УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЗА СОСТОЯНИЕМ УПЛОТНЕНИЙ НАСОСОВ ПО ПЕРЕКАЧКЕ НЕФТИ МАГИСТРАЛЬНОГО НАСОСНОГО АГРЕГАТА

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к насосам по перекачке нефти магистрального насосного агрегата, а именно к системам мониторинга, предупреждения и защиты магистрального насосного оборудования.
Из уровня техники известны различные устройства контроля за состоянием уплотнений насосов по перекачки нефти магистрального насосного агрегата, основанные на поплавковом принципе контроля и оценки. В известных системах в поплавковой камере датчика утечек нефти в зависимости от объема утечек нефти или по уровню содержимого осуществляют оценку состояния уплотнений насосов по перекачке нефти (Учебное пособие. Нечваль A.M. «Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов». Уфа: ООО «Дизайн Полиграф Сервис», 2001. Учебное пособие. Колпаков Л.Г. «Эксплуатация магистральных центробежных насосов». 2-е изд., перераб. Уфа: Изд-во УНИ, 1993).
В известных схемах отвода утечек нефти с уплотнений для контроля за объемом утечек применяются поплавковые датчики, размещенные в бачках для сбора утечек. Путем подбора калибровочных шайб, устанавливают определенную пропускную способность бачка и если утечки превысят допустимые, поплавок всплывет и замкнет цепь в датчике.
К недостаткам известных измерительных устройств относится относительная не высокая точность показаний, не позволяющая определить в каком из насосов по перекачке нефти магистрального насосного агрегата уплотнение вышло из строя и произошла разгерметизация.
Ближайший аналог заявленного технического решения не выявлен.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение надежности функционирования насосной станции за счет точности определения неисправного торцевого уплотнения путем измерения капельных утечек по каждому торцевому уплотнению магистральных насосов магистрального насосного агрегата и исключения при этом влияния на показатели объемных (суммарных) утечек.
Технический результат заключается в том, что осуществляется оценка состояния каждого торцового уплотнения насоса и своевременное информирование об аварийном его износе за счет установки параллельно общему отводу аварийной утечки нефти трубопроводов сбора капельных утечек с каждого торцового уплотнения магистрального насоса с резервным уплотнением, оборудованных реле давлениями и дросселями. При этом величина проходного сечения каждого из дросселей соответствует состоянию разгерметизации торцевого уплотнения магистрального насоса по перекачки нефти.
Для достижения технического результата устройство контроля за состоянием уплотнений насосов по перекачке нефти магистрального насосного агрегата содержит трубопроводы для сбора аварийных утечек нефти, сообщенные с соответствующими камерами датчиков утечки нефти и трубопроводы сбора капельных утечек нефти с торцовых уплотнений насосов магистрального насосного агрегата, сообщенные с коллектором утечек нефти последнего, с которым гидравлически связаны трубопроводы перелива нефти, сообщенный с упомянутыми камерами датчиков утечки нефти, при этом на трубопроводах сбора капельных утечек нефти от каждого торцового уплотнения магистрального насоса установлены реле давления и дроссели, величина проходного сечения каждого из которых соответствует состоянию разгерметизации уплотнения соответствующего магистрального насоса.
Возможны и другие варианты выполнения полезной модели, согласно которым необходимо, чтобы:
- реле давления, регистрирующее давление в дросселе, было бы подключено к информационным сигнализаторам, выполненным световыми и/или цветовыми и/или звуковыми.
- величина проходного сечения дросселя соответствовала бы состоянию разгерметизации уплотнения соответствующего магистрального насоса, величина которого превышает паспортные показатели уплотнителя насоса.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата, в частности благодаря разделению отвода капельных и аварийных утечек, исключается запарафинивание линий утечек с камеры датчика утечек; в процессе ремонта случается, попадают механические частицы (краска, герметик) в линию отвода утечек, что в совокупности с капельными утечками могут привести к закупориванию трубки - в предложенной схеме это сведено к минимуму; установка реле давления на трубопроводах сбора капельных утечек позволяет зафиксировать утечку с торцевого уплотнения гораздо раньше, чем отработает поплавковый датчик; при аварийных утечках, датчик гарантированно отработает при поступлении нефти с линии для сбора аварийных утечек
Далее предлагаемая полезная модель будет раскрыта более подробно, со ссылкой на графические материалы, на которых:
фиг.1 изображена общая схема устройства, где конструктивные элементы устройства имеют следующие позиции:
поз.1 - магистральный насосный агрегат;
поз.2 - магистральный насос по перекачке нефти;
поз.3 - торцовые уплотнения магистральных насосов;
поз.4 - трубопроводы для сбора аварийных утечек нефти;
поз.5 - камера датчика утечек нефти
поз.6 - датчик утечек нефти;
поз.7 - трубопроводы сбора капельных утечек нефти;
поз.8 - коллектор утечек нефти магистрального насосного агрегата;
поз.9 - трубопровод перелива нефти;
поз.10 - реле давления;
поз.11 - дроссель;
поз.12 - информационный сигнализатор.
Описание устройства в статике.
Согласно полезной модели устройство контроля за состоянием уплотнений насосов по перекачке нефти магистрального насосного агрегата содержит трубопроводы 4 для сбора аварийных утечек нефти, подключенные к соответствующим камерам 5 датчиков 6 утечки нефти.
Кроме этого, устройство содержит трубопроводы 7 сбора капельных утечек нефти с торцовых уплотнений 3 насосов 2 магистрального насосного агрегата 1, сообщенные с коллектором 8 утечек нефти последнего. К каждой камере 5 утечек нефти присоединен трубопровод 9 перелива нефти для сброса излишков жидкости в коллектор 8.
Особенностью полезной модели является то, что на трубопроводах 7 сбора капельных утечек нефти от каждого торцового уплотнения 3 магистрального насоса установлены реле 10 давления и дроссели 11, при этом величина проходного сечения каждого из дросселей 11 выполнена соответствующей состоянию разгерметизации торцового уплотнения 3 соответствующего магистрального насоса 2, в частности выполнено превышающим паспортные показатели торцового уплотнителя 3 данного насоса 2.
Торцевые уплотнения магистральных насосов представляют собой механическое устройство для предотвращения утечки нефти из корпуса насоса в зоне выхода вращающегося вала за счет прижимающихся друг к другу уплотнительных контактных элементов, одни из которых являются подвижными, а другие - неподвижными.
При этом контакт обеспечивается за счет пружин, осуществляющих постоянное прижатие трущихся элементов друг к другу. Для того чтобы элементы не перегрелись и не разрушились во время работы, их настраивают выставлением рабочего зазора в связи с чем возникают утечки перекачиваемой среды, т.е. капельные утечки предусмотрены конструктивным выполнением торцевых уплотнений.
В одном из вариантов выполнения устройства реле 10 давления, регистрирующее давление в дросселе 11, подключено к информационным сигнализаторам 12, выполненным световыми и/или цветовыми и/или звуковыми.
Таким образов в предлагаемой усовершенствованной схеме «обвязки» линий утечек нефти трубопроводы 4 для сбора аварийных утечек нефти подключены к камере 5 датчика 6 утечек, причем на камере 5 смонтирован трубопровод 9 перелива, в частности Ду50 мм, для сброса нефти в коллектор 8 утечек, а все капельные утечки с торцовых уплотнений 3 насосов 2 поступают в коллектор 5 утечек магистрального насосного агрегата, минуя камеру 5 датчика 6 утечек. На трубопроводах 7 сбора капельных утечек торцовых уплотнений 3 монтируются реле 9 давления и дроссели 11 в виде дроссельной шайбы, проходное сечение которой подобрано таким образом, что в случае разгерметизации основного уплотнения 3 и превышения паспортных показателей создастся давление в реле 10 давления, выполненной в виде дренажной трубки, фиксируемое датчиком. После чего сигнал по давлению реле 10 поступает на информационный сигнализатор 12 на пульт управления.
Пример реализации полезной модели.
2
В трубопроводах 7 для сбора утечек нефти с торцевых уплотнений устанавливают реле 9 давления, рассчитанные на давление 0,4 кгс/см. При этом давление формируется за счет установки после реле 9 давления дросселя 10, выполненного в виде дроссельной шайбы, проходное сечение которой подобрано таким образом, что в случае разгерметизации торцевого уплотнения и превышения паспортных показателей создастся давление в дренажной трубке 0,04 МПа, при котором сработает реле 9 давления, связанное с информационным сигнализатором с возможностью подачи цветового и/или звукового сигнала с отображением текстового сообщения на экране АРМ оператора НПС. Такое решение предотвращение закупоривания дроссельных шайб, а при нахождении агрегата в резерве длительное время производят их промывку утечками нефти с высокой температурой порядка 30-40°С на выходе из торцевого уплотнения.
Применение предложенной системы отвода и контроля утечек от блочных торцовых уплотнений магистрального насоса позволяет повысить надежность основного насосного оборудования, уменьшить вероятность отказа магистральных насосов за счет более раннего и точного по сравнению с поплавковыми датчиками определения повышенной утечки нефти, и, как следствие, позволяет исключить вероятность аварийных остановок из-за закупоривания линий отвода капельных утечек нефти.