Архив рубрики: Насосные агрегаты

Возможности НПЦ «АНОД» по замещению уплотнительных систем , подшипников скольжения и насосных агрегатов зарубежных производителей.

Кулдышев А.К.-Главный конструктор НПЦ «АНОД»

Научно-производственный центр «АНОД» более 25-ти лет успешно занимается проектированием и изготовлением уплотнений валов, подшипниковых узлов центробежных машин. За эти годы выстроена школа проектирования, налажено изготовление серийных и единичных уплотнений и систем различной категории сложности. Выбраны надежные поставщики комплектующих изделий, отлажены механизмы взаимодействия с ними. Создана и функционирует система качества на предприятии, система контроля и испытаний создаваемых нами изделий. Налажена система сервисного обслуживания изделий.

 За прошедшие годы выпущено около 1500 проектов уплотнений и уплотнительных систем. Накоплен богатый опыт работы с различными условиями работы уплотнений и уплотнительных систем, с различными производителями и потребителями насосного оборудования.

 Все эти годы нам пришлось работать в условиях конкурентной борьбы не только с отечественными производителями, но и с ведущими мировыми производителями: Eagle-Burgmann, Jone Crane, Flowserve, Aesseal и др.

В первые годы работы организации основное внимание уделялось проектированию уплотнений взамен морально устаревших, неэффективных и не удовлетворяющих правилам безопасной эксплуатации оборудования уплотнений на отечественные насосы. В последние годы, по мере того как большинство предприятий нефтепереработки и нефтехимии были в основном оснащены уплотнительными системами, отвечающими современным требованиям безопасной эксплуатации, НПЦ «АНОД» все больше и больше проектирует и производит уплотнения для замены уплотнений зарубежных производителей в работающих и вновь поступающих импортных насосах, таких производителей как Sulzer, KSB, ClydeUnion и др.

Фото.

Проанализировав проделанную за эти годы работу, мы пришли к следующим выводам:

1. Уплотнения зарубежных компаний зачастую имеют неоптимальную конструкцию ( имеет сложные, подчас неоправданные формы керамических или графитовых пар трения, большой набор мелких деталей, очень малые сечения резиновых прокладок, сложные , трудноизготавливаемые металлические детали) в результате чего ремонтный персонал предпочитает после выхода из строя все это поменять на новое, нежели ремонтировать. Восстановление требует больших материальных затрат.

2.Несмотря на имеющиеся стандарты API 610 и API 682, которые упорядочивают подходы к проектированию уплотнительных систем и присоединительных размеров насосов для установки уплотнений, предлагаемые насосы имеют огромное разнообразие по присоединительным размерам и, как следствие, огромную номенклатуру уплотнений.

3.Применение уплотнений разных фирм производителей несовершенно, так как разнообразие конструкций с различными вариантами на решение однотипной задачи приводит к огромной номенклатуре запасных частей и быстроизнашиваемых деталей, на поддержание которых требуется большие материальные затраты.

 4. Не всегда оправдано применение громоздких уплотнительных систем с запредельной стоимостью. Примеры:

— применение 25-литровых сосудов с барьерной жидкостью для уплотнений на вал диаметром более 60мм по стандарту API682 не оправдано во многих случаях, когда отлично справляется сосуд емкостью10-12 литров.

— применение схемы обвязки по плану 53С стандарта API682 в тех случаях, когда с задачей легко справляется обвязка по плану 52 стандарта API682 , не оправдывает затраты.

 5. Уплотнительные системы нашего производства ни в чем не уступает импортным аналогам, во многих случаях превосходя их как по техническим параметрам (по межремонтному пробегу , утечкам), так и по затратам на жизненный цикл. Пример: работа уплотнений марки УТТХ,УТДХ, подшипниково-уплотнительных блоков БПУ для горячих сред с температурой 360-380°С требует меньших затрат на жизненный цикл, чем сильфонные уплотнения.

 6. Уплотнения НПЦ«АНОД» имеют очень развитую взаимозаменяемость, их применение потребует самых минимальных затрат на поддержание работоспособности в течение жизненного цикла .

 7. Конструкции наших уплотнений отличает простота, абсолютная ремонтопригодность, возможность восстановления в кратчайшие сроки с минимумом затрат при использовании минимального количества запасных частей.

 8. В НПЦ «АНОД» разработана и изготавливается линейка торцовых уплотнений в соответствии с камерами насосов по стандарту API610 и требованиями API 682.

 9. Для поддержания эксплуатации и ремонтного персонала на крупных объектах налажена консультативная и сервисная поддержка близко расположенными сервисными центрами.

Еще одна тема привлекает внимание специалистов- это применение подшипниковых уплотнительных блоков при модернизации насосов импортного производства.

 Подшипниковые уплотнительные блоки появились на свет с целью повышения межремонтного пробега подшипниковых и уплотнительных узлов. Ставилась задача уравнять межремонтный пробег подшипников и уплотнений и довести его до 30-40 тысяч часов. С этой задачей мы успешно справились. На сегодняшний день изготовлено и успешно эксплуатируется более 300 БПУ в различных условиях на 25 предприятиях нефтепереработки и нефтехимии. Общая наработка составляет более 8 миллионов часов.

БПУ представляет собой цилиндрический корпус, по концам которого установлены одинарные уплотнения, выполняющие функции контурной и атмосферной ступеней уплотнения типа «тандем» или двойного, в зависимости от решаемых задач. Между уплотнениями располагаются опорные и упорные подшипники скольжения, охлаждаемые и смазываемые затворной жидкостью . Материалы подшипников скольжения и пар трения уплотнений: карбид кремния, силицированный графит — обеспечивают надежную работу трущихся пар, в том числе и на загрязненных средах. Насосные агрегаты с блоками БПУ серии 5-АНГК могут обеспечить работу в широком диапазоне рабочих характеристик с расходами до 1200 м3/час и напором до 350 м.

БПУ решает проблему нефтяных консольных и двухопорных насосов, работающих в особо тяжелых условиях эксплуатации ( вязкие нефтепродукты, высокие температуры, нестабильные условия работы, химические активные продукты, невозможность изменения условий смазки и охлаждения).

Наработка на отказ составляет не менее 30000 часов, на фотографии представлены подшипниковые узлы насоса НК560/300 после 6 лет эксплуатации в среде — отбензиненная нефть с температурой 360ºС.

Как решить проблему ремонта насоса с магнитной муфтой, вышедшего из строя из-за повреждения муфты вследствие попадания механических частиц? Покупка новой магнитной муфты –это половина стоимости нового насоса, а где гарантия, что отремонтированный насос снова не выйдет из строя по той же причине. Замена приводной части насоса на блок БПУ гарантирует чистоту жидкости в подшипниковом узле, так как контурное уплотнение защищает подшипниковую полость от попадания механических частиц из проточной части . Повышается КПД насосного агрегата, так как в магнитной муфте теряется большая мощность. Ремонт вышедшего из строя контурного или атмосферного торцового уплотнения в подавляющем большинстве случаев заключается в замене пары трения и резиновых прокладок, что составляет очень малый процент от стоимости насоса.

На Сосногорском ГПЗ произведена модернизация насосного агрегата с магнитной муфтой фирмы HMD. Данный агрегат перекачивает смесь бензина с толуолом, при температурах 180°…260° С. В качестве опор вала ротора использовались подшипники скольжения со смазкой перекачиваемой средой, отбираемой из напорного патрубка насоса.

Без изменения габаритных размеров насоса произведена замена магнитного привода блоком подшипниково-уплотнительным 90БПУ2. В результате, существенно улучшились условия работы подшипников за счет использования автономного контура смазки и охлаждения. Исключённые потери, связанные с использованием магнитной муфты и рециркуляции части перекачиваемой среды на смазке подшипников, позволили снизить потребляемую мощность со 120 КВт до 97 КВт, а предприятию сэкономить сотни тысяч рублей в год только на электроэнергии.

 Это не первая модернизация насосов с магнитной муфтой, проводимая ООО НПЦ «АНОД». На «Краснодарском НПЗ» в 2010 году на перекачке мазута с температурой 320°С модернизирован насос с магнитной муфтой фирмы HMD. В 2009 году на ОАО «Саянскхимпласт» на перекачке винилхлорида модернизирован насос с магнитной муфтой фирмы Klaus Union.

Фото.

Многие предприятия используют герметичные насосы для перекачивания токсичных, взрывопожароопасных жидкостей. ГОСТ Р 52743-2007 обязывает применять герметичные насосы при перекачке жидкостей категории IIС во взрывоопасных и пожароопасных зонах, в остальных случаях возможно применение насосов с двойными торцовыми уплотнениями или уплотнениями типа «тандем». При этом у герметичных насосов есть очевидные недостатки. Перекачиваемая среда не должна содержать твердых и волокнистых частиц, которые разрушают подшипники скольжения и защитные рубашки, забивают каналы охлаждения и изменяют баланс осевых сил, действующих на ротор. Герметичные насосы не допускают безаварийного прохождения режима с «прохватами», при сухом пуске и отсутствии жидкости в полости насоса, требуя при этом развитой системы автоматического контроля и управления. Ремонт герметичных насосов в условиях эксплуатации практически невозможен из-за его сложности и специфичности. КПД герметичных насосов меньше, чем у обычных.

 На практике часто герметичные насосы применяются не всегда обоснованно, не просчитываются риски применения в конкретных производственных условиях, не учитывается экономическая целесообразность применения для конкретных сред. В результате такого применения насосы быстро выходят из строя, не отработав даже и четверти прописанного ресурса, а зачастую и считанные часы. В результате насос снят с эксплуатации, ремонт очень трудоемок и дорог, либо невозможен. Большое количество не отработавших ресурс насосов в результате хранится на ремонтных базах.

Специалисты ООО НПЦ «АНОД» разработали варианты модернизации тех герметичных насосов, которые неоправданно применены на предприятиях нефтепереработки и нефтехимии. Конструктивно модернизированный насос представляет собой гидравлическую часть имеющегося герметичного насоса с пристыкованным к ней блоком подшипниковым уплотнительным (БПУ), стойку с оборудованием системы обеспечения работоспособности блока и электропривод, собранные на единой раме. С помощью системы обеспечения и контроля ведется мониторинг за работой подшипниковых узлов, что позволяет предупредить их поломку, контроль герметичности контура затворной жидкости, исключающий утечки перекачиваемой среды в атмосферу.

Наконец, самый главный вывод:

НПЦ «АНОД» сегодня готов обеспечить предприятия нефтепереработки и нефтехимии современными уплотнительными системами с самыми высокими требованиями в соответствии с мировыми стандартами и производить эффективное импортозамещение сложного насосного оборудования зарубежного производства на насосное оборудование отечественного производства с применением передовых технологий.

Влияние действующей нормативной документации на надежность и безопасность эксплуатации оборудования

Кулдышев Александр Константинович

Главный конструктор ООО НПЦ «АНОД»

В 2010 году вступил в силу Федеральный закон 385-ФЗ«О внесении изменений в Федеральный закон «О техническом регулировании», который допускает применение зарубежных стандартов, а значит и стандартов API, для подтверждения соответствия требованиям, установленным нормами промышленной безопасности. Этот закон открыл прямую дорогу к более полному и официальному признанию этих стандартов в России. В связи с внедрением в нефтепереработке и нефтехимии проектов иностранных лицензиаров все чаще звучат требования поставки оборудования на предприятия России в соответствие со стандартами АPI. Российские производители стали испытывать проблемы с подтверждением соответствия требованиям, несмотря на сопоставимые, а порой и лучшие характеристики оборудования. Это связано с тем, что требования американских стандартов адаптированы под специфику американского нефтяного бизнеса.

 Для улучшения ситуации в России стали разрабатывать и внедрять государственные стандарты на основе международных стандартов. Часто эта работа выполняется формально, без учета предыдущего опыта и требований отечественной промышленности, иногда прямой машинный перевод с международного стандарта, что негативно отражается на работе отечественных предприятий и приводит к прямым потерям.

 В 2014 году это коснулось и нашей продукции. С ноября 2014 года введен в действие ГОСТ 32600-2013 «Насосы. Уплотнительные системы вала для центробежных и роторных насосов», который является модифицированной копией стандарта ISO 21048 – 2004 (API 682). Неудивительно, что он содержит рекомендации по применению и устанавливает требования к уплотнительным системам, на основе собственного опыта зарубежных компаний. В нем отсутствуют разработки наших отечественных специалистов, в том числе и те, которые зарекомендовали себя в условиях реальной эксплуатации в течение нескольких десятилетий как высоконадежные, экономичные, имеющие право на жизнь по причине высокой эффективности их применения.

 В частности, для высокотемпературных сред свыше 176ºС ГОСТ32600-2013 устанавливает применение уплотнений со сварным металлическим сильфоном. Однако, еще задолго до появления указанного ГОСТа, в СССР, а потом и в России в течение многих лет с великолепным результатом применяются на предприятиях нефтепереработки торцовые уплотнения со встроенным холодильником для горячих сред с температурой продукта до

400ºС, позволяющие использовать в качестве вторичных уплотнений эластомеры. Указанные уплотнения прошли все этапы внедрения, приняты в начале 90-х годов Ростехнадзором и рекомендованы к применению. За долгие годы применения тысяч уплотнений почти на всех предприятиях нефтехимии и нефтепереработки зарекомендовали себя как оборудование, отвечающее требованиям высокой степени надежности при минимальных затратах на герметизацию. Наличие встроенного холодильника снижает температуру в районе уплотнения до приемлемых значений для использования в качестве вторичных уплотнений резиновых колец, помимо этого способствует уменьшению тепловой нагрузки на подшипниковый узел, что положительно сказывается на ресурсе подшипников насосов. Более надежного и экономичного подхода к решению задачи герметизации валов «горячих» насосов в нефтепереработке и нефтехимии еще не создано.

 Данный вывод доказывает также более, чем 15-летняя практика эксплуатации горячих насосов с блоками БПУ, где используется тот же принцип герметизации вала, что и в торцовых уплотнениях со встроенным холодильником.

            В существующей редакции ГОСТ 32600-2013, где учтен только опыт зарубежных компаний, отсутствуют торцовые уплотнения со встроенным холодильником для высоких температур. И это трактуется некоторыми компаниями как запрет на их применение. В стандарте рекомендовано использовать для горячих сред с температурой выше 176°С сильфонные уплотнения, В связи с этим хочу остановиться на некоторых особенностях применения сильфонных уплотнений.

 Показатели надежности сильфонных уплотнений работы, по сравнению с уплотнениями со встроенным холодильником, значительно ниже. Обусловлено это наличием негативных факторов, влияющих на долговечность, в частности: закоксовываемостью сильфонов в средах с высокой вязкостью, с содержанием абразивных частиц, в полимеризующихся средах, высокой тепловой напряженностью элементов торцового уплотнения, приводящей к выходу из строя сильфонного блока и, как следствие, использованию огромного количества дорогостоящего ЗИП. Затраты на поддержание в работе сильфонных уплотнений в разы превышают затраты при использовании уплотнений со встроенным холодильником.

 В указанном выше стандарте подробно описаны требования и рекомендации к элементам уплотнений и вспомогательных систем по материальному исполнению, выбору размеров и толщин конструктивных элементов, сварке и контролю сварных швов, методов испытаний. Однако, к самому сильфону требований по контролю деталей, выполнению сварных швов, последующему контролю – ни слова! Дословно : «6.1.6.10.1 Сварка трубопроводов, деталей, работающих под давлением, вращающихся частей оборудования и других высоконапряженных деталей, а также любые ремонтные сварочные работы и сварные соединения разнородных металлов должны выполняться и проходить проверку в соответствие с процедурами, предусмотренными ЕN287 и EN288 или ASME IX. Данное требование не распространяется на металлические сильфоны, используемые в торцовом уплотнении с бесконтактным вторичным уплотнением, поскольку они изготовлены с использованием специального технологического процесса сварки, который не подпадает под общие правила сварки или отраслевые стандарты.»

И такой подход к надежности самого нагруженного узла, работающему в экстремальных условиях под большим перепадом давления, большим перепадом температур, воздействием знакопеременных нагрузок, в условиях движения в жидкости, содержащей твердые механические частицы.

 Причина отсутствия требований к контролю в стандарте одна – зарубежные предприятия не хотят делится технологией изготовления и контроля сварных сильфонов даже с Американским нефтяным институтом и другими международными органами стандартизации. Тогда возникает вопрос: с какими же требованиями изготавливают эти изделия многочисленные производители различных стран, в том числе и некоторые наши так называемые производители?

Здесь напрашиваются 2 вывода. 1.Не отразится ли это на появлении на наших предприятиях нефтепереработки и нефтехимии поставщиков, предлагающих заведомо негодные сильфоны, не имеющих достаточной подготовленности процесса изготовления и контроля, поскольку нет никаких правил? 2. Для изготовления и широкого применения сварных сильфонов на опасных производствах, какими являются предприятия нефтепереработки и нефтехимии, необходимо прежде всего разработать регламентирующие нормативные документы по контролю за изготовлением и испытанием таких узлов.

 Для решения тепловой задачи применения сильфонных уплотнений при высоких температурах ГОСТ 32600-2013 предписывает применять сосуд-резервуар затворной жидкости из нержавеющей стали объемом не менее 20 литров при диаметре уплотняемого вала более 60 мм..

Та же тепловая задача в случае применения уплотнений с внутренним холодильником решается применением сосуда-резервуара объемом не более 10 литров.

И в том и в другом случае сосуд-резервуар является сосудом, работающим под давлением. Однако, в первом случае сосуд по показателю PV подлежит регистрации в органах Ростехнадзора, а во втором – нет.

 Применение только сильфонных уплотнений увеличивает зависимость предприятий России от импорта, поскольку промышленного производства сварных сильфонов требуемого ассортимента в России нет. Основными производителями металлических сильфонов являются предприятия США, Западной Европы, Китая, изготавливающие их по собственной специальной технологии. Отдельные попытки производить сильфоны в нашей стране не имеют успеха из-за отсутствия специализированного производства широкой номенклатуры сильфонов, экономической целесообразностью.

 Таким образом, игнорируя многолетний положительный опыт отечественных производителей уплотнительной техники, ГОСТ 32600-2013, в основе которого лежит только зарубежный опыт, порождает ничем не оправданные экономические издержки отечественных предприятий нефтепереработки и нефтехимии, увеличивает зависимость от импорта.

 Указанной ситуацией не преминули воспользоваться некоторые поставщики, которые в угоду собственной выгоды буквально навязывают потребителям, где надо и не надо, сильфонные уплотнения. Применение сильфонов с точки зрения бизнеса — хорошо, растут фонды, растет капитализация всех участников этого «увлекательного» процесса, но с точки зрения инженерного, рационального подхода использования средств – это безумие. По меткому выражению одного коллеги «нефтеперерабатывающие заводы стали перерабатывать не нефть, а торцы». Некоторые нефтеперерабатывающие компании разработали регламенты на применение торцовых уплотнений для высокотемпературных сред, основной смысл которых состоит в применении сильфонных уплотнений так как рекомендует ГОСТ 32600-2013. Это приводит к повышению затрат на приобретение и поддержание работоспособности сильфонных уплотнений в несколько раз выше по сравнению с затратами на поддержании работы торцовых уплотнений, в конструкции которых используется встроенный холодильник..

 Предложение в решение совещания главных механиков нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий. Совещание отмечает отсутствие в действующей редакции ГОСТ 32600-2013 «Насосы. Уплотнительные системы вала для центробежных и роторных насосов» указаний на применение разработок российских компаний, использование которых разрешено Ростехнадзором России и безопасная работа которых доказана многолетним опытом эксплуатации. Совещание рекомендует внести в новую редакцию указанного стандарта указание на применение торцовых уплотнений со встроенным холодильником, используемых наряду с сильфонными уплотнениями для перекачки горячих сред с температурой до 400ºС.ПРОДУКЦИЯ

Американский стандарт API и Российские реалии

торцевые уплотнения, уплотнения вала, торцовые уплотнения, насосы, насосные агрегаты, купить насос, центробежный насос, подшипники скольжения, импортозамещение, анод нпц, БПУ, блок БПУ, plan API, вспомогательные системы

Одинарное торцевое уплотнение с холодильником и блок подшипниковый уплотнительный БПУ разработки и производства НПЦ АНОД

Американский  нефтяной институт (API) представляет собой  профессиональное объединение основных предприятий нефтяной промышленности США. Членством в нем обладают примерно 450 компаний, работающих во всех областях нефтяной и газовой промышленности.  Разработка согласованных стандартов является одной из наиболее старых и успешных программ API.

Работа торцовых уплотнений описана неким стандартом API 682.

У российского менеджмента  в последнее время появилось желание активно использовать данный стандарт у себя, но на сколько это разумно давайте задумаемся.

Немного мыслей.

Существует группа, занимающаяся созданием стандартов API. Группа выполняют свою работу на рабочих встречах. Кстати для участия в процессе не требуется членство в API.

По большому счету стандарт это квинтэссенция опыта компаний, занимающихся разработкой стандарта. Естественно компании из этой группы на официальном уровне придают своим умениям и знаниям статус едва ли не закона, а какие то другие технические решения считаются “неполноценными” хоть и допускаются API.

Ни одна российская компания не принимает участие в группах по созданию API.  Хорошо это или плохо отдельный разговор, но то что технические решения отечественной инженерной школы не имеют даже шанса попасть в API это факт. Но российская промышленность и наука все -таки не уровня банановой республики, и опыт у страны колоссальный. И неправильно на наш взгляд забыть свое и взять чужое, даже не задумываясь. Это как минимум идет в разрез не только с официальной политикой государства, но и со здравым смыслом.

Со стороны ситуация выглядит так, все хозяйки варят вкусный борщ. Но большая и мощная организация решила выпустить некий стандарт на него.  Теперь борщ настоящий если варится 35 минут, с 1 свеклой и 2 картофелинами.  А вот борщ тети Гали который варится 40 минут и с 3 картофелинами вдруг стал неправильный, хотя и очень вкусный. Но если какую то африканскую страну научить варить борщ пусть нужен стандарт, для нас появление такого перебор.

Сравнение конечно грубое, но смысл примерно тот же.

Что касается НПЦ “АНОД”, то на наш взгляд в АPI не нашли должного отражения:

  • использование уплотнений (серий УТХ, УТТХ и УТДХ) со встроенным холодильником вала взамен сильфонных. Они великолепно себя зарекомендовали на многих предприятиях для уплотнения горячих нефтепродуктов с температурой перекачиваемой среды до 400ºС, причём с результатами, превосходящими по наработке уплотнения с сильфонами;
  • использование блоков подшипниковых уплотнительных (БПУ), которые успешно зарекомендовали себя на предприятиях нефтехимии и нефтепереработки.
  • использование бачков меньшей ёмкости, не попадающих под действие правил на сосуды, работающих под давлением;
  • применение уплотнений с меньшей величиной утечки и другие.

Модернизация химических насосов с применением БПУ на примере ХБ 160-210

Модернизация химических насосов ХБ, ХБЕ, Х, АХ и других с применением БПУ (блоков подшипниковых уплотнительных). В видео рассказывается об особенностях модернизации химических насосов,  а также результаты внедрения современных технических решений с применением подшипниковых уплотнительных блоков разработки и производства ООО НПЦ «АНОД»

Положительная аккредитация АО «РНПК» для ООО «АНОД-ЦЕНТР»

сертификация, аккредитация

Аккредитация РНПК для ООО АНОД-Центр

25 ноября ООО «АНОД-ЦЕНТР» прошло процедуру аккредитации для поставок на АО «РНПК»

Нефтяные консольные насосы с блоками подшипниковыми уплотнительными (БПУ)

С каждым годом к насосам нефтехимических производств предъявляются все более высокие требования по безопасности и надежности. Однако на многих предприятиях отрасли еще находится большое количество насосов консольного типа, ресурс которых давно выработан, которые неоднократно подвергалось ремонту подшипниковых узлов, но вместе с этим имеют еще работоспособную проточную часть. В этой ситуации НПЦ «АНОД» предлагает модернизировать данные насосы, дать им фактически «вторую жизнь» при относительно невысоких материальных затратах.

насосный агрегат, насос, центробежный насос, подшипник скольжения, блок подшипниковый уплотнительный, блок БПУ, модернизация оборудования, силовой узел, торцевое уплотнение, упорный подшипник, опорный подшипник, ремонт насосов, как улучшить насос, насос консольный, причины выхода из строя насосов, замена насоса

Рис.1. Схема нефтяного консольного насоса НК

Модернизации могут быть подвержены практически любые консольные нефтяные насосы (рисунок 1), поскольку от исходного насоса остаются лишь спиральный отвод, который демонтировать с рамы и отсоединять от технологических трубопроводов вовсе не обязательно, крышка насоса и рабочее колесо.

В зависимости от условий эксплуатации, химического состава и свойств перекачиваемой жидкости НПЦ «АНОД» разработал несколько конструктивных схем модернизации насосов. В основе всех схем лежит один принцип. Вместо подшипников качения, широко использующихся в насосостроении, применяются подшипники скольжения, долговечность и надежность которых значительно превосходит подшипники качения. Первая схема, изображенная на рисунке 2, наиболее простая – для насосов, перекачивающих чистые неагрессивные нефтепродукты с температурой, не превышающей 120ºС, имеющие хорошие смазывающие свойства, такие как бензины, минеральные масла, дизельное топливо.

насосный агрегат, насос, центробежный насос, подшипник скольжения, блок подшипниковый уплотнительный, блок БПУ, модернизация оборудования, силовой узел, торцевое уплотнение, упорный подшипник, опорный подшипник, ремонт насосов, как улучшить насос, насос консольный, причины выхода из строя насосов, замена насоса

Рис. 2. Схема модернизированного консольного нефтяного насоса НК

Как видно из рисунка, опоры скольжения и упорный подшипник находятся в перекачиваемой среде. Приводной конец вала герметизируется двойным торцевым уплотнением или торцевым уплотнением тандем. В данном случае это серийные торцевые уплотнения НПЦ «АНОД» — уплотнения для нефтяных насосов УТД и УТТ соответственно.

Упорный подшипник, воспринимающий осевую нагрузку находится между значительно разнесенными опорными подшипниками. Расстояние между опорами (база вала) при такой схеме увеличивается практически вдвое по сравнению с традиционной конструкцией на подшипниках качения. Передний подшипник находится непосредственно около рабочего колеса, уменьшая консольный участок вала. Отношение длины консольного участка вала к величине базы при этом значительно уменьшается. Изгибающие усилия, действующие при работе насосе на вал снижаются.

В зависимости от конструкции насоса такая модернизация может потребовать доработки крышки насоса.

насосный агрегат, насос, центробежный насос, подшипник скольжения, блок подшипниковый уплотнительный, блок БПУ, модернизация оборудования, силовой узел, торцевое уплотнение, упорный подшипник, опорный подшипник, ремонт насосов, как улучшить насос, насос консольный, причины выхода из строя насосов, замена насоса

Рис. 3. Схема модернизации консольного нефтяного насоса НК

Вторая схема модернизации, изображенная на рисунке 3, применяется в тех случаях, когда перекачиваемая жидкость содержит большой объем механических частиц и нет возможности доработать крышку насоса.

Расположение опорных и упорных подшипников здесь такое же, главное отличие – компоновка торцевого уплотнения. Здесь не применяется классическое двойное торцевое уплотнение, имеющее две уплотнительные ступени, между которыми подается затворная жидкость под давлением, превышающим давление перекачиваемой жидкости. В нашем случае роль ступеней двойного торцевого уплотнения играют два одинарных торцевых уплотнения, герметизирующих подшипниковый блок с двух сторон. Подшипники размешены в камере образованной уплотнениями и корпусом, в которую и подается затворная жидкость. Такая схема обеспечивает стабильную работу подшипников скольжения на чистой среде.

Эта схема имеет и свой недостаток – увеличенную консоль (по сравнению с первой схемой), однако, она все же меньше, чем до модернизации.

насосный агрегат, насос, центробежный насос, подшипник скольжения, блок подшипниковый уплотнительный, блок БПУ, модернизация оборудования, силовой узел, торцевое уплотнение, упорный подшипник, опорный подшипник, ремонт насосов, как улучшить насос, насос консольный, причины выхода из строя насосов, замена насоса

Рис. 4. Схема модернизации консольного нефтяного насоса НК для высоких рабочих температур

Следующая схема (рисунок 4) применима к насосам, перекачивающим жидкости с температурой 200…450ºС. Отличие её от второй схемы лишь в том, что в сальниковую камеру насоса устанавливается теплообменник такой же конструкции, что и в двойных торцевых уплотнениях типа УТТХ и УТДХ. Данный теплообменник обладает достаточной эффективностью, чтобы снизить температуру в районе подшипникового блока до 70…80ºС. Такая температура уже приемлема для материала втулок подшипников, и резиновых колец.

Подшипники скольжения, разработанные в НПЦ «АНОД»  имеют как традиционные, так и оригинальные элементы. Конструкция упорного подшипника позволяет ему воспринимать значительные усилия. Невращающаяся ступень упорного подшипника состоит из нескольких колодок опирающихся на металлическое основание. Колодки укладываются в сепаратор, обеспечивающий незначительное их свободное перемещение. Конструкция вспомогательной ступени, работающая лишь при пуске – остановке, значительно упрощенна. Вращающиеся элементы подшипника состоят из металлических дисков, установленных на ступице, которая крепится на валу насоса.

Опорный подшипник состоит из вращающейся и неподвижной втулки. Вращающаяся втулка закреплена на валу, а невращающаяся запрессована в корпусе подшипника. Корпус подшипника имеет кольцевой поясок для самоустановки.

Материалы, используемые в подшипниковом блоке, позволяют модернизировать насосы, перекачиваемые слабоагрессивные жидкости. Корпусные элементы подшипникового блока изготовлены из стали 20Х13, вращающиеся втулки подшипников и диски упорного подшипника из стали 95Х18. Ответные втулки опорных подшипников, вкладыши и накладки упорного подшипника изготовлены из композиционного графито — фторопластового материала.

Одним из пунктов модернизации насосов является создание вспомогательных систем. В первой схеме подшипники работают на перекачиваемой среде, в состав обслуживающей системы входят: фильтр и теплообменник. Конечно, можно значительно упростить систему и исключить эти элементы, но это возможно лишь в случае, когда перекачиваемая жидкость имеет температуру ниже 70ºС и содержание механических примесей меньше 1%.

Насосы, модернизированные по второй и третьей схеме, имеют обвязку двойного торцового уплотнения. Разница лишь в том, что затворная жидкость подается к каждому подшипнику отдельно, что позволяет обеспечить более эффективный отвод тепла от подшипниковых поверхностей и контроль их температурного состояния. В «горячих» асосах дополнительно установлена система охлаждения сальниковой камеры.

В заключение стоит отметить, что насосные агрегаты, оборудованные подшипниками скольжения, несомненно, имеют ряд преимуществ перед традиционными конструкциями. Это простота обслуживания, высокая надежность, повышенный ресурс. К тому же, такая модернизация – один из путей обновления парка насосного оборудования.

Установленный в ООО «Лукойл – Нижегороднефтеоргсинтез» модернизированный насос НК 65/35-70 на перекачке бензина имеет очень низкие значения виброскорости (в 3 раза меньше традиционных), низкий шум и температуру затворной жидкости на выходе из блока агрегата не более 40ºС, что позволяет долго и безупречно работать подшипниковым уздам и торцевым уплотнениям.

Обращаем внимание, что ООО НПЦ «АНОД» не только модернизирует старые насосы, но и выпускает новые консольные насосные агрегаты серии 5-АНГК с блоками подшипниковыми уплотнительными (БПУ), с проточными частями как отечественного, так и зарубежного производства.

Силовое равновесие конденсатных насосов КС 50-55, КС 50-110 и КС 80-155 с блоками БПУ

В составе предприятий энергетического и теплоэнергетического комплекса России и стран бывшего СССР часто встречаются насосы КС 50-55, КС 50-110 и
КС 80-155. Это семейство центробежных горизонтальных секционных насосов предназначено для перекачивания воды и водного конденсата в различных схемах теплосиловых и отопительных установок. Данный тип насосов производят несколько отечественных предприятий и предприятий ближнего зарубежья.

Основная проблема, возникающая при эксплуатации этих насосов, это малый межремонтный пробег. Причем после нескольких ремонтов, а на некоторых предприятиях количество ремонтов исчисляется десятками, насос попадает в состояние, когда его отремонтировать надолго невозможно. Причина этому целый комплекс качественных отрицательных изменений, произошедших с насосом. Прежде всего, в список причин входят: прогиб вала, износ посадочных мест подшипников, износ щелевых уплотнений, а, следовательно, и трудность точной центровки вала и деталей проточной части. Все это приводит к тому, что нарушается расчетное силовое воздействие на подшипниковые узлы, а силовые нагрузки многократно превышают нагрузки, заложенные конструктором. Штатный силовой узел насоса (с подшипниками качения) не создан для такого силового воздействия, начинается процесс его интенсивного разрушения. Следующий выход в ремонт становится вопросом времени. Обычные методы ремонта такой насос не восстанавливают в полной мере.

насос кс 50 55, насос кс 50 110, насос кс 80 155, насос ксв 125 140, насос кс, конденсатный насос, центробежный насос, насос горизонтальный секционный ,ремонт модернизация оборудования, модернизация производственного оборудования, ремонт насосов

Модернизированный насос КС 80-155 с применением БПУ (блока подшипникового уплотнительного)

ООО НПЦ «АНОД» разработал и успешно применяет на практике решение указанной проблемы путем модернизации данного типа насосов с помощью установки БПУ (блока подшипникового уплотнительного). Первый этап модернизации — это восстановительные работы проточной части: заменяются изношенные детали, не поддающиеся восстановлению, зазоры щелевых уплотнений приводятся в норму, восстанавливаются диаметры дроссельных отверстий и посадочные поверхности корпусов. Целью первого этапа является создание силового уравновешенного состояния насоса.

Второй этап – это замена штатного силового узла на более мощный силовой узел БПУ. БПУ состоит из подшипников скольжения и торцового уплотнения. Смазка и охлаждение рабочих поверхностей БПУ осуществляется проливкой сторонним конденсатом. При одних и тех же габаритах несущая способность подшипника скольжения в несколько раз больше несущей способности подшипника качения. Кроме того, подшипники скольжения значительно лучше гасят вибрацию и при расчетных нагрузках эксплуатируются практически без износа.

Так, суть модернизации сводится к приведению насоса в силовое равновесие и одновременно установке более мощного силового узла. Данное компоновочное решение дает блестящие результаты. Надежность работы насоса повышается многократно. Примером может служить проведенная НПЦ «АНОД» модернизация наоса КС 80-155 на Тобольской ТЭЦ. Установка с модернизированным насосом находилась в эксплуатации с 2005 по 2009 год. Безремонтный период работы насоса составил более 40 000 часов.

Таким образом, можно уверенно сказать, что существует комплексная технология восстановления работоспособности насосов группы КС, не сводящаяся к простой замене изношенных частей. Технические решения, заложенные в основу модернизации, проводимой НПЦ «АНОД», затрагивают причинно-следственные изменения в схеме силовых нагрузок, действующих на насос, а не борются с их последствиями. Итогом усовершенствования насоса является многократное повышение надежности, улучшение герметичности насоса (исключен подсос воздуха и активная кислородная коррозия) и как следствие увеличение межремонтного периода. А этот фактор позволяет экономически окупить данную модернизацию за три – четыре года. Причем, принципы, заложенные в основу модернизации, универсальны и успешно использованы в проектах для других типов центробежных насосов применяемых в энергетике (КСВ 125-140, КСВ 320-160, КСВ 500-220, 2КОШ80-250).