Установки погружных центробежных насосов (УЭЦН)

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Сентября 2013 в 11:16, дипломная работа

Краткое описание

УЭЦН предназначены для откачки пластовой жидкости из нефтяных скважин и
используется для форсирования отбора жидкости. Установки относятся к группе
изделий II, виду I по ГОСТ 27.003-83.
Климатические исполнение погружного оборудования – 5, наземного
электрооборудования – I ГОСТ 15150-69.

Содержание

Аннотация (русский язык)
Аннотация (английский язык)
ВВЕДЕНИЕ
1.АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СХЕМ И КОНСТРУКЦИЙ.
1.1.Назначение и технические данные ЭЦН.
1.1.1.Историческая справка о развитии способа добычи.
1.1.2.Состав и комплектность УЭЦН.
1.1.3.Технические характеристики ПЭД.
1.1.4.Основные технические данные кабеля.
1.2. Краткий обзор отечественных схем и установок.
1.2.1.Общие сведения.
1.2.2.Погружной центробежный насос.
1.2.3.Погружные электродвигатели.
1.2.4.Гидрозащита электродвигателя.
1.3.Краткий обзор зарубежных схем и установок.
1.4. Анализ работы УЭЦН.
1.4.1.Анализ фонда скважин.
1.4.2.Анализ фонда ЭЦН.
1.4.3.По подаче.
1.4.4.По напору.
1.5.Краткая характеристика скважин.
1.6.Анализ неисправностей ЭЦН.
1.7.Анализ аварийности фонда УЭЦН.
2.ПАТЕНТНАЯ ПРОРАБОТКА.
2.1.Патентная проработка.
2.2.Обоснование выбранного прототипа.
2.3.Суть модернизации.
3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ.
3.1. Расчет ступени ЭЦН.
3.1.1. Расчет рабочего колеса.
3.1.2. Расчет направляющего аппарата.
3.2.Проверочный расчет шпоночного соединения.
3.3.Проверочный расчет шлицевого соединения.
3.4.Расчет вала ЭЦН.
3.5.Прочностной расчет
3.5.1.Прочностной расчет корпуса насоса.
3.5.2.Прочностной расчет винтов страховочной муфты.
3.5.3.Прочностной расчет корпуса полумуфты.
4.ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ОТ
5.БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА.
6.Литература.
7. Приложение 1
8.Приложение 2
9.Приложение 3
10.Приложение 4
11. Приложение 5.
5
6
7
8
8
8
9
14
15
16
16
17
18
18
19
22
22
22
22
23
24
24
26
28
28
30
31
32
32
32
35
36
38
39
44
44
45
45
47
53
63
64
65
66
67
68

Прикрепленные файлы: 1 файл

ВСЕ ОБ УЭЦН.docx

— 234.53 Кб (Скачать документ)

объекта с позиции санитарии, его  чрезмерная захламленность и замазученность,

плохая подготовка скважин к  замерам пластового давления.

Таким образом, мы выяснили основные факторы производственной среды, влияющие

на здоровье и работоспособность  операторов в процессе труда:

1.     метеорологический  фактор.

2.     Вредное влияние  паров нефти и газа.

3.     Высокое давление.

4.     Повышенная пожаро-и взрывоопасность.

5.     Наличие высокого  напряжения.

6.     Причины организационного  характера.

               5.2. Расчет заземления электрооборудования.              

Для предохранения рабочих от поражения  электрическим током

электрооборудование УЭЦН должно быть надежно заземлено. В соответствии с

ГОСТом 12.1.006-84  выполнен расчет заземляющего устройства станции

управления ЭЦН.

Заземление КТПН осуществляется электродами  из круглой стали d=12 мм, l=5 м,

забиваемых в землю на глубину 5,7 м и соединенных стальной полосой 40х4 мм.

Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом в любое  время

года. все соединения выполняются сваркой согласно ПЭУ. После устройства

контура заземления необходимо замерить сопротивление и, если оно окажется

больше допустимого, забить дополнительные электроды.

Расчет производится в соответствии «Типовых расчетов по электрооборудованию».

Сопротивление растеканию тока одиночных стержневых заземлителей определяется

по формуле:

Rо.с.=ρ*Кс (ln 2l   + 1 ln 4t+l                                   (5.1.)

2πl              d          2      4t-l

где  ρ – удельное сопротивление  грунта, 1*10-4ом*см;

Кс-коэффициент сезонности, для I климатической зоны Кс =1,65;

l – длина стержня, 500 см;

d -  диаметр стержня, 1,2 см;

t – глубина залегания, 570 см;

Rс=1*104*1,65 (ln 2*500 +1/2 ln  4*570 +500) = 37,5 Ом

2*3,148500        1,2                  4*570-500

Необходимое количество стержней:

    

n=



 

                                              Rо.с.

ηсR3                                                                                  

(5.2.)

где, η – коэффициент использования  стержневых заземлителей, 0,61;

R3- сопротивление, оказываемое заземляющим устройством расте-

канию тока, 4 Ом;

    

=16



 

    

n=



 

     37,5

0,61*4

Сопротивление всех стержней:

Rс=Rо.с./n* ηc=37,5/16*0,61=3,8 Ом

Сопротивление растекания горизонтального (протяжного) заземлителя

определяется по формуле:

Rn= 0,366 * ρрасч./ln * lg lg2/dt1                                (5.3.)

где, ln – общая длина горизонтального заземлителя (полосы 40х4 мм),

100000 см;

ρрасч = ρ* Кс=104*5 ом*см, Кс=5  - для I климатической зоны;

t1 – глубина залегания протяжного заземлителя;, 70 см;

Rn= 0,366* 5*10-4/100000  *  1000002/1,2*70=14.3 Ом.

Действительное сопротивление  растеканию протяжного заземлителя с учетом

коэффициента использования ηn=0,32

Rnд=Rn/ ηn=14,3/0,32=44,7 Ом

(5.4.)

Общее сопротивление заземляющего устройства:

R32=Rc*Rпд/ Rc

+Rпд= 3.8* 44,7/3,8+44,7=3,5 Ом

(5.5.)

Из расчета следует, что полученное значение сопротивления не превышает

допустимого, а следовательно будет обеспечено полноценное заземление объекта,

соответствующее ГОСТу 12.1.006-84.

          5.3. Основные мероприятия по обеспечению безопасности         

                        условий труда операторов.                       

Основное условие безопасности при обслуживании нефтяных скважин  – соблюдение

трудовой и производственной дисциплины всеми работающими на них.

Все работы связанные с эксплуатацией  УЭЦН (обслуживание, перевозка, монтаж,

демонтаж) должны выполняться в  соответствии с правилами безопасности и

инструкциям по охране труда для  рабочих цехов добычи нефти и  ППД, а также

следующими документами:

1.     Правило безопасности  в нефтяной и газовой промышленности, утверждение

Госгортехнадзором.

2.     Правила технической  эксплуатации электроустановок, утвержденные

Госэнергонадзором.

3.     Правила техники  безопасности при эксплуатации  электроустановок,

утвержденные Госэнергодзором.

4.     Правила устройства  электроустановок, утвержденные Госэнергонадзором.

5.     Руководство по эксплуатации  УЭЦН РЭ, утвержденное ОКБ БН.

На работу следует принимать  лиц не моложе 18 лет, годных по состоянию

здоровья, соответственным образом  обученных и прошедших инструктаж по технике

безопасности.

Перевозка рабочих на место и  обратно должна осуществляться на бортовых

автобусах или специально оборудованных  грузовых бортовых автомобилях, а в

труднодоступных местностях – на вездеходах. Продолжительность рабочего

времени установлена трудовым законодательством  и не должна превышать 41 час

в неделю.

Рабочие должны обеспечиваться необходимой  спецодеждой, соответствующей

времени года (лето – роба х/б, сапоги, головной убор, рукавицы, а также

средства защиты от кровососущих насекомых; зимой – шапка-ушанка, валенки,

ватные штаны, шуба, ватные рукавицы).

На каждом кусте должна быть оборудована  пульт-будка с имеющимися в наличии

аптечкой, бачком с питьевой водой, носилками, а также мебелью для  отдыха.

При работе в темное время суток  объект должен быть освещен, во избежании

травматизма. В качестве осветительных  приборов применяются фонари и

прожектора. Норма освещенности не ниже 10 лк (СНиП I – 4-79).

Особое внимание следует обратить на санитарное состояние территории куста, не

допускать его захламления и  замазученности, зимой необходимо регулярно

расчищать снежные заносы на подходах к скважины.

Содержание нефтяных паров и  газов в воздухе рабочей зоны не должно превышать ПДК

(углеводороды предельно С-С10 в пересчете на С – 300 мг/м3

, ГОСТ 12.1.005-76). Во время ремонта скважин при наличии в воздухе рабочей зоны

нефтяных паров и газов, превышающих  ПДК, необходимо заглушить скважину

жидкостью соответствующих параметров и качества. Работы в загазованной зоны

должны проводиться в соответствующих  противогазах.

К монтажу (демонтажу) погружного агрегата УЭЦН и его обслуживанию допускается

электротехнический персонал, знающий  схемы применяемые станций управления,

трансформаторов, подстанций погружных  насосов (КТПН), конструкции по их

эксплуатации, прошедший производственное обучение и стажировку на рабочем

место, а также проверку знаний с присвоением квалификационной группы по

электробезопасности.

Для измерения буферного давления и давления в затрубном пространстве на

скважинах оборудованных УЭЦН должны быть установлены стационарные манометры  с

трехходовыми кранами.

Конструкция устьевого оборудования должна обеспечить возможность снижения

давления в затрубном пространстве, а так же закачку жидкости для глушения

скважины.

Наземное оборудование УЭЦН должно быть установлено в специальной  будке или на

открытой местности на расстоянии не менее 20 м от устья скважины.

При установке наземного оборудования в будке станция управления должна быть

расположена так, чтобы при открытых дверцах обеспечивался свободный выход из

будки.

При установке электрооборудования  на открытой местности оно должно иметь

ограждение и предупреждающий  знак «Осторожно! Электрическое напряжение!».

Намотка и размотка кабеля на барабан  кабеленаматывателя должна быть

механизирована. Производить намотку (размотку) кабеля вручную, а также

тормозить барабан руками, доской или трубой запрещается.

Все открытые движущиеся части механизмов кабеленаматывателя могущие служить

причиной травмирования должны иметь ограждения.

Прокладка, перекладка кабелей УЭЦН по эстакаде рядом с действующими кабелями,

находящимися под напряжением, а также перекладка кабелей допускается в случае

необходимости при выполнении следующих  условий:

-         Работу  должны выполнять рабочие, имеющие  опыт прокладки кабелей, по

наряду-допуску (распоряжению электротехнического  персонала ЦБПО НПО под

руководством лица с группой  по электробезопасности не ниже V при напряжении

выше 1000 В.

-         Работать  следует в диэликтрических перчатках, поверх которых для

защиты от механияческих поверждений одеваются брезентовые рукавицы.

Санитраные нормы действия тока на организм, устанавливает ГОСТ 12.1.000-76.

Таким образом в данном разделе  разработаны основные мероприятия , которые

обеспечат безопасные условия работы операторов при обслуживании скважин,

оборудованных УЭЦН.

     5.4. Общие требования к безопасности к рабочим цеха в подготовке

                         и перекачке нефти (ППН)                        

1.     К самостоятельной  работе в цехе ППН допускаются  лица:

–       достигшие 18-летнего возраста.

–       Прошедшие медицинское освидетельствование согласно приказа Минздрава

ССР № 700 от 19.06.84;

–       прошедшие производственное обучение, обучение безопасным методам в

проведении работ, стажировку (при необходимости) на рабочем месте и проверку

знаний по технике безопасности;

–       имеющие удостоверение  о проверке знаний по технике безопасности.

2.     Через каждые 3 месяца  рабочие должны проходить инструктаж  по

безопасному ведению работ и  не реже 1 раза в год – проверку знаний.

3.     При внедрении новых  видов оборудования и механизмов, новых

технологических процессов, а также  при введении в действие новых  правил и

инструкций по охране труда рабочие  должны пройти дополнительное обучение и

инструктаж.

4.     Внеочередную проверку  знаний по технике безопасности  рабочие должны

пройти:

-         после  обучения, вызванного изменением  технологического процесса,

внедрением новых видов оборудования и механизмов, введением в действие новых

правил и инструкций;

-         по требованию  или распоряжению руководителей  предприятий и

представителей службы надзора.

5.     Приступая к работе, рабочие должны иметь при себе  удостоверение о

проверке знаний по технике безопасности.

6.     При приеме смены  рабочие обязаны ознакомится с заданиями и

распоряжениями руководителей  работ, с записями в вахтовом журнале  и уяснить

себе обстановку на объекте и  на рабочем месте.

При обнаружении какой-либо неисправности, не записанной в журнале,

принимающий смену должен указать  на нее сменяющемуся и вместе с ним сделать

соответствующую запись в вахтовом журнале.

7.     Не разрешается:

-         принимать  или сдавать смену во время  аварии и при ее ликвидации;

-         передавать  смену рабочему, явившемуся в  нетрезвом состоянии или

больному.

8.     Находясь на территории  цеха ППН работающие должны  соблюдать общие для

всех правила поведения:

-         места  открытого выделения газа надо  обходить с наветренной стороны;

-         переходить  через траншею, трубопроводы надо  только в специально

указанных местах, оборудованных переходами.

9.     Рабочие цеха ППН  перед началом работы обязаны:  проверить состояние и

исправность работающего и резервного оборудования (насосов, запорной

арматуры, КИПиА и т.п.), чистоту рабочего места, производственных помещений и

территории наличие инструмента  и вспомогательного инвентаря, исправность

действия вентиляционных установок, наличие и состояние средств  индивидуальной

защиты; привести в порядок спецодежду и др.средства индивидуальной защиты;

проверить наличие и исправность  пожаротушения и инструментов, их соответствие

характеру работы, наличие и укомплектованность аптечки.

10.  Рабочие обязаны следить  за чистотой рабочих мест и  всего оборудования.

Рабочие площадки, лестницы и переходы необходимо очищать от грязи, снега  и

льда.

-         загромождение  лестниц и площадок, проходов  между трубопроводами и

др. оборудованием, мешающие нормальному обслуживанию и ремонту не

допускается.

11. Освещение объектов ППН должно  быть выполнено во взрывобезопасном

исполнении. Осветительная проводка должна прокладываться в герметичных

газовых трубах, выключатели должны быть во взрывоопасном исполнении и

установлены вне помещения.

В качестве аварийного освещения могут  применятся только

аккумуляторные фонари во взрывобезопасном исполнении напряжением

12 Вт.

12. Рабочие должны иметь полагающиеся  по нормам спецодежду, спецобувь,

рукавицы и другие средства индивидуальной защиты, обеспечивающие

безопасность. Спецодежду следует  носить в застегнутом виде, она  не должна

меть свисающих концов.

13. При опасности попадания инородных  тел, вредных жидкостей, паров,  газа,

Информация о работе Установки погружных центробежных насосов (УЭЦН)