Дипломная работа (ВКР) — бакалавр, специалист на тему Средний ремонт ЦНС 315х630 в условиях АО «Транснефть-Приволга»

Содержание:

Введение. 5

1.
Аналитическая часть. 6

1.1
Анализ существующих конструкций. 6

1.2
Патентный обзор. 13

Вывод
по теме. 43

2.
Расчетная часть. 44

2.1
Расчет и обоснование параметров эффективного оборудования. 44

2.3
Расчет на прочность. 50

3.
Эксплуатация и техническое обслуживание. 52

3.1
Мероприятия по техническому обслуживанию и ремонту насосов типа ЦНС   52

3.2
Схема технологического процесса ремонта насосных агрегатов. 55

3.3
Технологическая карта на средний ремонт центробежных насосов ЦНС 315-630  58

Общий
вывод по диплому. 60

Список
использованных источников  61

Введение:

АО «Транснефть — Приволга» является
дочерним предприятием ПАО «Транснефть» (до 30.06.2016 — Открытое акционерное
общество «Акционерная компания по транспорту нефти «Транснефть»).  АО «Транснефть — Приволга» — оператор
магистральных нефтепроводов, расположенных в Республике Татарстан,
Оренбургской, Самарской, Саратовской, Волгоградской и Ростовской областях.
Полное наименование — Акционерное общество «Транснефть — Приволга».
Штаб-квартира — в Самаре. Основные направления деятельности:обеспечение транспортировки
нефти по трубопроводной системе на территории Татарстана, Оренбургской,
Самарской, Саратовской, Волгоградской и Ростовской области; диагностические,
профилактические и аварийно-восстановительные работы;  обеспечение охраны окружающей среды в районах,
где проходит трубопроводная система. Протяженность магистралей АО «Транснефть —
Приволга» 5,3 тыс. км, 34 НПС (используются насосы типа ЦНС) перекачивают треть
нефти, добытой в России — это более 140 млн./ тонн в год. Резервуарный парк
«Самара» превышает 1,6 млн. кубометров. Районные нефтепроводные управления
(филиалы АО «Транснефть
—
Приволга») расположены в Бугуруслане, Самаре, Саратове и Волгограде (Рисунок В.1).

Заключение:

В результате выполнения работы ее цель —
совершенствование конструкции ЦНС 315-630, а также рассмотрение вопросов
осуществления среднего ремонта ЦНС 315-630 условиях АО «Транснефть-Приволга» —
достигнута.

При этом решены задачи:

— анализ существующих конструкций
центробежных насосов секционных;

— патентно — информационный обзор;

— расчет основных параметров рабочего
колеса.

В
ходе патентного исследования установлено, что общими тенденциями развития
оборудования являются:

— улучшение эксплуатационных характеристик
насосных агрегатов;

— повышение надёжностных характеристик
насосов типа ЦНС;

— технологичность модернизации насосных
агрегатов;

— сокращение сроков межремонтных периодов
насосов;

— применение новых, более технологичных
материалов для изготовления насосов типа ЦНС;

— сокращение экономических затрат при
изготовлении и эксплуатации насосного оборудования.

В результате анализа проблем центробежных
насосов, конструкции насоса ЦНС 315-630 и проведения патентно-информационного
обзора было выявлено, что существующая конструкция насоса не обеспечивает
высокого показателя КПД, вследствии гидравлических потерь.

В итоге был проведен расчет и обоснование
параметров эффективного оборудования — рабочего колеса центробежного
секционного насоса ЦНС 315-630.

Фрагмент текста работы:

1.2 Патентный обзор Общие
данные об объекте исследования

Объектом
исследования является центробежный секционный насос (ЦНС). Область применения
устройства — системы законтурного или внутриконтурного заводнения нефтяных
пластов, системы утилизации пластовой воды на нефтяных месторождениях.

Поиск
российских и американских патентов проводился по базе данных Федерального
института промышленной собственности (www.fips.ru) и электронного ресурса: http://ru.espacenet.com с
использованием ключевых слов: центробежный насос секционный (multistage
centrifugal pump).

Глубина
патентного поиска — 15 лет. Начало поиска: май 2003 г., окончание поиска:
апрель 2014 г.

Технический
уровень и тенденции развития объекта исследования

Рассмотрим
существующие способы модернизации центробежных секционных насосов.

1)
Как показано на рисунке 1.4, насос в соответствии с одним из вариантов
исполнения настоящего изобретения включает в себя множество рабочих колес 1,
здесь показан как 1А и 1В, соосно расположены на валу 2, который поддерживается
с возможностью вращения на подшипниках (не показаны).

На
рисунках 1.4 и 1.5, в одном варианте исполнения имеется рабочее колесо 1А
первой ступени и рабочее колесо 1В конечной ступени. Крыльчатка 1А первой
ступени размещена в камере, образованной сборкой основного 3 и покрывного 4А
дисков. Конечное рабочее колесо 1В размещается в камере, образованной покрывным
диском 4В и крышкой 5. Покрывные диски 4А и 4В соединены друг с другом одним
или несколькими каналами 6 для рабочей среды, проходящими от выпускного
отверстия 7А покрывного диска 4А к всасывающему отверстию 8В покрывного диска
4В . Каждый канал 6 для жидкости состоит из конического диффузора 9,
прикрепленного к выпускному отверстию 9А и расположенного по касательной к
внутреннему диаметру покрывного диска 4А, питающего канала 10, соединяющего
выход конического диффузора 9 с кольцевым всасывающим отверстием 8В, путем прохождения
дугообразной траектории, направленной преимущественно радиально к середине
между облицовкой покрывным диском 4A и втулкой 11. Площадь поперечного сечения
канала 10, взятого по пересекающейся радиальной плоскости, устанавливается
таким образом, чтобы контролировать потери напора между ступенями и
обеспечивать плавный впускной поток на следующей ступени.

Конкретная
конструкция канала 10 будет меняться в зависимости от требований к расходу
каждого насоса или варианта выполнения изобретения, но сумма площадей
поперечного сечения всех каналов питания 10 будет меньше, чем сумма площадей
поперечного сечения внеканального пространства в пределах границ каналов на
плоскости. Конфигурация покрывного диска 4А и втулки 11 может быть
необязательно повторена полностью. В конкретном случае описана двухступенчатая
конфигурация. Однако дополнительные этапы могут быть использованы в этом или
других вариантах исполнения без изменений [1].

На
рисунке 1.6 показан покрывной диск 4A, втулка с проточной частью 11, покрывной
диск 4В и крышка 5. Все жестко установлены внутри рабочей камеры 12 в корпусе
13 рис. 1.4. Основной диск 3 жестко прикреплен к части корпуса 14. Сборка части
корпуса 14 к корпусу 13 позиционирует основной диск 3 относительно покрывного
диска 4 А, рабочее колесо первой ступени.

Первая
ступень насоса на входе 15 сообщается с впускным трубопроводом 18 через
впускной патрубок 16, по каналу 17, который сообщается с впускным отверстием
всасывающего трубопровода 18 [1].

Поток
от покрывного диска последней ступени 4B сообщается с нагнетательным
трубопроводом, через канал 19 нагнетательного трубопровода 20, который проходит
от выходного отверстия 9В конического диффузора 9С, через канал 19.

Покрывные
диски 4A, 4B, втулка с проточной частью 11, и нагнетательные трубопровод 20
собраны с плотно прилегающими поверхностями, которые не герметизированы таким
образом, чтобы позволить текучей среде взаимодействовать с рабочей камерой 12.

В
процессе работы жидкость, поступает в насос по впускному патрубку 16 и
перемещается через канал 17 и впускное отверстие всасывающей трубопровода 18 на
вход 15 рабочего колеса 1А первой ступени, состоящего из основного диска 3 и
покрывного диска 4А.

Рабочее
колесо 1А вращает жидкость до скорости, примерно равной скорости рабочего
колеса 1А, причем скорость рабочей среды прямо пропорциональна
диаметру рабочего колеса, при этом жидкость с наиболее высокой скоростью
находится на наружном диаметре рабочего колеса 1A. На рисунках 2 и 4, одно или
несколько выпускных отверстий 9 А, тангенциально расположенных на покрывном
диске 4А, измеряют расход рабочей среды в коническом диффузоре 9. Расход
рабочей среды, входящей в крыльчатку 1А, непосредственно контролируется
скоростью потока жидкости внутри выпускного отверстия 9 А [1].

На
рисунке 1.5 рабочая среда выпускного отверстия 9А и поступает в конический
диффузор 9 со скоростью, близкой к скорости вращения крыльчатки. Управляемая
диффузия рабочей среды происходит между входом и выходом конического диффузора
9 из-за увеличения площади поперечного сечения между входным и выходным
отверстиями конического диффузора, которое задается конструкцией. Рабочая среда
поступает в канал 10 и проходит по дугообразному пути, направленному
преимущественно радиально внутрь к кольцевому всасывающему отверстию 8B, где он
снова ускоряется рабочим колесом 2A, повторяя процесс механического
преобразования в кинетическую энергию, описанный для покрывного диска 4A.

Рабочая
среда, выходящая из покрывного диска 4B через выходное отверстие 9B, поступает
в конический диффузор 9C, где она подвергается контролируемой диффузии перед
входом в канал 19 нагнетательного трубопровода 20.

Утечка
между камерами крыльчатки и осуществляется по негерметичным прилегающим
поверхностям между покрывных дисков 4А, 4В, втулкой с проточной частью 11 в
рабочую камеру 12. Таким образом, рабочая камера 12 становится герметичной.
Несмотря на гидравлическое давление, открытые поверхности частей корпуса 13 и
14 не подвергаются воздействию высоких относительных скоростей, присутствующих
в узле основного диска 3, покрывного диска 4 А, втулки с проточной частью 11,
покрывном диске 4В, крышки 5, нагнетательном трубопроводе 20, тем самым защищая
части корпуса 13 и 14 от эрозионного износа [1].