Установка электроцентробежного насоса ЭЦН5-200-800 с усовершенствованием конструкции гидрозащиты электродвигателя-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа-Курсовая работа

Установка электроцентробежного насоса ЭЦН5-200-800 с усовершенствованием конструкции гидрозащиты электродвигателя-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа-Курсовая работа
Установка ЭЦН с усовершенствованием констукции гидрозащиты електродвигателя

СОДЕРЖАНИЕ
ВСТУПЛЕНИЕ

1 ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБЗОР
1.1 Насосные способы эксплуатации
1.2 Обзор насосных способов эксплуатации
1.2.1 Штанговые скважинные насосные установки
1.2.2 Гидропоршневые насосные установки
1.2.3 Глубинные винтовые электронасосные установки
1.3 Состав и комплектность ЭЦН
1.3.1 Глубинные секционные центробежные насосы
1.4 Анализ отказов ЭЦН
1.5 Распределение отказов оборудования по узлам и рабочим органам
1.6 Аварии связаны с полетами ЭЦН или их составных частей
1.7 Патентная проработка узла ЗЦН
1.7.1 Новые разработки потребителей ЭЦН
1.7.2 Новые разработки заводов - изготовителей

2 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2.1 Расчет и подбор оборудования для ЭЦН
2.1.1 Подбор насосных труб
2.1.2 Подбор насоса
2.1.3 Выбор кабеля
2.1.4 Выбор двигателя
2.1.5 Выбор автотрансформатора
2.2 Выбор конструкции насоса
2.3 Описание подобранного оборудования
2.3.1 Комплектация насоса
2.3.2 Основные модули насоса
2.3.3 Назначение гидрозащиты

3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

4 ОПИСАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ

5 РАСЧЕТЫ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
5.1 Определение КПД насоса
5.2 Проверочный расчет корпуса насоса
5.3 Расчет степени ЕВН
5.4 Расчет шлицевого соединения
5.5 Расчет вала насоса
5.6 Расчет мест установки промежуточных подшипников
5.7 Прочносной расчет резьбового соединения компенсатора МК54

6 РЕМОНТ
6.1 Система ППР
6.2 Обслуживание установки погруженного центробежного электронасоса
6.3 Основные технические неисправности и способы их устранения
6.4 Ремонт ЭЦН
6.4.1 Описание работ по ремонту насоса
6.4.2 Описание работ по ремонту электродвигателя
6.4.3 Описание работ по ремонту гидрозащиты
6.5 Расчет допущений на механическую обработку
6.6 Расчет режимов резания

7 ОРГАНИЗАЦИОННО ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ
7.1 Комплекс работ по подготовке к проведению монтажных работ с оборудованием
7.2 Организация работ из монтажа подземного оборудования
7.2.1 Организация работ из спуска агрегата в скважину
7.2.2 Организация работ из монтажа станции управления
7.2.3 Вспомогательное оборудование и инструмент
7.4 Расчет численного состава бригады для монтажа оборудования

8 ОХРАНА ТРУДА
8.1 Анализ потенциальных опасностей и вредных факторов производственной среды при эксплуатации монтажи-демонтажи установки электроцентробежного насоса (УЕВН)
8.2 Технические мероприятия по технике безопасности, предусмотренные проектом
8.3 Инженерные решения из техники безопасности приведении в проекте
8.3.1 Расчет заземления установки заглибного электроцентробежного насоса (ЭЦН)
8.4 Техника безопасности и пожарная безопасность при эксплуатации и обслуживании электроцентробежной установки

9 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
9.1 Оценка влияния на окружающую среду
9.2 Мероприятия по охране окружающей среды
9.2.1 Охрана земельных ресурсов
9.2.2 Мероприятия по охрана водных ресурсов
9.2.3 Мероприятия по охране атмосферного воздуха

10 ГРАЖДАНСКАЯ ЗАЩИТА
10.1 Организация гражданской защиты нефтедобывающего предприятия
10.2 Прогнозирование обстановки в чрезвычайной ситуации

11 ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
11.1 Расчет расчетно-балансовой стоимости оборудования
11.2 Расчет годового фонда времени работы насосу
11.2.1 Простои в машино-днях во всех видах технического обслуживания и ремонта, что приходятся на один машино-годину работы
11.2.2. Расчет годового фонда времени
11.3 Расчет годовых текущих расходов в процессе эксплуатации насосу
11.3.1 Расчет амортизационных отчислений на реновацию техники
11.3.2 Расходы на капитальный ремонт
11.3.3 Расходы на техническое обслуживание и текущие ремонты
11.3.4 Расходы на электроэнергию
11.4 Грустит результатов расчета годовых расходов и стоимости машино-години работы установки
11.5 Определение экономической эффективности внедрения новой техники на производстве

ВЫВОД
ЛИТЕРАТУРА
ДОПОЛНЕНИЯ

ЧЕРТЕЖ:
1 Технологическая установка для добычи нефти с помощью УЕВН. Схема компоновки оборудования (А1)
2 Компоновка глубинного оборудования. Вид общий (А1)
3 Насосный модуль МС5-200. Сборочный чертеж (А1)
4 Гидрозащита ГЗН-86/0-00. Сборочный чертеж (А1)
5 Гидрозащита ГЗН-86/0-00. Сборочный чертеж (А1)
6 Сепаратор 2ГН-5. Сборочный чертеж (А1)
7.1 Клапан обратной КОГ-89С. Сборочный чертеж (А2)
7.2 Модуль входной МВ-89П. Сборочный чертеж (А2)
8 Установка мойки внутренней полости ЕВН. Вид общий (А1)
9 Технологический процесс изготовления корпуса (А1)
10.1 Вал насоса (А3)
10.2 Корпус верхний (А3)
10.3 Корпус нижний (А3)
10.4 Цилиндр-корпус (А3)

4 ОПИСАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Учитывая проведенную опытную работу согласно статистических данных поломок ЭЦН можно сделать выводы что число «полетов» по корпусу компенсатора относительно не сокращается. Отказы в основном связаны с выходом из строя гидрозащиты ГЗН 86-0/00 как новых так и отремонтированных УЭЦН, т. е. связать причину выхода из строя гидрозащиты с некачественным ремонтом нельзя. Истинную причину отказа гидрозащите следует искать в конструктивной особенности компенсатора.
В 2008-2009 году на ПК «АНЗ» АО «АЛНАС» проводились работы по исследованию динамических характеристик УЭЦН производства АО «АЛНАС». Цель этих исследований - выявление наиболее значимых конструктивных факторов, которые определяют прочность и ресурс установок. В 2009 году была разработана математическая модель, что позволяет расчетным путем определить динамические характеристики УЭЦН. Настоящая работа была составной частью этих исследований и была посвящена применению разработанных методик к анализу вибраций в процессе заводских испытаний.
Расчетом определенное распределение возбуждающей силы вибро скорости, которая приводит к наивысшему среднеквадратичному значению, 19,5мм/с. Точка наибольшей вибро активности располагается в самом низу установки - на фланце компенсатора. Относительно высокий уровень вибро перемещений и в колонне НКТ. Наименее активен сам электродвигатель, хотя именно он является источником возбуждения. Максимум напряжения располагается в точке стыка тонкой трубы компенсатора с его фланцем (в этом месте располагается сварной шов), напряжение в нем равняется 2,4МПа. В других элементах, напряжение по уровню практически одинаково и дорівнюює 1,2МПа [24].
Из анализа работы УЭЦН «полеты» - обрывы по корпусу фланца компенсатора и падения в скважину складывают 14% и проведенному расчетно-экспериментальному анализу вибраций электродвигателя можно сделать вывод о недостатке конструкции компенсатора ГЗН- 86/0-00, а именно соединение корпуса с хвостовиком компенсатора.
В заводском выполнении низ компоновки ЭЦН соединяется с хвостовиком компенсатора с помощью резьбового соединения или сварного (в случае гидрозащиты с двигателем) (Рисунок 4.1). Предлагаемая конструкция исключает сварное, муфтовое соединение, зато нами предлагается резьбовое соединение М10, и аналогичное соединение головки компенсатора и корпуса в верхней части.

Рисунок 4.1 - Типичное резьбовое соединение частей ЕВН
1 – Ниппель; 2 - резьбовое зєднання; 3 - муфта

То есть для предупреждения аварий с дальнейшим полетом установки на забой, нами предлагается восьми болтовое соединение секций насосов. Вместо болтов М12 1,25 предусматриваются болты М10 1. Уменьшение диаметру болтов позволит увеличить диаметр шейки основы то есть повысить прочность основы в опасном перерезе.

Рисунок 4.1 - Модернизировано фланцевое соединение
1 – Болт; 2 - шайба новой конструкции;

Потом из 2000г все установки поставляются с болтами по ресурсной технологии поскольку по данным испытаний в ОАО «АЛНАС» предел выносливости ресурсных болтов складывает 97МПа против 47МПа в штатных. В целом разработанное фланцево-болтовое соединение позволяет обеспечить долговечность больше чем в 10 раз больше, чем у штатной конструкции.
Вместо шайб Гровера используемых для контровки гаек внедрить болтовое соединение следующей конструкции (Рисунок 4.2).
Большая площадь контакта всех сферических поверхностей снижает напряжение и гарантирует отсутствие пластической деформации. Сферическое сообщение головки болта с шайбой обеспечивает самоустановку болта относительно резьбового отверстия и защищает болт от сил, которые выгибают. Большая фаска на шайбе позволяет увеличить радиус галтели на стыке фланца и шейки, которая уменьшает концентрацию напряжения в этой точке больше чем в 2 раза [5].