Мультифазные насосы

Сырая нефть редко в чистом виде выступает на поверхность. Обычно она находится в виде загазованной смеси с твёрдыми частицами, фракцией песка и пластовыми водами. При использовании традиционных насосных установок возникает необходимость в разделении этих продуктов для дальнейшего перекачивания нефти. Применение мультифазных насосов позволяет избежать данной проблемы. Такие насосы могут выпускаться в вертикальном и горизонтальном исполнении, а также в виде мобильной системы или стационарного устройства.

Метод мультифазной добычи нефти в сравнении с традиционными методами не требует объёмных сепараторов для скважинного продукта, а также функционирующего раздельно оборудования (насосов и компрессоров, множества трубопроводов, транспортирующих газ и жидкость на перерабатывающие установки). Использование технологии мультифазных насосов позволяет добиться ряда преимуществ в отрасли нефтедобычи. В их числе возможность уменьшения давления, которое сосредоточено на устье скважины. Это способствует увеличению производительности скважины, отдаче всей нефти на месторождении, уменьшению нагрузочных воздействий на скважинные насосы с заметным увеличением срока их возможной эксплуатации. Вышеназванный перечень достоинств данной технологии следует пополнить и продлением срока рентабельности при выработке месторождений, а также снижением отрицательных влияний на экологическую обстановку в связи с увеличением эффективности процессов добычи газа и нефти, уменьшением воздействующей нагрузки на поток, меньшим количеством составляющих компонентов технологического оборудования и, соответственно, снижением общих затрат.

Для перекачивания многофазных жидкостей используют такие типы насосов как:

• винтовые (с одним, двумя или тремя винтами);
• поршневые;
• гелико-осевые.

Одновинтовые мультифазные насосы

Одновинтовыми мультифазными насосами перекачивают среды, имеющие вязкость до 5 МПа*с, допустимое максимальное содержание механических примесей не более 70% и температуру до 140 °С. Производительность этих насосов составляет до 500 м³/ч, а развиваемое давление - до 240 бар. Они обладают хорошей всасывающей способностью, что позволяет избегать проблем, возникающих при перекачке холодной нефти или мазута нефтяными центробежными насосами, то есть одновинтовой насос обладает способностью перекачивать холодный нефтяной шлам, мазут и нефть без дополнительного подогрева (в отличие от насосов центробежного типа). Возможность перекачивать нефтяными мультифазными одновинтовыми насосами нефтепродукты (мазут, гудрон), асфальт и нефть с крупными твердыми включениями позволяет отказаться от закупки и установки дорогостоящего фильтровального оборудования, требующего постоянного обслуживания.

Преимущественно мультифазные насосы применяются в нефтегазодобывающей отрасли, где они служат для перекачивания нефтеводогазосодержащих жидкостей при понижении давления на устье скважины, что направлено на увеличение эффективности разработки нефтяных месторождений, расположенных в удаленных местах, на которых нет возможности организовать добычу согласно всем требованиям. Данный тип насосов используют также в реализации технологических процессов на нефтеперерабатывающих или нефтехимических предприятиях.

Мультифазные одновинтовые насосы находят широкое применение в задачах по перекачиванию следующих сред:

• пластовые воды с содержанием свободного газа 85-90%;
• пластовые воды с содержанием хлоридов до 550 г/л;
• буровой раствор и нефтешлам;
• товарная и пластовая нефть;
• воды с газовыми включениями и абразивными частицами;
• сточные воды;
• мазут, бензин, дизельное топливо;
• различные реагенты (коагулянты, флокулянты).

Двухвинтовые мультифазные насосы

Однако наиболее широко используемыми и распространёнными в нефтяной области являются двухвинтовые мультифазные насосы. При нефтедобыче водонефтегазовые смеси, как правило, имеют изменяющиеся во времени состав и непостоянное количество обводненности и попутного газа, что требует постоянно подстройки оборудования под продукт. В таких условиях использование мультифазных насосов, способных работать с различными по составу средами, является оправданным и более эффективным. Подтверждением этого является возросшая в последние годы популярность данного вида насосов. Двухвинтовые мультифазные насосы, которые покрывают широкий диапазон по производительности и создаваемому давлению, с успехом используются как на старых и почти истощенных нефтяных месторождениях, так и на более молодых месторождениях нефти, где содержание газа выше. Благодаря небольшим затратам на монтажные работы, а также малым размерам, двухвинтовые модели мультифазных насосов пригодны, в частности, для установки на морских платформах.

Насосы данного типа могут иметь конструкционное исполнение с рабочей камерой двойного действия, что позволяет избежать возникновения осевых усилий. Винтовые пары из цельной литой заготовки (с целью придать им максимальную жёсткость) размещаются в сменной гильзе и имеют противоположное направление витков, при этом винты не соприкасаются друг с другом. Для достижения минимальных вибрационных характеристик в рабочем диапазоне насоса передача крутящего момента между винтами пары может осуществляться с помощью шестеренчатой передачи. Это даёт возможность мультифазным двухвинтовым насосам перекачивать нефтяные продукты, имеющие высокий показатель газового фактора и высокую степень загрязнения, а также сырую нефть с низкой характеристикой плотности.

“Всеядность” этих насосов такова, что ни высокая характеристика кинематической вязкости у перекачиваемой жидкости, ни большое количество попутного газа (может достигать 90%), ни наличие газовых пробок, ни механические примеси в перекачиваемой жидкости, ни доля сероводорода в газе (до 2%), ни высокое входное давление насоса (до 25 бар) не являются преградой для их использования.

Мультифазные насосы этого типа стандартного конструктивного исполнения работают по следующему принципу: многофазная смесь поступает по всасывающему патрубку в насос, там происходит её разделение на 2 потока, которые поступают в свободные полости между витками винтов. Роторы, образующие пару, имеют различное направление нарезки винтов. Смесь идет вдоль оси насоса к середине, где поступает в нагнетательную полость и увеличивает давление.

Опционально насосы могут быть также укомплектованы частотным преобразователем, устройствами плавного запуска, контрольными системами и системой управления, следящей за давлением на входе и выходе из насоса, за температурой подшипников в насосе и двигателе, частотой вращения, изменяющейся в зависимости от входного давления и т.д. Так же они могут быть снабжены блоками автоматического управления, электронными датчиками температуры или уровня, муфтой магнитного типа. Потребность в модернизациях такого рода может возникнуть при необходимости перекачивать ядовитые или взрывоопасные жидкие вещества.

Повышение давления не обусловлено скоростью вращения винтов насоса или физическими свойствами многофазной смеси, что обеспечивает ряд преимуществ:

• не требуется регулировать течение потока нефти через насос, а, значит, не нужно устанавливать компенсирующих устройств или регуляторов;
• насосы почти не вызывают пульсаций;
• простота конструкции;
• возможна различная комбинация рабочих характеристик;
• высокая рабочая надежность.

Мультифазные винтовые насосы, имея высокую всасывающую способность (несколько атмосфер), способны выкачивать нефть из нефтяных баков больших объёмов и таких же крупных резервуаров при установке засасывающего трубопровода на глубину до 8 м. Данная особенность позволяет избавиться от многих проблем, которые могут возникнуть при перекачивании нефтепродуктов в случае использования центробежных насосов.

Трехвинтовые насосы

Наряду с двухвинтовыми мультифазными насосами в сфере добычи нефти и перекачки нефтепродуктов используются и трехвинтовые, находящие всё большее применение. Трехвинтовой насос по принципу действия также является объемным и конструктивно схож с двухвинтовым. К его основным конструктивным элементам относят: корпус и крышки, обойма, 1 ведущий и 2 ведомых винта, торцевое уплотнение вала, которое может быть одинарным или двойным. У винтов, как правило, специальный профиль нарезки, гарантирующий хорошее взаимное сопряжение винтов. В целом конструкция трехвинтовых мультифазных насосов относительно проста, поэтому обычно ремонт включает в себя простую замену изношенных деталей. Конструкция может быть, как вертикальной, так и горизонтальной.

Эти насосы обладают хорошей всасывающей способностью, зависящей от вязкости перекачиваемой среды. Трёхвинтовой тип мультифазных насосов находит применение в системах транспорта мазута, дизельного топлива на объектах энергетики, для перекачки минеральных масел под высоким давлением или перевалке нефтепродуктов железнодорожными и морскими терминалами, при перекачке нефтепродуктов для предприятий металлургической, горно-обогатительной и нефтехимической промышленности.

Использование мультифазных насосов обеспечивает существенное сокращение используемого оборудования, требуемого для разделения потока на агрегатные составляющие для возможности перемещения. Также достигается снижение уровня шума и уменьшение потребляемой энергии на площадке скважины. Компактность мультифазных насосов в сравнении с традиционным комплектом нефтедобывающего оборудования (баками, сепараторами, теплообменниками и различным вращающимся оборудованием) способствует и охране окружающей среды.

Технология перекачки при использовании мультифазных винтовых насосов (одно-, двух- и трехвинтовых) помогает избежать вредных выбросов на нефтяном буровом оборудовании (метана, двуокиси углерода). Двухвинтовые мультифазные насосы полностью автономные, исключают утечки, так как все торцевые уплотнения подвергаются только давлению всасывания, что и продлевает эксплуатационный срок их службы. Возможность перекачивания газа вместе с поступающей из скважины нефтью в больших объёмах значительно снижает выхлоп парниковых газов в воздух. Технология перекачки при использовании мультифазных винтовых насосов способствует исключению сжигания газа в факелах, обуславливающих значительное тепловое загрязнение. 

Мультифазные насосы, вариант 1

1. Горизонтальный двухвинтовой насос.

Технические данные

Характеристика среды

Электродвигатель

Объём поставки

Насос укомплектован электродвигателем с частотным преобразователем, муфтой с защитным кожухом, датчиком температуры электродвигателя, датчиком давления на всасе, датчиком температуры нагнетания, индикатором давления на всасе, датчиком частоты вращения, датчиком температуры подшипника, датчиком дифференциального давления, индикатором утечки и рамой основанием.

Мультифазные насосы, вариант 2

Тип: Двухвинтовой мультифазный насос для наземной перекачки среды

Адиабатический насос

Объёмная производительность

Давление насоса

ПРИВОД

Особенности/дополнительные сведения: двигатели низкого напряжения

• сертифицированная программа гарантии качества ISO 9001
• двигатели изготовлены и испытаны DIN и ISO
• сертификат для работы в Зоне 1, газ-группе IIB, температурном классе Т4
• медная намотка, адаптирующая двигатель к тропическим условиям
• ротор с медной штангой
• шильдик, нерж. сталь
• антифрикционные подшипники с устройствами для смазки
• вентилятор, искробезопасен
• сварная стальная рама, торцевые щиты из чугуна, распределительная коробка
• коррозионностойкая аппаратура
• 3 РТ-100 в виде намотки, по одной на кажд. фазу, присоед. к вспомогательной распределительной коробке с помощью проводов
• антикоррозионная покраска
• традиционное испытание (без свидетелей) и протокол

Двигатели низкого напряжения

двигатель, мощность 700 кВт

Приводы переменной частоты

в состав трёхфазного привода входят: преобразователь частоты , источник напряжения для постоянной регулировки трёхфазных двигателей (цепи короткого замыкания) со след. стандартными рабочими характеристиками:

Устройство готово к соединению, полностью переведено в цифровую форму

Технические данные:

Дополнительные опции для стандартной кабинет-системы с комплектом оснащения

• основное устройство преобразователя с фильтром радиопомех для класса А/ группы 1 (с питающей сетью напряжением 400 В)
• рабочая панель (4-линейный дисплей) и местный/дистанционный переключатель монтируются на дверце шкафа
• цифровой ввод для переключателя (функция, установленные по умолчанию: местное/дистанционное переключение, тест/норм.)
• сетевой выключатель
• сетевой контактор
• кнопка перезагрузки для температуры двигателя
• трансформатор оперативного напряжения

Насосы для наклонных скважин (для подземной перекачки среды)

• Электрические погружные двухвинтовые насосы
• Двухвинтовые насосы с верхним приводом
• Двухвинтовые насосы с гидравлическим приводом
• Максимальная производительность 56,000 барл./сутки (8960 м³/сутки)
• Максимальное давление 3500 psi ∆ p(240 бар)
• Размеры от 5.38(134,5 мм), 6.75(168,75мм), 7.75(193,75мм) и более дюймов
• Температура до 350 °С

Мультифазные насосы для наземной перекачки среды

• от 150(24м³/сутки) до 350,000(56000м³/сутки) баррелей в сутки
• давление до 3500psi ∆ p (240 бар)
• адиабатическая компрессия
• комбинированное исполнение (двухвинтовой компрессор/мультифазный насос)
• высокая производительность по газу

Мультифазный насос для подводной перекачки среды

• давление до 3500 psi (240 бар)∆ p при адиабатической компрессии
• макс. мощность 2.6 MW с двигателем
• Вертикальная или горизонтальная установка
• Запатентованная технология перекачки среды из наклонных скважин для подводного исполнения

Рабочие условия:

Перекачиваемая жидкость: мультифазная
Частицы в жидкости: 0,008 %
Размер частиц: не указан
Коррозирующие фракции: нет
Содержание H2S: не применимо
Классификация площадок: Зона 1 IIB T3
Температура окружающей среды: от -60°С до +40°С
Вязкость: 3802.1 мм²/с
Плотность: 825 кг/м³
Температура на входе: 6.6 °С
Давление на нагнетании: 39 бар (изб)
Давление на всасе: 5 бар (изб)
Перепад давления: 34 бар
Объемная доля газа: 96,5%

Данные о насосе:

Расход (номинальный/мин/макс): 739.3/293.3/739.3 м³/ч
Скорость работы насоса (номинальная/мин/макс): 1218/500/1218 оборотов в минуту
Перепад давления: 34 бар
Допускаемый кавитационный запас (номинальный/мин/макс): 4.7/1.8/4.7 м
Мощность на валу (номинальная/мин/макс): 1003.2/381.4/1003.2 кВт

Клапан:

Заданное давление: 37.9 бар
Мощность на валу при заданному давлении: 1085.2 кВт
Объёмный КПД (номинальный/мин): 97.7/94.4 %
Механический КПД (номинальный/мин): 71.2/76.9 %
Полный КПД (номинальный/мин): 69.6/72.6 %

Исполнение:

Тип установки: горизонтальная
Направление вращения (сторона привода): по часовой стрелке
Расчётная температура: 120 °С
Максимально разрешенное давление в межтрубном пространстве: 50 бар (изб)
Максимально разрешенное давление на всасе: 10 бар (изб)
Максимально разрешенное рабочее давление: 40 бар
Гидростатическое давление при испытаниях: 75 бар (изб)
Уплотнение вала – механическое уплотнение
Исполнение – выдвижное уплотнение
Действие – двойного действия
Классификация - двойное уплотнение
Система подачи уплотнения API Plan 54
Систем на насос – 1
Соединение с насосом – трубная система

Смазка:

Тип смазки – ISO VG 220 или ISO VG 150
Охлаждение смазывающего масла – внешняя система смазки
Охлаждающая среда – охлажденный воздух
Расчетное давление: 16 бар
Расчетная температура: 120 °С

Муфта:

Длина прокладки: 250 мм

Плита основания:

Исполнение: API 676, третье издание
Тип дренажа: дренажный поддон
Подходит для раствора
Материал: углеродистая сталь

Материалы:

Корпус насоса: 1.0619
Цилиндровая втулка насоса: 1.4308
Винты: 1.4542
Покрытие уплотнения: 1.0425 или 1.0460
Кожух подшипника: 1.0425 или 1.0460
Накладная пластина: 1.0425
Покрытие NDE/DE: 1.0619

Уплотнение вала:

Сторона продукта – SiC/SiC/FKM
Атмосферная сторона: углерод/ SiC/FKM
Уплотнение подшипника/коробки передач – О-кольца
Соединение с системой подшипников: 1.4571
Защитное ограждение муфты: латунь или алюминий (не дающие искру)

Привод:

Тип: двигатель A/C
Номинальная мощность привода: 1200 кВт
Номинальная скорость: 1200 оборотов в минуту

Соединения:

Всас
Стандарт: ASME B16.5/ RF
PN: 300 фунтов
DN: 16”
Позиция: слева

Нагнетание
Стандарт: ASME B16.5/ RF
PN: 300 фунтов
DN: 16”
Позиция: наверху

Дренаж
PN: 300 фунтов
DN: 2”
Позиция: внизу

Дренажный поддон
PN: 150 фунтов
DN: 2”
Позиция: Плита-основание

Рабочие условия:

Перекачиваемая жидкость: мультифазная
Частицы в жидкости: 0,008 %
Размер частиц: не указан
Коррозирующие фракции: нет
Содержание H2O: не применимо
Классификация площадок : Зона 1 IIB T3
Температура окружающей среды: от -60°С до +40°С
Вязкость: 3802.1 мм²/с
Плотность: 825 кг/м³
Температура на входе: 6.6 °С
Давление на нагнетании: 36 бар (изб)
Давление на всасе: 21,7 бар (изб)
Перепад давления: 14,3 бар
Объемная доля газа: 87,8%

Данные о насосе:

Расход (номинальный / мин/макс): 215,4 / 80 / 215,4 м³/ч
Скорость работы насоса (номинальная / мин/макс): 1208/ 500 / 1218 оборотов в минуту
Перепад давления: 14,3 бар
Допускаемый кавитационный запас (номинальный / мин/макс): 2,4/ 1.1/ 2,4 м
Мощность на валу (номинальная / мин/макс): 182,3/ 65,9/ 182,3 кВт

Клапан:

Заданное давление: 14,3 бар
Мощность на валу при заданному давлении: 193,7 кВт
Объёмный коэффициент полезного действия (номинальный/ мин): 93,2/ 83,7 %
Механический коэффициент полезного действия (номинальный/ мин): 50,3/ 57,6 %
Полный КПД (номинальный/мин): 46,9/ 48,2 %

Исполнение:

Тип установки: горизонтальная
Направление вращения (сторона привода): по часовой стрелке
Расчётная температура: 120 °С
Максимально разрешенное давление в межтрубном пространстве: 50 бар (изб)
Максимально разрешенное давление на всасе: 25 бар (изб)
Максимально разрешенное рабочее давление: 25 бар
Гидростатическое давление при испытаниях: 75 бар (изб)
Уплотнение вала – механическое уплотнение
Исполнение – выдвижное уплотнение
Действие – двойного действия
Классификация - двойное уплотнение
Система подачи уплотнения API Plan 54
Систем на насос – 1
Соединение с насосом – трубная система

Смазка:

Тип смазки – ISO VG 220 или ISO VG 150
Расчетная температура: 120 °С

Муфта:

Длина прокладки: 180 мм

Плита-основание:

Исполнение: API 676, третье издание
Тип дренажа: дренажный поддон
Подходит для раствора- да
Материал: углеродистая сталь

Материалы:

Корпус насоса: 1.0619
Цилиндровая втулка насоса: 1.4308
Винты: 1.4542
Покрытие уплотнения: 1.0425 или 1.0460
Кожух подшипника: 1.0425 или 1.0460
Накладная пластина: 1.0425
Покрытие NDE/DE: 1.0619

Уплотнение вала:

Сторона продукта – SiC/SiC/FKM
Атмосферная сторона: углерод/ SiC/FKM
Уплотнение подшипника/коробки передач – О –кольца
Соединение с системой подшипников: 1.4571
Защитное ограждение муфты : латунь или алюминий (не дающие искру)

Привод:

Тип: двигатель A/C
Номинальная мощность привода: 215 кВт
Номинальная скорость: 1200 оборотов в минуту

Соединения:

Всас
Стандарт: ASME B16.5/ RF
PN: 300 фунтов
DN: 10”
Позиция: слева

Нагнетание
Стандарт: ASME B16.5/ RF
PN: 300 фунтов
DN: 10”
Позиция: наверху

Дренаж
PN: 300 фунтов
DN: 2”
Позиция: внизу

Дренажный поддон
PN: 150 фунтов
DN: 2”
Позиция: Плита-основание

Мультифазный насосный агрегат включает в себя два контейнера: первый с двумя мультифазными насосами на скиде внутри (один в работе, второй - резервный), в каждый скид входит блок насос-двигатель, муфта и защита, плита-основание, КИП для процесса и мониторинга (контроля) машины + распредкоробки, локальная панель управления, система уплотнения/смазки и трубопровод (клапан аварийного останова на входе, Y-фильтр, обратные клапаны, дренажные линии). У второго контейнера внутри вся автоматика (частотно-регулируемый привод, ПЛК и шкаф управления силовой установкой + система сигнализации обнаружения и ликвидация пожара и проникновения газа) все уже монтировано и имеет кабельную обвязку.

Исходные технологические данные:

Согласно спецификации заказчика жидкость содержит следующие компоненты: H2S (1000 ppm) и хлориды (54,2 ppm), содержание песка (80 ppm).

Комплект мультифазного насосного агрегата включает в себя:

Два металлических блок-бокса для защиты от воздействия окружающей среды:

ПЕРВЫЙ Блок-бокс: два скида мультифазных насосов, один рабочий один резервный.

Каждый насосный скид включает следующие позиции:

• мультфазный насос
• материал корпуса: твердая углеродистая сталь, втулки: нирезист, шпинделя: нержавеющая сталь
• двойные механические уплотнения под давлением, картриджного типа.
• электродвигатель 1,1 МВт, 380В, 50Гц, 3ф, зона 1, ExdIIBT3.
• металлическая гибкая муфта распорного типа, искрозащита.
• системы регулирования жидкости, углеродистая сталь, 1.000 л - 300 фунтов для газовых пробок до 5 мин.
• внешняя система смазки и масляного уплотнения, комбинированы по API плану 54 по стандарту.
• предохранительный клапан давления для защиты насосы + трубопровод.
• общая опорная рама для тяжелых условий эксплуатации, углеродистая сталь с наклонным масляным поддоном и подъемными проушинами.
• трубная обвязка насоса (включая Y-фильтр, обратный клапан и электро-гидравлический клапан аварийного останова на входе) и линии дренажа.
• весь КИП для контроля процесса и машины, с кабельной обвязкой до местных взрывозащищенных распределительных коробок.

ВТОРОЙ блок-бокс: средства автоматики.

• включая частотно-регулируемый привод, ПЛК с программным обеспечением + интегрированная силовая установка, уже смонтированная и с кабельной обвязкой.
• система сигнализации обнаружения и ликвидация пожара и проникновения газа. Средства пожаротушения обеспечиваются заказчиком. Фундамент - другими.
• пусконаладочные работы и запасные части на 2 года эксплуатации для насоса. Опционально запасной комплект шпинделей.
• покраска частей из углеродистой стали в соответствии с условиями окружающей среды.

ПРИМЕРНЫЕ ГАБАРИТЫ НАСОСНОГО СКИДА: Д х Ш х В: 9200 мм х 4500 мм х 4300 мм.
Примерный вес: 33 тонны.

ПРИСОЕДИНЕНИЯ НАСОСА: SF-16"/150# / DF-10"-300#.

Рабочие характеристики мультифазных насосов:

Примечание
* Максимальный допустимый объем газа для непрерывной работы составляет 97,0%. Газовые пробки до 100% объема газа можно обработать до 5 мин без внешнего охлаждения или добавления жидкости.

Сменная втулка насоса

Для гарантии легкого обслуживания большинство двухвинтовых насосов имеют сменные быстроизнашивающиеся цилиндровые втулки. При необходимости можно предоставить втулку с покрытием (твердый хром, стеллит и т.д.) для более долгого срока службы в среде с высоким содержанием твердых частиц.

Замену внутренних частей насоса (валы, винты и втулка) можно проводить во время технического обслуживания насоса на месте работ и в рабочем положении технологического трубопровода. Только для замены роторов и втулки необходим капитальный ремонт.

Благодаря вышеописанному сокращается время останова оборудования.

Цельнолитые роторы

Насосы оснащены цельнолитыми винтами и валами, изготовленными из одной части (цельного куска), что позволяет применить роторы с большим диаметром. Это усиливает жесткость конструкции и минимизирует прогиб вала во время эксплуатации при высоком дифференциальном давлении внутри насоса.

К тому же, максимально допустимый прогиб валов ограничен 50% радиального зазора между винтами и втулкой для гарантии контакта металл-к-металлу при высоком дифференциальном давлении или термическом расширении внутренних частей насоса.

Также допуск между винтами и втулкой можно регулировать, учитывая средний размер частиц, которые могут находиться в жидкости. Это регулирование может уменьшить степень износа винтов и втулки, не влияя на ожидаемые характеристики (производительность) насоса.

Винты имеют двойное спиральное исполнение, которое обеспечивает более высокую производительность и которое выполнено для низких пульсаций на напорном фланце для минимизации нагрузки (удара) на напорный трубопровод и оборудование. Это также уменьшает уровень шума во время эксплуатации.

Система регулирования жидкости

Мультифазные системы выполнены для работы с жидкостью, поступающей из скважины с объемным содержанием газа от 0 до 100%. Для технического обслуживания динамического уплотнения между роторами и втулкой насоса во время работы при высоком содержании газа в перекачиваемой среде необходимо подавать минимальный поток жидкости все время.

Простая система для непрерывной подачи жидкости гарантирует непрерывную работу при высоком значении газовой фракции и продолжительных газовых пробок и также гарантирует рассеивание (отвод) тепла, образующегося газовой компрессией.

Объём системы можно подобрать до необходимых рабочих условий с самого начала проекта и можно даже в будущем заменить, если объём газовых пробок станет больше от начальных значений. В этом случае замена насоса или включение внешнего источника жидкости не понадобится.

Техническое обслуживание (главным образом, чистку системы) можно проводить, не демонтируя насос. Это делает обслуживание / чистку внешней системы очень простой и быстрой, а также уменьшает время простоя насосной системы.

Механические уплотнения и план API 54

Насосы оснащены четырьмя механическими уплотнениями, которые расположены на камере всасывания, которые находятся на стороне низкого давления насоса. К тому же, механические уплотнения имеют внешнюю систему промывки, проектированную по плану API 54, которая гарантирует надлежащую работу уплотнений, уменьшая риск протечки в окружающую среду и гарантируя повышенную надежность и работоспособность (пригодность) уплотнений во время работы насоса.

Подшипники и распределительные шестерни

Насосы оснащены четырьмя подшипниками и двумя распределительным шестернями с шевронным зацеплением.

Подшипники и распределительные шестерни находятся снаружи в отдельной камере, которая не соприкасается со средой, и смазываются с помощью масляной ванны и дополнительной внешней системой смазки. Распределительные шестерни передают крутящий момент ведущего вала/винта к приводному валу/винту, благодаря чему происходит синхронизация винтов, а также предотвращается любой контакт металл-к-металлу между ними, не создавая дополнительную радиальную нагрузку на роторы. Применение распределительной шестерни с шевронным зацеплением гарантирует более простое выравнивание роторов даже в случае с роторами внутри насоса, что уменьшает продолжительность технического обслуживания.

Предложенные насосы имеют модульное исполнение со взаимозаменяемыми частями, включая камеры подшипников. При замене корпусов подшипников и внутренних частей возможна изменение насоса высокого давления до насоса среднего давления или до насоса низкого давления, если такое потребуется в будущем. Обратное изменение от насоса низкого давления до среднего давления или среднего давления до высокого давления также возможно, но в этом случае необходимо учитывать расчетное давление корпуса насоса.

Насосная станция

Насосная станция состоит, в общем, из двух (2) контейнеров. Один (1) контейнер предназначен для насосных систем (в эксплуатации и в резерве) и один (1) контейнер для контрольно-измерительного электрического оборудования. Контейнер для контрольно-измерительного электрического оборудования в дальнейшем называется «электрощитовая/ электропомещение».

Контейнерная насосная система включает насос, трубопроводы с клапанами и измерительными устройствами, а также дополнительные принадлежности для насоса.

Двухвинтовой насос

• Корпус: углеродистая сталь 1.0619
• Футеровка: нержавеющая сталь 1.4462
• Винты: нержавеющая сталь 1.4462
• Торцевые крышки: углеродистая сталь 1.0619

Картриджная конструкция насоса для простого извлечения и повторной установки полностью собранного и отцентрованного насосного агрегата в целях ТО, без нарушения при этом целостности корпуса насоса или двигателя.

Корпус с регулируемыми фланцами

• Насос: вход 4”ANSII 600 lbs RF
• Выход 4”ANSI 600 lbs RF

Механические уплотнения двойного действия

• Картриджное исполнение
• Типа Металлический сильфон
• Eagle Burgmann или аналог
• Материал в соответствии со спецификацией на насос

Охлаждение и промывка в соответствии с планом API 54 для механических уплотнений согласно схеме трубной обвязки и КИПиА

• Закрытая циркуляция системы под давлением, установленной внутри контейнера для насосной системы с
• Маслоохладитель вентилятора
• Охлаждающий насос
• Циркуляционный насос
• Клапан регулирования расхода для каждого уплотнения
• Фильтр уплотнительного масла

  Система масляной смазки для подшипников насоса и зубчатых передач в соответствии со схемой трубной обвязки и КИПиА

  • Смазка маслом VG 150
  • Закрытая циркуляция системы под давлением, установка внутри контейнера для насосной системы с
  • Маслоохладитель вентилятора
  • Охлаждающий насос
  • Циркуляционный насос смазочного масла
  • Клапаны управления потоком для подшипников, а также для зубчатых шестерен
  • Фильтр смазочного масла

  Комплект КИПиА

  • Температура подшипника & корпуса насоса
  • Вибрация насоса
  • Датчик давления с преобразователем для входа и выхода насоса
  • Давление и температура системы промывки уплотнений
  • Давление и температура системы смазочного масла
  • Кабельная проводка к клеммной коробке (коробкам)

  Безыскровый кожух муфты, совместимый с API 676 3-е издание

  
  

  Опорная рама

  • Разработанная с учетом потребностей заказчика контейнерная конструкция со специальной интегрированной базовой рамой

  Распорная муфта

• Марка – John Crane
• С распоркой мин. 100 мм

Электродвигатель

• 132 кВт/3000 об/мин
• 380 В/50 Гц/3 фазы
• EEx de IIB T3
• Включая обогревательный прибор и температурные пробы для подшипников
• PTC & PT-100 для обмоток
• Все электрооборудование и КИП подходят для указанной взрывоопасной зоны
• Покраска согласно стандарту поставщика

Испытание и проверка мультифазного двухвинтового насоса

Испытания гидростатическим давлением для корпуса насоса

• Давление испытания согласно спецификации (незасвидетельствованные; засвидетельствованные испытания доступны в качестве опции)
• Испытания полной мощности с испытательной жидкостью (вода) на стенде (незасвидетельствованные; засвидетельствованные испытания доступны в качестве опции)

1 х эксплуатационный блок
1 х резервный блок

Система трубопроводов (внутри насосного контейнера)

Система трубопроводов насосного контейнера включает необходимые приборы КИП и увеличенную секцию трубопровода, направленную на нагнетание МФН (мультифазного насоса), спроектированную для сбора перекачиваемой жидкости и закачки их обратно на всас МФН посредством регулировочного клапана.

Данная система трубопроводов сконструирована в соответствии с условиями эксплуатации.

Для более высокого объема доли газа реализуется другая конструкция трубопроводов (Подлежит согласованию и уточнению). Система трубопроводов также включает в себя необходимую стальную конструкцию, клапаны, КИП и электрические компоненты для обеспечения стабильной и безопасной работы МФН.

Подробное описание основных компонентов системы трубопроводов:

-Трубопроводы:

Система входных и выходных труб 3”, спецификация класса 300#; размеры и классы труб базируются на предоставленных величинах расхода и максимального рабочего давления. Фильтр корзиночного типа устанавливается во входном трубопроводе.

-Опоры трубопроводов:

Конструкция и конфигурация для достижения оптимального механического отклика системы трубопроводов в ходе эксплуатации.

-Отсечные клапаны:

С седлами из твердого металла, с безотказной задвижкой (пружинный возврат, автоматическое приведение в действие), полнопроходной шаровой клапан, установленный на входе и выходе насоса, для автоматического отсечения в случае завершения работы какой-либо из систем.

-Механические задвижки:

С металлическим седлом, клапаны с ручным управлением обеспечивают Заказчику требуемую гибкость в ходе эксплуатации, например: дренаж, отсечение, вентиляцию, обвод (by-pass), и др. Подбор клапана, Спецификация Класса 600#.

-Предохранительные клапаны давления:

С пружинной нагрузкой, для защиты системы от избыточного давления в случае блокировки потока с возвратной линией к всасывающему трубопроводу.

-КИП:

Местная индикация и передача ключевых переменных показателей процесса: давление, температура и с целью эффективной защиты системы и персонала, а также оптимального контроля мультифазного перекачивания.

Электрика:

Соответствующая силовая и контрольная проводка для всех приборов КИП, а также приводов к изолированным клеммным коробкам. Цифровые и аналоговые сигналы управления в тех же клеммных коробках и с отдельными клеммными колодками. Выбор материалов – в соответствии с требованиями заказчика и классификацией зоны.

Внешнее покрытие:

Подготовка поверхности - промышленная пескоструйная обработка, эпоксидная грунтовка (фосфат цинка), и верхний слой согласно стандарту поставщиков.

Подробное описание насосного контейнера

-Основные размеры контейнера:

Длина (макс.): 11,00 м
Ширина (макс.): 3,00 м
Высота (макс.): 3,20 м
В соответствии с проектными требованиями, но согласно с окончательным этапом проектирования.

-Внешние стены:

Каркас из стального композита, профильные листы. Внутренняя облицовка из перфорированных листов из оцинкованной стали. Изоляция минераловатными плитами 80 мм и звуковая изоляция согласно DIN EN 13501.

-Пол:

Сварная стальная балочная конструкция из гальванизированной стальной секции, нижняя часть в виде каркаса из стальных листов, 40/80 мм твердый пенополистирол.

-Крыша:

Сварная стальная балочная конструкция, внутренняя облицовка ДСП с покрытием с обеих сторон. Внутренняя оболочка из перфорированных гальванизированных стальных листов. Изоляция – минераловатные плиты 80 мм и звуковая изоляция согласно DIN EN 13501. Конструкция крыши с гладкими стенками и проходимой конструкции.

-Взрывозащищенные обогреватели

Для зимнего времени года (расчетная температура -34°С) с целью поднятия температуры до +5°С внутри контейнера.

-Взрывозащищенная система вентиляции

Для летнего времени года для удаления аккумуляции тепла внутри контейнера.

Система обнаружения газа и дыма:

Прибор управления предоставит достаточные возможности ввода и вывода данных (например, сухие контакты и/или мягкие поверхности) для обеспечения выключения выхода.

Система пожаротушения

Данная система не является частью нашего стандартного объема поставки, но может быть поставлена по требованию.

Контейнеры сконструированы для окружающих температур:

Мин.: -48°С
Макс.: +40°С
Все электрооборудование подходит для установленных взрывоопасных зон.
Внешняя покраска – акриловой смолой цвета RAL согласно стандарту поставщика.

Структура контейнера в виде модульной системы, таким образом, ее конструкция позволяет достичь максимальной гибкости для реализации почти каждого технического решения.

-Пол (=базовая плата насосного скида):

Усиленная контейнерная структура, для удерживания оборудования всей насосной системы с особой базовой рамой, включая механически обработанное основание. Пол загерметизирован экологичным дренажным ободом вокруг и оснащен открытой емкостью-отстойником с дренажным трубопроводом. Также включены электрические заземляющие устройства, отверстия для анкерных болтов, винты для выравнивающего домкрата и монтажные проушины.

-Кран:
-Установка мостового крана грузоподъемностью 1.0 т в целях техобслуживания.

Контейнер блока управления

Конструкция контейнера в соответствии с описанием выше. Шкафы управления электрическим оборудованием установлены в электрощитовой.

-Центральный пункт управления:

ПЛК спроектированы для обеспечения эксплуатации мультифазной насосной станции в безопасном и плавном режиме. Дополнительно ПЛК контролирует систему пожарообнаружения. Все эти компоненты необходимы для эксплуатации МФН в безопасном и контролируемом режиме. Предусмотрена система ПЛК, включая сенсорную панель, смонтированная в шкафу управления.

• Комплектная система управления будет установлена, собрана и обвязана электропроводкой в шкафах управления. Данный шкаф предназначен для установки внутри электрощитовой.
• Расчетные размеры 2100 (В) х 1200 (Ш) х 600 (Г) мм
• Шкаф управления включает основной выключатель, внутреннее освещение, розетку для принадлежностей, блокировку, нажимную кнопку аварийного выключения (ESD) и заземляющие шины.
• Все требуемые принадлежности, например, автоматические выключатели, распределительные клеммные коробки, внутренняя электропроводка, этикетки и индикаторы

Количество Вх./Вых. соответствует приборам кип в соответствии с приложенной схемой PID (схема трубной обвязки и КИП), но не ограничиваясь, а также дополнительно 30% запасных. Система управления выполняет все требования проекта.

Частотно-регулируемый преобразователь (1 единица на каждый насос) Для переменной скорости электродвигателя, на основании входных параметров насоса. Система мониторинга условий может быть предоставлена по запросу.

Запчасти

Для вышеуказанного оборудования включен комплект запчастей на 2 года (для двух (2) насосов).

Оказание помощи при установке, вводе в эксплуатацию и пуско-наладке

Мультифазная двухвинтовая насосная система

Для оказания помощи в период установки на месте, фазах ввода в эксплуатацию и пуско-наладки станции мультифазных насосов мы предоставим суточные тарифы за услуги на более позднем этапе. На эти услуги будут выставлены отдельные счета на период установки, ввода в эксплуатацию и пуско-наладки.

Обучение

В объем поставки для поставляемого оборудования включен курс обучения длительностью макс. 40 часов. Данное обучение будет проводиться максимум для 10 участников и будет производиться в аудитории (50%) и на месте (стройплощадке) (50%).

Разработка и управление проектом

Разработка и проектирование осуществляются дипломированными инженерами - профессионалами и квалифицированными техническими специалистами с многолетним опытом в интеграции систем и компоновке производственного оборудования. Система автоматизированного проектирования (CAD) механического 3D моделирования основного оборудования, контроль помех, виртуальная сборка и технический разбор. Опытное управление и контроль над проектами на высоком уровне по последнему слову техники на протяжении времени их реализации, кроме того, использование лучшего опыта аналогичных работ.

Окружающие условия:

Условия эксплуатации:

Подбор насоса:

Двухвинтовой насос. Технические характеристики

Данные о насосе:

Клапан:

Исполнение:

Смазка:

Муфта:

Плита основания:

Материалы:

Уплотнение вала

Привод:

Соединения:

Рабочие точки:

Кривые характеристик насоса