Поршневые насосы

При перекачке вязкой нефти и нефтяных эмульсии рабочие характери­стики центробежных насосов резко ухудшаются. В таких случаях рациональ­нее применять поршневые или плунжерные насосы.

Работа поршневых насосов основана на создании разрежения во всасы­вающем и напора в нагнетательном трубопроводе при прямолинейном воз­вратно-поступательном движении поршня или плунжера в цилиндре насоса. Принципиальные схемы поршневого и плунжерного насосов аналогичны, разница состоит лишь в том, что поршни в первом насосе выполняются в ви­де диска, снабженного уплотняющими кольцами, а во втором - в виде плунжера.

Применяемые на нефтяных месторождениях поршневые насосы имеют кривошипно-шатунный механизм и приводится в действие электродвигате­лем, соединенным с насосом ременной передачей.

К основным техническим данным поршневых насосов относятся подача, давление нагнетания, высота всасывания, число оборотов или двойных ходов и мощность навалу.

Поршневые насосы имеют следующие особенности: их подача при изме­нении напора остается постоянной; движение жидкости характеризуется пульсацией, для устранения которой требуется установка воздушных колпа­ков на нагнетательной линии. Воздушные колпаки обычно конструктивно связаны с самим насосов. При увеличении подачи жидкости в единицу вре­мени находящийся в воздушном колпаке воздух сжимается, а при уменьше­нии подачи - расширяется. Таким образом, в колпаке создается упругая воз­душная подушка, выравнивающая подачу жидкости в нагнетательный трубо­провод.

Обвязка поршневых насосов трубопроводами обычно выполняется так же, как и обвязка центробежных насосов.

3. Резервуары

Для сбора, хранения и учета нефти и нефтепродуктов на нефте­промыслах, нефтеперерабатывающих заводах, нефтебазах и станциях маги­стральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов служат резервуары - со­суды разнообразной формы и размеров, построенные из различных материа­лов.

По назначению эти сосуды подразделяются на резервуары для хранения нефти, светлых и темных нефтепродуктов.

По материалу - на металлические и неметаллические. Металлические ре­зервуары сооружают преимущественно из стали. К неметаллическим резер­вуарам относятся в основном железобетонные резервуары.

Резервуары каждой группы различают по форме: вертикальные, цилинд­рические, горизонтально-цилиндрические, каплевидные и других форм.

По схеме установки резервуары делятся на: наземные, у которых днище находится на уровне или выше наинизшей отметки прилегающей площадки; подземные, когда наивысший уровень жидкости в резервуаре находится ни­же наинизшей отметки прилегающей площадки не менее чем на 0,2 м. Резер­вуары сооружают различных объемов от 100 до 120000 м3.

Для хранения светлых нефтепродуктов применяют преимущественно стальные резервуары, а также железобетонные с внутренним покрытием -листовой стальной облицовкой или неметаллическими изоляциями, стойки­ми к воздействию нефтепродуктов.

Для хранения больших количеств нефти и темных нефтепродуктов реко­мендуется применять в основном железобетонные резервуары. Смазочные масла, как правило, хранят в стальных резервуарах.

Группа однотипных резервуаров, объединенных трубопроводными ком­муникациями, называется резервуарным парком. Каждая группа наземных резервуаров ограждается земляным валом или стенкой, высота которых при­нимается на 0,2 м выше расчетного уровня разлившейся жидкости, но не ме­нее 1 м при ширине земляного вала по верху 0,5 м.

Вертикальные цилиндрические резервуары подразделяются на резервуа­ры низкого давления, с понтонами и с плавающими крышами. Каждый ре­зервуар снабжается лестницей, необходимой для осмотра оборудования, от­бора проб и контроля за уровнем нефтепродукта. У места присоединения ле­стницы к крышке резервуара сооружается замерная площадка, на которой устанавливают замерные приспособления и аппаратуру.

Резервуары низкого давления с щитовым коническим или сферическим покрытием отличаются тем, что покрытие монтируется из готовых щитов, выполненных из листовой стали толщиной 2,5 мм. Пояса корпуса резервуаров имеют толщину 4-10 мм / снизу вверх/.

Резервуары с коническим покрытием сооружают объемом 100 - 5000 м3, причем в центре их устанавливают центральную стойку, на которую опира­ются щиты покрытия. Резервуары со сферическим покрытием сооружают объемом 10000, 15000 и 20 000 м3 . Щиты покрытия по контуру опираются на кольцо, установленное на корпусе резервуара. Толщина листов резервуа­ров 6-14 мм. Толщина листов покрытия 3 мм.

Резервуары оснащаются дыхательной арматурой и замерными устройствами. К ним относятся (рис.1):

1. Люк - лаз для внутреннего осмотра, ремонта и очистки резервуара;

2. Люк световой /на крыше резервуара/ для проветривания и освещения ре­зервуара;

3. Люк замерной для контрольного замера уровня жидкости в резервуаре и взятия проб, которые нормально осуществляются специальным уровнемером и сниженным пробоотборником.

4. Хлопушка, предназначенная для предотвращения потерь нефтепродуктов в случае разрыва трубопроводов или выхода из строя резервуарной задвижки;

5. Сифонный водоспускной кран, устанавливаемый для выпуска подтоварной воды из резервуара; монтируется он снаружи резервуара на конце трубы с изогнутым отводом, находящимся внутри резервуара у его днища;

6. Дыхательный клапан, предназначенный для регулирования давления паров нефтепродуктов в резервуаре в процессе закачки или выкачки нефтепродукта, а также колебаний температуры; в зависимости от условий применения и конструкции резервуаров на них устанавливают дыхательные клапаны раз­личных модификации и диаметров;

7. Огневой предохранитель, служащий для защиты резервуара от проникно­вения в его газовое пространство огня через дыхательную аппаратуру;

8. Предохранительные клапаны /гидравлический' и мембранный/ для регули­рования давления паров нефтепродуктов в случае неисправности дыхатель­ного клапана иди если сечение дыхательного клапана окажется недостаточ­ным для быстрого пропуска газов или воздуха;

9. Пеногенератор для подачи цены при тушении пожара в резервуаре.

С целью снижения потерь легкоиспаряющейся нефти и нефтепродуктов применяют резервуары с плавающим понтоном.

Понтон, плавающий по поверхности жидкости, уменьшает площадь испа­рения, благодаря чему резко снижаются /в 4-5 раз/ потери от испарения. Понтон представляет собой диск с поплавками, обеспечивающими его пла­вучесть. Между понтоном и стенкой резервуара оставляется зазор шириной 100 - 300 мм, перекрываемый уплотняющими герметизирующими затворами. Известны несколько конструкций затворов, однако в основном применяют затворы из прорезиненной ткани, профили которой имеют форму петли с внутренним заполнением затвора упругим материалом.

Плавающие понтоны различают двух типов: металлические и из синтети­ческих пенопластовых или пленочных материалов. Резервуар с металличе­ским понтоном в виде диска с открытка коробами. К периферийному кольцу жесткости, который одновременно служит и бортом понтона, прикрепляется герметизирующий затвор. Понтон оснащен опорами, на которые он опирает­ся в нижнем положении. В связи с тем, что понтоны сооружают в резервуа­рах со стационарным покрытием, которое предотвращает попадание атмо­сферных осадков на поверхность понтонов, это позволяет применять облег­ченные конструкции понтонов из синтетических пленочных материалов.