2.2.5. Конструкция и компоновка насосного цеха

Одно из основных требований при компоновке насосного цеха — это обеспечение нормальной работы основного и вспомо­гательного оборудования при наименьших разме-рах цеха. Кроме того, должно быть обеспечено выполнение ремонтных работ без оста-новки перекачки. Должны быть созданы нормальные сани­тарно-гигиенические условия для обслуживающего персонала. Для сооружения цеха используют огнестойкие матери-алы (кир­пич, бетон, железобетон). В последнее время сооружают насосные цеха каркас-ного типа с заполнением поля стен легкими панелями (панели ВНИИСТ). Размеры здания зависят от габаритных разме­ров оборудования, а также от конструктивных особенностей ос­новного и вспомогательного оборудования, противопожарных и санитарно-гигиеничес-ких норм.

При сооружении насосных цехов применяют железобетон­ные фундаменты, выпол-няемые в виде одиночных ленточных (сплошных) или свайных фундаментов. Свайные фундаменты ис­пользуют при сооружении насосных на слабых или просадочных грунтах. Глубина заложения подошвы фундамента должна быть ниже глубины промерзания грун-та, поскольку в противном случае возможно выпучивание фундамента. По конструкции фундамен­ты под основные агрегаты подразделяют на массивные, тоннель­ные, рамные, тоннельно-массивные и столбчатые. Фундамент под насос и электродвигатель может быть общим, или их можно уста­навливать на отдельных фундаментных рамах и не соединять с фундаментом здания.

Расчет фундамента проводят исходя из статических и динами­ческих нагрузок. Величину статических нагрузок определяет вес оборудования. Динамические нагрузки возникают при пуске, ра­боте и остановке основного оборудования. Наземную часть насос­ных цехов выполняют из сборных элементов. Основная несущая конструкция каркасного здания — колонны. Стены чаще всего выполняют из стеновых панелей. К основной части каркаса зда­ний относят также подкрановые балки. Покрытия выполняют в виде плит. Ограждающие конструкции покрытий зданий делают из плит или панелей, укладываемых непосредственно на несущих элементах. Существует несколько типовых проектов насос-ных цехов. Их основой является соблюдение норм, обеспечивающих удобство и безопас-ность работ при монтаже, эксплуатации и ремонте насосов и двигателей, а также мини-мальная стоимость.

Основные помещения насосного цеха: насосный зал, зал элек­тродвигателей. Их оборудуют грузоподъемными механизмами — мостовыми кранами. Грузоподъемность крана определяется мак­симальным весом установленного оборудования. Для укладки пу­тей мостовых кранов используют подкрановые балки, которые мо­гут быть изготовлены из металла, но чаще их изготавливают из же­лезобетона. Железобетонные балки, имея боль-шую массу, более мягко передают воздействия крана другим элементам каркаса. Конструкцию здания насосного цеха выбирают в зависимости от климатических условий и наличия строительных материалов. На рис. 2.19, 2.20 приведена компоновка насосного цеха. На общем фундаменте смонтированы насосы и электродвигатели. Для уменьшения габаритов насосного цеха и обеспечения безопасной работы часть оборудования размещают за пределами насосного цеха (задвижки, обратные клапаны, коллекторы).

Несущую основу стены составляют железобетонные колонны высотой 8 — 12 м. Они же являются вертикальной основой кар­каса всего здания. Продольный шаг колонн составляет 6 м, попе­речный — кратный 3. На специальных консольных выступах ко­лонн размещают железобетонные подкрановые балки, связываю­щие колонны в плоскую систе-му. На верхнем обрезе колонн уста­навливают двускатные железобетонные балки или фер-мы покры­тия, которыми осуществляют пространственную связку каркаса. Стены выпол-нены из панелей, а огнестойкая перегородка — из кирпича. При проектировании каналов для обвязочных и вспо­могательных трубопроводов применяют канальную и бесканаль­ную системы укладки трубопроводов. Канальную систему приме­няют для трубопроводов диаметром до 0,5 м, бесканальную — для трубопроводов больших диаметров.

Помещение насосного цеха разделяют воздухонепроницае­мой огнестойкой (брандмауэрной) перегородкой на два отдельных зала с отдельными входами и выходами. В первом зале устанавли­вают основные насосы типа НМ, блок откачки утечек, мостовой кран ручной во взрывоопасном исполнении, грузоподъемностью 10т.

Во втором зале с нормальной средой для привода насосов уста­навливают синхрон-ные электродвигатели нормального исполне­ния типа СТД, со встроенными водяными воздухоохладителями и замкнутым циклом вентиляции воздуха, блок централизованной

маслосистемы с аккумулирующим баком и мостовой ручной кран в нормальном исполне-нии грузоподъемностью 25 т.

Рис. 2.19. Насосный цех, оборудованный насосными агрегатами НМ- 3600-230:

1- насос с электродвигателем; 2- задвижка с электроприводом; 3- клапан обратный;

4- кран мостовой ручной двухбалочный; 5- кран ручной мостовой однобалочный;

6- всасывающий трубопровод

Рис. 2.20. План насосного цеха, оборудованного насосными агрегатами

НМ- 3600- 230

Насосные агрегаты связывают трубопроводами-отводами изо­гнутой формы, кото-рые соединяют их приемные и напорные пат­рубки через общий коллектор наружной установки. Трубопрово­ды укладывают в грунте и присоединяют к насосам сваркой. В об­щем укрытии прокладывают трубопроводные коммуникации вспомогательных систем, а также сооружают площадки для обслу­живания оборудования с соответствующими ограж-дениями и лестницами. При проходе трубопроводов через разделительную стенку исполь-зуют специальные герметизирующие сальники.

Магистральные насосные агрегаты и электродвигатели соеди­няют между собой без промежуточного вала и устанавливают на общих фундаментах с металлическими опорны-ми рамами. Соеди­нение осуществляют через специальное отверстие в герметизиру­ющей камере фрамуги разделительной стенки. К этому отверстию в камере, в соответствии с требованиями техники безопасности, по специальной системе вентиляции подают чистый воздух для со­здания упругой пневмозащиты между залами насосов и электро­двигателей, препятствующей проникновению нефтяных паров из насосного зала в электрозал.

Давление воздуха в камере перед отверстием должно состав­лять 25 — 30 мм водя-ного столба, расход воздуха на одну камеру — 20 м³/ч.

Указанные параметры в системе вентиляции беспромвальных соединений всех насосных агрегатов необходимо поддерживать постоянно, независимо от того, ведется перекачка данным насо­сом или он находится в резерве. Если в качестве привода насосов используют взрывозащищенные электродвигатели, то насосные агрегаты устанавливают в общем зале. Электропривод выбирают по результатам технико-экономического обосно-вания.

Центровка насосных агрегатов при их монтаже осуществляет­ся обычным путем, подцентровка в процессе эксплуатации — перемещением электродвигателей при помощи специальных приспособлений и грузоподъемных устройств.

Блок откачки утечек, блок очистки и охлаждения масла размещают на специальных металлических рамах на соответствующих отметках. Такое размещение связано, прежде всего, с необходи­мостью технологических процессов (самотечный слив масел от подшип-ников двигателей и насосов до баков маслосистемы, самотечный сбор утечек).

Трубопроводные коммуникации прокладывают в грунте на опорах. Для обеспече-ния обслуживания трубопроводных комму­никаций вспомогательных систем во время эксплуатации в местах прокладки трубопроводов предусмотрены съемные плиты покры­тия. Все трубопроводные коммуникации должны быть гидравли­чески испытаны на давле-ние 1,25 р_раб. Компоновку оборудования, соотношение отметок и трубопроводную обвязку в основном ук­рытии и вне его принимают исходя из обеспечения следующих требований, определяемых расчетными параметрами используе­мых насосов:

1) самотечный отвод утечек от торцевых уплотнений из карте­ра основных насосов в сборник утечек по закрытой (герметичной) схеме;

2) подача под напором погружными насосами нефти из сбор­ников утечек и нефте-содержащих стоков в сборник нефти удар­ной волны и разгрузки;

3) откачка нефти насосами блока откачки утечек из сборника нефти ударной вол-ны и разгрузка во всасывающий трубопровод магистральных насосов;

4) подача заданного количества масла к подшипникам насосов и электродвигателей и самотечное отведение его от подшипников в баки централизованной маслосистемы;

5) подача воды для охлаждения циркулирующего внутри элек­тродвигателей воз-духа;

6) подача воды для охлаждения масла централизованной мас­лосистемы в маслоох-ладителях;

7) создание упругой пневмозавесы в отверстии герметизиру­ющей фрамуги при беспромвальном соединении насосов и элект­родвигателей.