VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Нефтяные насосы предназначены для перекачивания нефти, нефтепродуктов, сжиженных углеводородных газов и других жидкостей, сходных с указанными по физическим свойствам и коррозионному воздействию на материал деталей насосов. Нефтяные насосы имеют торцовые уплотнения. Все детали торцовых уплотнений изготовлены из нержавеющих материалов, причем пара трущихся поверхностей скольжения выполнена из высоколегированной хромистой стали и графита. Несмотря на высокую окружную скорость на поверхности скольжения, уплотнения соответствуют эксплуатационным условиям. Валы, изготовленные из высококачественной стали, защищены втулками из хромистой стали. Лабиринтные дроссельные втулки, расположенные между полостью насоса и концевым уплотнением, изготовлены из нержавеющего материала. Корпус насоса имеет осевой разъем. Это дает возможность при снятой крышке легко проникнуть внутрь насоса. Корпуса подшипников также выполнены разъемными, что позволяет извлечь ротор насоса без демонтажа подводящего и напорного трубопроводов.

Основные нефтяные насосы и электродвигатели к ним устанавливают под общим укрытием. Их устанавливают отдельно от насосов, за газонепроницаемой стеной, аналогично тому, как это делают в насосных станциях традиционного исполнения. Приточные вентиляторы, служащие для создания избыточного давления в помещении электродвигателей и подачи свежего воздуха в помещение насосов, располагают в отдельном блок-боксе подпорных и приточных вентиляторов. Вытяжные вентиляторы, удаляющие загрязненный воздух из помещения насосной, располагаются снаружи у торца помещения насосов и электродвигателей с общим укрытием. Обогрев помещений насосов и электродвигателей осуществляется электрокалориферами, установленными в блок-боксе подпорных вентиляторов. Подача нагретого воздуха от калориферов осуществляется вентиляторами подпора и подачи свежего воздуха.

Нефтяные насосы могут быть центробежными, консольными, секционными, шестеренными и др.

Нефтяные центробежные насосы

Нефтяные центробежные насосы предназначены для применения в технологических установках нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств, а также в других отраслях народного хозяйства для перекачивания нефти, нефтепродуктов, сжиженных углеводородных газов и других жидкостей . Перекачиваемая жидкость не должна содержать более 0,2% по массе твердых взвешенных частиц размером не более 0,2 мм.

На большинстве нефтяных месторождений на стадии эксплуатации для откачки нефти на устье используются скважинные насосы, которые имеют электропривод. Насос, как правило, включает в себя несколько последовательных секций центробежных насосов, которые могут быть сконфигурированы с учетом специфических параметров ствола скважины для определенного назначения. Электрические центробежные насосы являются общепринятым методом механизированной добычи, обеспечивающим широкий диапазон размеров и производительности. Электрические центробежные насосы (ЭЦН) используются на старых месторождениях с высокой обводненностью. Центробежные насосы обеспечивают экономичную добычу путем повышения нефтеотдачи на данных низкопродуктивных старых месторождениях. Заканчивания с оснащением ЭЦН являются альтернативными средствами механизированной эксплуатации скважин, которые имеют низкие давления призабойной зоны. Заканчивания скважины с оснащением ЭЦН являются наиболее эффективным способом эксплуатации высокодебитных скважин. При использовании ЭЦН больших размеров были получены дебиты до 90000 баррелей (14500 м3) жидкости в сутки.

Нефтяные консольные насосы

Этот тип насосов имеет конструктивное исполнение с одним или двумя рабочими колесами, расположенными на консоли вала. Одноступенчатые насосы с подачей до 250 м3/час снабжены рабочим колесом с односторонним подводом жидкости; насосы с большей подачей имеют рабочее колесо двустороннего входа. Двухступенчатые насосы выпускаются с рабочими колесами одностороннего входа жидкости. Насосы имеют модификацию НКВ - одноступенчатые с односторонним подводом жидкости и с предвключенным винтовым колесом, обеспечивающим улучшенные всасывающие условия.

Для нормальной работы насосов при температуре перекачиваемой жидкости выше 80°С масло в подшипниках, узлы уплотнения вала и стойки фундаментной плиты должны охлаждаться. Для этого в соответствующих деталях насоса предусмотрены полости, к которым должна быть подведена охлаждающая жидкость. К насосам с двойными торцевыми уплотнениями должна подводиться затворная жидкость - минеральные масла: индустриальное 20, турбинное 22, трансформаторное. Допускается применение и других жидкостей при условии, что их смазывающие свойства и вязкость близки к характеристикам, указанных выше, минеральных масел.

Нефтяные насосы типа Η - горизонтальные многоступенчатые - предназначены для перекачивания нефтепродуктов с температурой от -3 до +200°С. Рабочие колеса одностороннего входа располагаются на валу между двумя выносными опорами; корпус состоит из двух частей с горизонтальным разъемом. Корпус и рабочие колеса из чугуна СЧ3О. Нефтяные насосы типов НД и НДс - горизонтальные одноступенчатые с рабочим колесом двухстороннего входа рабочей среды - предназначены для перекачивания нефтепродуктов с температурой от -3 до +200°С и для нефтепродуктов с температурой до 45°С. Вал имеет выносные опоры, корпус состоит из двух частей с горизонтальным разъемом, материал основных частей - чугун.

Нефтяные секционные насосы

Эти горизонтальные восьмиступенчатые секционные насосы имеют горизонтальный разъем корпуса и рабочие колеса одностороннего входа. Двухкорпусной насос НСД обеспечивает перекачивание рабочей жидкости с температурой до 400°С. Материал деталей проточной части сталь 20Х13Л. Однокорпусной насос НПС обеспечивает перекачивание рабочей жидкости с температурой от -30 до +200°С. Материал деталей проточной части - сталь 25Л-П.

Нефтяные насосы типа НА и НB. Нефтяной артезианский насос типа НА - многоступенчатый и предназначен для откачки из заглубленных резервуаров нефтепродуктов, содержащих твердые включения раз-мером до 0,2 мм, объемная концентрация которых не превышает 0,2%. Температура перекачиваемой среды от -15 до 80°С. Материал деталей проточной части - чугун СЧ20. (см. рис.17).

Нефтяной вертикальный насос типа НВ 50/50 выполнен погружным одноступенчатым и предназначен для перекачивания из подземных дренажных емкостей смеси воды и нефтепродуктов, содержащих твердые включения размером до 1 мм, объемная концентрация которых не превы-шает 1,5%. Температура перекачиваемой среды от -15 до +80°С. Материал деталей проточной части - чугун СЧ15, рабочее колесо - бронза.

Нефтяные шестеренные насосы

Шестеренные насосы типа Ш, НМШ, НМШФ, НМШГ и агрегаты электронасосные на их основе предназначены для перекачивания нефтепродуктов (масло, масло ОМТИ, дизельное топливо, нефть, мазут) и других жидкостей, обладающих смазывающей способностью, в том числе и легкозастывающих без механических примесей и не вызывающих коррозию рабочих органов насоса. Вязкость перекачиваемой жидкости - от 0,018・10^-4 до 22,00・10-4 м²/с (1,08…300°ВУ) температурой до +70°С (для некоторых насосов по требованию заказчика до 250°С). Нижний предел вязкости ограничивается смазывающей способностью перекачиваемой жидкости, верхний - мощностью электродвигателя и всасывающей способностью насоса. При заказе пределы вязкости и рабочую температуру перекачиваемой жидкости необходимо оговорить с заводом-изготовителем.

Насосы и агрегаты относятся к изделиям вида 1 (восстанавливаемые) по ГОСТ 27.003-9. Насосы и агрегаты выпускаются в климатическом исполнении У, категории размещения 2, 3 или Т2, Т5 по ГОСТ 15150-69. Насосы для заказов Российского морского регистра судоходства (РМРС) насосы (агрегаты) изготавливаются в климатическом исполнении ОМ категория размещения 2, 5 ГОСТ15150-69, и могут устанавливаться на судах морского флота с неограниченным районом плавания, а также в машинном и котельном отделениях судов, имеющих знак автоматизации А1 и А2 в символе класса РМРС. По заказу потребителя насосы могут поставляться в исполнении для эксплуатации во взрывоопасных и пожароопасных производствах в зонах классов В-1а, В-1б, В-1г, В-II по ПУЭ.

Заключение

Насосы, предназначенные для перекачивания нефти и нефтепродуктов, используются в технологических процессах нефтедобычи: при буровых работах, откачке пластовых вод из скважин и закачке пластовой жидкости в скважину. Эти насосы подразделяются на три группы. Отдельные типы насосов используются на этапе перекачивания нефти по промысловым и магистральным нефтепроводам.

Буровые насосы представляют собой, как правило, поршневые и плунжерные насосы, используемые для нагнетания жидких сред (глинистых, цементных, солевых растворов). Эти насосы применяются при промывочно-продавочных работах и цементировании нефтяных и газовых скважин в процессе их бурения и капитального ремонта, а также для нагнетания жидкости в пласт для интенсификации добычи нефти.

Среди поршневых и плунжерных насосов буровые насосы являются наиболее мощными, что определяет способ регулирования подачи посредством коробки передач, используемой в конструкции этих насосов. Регулирование подачи осуществляется ступенчато. Конструкция отдельных насосов предусматривает возможность изменения подачи за счет применения сменных деталей гидроблока (гильз и поршней разных диаметров). Буровые насосы, являясь насосами объемного типа, обладают свойством самовсасывания, но в описательной таблице традиционно указывается принятая характеристика всасывающей способности этой группы насосов – допускаемая вакуумметрическая высота всасывания.

Насосы для откачки пластовой жидкости из скважины подразделяются на скважинные центробежные, скважинные винтовые и штанговые. Центробежные и винтовые скважинные погружные насосные агрегаты входят в состав установок, которые помимо агрегатов содержат кабельные линии и наземное электрооборудование. Агрегат и кабельная линия опускаются в скважину на насосно-компрессорных трубах. В наземное оборудование входит трансформаторная подстанция и пуско-регулирующая аппаратура. Скважинные штанговые насосы выпускаются в соответствии с требованиями стандарта американского нефтяного института (спецификация II АХ).

Насосы для закачки пластовой жидкости в скважину представлены группой поверхностных и скважинных насосов. Рассматриваемые поверхностные насосы – это горизонтальные центробежные секционные многоступенчатые насосы типа ЦНС. В эту группу насосов входят также и буровые насосы. Скважинные погружные насосные агрегаты типа ЭЦП для закачки жидкости в пласт конструктивно представляют собой аналог насосных агрегатов для откачки жидкости из скважин. Для закачки жидкости также применяются скважинные насосные агрегаты полупогружного типа ЭЦНА, у которых электродвигатель устанавливается на поверхности в устье скважины.

Код для цитирования: Скопировать