Цель работы: Получение навыков при подготовке насоса к запуску, при пуске и остановке насоса, разборке и сборке насоса. Изучить вопросы технического обслуживания насоса.

Необходимое оборудование: Водоотливная установка с насосами типа ЦНС, учебный насос типа ЦНС для разборки и сборки.

1. Подготовка насоса к пуску

Для подготовки насоса к пуску необходимо:

1.1. Проверить наличие смазки в подшипниковых камерах.

1.2. Осмотреть сальники, которые должны быть набиты плотно, но не туго; сальники надо подтягивать с таким расчетом, чтобы перекачиваемая жидкость могла просачиваться между рубашкой вала и набивкой сальника наружу.

Излишнее затягивание сальника ускоряет износ рубашки и гайки вала, увеличивает потери на трение и понижает коэффициент полезного действия всего агрегата.

1.3. Проверить свободно ли вращается и установлен ли по риске, на-несенной на распорной втулке 26 со стороны муфты, ротор насоса (проверка положения риски производится при роторе, сдвинутом до упора в сторону всасывания). Риска должна находиться заподлицо с торцовой плоскостью крышки 32 переднего подшипника

Установка ротора по риске.

1.4. Проверить центровку насоса и электродвигателя, правильность направления вращения электродвигателя. Ротор должен вращаться против часовой стрелки, если смотреть со стороны муфты.

Обратное вращение ротора электродвигателя не допускается.

1.5. Проверить в порядке ли всасывающий и напорный трубопрово-ды, затянуты ли фланцы, не пропускает ли приемный клапан воду и установ-лены ли спускные пробки.

1.6. После проверки исправности агрегата и готовности его к работе насос и всасывающий трубопровод залить водой из напорного трубопровода или через отверстие М20х 1,5 в крышке всасывания. Для этого открывают воздушный краник 19 и заливают насос до тех пор, пока через воздушный

Краник и сливную трубку 20 (рис. 2) не будет выходить вода без воздушных пузырьков.

После этого насос готов к пуску.

2.1. При пуске насос следует нагружать постепенно. После того, как электродвигатель включен и достиг полного числа оборотов, надо постепен-но открывать регулирующую задвижку, что предохранит электродвигатель от перегрузки.

В то же время не следует слишком долго работать при закрытой за-движке, так как это приводит к значительному нагреванию жидкости в насо-се.

Регулируя степень открытия задвижки, можно получить нужную про-изводительность или напор. 41

2.2. Когда насос уже пущен в работу, надо проверить, работает ли разгрузочное устройство, т.е. вытекает ли вода из сливной трубки крышки всасывания.

2.4. При остановке постепенно закрывают регулирующую задвижку и после этого выключают электродвигатель

3.7. Для смазки подшипников качения использовать смазку ЦИА-ТИМ – 203 ГОСТ 8773-73.

3.8. Первоначальное заполнение подшипниковой камеры, т.к. излиш-нее количество смазки вызывает нагрев подшипников.

Длительная и бесперебойная работа насоса в значительной степени за-висит от правильного и внимательного обслуживания его.

Обслуживание сводится к наблюдению за насосом во время работы и к своевременной его смазке.

Во время работы необходимо:

3.1. Периодически проверять показания манометра и вакуумметра;

3.2. Периодически проверять температуру подшипников. Установив-шаяся температура подшипников не должна превышать 80 0С.

3.3. Следить, чтобы сальники были набиты так, чтобы перекачивае-мая жидкость могла просачиваться через сальники наружу.

При нагревании сальника следует усилить протекание воды, ослабив нажим втулки сальника.

3.4. Следить за правильной работой разгрузочного устройства, прове-ряя температуру и количество воды, вытекающей из разгрузочного устройст-ва.

Причины неисправности	Способ устранения
Насос не подает воду
Насос и всасывающий трубопровод не были залиты водой перед пуском.	Выключить двигатель и залить насос и всасывающий трубопро-вод.
Приемный клапан негерметичен и не держит воду (вода уходит из насоса).	Разобрать и очистить приемный клапан, собрать и проверить держит ли он воду. Насос залить вновь.
Засасывается воздух через не плотности в соединениях всасывающего трубопро-вода, через пробки или краник в крышке всасывания.	Осмотреть все соединения и кра-ник со всасывающей стороны на-соса и при необходимости под-тянуть их. В случае необходимо-сти откачки воды до более низ-кого уровня удлинить всасы-вающий трубопровод.
Насос дает малую подачу
Сетка приемного клапана сильно засо-рена (при этом вакуумметр показывает разрежение выше нормального).	Очистить сетку клапана.
Напор насоса недостаточен для данной сети.	Установить насос с большим на-пором.
Уровень воды падает ниже предусмот-ренного, вследствие чего увеличилось разряжение во всасывающей трубе.	Углубить насос так, чтобы высо-та всасывания не превышала до-пустимую.
Не герметичность соединений трубо-провода.	Подтянуть соединения трубо-провода.
Насос не развивает напор
Износ уплотнительных колец и поясков рабочих колес	Разобрать насос и заменить из-ношенные детали.
Электродвигатель не дает полного числа оборотов вследствие понижения напря-жения.	Повысить напряжение.
Износились кольцо и диск гидравличе-ской пяты, ротор сместился в сторону всасывания.	Разобрать разгрузочное устрой-ство, снять установленные между диском гидравлической пяты и дистанционной втулкой одно или несколько регулировочных колец с общей толщиной, равной вели-чине смещения ротора в сторону всасывания, и поставить его (их) между диском гидравлической пяты и гайкой ротора. При износе разгрузочного устройства до 6 мм, заменить кольцо гидравлической пяты, одновременно пролицевав рабо-чую поверхность диска гидрав-лической пяты. Насос вибрирует во время работы Неправильная центровка электродвига-теля с насосом. Отцентрировать насос. Изношен подшипник. Заменить подшипник. Насос работает в кавитационном режи-ме. Установить насос с меньшим номинальным напором. Очи-стить сетку приемного клапана. Увеличить диаметр всасывающе-го трубопровода. Углубить насос так, чтобы высота всасывания не превышала допустимую. В сливную трубку идет свыше 6% перекачиваемой жидкости от номинальной подачи насоса Износились втулка разгрузки и дистан-ционная втулка, вследствие чего увели-чился дросселирующий зазор между дистанционной втулкой и втулкой раз-грузки. Заменить втулку разгрузки и дистанционную втулку, умень-шив этим дросселирующий за-зор. Если после замены указан-ных деталей у насоса из сливной трубки идет менее 3% воды, не-обходимо заменить втулку гид-розатвора, так как она износи-лась и при больших подачах на-соса вся вода может уйти в по-лость крышки всасывания. Это недопустимо, так как приведет к засасыванию воздуха и насос не будет, подавать воду. Нагрев сальника Сальник сильно затянут. Ослабить нажим втулки сальни-ка. Большая потребляемая мощность (большой нагрев электродвигателя)

3.9. Пополнение смазки свежими дозами при нормальных условиях работы подшипника производится не реже, чем через 100 часов работы насо-са, а полная смена смазки - через 300 часов работы.

3.10. Перед сменой смазки подшипники промыть керосином.

При перекачивании большого количества жидкости под большим давлением потребуются специальные насосы, способные без труда справиться с такой задачей. Для таких операций подойдет водяной центробежный насос ступенчатого типа (ЦНС). Насосы ЦНС - горизонтальная конструкция, которая предназначена для перекачивания нейтральной воды, у которой температура от 1ºС до 45ºС, и химических веществ. Наличие большого модельного ряда позволяет существенно расширить сферу применения насосов данного класса.

1 Описание насоса ЦНС

Основной функцией ступенчатых центробежных водяных насосов является перекачивание химически неактивной жидкости с температурой от 1ºС до 45ºС. При этом содержание механических примесей не должно превышать 0,2 %, а твердые частицы должны быть не более, чем 0,2 мм.

Основное свое применение они нашли в повышении давления в системах водоснабжения холодной воды. Так же часто используются в строительстве, в промышленности, для откачивания каменноугольных шахт и т.д. Такой секционный насос могут быть по строению от 2 до 10 секций, диапазон подач изготовитель закладывает от 13 до 850 м³/час., напор может достигать 1300 мм.вод.ст.

Центробежные секционные насосы – ЦНС

Насосы типа ЦНС можно разделить по области применения и особенностям конструкции на следующие группы:

1. Насосы ЦНСг - насос, который предназначен для перекачивания горячей воды нейтральной среды с температурой от 45ºС до 105ºС. Доля механических примесей не должна превышать 0,1 %, а твердых тел 0,1 мм. Воду, которая поступает в насос, необходимо обеспечить подпором воды, так чтобы было не менее 10 м.в.ст.
2. Насосы ЦНСк - насос данного типа пригодится в тех ситуациях, когда требуется выкачать кислотные воды (рН до 6.5), с температурой до 40ºС, содержание механических примесей в такой жидкости не должна превышать 0,2 % от массы, размер твердых элементов не должен превышать 0,2 мм.
3. Насосы ЦНСм - этот тип насоса применяется в местах, где есть масляная система, а в частности в парогенераторах. ЦНСм устанавливаются для смазки уплотняющих подшипников для безотказной работы во время пуска и на время остановки. В зависимости от модели перекачивающего насоса, температура масла может достигать до +50ºС и до +60ºС.

1.1 Устройство насосов ЦНС

Строение многоступенчатого насоса ЦНС устроено так, что его корпус имеет отдельные секции, число которых всегда на одну единицу меньше, чем количество рабочих колес. Это связано с тем, что одно из рабочих колес располагается в передней крышке. Благодаря такой конструкции корпуса насоса есть возможность как увеличивать, так и уменьшать напор , при той же подаче. Рассчитать напор можно сложив напоры, которые создает каждое рабочее колесо.

Производитель для изготовления основных деталей использует следующие материалы:

• чугун СЧ20;
• сталь 35Л;
• сталь 40Х.

Для уплотнения вала от протечек используют сальники. Если необходимо, по заказу, можно устанавливать торцовое уплотнение. Для электропривода насоса используется электродвигатель АИР общепромышленного исполнения.

Исходя из конструктивных особенностей, корпус имеет такое строение:

• задний и передний держатель;
• крышек для нагнетающих и всасывающих систем, в этих крышках расположена смазка;
• корпусов и крышек направляющих аппаратов, для их соединения используются стягивающие булавы.

На вал рота установлены втулка, гидропятный диск, полумуфта, элементы для регулировки и рабочие колеса (рубашка вала). Для их фиксации и стяжки применяются специальные гайки. Асинхронный электродвигатель приводит в движение такое оборудование через муфту. В корпусе предусмотрена охлаждающая полость, с помощью которой происходит охлаждение подшипников.

Для стабильной долговременной работы чугунный центробежный ЦНС насос необходимо подпитывать подпором 2-6 метров. Без такого подпора будет происходить быстрое разрушение этих насосов за счет кавитации. Если температура воды увеличилась свыше +45ºС, необходимо пропорционально увеличить подпор.

Как и все в этом мире, конструкция этих насосов имеет свои недостатки. Из-за того, что при работе они могут показать не те свойства, которые считаются расчетными, сложно выбрать устройство подходящее для своего назначения. Неправильная эксплуатация и неправильный выбор параметров будущего насоса могут повлиять на выход его из строя.

Об этом свидетельствует:

• малый напор у жидкости;
• вибрация и шум больше нужного уровня.

Общие рабочие параметры:

• подача жидкости в диапазоне: от 30 до 1000 м³/ч;
• напор жидкости: до 2300 м;
• КПД насоса: до 83%;
• максимальное давление, возникающее в корпусе составляет 270 кгс/см 2 .

2.1 Технические характеристики

Модель	Подача (м³/час)	Мощность (кВт)	Напор (м)	Частота вращения (об/мин)
ЦНС 13–70	13	11	70	2950
ЦНС 13–105	13	11	105	2950
ЦНС 13–140	13	15	140	2950
ЦНС 13–175	13	18,5	175	2950
ЦНС 13–210	13	18,5	210	2950
ЦНС 13–245	13	22	245	2950
ЦНС 13–280	13	22	280	2950
ЦНС 13–315	13	30	315	2950
ЦНС 13–350	13	30	350	2950
ЦНС 38–44	38	11	44	2950
ЦНС 38–66	38	15	66	2950
ЦНС 38–88	38	18,5	88	2950
ЦНС 38–110	38	22	110	2950
ЦНС 38–132	38	30	132	2950
ЦНС 38–154	38	30	154	2950
ЦНС 38–176	38	30	176	2950
ЦНС 38–198	38	37	198	2950
ЦНС 38–220	38	45	220	2950
ЦНС 60–66	60	22	66	2950
ЦНС 60–99	60	30	99	2950
ЦНС 60–132	60	45	132	2950
ЦНС 60–165	60	55	165	2950
ЦНС 60–198	60	55	198	2950
ЦНС 60–231	60	75	231	2950
ЦНС 60–264	60	75	264	2950
ЦНС 60–297	60	75	297	2950
ЦНС 60–330	60	110	330	2950
ЦНС 105–98	105	55	98	2950
ЦНС 105–147	105	75	147	2950
ЦНС 105–196	105	110	196	2950
ЦНС 105–245	105	132	245	2950
ЦНС 105–294	105	160	294	2950
ЦНС 105–343	105	160	343	2950
ЦНС 105–392	105	200	392	2950
ЦНС 105–441	105	250	441	2950
ЦНС 105–490	105	250	490	2950
ЦНС 180–85	180	75	85	1475
ЦНС 180–128	180	110	128	1475
ЦНС 180–170	180	132	170	1475
ЦНС 180–212	180	160	212	1475
ЦНС 180–255	180	200	255	1475
ЦНС 180–297	180	250	297	1475
ЦНС 180–340	180	250	340	1475
ЦНС 180–383	180	315	383	1475
ЦНС 180–425	180	315	425	1475
ЦНС 300–120	300	200	120	1475
ЦНС 300–180	300	250	180	1475
ЦНС 300–240	300	315	240	1475
ЦНС 300–300	300	400	300	1475
ЦНС 300–360	300	500	360	1475
ЦНС 300–420	300	500	420	1475
ЦНС 300–480	300	630	480	1475
ЦНС 300–540	300	800	540	1475
ЦНС 300–600	300	800	600	1475

3 Комплектация насосов ЦНС

Центробежные секционные насосы, в зависимости от модели и заказчика, укомплектовываются различными приборами и арматурой:

1. Для измерений со всасывающей стороны насоса разряжения устанавливается вакуумметр. Его обычно располагают между задвижкой и корпусом на трубопроводе.
2. Механическая задвижка.
3. Обратный клапан для приемки жидкости, который оснащен сеткой. Это необходимо для предотвращения ухода жидкости из всасывающего патрубка и корпуса жидкости. Защитная сетка необходима для предотвращения попадания мелких твердых частиц во внутрь.
4. Для измерения напора на напорном патрубке устанавливается манометр.
5. На напорном трубопроводе устанавливается задвижка. Основным ее предназначением является контроль пуска и остановки насоса, регулировка напора воды.
6. В пару к манометру, на напорном патрубке устанавливается предохранительный клапан. Он защищает трубопровод и корпус от возникновения гидравлического удара.

3.1 Насосы ЦНС: принцип работы

Любая центробежная конструкция основывается по принципу взаимодействия лопастей диска, который вращается и перекачивания воды. Вращающийся диск толкает жидкость к выходному отверстию. Освободившаяся полость заполняется жидкостью снова. Она попадает в установку и трубы всаса под давлением. После выхода воды из установки, она проходит через аппаратные каналы и попадает под давлением на колеса. После чего вода попадает в трубопровод нагнетания.

Во время работы насоса усиливается давление жидкости. Это усилие тянет ротор в сторону всаса. Для предотвращения этого фактора, в аппарате устанавливается разгрузочный элемент. Этот элемент состоит из кольца вала, втулок.

Вращение ротора осуществляется электромотором. Электродвигатель вмонтирован в корпус насоса через муфту втулочного типа. Ротор должен вращаться по часовой стрелке относительно самого насоса (вид со стороны мотора).

3.2 Плюсы и минусы

К преимуществам данного типового класса насосных агрегатов относятся:

1. Создания насосных установок ЦНС происходит при помощи высокотехнологичного моделирования при помощи компьютера. Использование таких технологий влияет на уменьшение виброактивности и приводит характеристики в полную оптимизацию
2. Выполнение практически всех моделей из высокопрочной стали позволяет избежать ремонтной ситуации при воздействии на насос механически.
3. Благодаря высокой производительности агрегат выполняет все возложенные на него задачи. Увеличению производительности способствуют специальные наплавки, которые так же увеличивают антикоррозионные свойства.
4. Устойчивые к износу наплавки также устанавливают на уплотнительные компоненты. Это положительно сказывается на сроке службы агрегата и уменьшает вероятность неожиданного ремонта.

К минусам этих устройств относятся:

1. Обязательное заполнение насоса водой перед запуском.
2. Для небольших производительностей ЦНС ограничиваются в работе из-за низкого КПД. В основном низким КПД обладают небольшие устройства, также на это влияет сложность изготовления центробежных агрегатов с узкими каналами.

3.3 Избежание поломки

Исходя из практики, теории и отзывам центробежные насосы имеют свойство ломаться или требуют ремонта в следующих случаях:

1. Потеря герметизации при выходе из строя уплотнения. При выявлении такого дефекта необходимо остановить устройство и выполнить замену уплотнения.
2. Возможна поломка при слабом напоре жидкости или ее недостаточностью до необходимого уровня.
3. Возможна поломка подшипника на моторчике конструкции. Это приводит к ухудшению смазки, после чего смазка загрязняется и теряет охлаждающие и смазочные функции. Нередко появляется сильный посторонний звук.
4. При дефектной сборке корпуса агрегата, в процессе его использования, появятся посторонние звуки и вибрация.

Во избежание поломок необходимо выполнять плановые технические осмотры оборудования. Это будет способствовать своевременна, а главное, правильная диагностика. При обнаружении неисправностей необходимо обратиться к специалистам, если вы не разбираетесь в ремонте данного оборудования. Неквалифицированный ремонт влечет за собой полное неработоспособное состояние агрегата. Выполнение всех правил эксплуатации и техники безопасности продлит срок службы установки на многие годы.

Расшифровка аббревиатуры ЦНС звучит как «Центробежный насос секционный» . Применяются для перекачки воды (как холодной, так и горячей), кислот, нефтепродуктов, масел и других агрессивных жидкостей. Имеют горизонтальную конфигурацию, число ступеней – от 2 до 10. Состоят из корпуса и ротора. Благодаря своей многоступенчатости имеют высокую производительность, создают большой напор, что позволяет использовать данный тип насосов в промышленных целях. Создание необходимого напора напрямую зависит от количества секций: чем их больше – тем больше напор можно создать при использовании одинакового количества жидкости.

Насосы ЦНС: конструкция и принцип работы

Принцип работы насоса типа ЦНС основывается на том, что каждая секция агрегата соединяется направляющим устройством с нагнетателями, которые соединяют выход и вход соседних секций. Жидкость поддается напору от рабочего колеса секции, подается через направляющий в соседнюю камеру, где повторно поддается силовому влиянию рабочего колеса. Так от секции к секции напор увеличивается, в последней камере жидкость через отверстие нагнетателя подается в трубопровод.

Устройство насоса ЦНС и описание его деталей подробно представлено на схеме ниже.

Радиальные подшипники в кронштейнах выполняют функцию опоры для ротора, позволяют ему перемещаться в осевом направлении. Вал в местах стыка с корпусом уплотнен манжетами. Чтобы на подшипники не попадал вода, конструкцией предусмотрены отбойные кольца. Для уменьшения давления на ротор и всасывающий патрубок конструкцией также предусмотрена гидравлическая пята.

По критерию конструктивного исполнения и области применения насосы ЦНС делятся на такие типы:

1. Стандартные ЦНС . Способны откачивать жидкости температурой до 45°С с минимальным содержанием примесей (менее 0,1%), диаметр которых не больше 0,1 мм. Может быть использован как для частных целей, так и для производства. К этому типу относится целый перечень моделей, среди которых такие наиболее популярные: 05-196, 105-490, ЦНС 300-240, 500, 63-1400.
2. Центробежные электронасосы с дополнительной маркировкой «Г» . Практически идентичен с предыдущим видом. Отличие в том, что могут быть использованы для горячей воды, выдерживают температуру до 105°С. Самыми популярными моделями данного типа считаются 300-600, ЦНС 300-360, 60-132.
3. Другие модели с маркировкой «Г» . Используются в турбинах и генераторах. Предназначены в основном для перекачки маслянистых жидкостей температурой 2-60°С. В этот ряд входят агрегаты моделей ЦНС 300-600, ЦНС 300-360, 60-132.
4. Модели с маркировкой «Н» в конце . Разработаны исключительно для перекачки нефти температурой 0-45°С и содержанием инородных частиц диаметром не более 0,2 мм. Включает такие модели, как ЦНС 105, ЦНС 105-294, ЦНС 180-85, ЦНС 180-255, ЦНС 300-180.
5. Насосы с маркировкой «П» . Предназначены для обслуживания паровых котлов и для повышения давления в системах отопления. Работают с жидкостями свыше 100°С. Представлены моделями ЦНС 60-200, 330-60.
6. Насосные установки с маркировкой «К» . Предназначены для перекачки кислотных вод с pH не больше 6. Температура рабочей жидкости – от 1 до 40°С. Используются такие модели, как 60-66, ЦНС 60-132, ЦНС 300-480.

Маркировку агрегата следует расшифровывать так: первое цифирное значение – производительность (в м.куб/час), второе – максимальный гидростатический напор (в метрах). Ниже приведены более подробные технические характеристики некоторых популярных моделей ЦНС.

Популярные моделеи ЦНС

ЦНС 13-70:

• производительность – 13 м.куб/ч;
• гидростатический напор − 70 м;
• мощность – 11 кВт;
• вес – 335 кг.

38-66:

• гидростатический напор − 66 м;
• мощность – 15 кВт;
• амплитуда вращения – 2950 об/мин;
• вес – 405 кг.

ЦНС 38-88:

• производительность – 38 м.куб/ч;
• гидростатический напор − 88 м;
• мощность – 18,5 кВт;
• амплитуда вращения – 2950 об/мин;
• вес – 446 кг.

38-110:

• производительность – 38 м.куб/ч;
• гидростатический напор − 110 м;
• мощность – 22 кВт;
• амплитуда вращения – 2950 об/мин;
• вес – 491 кг.

180-85

• гидростатический напор − 85 м;
• мощность – 75 кВт;
• вес – 1308 кг.

ЦНС 180-212:

• производительность – 180 м.куб/ч;
• гидростатический напор − 212 м;
• мощность – 160 кВт;
• амплитуда вращения – 1475 об/мин;
• вес – 1906 кг.

ЦНС 180-425:

• производительность – 180 м.куб/ч;
• гидростатический напор − 425 м;
• мощность – 315 кВт;
• амплитуда вращения – 1475 об/мин;
• вес – 3313 кг.

300-120:

• гидростатический напор − 120 м;
• мощность – 200 кВт;
• амплитуда вращения – 1475 об/мин;
• вес – 2600 кг.

ЦНС 300-300:

• производительность – 300 м.куб/ч;
• гидростатический напор − 300 м;
• мощность – 400 кВт;
• амплитуда вращения – 1475 об/мин;
• вес – 3907 кг.

Правила эксплуатации насоса ЦНС

Правильная эксплуатация насоса ЦНС значительно продлит срок его службы и поможет избежать ремонта.

Перед тем, как запустить насос, произведите такие действия:

• вручную прокрутите ротор (он должен вращаться легко);
• направление вращения двигателя при отключенной муфте должно идти по часовой стрелке;
• проверьте целостность изделия, надежность всех узлов и креплений;
• проверьте подшипники и уровень их смазки, состояние сальников, а также убедитесь в надежном креплении муфт;
• проверьте в наличие и исправность заземления;
• залейте в насос жидкость, стравите воздух через дренаж.

В зимний период после длительного простоя производителями рекомендуется прогреть обвязку насоса горячей водой или паром. Запускать технику нужно при закрытой нагнетательной заслонке, постепенно открывая ее до нужного уровня подачи воды и напора.

После запуска еще раз проверьте задвижку нагнетателя – работа при закрытой задвижке более 5 минут приведет к поломке техники. Запрещено также резко полностью и до конца открывать задвижку, запускать насос без пробной заливки жидкости.

Управление по подготовке и сдаче нефти и газа

И Н С Т Р У К Ц И Я

(обозначение)

г. Муравленко

УТВЕРЖДАЮ:

Главный инженер УПСНиГ

В.А. Петров

«___»_______________200 г.

И Н С Т Р У К Ц И Я

по эксплуатации насосов типа ЦНС 38….300

(обозначение)

г. Муравленко.

1. НАЗНАЧЕНИЕ.

1.1. Агрегаты электронасосные центробежные многоступенчатые секционные ЦНС 38-44…220,ЦНС 60-66…330,ЦНС 300-120...600 и ЦНС 105-98...490 предназначены для перекачки обводненной газонасыщенной и товарной нефти с температурой от 273 о К(0 о С) до 318 о К (45 о С) в системах внутрипромыслового сбора, подготовки и транспорта нефти.

Допускается перекачивание нефти с температурой до 333оК (60о С) при условии применения системы принудительного охлаждения подшипников.

1.2. Агрегаты могут применяться для перекачивания воды с показателем рН 7-8,8 с массовой долей механических примесей не более0,2%. Температура перекачиваемой воды до 45 0 , а для агрегатов ЦНС 105-98…490 температура перекачиваемой воды до 105 0 С.

1.3. Давление на входе в насос:

ЦНС 38-60 - 0,05-0,3 МПа (0,5-3 кг/см 2).

ЦНС105-300 - 0,05-0,6 МПа (0,5-6 кг/ см 2).

1.3. Среднее квадратичное значение вибрационной скорости на номинальном режиме работы, измеренное на кронштейнах, не должно превышать 5- 7мм/с.

2.УСТАНОВКА НАСОСА

2.1. Место установки должно быть удобным для обслуживания при эксплуатации и ремонте, соответствовать СНиП и требованиям по технике безопасности.

2.2. Насос и электродвигатель устанавливаются на общей раме так, чтобы между полумуфтами оставался зазор 6-8 мм, при сдвинутом до отказа роторе в сторону крышки всасывания.

Фундаментная плита устанавливается горизонтально по уровню и заливается бетоном. Отклонение от горизонтальности–не более 0,3мм на 1 м.

Центровка вала насоса производится потребителем на месте монтажа. Несоосность осей валов насоса и электродвигателя не должна превышать 0,05 мм.

2.2. Особое внимание обратить на тщательность сборки и полную герметичность всасывающего трубопровода, который выполняется по возможности коротким, с наименьшим числом колен, без резких переходов и острых углов.

Необходимо, чтобы всасывающий трубопровод подходил к насосу, поднимаясь вверх, давая тем самым возможность воздуху легко удалиться. Это также необходимо для полного вытеснения воздуха при заливке насоса.

Все соединения трубопроводов должны быть доступны для осмотра и ремонта. Запрещается устанавливать всасывающий трубопровод с внутренним диаметром меньше внутреннего диаметра всасываю­щего патрубка насоса.

2.3. Трубопроводы должны устанавливаться на самостоятельные опоры с тем, чтобы не передавать усилий на насос.

2.4. Насос присоединяется к напорному трубопроводу через обратный клапан и задвижку. Обратный клапан необходим для защиты насоса от гидравлического удара, который может возникнуть вследствие обратного тока воды при внезапном прекращении электроэнергии. Задвижка в нагнетательном трубопроводе используется при пуске насоса в работу, а также при регулировании подачи и напора насоса.

2.5. К каждому насосу должен быть подведен дренажный (канализационный) трубопровод для слива перекачиваемой жидкости перед ревизией, ремонтом и для от­вода жидкости от разгрузочного устройства и утечек через сальниковые уплотнения. Дренажный трубопровод должен быть снабжен запорной арматурой и гидрозатвором.

2.6. Для контроля за давлением на входном и напорном трубопроводах должны быть установлены манометры типа ВЭ-16Рб ТУ-25.02.31-75

3. ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ.

3.1. Насосы, хранившиеся при отрицательной температуре воздуха, перед пуском в эксплуатацию необходимо выдержать в помещении с температурой не ниже +15 о С в течение суток.

3.2. Убедиться в нормальном функционировании систем вентиляции помещения, контроля и блокировки агрегата и вентилятора по загазованности помещения, тем­пературе подшипников, сальниковых уплотнений и разгрузочного устройства, от­клонению от заданных интервалов давлений при входном и напорном патрубках насоса.

3.3. Проверить ротор насоса вручную и убедиться в отсутствии заклинивания.

3.4. Проверить установку ротора по устройству для контроля смещения ротора.

¨ Для проверки контроля смещения ротора в насосе предусмотрено специальное устройство, состоящее из корпуса, в котором установлен шток с пружиной и фиксатор, свободно вращающийся на заклепке. Корпус устройства ввинчивается в отверстие глухой крышки подшипника таким образом, чтобы свободный конец штока упи­рался в наружную обойму подшипника. Проверка производится при роторе насоса, сдвинутом до упора в сторону всасывания. Торец выступающего конца штока должен выступать от торца корпуса устройства на 3 мм при верхнем положении фиксатора.

3.5. Проверить центровку насоса и электродвигателя и правильность направления вращения электродвигателя. Вал электродвигателя должен вращаться против движения часовой стрелки, если смотреть со стороны приводного конца вала. Обратное вращение вала не допускается. В соответствии с эксплуатационной документацией на электродвигатель установить нужное направление вращения.

ВНИМАНИЕ! Установку пальцев производить только после того, как убедитесь в правильном направлении вращения вала электродвигателя.

3.6. Проверить наличие смазки в подшипниковых камерах, для чего необходимо снять крышки подшипников.

ВВЕДЕНИЕ

Данная курсовая работа представляет собой расчёт среднегодовых технико-экономических показателей, затрат на капитальный ремонт цеха по обслуживанию и ремонту центробежных насосов ЦНС.

Центробежные насосы широко применяются во всех отраслях, в том числе в нефтяной промышленности, для перекачки различных жидкостей. Их преимущества - простота конструкции и удобство в эксплуатации.

Насосы применяются для перекачивания нефти с температурой от минус С до плюс С, с кинематической вязкостью до 3 см/сек, механическими примесями не более 0,2 мм и 0,05% по объему. Корпуса насосов рассчитаны на максимальное рабочее давление 64 кгс/см и допускают последовательную работу трех насосных агрегатов.

Центробежный насос относится к лопастным насосам, в которых жидкая среда перемещается через рабочее колесо от центра к периферии.

Центробежный насос состоит из рабочего колеса с изогнутыми лопастями и неподвижного корпуса спиральной формы, Рабочее колесо насажено на вал, вращение которого осуществляется непосредственно от привода (чаще всего электродвигателя).

В корпусе насоса имеются два патрубка для присоединения к всасывающему и нагнетательному трубопроводам. Отверстия в корпусе, через которые проходит вал колеса, имеют сальники для создания необходимой герметичности.

Для предотвращения перетекания жидкости внутри насоса между всасывающим патрубком и колесом устанавливается лабиринтное уплотнение.

Центробежный насос может работать только в том случае, когда его внутренняя полость заполнена перекачиваемой жидкостью.

Принцип действия центробежных насосов заключается в следующем. От вала насоса приводится в движение рабочее колесо, находящееся в корпусе. Колесо при своем вращении захватывает жидкость и благодаря развиваемой центробежной силе выбрасывает эту жидкость через направляющую (спиральную) камеру в нагнетательный трубопровод.

Уходящая жидкость освобождает занимаемое ею пространство в каналах на внутренней окружности рабочего колеса. Давление в этой области понижается, и туда устремляется жидкость из всасывающего трубопровода под действием разности давлений.

Разность давлений в резервуаре и на всасывании насоса должна быть достаточной, чтобы преодолеть давление столба жидкости, гидравлические и инерционные сопротивления во всасывающем трубопроводе.

Если жидкость забирается насосом из открытого резервуара, то всасывание жидкости центробежным насосом происходит под действием перепада давлений, равного разности атмосферного давления и давления на входе в рабочее колесо.

Основным элементом центробежного насоса является рабочее колесо, которое представляет собой, например, отливку из двух дисков, между которыми располагается от 4 до 12 рабочих лопастей. Иногда рабочие колеса выполняют открытыми без переднего диска. Рабочее колесо может быть также сварным, штампованным и фрезерованным.

Спиральный корпус (камера) служит для приема и направления жидкости, а также преобразования кинетической энергии жидкости (скорости), приобретенной от вращающегося рабочего колеса, в потенциальную энергию (давление).

Центробежные насосы классифицируются следующим образом.

1. По числу рабочих колес: одноступенчатые (с одним рабочим колесом); многоступенчатые (с несколькими рабочими колесами). В многоступенчатых насосах жидкость подается через всасывающий патрубок к центру первого колеса, с периферии этого колеса к центру следующего колеса и т.д. Таким образом, давление жидкости последовательно повышается на каждом рабочем колесе. Число колес и многоступенчатых насосах может доходить до 10 - 16.

2. По развиваемому напору: низконапорные (до 50 - 60 м); средне-напорные (до 150 - 200 м); высоко-напорные (более 200 м).

3. По способу подвода жидкости к рабочему колесу: с односторонним подводом (всасыванием); с двусторонним подводом.

4. По расположению вала насоса: горизонтальные; вертикальные.

5. По способу разъема корпуса: с горизонтальным разъемом; с вертикальным разъемом.

6. По способу отвода жидкости из рабочего колеса в камеру: спиральные; секционные.

В спиральных насосах жидкость из рабочего колеса поступает в спиральный корпус и затем в. напорный трубопровод. В секционных насосах жидкость из рабочего колеса отводится через направляющий аппарат, который представляет собой неподвижное кольцо с лопастями.

7. По способу соединения с двигателем: соединяемые с двигателем через ускоритель; соединяемые с двигателем напрямую (через упругую муфту).

8. По назначению: для перекачки воды, нефти, холодных и горячих нефтепродуктов, сжиженных газов, масел, органических растворителей и др.; для транспортировки по магистральным трубопроводам нефти и нефтепродуктов.

К системам нефтеснабжения предъявляются особые требования, основными из которых являются: надежность и бесперебойность доставки нефти потребителям при безопасной и экономичной работе всех технологических сооружений.

Технологический процесс эксплуатационных работ предполагает тесную взаимосвязь механизмов оборудования, при которой отказ или неисправность одного из них, препятствует нормальной работе всей системы.

Нередко, отказы насосных установок приводят к значительному экономическому ущербу не только, вследствие перебоев производительного процесса, но и в результате осложнений и аварий. Причиной этого является нарушение нормального технологического процесса.

Для повышения надежности, совершенствования эксплуатационных параметров насосных установок применяемых для промывки скважин, требуется, прежде всего, систематизация причин отказов и выявление видов изнашивания деталей, лимитирующих срок их службы. Всё эксплуатационное оборудование является восстанавливаемым и требует проведение периодического технического обслуживания и ремонта.

Цель работы состоит в изучении организации работ по техническому обслуживанию и ремонту центробежных насосов ЦНС и определению эффективности ремонтных работ, изучение технологического процесса, организации ремонта на предприятиях нефтегазового комплекса.

Задача работы состоит:

- в изучении научной и учебной литературы по организации ремонта на предприятиях нефтегазового комплекса;

- в анализе и обобщении изученного материала;

- в расчете себестоимости и эффективности проведения работ по техническому обслуживанию и ремонту центробежных насосов ЦНС.

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Организация технического обслуживания и ремонта центробежных насосов ЦНС

Согласно ГОСТ 25866 эксплуатация - стадия жизненного цикла изделия, на которой реализуется, поддерживается и восстанавливается его качество. При этом под изделием понимается любой вид техники. Процесс эксплуатации включает в общем случае использование изделия по назначению, транспортирование, хранение, техническое обслуживание и ремонт.

Качество системы эксплуатации проявляется при ее функционировании. Процесс эксплуатации оборудования можно представить как последовательную во времени смену различных этапов эксплуатации, через которые проходит оборудование, могут быть отнесены:

1) использование по назначению (применение);

2) различные виды и методы технического обслуживания и ремонта (ТО и Р);

3) диагностирование;

4) периодические и специальные испытания;

5) готовность к применению;

6) хранение;

7) транспортирование;

8) модернизация и реконструкция;

9) ожидание поступления оборудования в каждый из выделенных этапов эксплуатации.

Весь комплекс операций по ТО и Р оборудования можно классифицировать на две группы:

Плановые профилактические работы, связанные в основном с предупреждением отказов и повреждений;

Работы по обнаружению и устранению дефектов, вызвавших отказы и повреждения.

Диагностические контроли, техническое обслуживание и ремонтные работы проводятся по графикам через интервалы времени (наработки), указанные с учетом инструкций по эксплуатации, фактических показателей надежности, срока службы каждой единицы оборудования и ее фактического технического состояния.

Фактическое техническое состояние определяется по результатам технических осмотров, диагностических контролей, дефектоскопии деталей при ремонтах и освидетельствовании, показаниям контрольно-измерительных приборов.

Плановый диагностический контроль проводится с периодичностью, перед плановыми средним и капитальным ремонтами с целью выявления дефектов и уточнения объемов ремонтных работ.

Неплановый диагностический контроль проводится при отклонении постоянно контролируемых параметров работы оборудования от нормативных значений. По результатам непланового диагностического контроля принимается решение о выводе оборудования в ремонт по фактическому состоянию.

При выполнении ремонтных работ, осуществляемых эксплуатационно-ремонтным персоналом НПС, оформляется акт вывода оборудования в ремонт, в котором указывается объем работ, подписывается заместителем начальника НПС и инженером-механиком НПС.

Передача оборудования в ремонт специализированному предприятию оформляется актом, который подписывается заместителем начальника НПС и представителем предприятия - исполнителя ремонта. При выводе оборудования в ремонт формуляр на соответствующее оборудование, акт сдачи оборудования в ремонт, акт диагностического контроля и дефектный акт передаются представителю предприятия - исполнителя ремонта.

Перед выводом оборудования в ремонт на основании оформленного регламентом наряда-допуска выполняется комплекс подготовительных мероприятий по отсоединению оборудования от технологических коммуникаций, сбросу давления и освобождению от нефти, снятию напряжения с электроприводов задвижек и насосов эксплуатационно-ремонтным персоналом НПС под руководством инженера-механика и инженера-энергетика НПС. После выполнения подготовительных работ оператор НПС допускает исполнителей ремонта к выполнению работ.

Заместитель начальника НПС и инженер-механик НПС должны осуществлять контроль соблюдения технологии ремонта оборудования на НПС и качества его выполнения, а также контроль своевременного и правильного заполнения соответствующих журналов и формуляров сведениями о выполненных при ремонте работах.

Приемка оборудования из ремонта, выполняемого эксплуатационно-ремонтным персоналом НПС, осуществляется заместителем начальника НПС. При этом составляется акт приемки оборудования из ремонта, подписанный заместителем начальника НПС, инженером-механиком и ответственными за подготовку и выполнение ремонтных работ. Акт утверждается начальником НПС.

Приемка оборудования из ремонта, выполняемого специализированным предприятием, осуществляется заместителем начальника НПС у представителя предприятия-исполнителя ремонта и оформляется актом.

Акт приемки оборудования из ремонта хранится совместно с формуляром на оборудование.

Результаты среднего и капитального ремонтов отражаются в протоколе наладки оборудования, который заполняет исполнитель ремонта. Протокол хранится совместно с формуляром на оборудование.

Сведения о проведении ремонтов заносятся в формуляр оборудования инженером-механиком НПС с перечислением проведенных работ и замененных деталей и узлов.

Принятое из ремонта оборудование вводится в работу оперативным персоналом после окончания ремонтных работ и закрытия наряда-допуска.

Оборудование, прошедшее ремонт на НПС, считается принятым в эксплуатацию после проверки его технического состояния, проведения испытаний (обкатки) в рабочем режиме:

после текущего ремонта - в течение 8 ч;

после среднего и капительного ремонта - 72 ч.

При передаче на НПС оборудования, отремонтированного на специализированном предприятии, прилагается формуляр с заполненными результатами ремонта, входного и выходного контроля, гарантийным сроком эксплуатации, протоколом наладки. Оборудование считается принятым после наработки 72 часов и подписания акта приемки.

В формуляр оборудования, подвергнутого испытанию после ремонта, должны вноситься его результаты с указанием параметров испытания.

Кроме того выполняются все работы, предусмотренные документацией заводов-изготовителей насосов.

Текущий ремонт выполняется без вскрытия насоса.

Средний ремонт предусматривает разборку насоса (без демонтажа с фундамента), при этом в зависимости от технического состояния проводится замена узлов и деталей, а также замена ротора. Демонтированный ротор доставляется на специализированное предприятие для ремонта и дефектоскопии вала.

При обнаружении дефектов корпуса, насос подлежит демонтажу и ремонту в условиях специализированного предприятия.

В случае приостановки на 8 и более часов производства ремонтных работ, связанных с разборкой магистрального или подпорного насоса, крышка насоса должна быть установлена на корпус и закреплена с полной затяжкой гаек. Места установки торцовых уплотнений должны быть заглушены.

Все детали и узлы, поставляемые для ремонта, подвергаются входному контролю, в ходе которого осуществляется:

проверка паспортов и сертификатов, наличие в них обозначения (номера), даты, свидетельства о приемки;

измерение при помощи универсального и специального измерительного инструмента посадочных размеров;

внешний осмотр на отсутствие трещин, забоин, задиров, надрывов, вмятин, заусениц на поверхности деталей;

визуальный осмотр шероховатости обработанных поверхностей (при признаках большой шероховатости - контроль профилометром или сравнением с образцами шероховатости);

внешний осмотр качества швов сварных соединений;

проверка состояния резьбы и деталей резьбовых соединений;

контроль основных размеров ротора согласно паспорта (формуляра), результатов балансировки и дефектоскопии, наработки и количества пусков;

контроль наличия смазки зубчатых муфт; проверка состояния рабочих элементов пластинчатых и упругих втулочно-пальцевых муфт;

визуальный контроль технического состояния блоков радиально-упорных подшипников, самих подшипников, втулки, кольца. Контроль посадочных размеров, сопоставление их с паспортными и посадочными размерами элементов насоса;

визуальный контроль качества заливки подшипников скольжения, контроль соответствия номера и размеров подшипника требуемым технической документацией на насос;

проверка основных размеров торцовых уплотнений, качества притирки пар трения, состояния резиновых уплотнений, упругости пружин торцовых уплотнений, наличия в паспорте данных стендовых испытаний с указанием материала пары трения, размеров колец, испытательного давления, контроль уплотнительных материалов (приложение Х).

Требования к контролю и отбраковке деталей общего назначения

Болты, гайки и резьбы:

состояние резьбы проверяется внешним осмотром, на резьбе деталей не должно быть вмятин, забоин, выкрашиваний и срывов более 2-х ниток;

грани головок болтов и гаек не должны иметь повреждений и износа более 0,05 мм.

Стопорные и пружинные шайбы:

стопорные шайбы не должны иметь трещин и надрывов в местах перегиба;

пружинные шайбы, бывшие в употреблении, могут быть использованы повторно, если они не потеряли своей упругости, которая характеризуется величиной развода концов шайб. Нормальный развод шайбы равен двойной ее толщине, допустимый - полуторной.

Контроль выполнения ремонта

Перед установкой деталей в насос контролируется:

состояние поверхностей сопряжения деталей насоса с корпусом;

качество притирки пар трения и состояние резиновых уплотнений торцовых уплотнений;

надежность крепления рабочего колеса и втулок на валу;

легкость вращения внутреннего кольца подшипника качения относительно наружного;

диаметральные размеры обода рабочего колеса и уплотнительного кольца, размер щелевого зазора между указанными деталями согласно приложению У;

чистота устанавливаемых деталей.

В ходе ремонта осуществляется контроль отдельных операций.

При укладке ротора в корпус насоса рабочее колесо должно занимать симметричное положение относительно спирали корпуса. Такое положение рабочего колеса достигается подгонкой толщины регулировочного кольца. Несовпадение осей рабочего колеса и отвода не должно превышать величины, указанной в документации на конкретный тип насоса. Отклонение контролируется в плоскости разъема.

Положение ротора в радиальном направлении контролируется по замерам зазоров в щелевых уплотнениях рабочего колеса, зазоров между валом и втулками. Окончательные величины радиальных зазоров должны сравниваться с паспортными и записываться в протоколе наладки насоса.

Перед установкой крышки насоса проверяется легкость проворачивания ротора от руки, вращение должно быть свободным, без заеданий. Все прокладки должны быть без надрывов и трещин. Использование паронитовых прокладок и резиновых уплотнительных колец, бывших в употреблении, запрещается.

При сборке секционного насоса проверяется осевой зазор между ротором и статором при установке каждого рабочего колеса. Осевой разбег ротора после сборки насоса должен соответствовать величине, указанной в документации на насос, а при отсутствии этого требования должен быть не менее 6 мм.

При сборке насоса осуществляется контроль плавности вращения радиально-упорного подшипника скольжения.

У подшипников скольжения контролируется прилегание по валу, зазоры, натяг по крышке.

Прилегание шеек вала по всей длине вкладышей должно быть обеспечено на угле охвата 60°-90°. При необходимости вкладыши подлежат шабровке. Проверяются верхние и боковые зазоры между шейкой вала и вкладышем. Боковые зазоры контролируются на расстоянии 5-7 мм от плоскости разъема вкладышей. Контролируется установка ротора в корпус насоса в осевом и радиальном направлении.

После установки крышки насоса и равномерного поочередного затягивания диаметрально противоположных гаек в 2-3 приема проверяется плавность вращения ротора от руки и замеряется биение по полумуфте.

После окончания сборки насоса производится проверка герметичности маслосистемы насоса и опрессовка внутренней полости насоса с технологическими нефтепроводами (от входной задвижки насоса до выходной) давлением 1,25 Рраб, где Рраб - максимально разрешенное рабочее давление в коллекторе насосных агрегатов.

1. 2 Планирование работ по техническому обслуживанию и ремонту на нефтегазодобывающих предприятиях

План ремонтно-прокатных подразделений нефтегазодобывающего предприятия имеет систему показателей, характеризующих объём производства работ и услуг, труд и заработную плату, себестоимость работ и услуг. Такие показатели, как численность работников, производительность их труда, фонд заработной платы, себестоимость продукции, планируют на основе тех же принципов и, в большинстве случаев, теми же методами, что и в основном производстве. При этом, естественно, учитывают специфику деятельности ремонтно-прокатных подразделений. Производственные программы ремонтно-прокатных подразделений, разрабатываемые на общих принципах планирования, предполагают и свои конкретные показатели, и особые методические приёмы их определения.

Планирование производства во всех ремонтно-прокатных подразделениях предприятия состоит в обосновании объёма их работ и распределении продукции и услуг между потребителями – подразделениями своего предприятия и посторонними заказчиками.

Основой для определения объёма работ служат заявки на услуги с указанием объёма работ и срока их исполнения. Данные заявки сопоставляют с производственными мощностями вспомогательных подразделений предприятия. При выявлении «узких мест» разрабатывают организационно-технические мероприятия для их устранения, при наличии избыточных мощностей в подразделениях изыскивают возможности для их полного использования. Одновременно на основе тщательного анализа поданных заявок на услуги устанавливают экономическую целесообразность передачи части их сторонним специализированным предприятиям (транспортным, ремонтным т.д.). Централизованное выполнение ряда работ часто обходится во много раз дешевле, чем их выполнение силами вспомогательных производств бурового или нефтегазодобывающего предприятия.

Производственную программу ремонтных работ устанавливают в денежном выражении (с выделением капитального и текущего ремонтов, производства запасных частей и инструмента) и в натуральном выражении по важнейшей номенклатуре работ и изделий.

Объем работ по ремонту оборудования в натуральном выражении планируют на основе показателей, предусмотренных планово-предупредительной системой ремонта ППР соответствующих типов технических средств.

К таким показателям относятся продолжительность ремонтного цикла, межосмотровых и межремонтных периодов, ремонтный период, категория сложности ремонта и трудоемкость ремонта. Эти показатели и являются основой планирования ремонтных работ.

Исходя из продолжительности и структуры ремонтного цикла объем ремонтных работ в натуральном выражении по оборудованию планируют в зависимости от числа единиц оборудования, находящегося в работе, фонда рабочего времени оборудования, коэффициента использования оборудования по машинному и календарному времени и результатов профилактического осмотра оборудования.

Объем ремонтных работ в денежном выражении определяют умножением стоимости одного ремонта оборудования на число запланированных ремонтов.

Объем капитального ремонта в натуральных измерителях на плановый период выражается в числе ремонтов по видам, а так же в нормо-днях.

Объем ремонтных работ в денежном выражении по капитальному ремонту определяют на основе смет, составляемых на ремонт каждой единицы оборудования, а по текущему ремонту - по плановым расценкам за конкретный вид ремонта.

Оперативное планирование и контроль над выполнением ремонтов осуществляют на основе календарных графиков выполнения работ по каждому объекту основных фондов. В графике указывают конкретные сроки ремонта того или иного объекта основных фондов. Это дает возможность заранее подготовить все необходимое к ремонту (материалы, запасные части и т.д.) и обеспечить бесперебойное производство работ на время нахождения оборудования в ремонте. При составлении графика важно соблюдать равномерность распределения годового объема ремонтных работ по месяцам.