Устройство подачи масла

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту нефти, а именно, к устройствам для подачи масла к подшипникам насосного агрегата и может быть использована при принудительной смазке и охлаждении подшипников скольжения и качения магистральных насосных агрегатов, работающих в системе нефтеперекачивающей станции (далее - НПС).
Наиболее близким к предполагаемой полезной модели является бак аккумулирующий, содержащий напорный и переливной патрубки. Подача масла в аккумулирующий бак осуществляется по напорному коллектору маслопровода, соединенному с напорным патрубком.
При отключении маслонасосов, масло по напорному коллектору маслопровода через бугельную задвижку по трубопроводу идет на подшипники насосов магистральных.
Аккумулирующий бак соединен с маслопроводом слива через переливной патрубок. (А.В. Сальников, Маслосистема магистральных насосов: метод, указания; - Ухта: УГТУ, 2005. - 27 с, с. 16).
Недостатками наиболее близкого технического решения является отсутствие возможности контролировать уровень масла в аккумулирующем баке, а также недостаточный уровень надежности, ремонтопригодности и устойчивости работы маслосистемы магистральных насосов.
Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка конструкции устройства подачи масла, обеспечивающее повышение технологичности за счет добавления новых конструктивных элементов - патрубка сигнализатора уровня масла и сигнализатора уровня с выводом через систему автоматики НПС, а также повышение надежности работы устройства подачи масла за счет использования воздушников с запорной арматурой и обеспечения стабильного давления и расхода масла, подаваемого на подшипники магистральных агрегатов за счет трубопровода перелива.
Техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемой полезной модели, является повышение эффективности работы устройства подачи масла за счет контроля уровня масла в емкости, надежности работы, обеспечения стабильного давления и расхода масла, ремонтопригодности и упрощения промывки и ремонта при его обслуживании.
Техническая проблема решается, а технический результат достигается тем, что устройство подачи масла содержит емкость, напорный и переливной патрубки, трубопровод перелива и патрубок сигнализатора уровня масла с размещенным сигнализатором уровня масла, выполненного с возможностью подачи сигнала на автоматизированное рабочее место оператора нефтеперекачивающей станции, причем емкость и трубопровод перелива оборудованы воздушниками с запорной арматурой.
Развитием и уточнением предлагаемой полезной модели является то, что
3
- объем емкости составляет не менее 0,9 м;
- емкость имеет цилиндрическую форму и установлена вертикально;
- сигнализатор уровня масла содержит поплавок на вертикальной направляющей трубке, внутри которой расположены два герконовых датчика;
- трубопровод перелива имеет U - образную форму;
- воздушник с запорной арматурой установлен в верхней точке изгиба трубопровода перелива;
- трубопровод перелива установлен вертикально.
Сущность полезной модели поясняется фиг., на которой изображена принципиальная схема устройства подачи масла.
На чертежах позиции имеют следующие числовые обозначения:
1 - обечайка;
2 - днище эллиптическое отбортованное;
3 - напорный патрубок;
4 - переливной патрубок;
5 - патрубок сигнализатора уровня масла;
6 - сигнализатор уровня масла;
7 - трубопровод перелива;
8 - воздушник;
9 - запорная арматура;
10 - предельный уровень масла;
11 - аварийно-минимальный уровень масла.
Емкость устройства подачи масла (фиг.) имеет цилиндрическую форму и состоит из обечайки 1 и двух отбортованных эллиптических днищ 2, закрепленных по краям обечайки 1 сварным соединением.
Емкость установлена вертикально для обеспечения оптимального распределения объемов и высотных отметок уровней масла и четкой работы измерительного прибора с учетом его погрешности.
Обечайка 1 может выполнена из отрезка стальной трубы диаметром не менее 800 мм.
Эллиптические отбортованные днища 2 могут быть изготовлены из углеродистых, легированных и двухслойных сталей.
3
Объем емкости составляет не менее 0,9 м.
Напорный патрубок 3 установлен в нижней части емкости на эллиптическом отбортованным днище 2.
Напорный патрубок 3 содержит фланец и может быть жестко связан фланцевым соединением с напорным трубопроводом (на фиг. не показан).
Переливной патрубок 4 установлен в верхней части емкости на обечайке 1.
Переливной патрубок 4 содержит фланец и может быть жестко связан фланцевым соединением с трубопроводом перелива 7.
Трубопровод перелива 7 имеет U - образную форму и в верхней точке изгиба содержит воздушник 8 и запорную арматуру 9.
Трубопровод перелива 7 устанавливают вертикально оси насосного агрегата. Высота трубопровод перелива 7 определяется исходя из необходимого давления масла, подаваемого на смазку подшипников.
Трубопровод перелива 7 монтируется выше эллиптического отбортованного днища 2, установленного в верхней части емкости устройства для подачи масла.
Монтаж трубопровода перелива 7 к переливному патрубку 4 осуществляется посредством фланцевого соединения.
Патрубок сигнализатора уровня масла 5 установлен в верхней части емкости на эллиптическом отбортованном днище 2, содержащем воздушник 8 и запорную арматуру 9.
Патрубок сигнализатора уровня масла 5 жестко связан фланцевым соединением с сигнализатором уровня масла 6.
Сигнализатор уровня масла 6 представляет собой устройство, выполненного с возможностью подачи сигнала на АРМ оператора НПС, содержащее поплавок на вертикальной направляющей трубке, внутри которой расположены два герконовых датчика (на фиг. не показаны).
Сигнализатор уровня масла 6 установлен в емкости устройства для подачи масла.
Герконовые датчики сигнализатора уровня масла 6 установлены на расстоянии друг от друга, определяя месторасположение двух уровней масла в емкости устройства для подачи масла для контроля:
- предельного уровня 10;
- аварийно - минимального уровня 11.
При наполнении емкости маслом, поплавок двигается с уровнем масла в емкости устройства для подачи масла и взаимодействует с герконовыми датчиками.
3
Объем емкости от предельного уровня масла до аварийно - минимального уровня масла составляет 0,24 м, что обеспечивает стабильную работу маслосистемы при кратковременных перебоях электроэнергии до момента остановки станции по агрегатной защите, при этом минимальное расчетное время опустошения емкости устройства для подачи масла составляет 2 мин.
3
Объем емкости от аварийно - минимального уровня до полного опустошения составляет не менее 0,64 м, что обеспечивает период выбега ротора на момент остановки магистрального агрегата при невозможности пуска маслосистемы и определяется из обеспечения давления перед подшипниками насосных агрегатов (на фиг. не показаны), при котором отрабатывают агрегатные защиты магистральных насосов, при этом минимальное расчетное время опустошения составляет 6 мин.
При взаимодействии поплавка с герконовыми датчиками посредством системы автоматики НПС на АРМ оператора поступает предупредительный сигнал при достижении поплавка предельного уровня масла и аварийного сигнала при достижении поплавка аварийно - минимального уровня масла в емкости устройства для подачи масла, сопровождающейся световой и звуковой сигнализацией.
При промывке или ремонте емкости устройства подачи масла откручивают фланцы напорного 3, переливного 4 патрубков и патрубка сигнализатора уровня масла 5. Осуществляют демонтаж сигнализатор уровня масла 6.
Возможность простого монтажа сигнализатор уровня масла 6 в емкость и демонтажа повышает ремонтопригодность и упрощает ремонт и промывку элементов устройства подачи масла.
Устройство подачи масла расположено в насосном зале насосной станции.
Масло с основного маслобака забирается маслонасосом, проходит через маслофильтр, подается на маслоохладитель, откуда поступает на смазку подшипников магистральных агрегатов и на заполнение емкости устройства подачи масла.
Перелив масла с емкости устройства подачи масла осуществляется через трубопровод перелива 7 в самотечный обратный коллектор маслосистемы (на фиг. не показан).
Трубопровод перелива 7 выполнен с высотой, обеспечивающей необходимое давление масла, подаваемого на смазку подшипников.
Впуск - выпуск воздушной среды («дыхание») емкости устройства подачи масла и трубопровода перелива 7 осуществляется с помощью воздушников 8.
При наполнении емкости устройства подачи масла после пуска маслосистемы в работу до предельного уровня масла 10 сигнализатор уровня масла 6 формирует и передает предупредительный сигнал на АРМ оператора НПС о готовности магистральных агрегатов к пуску.
При опустошении емкости устройства подачи масла по любым причинам и наступлении аварийно-минимального уровня масла 11 сигнализатор уровня масла 6 формирует и передает аварийный сигнал на АРМ оператора НПС, после чего система автоматики НПС запускает алгоритм общестанционной защиты и останавливает поочередно все магистральные агрегаты.
При работе системы маслоснабжения в нормальном режиме (маслонасосы в работе) емкость устройства подачи масла, за счет высотной отметки трубопровода перелива 7 относительно оси магистральных агрегатов, обеспечивает постоянное рабочее давление на подшипниках магистральных агрегатов без необходимости регулирования дросселированием запорной арматурой обвязки устройства подачи масла, сглаживание пульсаций давление при остановках насосов системы, автоматические повторные включения, автоматические переходы с насоса на насос.
При остановке системы маслоснабжения (основной и резервный маслонасос не работают), в случае аварии с нарушением целостности маслопровода или отключении электроэнергии, емкость устройства подачи масла через запорно-регулирующую арматуру по напорному трубопроводу начинает подавать масло на магистральный агрегат за счет статики уровня перелива трубопровода перелива 7, обеспечивая величину рабочего давления.
Далее по мере опустошения емкости устройства подачи масла статическое давление постепенно снижается и падает уровень масла в емкости устройства подачи масла.
При этом, со стороны маслосистемы, отсутствуют запреты для продолжения работы магистральных агрегатов в нормативных параметрах.
Такой период роботы системы (около 2 мин) длится до тех пор, пока уровень масла в емкости не сравняется с аварийно-минимальным уровнем масла и не запустится алгоритм общестанционной защиты (поочередная остановка магистральных насосов), либо за счет падения статического давления развиваемого емкость устройства для подачи масла, давления на магистральных агрегатах не упадет до аварийно-минимального уровня масла и срабатывать начнут уже агрегатные защиты (по каждому агрегату) и система автоматики НПС начнет останавливать агрегаты, где уставка достигнута.
Конкретный алгоритм отключения магистральных агрегатов зависит от того, какая уставка по уровню масла или по давлению на агрегате раньше сработает, поскольку они привязаны друг к другу.
Период между остановкой системы маслоснабжения и остановкой, связанной с ней, магистральных насосов необходим для обеспечения временем на возможное восстановление работы системы при кратковременных пропажах, просадках напряжения и обеспечивается объемом масла между уровнем перелива бака и аварийно-минимальным уровнем.
Ниже аварийно-минимального уровня 11 зарезервированного объема масла в емкости достаточно для безопасного выбега магистральных агрегатов после наступления защит (около 7 мин).