Рисунок 3.25

Важно вести контроль подводимой мощности по приборам; любая неисправность в насосе вызывает увеличение или падение мощности по сравнению с заданной характеристикой насоса.

При работе насоса на трубопроводную систему его показатели работы находятся в зависимости от гидравлических свойств этой системы.

Так, по условию неразрывности потока жидкости подача насоса должна быть равна расходу жидкости в трубопроводах

,

а напор, который насос должен создавать для заданных условий работы, определится из уравнения Бернулли:

.

Тогда характеристика трубопроводной системы, представляющая зависимость напора от расхода жидкости, будет иметь следующий вид (рисунок 3.27).

Если на полученную характеристику трубопроводов нанести характеристику насоса в том же масштабе, то точка пересечения характеристик определяет единственный возможный режим работы насоса на данный трубопровод.

Точка пересечения характеристик А называется рабочей точкой насоса.

Для правильного выбора насоса недостаточно определить рабочую точку А, необходимо выяснить находится ли она в рабочей зоне характеристики насоса.

Рабочая зона насоса определяется по характеристике и соответствует наиболее устойчивой работе насоса при оптимальном режиме . Отклонение от максимального значения к.п.д. допускается не более, чем на ±(5-7%). На рисунке 3.27 представлены характеристики насоса и трубопроводов, рабочая точка А выбрана правильно, а в точке А', где , работа насоса неэкономична.

Рисунок 3.26

Рисунок 3.27

13. Магистральные основные и подпорные насосы, применяемые для транспорта нефти и нефтепродуктов.

Трубопроводный транспорт активно влияет на формирование и развитие ТЭК страны и отдельных регионов, являясь его неотъемлемой частью, и обеспечивает:

§ перекачку добытых и переработанных энергоресурсов;

§ выполняет роль распределительной системы комплекса;

§ транспортировку энергоресурсов на экспорт в страны ближнего и дальнего зарубежья.

К трубопроводному транспорту относятся магистральные нефте- и газопроводы, а также продуктопроводы. Значимость трубопроводного транспорта для Российской Федерации определяется значительной удаленностью основных месторождений нефти и газа от потребителей, а также высокой долей нефти, нефтепродуктов и газа в экспортном балансе России.

Трубопровод – это магистраль из стальных труб диаметром до 1500 мм. Укладывают на глубину до 2,5 метров. Нефтепроводы оснащены оборудованием для обезвоживания и дегазации нефти, оборудованием для подогрева вязких сортов нефти. На газопроводах - установки для осушения газа, для одоризации (придание газу резкого запаха) и распределительные станции. Для поддержания необходимого давления устанавливают специальные перекачивающие станции. В начале магистрали – головные, затем через каждые 100 – 150 км. - промежуточные. Протяженность магистральных трубопроводов России составляет 217 тыс. км., в т.ч. 151 тыс.км. газопроводных магистралей, 46,7 тыс. км. нефтепроводных, 19,3 тыс.км. нефтепродуктопроводных. В состав сооружений трубопроводного транспорта входят 487 перекачивающих станций на нефте- и нефтепродуктопроводах, резервуарные парки вместимостью 17,4 млн. куб.м., а также 247 компрессорных станций, 4053 газоперекачивающих агрегата и 3300 газораспределительных станций. По магистральным трубопроводам перемещается 100% добываемого газа, 99% нефти, более 50% продукции нефтепереработки. В общем объеме грузооборота трубопроводного транспорта доля газа составляет 55,4%, нефти – 40,3%, нефтепродуктов – 4,3%.

Преимущества трубопроводного транспорта:

1. Возможность повсеместной укладки трубопровода.

2. Низкая себестоимость транспортировки.

3. Сохранность качества благодаря полной герметизации трубы.

4. Меньшая материало и капиталоёмкость.

5. Полная автоматизация операций по наливу, перекачки, транспортировки и сливу.

6. Малочисленность персонала.

7. Непрерывность процесса перекачки.

8. Отсутствие отрицательного воздействия на окружающую среду.

Главным недостатком является его узкая специализация, также для рационального использования требуется мощный устойчивый поток перекачиваемого груза.

Классификация нефтепроводов.

По назначению нефтепроводы делятся на три группы: внутренние,местные и магистральные.

Внутренние нефтепроводы находятся внутри чего-либо:промыслов(внутрипромысловые),нефтебаз(внутрибазовые),нефтеперерабатывающих заводов (внутризаводские).Протяженность их невелика.

Местные нефтепроводы соединяют различные элементы транспортной цепочки: нефтепромысел и головную станцию магистрального нефтепровода,нефтепромысел и пункт налива железнодорожных цистерн либо судов. Протяженность местных нефтепроводов больше, чем внутренних,и достигает нескольких десятков и даже сотен километров.

К магистральным нефтепроводам(МНП) относятся трубопроводы протяженностью свыше 50 км и диаметром от219 до 1220 мм включительно,предназначенные для транспортировки товарной нефти из районов добычи до мест потребления или перевалки на другой вид транспорта.

В зависимости от условного диаметра магистральные нефтепроводы подразделяются на 4 класса:

I класс от 1000 до 1200 мм включительно;

II класс от 500 до 1000 мм включительно;

III класс от 300 до 500 мм включительно;

IV класс менее 300 мм.

Кроме того,нефтепроводы делят на категории,которые учитываются при расчете толщины стенки,выборе испытательного давления, а также при определении доли монтажных сварных соединений,подлежащих контролю физическими методам.

Трасса трубопровода и ее профиль.

Трассой трубопровода именуют линию, разбитую на местности и определяющую направление оси трубопровода в каждой его точке. Эта линия, будучи нанесена на план местности, по которой проходит трубопровод, именуется планом трассы.

Профиль трассы строят так, что длина трубопровода определяется на нем горизонтальной прямой, являющейся разверткой трассы. Сама же ломаная линия профиля является условной линией, характеризующей собой вертикальные уклоны отдельных участков трассы, но не их длину.

Для наилучшего выявления местности вертикальный масштаб профиля обычно берут в пару раз больше, чем горизонтальный масштаб. Отношение вертикального к горизонтальному масштабу именуется искажением профиля. Искажение быть может десятикратным, пятидесятикратным, стократным и т.п.

Точку профиля, резко возвышающуюся над примыкающими, называют пиком. Пониженный же участок трассы, ограниченный с обеих сторон подъемами, именуют кармашком либо мешком.

Длину трубопровода конкретно по его трассе измеряют топографической лентой. При подготовительных расчетах длину трубопровода можно определять по карте, при этом точность измерения возрастает с повышением масштаба карты.

Основные объекты и сооружения магистрального нефтепровода.

Магистральный нефтепровод,в общем случае,состоит из следующих комплексов сооружений:

подводящие трубопроводы;

головная и промежуточные нефтеперекачивающие станции(НПС);

конечный пункт;

линейные сооружения.

Подводящие трубопроводы связывают источники нефти с головными сооружениями МНП.

Головная НПС предназначена для приема нефтей с промыслов,смешения или разделения их по сортам,учета нефти и её закачки из резервуаров в трубопровод.

Принципиальная технологическая схема головной НПС приведена ниже. Она включает подпорную насосную 1, площадку фильтров и счетчиков 2,магистральную насосную 3, площадку регуляторов давления 4, площадку пуска скребков5 и резервуарный парк 6. Нефть с промысла направляется на площадку2, где сначала очищается в фильтрах-грязеуловителях от посторонних предметов, а затем проходит через турбинные расходомеры,служащие для оперативного контроля за её количеством.Далее она направляется в резервуарный парк 6, где производится её отстаивание от воды и мехпримесей,а также осуществляется коммерческий учет. Для закачки нефти в трубопровод используются подпорная 1 и магистральная3 насосные. По пути нефть проходит через площадку фильтров и счетчиков2(с целью оперативного учета), а также площадку регуляторов давления 4(с целью установления в магистральном нефтепроводе требуемого расхода). Площадка5 служит для запуска в нефтепровод очистных устройств– скребков.

Головная НПС располагается вблизи нефтепромыслов.

Промежуточные НПС служат для восполнения энергии, затраченной потоком на преодоление сил трения, с целью обеспечения дальнейшей перекачки нефти. Промежуточные НПС размещают по трассе трубопровода согласно гидравлическому расчету (через каждые 50…200 км).

Принципиальная технологическая схема промежуточной НПС приведена ниже. Она включает магистральную насосную 1, площадку регуляторов давления 2, площадку пуска и приема скребков 3, а также площадку с фильтрами-грязеуловителями4. Нефть, поступающая из магистрального трубопровода,сначала проходит через фильтры-грязеуловители,затем приобретает в насосах энергию,необходимую для дальнейшей перекачки, и после регулирования давления на площадке 2закачивается в следующий участок магистрального нефтепровода.

1 –магистральная насосная; 2 –площадка регуляторов давления; 3 –площадка приема и пуска скребка;4 – площадка с фильтрами-грязеуловителями

Кроме технологических сооружений на головной и промежуточных НПС имеются механическая мастерская,понизительная электроподстанция,котельная,объекты водоснабжения и водоотведения,подсобные и административные помещения и т.д.

Конечным пунктом магистрального нефтепровода обычно является нефтеперерабатывающий завод или крупная перевалочная нефтебаза.

На магистральных нефтепроводах большой протяженности организуются эксплуатационные участки длиной от 400 до 600 км. Граница между эксплуатационными участками обязательно проходит через промежуточные НПС. Промежуточная НПС, находящаяся в начале эксплуатационного участка, является для него «головной»НПС, а промежуточная НПС, находящаяся в конце эксплуатационного участка-«конечным пунктом» для него. Состав сооружений промежуточных НПС, расположенных на концах эксплуатационного участка, отличается от обычных наличием резервуарных парков. Таким образом, магистральный нефтепровод большой протяженности состоит как бы из нескольких последовательно соединенных нефтепроводов протяженностью не более 600 км каждый.

К линейным сооружениям магистрального нефтепровода относятся:

собственно трубопровод (или линейная часть);

линейные задвижки;

средства защиты трубопровода от коррозии (станции катодной и проекторной защиты, дренажные установки);

переходы через естественные и искусственные препятствия (реки, дороги и т.п.);

линии связи;линии электропередачи;дома обходчиков;вертолетные площадки;грунтовые дороги, прокладываемые вдоль трассы трубопровода.

Собственно трубопровод– основная составляющая магистрального нефтепровода– представляет собой трубы,сваренные в«нитку», оснащенные камерами приема и пуска скребков,разделителей,диагностических приборов, а также трубопроводы-отводы.

Минимальное заглубление трубопроводов до верха трубы должно быть не менее(м):

при обычных условиях прокладки 0,8;

на болотах, подлежащих осушению 1,1;

в песчаных барканах 1,0;

в скальных грунтах, болотистой местности при отсутствии проезда автотранспорта и сельхозмашин 0,6;

на пахотных и орошаемых землях 1,0;

при пересечении каналов 1,1.

Линейные задвижки устанавливаются по трассе трубопровода не реже чем через 30 км, с учетом рельефа местности таким образом,чтобы разлив нефти в случае возможной аварии был минимальным.Кроме того,линейные задвижки размещаются на выходе из НПС и на выходе в них, на обоих берегах пересекаемых трубопроводом водоемов, по обеим сторонам переходов под автомобильными и железными дорогами.

Станции катодной защиты располагаются вдоль трассы трубопровода в соответствии с расчетом.Протекторная защита применяется в местах, где отсутствуют источники электроснабжения.Дренажные установки размещаются в местах воздействия на трубопровод блуждающих токов (линии электрифицированного транспорта,линии электропередач и др.).

При переходах через водные преграды трубопроводы,как правило,заглубляются ниже уровня дна. Для предотвращения всплытия на трубопроводах монтируют чугунные или железобетонные утяжелители(при-грузы) различной конструкции.Кроме основной укладывают резервную нитку перехода того же диаметра.На пересечениях железных и крупных шоссейных дорог трубопровод укладывают в патроне (кожухе)из труб, диаметр которых не менее, чем на200 мм больше диаметра трубопровода.При пересечении естественных и искусственных препятствий применяют также надземную прокладку трубопроводов(на опорах либо за счет собственной жесткости трубы).

Вдоль трассы трубопровода проходят линии связи, линии электропередачи,а также грунтовые дороги.

Линии связи,в основном,имеют диспетчерское назначение.Это очень ответственное сооружение,т.к. обеспечивает возможность оперативного управления согласованной работой перекачивающих станций на расстоянии нескольких сот километров.Прекращение работы связи,как правило,влечет за собой остановку перекачки по трубопроводу.

Линии электропередач служат для электроснабжения перекачивающих станций, станций катодной защиты и дренажных установок.

По вдоль трассовым дорогам перемещаются аварийно-восстановительные бригады, специалисты электрохимической защиты, обходчики и др.

Вертолетные площадки предназначены для посадок вертолетов,осуществляющих патрулирование трассы трубопровод.

На расстоянии10-20 км друг от друга вдоль трассы размещены дома обходчиков.В обязанности обходчика входит наблюдение за исправностью своего участка трубопровода.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: