7.10. Эксплуатация трубопроводов

В процессе эксплуатации трубопровода необходимо постоянное наблюдение за ним. Нельзя допускать превышения тех давлений и температур, на которые трубопровод рассчитан. При разгерметизации трубопровода он немедленно должен быть отключен от систе­мы перекачивания до устранения причины разгерметизации. На каждый трубопровод составляют график периодического осмотра, ревизии и ремонта. Все проведенные на трубопроводе работы ре­гистрируют в эксплуатационном журнале.

В период эксплуатации трубопроводов сменному персоналу следует осуществлять постоянный контроль за состоянием трубопроводов и их элементов (сварных швов, фланцевых соединений, арматуры), антикоррозийной защиты и изоляции, дренажных устройств, компенсаторов, опорных конструкций и т.д. с записями результатов в эксплуатационном журнале.

В ходе периодических ревизий, проходящих во время ремонтов, определяют состояние трубопровода (остаточную толщину стенки, прочность и плотность сварных швов, изношенность крепежных деталей) и на основании результатов устанавливают возможность его дальнейшей эксплуатации.

Наибольшему износу подвержены участки трубопровода, в которых изменяется направление потока и возникают местные гид­равлические сопротивления (отводы, тройники, места установки арматуры и т. д.).

11. Общая характеристика насосов

Для перемещения жидкостей по трубопроводам служат гидравлические машины — насосы. Подводимая от двигателя энергия преобразуется в насосе в энергию потока жидкости.

По виду рабочей камеры и сообщения ее с входом и выходом насоса различают объемные и динамические насосы. Жидкая среда объемных насосов перемещается в результате периодического изменения занимаемого ею объема камеры, попеременно сообщающейся с входом и выходом насоса. Жидкая среда динамических насосов перемещается под силовым воздействием на нее в камере насоса, которая постоянно сообщается с его входом и выходом.

К динамическим насосам относятся следующие основные типы: центробежные, осевые (пропеллерные), вихревые, струйные; к объёмным — поршневые и ротационные.

В настоящее время технологические установки укомплектованы в основном центробежными насосами, в которых напор перекачиваемой жидкости создаётся вращающимся рабочим колесом, имеющим лопатки специального профиля.

Технология переработки нефти и газа требует применения различных насосов, обеспечивающих соответствующие напоры и производительности при перекачке нефти, нефтепродуктов, сжиженных газов, кислот, щелочей и других продуктов. Температуры некоторых технологических потоков могут достигать 400°С и выше.

Большинство насосов комплектуется с приводом на общей фундаментной плите. Валы насоса и привода соединяют муфтой. Валы насосов уплотняют, как обычными сальниками с мягкой набивкой, так и торцовыми уплотнениями. При этом технологические насосы снабжают системами масляного уплотнения и водяного охлаждения, что повышает надежность работы насоса и его герметичность.

В зависимости от величины создаваемого давления различают центробежные насосы низконапорные (одноступенчатые), средненапорные (одно- и многоступенчатые) и высоконапорные (многоступенчатые).

В одноступенчатом насосе на валу жёстко закреплено рабочее колесо с криволинейными лопатками. Вал приводится во вращение от электродвигателя непосредственно или через редуктор. Корпус насоса закреплён с помощью фланца на чугунной станине. Приводной вал имеет две опоры с шарикоподшипниками. Со стороны двигателя вал уплотнён сальником или торцевым уплотнением.

Электронасос центробежный герметичный 2 ЦГ 200/80-75-6.

Некоторые параметры электронасоса с учётом вариантов диаметра рабочего колеса приведены в табл. 7.11.1

Таблица 7.11.1.

Наименование показателя	Норма
	2ЦГ 200/80
Подача, м^3/час	150	200	250
Напор, м	90	80	60
Допускаемый кавитационный запас, м, не более		4,5
КПД электронасоса, %		59
Масса, кг, не более	570
Род тока	Переменный трёхфазный
Напряжение, В	380; 415; 500; 660
Частота тока, Гц	50
Частота вращения (синхронная), с^-1 (об/мин)	50 (3000)
Номинальная мощность двигателя, кВт	75
Класс нагреваемости	Н

В условном обозначении электронасоса 2ЦГ 200/80–К–75–6, цифры и буквы обозначают:

2 – порядковый номер модернизации;

ЦГ – тип электронасоса (центробежный, герметичный);

200 – номинальная подача, в м³/час;

80 – напор при номинальной подаче в м;

К – условное обозначение исполнения по материалу;

75 – номинальная мощность встроенного двигателя в кВт;

6 – конструктивное исполнение по температуре и давлению перекачиваемой жидкости.

Электронасос изготавливается на одно из указанных напряжений, что оговаривается при заказе. Нагрузка двигателя контролируется потребляемым током, который при максимальной подаче рабочей области не должен превышать 140А для напряжения 380В, 128А – для 415В, 106А – для 500В и 81А – для 660В. Данное условие в эксплуатации достигается путём регулировки подачи.

Рис. 7.11.1. Габаритный чертёж электронасоса 2 ЦГ 200/80-75-6

В процессе эксплуатации насоса при снижении кавитационного запаса наблюдается явление кавитации – (от лат. cavitas – пустота), образование в капельной жидкости полостей, заполненных газом, паром или их смесью (так называемых кавитационных пузырьков, или каверн). Кавитационные пузырьки образуются в тех местах, где давление в жидкости становится ниже некоторого критического значения p_kp (в реальной жидкости p_kp приблизительно равно давлению насыщенного пара этой жидкости при данной температуре).

Гидродинамическая кавитация. Поскольку в реальной жидкости всегда присутствуют мельчайшие пузырьки газа или пара, то, двигаясь с потоком и попадая в область давления р < р_кр, они теряют устойчивость и приобретают способность к неограниченному росту. После перехода в зону повышенного давления и исчерпания кинетической энергии расширяющейся жидкости рост пузырька прекращается и он начинает сокращаться. Если пузырёк содержит достаточно много газа, то по достижении им минимального радиуса он восстанавливается и совершает нескольких циклов затухающих колебаний, а если газа мало, то пузырёк захлопывается полностью в первом периоде жизни. Т.о., вблизи обтекаемого тела (например, в трубе с местным сужением) создаётся довольно четко ограниченная "кавитационная зона", заполненная движущимися пузырьками.

Сокращение кавитационного пузырька происходит с большой скоростью и сопровождается звуковым импульсом (своего рода гидравлическим ударом) тем более сильным, чем меньше газа содержит пузырёк. Если степень развития кавитации такова, что в случайные моменты времени возникает и захлопывается множество пузырьков, то явление сопровождается сильным шумом. Если кавитационная каверна замыкается вблизи от обтекаемого тела, то многократно повторяющиеся удары приводят к разрушению (к так называемой кавитационной эрозии) поверхности обтекаемого тела.

112