Передвижная насосная установка ПНУ-2 оснащенная насосом ПН 160-50 с модернизированной обвязкой

1.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЕ
“УФИМСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ”
ИНЖЕНЕРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА “ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ”
ПЕРЕДВИЖНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ПНУ-2
ОСНАЩЕННАЯ НАСОСОМ ПН 160-50
С МОДЕРНИЗИРОВАННОЙ ОБВЯЗКОЙ
Выполнил: студент группы БашГУ ИФ ТМО-5И191Бус
Черво Юлия Владимировна
Научный руководитель: к.т.н., Шарипов М.И.

2.

Цель и задачи
Цель:
Изучение эксплуатации передвижной насосной
установки ПНУ-2 оснащенной насосом ПН 160-50 с
модернизированной обвязкой.
Задачи:
❏Сравнительный анализ характеристик установок ПНУ-2 и ПНУ-3;
❏Описание устройства, назначения и применение передвижной насосной установки
ПНУ-2, модернизированной обвязки 260 036 16.0201 091.000 СБ насоса ПН 160-50;
❏Описание технологической части изготовления элемента модернизированной обвязки
–кольцо разгрузочного диска 260 036 16.0201 091.203;
❏Описание техники безопасности и охраны труда при эксплуатации передвижной
насосной установки ПНУ-2 оснащенной насосом ПН 160-50 с модернизированной
обвязкой;
❏Определение вложений и затрат для внедрения модернизированной обвязки насоса
ПН 160-50 и расчет показателей экономической эффективности кольца разгрузочного
диска насоса 260 036 16.0201 091.000 СБ
2

3.

Введение
Магистральные нефтепроводы являются на сегодняшний день самым
экономически обоснованным видом транспорта, но так же представляют собой
сложный комплекс с находящимся в нем опасным веществом, нефтью. При
транспортировке больших объемов нефти, высоких давлениях необходимо
обеспечивать надежность магистральных нефтепроводов и предупреждение
отказов, аварий. Естественное старение магистральных нефтепроводов и в связи с
этим значительное повышение требований к их экологической безопасности –
характерные особенности условий работы трубопроводного транспорта нефти.
Мировой и отечественный опыт эксплуатации МНП показывает, что несмотря
на значительные достижения в области проектирования, строительства и
эксплуатации МНП, полностью исключить отказы не удается, в результате которых
возникают техногенные аварии, приводящие к загрязнению окружающей среды,
пожарам, разрушениям сооружений, гибели людей, значительным потерям
материальных ценностей. Эти моменты и определяют основные направления
совершенствования системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных
ситуаций в отрасли.
Качество выполнения ремонтных работ во многом определяется
совершенством применяемых машин и механизмов, качественной организацией
операционного контроля на всех этапах ремонта и, наконец, грамотным
3
выполнением требований технологии ремонта.

4.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ПЕРЕДВИЖНЫХ
НАСОСНЫХ УСТАНОВОК ПНУ-2 И ПНУ-3
Установка ПНУ-2 выполняет следующие работы:
сбор разлитой нефти в амбар и освобождение нефтепровода:
- одним подпорным насосом;
- подпорным и основным насосами.
закачка нефти в отремонтированный нефтепровод:
- одним подпорным насосом, при выключенном участке нефтепровода;
- подпорным и основным насосами без остановки перекачки нефти по нефтепроводу.
работа ПНУ-2 в качестве временной нефтеперекачивающей станции.
4

5.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ПЕРЕДВИЖНЫХ
НАСОСНЫХ УСТАНОВОК ПНУ-2 И ПНУ-3
Передвижная насосная установка ПНУ- 2 на шасси Ивеко АМТ (6х6)
Передвижная насосная установка
10
6
2
7
9
3
10
ПНУ-2 состоит из:
1 – шасси автомобиля IVECO-AMT
Trakker AT380T42WH;
4000
не более
2 – платформа;
3 – силовая установка ЯСУ-500М2;
4 – высоконапорный (основной)
30
насос ПН 150-50 (ПН 160-50);
5 – подпорный электронасос
1445
4520
1390
10000
не более
ЦНС 150-50;
1985
4
5
11
7 – пульт управления;
8 – расходомер;
КОМПАС- 3D V16 Home © 2015 ООО "АСКОН- Системы проектирования", Россия. Все права защищены.
6 – генератор ГС-60Б-3У;
9 – блок индикации параметров
и защиты насосной установки;
10 – система смазки основного
8
1 - шасси автомобиля IVECO- AMT Trakker AT380T42WH; 2 - платформа; 3 - силовая установка ЯСУ- 500М2; 4 - высоконапорный (основной) насос ПН 150- 50;
5 - подпорный электронасос ЦНС 150- 50; 6 - генератор ГС- 60Б- 3У; 7 - пульт управления; 8 - расходомер; 9 - блок индикации параметров и защиты
насосной установки; 10 - система смазки основного насоса; 11 - гидроманипулятор ИМ- 40Т.
Не для коммерческого использования
насоса;
11 – гидроманипулятор ИМ-40Т.
5

6.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ПЕРЕДВИЖНЫХ
НАСОСНЫХ УСТАНОВОК ПНУ-2 И ПНУ-3
Технические характеристики ПНУ-2 и ПНУ-3
№ Показатели
п/п
1
Шифр
База
2
3
4
5
Данные
ПНУ-2
IVECO-AMT (6х6)
ПНУ-3
IVECO-AMT (8х6)
Насос основной
ПН 150-50 (ПН 160-50)
НОН 275-860/550-440
подача номинальная, м3/ч
150
напор номинальный, м
530±30
Привод основного насоса
силовая установка ЯСУ-500М2
550±20(паралл. подкл.)
275±20(послед. подкл.)
440(паралл. подкл.)
860(послед. подкл.)
ДПН-10ХЛ1
модель двигателя
ЯМЗ-8502.10
MTU16V2000
мощность эксплуатационная, кВт (л.с.)
368 (500)
1050
частота вращения выходного вала
эксплуатационная, мин-1 (при частоте
вращения к/вала двигателя 1800 мин-1)
Подпорный электронасос
2700
2100
подача номинальная, м3/ч
150
напор номинальный, м
50+5
ЦНС 150-50
6

7.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ПЕРЕДВИЖНЫХ
НАСОСНЫХ УСТАНОВОК ПНУ-2 И ПНУ-3
Обвязка 260.036.16.0201.091.000СБ
7

8.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ПЕРЕДВИЖНЫХ
НАСОСНЫХ УСТАНОВОК ПНУ-2 И ПНУ-3
Обвязка 260.036.16.0201.091.000СБ служит для подсоединения основного насоса ПН 16050 к трубопроводам. Она связывает основной насос с подпорным ЦНС 150-50 и с
нефтепроводом.
В состав обвязки входят:
кольцо разгрузочного диска 260.036.16.0201.091.203 (8)
выкид 260.036.16.0201.091.200 СБ (2);
запорно-регулирующая задвижка МКТR-150.6.3-S (27);
обратный клапан КОП Ду150 Ру6,3МПа-У1 (28);
ультразвуковой расходомер UFM-3030F-1Ех (29);
комплект из манометра М-3ВУ(0-40 кгс/см2) (40);
мановаккууметр МВ-3ВУ (-1-9 кгс/см2) (43)
8

9.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ПЕРЕДВИЖНЫХ
НАСОСНЫХ УСТАНОВОК ПНУ-2 И ПНУ-3
Насосный агрегат ПН-160-50
260.036.16.0201.091.200СБ
9

10.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
В промышленности в центробежных насосах применяются кольца разгрузочного диска. Они
должны обеспечивать разгрузку роторов от осевых сил.
Во время работы насоса перекачиваемая жидкость под давлением проходит через
дросселирующую цилидрическую щель в разгрузочную камеру между напорной крышкой и
диском разгрузки и оказывает воздействие на разгрузочный диск.
Технической задачей данного изобретения является повышение надежности и рабочего
ресурса центробежного насоса за счет увеличения эффективности компенсации осевого
усилия, возникающего при работе насоса.
По внешнему виду кольцо разгрузочного диска представляет парную конструкцию плоского
сечения кольцевой или дисковой формы. Объектом анализа является технологический процесс
изготовления кольца разгрузочного диска ПН-150-50.00.00.004
10

11.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Кольцо разгрузочного диска 260.036.16.0201.091.203
11

12.

4. ОХРАНА ТРУДА
При эксплуатации обвязки насоса ПН 150-50 и установки ПНУ-2 в целом на ремонтных
работах на нефтепроводе необходимо соблюдать определенные меры технической, пожарной
безопасности:
Не применять открытого огня для освещения места работы и отогревания оборудования
ПНУ-2.
Не допускать разлива топлива, масел, нефти на месте работы. В случае разлива принять
меры по их уборке.
При обслуживании электрооборудования установки отключать массу аккумуляторных
батарей. Для освещения пользоваться переносной лампой.
Во избежание гидравлического удара, который может привести к аварии трубопровода,
нельзя быстро открывать и закрывать задвижки.
При откачке нефти из нефтепровода давление перед насосом ЦНС 150-50 должно быть не
более 6 кг/см2. При большем давлении работать без подпорного насоса, подсоединив к
нефтепроводу только насос ПН 150-50
12

13.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Экономическая эффективность – это показатель, определяемый соотношением экономического эффекта
и затрат, породивших этот эффект.
Таким образом, эффективность определяет степень выгодности.
В целом выгодность внедрения мероприятия определяется тремя обстоятельствами:
- затратами на проведение мероприятия – они должны стремиться к минимуму;
- эффектом от внедрения - он должен стремиться к максимуму;
-сроком, в течение которого получают эффект.
Расчет себестоимости проведения сборно-разборных работ обвязки
№
п/п
1
2
3
4
Затраты
Сварочная проволока
1,2СВ-08Г2С
Углекислый газ
Кислород
Трудовые затраты
Всего
Единица
измерения
Количество
Цена за
единицу,
руб.
кг
м3
м3
нормо/час
120,00
40,00
30,00
16,00
100,00
25,00
25,00
400,00
Сумма, руб.
12 000,00
1 000,00
750,00
6 400,00
20 150,00
Расчет суммы капитальных вложений для изготовления
№
п/п
1
2
3
4
Затраты
Круг Ø220 ст.20
Метизы
Паронит ПМБ
2.0
Трудовые
затраты
Всего
Количество
76,20
50,00
Цена за
единицу,
руб.
60,00
80,00
Сумма,
руб.
4 572,00
4 000,00
метр
10,95
20,00
219,00
нормо/час
24,00
400,00
9 600,00
18 391,00
Единица
измерения
кг
кг
13

14.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При разработке данной выпускной квалификационная работы были решены следующие задачи:
1. Проведено описание передвижной насосной установки ПНУ-2, модернизированной обвязки насоса ПН
160-50. Рассмотрено сравнение установок ПНУ-2 и ПНУ-3. Обоснована сущность применения установок.
2. Во втором разделе приведено служебное назначение фланца 260 036 16.0201 091.203, его описание,
анализ технологической конструкции фланца, определение типа производства, выбор и обоснование способа
получения заготовки, разработка технологического процесса механической обработки фланца, расчет режимов
резания при сверлильной операции 020 на вертикально-сверлильном станке 2Н135, выбор технологического
оборудования и оснастки, механизация и автоматизация технологических процессов.
3. В конструкторской части приведен прочностной расчет выкида 260 036 16.0201 091.200 СБ. Согласно
полученной карты эквивалентных напряжений максимальное напряжение в элементах конструкции составляет
93,62 МПа (деталь «Отвод»), что значительно меньше допускаемого предела текучести [σт]=245 МПа для
материала Сталь 20 для детали трубопровода. Значение эквивалентных перемещений составляет 0,1604 мм,
что незначительно. Можно сделать вывод, что выкид 260 036 16.0201 091.200 СБ выдерживает испытательное
давление 8 МПа, а значит может эксплуатироваться при рабочем давлении Рр=6,3 Мпа.
4. При эксплуатации обвязки насоса ПН 160-50 и установки ПНУ-2 в целом на ремонтных работах на
нефтепроводе необходимо соблюдать определенные меры технической, пожарной безопасности.
5. Внедрение разработанной модернизации обвязки насоса ПН 160-50 на установках ПНУ-2 в количестве
30 ед. позволит получить годовой экономический эффект в размере 85 886,7 рублей, а срок окупаемости
дополнительных расходов составит 7 месяцев.
Уфа 2023
14