2. Режимы работы нефтеперекачивающих станций

Режим работы магистрального нефтепровода определяется схемой работы перекачивающих станций: "через емкость", "с подключенной емкостью" и "без емкости".

При режиме "через емкость" поступающая на насосно- перекачивающую станцию (НПС) нефть поступает в один или несколько резервуаров станции, и в то же время, отбирается подпорной НПС из другого резервуара в магистральный трубопровод. Этот режим обычно применяется на головных НПС, где отсутствуют средства измерения количества и качества нефти, а значения количества и качества определяются по измерениям в резервуарах. При этом способе необходимо иметь на НПС большое количество резервуаров.

При режиме "с подключенной емкостью" основной поток нефти подается непосредственно на всасывание подпорной НПС, а в резервуары или из них поступает только часть нефти, которая равна разности между потоками до и после станции. При таком способе перекачки требуется небольшое количество резервуаров.

При режиме "без емкости" ("из насоса в насос") весь поток нефти из трубопровода на приеме станции поступает на всасывание основной магистральной НПС.

Схема перекачки "из насоса в насос" получила повсеместное распространение. По этой схеме весь трубопровод разбивается на несколько эксплуатационных участков длиной 400-600 км. В начале каждого участка строится станция с резервуарным парком подпорная станция и магистральная насосная. Через 60 км строятся промежуточные НПС. Расстояние от станции к станции определяется так, чтобы давление нефти, поступающей на промежуточную НПС было выше кавитационного запаса магистральных насосных агрегатов. При работе по этой схеме все насосные участки оказываются связанными между собой единым потоком нефти. Поэтому условия работы каждой НПС оказывают влияние на работу других НПС. Таким образом, при работе “из насоса в насос” давление и расход в нефтепроводе меняются при изменении числа работающих насосных агрегатов, отключении насосных, дросселировании в насосных, изменении плотности или вязкости перекачиваемой нефти, а также по мере запарафинивания трубопровода или образования в нем воздушных пробок.

Однако на трубопроводах больших диаметров применяемые насосы требуют значительного подпора, что уменьшает пропускную способность нефтепровода. Для ее увеличения в ряде случаев экономически целесообразно на промежуточных станциях устанавливать резервуары и подпорные насосы и применять режим “с подключенными резервуарами”.

Если одна из НПС выйдет из строя, то это приведет к остановке всего нефтепровода. В этом случае участок нефтепровода для НПС, расположенный перед остановившейся увеличивается вдвое, при этом сопротивление нового участка увеличивается и для сокращения потерь предыдущая НПС работает с меньшей подачей. Такой режим работы называется "через станцию".

При запусках и остановках насосных при последовательной перекачке различных нефтей давления могут принимать значения до 0,1 МПа, при запуске и остановках отдельных агрегатов от 0,5 до 1 МПа, а в результате засорений трубопровода и образования воздушных пробок в пределах 0,5 МПа.

При отключении промежуточной насосной давление на приеме возрастает, а давление нагнетания падает с начальной скоростью 1 МПа за секунду. В свою очередь, возникшие на отключившейся насосной волны повышенного давления на нагнетании распространяются по нефтепроводу - первая в направлении предыдущей по потоку НПС, а вторая - в направлении последующей со скоростью 1 км/с. При движении вдоль трубопровода волны постепенно затухают со скоростью, пропорциональной первоначальной скорости потока. Для трубопроводов больших диаметров за время прохождения до предыдущей станции ее амплитуда уменьшается примерно в 3 раза.

При изменении характеристик нефтепроводов или режимов его работы для непрерывной и надежной перекачки в режиме “из насоса в насос” необходимы как автоматическое регулирование давлений на приеме и нагнетании насосных, так и автоматическая защита по этим параметрам.