Назначение и условия эксплуатации электроцентробежных насосов
Электроцентробежный насос — это погружной бесштанговый насос, используемый для добычи нефти и природного газа
Область применения электроцентробежных насосов достаточно велика. Они могут использоваться по дебиту в пределах от 40 до 1000 кубометров в сутки, показатель напора может находиться в пределах от 740 до 1800. Наибольшую эффективность работы электроцентробежные насосы показали при эксплуатации в условиях скважин с большим дебитом. Также существуют ограничения при их эксплуатации, в частности, они не могу использоваться при добыче высоковязких нефтей, высоком газовом факторе, при содержании в добываемом полезном ископаемом большого количества механических примесей. Пример схемы электроцентробежного насоса изображен на рисунке ниже.
Рисунок 1. Схема электроцентробежного насоса
Критерии использования электроцентробежных насосов следующие:
- Содержание свободного газа не должно превышать 25 %.
- Максимальный объем нефти - 1000 кубометров в сутки, при напоре 900.
- Содержание механических не должно превышать 0,5.
- Содержание сероводорода в добываемой продукции не должно превышать 0,01.
- Содержание попутной воды не должно превышать 99%.
Этапы эксплуатации электроцентробежных насосов
Весь процесс эксплуатации электроцентробежных насосов можно разделить на три этапа:
- Подготовка к пуску.
- Пуск.
- Остановка.
Все эти операции выполняются только с разрешения старшего смены или начальника смены. В процессе подготовки к пуску электроцентробежного насоса в необходимо проверить: заземление электродвигателя, заземление пускателя, подключение контрольно-измерительных приборов, наличие щитка, состояние защиты щитка, наличие смазки в подшипниках, техническое состояние муфты сцепления с двигателем. Перед пуском малопроизводительных насосов вал поворачивают вручную, предварительно сняв ограждение на всасывающем трубопроводе. Когда насос развивает полную частоту вращения, открывается кран вакуумметра, а также открывается клапан на напорном трубопроводе. С целью избегания нагревания жидкости, работа насоса при закрытой задвижки не должна быть больше 2-3 минут. Для нормальной работы электроцентробежного насоса характерен почти бесшумный ход.
Принцип работы электроцентробежного насоса основан на преобразовании центробежной силы, электрической энергией, которая потребляется двигателем в статическую энергию потока.
Центробежная сила — это элемент фиктивных сил инерции, вводящийся при переходе из инерционной системы отсчета во вращающуюся неинерционную.
Поток воды, когда попадает в центр вращающегося колеса с изогнутыми лопатками, меняет направление своего движения, из-за воздействия центробежной силы и собирается в канале корпуса за рабочим колесом. В этом канале кинетическая энергии преобразовывается в статическую и поток жидкости с более высоким давлением выходит из нагнетающего патрубка. Таким образом потеребленная двигателем электрическая энергия расходуется на увеличение давления воды, а коэффициент полезного действия насоса находится в пределах 70-80 %.
Рабочие параметры электроцентробежного насоса жестко зависят от частоты вращения рабочего колеса. Например, двукратное увеличение частоты вращения, становится причиной увеличения подачи в два раза, роста напора в четыре раза и увеличениюя потребления энергии в восемь раз.
Во время работы эелктроцентробежного насоса необходимо следить за смазыванием подшипников. При кольцевом смазывании кольца должны свободно вращаться вместе с валом и поддерживать необходимы уровень смазки в картере. Также нужно поддерживать требуемую температуру подшипников. Через каждые 800 — 1000 часов работы из насоса спускают отработанное масло из корпусов подшипников, а сами их промывают и заполняют новым маслом. Запускать электронасос при закрытой задвижке на линии всасывания категорически запрещается. Также категорически запрещается эксплуатировать насос без приборов контроля, оставлять перекачиваемую жидкость в остановленном насосе (если она имеет свойство менять своё агрегатное состояние под действием внешних факторов), эксплуатировать электронасос без охлаждения.
Электроцентробежный насос должен останавливаться в определенной последовательности. Сначала медленно закрывается задвижка на напорном трубопроводе, затем закрывается кран на вакуумметре, а после этого останавливается электродвигатель. Как только электродвигатель полностью остановится, закрывают задвижку на всасывающем трубопроводе и кран на манометре. Последней операцией, связанной с остановкой электроцентробежного насоса, является его очистка от перекачиваемой жидкости. Данная операция выполняется только в том случае, если она предусмотрена инструкцией.
