Насосное оборудование для нефтегазовой отрасли¶

Насосное оборудование для нефтегазовой отрасли — совокупность гидравлических машин, предназначенных для перекачивания жидкостей и создания напора в технологических процессах добычи, транспортировки и переработки углеводородов. Оборудование данного класса эксплуатируется в условиях высоких давлений, агрессивных сред и значительных перепадов температур, что определяет специфические требования к материалам, конструкции и надёжности агрегатов.

¶Классификация

По принципу действия насосное оборудование для нефтегазовой отрасли подразделяется на две основные группы: динамические и объёмные. К динамическим относятся центробежные, осевые и вихревые насосы; к объёмным — поршневые, плунжерные, шестерённые, винтовые и диафрагменные. Выбор конкретного типа зависит от физико-химических свойств перекачиваемой среды, требуемой производительности и величины напора.

По функциональному назначению выделяют:

• буровые насосы — для промывки скважин и подачи бурового раствора;
• дожимные насосы — для поддержания давления в трубопроводах;
• перекачивающие насосы — для транспортировки нефти и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам;
• затрубные насосы — для закачки воды или химреагентов в пласт с целью поддержания пластового давления;
• насосы для сжиженных газов — для перекачки СПГ, пропана, бутана при криогенных температурах.

¶Основные типы насосов

¶Центробежные насосы

Наиболее распространённый тип в магистральном транспорте нефти. Рабочее колесо с лопастями сообщает жидкости кинетическую энергию, преобразуемую в давление в спиральном отводе. Многоступенчатые конструкции позволяют развивать напор до 2500 м и более. Отличаются высокой производительностью (до 10 000 м³/ч), равномерностью подачи и относительной простотой обслуживания. Для перекачки высоковязких сред применяются модификации с предвключёнными шнеками.

¶Поршневые и плунжерные насосы

Используются для перекачки малых объёмов жидкости при очень высоких давлениях (до 100 МПа). Применяются для закачки реагентов в скважины, в системах гидроразрыва пласта и при цементировании. Характеризуются высокой точностью дозирования и способностью перекачивать среды с высоким содержанием механических примесей.

¶Винтовые насосы

Предназначены для перекачивания высоковязких жидкостей (битум, мазут, парафинистая нефть) с температурой до 200 °C. Обеспечивают плавную, пульсационную подачу, способны работать с газожидкостными смесями. Часто применяются в системах сбора продукции скважин и на установках подготовки нефти.

¶Шестерённые насосы

Компактные агрегаты для перекачивания смазочных масел, дизельного топлива и других маловязких сред. Используются в системах смазки компрессоров и газоперекачивающих агрегатов, а также для дозирования присадок.

¶Конструктивные особенности

Нефтегазовое насосное оборудование изготавливается из коррозионностойких и износостойких материалов: легированных сталей, титановых сплавов, керамики. Уплотнения валов выполняются в виде торцевых механических уплотнений двойного или тандемного типа, исключающих утечки опасных сред. Для взрывопожароопасных производств насосы оснащаются взрывозащищёнными электродвигателями класса Ex.

Важной особенностью является наличие систем мониторинга вибрации, температуры подшипников и давления, интегрированных в автоматизированные системы управления технологическим процессом (АСУ ТП). Современные агрегаты комплектуются частотно-регулируемыми приводами, позволяющими плавно менять производительность в зависимости от потребностей процесса.

¶Применение

Насосное оборудование задействовано на всех этапах производства углеводородов:

• На промыслах — для механизированной добычи (электроцентробежные и штанговые скважинные насосы), закачки воды в пласт, сбора и подготовки нефти.
• На компрессорных и насосных станциях — для транспортировки нефти по магистральным трубопроводам на расстояния до нескольких тысяч километров.
• На нефтеперерабатывающих заводах — для подачи сырой нефти в технологические установки, перекачки промежуточных и товарных продуктов.
• На газоперерабатывающих заводах — для перекачки абсорбентов, гликолей, стабильного конденсата и сжиженных углеводородных газов.

¶Производители

Крупнейшими мировыми производителями насосного оборудования для нефтегазовой отрасли являются компании Sulzer, Flowserve, KSB, ITT Goulds Pumps, Baker Hughes. В России основными поставщиками выступают АО «ГМС Ливгидромаш», АО «Сумское НПО» (Украина), ООО «Насосэнергомаш», АО «ЭНА», а также предприятия, входящие в структуру ПАО «Транснефть» (АО «Транснефтьнефтепродукт»).

¶Техническое обслуживание

Регламентное обслуживание включает контроль состояния торцевых уплотнений, замену подшипников, проверку соосности валов и балансировку роторов. Средний ресурс центробежных насосов до капитального ремонта составляет 25–40 тысяч часов. Для агрегатов, работающих в агрессивных средах, применяются системы промывки уплотнений и подогрева корпуса для предотвращения кристаллизации парафинов.

¶Источники

• ГОСТ 32601-2013 «Насосы центробежные для нефтяной и газовой промышленности. Общие технические требования».
• «Насосы для нефтяной и газовой промышленности: справочник» / под ред. В. А. Марцинковского.
• Технические каталоги компаний Sulzer, Flowserve, ГМС Ливгидромаш.