Нефтегазопромысловое оборудование

ВВЕДЕНИЕ

Благодаря простоте и надежности работы насосы-дозаторы нашли широкое применение в нефтяной, газовой и нефтехимической отраслях промышленности, все основные технологические процессы которых связаны с перекачкой по трубопроводам различных жидкостей - нефтей, нефтепродуктов, сжиженных газов, воды, глинистых растворов, химических реагентов.
В бурении нефтяных и газовых скважин насосы нашли исключительное применение. Они используются для создания циркуляции глинистого раствора или воды в скважине.
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КЛАССА ОБОРУДОВАНИЯ
1.1. Назначение класса оборудования и классификация оборудования
Насосы – дозаторы предназначены для дозированной подачи реагента в аппарат или трубопровод.
Классификация дозирующих насосов:
При всем своем многообразии насосы-дозаторы можно разделить на две условные категории:
- в зависимости от конструкции поршня — на плунжерные и диафрагменные;
- в зависимости от типа привода— на насосы с механическим и гидравлическим приводом.
Насосы-дозаторы характеризуются скоростью подачи дозируемой жидкости, максимальным рабочим давлением, точностью дозирования, типом рабочей камеры (в зависимости от того, плунжерный насос или диафрагмовый), видом материала, из которого изготовлена рабочая камера
Насосы-дозаторы плунжерного типа.
По характеру работы плунжерный насос относятся к числу объемных.
Плунжерные насосы по своему построению и специфике работы очень похожи на поршневые (рис. 86). Главная разница заключается в особенностях своеобразного поршня - или плунжера. Плунжер (рис. 86а) — вытеснитель цилиндрической формы, длина которого намного больше диаметра.
Плунжер - главный элемент работы плунжерного насоса. Именно поэтому к нему предъявляется ряд особых требований: он должен быть износостойким, герметичным и прочным, тем самым обеспечивая надежную и качественную работу насоса.
От материалов, идущих на изготовление плунжера, напрямую зависит стоимость самого насоса: качественно изготовленный насос будет иметь соответственно более высокую стоимость.
Эти насосы обеспечивают очень точное дозирование, т.к. и поршень, и рабочая камера изготовлены из материалов, практически не подверженных каким-либо механическим изменениям в процессе эксплуатации насоса (за исключением процессов коррозии и механического износа движущихся частей).
4. ОПИСАНИЕ МОДЕЛИ ОБОРУДОВАНИЯ
Плунжерный насос.
Работа плунжера и поршня в насосе происходит с использованием идентичных принципов вытеснения жидкости, поэтому гидравлические параметры плунжерных и поршневых насосов в целом одинаковы. Но устройство плунжерного насоса имеет некоторые особенности, заключающиеся в уплотнении рабочего органа.
Поверхность плунжера, как правило, гладкая и не содержит канавок для размещения уплотнений, которые устанавливают на внутренней поверхности цилиндра. Это позволяет с большей свободой варьировать их количеством и шириной. К расположенному на поверхности цилиндра неподвижному уплотнению достаточно просто подвести смазку, что позволяет не только увеличить скорость движения плунжера, но и срок службы плунжерных пар.
Уплотняющие кольца на поршне препятствуют ему развивать столь же высокие скорости как гладкому плунжеру. Поскольку плунжер может перемещаться с большой скоростью, увеличивается число его двойных ходов, существенно превышающих технологически и экономически оправданное количество двойных ходов поршня. А чем число двойных ходов больше, тем меньшие габариты и масса насоса достаточны для обеспечения требуемой гидравлической мощности.
Особенности конструкции уплотнений плунжерного насоса облегчают использование современных материалов с улучшенными антикоррозийными свойствами, высокой стойкостью к агрессивным средам и значительным рабочим ресурсом. Применение инновационных решений, например, оксидной керамики (плунжеры керамические), позволило еще более уменьшить износ и увеличить срок службы плунжеров.
Чтобы обеспечить герметичность и достаточность небольших усилий для перемещения поршня, его поверхность тщательно притирают к цилиндру. При изготовлении плунжерных насосов столь же трудоемкая обработка внутренней поверхности цилиндра не требуется. А добиваться высокого класса чистоты наружной поверхности плунжера технологически проще, чем внутренней цилиндра.
В силу особенностей конструкции собственно поршневые насосы используют для малых и средних напоров; плунжерные ─ преимущественно (но не только) для высоких. Если для поршневых насосов давление перекачиваемой жидкости измеряется десятками мегапаскалей, то плунжерные насосы способны перекачивать жидкость с давлением 100 МПа и выше.
Устройство плунжерного насоса-дозатора.
Основные части поршневого и плунжерного насосов ─ цилиндр и движущийся в нем поршень (плунжер), благодаря перемещению которого происходит всасывание и нагнетание жидкости. Движение поршня (плунжера) обеспечивает электрический или иной, например, дизельный привод. Своя область применения есть у ручных плунжерных насосов.
Вращательное движение вала двигателя с помощью кривошипно-шатунного механизма (кривошип, шатун и шток) преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня-плунжера, результатом чего является чередование разрежения и избыточного давления внутри цилиндра. Работа плунжерного насоса координируется всасывающими и нагнетательными клапанами.
5. МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ МОДЕЛИ ОБОРУДОВАНИЯ

5.1 Монтаж оборудования
Обсуждая дозирующие насосы, невозможно обойти вниманием основные требования к их монтажу и схемы их обвязки. Это связано с тем, что кроме непосредственно насоса-дозатора в схеме монтажа насоса следует предусмотреть и дополнительные устройства, обеспечивающие как устойчивую работу насоса, так и получение гомогенной смеси дозируемого реагента с обрабатываемой водой. Прежде всего, обратим внимание на емкости для растворения и хранения дозируемого реагента. При их подборе следует учесть такие моменты:
1. Высота емкости не должна превышать высоты всасывания насоса (если насос устанавливается непосредственно на емкости).
2. Емкость должна быть снабжена крышкой для проведения внутреннего осмотра и местом для крепления перемешивающего устройства (при необходимости).
3. Для сообщения с атмосферой должен быть предусмотрен резьбовой штуцер (это дает возможность подключения фильтра).
4. Материал, из которого изготовлена емкость, должен быть химически совместим с дозируемой средой
При дозировании небольших объемов реагентов чаще всего для растворения и хранения дозируемых реагентов используются специальные емкости, изготовленные либо из полиэтилена, либо из полипропилена. Стандартный ряд объемов таких емкостей: 50, 100, 200, 500 и 1000 л. При дозировании больших объемов следует предусмотреть специальные склады химических реагентов, где будут готовиться, фильтроваться и храниться дозируемые среды.
На окончании всасывающего трубопровода, находящегося внутри емкости, должны быть установлены обратный клапан и датчик контроля уровня жидкости в емкости (для насосов с возможностью его подключения). Обратный клапан и датчик контроля уровня должны располагаться строго вертикально, во избежание их «залипания».


5.2 Эксплуатация оборудования

Во время добычи, транспортировки и переработки горючих полезных ископаемых для увеличения эффективности производства используются химические реагенты. Применение ПАВ, кислот и полимеров с начальных стадий разработки позволяет повысить продуктивность нефтяных пластов более чем на 15%.
На завершающей стадии эксплуатации нефтяных месторождений происходит резкий спад объемов добываемой продукции, повышается обводненность и тягучесть нефти. Применение химических реагентов позволяет улучшить дебет пласта, снизить вязкость перекачиваемого сырья и предохранить трубопроводы от коррозии.









 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Сейчас все чаще устаревшие агрегаты в виде поршневых насосов подвергаются замене на более современные плунжерные аналоги. К тому же их повсеместное применение позволяет во время осуществления рабочего цикла производить смешение компонентов растворов в нужном для пользователя соотношении, что достаточно удобно при использовании данных агрегатов. плунжерный насос давление.