Caractéristiques des pompes nm 10000 210. Caractéristiques des pompes principales. Pompe à spirale type NM

L'abri est divisé par un mur étanche et coupe-feu en deux pièces distinctes avec leurs propres entrées et sorties.

Dans la première salle, qui en termes de risques d'incendie et d'explosion appartient à la catégorie classe B-1A et groupe de mélange IITA-3, quatre pompes principales de type NM 10000x210 avec rotor pour une capacité de 10 000 m3/heure, un pompage de fuite et un pont roulant manuel antidéflagrant sont installés sur la largeur de l'ouverture de la première salle de l'abri général avec une capacité de levage de 12 tonnes.

Dans la deuxième salle avec un environnement normal pour l'entraînement des pompes, des moteurs électriques synchrones standards de type STD-8000-2 avec une excitatrice à thyristors, avec des refroidisseurs eau-air intégrés et un cycle de ventilation d'air fermé, une unité de système d'huile centralisée avec un Un réservoir de stockage et un pont roulant manuel en version largeur normale sont installés dans la deuxième salle de l'abri général d'une capacité de levage de 25 tonnes.

Les unités de pompage sont reliées à des tuyaux de dérivation courbes, qui relient leurs tuyaux d'entrée et de pression via un collecteur d'installation extérieur commun. Les embranchements du pipeline sont posés dans le sol et reliés aux pompes par soudage.

Les raccords, les raccords, les canalisations et un collecteur d'unités de pompage principales, à partir du bloc de filtres et de collecteurs d'impuretés jusqu'au boîtier de régulateur de pression inclus, ainsi que les unités de pompage sont sélectionnés pour une pression RU = 75 at. (7,5 MPa) .

Les communications par pipeline pour les systèmes auxiliaires sont posées dans l'abri commun et des plates-formes pour l'entretien des équipements avec des clôtures et des échelles appropriées sont construites. Lorsque les canalisations traversent la paroi de séparation, des presse-étoupes spéciaux sont utilisés.

Les principales unités de pompage et moteurs électriques sont reliés par un arbre intermédiaire et installés sur une fondation commune avec des cadres de support métalliques. L'unité de pompage des fuites et l'unité de purification et de refroidissement de l'huile sont placées sur des cadres métalliques spéciaux aux repères au sol correspondants.

Les communications par pipeline sont posées dans le sol sur des supports. Pour assurer le maintien des communications par canalisations des systèmes auxiliaires pendant le fonctionnement, des dalles de revêtement amovibles sont prévues aux endroits où les canalisations sont posées. Toutes les communications par pipeline sont testées hydrauliquement à une pression de 1,25 PPAB.

La disposition des équipements, le rapport des élévations et de la tuyauterie dans l'abri principal et à l'extérieur de celui-ci sont adoptés en fonction des exigences suivantes, déterminées par les paramètres de conception des pompes utilisées :

drainage gravitaire des fuites des garnitures mécaniques du carter des pompes principales vers un collecteur de fuites en circuit fermé ;

fourniture sous pression d'huile par des pompes submersibles depuis les collecteurs de fuites et d'eaux usées contenant de l'huile vers le collecteur d'huile à ondes de choc ;

pompage des fuites à l'aide des pompes de l'unité de pompage des fuites du collecteur d'huile à ondes de choc vers la canalisation d'aspiration des pompes principales ;

fournir une quantité donnée d'huile aux roulements des unités de pompage (pompes et moteurs électriques) et la drainer par gravité des roulements vers les réservoirs du système d'huile centralisé ;

fournir de l'eau pour refroidir l'air circulant à l'intérieur des moteurs électriques ;

fournir de l'eau pour refroidir l'huile du système d'huile centralisé aux refroidisseurs d'huile ;

création d'un rideau d'air élastique dans l'ouverture de la traverse d'étanchéité avec connexion sans arbre des pompes et des moteurs électriques ;

empêcher la formation de déformations et de forces de température inexpliquées dans les unités de canalisation pour répondre aux exigences de réduction des contraintes supplémentaires sur les buses de pompe à des limites pratiquement possibles (20-40 %) à partir des contraintes dans la section transversale de la buse de pompe dues à la pression interne RU = 75 à. (7,5 MPa).

2.3. Objectif de l'unité de pompage NM 10000-210

La station de pompage est le maillon le plus complexe et le plus responsable de l'oléoduc principal, où est concentrée la majeure partie des équipements technologiques de l'oléoduc.

Le fonctionnement efficace des stations de pompage est l’une des questions les plus importantes dans le transport par oléoduc. Il suffit de souligner la question de l'économie d'électricité pour le pompage. Après tout, les unités de pompage des oléoducs sont des équipements puissants très énergivores, au cours desquels des milliards de kilowattheures d'électricité sont consommés.

L'un des principaux éléments d'une station de pompage sont les unités de pompage, qui transmettent de l'énergie au liquide pompé, grâce à quoi il se déplace dans le pipeline.

Une unité de pompage est une unité composée d'une pompe et d'un moteur qui l'entraîne, reliés entre eux.

Des moteurs électriques synchrones et asynchrones sont utilisés dans les stations de pompage des principaux oléoducs.

À cet égard, l’une des tâches principales de l’exploitation des équipements de pompage pour oléoducs est d’obtenir une efficacité maximale. pompes à tout moment.

La ligne principale centrifuge de pompe électrique à huile de type "NM" avec un débit de 10 000 m3/h est conçue pour transporter du pétrole à travers des pipelines principaux avec une température allant jusqu'à 80*C, une viscosité cinématique ne dépassant pas 3 cm2/s, avec une teneur en impuretés mécaniques en volume ne dépassant pas 0,05 % et d'une taille ne dépassant pas 0,2 mm.

Une pompe est un dispositif dans lequel l'énergie mécanique externe est convertie en énergie du liquide pompé, entraînant son mouvement de pression. Les pompes sont fabriquées selon le groupe de fiabilité 1 GOST6134-71 en modification climatique UHL, catégorie de placement 4 GOST15150-69.

Tableau 1.3.- Caractéristiques techniques de la pompe NM10000 - 210

Conception et principe de fonctionnement de l'unité de pompage NM 10000–210

Le principe de fonctionnement de la pompe est de convertir l'énergie mécanique en énergie hydraulique grâce à l'interaction du fluide avec les pièces de travail.

La pompe NM 10000-210 est une pompe centrifuge horizontale avec une alimentation en liquide bidirectionnelle vers la roue et une sortie de liquide en spirale à deux hélices depuis la roue. Cette pompe est conçue spécifiquement pour l'industrie pétrolière et est destinée au transport de pétrole et de produits pétroliers avec une température de 268 - 353 K, une viscosité cinématique jusqu'à 3x10 - 4 m2/s, une teneur en impuretés mécaniques jusqu'à 0,06% en volume avec une particule taille allant jusqu'à 0,2 mm.

Les tuyaux d'entrée et de refoulement de la pompe, dirigés dans des directions opposées à l'axe de la pompe, sont situés dans la partie inférieure du boîtier, ce qui permet un accès pratique au rotor et aux parties internes de la pompe sans déconnecter les tuyaux des canalisations de processus. Les conduites d'entrée et de pression sont reliées aux conduites de processus par soudage.

La partie de base de la pompe est un boîtier avec un plan horizontal du connecteur et des pieds situés dans la partie inférieure.

2.5. Boîtier de pompe

La conception du corps de pompe dépend de trois facteurs principaux :

pression, température et propriétés du liquide pompé. Pour les pompes à huile, les boîtiers avec connecteur axial sont les plus largement utilisés.

La plupart des pompes principales modernes ont un corps en forme de spirale autour d'une roue, ce qu'on appelle une volute.

Le boîtier de type spirale est divisé le long d'un plan horizontal et se compose de deux moitiés : la partie supérieure (couvercle du boîtier) et la partie inférieure.

Cette conception permet de démonter facilement et rapidement la pompe, pour laquelle il suffit de retirer la moitié supérieure du boîtier et de soulever le rotor, après l'avoir préalablement libéré des roulements ; les trous internes du boîtier et les trous d'extrémité des joints sont percés dans le boîtier assemblé.

La présence d'un connecteur horizontal permet de démonter la pompe sans déconnecter les canalisations.

dans la partie supérieure du corps de la pompe, il y a un trou pour évacuer l'air lors du remplissage de la pompe avec le liquide pompé, et dans la partie inférieure, il y a un trou pour la vidange lors du démontage de la pompe.

Les corps des pompes modernes sont des pièces moulées en acier de forme complexe, dans lesquelles sont réalisées des cavités d'alimentation - entrées, sorties et canaux de transfert. Le corps de la pompe est en acier 25L-|| ou 20L-|| . Dans la partie inférieure du boîtier se trouvent des tuyaux d'entrée et de pression et des pieds de support.

Le moulage des pièces du corps doit garantir une grande précision des dimensions géométriques et la propreté des surfaces de la pièce d'écoulement. Pendant le fonctionnement, toute la cavité interne du corps de pompe est remplie du liquide pompé et est sous pression, c'est pourquoi la résistance mécanique du corps est vérifiée par des tests hydrauliques.

Les corps des pompes principales modernes de type NM sont conçus pour une pression de fonctionnement maximale de 7,5 MPa.

Le couvercle du boîtier est fixé au fond avec des broches qui fournissent une force d'étanchéité de contact le long du plan du connecteur, qui est scellé avec un joint de 0,5 à 1 mm d'épaisseur.

Pour le transport de la pompe, le couvercle est doté d'œillets spéciaux dans les nervures de renforcement ou de bossages pour les boulons à œil.

2.6. Rotor de pompe

Le rotor de la pompe est une unité d'assemblage distincte qui détermine la stabilité dynamique de la pompe, sa fiabilité, sa durabilité et son efficacité. Le rotor de la pompe se compose d'un arbre sur lequel est montée une roue, de bagues de protection, d'anneaux d'espacement et de fixations.

L'arbre est conçu pour transmettre le couple de rotation du moteur électrique à la roue, qui est fixée solidement à l'arbre à l'aide de clavettes et d'écrous de montage. L'installation correcte du rotor dans le boîtier dans le sens axial est obtenue en ajustant l'épaisseur de la bague d'espacement. Le rotor de la pompe est centré en déplaçant les boîtiers de roulement à l'aide de rouleaux de réglage, après quoi les boîtiers de roulement sont goupillés.

Les supports du rotor sont des paliers lisses à lubrification forcée. La quantité d'huile fournie aux roulements est régulée à l'aide de rondelles d'étranglement installées sur l'alimentation en huile des roulements. En cas de panne de courant d'urgence, l'huile est fournie aux tourillons d'arbre par des bagues de lubrification.

Pour absorber les forces déséquilibrées résiduelles, un double roulement à billes à contact oblique avec lubrification forcée est utilisé. Les joints d'extrémité du rotor sont mécaniques, conçus pour une pression de service de 4,9 MPa.

La conception de la garniture mécanique permet le démontage et le montage de la pompe sans démonter le couvercle de la pompe et les boîtiers de roulement. L'étanchéité des garnitures mécaniques est assurée par l'ajustement serré de la bague fixe sur la bague tournante grâce à la pression hydrostatique du liquide.

Le diamètre maximum de l'arbre de la pompe est sélectionné au niveau du site d'atterrissage de la roue et vers les extrémités, le diamètre de l'arbre diminue progressivement. Les dimensions de l'atterrissage de l'arbre sont traitées selon la deuxième classe de précision.

Les arbres de pompe à huile sont en acier 40Х (GOST 4543-71) et 30Х1 (GOST 5632-72).

L'élément principal du rotor et de la pompe est la roue, dans laquelle l'énergie mécanique reçue du moteur électrique est convertie en énergie hydraulique du liquide pompé.

Sur les pompes NM 10000-210, on utilise une roue avec une entrée double face, qui est constituée d'une seule pièce moulée et ressemble à deux roues avec une entrée unidirectionnelle, pliées avec des disques principaux. Cette roue comporte un disque principal et deux disques avant. Le principal avantage de telles roues est leur bon équilibre axial.

La rotation du rotor du moteur électrique à la pompe est transmise à l'aide d'un accouplement à engrenages avec une entretoise entre les bagues extérieures. Lors du retrait de l'entretoise, le démontage de l'accouplement à engrenages et des garnitures mécaniques est assuré sans retirer le couvercle du boîtier et le moteur électrique.

Si un moteur conventionnel est utilisé comme entraînement, la pompe et le moteur sont installés dans des pièces isolées les unes des autres. Les pièces sont isolées à l'aide d'un rideau d'air formé dans l'espace entre la douille dentée du moteur électrique et la chambre à air lorsque de l'air comprimé est fourni à la chambre. La différence de pression minimale entre la chambre à air et la salle des pompes est de 0,03 m.

Pour augmenter l'efficacité du fonctionnement des pompes, lors du développement progressif des oléoducs, il est prévu d'utiliser des rotors remplaçables avec des roues pour un débit de 0,5 et 0,7 du débit nominal. Pour étendre le champ d'application de la pompe NM 10000-210 à un débit de 12 000 m3/h, elle prévoit l'utilisation d'un rotor remplaçable pour un débit de 1,25 du nominal.

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Le travail de reporting décrit le fonctionnement et l'appareil pompage d'huile gares PS n°1, situé sur 172... crépines verticales. Magistralnaïa maison de pompe Magistralnaïa maison de pompeéquipé pompage unités R-140010 A/B/C en quantité de 3 pièces...

Les pompes de type NM sont principalement utilisées comme pompes principales dans les stations de pompage des principaux oléoducs et produits pétroliers. En fonction du nombre de roues montées sur l'arbre, elles sont divisées en sections et en spirale (tableaux ci-dessous).

Paramètres nominaux des pompes sectionnelles type NM

Paramètres nominaux des pompes à spirale de type NM

Note. La taille standard des pompes principales signifie : N - pompe ; M - principal ; le chiffre après les lettres est le débit nominal, m 3 / h ; le nombre après le trait d'union est la pression, m.

Les tableaux montrent que les pompes sectionnelles (à plusieurs roues) ont un débit relativement faible et une pression relativement élevée. Les pompes à spirale (à une roue), au contraire, ont un débit élevé et une pression relativement faible.

En plus des pompes principales, les pompes NM 2500-230, NM 3600-230, NM 7000-210 et NM 10000-210 prévoient l'utilisation de rotors remplaçables avec roues pour des débits de 0,5 et 0,7 du nominal. La pompe NM 1250-260 est équipée d'un rotor remplaçable pour un débit de 0,7 du nominal. L'utilisation de ces rotors remplaçables permet d'augmenter l'efficacité du fonctionnement des pompes dans des conditions de fonctionnement à long terme des pompes à débits réduits.

De plus, le champ d'application des pompes NM 2500-230, NM 3600-230, NM 7000-210 et NM 10000-210 a été élargi grâce à l'utilisation d'un rotor remplaçable pour un débit de 1,25 du débit nominal.

La structure de la pompe sectionnelle principale est illustrée dans la figure ci-dessous.

Pompe à trois sections type NM

1 - couvercle d'entrée ; 2 - roue pré-commutée ; 3 - tranche ; 4 - aube directrice ; 5 - deuxième roue ; 6 - couvercle de pression ; 7 - plaque de poussée ; 8 - garniture mécanique ; 9 - roulements ; 10 - douille; 11 - disque ; 12 - première roue ; 13 - arbre; 14 - accouplement à engrenages

Dans son corps, entre les couvercles d'entrée et de pression, il y a trois (dans ce cas) sections, chacune composée d'une turbine d'aspiration unidirectionnelle et d'une aube directrice (la dernière section n'en a pas). La combinaison d'une vis sans fin (pré-engagée) et de roues montées sur l'arbre forme un rotor. Il est soutenu par des roulements. Les joints d'extrémité d'arbre sont mécaniques. Pour transmettre la rotation du moteur électrique à la pompe, un accouplement à engrenages est replié.

La figure ci-dessous montre la structure de la pompe à spirale principale.

Pompe à spirale type NM

1, 3 - parties inférieures et supérieures du corps ; 2 - arbre; 4, 5 - bagues ; 6 - roue; 7 - bagues d'étanchéité; 8 - roulements glisser; 9 - double roulement à billes à contact oblique ; 10 - garniture mécanique

Le boîtier, composé de parties inférieure et supérieure, abrite un arbre sur lequel est montée une turbine à double aspiration. Le rotor tourne dans des paliers lisses avec remplissage Babbitt ou joints en fluoroplastique. Les petites forces axiales qui se produisent lors du démarrage et de l'arrêt de la pompe sont absorbées par un double roulement à billes à contact oblique. Afin d'augmenter le rendement volumétrique de la pompe, la séparation de ses cavités d'aspiration et de refoulement est réalisée à l'aide de bagues d'étanchéité. Pour éviter les fuites du liquide pompé, des joints à labyrinthe sont placés sur l'arbre et des garnitures mécaniques sont situées aux points de sortie du boîtier. La pompe est reliée au moteur à l'aide d'un accouplement à engrenages.

Le corps de pompe de type NM est équipé de tuyaux d'aspiration et de refoulement dirigés dans des directions opposées. Le système de lubrification de la pompe est centralisé avec alimentation forcée en huile. Il existe des systèmes horizontaux pour collecter les fuites et décharger les garnitures mécaniques.

En plus des pompes de type NM, certaines stations de pompage continuent d'utiliser les pompes principales des années de production précédentes, aujourd'hui abandonnées (types ND, DVS, etc.).

Les unités de pompe à huile centrifuges électriques de type "NM" avec un débit de 1 250 à 12 500 m 3 /heure sont conçues pour transporter du pétrole à travers des pipelines principaux avec des températures de -5 0 C à + 80 0 C, avec une viscosité cinématique de non plus de 3 cm 2 / s, s teneur en impuretés mécaniques en volume pas plus de 0,05 % et taille pas plus de 0,2 mm.

Les pompes sont fabriquées selon le groupe de fiabilité I GOST 6134-87 dans la version climatique UHL, catégorie de placement 4 GOST 15150-69.

Dans la désignation des groupes électropompes, par exemple NM 10000-210, les chiffres et les lettres indiquent :

"NM" - pompe principale ;

10000 - fourniture, m 3 / heure ;

210 - tête, m.

Les principaux paramètres techniques des pompes sont donnés en annexe M.

En accord avec le client, ils peuvent être fournis avec des rotors remplaçables avec les paramètres suivants (tableau 4.1).

Tableau 4.1 - Caractéristiques des rotors de remplacement pour les pompes de ligne principale

Conception et principe de fonctionnement

L'unité de pompe électrique se compose d'une pompe et d'un moteur d'entraînement. Avec 4 unités de pompage fournies à une station de pompage, une unité d'huile, des pompes de fuite, une automatisation et une instrumentation sont envoyées complètes.

Pompe principale à huile centrifuge

Le principe de fonctionnement de la pompe est de convertir l'énergie mécanique en énergie hydraulique grâce à l'interaction du fluide avec les corps de travail.

La pompe est de type centrifuge horizontale, à un étage, en spirale, avec une roue à double entrée, avec des paliers lisses à lubrification forcée. La partie fondamentale de la pompe est le boîtier. Avec un plan de séparation horizontal et des griffes situées en bas. Les parties inférieure et supérieure sont reliées par des goujons avec écrous borgnes. Le connecteur horizontal du boîtier est scellé avec un joint en paronite et fermé le long du contour par des boucliers. Les tuyaux d'entrée et de refoulement sont situés dans la partie inférieure du boîtier et sont dirigés dans des directions opposées. Le rotor de la pompe se compose d'un arbre sur lequel est montée une roue, de bagues de protection, d'anneaux d'espacement et de fixations. L'installation correcte du rotor dans le boîtier dans le sens axial est obtenue en ajustant l'épaisseur de la bague d'espacement. Le sens de rotation du rotor est dans le sens des aiguilles d’une montre vu du côté entraînement. Les supports du rotor sont des paliers lisses. Le rotor de la pompe est aligné dans le boîtier en déplaçant les boîtiers de roulement à l'aide de vis de réglage, après quoi les boîtiers de roulement sont goupillés. Lors du remplissage ou du remplacement des doublures, le rotor doit être réaligné.

La lubrification des roulements est forcée. La quantité d'huile fournie aux roulements est régulée à l'aide de rondelles d'étranglement installées sur l'alimentation en huile des roulements. En cas de panne de courant d'urgence, des anneaux de lubrification sont fournis pour fournir de l'huile aux tourillons d'arbre. La force axiale du rotor est perçue par deux roulements à contact oblique. Les joints d'extrémité du rotor sont des joints d'extrémité mécaniques, équilibrés hydrauliquement. La conception de la garniture mécanique permet le démontage et le montage de la pompe sans démonter le couvercle et les boîtiers de roulements. L'étanchéité des garnitures mécaniques est assurée par l'action de ressorts, créant un contact étroit entre les bagues fixes et tournantes. La pompe est équipée d'un système de refroidissement pour les joints d'extrémité en pompant du liquide avec une roue à travers la chambre de la garniture mécanique. Le liquide est aspiré de l'entrée par un trou dans le corps de la pompe et évacué dans l'entrée vers la roue. Les bagues de roue ont des filetages différents : à gauche - côté moteur et à droite - côté butée. La section transversale et les caractéristiques de la pompe sont présentées dans la figure 4.1.

Figure 4.1 - Coupe et caractéristiques de la pompe NM 10000-210

Moteur

À la demande du client, les moteurs suivants peuvent être utilisés pour entraîner la pompe :

Synchrone, dans la version habituelle, tapez STD-2 ;

Type ATD-4 synchrone et antidéflagrant (4AZMP ou 4ARMP) ;

Type STDP synchrone et antidéflagrant ;

Type ATD-4 asynchrone et antidéflagrant (4AZMP ou 4ARMP) ;

Type asynchrone 2AZMV1.

Les caractéristiques techniques des moteurs sont présentées dans le tableau 4.3.

Tableau 4.3 - Caractéristiques techniques des moteurs

Il est recommandé d'effectuer le premier changement de lubrifiant après 200 à 300 heures de fonctionnement de l'accouplement à engrenages. Lorsqu'ils sont utilisés comme variateur, un moteur conventionnel, la pompe et le moteur sont installés dans des pièces isolées les unes des autres. L'isolation des pièces est réalisée à l'aide d'un rideau d'air formé dans l'espace entre la douille dentée du moteur électrique et la chambre à air lorsque de l'air comprimé est fourni à la chambre. La différence de pression minimale entre la chambre à air et la salle des pompes est de 0,02 m.