Конструкция и компоновка насосного цеха

Одно из основных требований при компоновке насосного цеха — это обеспечение нормальной работы основного и вспомогательного оборудования при наименьших размерах цеха. Кроме того, должно быть обеспечено выполнение ремонтных работ без остановки перекачки. Должны быть созданы нормальные санитарно- гигиенические условия для обслуживающего персонала. Для сооружения цеха используют огнестойкие материалы (кирпич, бетон, железобетон). В последнее время сооружают насосные цеха каркасного типа с заполнением поля стен легкими панелями

(панели ВНИИСТ). Размеры здания зависят от габаритных размеров оборудования, а также от конструктивных особенностей основного и вспомогательного оборудования, противопожарных и санитарно-гигиенических норм.

При сооружении насосных цехов применяют железобетонные фундаменты, выполняемые в виде одиночных ленточных (сплошных) или свайных фундаментов. Свайные фундаменты используют при сооружении насосных на слабых или просадочных грунтах. Глубина заложения подошвы фундамента должна быть ниже глубины промерзания грунта, поскольку в противном случае возможно выпучивание фундамента. По конструкции фундаменты под основные агрегаты подразделяют на массивные, тоннельные, рамные, тоннельно-массивные и столбчатые. Фундамент под насос и электродвигатель может быть общим, или их можно устанавливать на отдельных фундаментных рамах и не соединять с фундаментом здания.

Расчет фундамента проводят исходя из статических и динамических нагрузок. Величину статических нагрузок определяет вес оборудования. Динамические нагрузки возникают при пуске, работе и остановке основного оборудования. Наземную часть насосных цехов выполняют из сборных элементов. Основная несущая конструкция каркасного здания — колонны. Стены чаще всего выполняют из стеновых панелей. К основной части каркаса зданий относят также подкрановые балки. Покрытия выполняют в виде плит. Ограждающие конструкции покрытий зданий делают из плит или панелей, укладываемых непосредственно на несущих элементах. Существует несколько типовых проектов насосных цехов. Их основой является соблюдение норм, обеспечивающих Удобство и безопасность работ при монтаже, эксплуатации и ремонте насосов и двигателей, а также минимальная стоимость.

Основные помещения насосного цеха: насосный зал, зал электродвигателей. Их оборудуют грузоподъемными механизмами — мостовыми кранами. Грузоподъемность крана определяется максимальным весом установленного оборудования. Для укладки путей мостовых кранов используют подкрановые балки, которые могут быть изготовлены из металла, но чаще их изготавливают из железобетона. Железобетонные балки, имея большую массу, более мягко передают воздействия крана другим элементам каркаса. Конструкцию здания насосного цеха выбирают в зависимости от климатических условий и наличия строительных материалов. На рис. 2.19, 2.20 приведена компоновка насосного цеха. На общем фундаменте смонтированы насосы и электродвигатели. Для уменьшения габаритов насосного цеха и обеспечения безопасной работы часть оборудования размещают за пределами насосного цеха (задвижки, обратные клапаны, коллекторы).

Несущую основу стены составляют железобетонные колонны высотой 8— 12 м. Они же являются вертикальной основой каркаса всего здания. Продольный шаг колонн составляет 6 м, поперечный — кратный 3. На специальных консольных выступах колонн размещают железобетонные подкрановые балки, связывающие колонны в плоскую систему. На верхнем обрезе колонн устанавливают двускатные железобетонные балки или фермы покрытия, которыми осуществляют пространственную связку каркаса. Стены выполнены из панелей, а огнестойкая перегородка — из кирпича. При проектировании каналов для обвязочных и вспомогательных трубопроводов применяют канальную и бесканальную системы укладки трубопроводов. Канальную систему применяют для трубопроводов диаметром до 0,5 м, бесканальную — для трубопроводов больших диаметров.

Помещение насосного цеха разделяют воздухонепроницаемой огнестойкой (брандмауэрной) перегородкой на два отдельных зала с отдельными входами и выходами. В первом зале устанавливают основные насосы типа НМ, блок откачки утечек, мостовой кран ручной во взрывоопасном исполнении, грузоподъемностью 10 т.

Во втором зале с нормальной средой для привода насосов устанавливают синхронные электродвигатели нормального исполнения типа СТД, со встроенными водяными воздухоохладителями и замкнутым циклом вентиляции воздуха, блок централизованной маслосистемы с аккумулирующим баком и мостовой ручной кран в нормальном исполнении грузоподъемностью 25 т.

Насосные агрегаты связывают трубопроводами-отводами изогнутой формы, которые соединяют их приемные и напорные патрубки через общий коллектор наружной установки. Трубопроводы укладывают в грунте и присоединяют к насосам сваркой. В общем укрытии прокладывают трубопроводные коммуникации вспомогательных систем, а также сооружают площадки для обслуживания оборудования с соответствующими ограждениями и лестницами. При проходе трубопроводов через разделительную стенку используют специальные герметизирующие сальники.

Магистральные насосные агрегаты и электродвигатели соединяют между собой без промежуточного вала и устанавливают на общих фундаментах с металлическими опорными рамами. Соединение осуществляют через специальное отверстие в герметизирующей камере фрамуги разделительной стенки. К этому отверстию в камере, в соответствии с требованиями техники безопасности, по специальной системе вентиляции подают чистый воздух для создания упругой пневмозащиты между залами насосов и электродвигателей, препятствующей проникновению нефтяных паров из насосного зала в электрозал.

Давление воздуха в камере перед отверстием должно составлять 25 — 30 мм водяного столба, расход воздуха на одну камеру — 20 м3/ч.

Указанные параметры в системе вентиляции беспромвальных соединений всех насосных агрегатов необходимо поддерживать постоянно, независимо от того, ведется перекачка данным насосом или он находится в резерве. Если в качестве привода насосов используют взрывозащищенные электродвигатели, то насосные агрегаты устанавливают в общем зале. Электропривод выбирают по результатам технико-экономического обоснования.

Центровка насосных агрегатов при их монтаже осуществляется обычным путем, подцентровка в процессе эксплуатации — перемещением электродвигателей при помощи специальных приспособлений и грузоподъемных устройств.

Блок откачки утечек, блок очистки и охлаждения масла размещают на специальных металлических рамах на соответствующих отметках. Такое размещение связано, прежде всего, с необходимостью технологических процессов (самотечный слив масел от подшипников двигателей и насосов до баков маслосистемы, самотечный сбор утечек).

Трубопроводные коммуникации прокладывают в грунте на опорах. Для обеспечения обслуживания трубопроводных коммуникаций вспомогательных систем во время эксплуатации в местах прокладки трубопроводов предусмотрены съемные плиты покрытия. Все трубопроводные коммуникации должны быть гидравлически испытаны на давление 1,25 р р а б . Компоновку оборудования, соотношение отметок и трубопроводную обвязку в основном укрытии и вне его принимают исходя из обеспечения следующих требований, определяемых расчетными параметрами используемых насосов:

1) самотечный отвод утечек от торцевых уплотнений из картера основных насосов в сборник утечек по закрытой (герметичной) схеме;

2) подача под напором погружными насосами нефти из сборников утечек и нефтесодержащих стоков в сборник нефти ударной волны и разгрузки;

3) откачка нефти насосами блока откачки утечек из сборника нефти ударной волны и разгрузка во всасывающий трубопровод магистральных насосов;

4) подача заданного количества масла к подшипникам насосов и электродвигателей и самотечное отведение его от подшипников в баки централизованной маслосистемы;

5) подача воды для охлаждения циркулирующего внутри электродвигателей воздуха;

6) подача воды для охлаждения масла централизованной маслосистемы в маслоохладителях;

7) создание упругой пневмозавесы в отверстии герметизирующей фрамуги при беспромвальном соединении насосов и электродвигателей.__