ПРОИЗВОДСТВО НАСОСНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ И НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТЕЙ
8 800 777 0379 8 8412 98-14-28
ООО "Виллина"
440028, г. Пенза, ул. Германа Титова, д. 1
, villina@villina.ru

Как защитить нефтяной центробежный насос от сухого хода

Вам необходима стабильная безаварийная работа нефтяного центробежного насоса? Тогда давайте разберемся, почему необходимо защитить центробежный насос от «сухогохода» и какие способы защиты насоса от «сухого хода» существуют.

Современные центробежные насосы для нефтегазовой промышленности обеспечивают широкие диапазоны подач и напоров, длительный ресурс и эксплуатационные сроки и главное - равномерность подачи перекачиваемой жидкости, что в свою очередь позволяет увеличить скорость течения в трубопроводах и удешевить их, уменьшив диаметр и вес (металлоемкость). При целом ряде преимуществ при эксплуатации центробежных насосов встречаются и определенные сложности. Так, центробежные насосы незамедлительно выходят из строя при работе «на сухую».

Режим работы насоса, при котором жидкость перестает поступать во всасывающий патрубок и проходить через проточную часть, называется «сухим ходом». Для центробежных насосов такой режим является аварийным и влечет выход из строя подшипников скольжения, магнитных муфт, системы торцевых уплотнений в течение нескольких минут!

    Возможные причины возникновения «сухого хода»:
  • закончившийся запас жидкости в емкости, из которой производится откачивание;
  • засорение трубы, загрязнение фильтра, теплообменника или другого технологического оборудования перед насосом;
  • нарушение герметичности трубопровода перед насосом и подсос воздушной среды;
  • неверно выбранный диаметр трубы или неправильно подобранный насос (подача насоса многократно превышает пропускную способность трубной обвязки перед насосом).

Способы защиты центробежных насосов от «сухого хода» с применением КИПиА

Для насосов, предназначенных для перекачивания пожаро- и взрывоопасных жидкостей все приборы, устанавливаемые по месту (в насосной) должны иметь взрывозащищенное исполнение.

    В горизонтальных и вертикальных насосных агрегатах Villina для перекачивания нефтепродуктов применяются следующие методы защиты от «сухого хода»:
  1. Метод защиты от «сухого хода» ES, EIS, EAES, EIS, EA - с помощью реле (сигнализатора) защиты по коэффициенту мощности cos φ электродвигателя без применения датчиков контактирующих с перекачиваемой средой

    При перекачивании насосом жидкости с номинальной подачей и напором электродвигатель работает в номинальном режиме и с номинальной нагрузкой. При этом коэффициент мощности cos φ стремится к номинальному значению 0,85…0,92 (взрывозащищенные электродвигатели серии ВА производства «ВЭМЗ»).

    При работе насоса «на сухую» жидкость не перекачивается, нагрузка на рабочее колесо насоса, а следовательно и на электродвигатель отсутствует. Происходит резкое уменьшение значения коэффициента мощности cos φ до 0,25…0,4. Это и является показателем сухого хода, при котором срабатывает реле контроля коэффициента мощности, установленное в цепь электропитания насосного агрегата.

      Преимущества:
    • низкая стоимость (бюджетный вариант в общепромышленном исполнении для установки в аппаратной)– от 15 000 руб с НДС;
    • не требуется монтаж на трубопровод, отсутствие контакта с перекачиваемой средой.
  2. Метод защиты от «сухого хода» LIA, LA LIA, LA - с помощью сигнализатора уровня в напорном патрубке.

    Сигнализатор уровня устанавливается на напорный патрубок (вертикально или горизонтально).

    В процессе заполнения насоса перекачиваемой жидкостью жидкость заполняет сначала проточную часть насоса, потом начинает заполнять напорную трубу, которая располагается выше проточной части.При достижении жидкости в напорной трубе определенного уровня или заполнения трубы полностью сигнализатор перестает передавать сигнал блокировки (или наоборот подает разрешающий запуск насоса сигнал).

    В процессе эксплуатации в случае прохождения через насос газовой пробки или прекращения поступления перекачиваемой жидкости в насос, уровень в напорной трубе за насосом падает и прибор подает сигнал блокировки работы насоса на измеритель – регулятор.

    Стоимость сигнализатора уровня в «полевом» исполнении – от 25 000 руб. с НДС.

      Преимущества:
    • высокая надежность: есть жидкость – нет блокировки, нет жидкости – работа насоса заблокирована;
    • относительно невысокая стоимость при высокой надежности.
  3. Метод защиты от «сухого хода» FIS,FIA, FAFIS,FIA, FA – датчик или реле потока лопастные

    Датчики реле потока жидкости лопастные применяют для индикации наличия или отсутствия движения жидкой среды в горизонтальных трубопроводах. Онипредставляют собой встраиваемое в трубу устройство, снабженное специальной лопастью. При наличии потока в трубопроводе лопасть под действием движущейся жидкости отклоняется, замыкая контакты –датчик перестает подавать сигнал блокировки (в случае с реле контакты замыкаются и на насос подается электропитание).

    Стоимость реле в «полевом» исполнении – от 37 000 руб. с НДС.

      Преимущества:
    • существуют датчики потока, которые не содержат электронных компонентов и не требуют электропитания;
    • лопастные датчики (или реле) мало подвержены износу, не нуждаются в обслуживании, практически не имеет ограничений в применении.

В полупогружных насосных агрегатах Villina для перекачивания нефтепродуктов методы защиты от «сухого хода» несколько отличаются.

Метод защиты от «сухого хода» в полупогружных насосных агрегатах VillinaПолупогружные насосы устанавливаются непосредственно на крышку люка (опорной плиты) на горловину емкости. Всас перекачиваемой жидкости происходит через «фонарь», расположенный внизу агрегата. Для предотвращения «сухого хода» уровень жидкости должен быть выше «фонаря».

  1. LIA, LA – защита с помощью сигнализатора уровня

    Сигнализатор устанавливается на штуцер емкости и при достижении минимально допустимого уровня жидкости в емкости подается сигнал блокировки (останов насоса).

      Как правило, в емкостях с полупогружными насосами с помощью одного сигнализатора уровня организована многоуровневая схема контроля:
    • блокировка работы насоса при опустошении емкости;
    • сигнализация на пуск насоса при достижении предельно допустимого уровня жидкости в емкости.

    Дополнительно для регулирования режима работы насоса может применяться уровнемер.

    Также вместо сигнализатора может применяться реле уровня, которое включает или отключает насос при достижении определенного уровня или предельно низкого уровня жидкости соответственно.

    Преимущества: 100%-ная защита от сухого хода полупогружного насоса.

  2. PIS, PIA, PA - с помощью датчика с сигнализацией (или реле) давления на напорном патрубке

    Данный способ защиты от «сухого хода» является косвенным.

На напорном патрубке насоса, вмонтированном в крышку опорной плиты, устанавливается датчик или реле давления. Прямое назначение данных приборов – предотвращение выхода насоса за пределы рабочего диапазона по давлению, что может привести к поломке насоса. На приборах делаются определенные уставки по давлению, которые в любом случае превышают величину давления при «сухом ходе». Однако датчик давления может фиксировать нормальную для работы насоса величину, а в насосном агрегате при этом может находиться воздушная пробка под давлением.

Датчик при понижении давления на выходе из насоса ниже предельно допустимого минимума подает сигнал блокировки на измеритель – регулятор. Если установлено реле, то оно отключает питание насоса.