Содержание
Насосы на нефтяных промыслах обычно располагаются в насосных станциях (первого и второго водоподъема, кустовых и нефтяных), представляющих собой закрытое капитальное помещение, в котором располагаются насосы и приводящие двигатели, аппаратура управления и контроля насосных агрегатов, электрическая высоковольтная и низковольтная аппаратура, а также бытовые помещения.
В настоящее время на нефтяных промыслах широкое распространение получили блочные насосные станции, блоки которых изготавливаются и комплектуются всем необходимым оборудованием на заводе. Предусматриваются такие размеры блоков, которые позволяют транспортировать их по железным дорогам. На монтаж блочного оборудования затрачивается в 8 — 10 раз меньше времени, чем на сооружение капитального помещения.
Блочная кустовая насосная станция (БКНС) состоит из следующих блоков: насосных, низковольтной аппаратуры, управления, гребенки и бытового (рис. 2.25.). Каждый из блоков имеет фундаментную плиту, на которой монтируется весь комплекс оборудования и укрытие.
Рис. 2.25. План блочной кустовой насосной станции:
I- насосные блоки; II- блок низковольтной аппаратуры; Ш- блок управления; IV- блок гребенки; 1 — бак маслосистемы; 2 — центробежный насос; 3 — зубчатая муфта; 4 — электродвигатель; 5-пост местного управления; б- приемный коллектор; 7 — задвижка; 8 — колонка; 9- всасывающий трубопровод; 10- трубопровод дренажных вод; 11 — задвижка с электроприводом; 12 — обратный клапан; 13 — нагнетательный трубопровод; 14 — трубопровод отвода воды; 15 — щиты станции управления; 16- бак для дренажных вод; 17,25- печи отопления; 18 — общестанционные щиты; 19- переход; 20, 22 — вентили регулировочные; 21 — нагнетательные трубопроводы; 23 — сбросный коллектор; 24 — шкаф управления; 26- шкаф дифманометров; 27- нагнетательный коллектор
Часть оборудования, например, некоторое высоковольтное, монтируется без укрытия, если это допускают условия его установки и эксплуатации, а также требования безопасности. БКНС комплектуются насосами ЦНС 180.
Подача блочных насосных станций с насосами ЦНС 180 достигает 17280 м3/сут. Блоки БКНС имеют весь необходимый комплект трубопроводов и арматуры для монтажа оборудования. При монтаже обвязку БКНС соединяют с ее внешними коммуникациями.
Дата добавления: 2015-09-11 ; просмотров: 1313 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Назначение
Блочная кустовая насосная станция (БНКС) предназначена для закачки воды из поверхностных, подземных источников или промысловых очищенных сточных вод в нагнетательные скважины для поддержания давления в разрабатываемом продуктивном горизонте нефтяного месторождения.
В зависимости от необходимой производительности станции могут состоять из одного, двух, трех и более насосных блоков, блока дренажных насосов, блока аппаратурного, блока операторного, блока гребенки (на 4- 8 скважин), а также возможно комплектование распределительными устройствами РУ6, РУ6/0,4 и блоком плавного пуска. Возможно выполнение маслосистемы в насосном блоке или отдельным блоком — блок маслохозяйства.
Насосные блоки размещаются в едином машинном зале. Насосные агрегаты могут быть плунжерными или центробежными любых типоразмеров по производительности и напору и с любым типом электродвигателя.
Насосные агрегаты с центробежными насосами ЦНС63 и ЦНС180 с напором в любом диапазоне комплектуются электродвигателями СТДМ, АРМ соответствующей мощности или взрывозащищенным электродвигателем типа ВАО.
Устройство БКНС
БКНС выполнена в виде отдельных блок-боксов транспортного габарита, монтируемых на месте эксплуатации в единое здание и функционально связанных между собой технологическими, электрическими линиями. Блоки имеют законченный внутренний электромонтаж приборов и оборудования. В качестве стеновых и кровельных ограждений блок-боксов использованы трехслойные металлические панели с утеплителем. Условно БКНС делится на машзал (насосные блоки) и энергозал (блоки энергообеспечения). Блоки насосные выполняют функцию повышения давления технологической воды до уровня, обеспечивающего нагнетание воды в скважины системы поддержания пластового давления (заводнения). Энергоблоки служат для автоматического управления работ насосных агрегатов, контроля параметров и сигнализации состояния технологического оборудования, защиты технологического оборудования при изменении параметров технологического процесса сверх допустимых пределов, автоматического отключения насосного агрегата и включения резервного. Применение устройств плавного пуска позволяет снизить значение пускового тока и устраняет значительные скачки напряжения в сети, характерные для прямого пуска мощных электроаппаратов, что повышает надежность работы системы электроснабжения, продлевает срок эксплуатации оборудования.
В состав БКНС входят:
Система автоматики
БКНС оборудована системой контроля и автоматизации работы технологического оборудования, предусматривающей:
- работу станции без постоянного присутствия обслуживающего персонала;
- ручное местное управление насосами, вентиляторами, электрообогревателями, задвижками;
- автоматический контроль технологических параметров насосов, электродвигателей, системы смазки, водяного тракта (расход, давление, температура, уровень вибрации, величина тока электродвигателя и др.);
- автоматическое срабатывание электрических защит и аварийной сигнализации.
Система автоматики обеспечивает автоматический учет, контроль и передачу на диспетчерский пункт следующих параметров:
Наименование параметра (состояния) | Функции системы | |||||
Индикация | Сигнализация | Измерение | Управление | Регулирование | Противо-аварийная защита | |
• | Давление на входе/выходе БКНС | + | + | + | ||
• | Розлив воды в блоке | + | ||||
• | Давление до входного фильтра | + | ||||
• | Перепад давления на входном фильтре | + | + | + | ||
• | Давление на приеме/выкиде насоса | + | + | + | + | |
• | Давление масла в системе смазки | + | + | + | ||
• | Температура подшипников | + | + | + | ||
• | Давление и температура воды на выходе из гидропяты | + | + | |||
• | Температура масла в системе охлаждения | + | + | |||
• | Температура железа и меди фазы электродвигателя насоса | + | + | |||
• | Расход воды по насосному агрегату | + | ||||
• | Уровень масла в маслобаке | + | + | |||
• | Повышенные утечки через сальниковые уплотнения насоса | + | + | |||
• | Повышенная вибрация подшипниковых узлов насосного агрегата | + | + | |||
• | Осевое смещение вала насосного агрегата | + | + | |||
• | Электрическая защита РУ — 6 кВ | + | ||||
• | Ток электродвигателя насоса | + | + | |||
• | Э/двигатель насосного агрегата | + | + | + | ||
• | Э/двигатель насоса станции масляного охлаждения | + | + | + | ||
• | Э/двигатель задвижки на выкиде насоса | + | + | + | ||
• | Низкая температура в блоке | + | ||||
• | Пожар | + | + | |||
• | Загазованность 20, 50% | + | + | |||
• | Вентиляция | + | + | + | ||
• | Электрообогрев | + | + | |||
• | Напряжение на входном фидере | + | + |
Система автоматики обеспечивает защиту насосных блоков от:
- падения давления воды на входе;
- падения и превышения давления воды на выходе;
- превышения потребляемой мощности и тока;
- перегрева двигателя.
При возникновении указанных неисправностей в любом насосном блоке система автоматики отключает неисправный блок и включает резервный.
Расчетный срок службы станции — 20 лет.
Технические характеристики станции
Шифр станции | БКНС пх180-1900 | БКНС пх240-1900 |
Марка насоса | ЦНС 1 0 | ЦНС 2 0 |
Количество насосов, n | 2-3 | 4-5 |
Производительность насоса, м 3 /час | 180 | 240 |
Давление на приеме насосного агрегата, Мпа (кгс/см 2 ) | 0,1-3,1 (1,0-31,0) | |
Напор, м | 1900 | |
Электродвигатель насосного агрегата | СТ ДМ-1600-2РУХЛ4 | |
Номинальная мощность, кВт | 1600 | |
Напряжение, В | 6000 (10000) | |
Род тока | переменный | |
Номинальная частота вращения вала, с-1 (об/мин) | 3000 | |
Содержание мехпримесей: по весу, % по размерам твердых частиц, мм |
0,1 0,1 |
|
Температура воды на входе в насос, о С | от +5 до +45 |
Основные типоразмеры
Обозначение станции | Напор, м | Производительность станции, м 3 /сут | Обозначение насоса | Мощность/ напряжение эл. двигателя кВт/В |
БКНС 25-1400 | 1400 | 600 | ЦНСА 25-1400 | 400/6000 |
БКНС 40-1000 | 1000 | 960 | ЦНСА 40-1000 | 315/6000 |
БКНС 40-1400 | 1400 | 960 | ЦНСА 40-1400 | 500/6000 |
БКНС 40-1800 | 1800 | 960 | ЦНСА 40-1800 | 630/6000 |
БКНС 63-1000 | 1000 | 1512 | ЦНСА 63-1000 | 500/6000 |
БКНС 63-1400 | 1400 | 1512 | ЦНСА 63-1400 | 630/6000 |
БКНС 63-1800, БКНС 63-1900, | 1800; 1900 | 1512 | ЦНСА 63-1800 ЦНСА 63-1900 | 800/6000 |
БКНС 80-1000 | 1000 | 1920 | ЦНСА 90-1000 | 630/6000 |
БКНС 80-1400 | 1400 | 1920 | ЦНСА 90-1000 | 800/6000 |
БКНС 80-1800 | 1800 | 1920 | ЦНСА 90-1000 | 1000/6000 |
БКНС 180-1080 | 1000 | 4320 | ЦНСА 180-1080 | 800 / 6000 |
БКНС 180-1440 | 1400 | 4320 | ЦНСА 180-1440 | 1250 / 6000 |
БКНС 180-1800 БКНС 180-1900 | 1800(1900) | 4320 | ЦНСА 180-1800 ЦНСА 180-1920 | 1600 / 6000 |
Производственное предприятие «ПНК» производит насосные установки водоснабжения и пожаротушения, насосы для различных сфер применения, производим металлоконструкции и металлоизделия, продукцию по Вашим чертежам или образцам. Являемся официальными дилерами крупнейших заводов России по продаже промышленного и бытового насосного оборудования.
Кустовые насосные станции
С очистных сооружений вода подается на территорию промысла к кустовым насосным станциям. Кустовые насосные станции поднимают давление воды до давления нагнетания в пласт и направляют ее к водораспределительным гребенкам и далее к нагнетательным скважинам.
В качестве насосных станций для закачки воды в нефтяные пласты с целью поддержания пластового давления применяют блочные кустовые насосные станции (БКНС) на базе центробежных насосных агрегатов типа ЦНС (ЦНС-30, ЦНС-60, ЦНС-120, ЦНС-180 и ЦНС-500).
Насосные станции, осуществляющие непосредственно закачку воды в пласт, в зависимости от конструктивного исполнения подразделены на кустовые (КНС), технологическое оборудование которых монтируют в капитальных сооружениях, и блочные кустовые (БКНС), оборудование которых монтируют в специальных блоках-боксах на заводах-изготовителях.
Расчетные и нормативные параметры, характеризующие условия строительства и эксплуатации блочных кустовых насосных станций (БКНС), следующие:
Температура окружающей среды, °С. до –50
Сейсмичность, балл. не более 6
Степень долговечности . II
Степень огнестойкости. IV
Класс зданий. III
Отдельные сооружения БКНС представляют собой металлические или железобетонные основания, на которых смонтирован комплекс технологического оборудования, укрываемый ограждающими конструкциями типа блоков-боксов.
Технологическая схема и характеристика блочной кустовой насосной станции (БКНС). Технологическая схема БКНС (рис. 9.4) рассчитана на одновременную и раздельную закачку пресной воды от поверхностных или подземных источников и очищенных технических вод, поступающих из установок очистки сточных вод.
Пресная вода и очищенные нефтепромысловые сточные воды по двум водоводам, объединенным в единый всасывающий коллектор, поступают на площадку БКНС. На водоводах устанавливают диафрагмы для замера расхода и электроприводные задвижки.
Из всасывающего коллектора вода с помощью насосов направляется в распределительный напорный коллектор и через высоконапорные водоводы — к нагнетательным скважинам. Вода для подпора сальников и охлаждения масла в маслоохладителе подается из трубопровода пресной воды через редукционный клапан. При работе БКНС только на очищенных нефтепромысловых водах для этих целей используют пресную воду индивидуального источника водоснабжения. Использованная вода из системы разгрузки сальников и маслоохладителя поступает в резервуар сточных вод.
Тип БКНС для каждого данного случая выбирают с учетом:
а) требуемой подачи и давления нагнетания;
б) схемы энергоснабжения;
в) климатических условий. По расчетным подаче и давлению нагнетания определяют тип и число основных насосов, а по климатическим условиям — вид охлаждения двигателя.
Основные технические данные и характеристики БКНС приведены в табл. 9.3.
В зависимости от типа установленных насосов выпускают БКНС, рассчитанные на давление нагнетания 9,3 МПа, 14 МПа, 18 МПа. При этом суммарная номинальная подача БКНС определяется как типом, так и числом установленных насосов.
Кроме того, в зависимости от принятой схемы охлаждения электродвигателей основных насосов выпускают БКНС двух модификаций: а) РЦВ — разомкнутый цикл вентиляции двигателя, при котором двигатель охлаждается воздухом, засасываемым в помещение через жалюзи; б) ЗЦВ — замкнутый цикл вентиляции, при котором электродвигатели основных насосов охлаждаются водой.
Состав БКНС и число блоков в ней приведены в табл. 9.4. В условном обозначении БКНС 2×150: 2 — два насоса ЦНС180; 150 — давление нагнетания; БКНС 3×500: 3 — три насоса ЦНС500-1900; 500 — подача одного насоса
Ниже рассмотрено конструктивное исполнение БКНС, оснащенных насосами ЦНС180.
Насосный блок (рис. 9.5) предназначен для подачи воды под давлением в напорную линию системы заводнения. В качестве основного оборудования используют многоступенчатые секционные центробежные насосы ЦНС180 или ЦНС500 с приводом от синхронных электродвигателей серии СТД со статическим возбуждением или от асинхронных электродвигателей серии АРМ. Основные технические данные насосных агрегатов, устанавливаемых в насосных блоках БКНС, приведены в табл. 9.5.
Основные технические данные и характеристики БКНС
Показатель | ЦНС-180-950 | ЦНС-180-1422 | ЦНС-180-1900 | ЦНС-500-1900 |
Номинальная подача насоса, м 3 /ч | ||||
Давление нагнетания, МПа | 18,6 | 18,6 | ||
Давление в приемном патрубке насоса, МПа, не более | 2,7 | 2,7 | 2,7 | 1,6 |
Давление в системе охлаждения, МПа | 0,196 | 0,1% | 0,196 | 0,196 |
Давление в системе отвода воды из сальников и подпятника, МПа, не более | 0,98 | 3,9 | 3,9 | 3,9 |
Максимальный расход воды на охлаждение и подпор сальников на один насосный агрегат, м 3 /ч | ||||
Температура закачиваемой воды, °С | 8-40 | 8-40 | 8-40 | 8-40 |
Потребляемая насосом мощность на номинальном режиме, кВт | ||||
Мощность электродвигателя, кВт | ||||
Частота вращения вала электродвигателя, мин -1 | ||||
Напряжение, В питания электродвигателя в сети питания вспомогательных устройств | (10 000) 380/220 | (10 000) 380/220 | (10 000) 380/220 | 6000 380/220 |
Вид тока питания электродвигателей | Трехфазный переменный с промышленной частотой 50 Гц | |||
Давление в маслосистеме, МПа | 0,28 | 0,28 | 0,28 | 0,28 |
Циркуляционный расход масла на один насосный | 2,1 | 2,1 | 2,1 | 2,1 |
Условный проход, мм: приемного трубопровода нагнетательного трубопровода трубы на приеме блока гребенки трубы на выходе | — — — — | |||
Условный проход труб подвода и отвода воды на охлаждение, мм: для ЗЦВ для РЦВ | — — | |||
Габаритные размеры блоков, мм: длина ширина высота | 12000* 5 000* 5 100* | |||
Наибольшая масса блока, кг: РЦВ ЭЦВ | 21900 22600 | 23000 24400 | 40400* — | |
Масса блока гребенки, кг, не более | — | |||
Отопление БКНС | За счет тепловыделения оборудования, дежурное — электрическое | Электрическое | ||
Вентиляция | Приточно-вытяжная | |||
Автоматизация | Комплексная |
*Для насосного блока.
Состав оборудования БКНС
Насосный блок | Блок низковольтной аппаратуры | Блок напорных гребенок | Блок дренажных насосов | Блок обслуживания | Резервуар сточных вод |
БКНС100-РЦВ | |||||
БК.НС1-150-РЦВ | — | — | |||
БКНС1-200-РЦВ | — | — | |||
БКНС2-100-РЦВ | — | — | |||
БКНС2-100-ЗЦВ | — | ||||
БКНС2-150-РЦВ | — | — | |||
БКНС2-150-ЗЦВ | — | ||||
БКНС2-200-РЦВ | — | — | |||
БКНС2-200-ЗЦВ | — | ||||
БКНС2-500-РЦВ | — | ||||
БКНС3-100-РЦВ | — | —- | |||
БКНС3-100-ЗЦВ | —- | ||||
БК.НС3-150-РЦВ | — | — | |||
БКНС3-150-ЗЦВ | — | ||||
БКНС3-200-РЦВ | — | — | |||
БКНС3-200-ЗЦВ | — | ||||
БКНС3-500-РЦВ | — | ||||
БКНС4-100-РЦВ | — | — | |||
БКНС4-100-ЗЦВ | — | ||||
БКНС4-15О-РЦВ | — | —- | |||
БКНС4-150-ЗЦВ | —- | ||||
БКНС4-200-РЦВ | — | — | |||
БКНС4-200-ЗЦВ | — | ||||
БКНС4-500-РЦВ |
Рис. 9.4. Технологическая схема БКНС:
I — насосные блоки; II — блок дренажных насосов; III— блок низковольтной аппаратуры и управления; IV — блока напорных гребенок, V — распределительное устройство РУ-6 (10) кВ; VI — трансформаторная комплектная подстанция КТПН 66-160/6КК; VII — резервуар сточных вод
1, 2 и 7 — шкафы соответственно трансформаторные, ввода кабеля и управления дренажными насосами; 3 — станция управления; 4 — распределительное устройство низковольтное; 5 и 6 — щиты приборный и общестанционный; 8, 13, 13 — насосы 1СЦВ, ЦНСК и ЦНС180; 9, 11, 21 — клапаны соответственно обратный, обратный подъемный и обратный; 10, 19, 26 и 28 — вентили соответственно запорный, электромагнитный, регулирующий угловой и запорный угловой; 12, 14, 16, 17 и 20 — задвижки ЗКЛ и электроприводная; 15— фильтр; 18 — маслоохладитель; 22 — бак масляный; 24 — 1 муфта зубчатая; 25— электродвигатель; 27 — диафрагма
Рис. 9.5. Насосный блок:
1— печь электрическая; 2— манометровая колонка; 3 — вентилятор; 4 — короб; 5— пост местного управления; 6— двигатель; 7— зубчатая муфта; 8 — насос ЦНС180; 9— фильтр; 10 — задвижка; 11 — напорный трубопровод; 12 — всасывающей трубопровод; 13 — маслоохладитель; 14 — маслобак с насосом; 15 — обратный клапан; 16 — электроприводная задвижка
Блок напорной гребенки (рис. 9.6), к которому подведены два напорных трубопровода от насосных блоков, предназначен для распределения поступающей от насосных агрегатов воды по напорным трубопроводам системы заводнения, для учета ее количества и регистрации давления.
Блок дренажных насосов (рис. 9.7) предназначен для обеспечения работы системы охлаждения электродвигателей основных насосов (при замкнутом цикле вентиляции) и сбора утечек перекачиваемой жидкости.
Рис. 9.6. Блок напорной гребенки:
1— электрическая печь; 2 — пульт управления; 3 — регулирующий вентиль; 4— площадка обслуживания; 5— запорный вентиль; 6— сливной коллектор; 7— вентилятор; 8 — дифманометр-расходомер; 9— распределительный коллектор; 10 — сужающее устройство; 11 — щит дифманометров
Компоновка технологического оборудования, расстояния между оборудованием и ограждающими конструкциями допускают проведение на месте только незначительных профилактических ремонтных работ (ревизии и ремонта уплотнений, выверки и доцентровки и др.).
Для проведения ремонта и смены неисправных элементов насосы и. электродвигатели демонтируют и транспортируют за пределы помещения через крышу.
Ограждение блоков — каркасное, с привариваемыми точечной сваркой панелями. Панели — трехслойные, из листовой стали с внутренним слоем утеплителя из пенопласта.
Воду в нагнетательные скважины для поддержания пластового давления закачивают центробежными насосными агрегатами на базе насосов ЦНС 180 и ЦНС500.
Рис. 9.7. Блок дренажных насосов:
1 — короб; 2 — центробежный насос ЦНС 60/264; 3 —обратный клапан; 4— задвижка; 5— манометр; 6— пульт управления; 7— насос 1СЦВ-1,5 м; 8 — электрическая печь; 9— напорный трубопровод; 10— дренажный бак; 11 — всасывающий трубопровод
Конструкция насоса типа ЦНС 180 разработана с учетом создания на одной корпусной базе четырех модификаций с давлением нагнетания 9,5—19 МПа.
Центробежные насосы типа ЦНС 180 допускают изменение рабочей характеристики посредством уменьшения числа ступеней (не более 2) с установкой проставочных втулок, без изменения привязочных размеров, с обязательной динамической балансировкой ротора.
Технические характеристики центробежных насосных агрегатов приведены в табл. 9.5.
Насосы типа ЦНС180 и ЦНС500 (рис. 9.8) — центробежные секционные, горизонтальные, однокорпусные с односторонним расположением рабочих колес, с гидравлической пятой, подшипниками скольжения и концевыми уплотнениями комбинированного типа (щелевое и сальниковое уплотнения). Эти насосы рассчитаны также на эксплуатацию с торцовыми уплотнениями (например — типа Т2-105), устанавливаемыми посредством замены корпуса сальника на корпус торцового уплотнения без изменения корпусных деталей насоса.
Насосы этого типа состоят из двух основных узлов: корпуса — совокупности неподвижных деталей и ротора вращающегося вала с расположенными на нем деталями.
К корпусу относятся входная и выходная крышки, отлитые заодно с приемным и напорными патрубками. В насосах типа ЦНС500 эти патрубки направлены по вертикали вверх, в насосах типа ЦНС180 входной патрубок расположен по горизонтали, а напорный — по вертикали вверх.
Корпус насоса состоит из набора секции, входной и напорной крышек и концевых уплотнений. Базовые детали насоса — входная и напорная крышки с лапами, расположенными в плоскости, параллельной горизонтальной плоскости насоса. Насос фиксируется на плите двумя цилиндрическими штифтами, устанавливаемыми в лапах входной крышки. Входной патрубок расположен горизонтально, напорный — вертикально.
Напорная крышка отлита из качественной углеродистой стали марки 25Л, крышка входная из чугуна марки СЧ 21-40, корпусы секций выполнены из поковок хромистой стали марки 20X13. В секции расположены направляющие аппараты, застопоренные штифтами от проворачивания.
Стыки секций загерметизированы уплотняющими поясками. Для дополнительного уплотнения в стыках установлены резиновые кольца. Секции центрируются и стягиваются с входной и напорной крышками восемью шпильками М76Х4.
Ротор насоса состоит из рабочих колес, посаженных на вал по скользящей посадке, разгрузочного диска, защитных втулок и других деталей.
Рабочие колеса отлиты из хромистой стали марки 20Х13Л, разгрузочный диск и защитные втулки выполнены из стали марки 20X13, вал из поковки легированной стали марки 40ХФА.
Во избежание перетока воды по валу, стыки рабочих колес притираются до плотного металлического контакта. Рабочие колеса имеют уплотнения щелевого типа.
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-26; Нарушение авторского права страницы