Система сглаживания волн давления, шланговые клапаны

Система сглаживания волн давления (ССВД) предусматривается для промежуточных НПС магистральных трубопроводов диаметром 720 мм и более. Блок гашения ударных волн (БГУВ) предназначен для защиты трубопровода от гидравлического удара. Сглаживание происходит за счёт сброса энергии части нефти в безнапорную емкость. Система работает на основе шлангового клапана типа «Флекс-Фло» для гашения волны давления.

Гидравлический удар возникает из-за резкого увеличения гидравлического сопротивления, вызванного остановкой насосного агрегата или НПС. Ударная волна распространяется навстречу движения нефти, при этом стенки трубопровода и оборудование испытывают импульсное воздействие повышения давления, что может привести порыву. При остановке НПС-2 открываются клапаны БГУВ, находящейся на этой же НПС, происходит сброс энергии ударной волны в безнапорную ёмкость. В результате этого происходит медленный рост давления в трубопроводе, т.е. БГУВ ограничивает скорость нарастания давления в трубопроводе (см. рисунок 11.5). Время открытия клапанов, а, следовательно, и скорость нарастания давления, определяется настройкой БГУВ.

БГУВ, например, на НПС-2, может сработать и при остановке последующих НПС (НПС-3, НПС-4), в том случае, если скорость нарастания давления на НПС-2, вызванное остановкой НПС-3 или НПС-4 будет выше параметров настройки БГУВ, НПС-2.

Принцип работы БГУВ: при остановке НПС давление внутри сердечника клапана резко повышается, а давление в камере, над резиновым "чулком", из-за наличия дроссельного клапана и воздушного мешка в аккумуляторе будет повышаться медленно. В результате этого «чулок» открывает щели сердечника и происходит сброс нефти в безнапорную ёмкость. Сброс происходит до тех пор, пока давление в воздушной камере, над "чулком" не сравняется с давлением в трубопроводе и резиновый "чулок" плотно закрывает щели сердечника. Обратный клапан необходим для сброса давления в воздушной камере, минуя дроссельный клапан при снижении давления в трубопроводе. Скорость нарастания давления, а, следовательно, и время открытия клапана определяется степенью открытия дроссельного клапана.

Дроссель настраивается таким образом, чтобы время нарастания давления на приёме НПС при остановке агрегата составляло 60-90 секунд.

БГУВ для нефтепровода диаметром 1220 мм состоит из 6-ти клапанов "Флекс-Фло", 6-ти аккумуляторов ёмкостью 150 л, 2 дроссельных и обратных клапанов (по одному на три клапана), разделительного бака ёмкостью 1000 л., шарового крана.

При не соблюдении порядка включения системы в работу может произойти открытие клапанов, что приведёт к переливу ёмкости.

Минимальное количество работающих клапанов для нефтепровода диаметром 1220 мм составляет 4 шт.

Рисунок 11.5. - Устройство и работа клапана «Флекс-Фло»

Блок регуляторов давления

Камера (площадка) регулирования давления (КРД).Для регулирования давления монтируются поворотные регулирующие заслонки. С помощью этих заслонок обеспечивается поддерживание давления в заданных пределах на приёме НПС не ниже заданного исходя из условий кавитации насоса, и на выходе НПС не выше заданного исходя из условий прочности трубопровода.

Управление КРД производится либо вручную оператором, либо автоматизированной системой регулирования давления в составе АСУ-САРД.

Применение частотно-регулируемого привода (ЧРП) на насосных агрегатах обеспечивает их плавный пуск, плавное регулирование частоты вращения, отсутствие гидравлических ударов в трубопроводах. А возможность работы ЧРП в замкнутых системах управления по сигналам обратной связи (датчик уровня, датчик давления и т.п.) позволяет отказаться от простого, но не экономичного дроссельного регулирования напора жидкости.

Мощность, потребляемая насосом, находится в кубической зависимости от скорости вращения рабочего колеса. Производительность насоса Q прямо пропорциональна скорости вращения рабочего колеса. По этому уменьшение скорости вращения рабочего колеса насоса приводит к уменьшению потребляемой мощности и производительности и наоборот.

Вспомогательные системы НПС

К вспомогательному оборудованию насосной станции относятся системы, обеспечивающие нормальные условия работы основного оборудования станции. Перечень вспомогательных систем зависит от компоновки основного технологического оборудования.

В состав вспомогательных систем входят два механизма, соединённых параллельно. Механизмы работают в режиме автоматического включения резервного (АВР) механизма, т.е. один механизм (насос, вентилятор) работает как основной и при его отказе в работе автоматически включается резервный. Для предотвращения перетока жидкости через механизм, который находиться в резерве, на выходе каждого механизма устанавливается обратный клапан.

По значимости вспомогательные системы разделяются на два вида:

- вспомогательные системы (вспомсистема I);

- вспомогательные сооружения (вспомсистема II).

Система пожаротушения

Закрытые помещения НПС (основных и подпорных насосов, камеры регулирования давления и задвижек, блоков гашения ударной волны и маслосистем), резервуарные парки и отдельно стоящие резервуары подлежат защите стационарными средствами автоматического пожаротушения. Принцип тушения возникшего пожара заключается в изоляции поверхности горючей жидкости от кислорода воздуха. По этому принципу построены газовые и пенные системы пожаротушения.

Принцип работы газовой системы тушения пожара заключаются в том, что при пожаре помещение заполняется инертным газом, вытесняя кислород. Газовые системы используется при тушении пожара в закрытых электрораспределительных устройств.

На нефтепроводах ОАО «АК «Транснефть»« используется автоматическое пенное пожаротушение с применением воздушно-механической пены средней кратности 20-200(кратность - это отношение объёма пенообразователя к объёму полученной пены). Для образования воздушно-механической пены используют пенообразователи ПО-1, ПО-6, ПО-11. В последнее время широкое распространение получил пенообразователь ПО-6К, 6-ти процентной концентрации.

Пенообразователь представляет собой жидкость темно-коричневого цвета без осадка и посторонних включений и изготовляется на основе натриевых солей нефтяных сульфокислот (поверхностно-активного вещества) с добавлением костного клея и спирта или этиленгликоля.

Рабочий раствор пенообразователя получают путём смешивания пенообразователя (ПО-6К, 6-ти процентной концентрации) с водой (94% воды). При получении пены большое значение имеет жесткость воды, с увеличением жесткости воды снижаются пенообразующие и огнетушащие свойства пенообразователя. Пену средней кратности получают, пропуская через генераторы (генераторы средней кратности ГПС-200, ГПС-600, ГПС-2000) рабочий раствор под давлением 0,4-0,6 МПа. Дальность подачи струи пены достигает 13 м.

В зависимости от способа приготовления пенного раствора на НПС используется два вида систем пожаротушения: система пожаротушения с использованием предварительно приготовленного пенного рабочего раствора;система пожаротушения, где приготовление пенного раствора происходит с помощью пеносмесителей (эжектора, бака дозатора) в момент тушения пожара.

 На резервуарах и в насосных нефтепроводов используется высокоэффективная система подслойного пожаротушения. Система подслойного тушения пожаров в резервуарах с нефтью состоит из трубопроводов (см. рисунок 11.6; 11.7), введенных в полость резервуара. На них смонтированы: нормально открытая задвижка, предохранительная разрывная мембрана, обратный клапан и высоконапорный пеногенератор, соединенный с пожарной автоцистерной (либо с автоматической системой пожаротушения), имеющей емкости с водой, фторсинтетическим пенообразователем и насос со смесителем.

1- патрубок от высоконапорного пеногенератора; 2- обратный клапан;

3- предохранительная разрывная мембрана; 4- нормально открытая задвижка.

Рисунок 11.6. - Путь пены к очагу возгорания.

Рисунок 11.7. Система подслойного пожаротушения.

В качестве тушащего средства применяется пленкообразующий фторсинтетический пенообразователь. Он представляет собой пенное средство пожаротушения по удельному весу легче нефти. Пена не абсорбирует на поверхности своих пузырьков легковоспламеняющую­ся жидкость при прохождении через ее слой и образует на поверхности газонепроницаемую пленку, обладает высокой поверхностной активностью и способностью к самовосстановлению в случае разрыва. Такие свойства обеспечивают условия быстрой ликвидации пожара и ис­ключают возможность повторного возгорания

Система вентиляции

Система вентиляции включает в себя следующие подсистемы:

Подпорная вентиляция, предназначена для создания избыточного давления воздуха в электрозале;

вентиляция безпромвальной камеры, предназначена для создания воздушной завесы при проходе вала через разделительную стену;

вентиляция для продувки электродвигателя (используетсяпри установке насосного агрегата в общем укрытии), предназначена для создания избыточного давления воздуха в электродвигателе.

Система канализации.

На НПС, как правило, существуют две системы канализации: производственно-ливневая; хозяйственно-бытовая.

Производственно-ливневая канализация относится к категории взрывопожароопасных объектов.

Количество сточных вод, отводимых в канализацию, не должно превышать величины расчетной нормы водоотведения.

Присоединение трубопроводов одной системы канализации к другой не допускается.

Для сохранения расчетной пропускной способности труб и коллекторов системы канализации необходимо осуществлять профилактические и аварийные прочистки канализационной системы от осевших в ней осадков.

Основными способами прочистки труб канализационных сетей приняты следующие:

гидравлический - промывка водой;

гидромеханический - прочистка самодвижущимися, за счет подпора воды, снарядами;

механический - прочистка с помощью снарядов, проталкиваемых по трубопроводам на тросах с помощью лебедок.

Система водоснабжения

Система водозабора, подачи, распределения и подготовки питьевой воды должна обеспечивать бесперебойное и надежное снабжение потребителей водой, отвечающей требованиям ГОСТ 2874, СанПиН 2.1.4.1074-01. Обслуживание установок по подготовке питьевой воды осуществляется в соответствии с "Правилами технической эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения населенных мест".

Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства.

Качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети. За качеством питьевой воды должен осуществляться государственный санитарно-эпидемиологический надзор и производственный контроль.

Количество и периодичность отбора проб воды, а так же допустимое содержание в ней различных веществ устанавливают санитарно-эпидемиологические правила и нормативы.

Контроль работоспособности артскважин проводится 1 раз в месяц.

При этом осуществляются: замер эксплуатационного дебита, м³/ч; замер положений динамического и статического уровней, м; химический и бактериологический анализ воды; анализ содержания в воде взвешенных частиц (песка, ила, глины и пр.) не более 2 %.

Кроме системы водоснабжения для бытовых нужд часто используется система оборотного водоснабжения тех. воды для обеспечения охлаждения электродвигателя и системы уплотнения валов магистральных и подпорных насосов.