Головная нефтеперекачивающая станция Пурпе.

Содержание

Введение………………………………………………………………………...…....4
Глава 1.ОПИСАТЕЛЬНАЯ  ЧАСТЬ………………………………………………..5
1.1 Краткая характеристика головной нефтеперекачивающей станции..…………………………………………………………………………..….6
1.2 Краткая характеристика условий проектирования головной нефтеперекачивающей станции…………………………………………….....……7
1.3 Требования к расположению головной нефтеперекачивающей станции и ее объектов, компоновочные решения…………………………………………...9
Глава 2.  ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………...13
2.1 Технологическая схема головной нефтеперекачивающей станции………………………………………………………………….………......13
2.2  Компоновка и конструкция насосного цеха…….………….…..……...17
2.3  Основное оборудование насосных цехов……………………………...20
Глава 3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ………………………………………………..…...25
3.1  Расчет основных характеристик насосов станции………………….....25
3.2 Расчет бескавитационных условий работы насосного оборудования..28
Глава 4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ………………………….31
4.1 Охрана труда…………………………………………………….......…....32
4.2  Промышленная безопасность…………………………………………...42
4.2.1 Образование возможных аварийных ситуаций………………………42
4.2.2 Ликвидации возможных аварийных ситуаций……………………….43
Глава 5.ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА………………………………………….47
         5.1 Организационные  и неорганизационные источники выбросов, загрязняющих веществ в атмосферуна нефтеперекачивающей станции……...47
5.2 Сточные воды, масштабы их образования на объекта………………...49
5.3 Охрана почв на нефтеперекачивающей станции………………………51
5.4 Мероприятия, по снижению негативного воздействия нефтеперкачивающей станции на окружающую среду…………………….…....52
Заключение……………………………………………………………..………….55
Список использованных источников……………………………….…………....56















Введение
     
Головная нефтеперекачивающая станция «Пурпе» располагается вблизи нефтяных сборных промыслов месторождений Ямало-Ненецкого автономного округа, севера Красноярского края и предназначается для приема нефти и обеспечения ее дальнейшей перекачки по трубопроводу «Пурпе-Самотлор».
     Настоящим проектом определены основные решения обустройства головной нефтеперекачивающей станции «Пурпе» с целью ее безопасной и эффективной эксплуатации. 
     В технологическом разделе проекта приведены описание устройства и принцип работы основного и вспомогательного технологического оборудования ГНПС. Изложены обоснования выбора размещения насосной станции и ее основного оборудования. Приведены описание насосного цеха, характеристики и принцип действия магистральных насосов, вспомогательных систем НПС. 
     В разделе безопасности жизнедеятельности проекта рассмотрены анализ опасности насосного цеха и мероприятия по защите от вредных воздействий: пожаровзрывоопасность, токсичность, вредное воздействие шума, вибрации и др.
     Разделом «Экологичность проекта» рассмотрены основные вопросы негативного влияния строительства и эксплуатации НПС на окружающую среду, а также предложены пути их решения. 
     Принятые проектом технологические решения соответствуют требованиям действующих норм и правил, предусмотренных для безопасной эксплуатации НПС и комплекса магистрального нефтепровода в целом. Учтены особенности эксплуатации оборудования в климатических условиях Крайнего Севера.
Глава 1.ОПИСАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
     
     Головная нефтеперекачивающая станция«Пурпе» - наиболее ответственная часть всего комплекса магистрального трубопровода, во многом определяет его работу в целом. Здесь осуществляется прием нефти от сборных промыслов месторождений Ямало-Ненецкого автономного округа и севера Красноярского края. 
     Для создания и поддержания в трубопроводе напора, достаточного для обеспечения транспортировки нефти, необходимы нефтеперекачивающие станции. Основное назначение каждой нефтеперекачивающей станции - забрать нефть из сечения трубопровода с низким напором, с помощью насосов увеличить этот напор и затем ввести нефть в сечение трубопровода с высоким напором. 
     В отличии от головных промежуточные НПС предназначены для повышения давления перекачиваемой жидкости в трубопроводе, и их размещают по трассе согласно гидравлическому расчету. Они имеют в своем составе в основном те же объекты, что головные перекачивающие станции, но вместимость их резервуаров значительно ниже, либо они отсутствуют (в зависимости от принятой схемы перекачки). Здесь также отсутствуют узлы учета, подпорная насосная (при отсутствии резервуарного парка). Как правило, магистральные нефтепроводы разбивают на так называемые эксплуатационные участки с протяженностью 400 - 600 км, состоящие из 3 - 5 участков, разделенных ПНПС, работающих в режиме «из насоса в насос», и, следовательно, гидравлически связанных друг с другом. В то же время эксплуатационные участки соединяются друг с другом через резервуарные парки, так что в течение некоторого времени каждый эксплуатационный участок может вести перекачку независимо от соседних участков, используя для этого запас нефти своих резервуаров.
     
     
1.1Краткая характеристика головной нефтеперекачивающей станции
     Нефтеперекачивающаястанция «Пурпе» - сложный комплекс инженерных сооружений, предназначенных для обеспечения перекачки нефти в 25 млн. т/год с возможностью последующего расширения до 50 млн. т/год (при вводе в эксплуатацию магистрального нефтепровода «Заполярье-Пурпе»).
     Целью проекта «Нефтепровод Пурпе – Самотлор» является обеспечение роста объемов перекачки нефти по трубопроводной системе «Восточная Сибирь - Тихий океан» с месторождений Ямало-Ненецкого автономного округа и севера Красноярского края.
     Конечный пункт от ГНПС «Пурпе» через ПНПС «Вынгапур» – площадка приема и смешения нефти на НПС «Самотлор», (см. Рисунок 1). Далее нефть будет направлена по нефтепроводу «Самотлор – Александровское» в систему магистральных нефтепроводов ОАО «АК «Транснефть» и обеспечения ее дальнейшей перекачки по трубопроводу «Пурпе-Самотлор» на НПЗ России и экспорт.
     


Рисунок 1 – Расположение ГНПС «Пурпе» по трассе МН «Пурпе-Самотлор» 

     К объектам основного (технологического) назначения НПС «Пурпе» относят: основную и подпорную насосные станции (насосные цеха); резервуарный парк объемом 340 тыс. м3; сеть технологических трубопроводов с площадками фильтров и камерами задвижек; устройство приема и пуска очистных устройств и поточных средств диагностики, совмещенных с узлами подключения к трубопроводу; узлы предохранительных и регулирующих устройств.
     Объекты вспомогательного и подсобно-хозяйственного назначения НПС «Пурпе»: блок подогрева нефти, комплекс сооружений по водоснабжению станции; комплекс сооружений по водоотведению бытовых и промышленно-ливневых стоков; котельная с тепловыми сетями; понижающая электростанция с открытым и закрытым распределительными устройствами; пожарное депо; узел связи; механические мастерские; мастерские контрольно-измерительных приборов (КИП) и автоматики; гараж; административно-хозяйственный блок с проходной; складские помещения для оборудования и ГСМ (а также система смазки, вентиляции) и т.п.

1.2Краткая характеристика условий проектирования головной нефтеперекачивающей станции
     Головная нефтеперекачивающая станция - наиболее ответственная часть всего комплекса магистрального трубопровода, во многом определяет работу «Пурпе-Самотлор» в целом. 
     Размещение ГНПС «Пурпе» выполнено на основании, принятого в качестве исходных данных, гидравлического  расчета нефтепровода «Пурпе-Самотлор». При размещении НПС учитывались инженерно-геологические изыскания, максимальное приближение к нефтесборным пунктам месторождений, минимизация протяженности линейной части нефтепровода, удобство строительства и обслуживания приближением к железной и автомобильной дорогам, расположение вне зон особо охраняемых природных территорий и мест традиционного природопользования малочисленных народов Севера.
     Не смотря на то, что трасса магистрального нефтепровода протянута максимально близко к уже освоенным районам, ни местной экосистеме, ни жизненному укладу коренных обитателей лесотундры строительство НПС не угрожает. Кроме этого, проект обеспечивает создание новых рабочих мест и даст ощутимую прибавку в региональные бюджеты ХМАО.
     Строительство ГНПС «Пурпе» отличается большой трудоемкостью, необходимостью выполнять различные по объему и характеру строительные, монтажные и специальные работы в условиях северной природно-климатической зоны ХМАО. Значительный объем работ требует привлечения больших материальных затрат и трудовых ресурсов. Привлечение трудовых ресурсов при строительстве НПС «Пурпе» затруднено также из-за отсутствия социальной инфраструктуры. В связи с этим большое значение имеют снижение капитальных, эксплуатационных затрат при строительстве и эксплуатации НПС, сокращение сроков ее строительства. 
     Это достигается путем использования блочно-комплектных, блочно-модульных НПС. Основное отличие ГНПС «Пурпе» от НПС традиционного (стационарного) типа заключается в отсутствии на территории капитальных зданий, сооруженных из кирпича, бетона, железобетона. Все оборудование, технологические коммуникации, КИП и автоматика входят в состав функциональных блоков, скомпонованных в виде транспортабельных монтажных блоков, блок-боксов и блок-контейнеров.
     В проекте заложен более высокий уровень контроля всех видов работ, выполняемых при монтаже оборудования и трубопроводов.
     Этот проект реализуется в соответствии со всеми требованиями промышленной и экологической безопасности. Требования норм как в отношении проектных решений ГНПС «Пурпе», так и применяемых технологий, оборудования и материалов – трубам, насосным агрегатам, запорной и регулирующей арматуре, другому технологическому оборудованию, на порядок жестче требований федеральных нормативно-технических документов.
     
1.3Требования к расположению головной нефтеперекачивающей станции и ее объектов, компоновочные решения
     При правильном решении расположения различных объектов, на территории, отведенной для строительства снижается стоимость сооружения НПС, сокращаются эксплуатационные расходы, повышается пожарная безопасность проектируемого объекта.
     Расположение оборудования и сооружений ГНПС «Пурпе» - комплексное решение планировки и благоустройства территории, размещения зданий и сооружений, транспортных коммуникаций и инженерных сетей в соответствии с существующими нормами проектирования и конкретными климатическими, 
     С помощью ситуационного плана транспортные и технологические магистрали увязаны с соответствующими технологическими коммуникациями района.
     Площадка под ГНПС выбрана в соответствии с проектом планировки и застройки района строительства, сравнивались технико-экономические данные различных вариантов размещения станции на других площадках района.
     При выборе места расположения ГНПС «Пурпе» проектом учитывается необходимость рационального и комплексного использования энергетических ресурсов, систем теплоснабжения и водоснабжения, канализационных и очистных сооружений, общественного строительства района.
     Выполнены следующие требования, которые предъявляют к площадке перекачивающей станции:
     - рельеф пологий с явно выраженным уклоном для удобства отвода поверхностных вод, создания благоприятных условий работы системы самотечного водоотведения и возможности проведения самотечных технологических операций;
     - грунты на площадке обладают достаточной несущей способностью. Породы, принятые за естественное основание - прочные и устойчивые. Геологическое строение площадки допускает максимальную возможность возведение всех сооружений станции без создания искусственных оснований;
     - грунт площадки сухой, с низким горизонтом грунтовых вод - не допускается выбирать под площадки для строительства заболоченные и заливные участки, а также участки, подверженные оползневым и карстовым явлениям. За расчетный горизонт воды принят наивысший ее уровень с вероятностью повторения раз в 100 лет. Перекачивающая станция «Пурпе» располагается вне зон санитарной охраны источников водоснабжения.
     ГНПС «Пурпе» по отношению к ближайшим населенным пунктам размещена ниже по течению рек. Размеры площадки приняты максимально необходимыми с учетом рациональной плотности застройки без излишних резервных площадей и увеличения разрыва между зданиями. Конфигурация площадки обеспечивает расположение зданий и сооружений в соответствии с производственным процессом. При выборе площадки учтена возможность расширения станции (при вводе в эксплуатацию магистрального нефтепровода «Заполярье-Пурпе»).
     Расположение ГНПС «Пурпе» обеспечивает наиболее экономичный производственный процесс на минимальной территории, обеспечивает наиболее рациональное размещение зданий и сооружений НПС, а также благоприятные и безопасные условия труда работающих:
     - здания административно-хозяйственного назначения расположены со стороны наибольшего движения автотранспорта;
     - здания и сооружения с производствами повышенной пожарной опасности, в том числе котельная, расположены с подветренной стороны по отношению к другим зданиям;
     - здания вспомогательного производства размещены по соседству с основными зданиями и сооружениями;
     - здания бытовых помещений расположены ближе к проходным; энергообъекты приближены к основным потребителям, чтобы уменьшить протяженность теплопроводов,  паропроводов и электролиний;
     - производственные сооружения с большими статическими нагрузками (резервуарные парки) размещены на участках с однородными грунтами, допускающими наибольшие нагрузки на основания фундаментов.
     Резервная площадь («красные линии») не занята под здания, сооружения и коммуникации, кроме временных сооружений, необходимых для производства строительных работ.
     Предусмотрена возможность выполнения строительных и монтажных работ современными методами с применением строительных машин новых конструкций.
     Застройка территории максимально компактна. Открытые распределительные подстанции, узлы подключения и камеры переключения, площадки фильтров и другие сооружения размещены на открытых площадках (применяя местные укрытия).
     При размещении зданий и сооружений учтены стороны света и преобладающее направление ветров, с целью обеспечения наиболее благоприятных условий для естественного освещения, проветривания помещений, борьбы со снежными заносами. Места для забора наружного воздуха системами приточной вентиляции выбраны в зонах наименьшего его загрязнения. Разбивочные оси соседних зданий и сооружений, по возможности, максимально совпадают. Ограждение предусмотрено только там, где оно необходимо.
     При строительстве ГНПС «Пурпе» предполагается использовать ранее не применявшиеся решения. К примеру,  некоторые производственные помещения и административные блоки будут объединены в общую конструктивную схему. Персонал сможет перемещаться из производственной зоны в административную или бытовую, не выходя на улицу, по теплым переходам.
     Для ГНПС, предусмотрены два въезда, включая резервный. Проезды на территории обеспечивают удобное и кратчайшее сообщение между сооружениями, а также свободный подъезд пожарных автомашин к зданиям насосных и резервуарному парку. От края проезжей части для подъезда пожарных машин до стены здания выдержано не более 25 м.
     К водоемам-источникам противопожарного водоснабжения подведены тупиковые дороги с петлевыми объездами или площадками для разворота машин. Размеры площадок - 12х12м.
     Разрывы между зданиями и сооружениями спроектированы минимальными для устройства дорог, тротуаров, прокладки инженерных сетей и коммуникаций с учетом санитарных и противопожарных требований. Разрывы между аппаратами и сооружениями открытых установок не превышают минимальных противопожарных разрывов, согласно строительным нормам и правилам: "Противопожарные требования", "Производственные здания промышленных предприятий. Нормы проектирования", "Генпланы промышленных предприятий".
     
     
     













Глава 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Технологическая схема головной нефтеперекачивающей станции
     На ГНПС «Пурпе» выполняют следующие основные технологические операции: прием и учет нефти, подогрев принятой нефти, ее закачку в резервуарный парк для краткосрочного хранения, откачку нефти в трубопровод; прием, запуск очистных и диагностических устройств. Кроме того, здесь производят внутристанционные перекачки (перекачку из резервуара в резервуар, перекачку при зачистке резервуаров и т.д.). На ГНПС «Пурпе» также предусмотрена возможность производить подкачку нефти с других источников поступления (при вводе в эксплуатацию магистрального нефтепровода «Заполярье-Пурпе»).
     Для составления технологической схемы ГНПС «Пурпе» использованы данные по объему перекачки; одновременности проведения технологических операций, а также о перспективах развития станции (возможность последующего расширения до 50 млн. т/год при вводе в эксплуатацию магистрального нефтепровода «Заполярье-Пурпе»).
     При составлении технологической схемы ГНПС учитывались: ее простота, возможность выполнения всех предусматриваемых проектом технологических операций при минимальном количестве монтируемой запорной и регулирующей арматуры и соединительных деталей, а также обеспечения минимальной протяженности технологических трубопроводов. Длина технологических трубопроводов обусловлена допустимыми минимальными разрывами между соединяемыми объектами.
     Принципиальная схема работы ГНПС представлена на рисунке (см. рисунок 2) в виде системы внутристанционных коммуникаций (трубопроводов) с установленным на них основным и вспомогательным оборудованием.
     Основные элементы, изображенные на технологической схеме НПС «Пурпе»:
     - система обвязки (соединение трубопроводных коммуникаций) НПС, отражающая принятую технологическую схему перекачки;
     - схема обвязки резервуарного парка;
     - схема обвязки подпорных и основных насосов;
     - узлы технологических задвижек (манифольды);
      - размещение технологического оборудования (фильтров-грязеуловителей, регуляторов давления);
     - узел учета нефти;
     - узел приема и ввода в трубопровод очистных и диагностических устройств;
     - предохранительные клапаны.
     


Рисунок 2 – Принципиальная технологическая схема головной нефтеперекачивающей станции

РП - резервуарный парк; БПН – блок подогрева нефти; ПНС  – подпорная насосная станция; НС - основная насосная станция; УУ – узел учета нефти; УП - узел предохранительных устройств; УР – узел регуляторов давления
     Основное направление движения нефти по коммуникациям головной НПС «Пурпе» - узел предохранительных устройств, узел учета нефти,  резервуарный парк (РП), из резервуарного парка нефть отбирается подпорными насосами, проходит блок подогрева нефти и подается с требуемым подпором на вход основных насосов через вторые узлы узел предохранительных устройств и узел учета нефти. После основных насосов нефть через узел регуляторов давления и узел подключения станции к трубопроводу направляется в магистраль.
     Узел предохранительных устройств предназначен для защиты трубопроводов и технологического оборудования станции от повышенного давления путем сброса части нефти из приемного трубопровода и на выходе нефти из нефтеперекачивающей станции в резервуары типа РВС объемом 5000 м3, при превышении давления в трубопроводе выше максимально допустимого значения.
     Узел учета нефти предназначен для измерения количества поступающей на станцию нефти и подаваемой в МН. При этом первый узел учета нефти ГНПС имеет в основном коммерческое назначение и служит для проведения взаиморасчетов с промысловыми поставщиками нефти, а второй узел учета нефти используется для контроля за процессом перекачки. 
     Резервуарный парк предназначен для обеспечения ритмичной и бесперебойной работы трубопровода при авариях на промыслах, на отдельных участках магистрали и у потребителей нефти, а также для гидравлического разобщения магистрального нефтепровода на отдельные эксплуатационные участки с целью гашения гидродинамических возмущений потока.
     Подпорная насосная станция ведет отбор нефти из резервуарного парка и подает ее на вход основной насосной станции с необходимым напором, предотвращающим возникновение кавитации в магистральных насосах.
     Основная насосная станция осуществляет подачу нефти в трубопровод и создает основную часть напора, за счет которого нефть движется до следующей НПС.
     Узел регуляторов давления предназначен для регулирования производительности станции и давления на ее выходе.
     Узел подключения станции к трубопроводу представляет собой узел приема – пуска средств очистки и диагностики внутренней полости нефтепровода. Запуск и прием средств очистки (скребка) осуществляется без остановки перекачки нефти.
     Нефть по подводящему трубопроводу поступает на ГНПС «Пурпе», с давлением 0,4 МПа, через приемную задвижку, расположенная в узле пуска СОД. Далее нефть поступает на фильтры-грязеуловители, а часть нефти - в резервуары через приемную задвижку резервуарного парка,  вследствие чего давление нефти становится равным высоте уровня излива резервуаров.
      Перепады давления в фильтрах-грязеуловителях регистрируются раз в             12 часов, а после проведения работ на линейной части не реже одного раза в час. При превышении максимального перепада давления на фильтре-грязеуловителе более 0,03 МПа он должен быть отключен и очищен. Для очистки фильтров-грязеуловителей отключается предусмотренная запорная арматура, предварительно включается резервный фильтр-грязеуловитель.
     Нефть  поступает  на манифольдную резервуарного парка. Узел переключения резервуарного парка служит для регулирования взливов в резервуарах  нефти.
     Нефть, очищенная от механических примесей, парафино-смолистых отложений, посторонних предметов, поступает на прием подпорных агрегатов        НПВ 3600-90, через блок подогрева нефти. Насосы НПВ соединенны параллельно – два в работе, один в резерве. 
     Далее нефть поступает на магистральные агрегаты НМ-7000-210, соединенные  последовательно (три в работе, один в резерве) с давлением не менее 0,52 МПа.  
     Для защиты   технологических трубопроводов и арматуры резервуарного парка от превышения давления на НПС установлены предохранительные клапаны. Предохранительные клапаны предназначены для защиты от повышения давления технологических трубопроводов и арматуры между подпорным и магистральным агрегатами. Сброс нефти от предохранительных клапанов предусмотрен в два технологических резервуара РВС-5000.
     На участке трубопровода от магистральной насосной до магистрального нефтепровода установлен узел регулирования давления для поддержания заданных величин давления:
     - минимальное давление на входе в магистральную насосную 0,52 МПа;
     - максимальное давление на выходе из магистральной насосной 6,3 МПа.
     
     2.2Компоновка и конструкция насосного цеха
     Здания насосного цеха являются основными на нефтеперекачивающей станции «Пурпе». В этих зданиях предусмотрено размещение оборудования, осуществляющего главную задачу на  нефтеперекачивающей  станции - перекачку  продукта по  магистральному трубопроводу. Другие здания хотя выполняют большую роль в обеспечении работы нефтеперекачивающей станции, тем не менее имеют вспомогательное назначение - в них размещается оборудование, обеспечивающее работу главных цехов. 
     Насосный цех относится к взрывоопасным помещениям класса В-1А категории, где установлены четыре основных насосных агрегата марки                        НМ 7000-210, блок откачки утечек и мостовые краны во взрывозащищенном исполнении.
     При сооружении насосных цехов применены свайные фундаменты. Свайные фундаменты использованы всвязи с сооружением насосных на грунтах, с возможным образованием слабых или просадочных свойств. Глубина заложения подошвы фундамента ниже глубины промерзания грунта, поскольку в противном случае возможно выпучивание фундамента. Кроме того, для обеспечения устойчивости оснований и сохранения грунтов в мерзлом состоянии предполагается  установка  охлаждающих термостабилизаторов грунтов (всего по объекту «Заполярье-Пурпе-Самотлор» свыше 10 тыс.). Для сохранения мерзлоты и исключения ненормативных осадок основания фундаментов, под зданиями и сооружениями предусмотрены вентилируемые подполья, установлены термостабилизаторы и сезонно действующие охлаждающие установки.
     Фундамент под насос и электродвигатель может быть общим. Ввиду блочно-модульного исполнения НПС «Пурпе» проектом предусмотрена установка на отдельных фундаментных рамах,  которые не соединяются фундаментом здания.
     Величину статических нагрузок определяет вес насосных агрегатов.  Динамические нагрузки возникают при пуске, работе и остановке основного оборудования. 
     Наземная часть насосных цехов выполнена из сборных элементов. Существует несколько типовых проектов насосных цехов. Их основой является соблюдение норм, обеспечивающих  удобство и безопасность работ при монтаже, эксплуатации и ремонте насосов и двигателей, а также минимальная стоимость.
     Основные помещения насосного цеха: насосный зал, зал электродвигателей. Они оборудованы грузоподъемными механизмами - мостовыми кранами. Грузоподъемность крана определена максимальным весом установленного оборудования. Для укладки путей мостовых кранов использованы подкрановые балки, которые могут быть изготовлены из металла, проектом предусмотрены железобетонное изготовление балок. Железобетонные балки, имея большую массу, более мягко передают воздействия крана другим элементам каркаса. 
     Большое значение имеют снижение капитальных, эксплуатационных затрат при строительстве и эксплуатации НПС, сокращение сроков ее строительства. Это достигается путем использования блочно-комплектных, блочно-модульных НПС. Основное отличие ГНПС «Пурпе» от НПС традиционного (стационарного) типа заключается в отсутствии на территории капитальных зданий, сооруженных из кирпича, бетона, железобетона. Все оборудование, технологические коммуникации, КИП и автоматика входят в состав функциональных блоков, скомпонованных в виде транспортабельных монтажных блоков, блок-боксов и блок-контейнеров. Конструкцию здания насосного цеха выбрана в зависимости от климатических условий. Для уменьшения габаритов насосного цеха и обеспечения безопасной работы часть оборудования размещена за пределами насосного цеха (задвижки, обратные клапаны, коллекторы).
     Помещение насосного цеха разделено воздухонепроницаемой огнестойкой (брандмауэрной) перегородкой на два отдельных зала с отдельными входами и выходами. В первом зале устанавлены основные насосы типа НМ, блок откачки утечек, мостовой кран ручной во взрывозащищенном исполнении, грузоподъемностью 10 т.
     Во втором зале с нормальной средой для привода насосов установлены синхронные 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 исполнении грузоподъемностью 25 т. 
     К насосным агрегатам с помощью трубопроводов-отводов изогнутой формы присоединяют их приемные и напорные патрубки через общий коллектор наружной установки. При проектировании каналов для обвязочных и вспомогательных трубопроводов применена бесканальная система укладки трубопроводов исходя из диаметра нефтепровода большего 0,5 м. Трубопроводы уложены в грунте и присоединены к насосам сваркой. В общем укрытии проложены трубопроводные коммуникации вспомогательных систем, а также сооружены площадки для обслуживания оборудования с соответствующими ограждениями и лестницами. При проходе трубопроводов через разделительную стенку использованы специальные герметизирующие сальники.
     Магистральные насосы и электродвигатели соединены между собой без промежуточного вала и установлены на разных фундаментах с металлическими опорными рамами. Соединение осуществляется через специальное отверстие в герметизирующей камере фрамуги разделительной стенки. К этому отверстию в камере, в соответствии с требованиями техники безопасности, по специальной системе вентиляции подается 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 водяного столба, расход воздуха на одну камеру - 20  м3/ч. Указанные параметры в системе вентиляции беспроводных соединений всех насосных агрегатов необходимо поддерживать постоянно, независимо от того, ведется перекачка данным насосом или он находится в резерве. 
     Центровка насосных агрегатов при их монтаже осуществляется обычным путем, подцентровка в процессе эксплуатации - перемещением электродвигателей при помощи специальных приспособлений и грузоподъемных устройств.
     Компоновка оборудования и технологическая обвязка в цехе и вне его, приняты из условия обеспечения следующих требований, определенных расчетными параметрами насосов:
     - самотечное отведение утечек от торцевых уплотнений насосов в подземный сборник нефти – две подземные емкости типа ЕПП объемом 40 м3;
     - подача нефти погружными насосами на всасывающую линию магистральных насосов из емкостей ЕПП - 40;
     - подача под напором масла к насосным агрегатам и самотечное отведение его в масляные баки, установленные на глубине 1,7 м в специальном приемнике.
     
     2.3Основное оборудование насосных цехов
     Основным насосным оборудованием головной нефтеперекачивающей станции «Пурпе» являются центробежные нефтяные магистральные и подпорные насосы. 
     Насосные агрегаты - устройства или машины, предназначенные дляперекачке нефти по трубопроводам за счет превращения кинетической энергии движения рабочих органов в потенциальную энергию давления жидкости. Для перекачки нефти по магистральным трубопроводам используется центробежные  насосы. Центробежные магистральные насосы типа НМ изготовляют по ГОСТ 12124-87.
     На ГНПС «Пурпе» предполагается установка магистральных насосов           НМ7000-210 (насосы швейцарской фирмы «Sulzerpumps»).  Насосы, применяемые для транспортировки нефти с температурой до 80 °С, кинематической вязкости до       3 см2/сек с механическими примесями величиной не более 0,2 мм и 0,05% по объему. Корпус насоса рассчитан на максимальное рабочее давление 7,5 МПа. Допускается последовательная работа трех агрегатов. 
     В основе магистральных насосных агрегатов НМ 7000-210 - центробежные насосы двойного входа со спиральным отводом с подачей 7000 м3/ч, напором       210 метров с частотно регулируемым приводом, число оборотов ротора 3000 об/мин. Техническая характеристика насоса  НМ 7000-210 приведена в таблице (см. таблицу 1).
Таблица 1 - Технические характеристики насоса НМ 7000-210
Наименование   показателей
НМ 7000-210
1. Подача, м3/ч
7000
2. Напор, м
210
3. Допускаемый кавитационный запас, м
60
4. Частота вращения, об/мин
3000
5. Предельное давление, МПа
7,5
6. КПД (на воде), % не менее
89
     Для магистральных насосов с подачей МН-7000-210 предусмотрено применение сменных роторов на подачи 0,5, 0,7 и 1,2 от номинальной (4500; 5250 и 7500 м3/ч), что обеспечивает более экономичную работу насосов на первых стадиях освоения нефтепроводов (при неполной их загрузке). 
     Использование различных конструктивных схем и роторов на различные подачи обеспечивает все многообразие режимов работ с высокой эффективностью и постепенного развития трубопроводных систем.
     Подпорные нефтяные насосы, предназначенные для перекачивания нефти от емкостей к магистральным насосам, создают необходимый подпор для обеспечения бескавитационной работы магистральных насосов. Подпорные насосы работают по параллельной схеме.
     Подпорные агрегаты предназначены для установки на перекачивающих станциях насосных с целью подачи не загрязненной механическими примесями нефти с температурой до 318 °К (45 °С), вязкостью до 100х10-6 м2/с (100х10-6 Ст) и плотностью до 960 кг/м3. НПВ-3600-90 применяются в качестве подпорных насосов с магистральным насосом. Характеристика подпорного насоса НПВ 3600-90 приведена в таблице( см. таблицу 1).
Таблица 1 – Техническая характеристика подпорного насоса НПВ3600 - 90
Марка насоса
Диапазон изменения подачи насоса, м3/ч
Номинальные параметры


Подача, м3/ч
Напор, м
Допустимый  кавитационный запас, м
К.П.Д.,
%
НПВ 3600-90
1800 – 4300
3600
90
4,8
85
     На головной перекачивающей станции «Пурпе» подпорные насосы соединены параллельно, для того чтобы обеспечить требуемый напор при меньшей подаче в каждом из отдельно взятых насосов. Ведь, как известно, при параллельном соединении насосов общий поток жидкости разделяется на части, составляющие подачи этих насосов. Схема соединения подпорных насосов - два работающих и один резервный. Обвязка насосов предназначена для обеспечения работы НПС при выходе в резерв любого из агрегатов. Схемы обвязки насосов разработана с учетом максимального уменьшения коэффициента резерва основного оборудования.
     Подпорными насосными агрегатами нефть откачивается из резервуаров через блок подогрева нефти и, пройдя через узел учета и предохранительные клапаны,  подается на прием магистральной насосной. Предохранительные клапаны предназначены для защиты от повышения давления технологических трубопроводов и арматуры между подпорной и магистральной.
     Обратный клапан, разделяющий всасывающий и напорный патрубки насоса, пропускает жидкость в одном направлении, указанный на рисунке(см. рисунок 3) стрелкой. При работающем насосе давление, действующее на заслонку обратного клапана справа, больше, чем давление, действующее слева (давление на входе в насос). Вследствие этого заслонка клапана закрывается, и перекачиваемая жидкость идет через насос. При неработающем насосе заслонка соответствующего клапана открывается под давлением потока жидкости и пропускает жидкость к следующему (работающему) насосу.
     


Рисунок 3 - Обвязка основных и подпорных насосов.

НПВ1…3 - подпорные насосы, соединенные параллельно; НМ1…4 - основные насосы, соединенные последовательно
     Схема обвязки позволяет также осуществлять перекачку нефти из магистрали в резервуарный парк при помощи коллектора и подпорных насосных агрегатов.
     Подпорные насосы могут быть расположены в одном здании с основными. На НПС «Пурпе» подпорные насосы расположены в отдельной насосной, которая размещена в более низком месте площадки и ближе к резервуарному парку для обеспечения бескавитационной работы подпорных насосов.  Одно из основных условий при разработке схемы обвязки насосов - максимальное уменьшение коэффициента резерва основного оборудования. 
     Для нормальных условий эксплуатации магистральных центробежных насосов абсолютное давление перекачивающей жидкости на входе должно превышать давление насыщенных паров. При нарушении этого условия перекачка жидкости прекращается. Если же это произойдет внутри рабочих органов насоса, то возникает явление кавитации, приводящее к разрушению ло.......................