Вопросы на экзамен по дисциплине Проектирование и эксплуатация насосных и компрессорных станций
 Скачать 1.64 Mb.
|
Классификация резервуаров:По материалам изготовления: стальные, ж/б, из полимерных материалов По избыточному давлению: низкого и высокого давления (2000 Па); По форме: цилиндрические (вертикальные, горизонтальные), сферические, прямоугольные, резервуары специальных конструкций (каплевидные, шаровые и др.); По расположению: наземные и подземные резервуары. Существует 3 варианта обвязки резервуаров: однопроводная обвязка  двухпроводная обвязка  многопроводная обвязка  Резервуары для приема и хранения нефти должны быть оснащены системами автоматики, контроля и измерения, c возможностью обеспечения защиты от перелива, дистанционного замера уровня нефти, дистанционного управления запорной арматуры, автоматического пожаротушения. Для каждого резервуара должен быть установлен максимальный предел заполнения нефтью; предел заполнения не должен превышать 95 % их объема. По периметру каждой группы наземных резервуаров необходимо предусматривать замкнутое земляное обвалование, рассчитанное на гидростатическое давление разлившейся жидкости, шириной по верху не менее 0,5 м или ограждающую стену из негорючих материалов. 11 Трубопроводная арматура, применяемая на НПС Трубопроводная арматура представляет собой устройство, предназначенное для управления потоками жидкости, транспортируемых по трубопроводу. Требования: прочность, долговечность, безотказность, герметичность затвора, ремонтопригодность, готовность к выполнению цикла срабатывания после длительного пребывания в открытом или закрытом положении. Классификация арматуры: по условиям работы: - величина давления; - температура; - агрегатное состояние; - химическая активность и токсичность перекачиваемой среды; 2) по диаметру присоединяемого трубопровода: - малых диаметров DN 40; - средних диаметров от DN 50 до DN 250; - больших диаметров свыше DN 250; 3) по величине давления: - низкого давления до 1 Мпа; - среднего от 1,6 до 6,4 Мпа; - высокого с 6,4 Мпа и выше; 4) по назначению: - запорная - предохранительная - регулирующая -контрольная -прочее (для различных конкретных операций: отвод конденсата, выпуск воздуха из трубопроводов, выпуск подтоварной воды из резервуара). 12 Компоновка насосного цеха Основная задача при компоновке насосного цеха – обеспечение нормальной работы основного и вспомогательного оборудования при наименьших размерах цеха, а также возможность выполнения ремонтных работ без остановки перекачки. Размеры здания зависят от габаритного размера оборудования, конструктивных особенностей основного и вспомогательного оборудования, противопожарных и санитарно- гигиенических норм. Наземную часть насосного цеха выполняют из сборных элементов: колонн, стеновых панелей, подкрановых балок и др. Насосный цех оборудуют грузоподъемными механизмами, мостовыми кранами, грузоподъемность которых определяют весом электродвигателя. Высота колонн 8-12 м, продольный шаг 6 м, поперечный шаг кратный 3. Помещение насосного цеха разделяется воздухонепроницаемой брандмауэрной перегородкой на два отдельных зала при использовании электродвигателей в не взрывозащищенном исполнении. В современных насосных цехах исполнение ЭД только взрывозащищенное. Магистральная насосная оснащена насосами типа НМ. Мощность ЭД определяется исходя из расчетной пропускной способности нефтепровода и типа магистрального насоса. МН должны позволять оснащать их системой автоматизации. Уклон полов магистральной насосной к лотку должен быть не менее 0,005. Лоток закрывается сверху искробезопасным решеткой. В случае аварии нефть по лотку поступает в колодец и далее в трубопровод сбора утечек от магистральной насосной. Между насосными агрегатами устанавливаются приборные стойки с датчиками и блоками для контроля параметров работы насосных агрегатов. 13 Вспомогательные системы насосного цеха Система сбора утечек от торцевых уплотнений предусматривает прием капельных утечек от торцевых уплотнений МНА в процессе эксплуатации и в случае возникновения аварийной ситуации. Включает в себя трубопроводы, емкости для сбора утечек (подземные), насосы откачки утечек. Система смазки и охлаждения МНА. Предназначается для принудительной смазки и отвода тепла от подшипников насосов и их приводов. Основные схемы системы смазки: централизованная и независимая. Система контроля и защиты насосного агрегата. Защита предохраняет насос от вибрации, подшипники агрегата от перегрева и работы насоса в кавитационном режиме, а также от чрезмерной утечки жидкости через уплотнения. Система пожаротушения включает в себя насосную пожаротушения, емкости для хранения пенообразователя, систему автоматики пенотушения и пожарной сигнализации и др оборудование. Система вентиляции классифицируется по: - действию (естественная, принудительная); - характеру работы (приточная, приточно- вытяжная, вытяжная); В помещении НПС при объеме помещения более 300 м3 вытяжная вентиляция должна быть: - естественная (из верхней зоны в объеме 20% удаляемого воздуха); - механическая (из нижней зоны в объеме 80% удаляемого воздуха). Приточная вентиляция в холодный период года – механическая, в теплый – естественная. Кратность воздухообмена в помещении МН в зависимости от сорта перекачиваемой нефти должна быть не менее: - 3 обмена в час (при отсутствии сернистых соединений); - 8 обменов в час (при наличии сернистых соединений); - 10 обменов в час (для высокосернистых нефтей). 14 Система маслоснабжения МНА Предназначена для обеспечения узлов трения насоса и электродвигателя смазкой. Одновременно выполняет роль охлаждения этих узлов. Конструкция системы смазки НЦ - принудительная циркуляционная закрытого типа. Располагается в зале электродвигателя. Маслопровод – в обоих залах; в насосной проходит в специальном углублении под металлической решеткой. Из маслобаков (блок-бокс) циркуляционным насосом масло направляют в маслофильтры, затем в АВО масла, далее в аккумулирующий бак. Из него масло поступает на смазку подшипников скольжения насосов и электродвигателя. Масло с подшипников по сливному коллектору возвращается в расходный маслобак. В системе смазки применяются виды масел: турбинные, авиационные, машинные. Все виды масел характеризуют следующие параметры: 1)температура застывания(должна быть < 0 С); 2)вязкостно-температурная кривая (пологая); 3)температура вспышки; 4)температура воспламенения (НИЖЕ 150 *С); 5)кислотное число > 1,5 мг КОН на 1г масла; 6)содержание воды (свыше 0,25%); 7)содержание механических примесей ( от 1,5%); 8)содержание кокса.  1 – резервуар для хранения чистого масла, находится на улице, снабжен системой подогрева; 2 – насос для закачки масла в систему (вне цеха); 3 – масляные баки с предохр клапаном и указателем уровня; 4 – насосы для подачи масла (шестеренчатые); 5 – емкость для сбора загрязненного масла; 6 – фильтры для очистки масла; 7 – маслоохладители (охлаждается водой или воздухом); 8 – коллектор для подачи масла к узлам трения; 9 – коллектор для отвода масла от узлов трения; 10 – аккумулирующий бак для аварийной подачи 15 Система вентиляции насосного цеха Система вентиляции классифицируется по: - действию (естественная, принудительная); - характеру работы (приточная, приточно- вытяжная, вытяжная); Принудительная вентиляция по способу организации воздухообмена может быть общей и местной. В помещении НПС при объеме помещения более 300 м3 вытяжная вентиляция должна быть: - естественная (из верхней зоны в объеме 20% удаляемого воздуха); - механическая (из нижней зоны в объеме 80% удаляемого воздуха). Приточная вентиляция в холодный период года – механическая, в теплый – естественная. Кратность воздухообмена в помещении МН в зависимости от сорта перекачиваемой нефти д.б. не менее: - 3 обмена в час (при отсутствии сернистых соединений); - 8 обменов в час (при наличии сернистых соединений); - 10 обменов в час (для высокосернистых нефтей). 16 Системы пожаротушения НПС На НПС (особенно с резервуарным парком) самой мощной является противопожарная система водоснабжения, характеризуемая значительными расходами и напорами воды, что приводит к необходимости проектировать отдельные противопожарные системы. В РП НПС, на отдельно стоящих резервуарах для нефтепродуктов КС, в зданиях и помещениях, в воздухе которых могут содержаться углеводороды предусматривают системы пенного пожаротушения и водяного охлаждения. Тушение пожаров водой допускается только на объектах, не содержащих углеводороды. Система пенного пожаротушения обеспечивает достижение следующих целей: - ликвидация пожаров в помещении до возникновения критических значений опасных факторов пожара; - ликвидация пожаров в помещении до наступления пределов огнестойкости строительных конструкций; - ликвидация пожаров в помещении до причинения максимально допустимого ущерба защищаемому имуществу; - ликвидацию пожаров в помещении до наступления опасности разрушения технологических установок. Система пенного пожаротушения включает в себя насосную пожаротушения с пожарными насосами, предназначенными для подачи пеннобразователя и позволяющими получать пену низкой, средней, высокой кратности, емкость для хранения пенообразователя, систему пенопроводов с арматурой и пеногенераторами для подачи раствора в насосные и резервуары с нефтью, систему автоматики пенотушения и пожарной сигнализации. 17 Система пожаротушения РП В РП НПС предусматривают системы пенного пожаротушения и водяного охлаждения. Тушение пожаров водой допускается только на объектах, не содержащих углеводороды. Пожаротушение в резервуарных парках производят воздушно- механической пеной, получаемой с помощью пеногенераторов, средней и низкой кратности (соотношение объемов раствора пенообразователя и получаемой пены 1:70 и менее Система подслойного тушения пожаров в резервуарах (СПТ) – это совокупность специального оборудования, пенообразователя и технологии, позволяющей генерировать, транспортировать и вводить низкократную пену непосредственно в слой горючего или в подтоварную воду, обеспечивая быстрое тушение пожара. Применение СПТ позволяет ликвидировать горение нефти в резервуаре, несмотря на разрушение верхнего пояса и наличие закрытых сверху участков поверхности горения. В СПТ используют высоконапорные пеногенераторы (ВПГ) с соединительными фланцами и полугайками, системы задвижек до и после обвалования, обратные клапаны, пакеты с калиброванной разрывной мембраной внутри или снаружи резервуара, внутреннюю разводку пенопровода с пенными насадками. 18 Система пожаротушения магистральной насосной Технические решения по обеспечению пожарной безопасности для магистральных насосных НПС применяются автоматические системы тушения пожаров высокократной пеной. Система пожаротушения высокократной пеной – это совокупность оборудования для объёмного тушения пожара в закрытых помещениях за счет подачи высокократной дымоустойчивой полидисперсной пены, получаемой с помощью специальных пеногенераторов. Система тушения пожара высокократной пеной включает: пеногенераторы высокократной пены; синтетический пенообразователь (углеводородный) бак-дозатор для хранения концентрата пенообразователя и приготовления его рабочего раствора с заданной концентрацией; запорную арматуру; магистральный водопровод и растворопровод; пожарные извещатели, приборы и устройства контроля и управления системой пожаротушения. 19 Очистные сооружения НПС Предназначены для размещения установок для сбора и переработки хозяйственно-бытовых и производственно-дождевых сточных вод. Методы, применяемые для очистки сточных вод, могут быть разделены на три группы: механические, физико-химические и биологические. Механическую очистку сточных вод применяют преимущественно как предварительную. Она обеспечивает удаление взвешенных веществ из бытовых сточных вод на 60-65%, а из некоторых производственных сточных вод - на 90-95%, снижение ВПК сточных вод - до 20-25%. Задачи механической очистки заключаются в подготовке воды к физико-химической и биологической очисткам. Механическая очистка сточных вод является в известной степени самым дешевым методом, а поэтому всегда целесообразна. (Решетки и сита; песколовки; жироловки; первичные отстойники; прочие элементы: мембраны, фильтры, септики и пр) Физико-химические методы очистки заключаются в том, что в очищаемую воду вводят какое-либо вещество-реагент (коагулянт или флокулянт). Вступая в химическую реакцию с находящимися в воде примесями, эти вещества способствуют более полному выделению нерастворимых примесей, коллоидов и части растворимых соединений. При этом уменьшается концентрация вредных веществ в сточных водах, растворимые соединения переходят в нерастворимые или в растворимые, но безвредные, изменяется реакция сточных вод (происходит их нейтрализация), обесцвечивается окрашенная вода. Физико-химические методы дают возможность резко интенсифицировать механическую очистку сточных вод. В зависимости от необходимой степени очистки сточных вод физико-химический метод может быть окончательным или второй ступенью очистки перед биологической. Биологические методы очистки основаны на жизнедеятельности: микроорганизмов, которые способствуют окислению или восстановлению органических веществ, находящихся в сточных водах в виде тонких суспензий, коллоидов, растворов и являющих для микроорганизмов источником питания, в результате чего и происходит очистка от загрязнений. Очистные сооружения биологической очистки можно разделить на два основных типа: - сооружения, в которых очистка происходит в условиях, близких к естественным; - сооружения, в которых очистка происходит в искусственно созданных условиях. 20 Основные объекты и сооружения КС. Классификация КС Компрессорные станции на магистральных газопроводах сооружают с целью достижения проектной или плановой производительности повышением давления транспортируемого газа, при этом осуществляют следующие технологические процессы: очистку газа от жидких и твердых примесей, компримирование газа, охлаждение газа. По технологическому принципу КС делятся на головные, размещаемые по близости от месторождений, и промежуточные, располагаемые по трассе магистрального газопровода. На площадке КС располагаются узел подключения КС к магистральному газопроводу, площадка ГПА, установки очистки газа с системой сбора продуктов очистки газа, установка охлаждения газов (АВО), установка подготовки топливного, пускового и импульсного газа, технологические трубопроводы и запорная арматура. На КС также располагаются система электроснабжения, молниезащиты и заземления, АСУ ТП, система маслоснабжения, система водоснабжения и водоотведения, система отопления и вентиляции, система теплоснабжения и газоснабжения, система пожарной сигнализации, система пожарного водоснабжения, система автоматического пожаротушения, система охраны и охранной сигнализации, служебно- эксплуатационный блок КС и тд По месторасположению компрессорные станции делятся на: 1) головные; 2) дожимные компрессорные станции; 3) промежуточные компрессорные станции 21 Очистка и охлаждение технологического газа на КС. Назначение, характеристика оборудования, принцип работы В транспортируемом природном газе содержатся примеси: песок, сварной шлам, вода, масло и т.д. Наличие мехпримесей и конденсата в газе приводит к износу трубопровода и оборудования. Для предотвращения загрязнения и эрозии оборудования и трубопроводов на входе газа на КС предусматривают установки очистки газа от твердых и жидких примесей. Очистка газа в первую ступень - в пылеуловителях, вторую ступень - в фильтрах- сепараторах. Промышленные пылеулавливающие аппараты разделяют группы: сухого и мокрого отделения пыли. К аппаратам сухого отделения пыли относятся: 1) гравитационные сепараторы (степень очистки 70 - 80 %); 2) циклонные пылеуловители (степень очистки 85 - 98 %); 3) фильтры и фильтры-сепараторы (степень очистки до 99%). Принцип действия аппаратов сухого отделения пыли состоит в искусственном осаждении пыли под действием сил тяжести и в результате снижения скорости течения газа. К аппаратам мокрого отделения пыли относятся масляные пылеуловители, в которых очистка газа происходит при помощи промывки газа жидкостью. Достоинством вертикальных масляных пылеуловителей является высокая степень очистки газа (97 - 98 %). Основные их недостатки: большая металлоемкость, большое гидравлическое сопротивление, унос промывочной жидкости Масляные пылеуловители представляют собой сосуд из трех секций. Нижний – промывочный, в котором поддерживается постоянный уровень масла, средний – осадительный, где газ освобождается от капель масла, верхний – отбойный, где происходит окончательная очистка газа от масла с примесями. Циклонные пылеуловители работают на принципе использования инерционных сил для улавливания взвешенных частиц. Циклонный пылеуловитель представляет собой сосуд цилиндрической формы, со встроенными в него циклонами. Состоит из двух секций: нижней- отбойной и верхней- осадительной. Газ необходимо охлаждать по следующим причинам: при высоких температурах снижается производительность, для предотвращения простаивания грунта в районах вечной мерзлоты (провисание), для предотвращения чрезмерных температурных напряжений в теле трубы, для предотвращения образования гидратов, нарушение сплошности изоляции. В настоящее время наиболее распространенными аппаратами охлаждения газа являются АВО газа. Преимущества: нет промежуточных теплоносителей (воды), отсутствие подготовки воды, постоянные тепловые характеристики в течение всего срока эксплуатации, аппараты не засоряются и не требуют дополнительной профилактики, не имеют вредных выбросов, имеют длительный срок эксплуатации и хорошие ремонтные условия. |