Эксплуатация и ремонт центробежного насоса ЦНСА 38–110–01 в ОАО "СНГ"

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Насос - это гидравлическая машина, предназначенная для преобразования механической энергии двигателя, приводящего его в действие, в механическую энергию перекачиваемой жидкости.

По принципу действия, как и любые гидромашины, насосы подразделяются на гидродинамические (турбонасосы) и гидростатические (объемные).

Объемные насосы применяются для извлечения из скважин нефти, перекачивания нефти по трубопроводам, подачи в скважины различных реагентов. Помимо этого насосы объемного действия применяют при промывке и обработке скважин, гидравлическом разрыве пласта, т. е. тогда, когда необходимо перекачивать строго определенный, сравнительно небольшой объем, химически активные компоненты. К объемным насосам относятся поршневые, плунжерные, диафрагменные, шестеренчатые и шиберные.

Основные особенности объемных насосов:

1. Наличие рабочих камер, периодически сообщающихся со всасывающим и нагнетательным патрубком;

2. Нагнетательный патрубок герметически изолирован от всасывающего патрубка;

3. Подача перекачиваемой жидкости неравномерна;

4. Количество жидкости, подаваемой насосом, не зависит от развиваемого давления;

5. Максимальный развиваемый напор теоретически неограничен и определяется мощностью двигателя, прочностью деталей насоса и нагнетательного трубопровода.

Динамические насосы применяют для перекачивания больших объемов чистых маловязких жидкостей: подъем жидкости из скважины, перекачивание ее по трубопроводам и.т.д.

К динамическим насосам относят центробежные, вихревые, осевые, лопастные. Особенности тех и других насосов обуславливают области их применения.

Особенности гидродинамических насосов:

1. Осевой рабочий орган - лопаточный аппарат.

2. Нагнетательный патрубок соединен со всасывающей полостью насоса.

3. Подача перекачиваемой жидкости равномерная.

4. Количество жидкости, подаваемой насосом, зависит от развиваемого напора.

Ремонт насосов подразделяется на мелкий, средний и капитальный. К мелкому и среднему, выполняемому в промысловых мастерских, относится смена шарика, седла и клетки клапана, замена плунжера, удлинительного патрубка, замковой опоры. К капитальному ремонту относят все работы, связанные с разборкой цилиндра и требующие применения приспособлений и контрольно-измерительных приборов. Он может выполнятся только квалифицированными рабочими. Мастерская, где ремонтируются насосы, должна быть оборудована верстаками с тисками и трубными зажимами, ваннами для мытья деталей насосов, местами для их сушки, стеллажами для хранения насосов, пирамидами для плунжеров, приспособлениями для притирки клапанов и приборами для контроля их герметичности. Хранят насосы на стеллажах. Все детали насосов должны быть смазанными, а отверстия заглушены пробками. Помещения для хранения должно быть сухим и чистым.



1. ТЕХНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Классификация динамических насосов и принцип работы центробежного насоса

Динамические насосы широко применяются в самых различных технологических процессах, связанных с подъемом пластовой жидкости, воздействием на призабойную зону пласта, транспортированием нефти и воды в системах поддерживания пластового давления, в установках подготовки нефти для нефтеперерабатывающих предприятий. Наиболее эффективно использование динамических насосов для перемещения значительных объемов жидкости.

Динамические насосы представляют собой насосы, в которых жидкость перемещается под силовым воздействием рабочих органов на нее в камере, постоянно сообщающейся со входом и выходом насоса.

Насосы отличаются друг от друга компоновкой узлов, конструктивными особенностями, поэтому их классифицируют по многим признакам:

- по направлению оси расположения вала - горизонтальный и вертикальный;

- по расположению рабочих органов и конструкции опор - консольный и моноблочный, с выносными и внутренними опорами;

- по расположению входа в насос - с боковым и осевым входом, с двухсторонним входом;

- по числу ступеней и потоков - одноступенчатый, двухступенчатый, многоступенчатый, однопоточный, двухпоточный и многопоточный;

- по конструкции и виду разъема корпуса - секционный, с торцевым и осевым разъемом, двухкорпусный с защитным корпусом, футерованный;

- по расположению насоса - погружной, скважинный, с трансмиссионным валом;

- по требованию эксплуатации - обратимый, реверсивный, регулируемый, дозировочный и ручной;

- по условиям всасывания - самовсасывающий, с предвключенной ступенью, с предвключенным колесом;

- по взаимодействию насоса с окружающей средой - герметичный, взрывозащищенный, малошумный, маломагнитный, ударостойкий;

- по необходимости поддержания температуры подаваемой среды - обогреваемый, охлаждаемый;

- по месту установки насоса - стационарный, передвижной, встроенный.

По конструктивным признакам классифицируют также и насосные агрегаты, состоящие из одного или нескольких насосов и приводящего двигателя, соединенных между собой:

- по роду привода - электронасосный, турбонасосный, дизельный, мотонасоный, гидроприводной, пневмонососный;

- по требованию эксплуатации - регулируемый дозировочный, синхродозировочный;

- по конструктивному объединению насоса с приводом - электронасос, турбонасос, паровой насос, гидроприводной насос, пневмонасос.

В добыче нефти применяют динамические насосы двух видов: лопастные насосы и насосы трения. Во-первых, жидкость перемещается в результате вращения лопастей. Во-вторых, перемещение жидкости обусловлено силами трения.

Из лопастных насосов в добыче нефти применяют центробежные и осевые насосы.

В осевом насосе жидкость перемещается через рабочее колесо в направлении его оси. Лопасти образуют каналы, направленные вдоль оси насоса. Жидкость движется под воздействием вращающихся лопастей.

При определенной скорости движения лопастей их сила воздействия на жидкость преодолевает действие силы тяжести жидкости и силы сопротивления движению ее в каналах. В результате жидкость поступает в неподвижный направляющий аппарат, в котором устраняется вращательное движение жидкости и за счет этого обеспечивается увеличение давления.

Работа центробежного насоса основана на взаимодействии лопаток вращающегося рабочего колеса и перекачиваемой жидкости.

Рисунок 1.1 - Принципиальная схема насосной установки на базе центробежного насоса: 1 - всасывающий трубопровод; 2 всасывающий патрубок насоса; 3 - спиральная камера; 4 - нагнетательный патрубок; 5 - напорная задвижка; 6 - напорный трубопровод; 7 - мановакуумметр; 8 - рабочее колесо; 9 - манометр

Вращаясь, рабочее колесо сообщает круговое движение жидкости, находящейся между лопатками. Вследствие возникающей центробежной силы жидкость от центра колеса перемещается к внешнему выходу, а освободившееся пространство вновь заполняется жидкостью, поступающей из всасывающей трубы под действием создаваемого разрежения.

Выйдя из рабочего колеса первой секции, жидкость поступает в каналы направляющего аппарата и затем во второе рабочее колесо с давлением, созданным в первой секции, откуда - в третье рабочее колесо с увеличенным давлением, созданным во второй секции и т.д.

Вышедшая из последнего рабочего колеса жидкость через направляющий аппарат поступает в крышку нагнетания и из нее в нагнетательный трубопровод.

Во время работы насоса, вследствие давления воды на неравные по площади боковые поверхности рабочих колес, возникает осевое усилие, которое стремится сместить ротор насоса в сторону всасывания.

Для уравновешивания осевого усилия в насосе предусмотрено разгрузочное устройство, состоящее из диска разгрузки, кольца и втулки разгрузки и дистанционной втулки.

Жидкость из последней ступени проходит через кольцевой зазор между втулкой разгрузки и дистанционной втулкой и давит на диск разгрузки с усилием, равным сумме усилий, действующих на рабочие колеса, но направленным в сторону нагнетания. Ротор насоса оказывается уравновешенным, равенство усилий устанавливается автоматически.

Выходящая из разгрузочной камеры жидкость охлаждает сальник со стороны нагнетания.

Сальник со стороны всасывания омывается жидкостью, поступающей под давлением из всасывающего трубопровода. Жидкость, проходя по рубашке вала через сальниковую набивку, предупреждает засасывание воздуха в насос и одновременно охлаждает сальник. Большая часть жидкости проходит через зазор между рубашкой вала и втулкой гидрозатвора в полость всасывания, часть проходит между рубашкой вала и сальником со стороны всасывания, охлаждая его, остальная часть выходит наружу через штуцер.

Затяжка сальника должна обеспечивать возможность просачивания перекачиваемой жидкости между валом и сальниковой набивкой наружу в количестве 5-15 л/ч. Меньшее количество свидетельствует об излишнем затягивании сальника, что увеличивает потери на трение и ускоряет износ рубашки вала и гайки ротора.

Ротор насоса приводится во вращение электродвигателем, присоединенным к насосу через упругую втулочно-пальцевую муфту, состоящую из двух полумуфт (насоса и электродвигателя) и пальцев с резиновыми втулками.

Направление вращения ротора насоса по часовой стрелке, если смотреть со стороны электродвигателя. Насос и электродвигатель устанавливаются на общей фундаментной плите так, чтобы между полумуфтами оставался зазор 10 мм при роторе насоса, сдвинутом до отказа в сторону всасывания.

Монтаж электрооборудования осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 12.2.007.0-75. Перед эксплуатацией электродвигатель агрегата должен быть заземлен. Чугунные насосы типа ЦНС предназначены для перекачивания воды с температурой до 45°С с содержанием механических примесей не более 0,5% по массе.

Следует особо обратить внимание, что эти насосы стабильно и долговечно работают с подпором 2-6 м. При отсутствии подпора кавитация быстро разрушает эти быстроходные насосы. При установке их для перекачивания воды с температурой более 45°С необходимо повышать подпор.

Помимо основного исполнения насосы ЦНС выпускаются нескольких модификаций для определенных условий работы.

Насосы типа ЦНСГ (для горячей воды) выпускаются с подачей 38 и 60 м3/час для воды с температурой до 105°С. Эти насосы должны работать с подпором до 10 м. Корпуса подшипников этой, модификации имеют камеры охлаждения.

Для откачивания из угольных шахт воды с высокой минерализацией выпускаются насосы типа ЦНСК. Отличительной особенностью этой модификации является выполнение проточной части насоса из хромоникелевой стали.

Для перекачивания масла (трансформаторного) создана модификация насоса типа ЦНСМ. Эти насосы за счет понижения числа оборотов обеспечивают нормальные навигационные условия на всасывании. Основная область их применения - работа в маслосистеме турбогенераторов.

К группе многоступенчатых насосов относятся также насосы типа ЦН. Подвод жидкости из одной ступени в другую осуществляется по внутреннему или внешнему переводному каналу, что позволяет уравновесить осевые силы в насосе.

Наиболее широкое применение в энергетике, городском и промышленном водоснабжении получили двухступенчатые насосы типа ЦН400-105 и четырехступенчатые насосы ЦН400-210, перекачивающие жидкость с температурой 70-100°С.

1.2 Конструкция насосного агрегата ЦНСА 38 - 110 -01

Электронасосный агрегат типа, ЦНСА 38 - 110 - 01 в своем обозначении имеет: ЦНС - центробежный насос секционной, буквы Г и М указывают назначение: Г - для перекачивания воды с температурой от 450 до 105оС, буква А указывает на агрегатную поставку, цифры после букв - номинальная подача в м3/ч, и цифры после тире - напор, развиваемый насосом в номинальном режиме, в м. После цифр указывается климатическое исполнение и категория размещения насоса при эксплуатации по ГОСТ 15650-69. Например: ЦНСГА 38 - 110УХЛ4.

Агрегат электронасосный центробежный многоступенчатый секционный ЦНСА предназначен для перекачивания обводненной газонасыщенной и товарной нефти с температурой от 1єС до 45єС в системах внутрепромыслового сбора, подготовки и транспорта нефти.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1.2 - Общий вид электронасосного агрегата 38 - 11- 01 на фундаменте: 1 - насос; 2 рама фундаментная; 3 - кожух; 4 - электродвигатель

Допускается перекачивание нефти до 60єС при условии применения системы принудительного охлаждения подшипников.

Перекачиваемая нефть должна соответствовать следующим физическим параметрам:

плотность, кг/м2 700 - 1050,

кинематическая вязкость, м2/с 1,5 * 10-4,

давление насыщенных паров, ГПа 665,

содержание газа, % 3,

содержание парафина, % 20,

обводненность, % не более 90.

Агрегат может применяться для перекачивания воды с водородным показателем рН=7 - 8,5 с массовой долей механических примесей не более 0,2%, размером твердых частиц не более 0,2 и плотностью не более 1500 кг/м3.

Микротвердость частиц не более 1,47 ГПа. Температура перекачиваемой воды от 1 до 45 єС.

Агрегат ЦНСА 38 - 110 - 01 могут применяться для опрессовки масляной системы и для подачи масла в систему регулирования при пуске и остановке турбогенераторов при частоте вращения 1475 об/мин и 980 об/мин.

Для электронасосного агрегата ЦНСА 38 - 110 - 01 давление на входе в насос должно быть не менее 0,1 МПа (1кг/см2) при температуре воды 105оС.

Рабочая жидкость - масло турбинное Т22, диапазон рабочих температур от 50 до 55оС, вязкость кинематическая 20 -25, плотность = 0,88 г/см3.

Давление на входе в насос 0,05 - 0,6 МПа (0,5-6 кг/см2).

Основные параметры агрегатов соответствующие номинальному режиму работы на воде с температурой 200С, плотностью 997 кг/см2. (769 мм. рт. ст) должны соответствовать указаниям.

Характеристики агрегатов даны при работе на воде с плотностью 976 кг/м3. Среднее квадратичное значение вибрационной скорости на номинальном режиме работу, измеренное на кронштейнах, не должно превышать 7 мм/с.

Уровень звуковой мощности в октавных полосах частот и корректированный уровень не должны превышать значений, указанных в регламенте определенного агрегата.

Центробежный насос ЦНСА 38-110-01и его исполнения - горизонтальные секционные, с количеством секций от двух до десяти. Насос состоит из корпуса и ротора.

К корпусу относится всасывающая и нагнетательная крышки, корпуса направляющих аппаратов с направляющими аппаратами, а также кронштейны. Корпуса направляющих аппаратов и крышки стягиваются стяжными шпильками.

Стыки корпусов направляющих аппаратов уплотняются резиновым шнуром, диаметром 6 мм средней твердости. Исполнение шнуров зависит от назначения насосов.

Ротор насоса состоит из вала, на котором установлены рабочие колеса, дистанционной втулки и диска гидравлической пяты, все эти детали стягиваются на валу гайкой вала.

Места выхода вала из корпуса уплотняются сальником, пропитанным антифрикционным составом. Сечение сальника - квадрат со стороной 10 мм. Кольца набивки на валу устанавливаются с относительным смещением разрезов на 1200.

Опорами ротора служат два радиальных сферических подшипника, которые установлены в кронштейнах по скользящей посадке, позволяющей перемещаться ротору в осевом направлении на величину хода ротора.

Места выхода вала из корпусов подшипников уплотняются монтажами. Подшипниковые камеры закрыты крышками, закрепленными болтами с гайками.

Для предупреждения попадания воды в подшипниковые камеры установлены кольца. Корпус направляющего аппарата, аппарат направляющий, колесо рабочее, кольца уплотняющие в своей совокупности образуют секцию насоса.

Работа насосов основана на взаимодействии лопаток вращающегося рабочего колеса и перекачиваемой жидкости.

Вращаясь, рабочее колесо сообщает круговое движение жидкости, находящейся между лопатками. Вследствие возникающей центробежной силы жидкости от центра колеса перемещается к внешнему выходу, а сообщающееся пространство вновь заполняется жидкостью, поступающей из всасывающей трубы под действием атмосферного или избыточного давления.

Выйдя из рабочего колеса, жидкость поступает в каналы направляющего аппарата и затем во второе рабочее колесо с давлением, созданным в первой секции, оттуда жидкость поступает в третье рабочее колесо с увеличенным давлением, созданным второй секцией.

Выйдя из последнего рабочего колеса, жидкость через направляющий аппарат проходит в крышку нагнетания, оттуда поступает в нагнетательный трубопровод.

Благодаря тому, что корпус насоса состоит из отдельных секций, имеется возможность, не меняя подачи, менять напор путем установки нужного числа рабочих колес, направляющих аппаратов с корпусами. При этом меняется только длина вала, стяжных шпилек и рукава системы обводнения.

Во время работы насоса, вследствие давления жидкости на неравные площади боковые поверхности рабочих колес, и возникает осевое усилие, которое стремиться сместить ротор насоса в сторону всасывания.

Для уравновешивания указанного осевого усилия в насосе применяется гидравлическая пята, состоящая из диска гидравлической пяты, кольца гидравлической пяты, втулки разгрузки и втулки дистанционной.

Во время работы насоса жидкость проходит через кольцевой зазор, образованный втулками разгрузки и дистанционной, и давит на диск гидравлической пяты с усилием, которое по величине равно сумме усилий, действующих на рабочее колесо, но направленное в сторону нагнетания. Таким образ, ротор насоса оказывается уравновешенным.

Равенства усилий устанавливаются автоматически, благодаря возможности осевого перемещения ротора насоса.

В насосах типа ЦНС часть вышедшей из разгрузочной камеры жидкости проходит между гайкой вала и сальниковой набивкой, чем достигается жидкостная смазка трущихся поверхностей и их охлаждение. Другая (основная) часть по трубам системы обводнения поступает в полость гидрозатвора, образованную поверхностью вала и расточкой крышки всасывания, и отводятся из нее наружу через штуцер. Давление в полости гидрозатвора несколько превышает атмосферное, что предупреждает засасывание воздуха в насос.

При работе насоса с давлением на входе до 0,3 МПа вытекающую из штуцера жидкость можно направить во всасывающий трубопровод.

В насосах типа ЦНСГ вода из полости Б отводиться наружу через штуцер 36 или во всасывающий трубопровод.

Между валом и сальниками всегда должна протекать перекачиваемая жидкость в количестве 15 - 30 л/ч. Излишнее затягивание сальников ускоряет износ вала и увеличивает потери и трение.

Ротор насоса приводится во вращение от электродвигателя через упругую втулочно-пальцевую муфту, состоящую из двух полумуфт, которые соединяются между собой через резиновые втулки, установленные на цилиндрические стальные пальцы, жестко закрепляемые в полумуфте электродвигателя.

Вращение ротора насоса - правое, если смотреть со стороны электродвигателя.

Конструкция насосов для горячей воды предусматривает охлаждение подшипников водой от постороннего источника.

Охлажденная вода должна подаваться с давлением не свыше 0,3 МПа (3кгс/см2).

В насосах для перекачивания горячей воды отсутствует устройство для выпуска воздуха и система обводнения.

Осевое давление в центробежных насосах.

При работе насоса пространство между рабочим колесом и корпусом заполнено жидкостью под давлением, близким к давлению на выходе из рабочего колеса. На входе в рабочее колесо действует давление всасывания. Поскольку эти давления различны, силы давления жидкости на колесо справа и слева неодинаковы.

Осевое давление в многоступенчатых насосах секционного типа уравновешивается при помощи специального устройства - гидравлической пяты или диска.



Рисунок 1.3 - Схема выравнивания осевого давления: 1 - рабочее колесо, 2 - зазор, 3 - промежуточная камера, 4 - зазор, 5 - трубка, 6 - гидравлическая пята, 7 - разгрузочная камера

Гидравлическая пята укрепляется на валу насоса с напорной стороны за последним рабочим колесом. Жидкость из колеса под давлением поступает через зазор в промежуточную камеру. С другой стороны пяты через трубку поступает жидкость со входа в насос под давлением в разгрузочную камеру. Между промежуточной и разгрузочной камерой существует небольшой зазор. Поскольку давление в промежуточной камере значительно больше, чем давление в разгрузочной камере, на гидравлическую пяту действует усилие, разрежающее осевое давление. При этом часть жидкости протекает из области высокого давления в область низкого. Диаметр диска пяты подобран так, что избыточное давление на диск слева направо уравновешивает осевое давление, справа налево.

1.3 Правила эксплуатации насосного агрегата ЦНСА 38-110-01

При эксплуатации электронасосного агрегата необходимо вести наблюдение за его техническим состоянием, режимами работы насоса и электрооборудованием, нагревом подшипников, за внешними участками через гидравлическую пяту и сальники и периодически производить техническое обслуживание.

При техническом обслуживании электрооборудования необходимо руководствоваться эксплуатационной документацией на электрооборудование.

При техническом обслуживании насосов выполняются следующие работы:

а) проверка правильности центровки валов насоса и электродвигателя;

б) контроль за величиной износа деталей гидравлической пяты по риске;

При выходе риски от торца крышки подшипника на величину более 3 мм разберите устройство гидравлической, снимите одно или несколько регулированных колец суммарной толщиной, равной величине смещения ротора, и поставьте его между диском гидравлической пяты и гайкой вала.

При значительном износе деталей гидравлической пяты замените их без снятия регулировочных колец:

- сборка насоса производится в последовательности, обратной разборке;

- проверка положения риски;

Производить не реже, чем через 200 часов работы насоса пополнение камеры подшипников смазки, а через 500 часов работы производите полную смену смазки.

Техническое обслуживание агрегата производится только в процессе эксплуатации.

Для контроля за работой агрегата необходимо вести специальный журнал и регулярно проводить в нем запись следующих параметров:

давление во входном патрубке, МПа;

давление в напорном патрубке, МПа;

мощность, потребляемая электродвигателем, кВт;

давления отвода воды из камеры гидропаты, МПа;

давления масла в конце напорной магистрали, МПа;

давление охлажденной воды, МПа;

температура подшипников агрегата, Т;

температура масла на входе из маслоохладителя, Т;

периодичность замены консистемной смазки муфты;

осевой разбег ротора при планово - предупредительных ремонтах.

Кроме контроля за параметрами насосного агрегата, выполняйте общее наблюдение за работой агрегата:

1) следствие за исправностью контрольно-измерительных приборов;

2) периодически (не реже 1 раза в месяц) проверяйте качество и количества масло в маслосеме и работу смазочных колец;

3) следите за плоскостью фланцевых и резьбовых соединений насоса;

4) следуйте за положением ротора по визуальному указателю осевого сдвига;

5) следите за периодичностью смазки схемы насосных агрегатов;

По мере износа сальников набивку в уплотнителях вала насоса произведите замену сальниковых колец для этого необходимо:

удалить изношенную набивку;

очистить рабочие поверхности вала и корпуса, проверить состояние деталей узла и при необходимости заменить навыки;

проверить несносность вала и расточки корпуса сальника, он недолжна превышать 3мм;

проверить рациональное биение рабочей поверхности рубашки после ее замены, оно не должно превышать 0,08 мм;

шероховатость рабочей поверхности рубашек должно быть не менее 1,25 не допуская забоины, риски, раковины и острые кромки, корпуса сальников должно свободно входить в корпус насоса и недолжны соприкасаться с защитной втулки вала.

Периодически производите подтяжку набивки сальника поочередным поворотов нажимных гаек корпуса буксы на один и тот же угол, следите за равной затяжкой набивки сальника, не допускайте перекоса втулки сальника.

Порядок разборки насоса:

- снимите полу муфту насоса, предварительно отметив гайку;

- снимите крышки подшипников и извлеките вкладышем;

- снимите корпус переднего и заднего подшипников, предварительно вывернув и сдвинуть к насосу уплотнительные кольца;

- снимите с вала маслоотводные кольца;

- снимите корпуса сальника или торцовое уплотнение заднего и переднего концевых уплотнении;

- отсоедините от напорной крышки заднее кольцевое уплотнение, выводе уплотнения из заточки пользуйтесь отжимками винтами, соблюдайте осторожность, чтобы не повредить вал, отвинтите гайку, крепящую втулку вала и снимите заднюю рубашку вала;

- снимите с вала резиновое уплотненное кольцо;

- с помощью приспособления снимите разгрузочный диск гидропаты;

- снимите с насоса защитно - декоративный кожух;

- смените с помощью крана (стопить за патрубок) напорную крышку, напорную крышку выводить из заточки постукиванием по лапам крышки, при выводе крышке не допускайте соприкосновения с валом во избежание его повреждения, снимите втулку пяты без необходимости не рекомендуется;

- рабочие колеса снимите с вала, не допуская заедания, поочередно с секциями, которые выводите из заточки при помощи специального ключа, поставленного с насосом;

Перед сборкой насоса протрите насухо все детали, дефектные детали отремонтируйте или замените запасными, при замене деталей запасными, проверьте их соответствие чертежу по месту установки деталей в насос. При необходимости произведите подгонку по месту, при изготовлении деталей на месте эксплуатации не допускайте замены материалов и нарушений требований, предъявляемых к деталям чертежей завода - поставщика. Перед установкой детали на место, проверьте отсутствие на ней забоин, заусениц, рисок.

Для предотвращения заеданий деталей ротора все посадочные диаметры резьбы, боковые стенки шпонок, боковая стенки шпоночных пазов, одеваемых на вал деталей, и торцы резьбовых деталей сжимайте антифрикционной смазкой.

При сборке обращайте внимание на метки, отмечающие взаимное расположение деталей. Сборку насоса ведите в порядке, обратной разборке.

При сборки проверяйте осевые зазоры в каждой ступени, надевайте на вал резиновое кольцо после кольца последней ступени, установите напорную крышку предварительно вставив в нее втулки уплотнительную. Если оно вынималась при разборке, произвести предварительную затяжку двух шпилек, расположенных с одной стороны от подставки под секции и двух шпилек, им диаметрально противоположных.

Уберите подставку, произведите затяжку всех стяжных шпилек, обеспечив ее равномерность резьбовые участки шпилек и резьбу гаек снимайте для предотвращения заедания антифрикционной смазкой, предварительный момент затяжку шпилек - 30 шт, дальнейшую затяжку шпилек произвести с помощью контроля по углу поворота гайки.

Таблица 1.1 - Угол поворота гаек

Наименование агрегата	ЦНС 180-1900 180-1900	ЦНС 180-1422 180-1422	ЦНС 180 -1050 180-1050м
Угол поворота гайки в радиусах Момент затяжки, кгм	240 680	240 1000	240 1300

При смещении подшипников не допускайте прогиб ротора излишне натягом регулированных болтов. После цифровики корпуса подшипников, ротора должны легко проворачивать от руки (без сальниковой набивки), в случае если произведена пришабровка вкладышей, проверти прилегание шеек вал по вкладышам.

Надежность работы агрегата зависит от своевременной замене масла и его количества, при работе насосного агрегата рабочая температура масла должна находится в пределах 5000С при вязкости масла в пределах 17 - 35, в качестве заменителей могут применятся следующие масла, тп 30 ГОСТ 9972 -74,Т 22,Т 30 ГОСТ 32 - 74; И20А, И25А, И30А ГОСТ 20799 - 75.

Для подачи масла к подшипникам и зубчатым муфтам основного насосного оборудования применяются роторно-зубчатые насосы типа Ш5-25м (РЗ-4,5а) и Ш40-6 (РЗ-30и). Роторно-зубчатый насос Ш40-6 используется также для откачки утечек из сальников.

Рисунок 1.4 - Насос типа Ш40-6 с электродвигателем: 1 - насос; 2 - соединительная муфта; 3 - рама агрегата; 4 - электродвигатель

Насос состоит из двух сцепленных между собой шестерен (роторов) со спиральными зубьями, выполненными за одно целое с валиками, - ведущей и ведомой. Шестерни помещены в плотно облегающий их корпус. Корпус насоса литой и состоит из трех частей: средней части и собственного корпуса, крышки и стойки. В средней части корпуса расположена рабочая полость, в которой при работе насоса вращаются шестерни. От рабочей полости отходят всасывающий и напорный патрубки, к которой на шпильках крепятся контрфланцы, имеющие отверстия с резьбой для присоединения всасывающего и напорного трубопроводов.

Ведущий ротор насоса Ш40-6 представляет собой вал, на котором на шпонке посажены две шестерни с косым зубом: одна с правой, а другая с левой нарезкой. Обе шестерни образуют одну шестерню с шевронным зубом. На валу ведомого вала также насажены две шестерни с косым зубом, образующие вторую шевронную пару.

Опорами роторов насосов Ш2-25м служат подшипники скольжения, втулки которых запрессованы в боковую крышку и опорную стойку насоса. Опорами роторов насоса Ш40-6 являются шарикоподшипники, которые запрессованы в боковых крышках. Подшипники и другие трущиеся детали насоса Ш5-25м с помощью механического уплотнения торцового типа. Насосы снабжены предохранительно-перепускным клапаном и поставляются комплектно с электродвигателем на чугунной плите или сварной раме. Для привода насосов используются асинхронные электродвигатели трехфазного тока взрывобезопасного исполнения с короткозамкнутым ротором.

Замена сальникового уплотнения производится после 46 часов отработки насоса на сальниковых уплотнениях.

Эксплуатация насоса на торцовых уплотнениях допускается только при осевом разбеге ротора 1…2 мм.

Замена сальниковых уплотнений на торцовые производится в следующей последовательности:

- снимите кольцевые уплотнения насоса;

- установите осевой разбег на насосе 1…2 мм, выполнив подрезку торцов диска и втулки;

- установите защитную рубашку;

- установите торцовое уплотнение и закрепить защитную рубашку гайкой ротора;

- сдвиньте ротор в осевом направлении в сторону всасывания до упора разгрузочного диска в диск упорный;

-закрепить торцовое уплотнение со стороны нагнетания, стянув фланец болтами;

-доверните гайку до контакта с рубашкой и выдержав размер, затяните болты;

-не снимая монтажных скоб аналогично установите и закрепите торцовое уплотнение со стороны всасывания, после установки подшипников, опор и закрепления всех крепежных деталей снимите монтажные скобы.

1.4 Ремонт насосного агрегата ЦНСА 38 - 110 - 01

В системе нефтепроводного транспорта внедрена центральная система технического обслуживания и ремонта оборудования, в основу которой легли следующие основные принципы: разделение ремонта и оборудования трубопровода от технологии процесса. Система предусматривает совершение технического обслуживания и ремонта на основе централизации и механизации ремонтных работ и создание баз ремонтного, материально-технического и транспортного обслуживания.

Ремонт - это комплекс операций по восстановлению исправного или работоспособного состояния оборудования и восстановления его ресурсов.

По степени восстановления ресурса различают текущий и капитальный ремонт.

Текущий ремонт на объектах магистральных газонефтепроводах выполняется для обеспечения или восстановления гарантированной работоспособности оборудования и состоит в замене и восстановлении отдельных элементов оборудования.

Текущий ремонт насосного агрегата ЦНСА 38 - 110 - 01 осуществляется следующим образом:

1. Разборка агрегата, осмотр состояния и при необходимости ремонт или замена рабочих колес, защитных втулок вала, колец и их креплений, опорных и опорно-упорных подшипников насосного агрегата, вала агрегата, маслоотражательных колец и уплотнений подшипников. Статическая балансировка ротора при замене основных узлов или деталей производится в условиях механической мастерской;

2. Ревизия и ремонт торцовых уплотнений, шлифовка и притирка трущихся пар или их замена;

3. Осмотр, а при необходимости замена уплотнительных колец и манжет торцевых уплотнений;

4. Сборка насоса: укладка ротора, регулировка необходимых зазоров и проверка мест посадок. Результаты замеров заносятся в ремонтный журнал.

5. Проверка состояния зубчатой муфты, замер зазоров, определение выработки зубьев и замена смазки;

6. Подтяжка анкерных болтов насосного агрегата, центровка насосного агрегата.

7. Опрессовка насосного агрегата перекачиваемой жидкостью.



2. РАСЧЕТНЫЙ РАЗДЕЛ

2.1 Пересчет характеристик шестеренного насоса

Определить параметры насоса ШГ 5 - 25А, перекачивающего масло с расходом 0,6 м3/ч. Исходные данные приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Исходные данные

Параметр	Величина
Подача насоса Qш, м3/ч	0,8
Давление насоса Рш, МПа	0,4
Эмпирический коэффициент 102·d0, 1/МПа	-0,015
Эмпирический коэффициент 102·d1, 1/МПа	1,905
Эмпирический коэффициент 102·d2, 1/МПа	-2,642
Эмпирический коэффициент аш	495,9
Эмпирический коэффициент вш	2,857

Порядок выполнения расчета:

1 Определяем давление, развиваемое насосом:

, МПа (2.1)

где Рш - давление насоса, МПа;

Qш - подача насоса, м3/ч;

аш - эмпирический коэффициент;

вш - эмпирический коэффициент.

МПа



2 Определяем К.П.Д насоса:

з = d0+d1·P+d2·P2, % (2.2)

где d0, d1, d3 - эмпирические коэффициенты;

Р - давление насоса, МПа.

з = -0,015 + 1,905·0,46 - 2,642· 0,462=0,302, т.е 30,2%

3 Определяем мощность потребляемая насосом:

, кВт (2.3)

где Q - подача насоса;

змех - к.п.д механической подачи;

зэл - к.п.д электродвигателя;

с - плотность перекачиваемой жидкости;

g - ускорение свободного падения.

кВт

4 Определяем необходимую мощность электродвигателя шестеренного насоса:

Nнеобх = km·N, кВт (2.4)

где km - коэффициент запаса; N - мощность насоса.



Nнеобх = 1,25·0,0766 = 0,0957 кВт

Вывод: таким образом, Р=0,40МПа; з = 30,2%; N=0,0766 кВт; Nнеобх=0,0957 кВт.

2.2 Расчет необходимого давления на входе в насос при перекачке нефтей и нефтепродуктов

Рассчитать необходимое давление на входе в насос при перекачке нефтепродукта. Исходные данные приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Исходные данные

Параметр	Величина
Температура кипения продукта Тнк, К	313
Температура перекачки Т, К	283
Расход, м3/ч	1250
Плотность продукта с, кг/м3	740
Кинематическая вязкость, мм2/с	0,8

Порядок выполнения расчета:

1. Определяем давление насыщенных паров при температуре перекачки:

Ps=57000·exp[-0,0327·(Tнк-T), Па (2.5)

где Ps - давление насыщенных паров перекачиваемой среды, Р;

Тнк - температура кипения продукта, К;

Т - температура перекачки, К.

Ps = 57000·exp[-0,0327·(313-283)]=21371 Па



2. Соответствующий напор в метрах бензинового столба:

(2.6)

где hs - напор, м;

Ps - давление насыщенных паров перекачиваемой среды, Па;

с - плотность продукта, кг/м3;

g - ускорение свободного падения.

3. Определяем поправку кавитационного запаса насос на температуру:

?hs = 0,471 hs0,45, м (2.7)

где hs - напор, м;

?hs = 0,471·2,940,45=0,765 м

4. Скорость продукта и число Рейнольдса во входном патрубке насоса:

(2.8)

где р - число равное 3,14;

D2 - диаметр входного патрубка насоса, м.



Так как Reвх>9330, то ?hт=0.

5. Определяем кавитационный запас насоса на воде:

?hдоп.н = ?hдоп.в - kh·(?hт-?hт), м (2.9)

где kh - коэффициент запаса;

?hт,?hт - поправки на температуру и вязкость жидкости.

?hдоп.н = 2,2 - 1,1·(0,765-0) = 1,36 м

6. Выполняем расчет по неравенству:

(2.10)

где х2вх - скорость жидкости во всасывающем патрубке насоса, м/с;

с - плотность продукта, кг/м3; g - ускорение свободного падения;

?hдоп.н - кавитационный запас, м;

Ps - давление насыщенных паров перекачиваемой среды, Па;

Таким образом, давление на входе в насос должно быть не менее:



Рвх=740·9,81·4,28=31070 Па

Вывод: таким образом, давление на входе в насос должно составлять не менее Рвх=31070 Па.



3. ОХРАНА ТРУДА

3.1 Общие вопросы по охране труда при эксплуатации и ремонте насосного оборудования

Внедрение новой техники и передовой технологии, средств механизации, автоматизации и автоматизированных систем управления создает условия, при которой ликвидируются причины, порождающие опасность работы на производстве.

Общие вопросы охраны труда изложены в кодексе законов о труде, а также в инструкциях и правилах, утвержденных ВЦСПС. Помимо общих вопросов по охране труда и правилам безопасности, на каждом предприятии существуют ведомственные правила.

Работа машинистов технологических насосов заключается: в технически грамотном обслуживании насосных станций, системы водоснабжения, канализации, подготовке к ремонту насосного оборудования и вентиляционных установок.

Работники, занятые на работах с опасными и вредными условиями труда, должны проходить обязательные предварительные и периодические медицинские осмотры для определения пригодности этих работников для выполнения поручаемой работы. При выполнении работ, с повышенной опасностью, работники должны проходить обязательное психиатрическое освидетельствование не реже одного раза в пять лет в порядке, устанавливаемом Правительством Российской Федерации.

К самостоятельной работе на опасных производственных объектах допускается работники:

- достигшие 18-летнего возраста;

- обученные по профессии машиниста технологических насосов;

- прошедшие предварительное медицинское освидетельствование, признанные пригодными для выполнения данного вида работы;

- после обучения безопасным методом и приемами выполнения работ;

- стажировки на рабочем месте;

- прошедшие инструктаж по безопасности труда на рабочем месте;

- после проверки знаний и практических навыков и при наличии удостоверения, дающего право допуска к определенному виду работ.

Все принимаемые на работу лица, проходят вводный инструктаж, по программе, разработанной на основании законодательных и иных нормативных правовых актов РФ с учетом специфики деятельной организации. Кроме вводного инструктажа по охране труда проводиться первичный инструктаж на рабочем месте, повторный, внеплановый и целевой инструктажи.

Первичный инструктаж на рабочем месте проводиться до начала самостоятельной работы.

Первичный инструктаж на рабочем месте, повторный, внеплановый и целевой инструктажи проводит непосредственный руководитель работ в чье подчинение направлен работник.

Повторный инструктаж проходят все работники, по программе первичного инструктажа, для закрепления и повторения приемов и навыков выполнения основный и других наиболее часто выполняемых работ. Периодичность повторного инструктажа машиниста технологических насосов, не реже одного раза в три месяца.

Внеплановый инструктаж проводиться:

- при введении в действие новых или изменении законодательных и иных правовых актов, содержащих требования охраны труда;

- при изменении технологических процессов, замене или модернизации оборудования, приспособлений инструмента и других факторов, влияющих на безопасность труда;

- по требованию должностных лиц органов государственного надзора и контроля;

- по решению работодателя;

- при перерывах в работе.

Целевой инструктаж проводиться при выполнении разовых работ, при ликвидации последствий аварий, стихийных бедствий и работ, на которые оформляется наряд допуск, разрешение или другие специальные документы, а также при проведении в организации массовых мероприятий.

Проверка всех видов инструктажей регистрируется в соответствующих журналах «Журнал инструктажа на рабочем месте» с указанием вида инструктажа, даты проведения и подписи инструктируемого и подписи инструктирующего.

Все работники предприятия, обязаны проходить обучение по охране труда и проверку знаний требований охраны труда. Проверка знаний у рабочих должна проводиться ежегодно.

Внеочередная проверка знаний независимо от сроков проведения предыдущей проверки проводиться:

- при вводе в эксплуатацию нового оборудования и изменениях технологического процессов, требующих дополнительных знаний по озране труда;

- по требованию должностных лиц органов надзора и контроля;

- при переводе работника на другую работу, если новые обязанности требуют дополнительных знаний по охране труда;

- после происшедших аварий и несчастных случаев, а также при выявлении неоднократных нарушений работником требований безопасности;

- при перерывах в работе более одного года.

Все работники опасных производственных объектов должны находится на рабочем месте в специальной одежде и специальной обуви. Специальная одежда выдается работодателем по нормам, в соответствии с «типовыми отраслевыми нормами бесплатной выдачи специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты работникам нефтяной и газовой промышленности» утверждены постановлением Министерства труда и социального развития РФ от 26 декабря 1997г. № 67.

Хранить специальную одежду и обувь следует в специальных шкафах. Сушить в специально оборудованных помещениях, стирать в специализированных учреждениях.

При работах с химическими реагентами или при выполнении работ в местах, где возможно образование концентрации вредных газов, паров и пыли выше допустимых санитарных норм, работники должны применять средства индивидуальной защиты.

Назначения и способы применения средств индивидуальной защиты определены в инструкциях по видам работ.



4. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

4.1 Мероприятия по охране окружающей среды на предприятии ОАО «СНГ»

центробежный насос труд охрана

Основной ущерб почвам при эксплуатации ДНС причиняется в результате воздействия химического загрязнения местности нефтепродуктами, минерализированными водами, сточными водами.

С целью предотвращения или минимизации возможного ущерба окружающей среде на ДНС предусмотрено:

полная герметизация системы сбора и транспорта нефти;

оснащение предохранительными клапанами всей аппаратуры, в которой может возникнуть давление, превышающее расчетное;

утилизация попутного газа на Нижневартовский ГПЗ;

100%-ный контроль швов сварных соединений ТП;

компактность технологической установки;

автоматическая откачка их дренажных емкостей;

испытание оборудования и ТП на прочность и герметичность после монтажа;

автоматическое регулирование давления, уровня жидкости в аппаратах;

защита оборудования и ТП от коррозии;

аварийная сигнализация предельных значений регулирующих параметров;

Экологическая защита воздушного бассейна включает не превышение предельно-допустимых концентраций в атмосфере всех ингредиентов, которые выбрасываются нефтегазовыми объектам. В ограничения также входят также обозначения граничных размеров санитарно-защитных зон (СЗЗ), которые должны обеспечить потребные параметры состояния воздушной среды за пределами С33.

Все ИЗА (источники загрязнения атмосферы), подлежащие контролю, делятся на две категории:

I категория - ИЗА, которые должны контролироваться систематически: организованные выбросы;

II категория - ИЗА, которые могут контролироваться эпизодически:

Неорганизованные выбросы;

В число загрязняющих веществ, подлежащих обязательному контролю, должны быть включены оксиды азота, оксид углерода, углеводороды.

Мероприятия по снижению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу:

- 100% контроль швов сварных соединений ТП;

- выбор высоты факельного стояка и дымовой трубы котельной из условий наилучшего рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере;

- оборудование резервуаров-отстойников клапанами КДС.

Подземные воды района Самотлорского месторождения разделяются на межпластовые слабонапорные водоносные горизонты, грунтовые воды со свободной поверхностью типа верховодки в песчано-глинистых грунтах; болотные и почвенные воды. Глубина залегания основных водоносных территорий меняется в целом от 2 - 3 до 15 - 18м при колебаниях уровней в годовом цикле от 2 - 3м в приречных зонах до 0,5 - 1,2м в удалении от эрозионных врезов. Мощность отдельных водоносных горизонтов достигает 25 - 30м. грунтовые и почвенные воды типа верховодки в песчано-глинистых грунтах аллювиальных и озерно-аллювиальных комплектов наиболее широко развиты в разрезах 1 и 3 надпойменных террас и участками на междуречной равнине. Глубина залегания верховодки меняется от 1-3 до 5-6 при мощности обводненной зоны 0.5 - 3.0м.

Экологическая защита гидрологической системы территории включает жесткие условия размещения площадных объектов среди затопляемых территорий, полное исключение технологических сливов воды, газоконденсата и нефтепродуктов в водоемы, речки и грунтовые воды.

С целью предотвращения или минимизации возможного ущерба гидрологической и гидрогеологической системе на ДНС предусмотрено:

полная герметизация системы сбора и транспорта нефти;

оснащение предохранительными клапанами всей аппаратуры, в которой может возникнуть давление, превышающее расчетное;

утилизация попутного нефтяного газа на Нижневартовский ГПЗ;

100%-ный контроль швов сварных соединений ТП;

компактность технологической установки;

автоматическая откачка из дренажных емкостей.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения курсового проекта по теме «Эксплуатация и ремонт центробежного насоса ЦНСА 38 - 110 - 01 в ОАО «СНГ» рассмотрены следующие разделы:

- введение;

- технико-технологический раздел;

- расчетный раздел;

- охрана труда;

- охрана окружающей среды.

Дожимные насосные станции на ОАО «СНГ», осуществляющие перекачку подтоварной воды и нефти оборудованы в основном насосами типа ЦНСА.

Он относится к динамическим насосам. Динамические насосы применяют для перекачивания больших объемов чистых маловязких жидкостей: подъем жидкости из скважины, перекачивание ее по трубопроводам и.т.д.

Агрегат электронасосный центробежный многоступенчатый секционный ЦНСА предназначен для перекачивания обводненной газонасыщенной и товарной нефти с температурой от 1єС до 45єС в системах внутрепромыслового сбора, подготовки и транспорта нефти.

В технико-технологическом разделе рассмотрены виды и классификация динамических насосов, используемых в ОАО «СНГ», а также техническое обслуживание и эксплуатация ЦНС.

В расчетном разделе произведен расчет основных параметров центробежных насосов и пересчет характеристик шестеренного насоса ШГ 5 - 25А.

В разделе ОТ и ООС описаны общие вопросы по охране труда и охране окружающей среды в предприятии ОАО «Самотлорнефтегаз».



СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Ахметов С.А. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа: Учебное пособие. - СПб.: Недра, 2006. - 868 с.

2. Ведерников М.И. Компрессорные и насосные установки химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. - М.: Высшая школа, 1987. - 247 с.

3. Молчанов А.Г., Чичеров В.Л. Нефтепромысловые машины и механизмы. Учебник для техникумов. 2-е издание, переработано и дополнено М., Недра, 1983, 308 с.

4. Черкасский В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 415 с.

5. Коршак А.А., Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела. - Уфа.: ООО «ДизайнПолиграфСевис», 2002. - 543 с.

6. Тугунов П.И., Новоселов В.Ф. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов: Учебное пособие. - М.: Недра, 1981. - 184 с.

Размещено на Allbest.ru