При последовательном соединении насосов в первом насосе напор в камере уплотнения минимален, а в третьем максимален. Работа уплотнения под большим напором снижает надежность узла уплотнения. Поэтому для снижения напора в камерах уплотнения до допустимых значений предусматривают систему гидравлической разгрузки с отводом части перекачиваемой жидкости по специальному трубопроводу 4 (рис.13) в зону пониженного давления.

Рисунок 13. Традиционная система разгрузки и охлаждения концевых уплотнений вала насоса: ВП - всасывающая полость; НП - нагнетательная полость; щелевые уплотнения, 2 - камера уплотнений, 3 - торцевые уплотнения, 4 - трубопровод.

Рисунок 14. Технологическая схема обвязки насосов промежуточной НПС. 1 - емкость для сбора утечек; 2 - насос для откачки утечки; 3 - основные насосы

Обычно жидкость из линии разгрузки подают либо в резервуар сбора утечек, либо в коллектор насосной станции со стороны всасывания. Наличие постоянной циркуляции жидкости из полости всасывания насоса через щелевые уплотнения 1 и полость камеры 2 торцевого уплотнения 3 обеспечивает не только снижение напора в камерах уплотнений, но и охлаждение деталей торцевого уплотнения. Отсутствие такой циркуляции контактных колец торцевого уплотнения может привести к нарушению режима работы торцевого уплотнения и даже к аварии.

На рисунке 14 дана технологическая схема обвязки насосных агрегатов промежуточной насосной станции и системы разгрузки уплотнений вала при последовательном соединении основных насосов. Эта система получила название групповой и основным недостатком является снижение КПД установки из-за значительной величины перетока жидкости по линии разгрузки. Переток жидкости зависит от количества работающих насосов, развиваемых насосами напоров, состояния щелевых уплотнений и достигает нескольких десятков кубических метров в час.

С появлением торцевых уплотнений, обеспечивающих необходимую надежность работы насосного агрегата, при напорах в камере уплотнений до 500 - 800 м стало возможным от групповой системы разгрузки отказаться, а охлаждение торцевых уплотнении обеспечить путем создания циркуляции жидкости из полости нагнетаний насоса в полость всасывания насоса. Такая схема получила название индивидуальной системы охлаждения торцевых уплотнений.

Рис.15. Индивидуальная схема охлаждения торцевых уплотнений "нагнетательная полость 1 - камера уплотнений". щелевые уплотнения, 2 - камера уплотнений, 3 - торцевые уплотнения, 4 - трубопровод, 5 - вентиль

Объем постоянно циркулирующей жидкости заметно сокращается (2 - 4 м³/ч). Нагнетательную полость насоса соединяют с камерами уплотнений 2 трубопроводом 4 диаметром 14-16 мм. Жидкость при этом охлаждает торцевые уплотнения 3 и через щелевые уплотнения 1 проходит в полость всасывания насоса. Вентиль 5, устанавливаемый на выходе из нагнетательной полости, позволяет регулировать объем циркулирующей жидкости. Недостатком является некоторое снижение объемного КПД насоса и засорение вентиля и трубопроводов, обнаруженное при промышленном испытании этой системы.

6.2 Система смазки и охлаждения подшипников

Основное насосно-силовое оборудование перекачивающих станций имеет принудительную систему смазки. С помощью шестеренчатого насоса заполняют маслом бак 2. Основной насос 3 подает масло через фильтры 4 и маслоохладитель 5 в маслопроводы, соединенные с узлами, требующими смазки (подшипниками), откуда масло возвращается в бак 2. Отработавшее масло, насосом 6 перекачивается в емкость 7. Аккумулирующий бак 8 предназначен для подачи масла при аварийных ситуациях, например при остановке насосов в случае отключении электроэнергии. Насосы серии Ш (РЗ) - горизонтальные, самовсасывающие, снабжены предохранительно-перепускным клапаном, поставляются комплектно с электродвигателями на чугунной плите или сварной раме.

Рисунок 16. Принципиальная схема системы смазки насосно-силовых агрегатов НПС: 1 - насос, 2 - бак, 3 - основной насос,4 - фильтры,5-маслоохладитель,6 - насос,7 - емкость, 8 - аккумулирующий бак.

6.3 Система откачки утечек от торцевых уплотнений

При перекачке нефти и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам могут иметь место утечки через концевые уплотнения вала насоса. Утечки от насоса самотеком поступают в специальный резервуар. Величина этих утечек незначительна, а при использовании уплотнений торцевого типа она сведена практически к нулю.

Рисунок 17. Схема сбора утечек. 1 - насос, 2 - линия разгрузки, 3 - всасывающая линия, 4 - насос, 5 - резервуар.

Большой объем утечек (до 40 м³/ч с одного насосного агрегата) происходит через линии разгрузки концевых уплотнений. Утечки из линии разгрузки 2 насоса 1 (рис.18) поступают на прием подпорных насосов или в резервуары утечек 5. Периодически из резервуара утечек нефть или нефтепродукт закачивают насосами 4 во всасывающую линию 3 магистрального трубопровода.

Для откачки утечек нефти и нефтепродуктов используют центробежные насосы 4НК-5х1 и 6НК-9х1, многоступенчатые центробежные насосы ЦНСН-60-330 и другие высоконапорные насосы.

6.4 Средства контроля и защиты насосного агрегата