RU184075U1

RU184075U1 - Piping of the main pumping unit for leakage

Info

Publication number: RU184075U1
Application number: RU2017124696U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Германович Степанов; Татьяна Юрьевна Замятина; Александр Николаевич Тимофеев
Original assignee: Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть"); Общество с ограниченной ответственностью "Транснефть - Балтика" (ООО "Транснефть - Балтика")
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2018-10-15

Abstract

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту нефти, а именно к системам сбора и откачки утечек от магистрального насосного агрегата (далее МНА). Трубопроводная обвязка магистрального насосного агрегата для отвода утечек, содержащая основной трубопровод, сообщенный с камерой датчика утечки нефти, оборудованной герконом и содержащей дроссельную шайбу, резервный трубопровод для сбора аварийных утечек нефти, при этом основной и резервный трубопроводы соединены между собой перемычкой, камера датчика утечки нефти снабжена дополнительным герконом и выполнена с возможностью подачи сигнала на автоматизированное рабочее место оператора нефтеперекачивающей станции, причем камера датчика утечки сообщена с обводным трубопроводом, соединенным с общим трубопроводом ниже дроссельной шайбы, при этом камера датчика утечек обеспечивает возможность монтирования фланцевым соединением на крестовину, содержащую смотровые окна, а над фланцевым соединением дроссельной шайбы имеется фланец с заглушкой. Технический результат - повышение надежности и безопасности работы МНА. 3 ил.

The utility model relates to pipeline transportation of oil, namely to systems for collecting and pumping leaks from a main pumping unit (hereinafter MNA). The piping of the main pumping unit for the removal of leaks, containing the main pipeline in communication with the chamber of the oil leak sensor, equipped with a reed switch and containing a throttle washer, a backup pipeline for collecting emergency oil leaks, while the main and backup pipelines are connected by a jumper, the chamber of the oil leak sensor equipped with an additional reed switch and is configured to send a signal to the automated workstation of the operator of the oil pumping station, and the camera yes snip leakage communicates with the bypass line connected to a common conduit below the orifice, the leak sensor allows the camera mounting flange on the spider having viewing window, and over the flange orifice has a flange with a stub. EFFECT: increased reliability and safety of MNA operation. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к трубопроводному транспорту нефти, а именно к сбору и откачки утечек от магистрального насосного агрегата (далее МНА).The utility model relates to pipeline transportation of oil, namely to the collection and pumping of leaks from a main pumping unit (hereinafter referred to as MNA).

Из уровня техники известна система сбора и откачки утечек, обеспечивающая централизованный сбор утечек из концевых уплотнений МНА в емкость и последующую откачку нефти из емкости в приемный нефтепровод нефтеперекачивающей станции (НПС). Сбор утечек от концевых уплотнений осуществляется через трубопроводы, присоединенные к узлам уплотнений и подземной емкости. (Корж В.В., Эксплуатация и ремонт оборудования насосных и компрессорных станций, учебное пособие, Ухта: УГТУ, 2010 г. 184 с., с. 88).The prior art system for collecting and pumping leaks, providing a centralized collection of leaks from the end seals MNA in the tank and the subsequent pumping of oil from the tank to the receiving oil pipeline of the oil pumping station (LPS). Leakage from end seals is collected through pipelines connected to seal assemblies and underground tanks. (Korzh V.V., Operation and repair of equipment of pumping and compressor stations, a training manual, Ukhta: USTU, 2010. 184 p., P. 88).

В известной системе сбора и откачки утечек применяются поплавковые датчики для контроля за объемом утечек, размещенные в камере для сбора утечек с дроссельной шайбой, установленной на дне камеры, обеспечивающей определенную пропускную способность.In the known system for collecting and pumping leaks, float sensors are used to monitor the amount of leaks located in the chamber for collecting leaks with a throttle washer mounted on the bottom of the chamber, providing a certain throughput.

К недостаткам известной системы сбора и откачки утечек относятся высокая вероятность закупоривания отверстия дроссельной шайбы и невозможность своевременной и оперативной ревизии дроссельной шайбы или линии в целом, при засорениях.The disadvantages of the known system for collecting and pumping leaks include a high probability of clogging the throttle washer hole and the inability to timely and efficient revision of the throttle washer or the line as a whole, in case of clogging.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели относится трубопроводная обвязка МНА, применяемая согласно типовым проектным решениям при строительстве НПС. В частности, данная схема реализована на НПС-3, НПС-7 магистрального нефтепровода Балтийская трубопроводная система - 2 «Унеча-Усть-Луга», 2011 года постройки.The closest technical solution to the claimed utility model is piping MNA, used according to standard design solutions for the construction of pumping stations. In particular, this scheme was implemented at NPS-3, NPS-7 of the Baltic Pipeline System - 2 Unecha-Ust-Luga pipelines, built in 2011.

Утечки с торцевых уплотнений (ТУ) отводятся трубопроводами через камеру датчика утечек, содержащую на дне дроссельную шайбу, в коллектор утечек. При большем объеме утечек, превышающем пропускную способность отверстия дроссельной шайбы, нефть поступает по трубопроводу в карман утечек и отводится разгружаемым трубопроводом в коллектор.Leaks from mechanical seals (TU) are discharged by pipelines through the leakage sensor chamber, which contains a throttle washer at the bottom, to the leak collector. With a larger volume of leaks exceeding the throughput of the throttle washer hole, oil flows through the pipeline into the leak pocket and is discharged by the unloading pipeline into the manifold.

Недостатками известной трубопроводной обвязки МНА являются высокая вероятность закупоривания по разным причинам отверстия дроссельной шайбы, а при наличии аварийных утечек, нефть быстро заполнит объем камеры датчика утечек, что приведет к срабатыванию аварийного сигнала и остановки МНА; отсутствие возможности постоянного визуального контроля работоспособности обвязки; отсутствие предупредительных сигналов автоматики.The disadvantages of the known MNA piping are the high probability of clogging of the throttle plate holes, and in the presence of emergency leaks, oil will quickly fill the chamber volume of the leak sensor, which will trigger an alarm and stop the MNA; lack of the possibility of constant visual monitoring of the binding performance; lack of warning signals of automation.

Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является гарантированный и безопасный отвод внутренних утечек (между основным и резервным уплотнениями МНА) и внешних утечек (после резервного уплотнения), обеспечение оперативной ревизии дроссельной шайбы или линии в целом, при засорениях и обеспечение постоянного визуального контроля работоспособности обвязки.The technical problem to which the claimed utility model is directed is the guaranteed and safe removal of internal leaks (between the main and backup seals of the MNA) and external leaks (after the backup seal), ensuring the operational revision of the throttle washer or the line as a whole, with blockages and ensuring a constant visual control of the binding performance.

Технический результат - повышение надежности и безопасности работы МНА за счет изменения схемы трубопроводной обвязки, добавления новых конструктивных элементов, установки дополнительного (второго) геркона в камеру датчика утечек с выводом через систему автоматики НПС на автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора НПС для получения предупредительного сигнала по уровню утечек в камере датчика утечек, а также установки смотровых окон в узле подключения камеры датчика утечек.EFFECT: increased reliability and safety of the MNA operation by changing the piping layout, adding new structural elements, installing an additional (second) reed switch in the leakage sensor chamber with the output of the LPS operator through the LPS automation system to the automated workstation (AWS) to receive a warning signal according to the level of leaks in the chamber of the leak detector, as well as the installation of inspection windows in the connection node of the leak detector chamber.

Указанная техническая проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что трубопроводная обвязка магистрального насосного агрегата для отвода утечек, содержащая основной трубопровод, сообщенный с камерой датчика утечки нефти, оборудованной герконом и содержащей дроссельную шайбу, резервный трубопровод для сбора аварийных утечек нефти, при этом основной и резервный трубопроводы соединены между собой перемычкой, камера датчика утечки нефти снабжена дополнительным герконом и выполнена с возможностью подачи сигнала на автоматизированное рабочее место оператора нефтеперекачивающей станции, причем камера датчика утечки сообщена с обводным трубопроводом, соединенным с общим трубопроводом ниже дроссельной шайбы, при этом камера датчика утечек обеспечивает возможность монтирования фланцевым соединением на крестовину, содержащую смотровые окна, а над фланцевым соединением дроссельной шайбы имеется фланец с заглушкой.The specified technical problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the piping of the main pumping unit for drainage, containing the main pipeline in communication with the chamber of the oil leakage sensor equipped with a reed switch and containing a throttle washer, a backup pipeline for collecting emergency oil leaks, the main and backup pipelines are interconnected by a jumper, the oil leakage sensor chamber is equipped with an additional reed switch and is configured to signal and to the automated workstation of the operator of the oil pumping station, where the leakage sensor chamber is in communication with a bypass pipe connected to a common pipe below the throttle washer, while the leakage detector chamber allows flange connection to be mounted on a spider containing inspection windows, and there is a throttle washer over the flange connection flange with plug.

Развитием и уточнением предлагаемой полезной модели является то, что камера датчика утечки нефти дополнительно содержит сигнализатор уровня с поплавком.The development and refinement of the proposed utility model is that the camera of the oil leakage sensor additionally contains a level switch with a float.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема трубопроводной обвязки МНА; на фиг. 2 изображен узел подключения камеры датчика утечек на линии утечек и на фиг. 3 изображена схема камеры датчика утечек с поплавком.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a diagram of the piping tying MNA; in FIG. 2 shows the connection unit of the leakage sensor chamber on the leakage line, and FIG. 3 shows a diagram of a leakage sensor chamber with a float.

На чертежах позиции имеют следующие обозначения:In the drawings, the positions have the following notation:

1 - магистральный насосный агрегат; 2 - трубопровод впуска-выпуска газовоздушной смеси; 3 - трубопровод для перелива; 4 - трубопровод отвода внутренних утечек, 5 - трубопровод отвода внешних утечек; 6 - смотровые окна; 7 - датчик утечек; 8 - дроссельная шайба; 9 - основной трубопровод; 10 - резервный трубопровод; 11 - перемычка; 12 - общий трубопровод; 13 - камера датчика утечек; 14 - заглушка; 15 - коллектор утечек; 16 - обводной трубопровод; 17 - крестовина; 18 - тройник; 19 - поплавок; 20 - предупредительный уровень; 21 - аварийный уровень.1 - main pumping unit; 2 - pipeline intake-exhaust gas mixture; 3 - pipeline for overflow; 4 - pipeline leakage of internal leaks, 5 - pipeline drainage of external leaks; 6 - viewing windows; 7 - leak sensor; 8 - throttle washer; 9 - the main pipeline; 10 - backup pipeline; 11 - jumper; 12 - common pipeline; 13 - leakage sensor chamber; 14 - a stub; 15 - leak collector; 16 - bypass pipeline; 17 - a cross; 18 - tee; 19 - a float; 20 - warning level; 21 - emergency level.

Трубопроводная обвязка МНА содержит трубопровод отвода внутренних утечек 4 и трубопровод отвода внешних утечек 5, соединенные между собой основным трубопроводом 9, который соединен перемычкой 11 с резервным трубопроводом 10, соединенным с коллектором утечек 15 через общий трубопровод 12, причем основной трубопровод 9 соединен через смотровые окна 6 с камерой датчика утечек 13 и через общий трубопровод 12 с дроссельной шайбой 8, а камера датчика утечек 13 через обводной трубопровод 16 и общий трубопровод 12 соединена с коллектором утечек 15, а трубопровод для перелива 3 с карманов утечек МНА выведен в резервный трубопровод 10, врезаемый в общий трубопровод 12 ниже дроссельной шайбы 8. Резервный трубопровод 10 при штатной работе обвязки утечек не функционирует, нефть через него не проходит он служит для гарантированного отвода утечек на случай аварийной ситуации. Основной 9 и резервный трубопроводы 10 соединены вместе перемычкой 11 выше уровня срабатывания аварийного сигнала датчиком утечек 7 - для гарантирования отвода аварийных утечек в обход дроссельной шайбы 8 в аварийной ситуации, но уже после срабатывания предупредительного и аварийно - максимального уровня датчика 7, поскольку данный трубопровод по высоте монтируется выше. Датчик утечек 7 (фиг. 3), смонтированный в камере датчика утечек представляет собой сигнализатор уровня с поплавком 19, перемещение которого приводит к срабатыванию предупредительного и аварийного сигнала, что дает возможность оперативно предупредить или избежать возникновения отказа МНА. Датчик утечек 7 контролирует объем утечек проходящий в камеру датчика утечек 13 и при постепенном или резком накоплении утечек подает сигнал на АРМ оператора НПС при достижении поплавка предупредительного и аварийного уровня.The piping MNA contains a pipe for removing internal leaks 4 and a pipe for removing external leaks 5, interconnected by a main pipe 9, which is connected by a jumper 11 to a backup pipe 10, connected to a leak collector 15 through a common pipe 12, and the main pipe 9 is connected through viewing windows 6 with a leakage chamber 13 and through a common conduit 12 with a throttle washer 8, and a leakage chamber 13 through a bypass conduit 16 and a common conduit 12 is connected to a leak collector 15, and the piping overflow gadget 3 from the leakage pockets of the MNA is discharged into the backup pipeline 10, cut into the common pipeline 12 below the throttle washer 8. The backup pipeline 10 does not function during normal operation of the leakage piping, it does not pass through it, it serves to guarantee leakage in the event of an emergency . The main 9 and standby pipelines 10 are connected together by a jumper 11 above the alarm level by the leakage sensor 7 - to ensure that emergency leaks are bypassed bypassing the throttle washer 8 in an emergency, but already after the warning and emergency trips - the maximum level of sensor 7, since this pipeline Mounted above. Leakage sensor 7 (Fig. 3) mounted in the chamber of the leakage sensor is a level indicator with a float 19, the movement of which leads to the operation of a warning and alarm signal, which makes it possible to promptly prevent or avoid an MNA failure. The leakage sensor 7 controls the amount of leakage passing into the chamber of the leakage sensor 13 and, with a gradual or sharp accumulation of leaks, sends a signal to the automated workplace of the NPS operator when the float reaches the warning and emergency levels.

Камера датчика утечек 13 (фиг. 2) монтируется фланцевым соединением на крестовину 17, содержащую смотровые окна 6 «на просвет», как на горизонтальном участке основного трубопровода 9, так и после тройника 18, непосредственно перед камерой датчика утечек 13. Данное техническое решение позволяет визуально фиксировать наличие нефти в трубопроводе отвода утечек основном 9, а также в камере датчика 13, что позволит оперативно реагировать персоналу при обходах и осмотрах оборудования.The chamber of the leakage sensor 13 (Fig. 2) is mounted by a flange connection to the crosspiece 17, which contains the inspection windows 6 “in the gap”, both on the horizontal section of the main pipeline 9 and after the tee 18, directly in front of the chamber of the leakage sensor 13. This technical solution allows visually record the presence of oil in the leakage pipeline mainly 9, as well as in the chamber of the sensor 13, which will allow personnel to respond quickly when bypassing and inspecting equipment.

Добавление (второго) геркона в камеру датчика утечки нефти с выводом через систему автоматики НПС на АРМ оператора НПС обеспечивает получение предупредительного сигнала при достижении поплавка предупредительного уровня 20 в камере датчика и аварийного сигнала при достижении поплавка максимального уровня 21, т.е. камера датчика утечки нефти содержит два места прилегания поплавка, где установлены герконы с выводами через систему автоматики НПС на АРМ оператора НПС. Данное техническое решение, наряду с возможностью визуального контроля наличия нефти в трубопроводах исключает возможность возникновения «ложных» отказов оборудования, а также обеспечивает наличие запаса времени между срабатыванием предупредительного и аварийного сигналов для оперативного реагирования.Adding a (second) reed switch to the chamber of the oil leak sensor with output through the automation system of the LPS to the automated workplace of the LPS operator provides an alarm when the float reaches warning level 20 in the sensor chamber and an alarm when the float reaches the maximum level of 21, i.e. The oil leakage sensor chamber contains two places where the float fits, where reed switches with leads through the automation system of the LPS are installed on the automated workstation of the LPS operator. This technical solution, along with the ability to visually monitor the presence of oil in pipelines, eliminates the possibility of “false” equipment failures, and also ensures that there is a margin of time between the warning and alarm signals for an operational response.

Дроссельная шайба 8 монтируется в последнем фланцевом соединении общего трубопровода 12 от коллектора утечек 15. Над фланцевым соединением дроссельной шайбы имеется фланец с заглушкой 14 (ревизия) для возможности беспрепятственного доступа к дроссельной шайбе и очистки дроссельной шайбы при засорении ее отверстия. Камера датчика утечек 13 монтируется фланцевым соединением вертикально над основным трубопроводом 9, через тройник 18 (фиг. 2) и на фланец крестовины 17 со смотровыми окнами 6 на просвет.The throttle washer 8 is mounted in the last flange connection of the common pipe 12 from the leak collector 15. Above the flange connection of the throttle washer there is a flange with a plug 14 (revision) to allow unhindered access to the throttle washer and to clean the throttle washer when its hole is clogged. The chamber of the leakage sensor 13 is mounted flange-mounted vertically above the main pipeline 9, through a tee 18 (Fig. 2) and onto the flange of the crosspiece 17 with inspection windows 6 in the gap.

Трубопроводная обвязка магистрального насосного агрегата для отвода утечек функционирует следующим образом.The piping of the main pumping unit for the removal of leaks operates as follows.

Нефть по трубопроводу отводу внутренних утечек 4 попадает в основной трубопровод 9 и далее через общий трубопровод 12 и дроссельную шайбу 8 поступает в коллектор утечек 15. При аварийных или штатных утечках, в случае засорения отверстия дроссельной шайбы 8, пропускная способность дроссельной шайбы 8 уменьшится, и нефть будет накапливается в общем трубопроводе 12 выше дроссельной шайбы 8, заполняя основной трубопровод 9 и камеру датчика утечек 13. Далее происходит срабатывание датчика утечек 7 по предупредительному, а затем и аварийному сигналу, после чего система автоматики формирует сигнал агрегатной защиты «Аварийно максимальные утечки ТУ» и автоматически дается команда на остановку магистрального насосного агрегата. Камера датчика утечек содержит обводной трубопровод 16 с условным диаметром 25 мм (Ду25) (фиг. 1), подсоединяемую к общему трубопроводу 12 ниже дроссельной шайбы 8 для отвода аварийных утечек в обход дроссельной шайбы. Поэтому нефть, после подъема и заполнения камеры датчика утечек 13, имеет возможность через обводной трубопровод 16 уйти в общий трубопровод 12 и далее в коллектор утечек 15 без помех и сопротивлений. Данное техническое решение дублирует отвод аварийных утечек аналогично перемычке 11 от основного трубопровода 9 к резервному трубопроводу 10. В случае наличия объема утечек, не позволяющего справится по пропускной способности обводного трубопровода 16 Ду25, нефть по основному трубопроводу 9 Ду50 поднимается выше, пока не попадет в перемычку 11 Ду50 между основным 9 и резервным 10 трубопроводами и благополучно разгрузится общим трубопроводом 12 и далее поступит в коллектор утечек 15, таким образом объем отводимых аварийных утечек разгружается двумя трубопроводами Ду25 и Ду50.Oil flows through the internal leakage pipe 4 to the main pipe 9 and then through the common pipe 12 and the throttle washer 8 enters the leak collector 15. In the event of emergency or regular leaks, if the throttle washer hole 8 becomes clogged, the throughput of the throttle washer 8 will decrease, and oil will accumulate in the common pipe 12 above the throttle plate 8, filling the main pipe 9 and the chamber of the leak sensor 13. Then the leak sensor 7 is triggered by a warning, and then an alarm, After which the automation system generates a signal aggregate protection "Emergency maximum leakage specifications" and is automatically given a stop command of the main pump unit. The leakage detector chamber contains a bypass pipe 16 with a nominal diameter of 25 mm (DN25) (Fig. 1), connected to a common pipe 12 below the throttle washer 8 to divert emergency leaks bypassing the throttle washer. Therefore, oil, after lifting and filling the chamber of the leakage sensor 13, has the opportunity through the bypass pipe 16 to go into the common pipeline 12 and then to the leak collector 15 without interference and resistance. This technical solution duplicates the diversion of emergency leaks similarly to jumper 11 from the main pipeline 9 to the backup pipeline 10. If there is a volume of leaks that can not cope with the throughput of the bypass pipe 16 DN25, oil rises above the main pipeline 9 DN50 until it reaches the jumper 11 DN50 between the main 9 and backup 10 pipelines and will be safely unloaded by the common pipeline 12 and then it will enter the leak collector 15, thus the volume of the emergency leaks discharged will be unloaded I pipes DN25 and DN50.

Использование предлагаемого технического решения позволяет обеспечить ряд преимуществ:Using the proposed technical solution provides a number of advantages:

- визуальная фиксация в режиме реального времени работоспособности линии утечек;- visual fixation in real time of the health of the leakage line;

- наличие запаса времени между закупориванием дроссельной шайбы, срабатыванием предупредительного сигнала и срабатыванием агрегатной защиты, необходимого для оперативного реагирования и предотвращения «ложных» остановок оборудования;- the presence of a margin of time between the clogging of the throttle washer, the operation of the warning signal and the operation of the aggregate protection necessary for the quick response and the prevention of “false” equipment stops;

- возможность оперативного реагирования и ревизии дроссельной шайбы и линий в целом;- the possibility of rapid response and revision of the throttle washer and lines in general;

- надежность и безопасность: фиксация и внутренних утечек с торцевых уплотнений и внешних, т.е. полностью всех, потенциально возможных на уплотнениях.- reliability and safety: fixing of internal leaks from mechanical seals and external, i.e. completely all potential on seals.

Claims

1. The piping of the main pumping unit for leakage, containing the main pipe in communication with the chamber of the oil leak sensor, equipped with a reed switch and containing a throttle washer, a backup pipe for collecting emergency oil leaks, characterized in that the main and backup pipelines are connected by a jumper, the oil leakage sensor chamber is equipped with an additional reed switch and is configured to supply a signal to the automated workstation of an oil pumping station operator, etc. whereby the leakage sensor chamber is in communication with a bypass pipe connected to a common pipe below the throttle washer, while the leakage chamber provides the possibility of mounting a flange connection to a crosspiece containing inspection windows, and there is a flange with a plug above the throttle washer flange connection.

2. The piping according to claim 1, characterized in that the chamber of the oil leakage sensor further comprises a level switch with a float.