Разработка технологической схемы ЛПДС "Нурлино" по магистральному нефтепроводу НКК. Компоновка вспомогательных систем насосного цеха стационарного типа. Гидравлический расчет всасывающей и нагнетательной линий. Варианты регулирования подачи жидкости.
Аннотация к работе
На территории ЛПДС "Нурлино" размещены НПС нефтепроводов Усть-Балык-Курган-Уфа-Альметьевск (УБКУА), Нижневартовск-Курган-Куйбышев (НКК) (проектировка которой представлена в данной курсовой работе), Туймазы-Омск-Новосибирск-1(ТОН-1), предназначенные для приема и дальнейшей перекачки западносибирских нефтей по магистральным нефтепроводам УБКУА, НКК и башкирских нефтей по магистральному нефтепроводу ТОН-1. На ЛПДС "Нурлино" осуществляются следующие технологические операции: - прием, учет, перекачка, определение качества перекачиваемой нефти по нефтепроводам УБКУА, НКК, ТОН - 1, ТОН - 3, ТУ - 1, ТУ - 3; Нефтеперекачивающая станция "Нурлино" является головной на эксплуатационном участке "Нурлино - Самара" магистрального нефтепровода НКК и в соответствии с этим выполняет все присущие ей операции: прием и учет нефти, хранение нефти в резервуарах, перекачка нефти, внутристанционные перекачки нефти (из резервуара в резервуар), пуск в магистральный трубопровод очистных и диагностических устройств и их прием с предшествующих станций. Резервуарный парк служит для обеспечения основного технологического процесса - надежной и бесперебойной перекачки нефти по магистральному нефтепроводу; Лаборатория осуществляет контроль за качеством нефти при приеме, хранении и перекачке, то есть там определяют массовую долю воды, серы в нефти, содержание хлористых солей, механических примесей, определяют плотность, вязкость и упругость насыщенных паров;В этом сборнике должен постоянно сохраняться незаполненный объем емкости, достаточный для приема максимальных утечек, образующихся при раскрытии торцов за время закрытия задвижек на основных трубопроводах-отводах насоса, на котором возникла неисправность торцов. Подача масла на подшипники осуществляется насосами РЗ-30, Ш-40, связанных по системе АВР, то есть при аварийном отключении одного из насосов, автоматически включается другой. При работе агрегатов необходимо помнить, что в маслосистеме находится около 2 м3 масла и пополнение масляных баков производить из расчета, чтобы масло в случае остановки насосов смогло перелиться в приямок, то есть в масляном баке не должно быть масла более 2 м3 при работающих агрегатах. Совмещенная характеристика трубопровода и насосов (рисунок 3.4) представляет собой пересечение графика зависимости напора насоса от подачи Н= f(Q) и графика зависимости потребного напора трубопровода от расхода Нпотр = f(Q). КПД этого способа регулирования: HN и НМ напоры в рабочей и режимной, режимной точках N и М соответственно, определяем по совмещенной характеристике группы насосов и трубопровода (Приложение Г): КПД этого способа регулированияВ данном курсовом проекте спроектирована ЛПДС "Нурлино" по нефтепроводу НКК: - разработана технологическая схема; произведен расчет и регулирование работы станции (путем дросселирования, байпасирования, изменением числа оборотов вала насоса, обточкой рабочего колеса).
Введение
ЛПДС "Нурлино", входящая в состав Черкасского НУ, является одной из самых больших нефтеперекачивающих станций в ОАО "Уралсибнефтепровод им. Д.А. Черняева".
На территории ЛПДС "Нурлино" размещены НПС нефтепроводов Усть-Балык-Курган-Уфа-Альметьевск (УБКУА), Нижневартовск-Курган-Куйбышев (НКК) (проектировка которой представлена в данной курсовой работе), Туймазы-Омск-Новосибирск-1(ТОН-1), предназначенные для приема и дальнейшей перекачки западносибирских нефтей по магистральным нефтепроводам УБКУА, НКК и башкирских нефтей по магистральному нефтепроводу ТОН-1.
Нефтепровод "Нижневартовск-Курган-Куйбышев" Ду1200. Участок обслуживается Черкасским НУ протяженностью 248,2 км, граничит с Челябинским и Туймазинским НУ, в эксплуатации с 1973 года. Протяженность трубопровода между ЛПДС "Нурлино" и следующей за ней ЛПДС "Субхангулово", где размещена промежуточная НПС нефтепровода НКК составляет 167 км, геометрическая высота нагнетания -28,05 м. Перекачиваемая нефть - вязкостью от 11,45 до 25,87 ССТ, плотностью от 855,0 до 875,3 кг/ м3 . Трасса нефтепровода проходит по пересеченной местности. Нефтепровод пересекает 24 дорог (авто и железные дороги) и 27 рек и ручьев, в том числе р. Уфа шириной 180 м, р. Белая шириной 335 м.
На ЛПДС "Нурлино" осуществляются следующие технологические операции: - прием, учет, перекачка, определение качества перекачиваемой нефти по нефтепроводам УБКУА, НКК, ТОН - 1, ТОН - 3, ТУ - 1, ТУ - 3;
- компаундирование высокосернистых башкирских нефтей с западносибирскими.
1. Разработка технологической схемы ЛПДС "Нурлино" по нефтепроводу НКК
Нефтеперекачивающая станция "Нурлино" является головной на эксплуатационном участке "Нурлино - Самара" магистрального нефтепровода НКК и в соответствии с этим выполняет все присущие ей операции: прием и учет нефти, хранение нефти в резервуарах, перекачка нефти, внутристанционные перекачки нефти (из резервуара в резервуар), пуск в магистральный трубопровод очистных и диагностических устройств и их прием с предшествующих станций.
Для перекачки нефти по нефтепроводу НКК станция оснащена: - магистральной насосной, оборудованной четырьмя центробежными насосами НМ 10000-210 с приводом от синхронных электродвигателей СТДП 8000;
- подпорной насосной с четырьмя вертикальными насосами НПВ 5000-120 с приводом от электродвигателя BAOB-800L-4У1, находящимися на открытой площадке;
- резервуарным парком, состоящим из двенадцати резервуаров с понтонами РВСП-20000. Резервуарный парк служит для обеспечения основного технологического процесса - надежной и бесперебойной перекачки нефти по магистральному нефтепроводу;
- СИКН №20. С помощью СИКН №20 ведется коммерческий учет нефти. СИКН №20 состоит из семи турбинных счетчиков типа МИГ-400 (1000-3300 м3/час, погрешность измерений 0,15%) и двух турбинных счетчиков RQ-2 (1200-3000 м3/час, погрешность измерений 0,15%), фильтров тонкой очистки, струевыпрямителей, запорной арматуры, контрольно - измерительных приборов, установки для поверки счетчиков - контрольного счетчика. СИКН №20 состоит из девяти линий узла учета нефти. Полная схема одной из линий узла учета нефти приведена на рисунке 1.1;
Рисунок 1.1 - Схема основной и резервной линии узла учета нефти
- узлом пуска и приема очистных и диагностических устройств. Схема УППСОД и узла подключения станции к магистральному нефтепроводу приведена на рисунке 1.2;
1-камера пуска; 2-концевые затворы; 3-камера приема; 4-сигнализаторы; 5-трубопровод для отвода нефти в дренажную емкость; 6-дренажная емкость
Рисунок 1.2 - Схема УППСОД и узла подключения станции к магистральному нефтепроводу
- узлом предохранительных устройств. Принцип работы узла основывается на сбросе части нефти в резервуары РВСП-20000 №13, 15. Он предназначен для защиты от повышения давления технологических трубопроводов и арматуры. В состав узла предохранительных устройств входит одиннадцать предохранительных клапанов типа СППК 4-250;
- камерой регулирующих заслонок. В узле регулирования давления установлены две регулирующие заслонки "Wanessa" с Ру=6,3 МПА на суммарную производительность Q=12500 м3/ч, которые обеспечивают необходимое выходное давление;
- фильтрами-грязеуловителями. Узел фильтров-грязеуловителей необходим для очистки нефти от механических примесей, грязи и т.д. В состав узла фильтров-грязеуловителей входит три фильтра-грязеуловителя Ду 700 мм, Ру=4 МПА;
- фильтрами-решетками;
- технологическими трубопроводами;
- нефтяной лабораторией. Лаборатория осуществляет контроль за качеством нефти при приеме, хранении и перекачке, то есть там определяют массовую долю воды, серы в нефти, содержание хлористых солей, механических примесей, определяют плотность, вязкость и упругость насыщенных паров;
- операторной для выполнения задачи управления, регулирования, измерения и сигнализации;
- котельной;
- системой водоснабжения, теплоснабжения, вентиляции, канализации, пожаротушения, электроснабжения;
- ремонтно-механической службой;
- корпусом подсобных и вспомогательных помещений с пожарным депо;
- корпусом аварийно-ремонтной службы;
- складом с площадью для труб;
- центральным ремонтно-эксплуатационный блоком.
Технологическая схема ЛПДС "Нурлино" по нефтепроводу НКК показана в приложении А.
Рассмотрим технологическую схему ЛПДС "Нурлино" по нефтепроводу НКК.
Нефть с НПС "Черкассы" через узел приема-пуска средств очистки и диагностики (УППСОД) поступает на блок предохранительных клапанов, предназначенных для защиты от повышенного давления как трубопровода, так и объектов станции, затем проходит очистку от механических примесей в блоке фильтров-грязеуловителей. Очищенная от механических примесей нефть поступает в подводящий трубопровод. Нефть может быть принята в любой резервуар РВСП-20000 готовый к приему нефти.
Откачка нефти из резервуаров и подача ее в магистральный нефтепровод осуществляется следующим образом. Нефть из резервуара по технологическому нефтепроводу поступает в приемный коллектор подпорных насосных агрегатов. Далее нефть подпорными агрегатами через выкидной коллектор подается на приемные коллектора узла учета нефти СИКН № 20. Каждая из замерных ниток по ходу движения нефти имеет отсекающую задвижку на входе, фильтр, счетчик и отключающую задвижку на выходе. Далее нефть из узла учета поступает в приемный коллектор магистральной нефтяной насосной станции.
Для того чтобы рабочее давление не превышало допустимое давление, перед выходом нефти в магистральный нефтепровод установлен узел регуляторов давления. После узла регуляторов давления нефть направляется в УППСОД и далее в магистральный нефтепровод.
На ЛПДС "Нурлино" могут быть использованы следующие системы перекачки нефти: постанционная и с "подключенным резервуаром". При постанционной системе перекачки нефть принимают поочередно в один из резервуаров станции, для закачки же в трубопровод в это время используют нефть из другого резервуара. При этой системе перекачки возможен порезервуарный учет количества перекаченной нефти. В системе перекачки с "подключенным резервуаром" предусматривается, что основное количество нефти проходит по трубопроводу, минуя резервуар. Преимуществом системы перекачки с "подключенным резервуаром" является уменьшение потерь нефти от "больших дыханий" резервуара.
2. Компоновка насосного цеха
2.1 Основная насосная
Помещение магистральных насосных агрегатов предназначается для размещения основного технологического оборудования и создания нормальных условий для его работы.
Насосный цех стационарного типа сооружен из огнестойких материалов (кирпич, бетон, железобетон). Фундамент насосного цеха выполнен в виде одиночных ленточных (сплошных) железобетонных фундаментов. По конструкции фундаменты под основные насосные агрегаты и электродвигатели массивные. Фундамент под основной насос и электродвигатель общий и не соединен с фундаментом здания.
Компоновка насосного цеха приведена в приложении Б.
Насосный зал относится к взрывоопасным помещениям класса В-1А категории, где установлены четыре основных насоса марки НМ 10000-210 с приводом от электродвигателя СТДП - 8000 (во взрывобезопасном исполнении), система вентиляции, блок откачки утечек, мостовой кран во взрывобезопасном исполнении грузоподъемностью 20 тонн, а так же блок централизованной маслосистемы с аккумулирующим баком.
Насосные агрегаты обвязываются трубопроводами-отводами изогнутой формы, которые соединяют их приемные и напорные патрубки с общим коллектором. В технологической обвязке насосов применяют трубы Dy=1220-12 мм. В общем здании насосного цеха уложены трубопроводные коммуникации вспомогательных систем, а также сооружены площадки для обслуживания оборудования с соответствующими ограждениями и лестницами. При прохождении трубопроводов через разделительную стенку смонтированы специальные герметизирующие фрамуги.
Компоновка оборудования и технологическая обвязка в цехе и вне его обеспечивает: - самотечное отведение утечек от торцевых уплотнений насосов в резервуар-сборник нефти ЕП-40;
- подачу нефти погружными насосами на всасывающую линию магистральных насосов из емкости сбора утечек ЕП-40;
- подачу под напором масла к насосным агрегатам и самотечное отведение его в масляные баки, установленные на глубине 1,7 м в специальном приемнике.
Вывод
В данном курсовом проекте спроектирована ЛПДС "Нурлино" по нефтепроводу НКК: - разработана технологическая схема;
- спроектирована компоновка насосного цеха;
- произведен расчет и регулирование работы станции (путем дросселирования, байпасирования, изменением числа оборотов вала насоса, обточкой рабочего колеса). Наиболее эффективным является регулирование путем изменения числа оборотов вала и обточкой рабочего колеса;
- приведена характеристика насосных агрегатов.
Графическая часть состоит из: - технологическая схема ЛПДС "Нурлино" по нефтепроводу НКК;
- план (разрез) насосного цеха;
- характеристика трубопровода;
- совмещенная характеристика трубопровода и насосов;
3. Коршак А.А., Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела: - Уфа.: ООО"ДИЗАЙНПОЛИГРАФСЕРВИС", 2002 - 544с.: ил.
4. Нечваль А.М. Основные задачи при проектировании и эксплуатации магистральных нефтепроводов: - Уфа.:изд-во УГНТУ, 2005.-81с.
5.Тугунов П.И., Новоселов., Коршак А.А., Шамазов А.М: Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов.Уфа: ООО "ДИЗАЙНПОЛИГРАФСЕРВИС",2002.-658 с.
6.Каталог Центробежные нефтяные насосы для магистральных трубопроводов: Москва 1989, ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ.