Разработка узла регулирования давления

Узел регулирования давления располагается на выходе основной НС ННПС и служит для поддержания заданных величин давления на входе и выходе станции методом дросселирования.

Данный узел должен состоять не менее, чем из двух регулирующих устройств. Схема узла регулирования должна обеспечивать равномерное распределение потока и предусматривать прямые участки до и после регулирующих устройств длиной не менее 5 диаметров.

Требуемое количество рабочих устройств определим по условной пропускной способности узла регулирования давления К_Р [1, стр.23], измеряемого в м³/ч.

где n –­ коэффициент запаса, равный 1,2;

ΔР –­ потери давления в регулирующем устройстве, равные 0,2-0,3 кг/см²;

ρ –­ плотность жидкости, т/м³.

м³/ч

Количество рабочих устройств определится:

где K_v –­ условная пропускная способность одного устройства [2, Приложение 14].

У регулятора давления с условным диаметром 600 мм Kv = 7500 м³/ч, тогда число рабочих устройств равно , принимаем равное 3. Для обеспечения работы при выходе из строя рабочего регулятора давления предусмотрим 1 резервный. Окончательно принимаем 4 регулятора давления с условным диаметром 200 мм, ΔР_доп = 4 МПа.

Разработка технологической схемы пнпс

Технологическая схема насосной станции представляет собой технологическую обвязку основных объектов станции. К таким объектам относятся:

• Основная насосная станция;

• Система сглаживания волн давления;

• Узел регуляторов давления;

• Узел подключения к магистрали;

• Площадка фильтров-грязеуловителей.

Технологическая схема ПНПС представлена на формате А1. Нефть от узла подключения ПНПС к магистрали (УМ) движется на вход насосной станции (НС) через площадку фильтров-грязеуловителей (ФГ) и систему сглаживания волн давления (ССВД), затем после НС вновь поступает в магистраль через узел регуляторов давления (УР) и узел подключения (УМ).

Узел подключения к магистрали УМ представляет собой объединённые в одно целое камеры приёма и пуска скребка. Камеры пуска скребка представляют собой устройство, предназначенное для запуска в магистраль средств очистки ее от внутренних загрязнений.

На площадке фильтров-грязеуловителей находится три параллельно соединённых фильтра, представляющих собой конструкцию типа «труба в трубе». Очистка фильтров производится через люк, расположенный на одном из торцов аппарата.

Рис. 3.8

Система сглаживания волн давления (ССВД) применяется на нефтепроводах диаметром 720 мм и выше для защиты линейной части магистралей и оборудования НПС от гидравлического удара – интенсивного нарастания давления при резком прикрытии задвижек, остановках насосов и т.п.

Сглаживание волн давления состоит в уменьшении скорости нарастания давления в трубопроводе путём сброса части нефти из приёмного трубопровода ПНПС в безнапорную ёмкость ЕП. Сброс происходит через специальные безинерционные клапаны, срабатывающие только при интенсивном нарастании давления и не реагирующие на постепенное его повышение.

Клапаны системы сглаживания волн давления состоят из двух камер, разделённых перегородкой. Камеры по окружности имеют прорези. Одна камера подключена непосредственно к приёмному трубопроводу НПС и

находится под давлением перекачиваемой нефти, другая – к безнапорной ёмкости. На обе камеры натянут эластичный резиновый шланг цилиндрической формы, препятствующий прохождению нефти из одной камеры в другую. Степень прижатия этого шланга к камерам регулируется изменением давления воздуха в полости.

Система сглаживания волн давления обычно имеет до шести клапанов, соединённых параллельно.

При установившемся режиме работы нефтепровода, когда давление в нём не изменяется резко, давление воздуха, поступающего в воздушную полость клапана из разделительного сосуда «жидкость-воздух», равно давлению нефти в трубопроводе и клапан плотно закрыт за счёт упругих свойств эластичного шланга.

При повышении давления в нефтепроводе с небольшой скоростью (менее 0,010,015 МПа/с) оно полностью передаётся в воздушную полость клапана без изменений через нормально открытый клапан, разделительный сосуд «нефть-жидкость», дроссельный вентиль, нормально открытый клапан, разделительный сосуд и вентиль. Благодаря этому клапан так же остаётся закрытым.

При быстром возрастании давления в трубопроводе (более 0,01 0,015 МПа/с) происходит частичная потеря давления в прикрытом дроссельном вентиле. В результате этого давление воздуха в полости клапана оказывается меньшим, чем давление нефти в камере клапана, соединённой с приёмным трубопроводом ПНПС. Разность давлений, действующих с различных сторон клапана, преодолевает упругие свойства шланга, последний отжимается от прорезей и происходит переток нефти из одной камеры клапана в другую – осуществляется сброс части нефти в безнапорную ёмкость ЕП.

Узел регулирования давления служит для изменения производительности и давления на выходе ПНПС с помощью дросселирования потока на регулирующих заслонках или в регуляторах давления, установленных на узле.

С учетом всего вышесказанного и опираясь на типовые схемы, проектируем свою технологическую схему.