Тема лекции 14 : Ремонт погружных центробежных насосов

Погружной центробежный насос (рис. 18) состоит из ряда рабочих колес 10 и направляющих аппаратов 11. Последние во избежание проворота зажаты в корпус насоса 13 с одной стороны гайкой 7, а с другой основанием насоса. Рабочие колеса плаваю­щего типа насажены на вал 8 на шпонке 9. Плавающими их назы­вают потому, что они могут свободно перемещаться вдоль вала и передавать осевую нагрузку направляющим аппаратом через текстолитовые или резиновые шайбы 12. Вал имеет несколько опор. Верхний радиально-упорный подшипник скольжения со­стоит из радиальной опоры 6 и верхней пяты 5, усилие на которую передается дистанционным кольцом 4.

Рисунок 18. Погружной центробежный насос

Нижняя опора 16 представляет собой радиально-упорный мно­горядный подшипник качения. Два верхних шариковых подшип­ника воспринимают осевую нагрузку, действующую сверху вниз, нижний - нагрузку, действующую снизу вверх. При значитель­ном количестве ступеней и большой длине вала он удерживается от продольного изгиба одним или несколькими промежуточными радиальными опорами скольжения, по конструкции аналогичными верхнему подшипнику 6. Нижний конец вала уплотняется саль­ником 14, помещенным в основание, которое закрыто приемной сеткой 15. Сальник состоит из набора свинцово-графитовых колец и резиновых шайб из специальной нефтестойкой резины, разделен­ных промежуточными бронзовыми кольцами. Вращение валу насоса передается шлицевой муфтой. Стакан 18 в нижней части имеет фланец, которым насос соединяется протектором. Верхняя часть насоса имеет ловильную головку 3 с нарезкой 2. Коническая резьба служит для соединения насоса с насосно- компрессорными трубами. При транспортировке нижний фланец насоса закрывают крышкой 17, а в ловильную головку ввинчивают пробку 1.

Срок эксплуатации насоса и межремонтные периоды зависят от условий его работы и абразивных свойств перекачиваемой жидко­сти. При незначительном содержании песка в пластовой жидкости межремонтный период составляет от 6 до 9 мес. Насосы проходят текущий и капитальный ремонты, которые осуществляют в спе-циализированиых ремонтных мастерских. Основными неисправ-иостями в работе насоса могут быть следующие: уменьшение подачи насоса, что может быть вызвано либо засорением приемной сетки, либо износом рабочих органов; полное прекращение подачи и остановка двигателя. Последияя иеисправность может быть вызвана заклиниванием или большим сопротивлением вращению вала насоса из-за разрушения верхней или нижней опоры, а также из-за износа опорных шайб рабочих колес.

Насос разбирают на сборочно-разборочиом стенде, куда насос поступает после наружной очистки. Отвинчивая болты, снимают транспортировочную крышку и вывинчивают пробку из ловильной головки. Снимая с вала муфту, цепными ключами отвинчивают стакан 18 насоса, а затем извлекают стопорное кольцо из паза на шлицевом конце вала. Так как все соединительные швы насоса запаяны, перед отвинчиванием их необходимо распаивать или спи­ливать. Дальнейший порядок разборки следующий: ослабив сто­порный винт и вывернув гайку подшипника, выпрессовать втулку с шарикоподшипниками и шпонкой; отвинтить основание насоса, снять опорное кольцо груидбуксы и выпрессовать сальник из основания; отвинтить ловильную головку и вывинтить гайку 7 верхнего подшипника; укрепить корпус насоса при помощи хому­тов; надеть специальный захват на шлицевой конец вала и запереть его стопорным кольцом; снять стопорное кольцо с верхнего конца вала и все детали верхней пяты; на место верхней пяты поставить специальный хомут, затянуть его и запереть стопорным кольцом; прикрепить трос к захвату и. выпрессовать вал в сборе; снять оба стопорных кольца, захват и хомут; сиять с вала направляющие аппараты, рабочие колеса и другие детали.

Все детали насоса направляют в моечную машину. Чистые и сухие детали проходят контроль. Направляющие аппараты и ра­бочие колеса замеряют специальными калибрами и скобками. Ко­нец вала насоса в месте посадки сальника проверяют микрометром. Визуально проверяют выточки под стопорные кольца. Вал насоса в случае изгиба подлежит правке. Шлицевой конец восстанавли­вают. Шпонку вала в случае смятиязаменяют новой. Корпус насоса проверяют аналогично корпусу турбобура на прямолиней­ность и в случае необходимости правят, а дефектные участки резьб удал я ют. Наружный диаметр последних должен сопрягаться с основанием насоса скользящей посадкой; На втулку подшипники надевают в горячем состоянии напряженной посадкой. Втулка подшипника собирается с валом плотной посадкой. Изношенные рабочие колеса и направляющие аппараты заменяют новыми. Рабочие колеса должны свободно перемещаться вдоль вала. На­правляющие аппараты с корпусом сопрягаются ходовой посадкой. Изношенные уплотнительные втулки выпрессовывают из направ­ляющих аппарата, а на их место запрессовывают новые. Зазор между внутренним диаметром уплотнительной втулки и ступицей рабочего колеса не должен превышать 0,2 мм.

Сборка насоса производится в обратном порядке. Корпус закрепляется на стенде хомутами и через него пропускают трос лебедки, который крепят к монтажному захвату, установленному и запертому опорным кольцом на валу. Наружные поверхности направляющих аппаратов смазывают. Затем вал затаскивают в корпус.

В сальниковое гнездо основания вставляют стопорное кольцо. Основание надевают на вал и заворачивают. После на­бивки сальника насоса, вставляют бронзовую втулку, затем грунд-буксу, устанавливают опорное кольцо груидбуксы и проверяют вращение вала с набитым сальником. Вкладывают шпонку поса­дочной втулки подшипников и надевают на вал нижнюю опору в сборе, которую стопорят опорным кольцом. Завинчивают спе­циальную гайку до получения нужного осевого люфта и стопорят ее винтом. Навинчивают стакан на основание. Направляющие аппараты зажимают гайкой верхнего подшипника, после чего регулируют осевой люфт верхней пяты. В верхнем положений вала насоса осевой люфт должен быть минимальным для разгрузки нижней шаровой опоры. После полной сборки насоса производят опрессовку сальника и пайку швов.

Все насосы, прошедшие ремонт, должны быть подвергнуты двухчасовой обкатке и испытаниям на стенде-скважине. Цель испытания - снятие комплексной характеристики насоса и про­верка готовности его к эксплуатации. Допускается проведение испытаний на трансформаторном масле вместо нефти и проверка напора пасоса при трех подачах: средней между нулевой и номи­нальной; промежуточной между номинальной и максимальной. Отклонение напора в сторону уменьшения не должно превышать 5% от паспортного.

Привод насосов осуществляется маслозаполненными асинхрон­ными электродвигателями с короткозамкнутым ротором типа ШЭД, Большое значение для увеличения срока службы погружного элек­тродвигателя имеет надежная работа его гидрозащиты. Гидро­защита типа К состоит из одного узла, называемого компенсатором (протектором). Гидрбзащита типа; ГД и типа Г состоит из двух узлов протектора, защищающего полость двигателя от попадания пластовой жидкости, и компенсатора, предназначенного длякомпенсации утечек через торцовое уплотнение жидкого масла.и температурных изменений объема- масла в системе двигатель— гидрозащита.

Ремонт протектора гидрозащиты типа К состоит в его разборке и~замене уплотиительных резиновых манжет поршня, резиновых колец корпуса, изношенных элементов сальника и подшипников. Просевшие и поломанные пружины выбраковывают. Ремонт валов производят методами, описанными выше.

В протекторах гидрозащиты типа ГД замене подлежат потеряв­шие герметичность диафрагмы, резиновые кольца, корпуса, изно­шенные детали подшипников, пят и торцовых уплотнений.

Протектор типа ГД разбирают в следующем порядке:

1. Отвинчивают верхнюю головку;

2. Снимают с вала втулку подшипника и отражатель;

3. Отвинчивают винты, снимают кожух;

4. Устанавливая протектор вертикально на нижнюю транспор- тировочную крышку, проверяют герметичность торцового уплотне- ния и резиновой диафрагмы избыточным давлением 0,1 \МПа в течение 10 мин Жидкое масло закачивают, ввинчивая в крышку штуцер шланга заправочного насоса и выпуская воздух через верхнюю пробку

Во время испытания вал проворачивают от руки с частотой вращения 10 об/мин. Он должен вращаться свободно, без заеданий. Если торцовое уплотнение и резиновая диафрагма герметичны, то протектор годен для дальнейшей работы. В случае негерметич­ности диафрагмы необходима переборка ее узла. При негерметич­ности торцового уплотнения полностью разбирают протектор, осматривают все детали и замеряют их износ. Кривизна вала не должна превышать 0,06 мм на всей длине. Дальнейшая разборка производится после слива масла и не представляет труд­ностей.

Перед сборкой протектора проверяют посадки шлицевых муфт и втулок подшипников на вал. Все резьбовые соединения корпусных деталей протектора необходимо свинчивать моментом 800-1000 Нм. Сборку производят в последовательности, обратной разборке, включая гидравлическое испытание диафрагмы и торце­вого уплотнения. После полной сборки протектора все его резьбо­вые соединения и обратный клапан испытывают на герметичность пробным избыточным давлением 0,2—0,25 МПа с выдержкой не менее 20 мин. Течь и запотевание не допускаются. После слива масла из камер протектора запаивают его резьбовые стыки при­поем ПОС-61.

Перед отправкой на скважину верхнюю камеру отре­монтированного протектора заполняют густым маслом, следуя инструкции по эксплуатации установок погружных центробежных электронасосов в нефтяных скважинах

Ремонт резервуаров

Все эксплуатационные резервуары подвергают осмотрам, те­кущему и капитальному ремонтам. Периодичность их устанавли­вается в зависимости от свойств среды в резервуаре. Предохрани­тельные же клапаны, дренажные устройства, задвижки и другие устройства осматривают систематически. Осмотру также подвер­гаются сварочные швы с целью своевременного устранения течи.

Перёд проведением ремонтных работ резервуар должен быть пол­ностью опорожнен и тщательно: очищен. При сливе продукта еле--дует предупреждать образование вакуума, что может вызвать деформацию резервуара. Для этого перед сливом проверяют со­стояние дыхательного клапана. После опорожнения резервуара его промывают водой или пропаривают, а затем вентилируют.

Приступать к ремонту можно только после того, как содержа­ние паров продукта в резервуаре будет соответствовать допусти­мым нормам. Осадки па дне и стенках очищают деревянными лопатками, совками, скребками, щетками и метлами. Нельзя пользоваться предметами, которые могут вызвать искру. Рабо­чие должны работать в резервуаре в специальной одежде и шлан­говых противогазах. Они должны иметь спасательный пояс с при­соединенной к нему сигнальной веревкой, конец которой нахо­дится вне резервуара у наблюдателя, готового оказать помощь в любую минуту. Ручная очистка малопроизводительна, поэтому применяют гидродинамическую очистку струей воды большого давления. Очистка упрощается при использовании моющих рас­творов.

Иногда струей пара разжижают осадок, а затем резервуар промывают горячей водой. Перед ремонтом стенки протирают ветошью, а коррозию очищают металлическими щетками. Обна­руженные при эксплуатации дефектные швы подваривают, пред­варительно удалив поврежденный участок шва газовой горелкой или механическим путем. При необходимости может быть удалена дефектная часть корпуса.

Литература : 2,3 осн.

Контрольные вопросы:

1. Особенности ремонта погружных центробежных насосов.

2. В какой последовательности разбирают и собирают погружныецентробежные насосы

3. Особенности ремонта резервуаров.

4. Что необходимо произвести перед ремонтом резервуаров.

Тема лекции 15: Оборудование для интенсификации добычи нефти

Парогенераторная установка УПГГ-9/12МУ1

Установка предназначена для генерации и нагнетания пара в нефтяные пласты с целью повышения их нефтеотдачи [11]. Состоит из водонагревательного, насосного и парогенераторного блоков.

Водонагревательный блок состоит из насоса подпорного, насоса исходной и химически очищенной воды, осветлительного и натрий-катионитного фильтров, оборудования для промывки этих фильтров, термического деаэратора и шкафа электроаппаратуры.

Насосный блок включает в себя два питательных насоса, шкафы электроаппаратуры, технологические трубопроводы, раму-сани

и фургон.

В парогенераторном блоке размещены прямоточный парогенератор, системы воздухо- и топливоподачи, кабина машиниста (oператора) с пультом управления КИПиА, трубопроводы для воды,пара и газа.

Принцип действия установки заключается в следующем. Вода насосом подается в фильтры, откуда очищенная от механических примесей и солей направляется в специальные емкости, из которых при помощи насосов поступает в термический деаэратор, где удаляются кислород и углекислый газ. Далеедеаэрированная вода подпорным насосом подается к питательному насосу высокого давления, после чего поступает в змеевики парогенератора. Полученный пар через регулирующий вентиль подается в нагнетательную скважину. Қонтроль за влажностью пара осуществляется влаго

мером. Режим работы установки контролируется специальными приборами, обеспечивающими автоматическое, дистанционное и ручное регулирование. В конструкции парогенераторной установки предусмотрена система защиты и блокировки, аварийная (световая и звуковая) сигнализация. Установкой управляет оператор с

пульта управления.