Виброизолирующие компенсирующие системы

Основными причинами преждевременного выхода из строя магистральных насосных агрегатов (МНА) являются повышенные внутренние динамические (вибрационные) перегрузки, воздействующие на роторную систему, и внешние статические перенапряжения, передающиеся на агрегаты через фундамент, трубопроводы и коммуникации, неизбежно возникающие вследствие ряда эксплуатационных факторов.

Особенно большие напряжения возникают в момент включения и отключения насосов, переходных режимах и режимах недогрузки агрегатов. Эти напряжения вызывают деформацию корпуса насоса и анкерных болтов, приводят к расцентровке агрегатов, что в свою очередь, является причиной повышенной вибрации агрегатов, преждевременного выхода из строя подшипниковых узлов, элементов торцевых уплотнений валов и входных уплотнений рабочих колёс.

В институте ГУП ИПТЭР разработана и широко внедряется виброизолирующая компенсирующая система (ВКС), предназначенная для повышения надёжности работы насосного агрегата, его устойчивости к воздействию внешних и внутренних дестабилизирующих факторов, снижения действующих уровней вибрации агрегата, трубопроводов и запорной арматуры, а также улучшения условий труда обслуживающего персонала.

ВКС рассчитываются и проектируются отдельно для каждого типа насосного агрегата. ВКС в общем случае представляет собой комплекс следующих устройств:

- Фундаментная закладная рама, подрамник, упрочнённая вибродемпфирующая рама агрегата является несущей металлоконструкцией насосного агрегата и предназначена для монтажа насоса и электродвигателя (рис. 5.11.).

Рис. 5.11. Общий вид упрочнённой вибродемпфирующей фундаментной рамы насосных агрегатов типа НМ

1 – рама агрегата; 2 – опорные поверхности насоса и двигателя (отфрезерованные с высокой точностью); 3 – защитный кожух муфты; 4 – упруго-демпферные опоры (амортизаторы типа А (АПМ, АГП)); 5 – подрамные несущие конструкции (подрамник); 6 – отжимные регулирующие болты для юстировки горизонтального положения агрегата; 7 – ящик с комплектом ЗИП (анкерные болты, крепёж, центровочные прокладки).

- Упруго-демферные опоры агрегата (амортизаторы) позволяют обеспечить снижение до 20 раз передачу на фундаменты агрегата и здания насосной станции динамических (вибрационных) нагрузок, генерируемых агрегатом, а также обеспечивают повышенную сейсмостойкость оборудования (рис. 5.11.).

- Муфта упругая компенсирующая УКМ в соединении валов насоса и электродвигателя обеспечивает снижение вибрации роторов насоса и электродвигателя, компенсирует остаточную несоосность валов агрегата. Безлюфтовая передача вращающего момента в УКМ осуществляется через многослойные пакеты упругих пластин, демпфирующих вибрацию роторной системы снижая этим общую виброактивность насосного агрегата (рис. 5.12).

Рис. 5.12. Общий вид гидроплёночного амортизатора АГП

Рис. 5.13. Общий вид УКМ

- Гибкие виброгасящие компенсаторы из металлорукавов в соединениях вспомогательных трубопроводов (маслосистема, сбор утечек) снижают передачу вибрации от виброактивных узлов агрегата (подшипников) на другие элементы агрегата (рис. 5.14.)

Рис. 5.14. Компенсаторы-виброгасители КРВГ и виброгасящие рукава ВГР

- Компенсаторы-виброгасители сильфонные предотвращают передачу на насос нерасчётных механических и температурных напряжений трубопроводов (рис. 5.14.).

Рис. 5.15. Общий вид компенсатора сильфонного

- Концевые опоры предназначены для стабилизации положения рамы агрегата.

- Упруго-демпферные реактивные опоры патрубков насоса с виброизоляторами являются регулируемыми опорно-фиксирующими элементами наружных участков приёмного и выкидного патрубков насоса и предназначены: для восприятия весовых нагрузок трубопроводов, заполненных нефтью и для уменьшения передачи пусковых нагрузок и рабочей вибрации насосов на трубопроводы, запорную арматуру и коллектор нефтеперекачивающей станции.

Применение этих устройств позволяет увеличить ресурс работы насосных агрегатов и продолжительность межремонтного периода в 1,4÷3 раза.

Рис.5.16. Блок-бокс ССВД – система сглаживания волн давления типа «Флекс-Фло»

Расчёт насосного и другого оборудования НПС приведён в учебном пособии «Нефтеперекачивающие станции» [3].

6. ФИЛЬТРЫ–ГРЯЗЕУЛОВИТЕЛИ

Фильтры-грязеуловители (ФГУ) предназначены для очистки перекачиваемой нефти и нефтепродуктов от механических примесей, посторонних предметов, глины, парафино-смолистых отложений и окалины, образующихся во время ремонта и эксплуатации линейной части нефтепровода, а также защиты насосов от засорения.

Вертикальные фильтры, выпускаемые по ТУ 3683-008-00220575-2002, могут эксплуатироваться с температурой воздуха не ниже минус 60°С для холодного (ХЛ) исполнения и не ниже минус 45°С для умеренного (У) исполнения (рис. 6.1.).

Рис. 6.1. Схема фильтра-грязеуловителя ФГВ-1000-4,0

В горизонтальных фильтрах-грязеуловителях подача продукта осуществляется вдоль оси корпуса во внутреннюю полость фильтрующего элемента. Фильтры устанавливаются в трубопроводных системах от Ду200 до Ду1200 и рассчитаны на давление от 1,6 до 7,5МПа. Тонкость фильтрации: от 4,5 до 8,5мм. Масса аппарата зависит от диаметра трубопровода и давления, на которое он рассчитан, и колеблется в диапазоне от 1,25 до 26т. Температура рабочей среды от минус 30 до +80°С. Перепад давления на фильтрующем элементе до 0,3МПа. Рабочая среда – нефть, нефтепродукты. Время открытия хомутового затвора не более 2-х минут (рис. 6.2.).

Рис. 6.2. Схема горизонтального фильтра-грязеуловителя

1 – концевой затвор; 2 – фильтрующий элемент; 3 – выходной патрубок; 4 – камера; 5 – роликовые опоры; 6 – входной патрубок.

Рис.6.3. Фильтр-грязеуловитель

Сетчатые фильтры-грязеуловители предназначены для защиты насосного и другого оборудования в технологических установках нефтеперерабатывающей, нефтехимической, нефтяной и газовой промышленности. Обеспечивают очистку от твёрдых частиц размером от 200мкм и более (рис. 6.4.).

Рис. 6.4. Общий вид сетчатого фильтра-грязеуловителя

Нормативный период между плановыми ремонтами ФГУ составляет 3года. При текущем ремонте производится очистка фильтра от парафинов, грязи и балласта.