Эксплуатация объемных насосов: подготовка к пуску

Расширенная лекция для студентов
Дисциплина: Эксплуатация насосных установок
Тема 1.1: Эксплуатация объемных насосов. Подготовка к пуску приводного
поршневого насоса с приводом от электродвигателя.
Хронометраж: 4 академических часа (180 минут)
Введение (5 минут)
Добрый день, уважаемые студенты!
Сегодня мы начинаем изучение одной из ключевых тем в эксплуатации насосного
оборудования – подготовку к пуску объемных насосов, а именно – поршневых
насосов с электроприводом. От того, насколько грамотно и тщательно проведена
подготовка, зависит не только бесперебойность технологического процесса, но и
безопасность персонала, и ресурс дорогостоящего оборудования. Неправильный
пуск может привести к аварии, выходу из строя насоса, электродвигателя и даже к
травмам.
Цель сегодняшней лекции: детально разобрать каждый этап подготовки
поршневого насоса к пуску, понять физический смысл этих операций и
сформировать алгоритм действий для будущей профессиональной деятельности.
Блок 1: Теоретические основы работы поршневого насоса. Важность
подготовки. (25 минут)
1.1. Особенности объемных насосов (в отличие от центробежных):

Принцип действия: Вытеснение жидкости путем периодического изменения
объема рабочих камер.

Особенности и характеристика: Подача практически не зависит от напора. Если
центробежный насос при закрытой задвижке просто греется, то поршневой
создаст такое давление, которое приведет к разрушению трубопровода, насоса
или привода. Подача поршневого насоса – это объем жидкости, который
устройство способно перекачать за единицу времени.

Пульсация подачи и давления: Неравномерность хода поршня вызывает
вибрации, что предъявляет повышенные требования к креплению и трубным
опорам.

Высокий КПД и способность создавать очень высокие давления.
1.2. Почему подготовка к пуску так критична?

Предотвращение «сухого хода»: Работа без жидкости приводит к мгновенному
задиру трущихся пар (поршень-цилиндр, клапаны). Задир на деталях поршневой
группы – это неисправность, при которой необходимо разобрать насос и заменить
неисправные несправные детали.

Предотвращение гидравлического удара: Запуск насоса при закрытой задвижке
на напорной линии неминуемо приведет к скачку давления и разрыву
трубопровода или корпуса насоса. Гидравлический удар – это скачек давления в
системе заполненной жидкостью, вызванный быстрым изменением скорости
потока этой жидкости. Например, в трубопроводе гидравлический удар возникает
при резком закрытии или открытии задвижку.

Контроль смазки: Без должного количества и качества масла выйдут из строя
подшипники, редуктор, кривошипно-шатунный механизм.

Контроль вибрации и центровки: Неправильная установка ведет к быстрому
износу и разрушению механизмов.
Блок 2: Детальный разбор этапов подготовки к пуску (100 минут)
2.1. Внешний осмотр насоса, электродвигателя, редуктора (30 мин)
Задача: Визуально и органолептически убедиться в исправности и готовности
узлов к работе.
Насос:

Состояние фундамента и креплений: Проверить, нет ли трещин в фундаменте,
надежно ли закреплены, затянуты анкерные болты.

Корпус и сальниковые уплотнения: Осмотреть на отсутствие трещин, свищей,
следов течи. Проверить сальниковую набивку – допускается неинтенсивная
протечка для смазки и охлаждения (капля в секунду). Современные торцевые
уплотнения должны быть сухими.

Предохранительный клапан (обязателен!): Проверить наличие, его установки на
отводящих трубопроводах, имеет ли он пломбу и годен ли к эксплуатации после
тарировки. Его настройка должна соответствовать значению регламентирующих
документов.
Электродвигатель:

Корпус и вентиляция: Чистота ребер охлаждения, свободное вращение
вентилятора защитным кожухом.

Клеммная коробка: Крышка должна быть плотно закрыта, кабельный ввод
надежно обжат.

Состояние изоляции: Внешний осмотр на предмет повреждения.

Наличие заземления!
Редуктор (или клиноременная передача):

Крепление: Надежность крепления к фундаменту и соосность с насосом и
двигателем.

Сальниковые уплотнения: Отсутствие течи масла.

Ременная передача (если есть): Состояние ремней (отсутствие трещин, следов
масла и износа), натяжение (прогиб на 1-2 см при усилии 10 Н/см длины),
ограждение.
2.2. Положение запорной и регулирующей арматуры (20 мин)
Задача: Обеспечить свободное прохождение жидкости через насос и
предотвратить запуск под нагрузкой.

Всасывающая линия:
o
Задвижка/клапан: Должна быть ПОЛНОСТЬЮ ОТКРЫТА. Цель –
минимизировать гидравлические сопротивления и предотвратить кавитацию.
Кавитация – это процесс образования пузырьков пара или газа в
транспортируемой жидкости и их моментального разрушения при контакте с
элементами насосного оборудования.

Напорная линия:
o
Задвижка/клапан: Должна быть ПОЛНОСТЬЮ ЗАКРЫТА. Это ключевое
правило пуска поршневого насоса. Пуск производится на закрытую задвижку с
последующим плавным ее открытием.
o
Байпасная линия (если есть): Проверить ее состояние. Она служит для разгрузки
насоса при пуске и регулировании подачи в процессе эксплуатации.

Обвязка предохранительного клапана: Задвижка перед ним и после должна
быть ОТКРЫТА и опломбирована в этом положении.
Практическое задание для аудитории: Нарисовать схему обвязки поршневого
насоса с указанием состояния арматуры при пуске.
2.3. Проверка наличия и подсоединения контрольно-измерительных
приборов (КИП) (20 мин)
Задача: Обеспечить машиниста средствами для контроля работы агрегата.

Мановакуумметр на всасывающей линии:
o
Наличие: Должен быть установлен.
o
Проверка: Стрелка на нуле, соединение исправно, трёхходовой кран перед
манометром открыт.
o
Цель: Контроль давления на входе. Позволяет выявить засорение фильтра,
неисправность клапана, разрежение (что может привести к кавитации).

Манометр на нагнетательной линии:
o
Наличие: Обязателен.
o
Проверка: Стрелка на нуле, кран открыт, пломба на кране (если он используется
для отключения), срок поверки не истек.
o
Цель: Контроль создаваемого давления. Основной прибор для оператора.

Счетчик расхода (если есть): Проверить исправность, наличие пломб.

Датчики температуры и вибрации (на ответственных установках): Проверить
индикацию.
Важно: Запуск насоса при неисправных КИП запрещен!
2.4. Проверка маслосистемы и поступление масла на подшипники (30 мин)
Задача: Обеспечить бесперебойную смазку всех трущихся поверхностей.
Система смазки кривошипно-шатунного механизма (корпус
насоса/редуктора):

Уровень масла: Проверить по смотровому глазку или маслоуказательной линейке.
Уровень должен быть между метками min и max. Причина низкого
уровня: утечка, недолив. Причина высокого уровня: попадание воды или
продукта из-за неисправности уплотнений.

Качество масла: Визуально (цвет, прозрачность). Масло не должно быть мутным
(признак воды), не должно содержать металлической стружки (признак износа), не
должно быть сильно черным (признак старения).

Циркуляционная система (если есть): Проверить работу масляного насоса,
чистоту фильтров, температуру масла после охладителя.
Смазка подшипников электродвигателя:

Для двигателей с консистентной смазкой (солидол): Проверить наличие
защитных колпачков. Смазка производится по графику ТО.

Для двигателей с масляными ваннами: уровень проверяется по смотровому
окну или щупом так же необходимо обратить внимание на качество масла
качество масла.
Блок 3: Проворачивание насоса от электродвигателя (20 минут)
Задача: Окончательная проверка свободного хода механизмов и отсутствия
посторонних предметов в проточной части.

Отключение питания! Электродвигатель должен быть отключен от сети
рубильником, а на его пусковом устройстве вывешен плакат «НЕ ВКЛЮЧАТЬ!
Работают люди!».

Метод: Вручную (за муфту или специальный рычаг) или с помощью барраса
(устройство для проворачивания валов) провернуть вал на 2-3 оборота.

Что проверяем:
1. Свобода хода: Вращение должно быть плавным, без заеданий и резких рывков.
2. Отсутствие посторонних шумов: Скрипа, стуков, хруста.
3. Состояние сальников: При проворачивании можно оценить равномерность
набивки.

Если проворот идет туго или невозможен: Немедленно прекратить подготовку
кпуску и найти причину неисправности (заклинившие подшипники, попадание
постороннего предмета в цилиндр, деформация вала).
Это последний и очень важный «рубеж контроля» перед подачей
напряжения.
Блок 4: Сводный алгоритм действий и безопасность (10 минут)
Повторение всех этапов в виде четкого алгоритма:
1. Получить задание.
2. Убедиться в отсутствии напряжения на электродвигателе.
3. Провести внешний осмотр.
4. Проверить положение арматуры (всас – открыто, напор – закрыто).
5. Проверить КИП.
6. Проверить маслосистему.
7. Проворачивание вала вручную.
8. Убедиться, что все люди отошли от движущихся частей и потенциально опасных
объектов. Не задействованный персонал должен покинуть место.
9. Подать напряжение и произвести запуск оборудования.
10. Плавно открыть задвижку на напорной линии и вывести агрегат на рабочий
режим.
Заключение (5 минут)
Подготовка к пуску – это не формальность, а комплекс взаимосвязанных и
ответственных операций. Каждый этап направлен на обеспечение надежности и
безопасности. Пропуск или некачественное выполнение любого из них повышает
риск аварии. Грамотный специалист отличается внимательностью и
педантичностью на этапе подготовки оборудования к запуску.
Список рекомендуемой литературы
1. Башта Т.М. "Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем". – М.:
Машиностроение.
2. Свешников В.К., Усов А.А. "Машиностроительные гидроприводы". – М.:
Машиностроение.
3. Богданов С.Н., Ипатов В.И. "Насосы и насосные станции". – М.: Стройиздат.
4. РД 34.26.601 (Руководящий документ) "Инструкция по ремонту и эксплуатации
центробежных и поршневых насосов на тепловых электростанциях".
5. Паспорт и руководство по эксплуатации на конкретный тип поршневого насоса
(учебное примерное).
6. Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических
трубопроводов (ПБ 03-585-03).
Контрольные вопросы по теме 1.1: Подготовка к пуску приводного
поршневого насоса
1. Сравнительная характеристика: Чем принципиально отличается процедура пуска
поршневого объемного насоса от пуска центробежного насоса? Объясните, с чем
связаны эти различия.
2. Главное правило: Каково обязательное положение запорной арматуры на
напорном и всасывающем трубопроводе перед пуском поршневого насоса и
почему необходимо именно такое положение?
3. Последовательность действий: Перечислите ключевые этапы внешнего осмотра
насосного агрегата (насос, электродвигатель, редуктор) перед его запуском.
4. Безопасность: Какую функцию выполняет предохранительный клапан в обвязке
поршневого насоса и каково должно быть положение запорной арматуры на его
линии?
5. Контрольно-измерительные приборы (КИП): Какие минимально необходимые
КИП должны быть установлены и проверены перед пуском? Какую информацию
предоставляет оператору каждый из них?
6. Предпусковая проверка: С какой целью производится проворачивание насоса
вручную перед подачей напряжения на электродвигатель? Что может означать
затрудненное или невозможное проворачивание?
7. Система смазки: На что необходимо обратить внимание при проверке уровня и
качества масла в картере кривошипно-шатунного механизма насоса или
редуктора?
8. Осмотр электродвигателя: Какие элементы электродвигателя необходимо
проверить во время внешнего осмотра в рамках подготовки к пуску?
9. Анализ последствий: К каким потенциальным аварийным ситуациям может
привести пуск поршневого насоса при полностью открытой задвижке на
нагнетательном трубопроводе?
10. Завершающий этап: После успешного пуска электродвигателя и начала работы
насоса какое действие необходимо выполнить оператору для вывода агрегата на
рабочий режим и как это делать правильно?
Расширенная лекция для студентов по теме 1.2: "Эксплуатация
объемных насосов"
Общая продолжительность: 4 академических часа (4 × 45 минут = 180 минут).
Цель лекции: Сформировать у студентов систематизированные знания и
практические навыки по ключевым аспектам эксплуатации объемных насосов,
обеспечивающим их надежную, безопасную и эффективную работу.
Задачи:
1. Изучить устройство и принципы обслуживания сальниковых уплотнений.
2. Освоить методики смазки насосов в рабочем режиме.
3. Понять принципы и необходимость регулирования производительности.
4. Усвоить правила удаления конденсата и ведения технической документации.
Оборудование: Мультимедийный проектор, слайды, плакаты с разрезами насосов,
образцы сальниковой набивки, инструмент для набивки (сальниковый нож,
уплотнитель), образцы смазочных материалов, журнал учета работы
оборудования.
Ход лекции (Структура и временные рамки)
Введение (10 минут)

Приветствие.

Актуализация темы: Объемные насосы (поршневые, плунжерные) – критически
важное оборудование в химической, нефтегазовой, пищевой, коммунальной и
других отраслях. Их надежность напрямую зависит от правильности эксплуатации и
технического обслуживания (ТО).

Ключевые вопросы, которые мы разберем сегодня: работа с сальниками,
смазка, регулирование, борьба с конденсатом и документация.

Формулировка цели и плана лекции.
Блок 1: Уплотнительная техника. Сальниковые устройства. (60 минут)
1.1. Назначение и принцип действия сальникового уплотнения. (15 мин)

Цель: Предотвращение утечки перекачиваемой среды по штоку/валу (плунжеру) в
окружающую среду.

Устройство: Сальниковая камера, сальниковая набивка, подтягивающая втулка
(нажимная гильза), сальниковые кольца.

Принцип: Набивка уплотняет зазор между штоком и стенками камеры за счет
радиального обжатия при затягивании втулки. Необходим легкий подсос жидкости
для смазки и охлаждения трущихся поверхностей ("60 капель в минуту" – старый,
но показательный ориентир).
1.2. Набивка сальника по мере его износа. (20 мин)

Признаки износа:
o
Увеличение протечки (струйная утечка вместо капельной).
o
Нагрев сальникового узла.
o
Повышенная вибрация штока.

Порядок действий по подтяжке:
1. Остановить насос (если позволяет технологический процесс).
2. Убедиться в наличии давления на входе (запорная арматура должна быть открыта).
3. Равномерно (крест-накрест) подтянуть гайки нажимной втулки на 1/6 - 1/4
оборота. Не перетягивать!
4. Запустить насос и проверить характер протечки. Добиться допустимой капельной
утечки.
5. Если подтяжка не помогает – требуется замена набивки.
1.3. Удаление сработавшейся набивки и набивка нового сальника. (25 мин)
(Демонстрация на плакате/макете)

Инструмент: Сальниковый нож (с защитной выемкой для штока), крюк,
деревянный или бронзовый уплотнитель для укладки колец.

Материалы: Новая сальниковая набивка (тип и размер должны соответствовать
паспорту насоса и свойствам среды).

Технология:
1. Полная остановка и блокировка насоса! На пусковые устройства необходимо
вывесить табличку "Не включать! Работают люди".
2. Сбросить давление в насосе, сначала перекрыв вход и выход, а потом открыв
дренажную арматуру.
3. Отвернуть и снять нажимную гильзу.
4. Аккуратно сальниковым ножом или крюком извлечь всю старую
набивку. Важно: Не повредить шток и стенки сальниковой камеры.
5. Тщательно очистить камеру от остатков старой набивки и продуктов износа.
6. Проверить состояние штока на предмет задиров и борозд.
7. Новая набивка нарезается на кольца по размеру камеры под углом в 45
градусов. Запрещается наматывать набивку непрерывной спиралью!
8. Укладывать кольца в камеру необходимо по одному, со смещением разрезов от
90°–180° относительно друг друга.
9. Каждое кольцо аккуратно уплотнять специальным инструментом.
10. После укладки последнего кольца установить нажимную втулку и затянуть гайки
вручную до упора.
11. Не затягивать окончательно на неподвижном насосе! После запуска насос
выйдет на режим, набивка усядется, и тогда потребуется окончательная
подтяжка для установления нормальной рабочей утечки.
Перерыв (10 минут)
Блок 2: Смазка и регулирование. (55 минут)
2.1. Смазка насоса в период его работы. (25 мин)

Цель: Снижение трения, отвод тепла, предотвращение износа, защита от
коррозии.

Точки смазки: Подшипники кривошипно-шатунного механизма (КШМ), цилиндры
(паровой и жидкостный), сальниковые уплотнения.

Типы систем смазки:
o
Разбрызгиванием (картерная): Для подшипников.
o
Принудительная (под давлением): С помощью лубрикатора или
централизованной системы.
o
Ручная: С помощью шприца или масленки.

Правила смазки:
o
Использовать только рекомендованные паспортом масла и консистентные смазки.
o
Соблюдать периодичность (регламент ТО).
o
Контролировать уровень масла в картере (по меткам на щупе).
o
Вести учет расхода смазочных материалов.
2.2. Регулирование числа ходов (производительности) насоса. (20 мин)

Цель: Изменение подачи насоса в соответствии с технологическими
требованиями.

Способы:
1. Изменение частоты оборотов электродвигателя.
2. Изменение длины хода поршня (встречается реже требуется остановка
оборудования)
3. Установка регулирующего клапана на выкидной линии.

Важно: Резкое изменение режима может привести к гидроударам в трубопроводе.
Регулировать производительность следует плавно.
Перерыв (10 минут)
Блок 3: Документирование и безопасность. (45 минут)
3.1. Ведение сменного журнала. Правила и порядок заполнения. (45 мин)

Назначение журнала: Основной оперативный документ, фиксирующий состояние
оборудования, параметры его работы и все проведенные операции. Является
юридическим документом.

Типовые графы сменного журнала:
o
Дата и время.
o
ФИО и подпись сдавшего/принявшего смену.
o
Наименование агрегата (насоса).
o
Время пуска и останова.
o
Рабочие параметры: давление нагнетания и всасывания, число ходов, температура
подшипников, сальников и др.
o
Состояние агрегата (норма, вибрация, шум, протечки).
o
Перечень проведенных работ (подтяжка сальника, долив масла, продувка и т.д.).
o
Замечания и неполадки.
o
Распоряжения на следующую смену.

Правила заполнения:
o
Записи должны вестись достоверно, четко, разборчиво.
o
Заполняется постоянно, в течение всей смены, а не в конце дня.
o
Запрещаются подчистки и неоговоренные исправления. Неверная запись
аккуратно зачеркивается, рядом делается правильная с пометкой "Исправленному
верить" и подписью.
o
Все записи заверяются подписью ответственного лица.
o
Журнал должен быть пронумерован, прошнурован и скреплен печатью
предприятия.

Практическое задание (на основе кейса): Предложить студентам внести запись в
вахтовый журнал о запуске насоса, проведенной подтяжке сальника и
остановке на ТО.
Заключение (10 минут)

Краткое повторение ключевых моментов лекции: Правильное обслуживание
сальников, регулярная и правильная смазка, грамотное регулирование и удаление
конденсата – залог долговечности насоса. А качественное ведение журнала –
основа дисциплины и безопасности.

Ответы на вопросы студентов.

Анонс следующей темы.
Список рекомендуемой литературы
1. Башта Т.М. "Объемные насосы и гидравлические двигатели гидро- и
пневмосистем". – М.: Машиностроение, (любое издание).
2. Мишкевич Г.И. "Эксплуатация и ремонт насосного оборудования". – М.: Недра,
(любое издание).
3. Черкасский В.М. "Насосы, вентиляторы, компрессоры". – М.: Энергоатомиздат,
(любое издание).
4. Справочник. "Насосы. Конструкция, применение, эксплуатация и ремонт" / Под
ред. Николаенко А.В. – М.: Инфра-Инженерия, (год издания не старше 2000).
5. Инструкция по эксплуатации (паспорт) на конкретный тип объемного насоса
(как пример реального документа).
6. Отраслевые правила безопасности (например, "Правила безопасности в
нефтяной и газовой промышленности", актуальная редакция).
Контрольные вопросы по теме
1. Опишите назначение и устройство сальникового уплотнения штока объемного
насоса.
2. Каковы признаки износа сальниковой набивки и порядок действий по ее
подтяжке?
3. Подробно опишите технологическую последовательность замены сальниковой
набивки. Почему нельзя наматывать набивку непрерывной спиралью?
4. Назовите основные точки смазки поршневого насоса и охарактеризуйте системы
смазки, применяемые для них.
5. Какими способами регулируется производительность парового поршневого
насоса? Опишите основной способ.
6. Каково назначение сменного (оперативного) журнала работы оборудования?
7. Перечислите основные правила ведения и заполнения сменного журнала.
8. Каковы последствия несвоевременного обслуживания сальникового уплотнения?
9. Каковы последствия попадания конденсата в паровой цилиндр насоса?
Тема 1.3: Эксплуатация динамических насосов. Техника
безопасности при работе на этих установках.
Хронометраж: 4 академических часа (180 минут чистого времени + перерывы)
Слайд 1: Титульный лист



Тема: Тема 1.3: Эксплуатация динамических насосов. Техника безопасности.
Цель лекции: Изучить основные опасные и вредные производственные факторы
при работе насосных установок, усвоить правила безопасной эксплуатации,
технического обслуживания и ремонта динамических насосов.
Задачи:
1.
2.
3.
4.
Классифицировать ОПФ на насосных установках.
Изучить правила подготовки насоса к пуску, пуска, останова и обслуживания.
Сформировать алгоритмы действий в аварийных ситуациях.
Изучить требования к персоналу и средствам индивидуальной защиты.
Ход лекции (с разбивкой по времени)
Часть 1: Введение и классификация опасностей (45 минут)
Слайд 2: Актуальность темы



Насосные установки – ключевой элемент большинства технологических процессов:
водоснабжение, нефтегазовая отрасль, химическая промышленность, ЖКХ.
Высокие параметры работы (давление, температура, агрессивные среды) создают
потенциальную опасность.
 Пренебрежение правилами ТБ приводит к тяжелым последствиям: травмы,
выход из строя оборудования, ущерб окружающей среде, финансовые
потери.
Примеры реальных аварий: Разгерметизация трубопровода, взрыв
оборудования, поражение персонала электрическим током.
Слайд 3: Классификация динамических насосов (краткое повторение)




Лопастные: Центробежные, осевые (пропеллерные).
Струйные: Эжекторы, инжекторы.
Насосы трения: Вихревые, дисковые.
Основное внимание на лекции – центробежные насосы, как наиболее
распространенные.
Слайд 4: Опасные и Вредные Производственные Факторы (ОПФ и ВПФ) на
насосных установках


ОПФ – фактор, воздействие которого может привести к травме.
ВПФ – фактор, воздействие которого может привести к заболеванию.
Слайд 5: ОПФ механического характера




Движущиеся части: Вращающиеся части привода (муфты, шкивы, валы),
отсутствие ограждений.
Повышенное давление: Разрыв трубопроводов, запорной арматуры, корпуса
насоса.
Вибрация: Ослабление креплений, разрушение фундамента, падение
оборудования.
Острые кромки и шероховатости: на оборудовании, арматуре.
Слайд 6: ОПФ электрического характера

Поражение электрическим током:
o
Прикосновение к токоведущим частям (клеммные коробки, электродвигатель).
Пробой изоляции.
Работа без заземления.
Статическое электричество при перекачке нефтепродуктов.
o
o
o
Слайд 7: ОПФ химического характера


Утечка перекачиваемой среды: Агрессивные химические вещества (кислоты,
щелочи), нефтепродукты, горячие среды. Ожоги, отравления, химические ожоги.
Взрыво- и пожароопасность: При перекачке легковоспламеняющихся жидкостей
(ЛВЖ), паров.
Слайд 8: Вредные производственные факторы (ВПФ)




Повышенный уровень шума: Длительное воздействие приводит к снижению
слуха. Источники: работа насоса, двигателя, турбулентность потока.
Повышенная/пониженная температура: Ожоги от горячих поверхностей
(патрубки, корпус насоса), переохлаждение на открытых установках.
Повышенная влажность: В насосных станциях, конденсат.
Запыленность, загазованность.
Перерыв 10 минут
Часть 2: Правила безопасности при эксплуатации (50 минут)
Слайд 9: Общие требования безопасности
1. К допуску: К работе допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медосмотр,
обучение, инструктаж (вводный, первичный на рабочем месте), стажировку и
проверку знаний. Должны иметь удостоверение.
2. СИЗ: Обязательное использование средств индивидуальной защиты (СИЗ),
предусмотренных типовыми отраслевыми нормами:
Для слесаря: защитные очки, перчатки (химстойкие/механические), каска,
спецобувь (диэлектрическая, с защитным подноском).
o При работе с химией: противогаз, респиратор, защитный костюм.
3. Ограждения: Все вращающиеся части должны иметь защитные ограждения.
4. Блокировка: Люки, крышки, ограждения должны быть заблокированы.
5. Знаки: Знаки безопасности, бирка «НЕ ВКЛЮЧАТЬ! РАБОТАЮТ ЛЮДИ».
o
Слайд 10: Подготовка к пуску насосной установки
1. Внешний осмотр: Проверить комплектность, надежность креплений, отсутствие
посторонних предметов, состояние фундамента.
2. Проверка трубопроводной обвязки: Положение задвижек (всас – открыта, напор
– закрыта). Проверить исправность обратного клапана.
3. Проверка уплотнений: Сальниковых или торцевых. Подтянуть при
необходимости.
4. Смазка: Проверить уровень и качество смазки в подшипниковых узлах.
5. Проверка электродвигателя: Состояние клемм, заземления, изоляции.
6. Заполнение насоса и всасывающей линии перекачиваемой средой (если
требуется) для удаления воздуха (обязательное действие для центробежных
насосов!).
Слайд 11: Пуск насоса (последовательность действий)
1. Подать сигнал о пуске.
2. Убедиться, что на насосе никто не работает.
3. ЗАКРЫТЬ задвижку на напорном трубопроводе (пуск на закрытую задвижку для
центробежных насосов!).
4. Включить электродвигатель (кнопка «ПУСК»).
5. Плавно открыть напорную задвижку, контролируя давление по манометру.
6. Выход на рабочий режим. Проверить: ток двигателя, уровни вибрации, шума,
температуру подшипников, отсутствие течей.
Слайд 12: Контроль во время работы


o
o
o
o
Визуальный: Отсутствие подтеканий, вибрации, постороннего шума (скрежет,
стуки).
Приборный:
Манометр на выходе – контроль давления.
Вакуумметр на входе – контроль разрежения (предупреждение кавитации).
Счетчик расхода – контроль производительности.
АСУ ТП – автоматический контроль параметров.
Слайд 13: Останов насоса
1. Остановить электродвигатель (кнопка «СТОП»).
2. Плавно ЗАКРЫТЬ задвижку на напорном трубопроводе.
3. Перекрыть задвижки на всасывающем и напорном трубопроводах (если требуется
для ремонта).
4. Сбросить давление в системе (через дренажные вентили).
5. Зафиксировать в журнале время работы, отработанные часы.
Перерыв 10 минут
Часть 3: Техническое обслуживание и аварийные ситуации (45 минут)
Слайд 14: Техническое обслуживание и ремонт (ТОиР)







Перед началом работ: Получить задание, наряд-допуск на проведение огневых,
высотных или других опасных работ.
Остановить насос по правильному алгоритму.
Обесточить электродвигатель. Вывесить запрещающие плакаты «НЕ ВКЛЮЧАТЬ!
РАБОТАЮТ ЛЮДИ».
Сбросить давление в системе, убедиться в отсутствии среды.
Охладить (или нагреть) оборудование до безопасной температуры.
Промыть/продуть полости насоса от остатков агрессивной или горючей среды.
Провести анализ воздуха в колодцах/помещениях на загазованность (при работе
в замкнутых пространствах).
Слайд 15: Типовые аварийные ситуации и действия персонала
1. Резкое падение давления/расхода:
Возможная причина: Засор всасывающего фильтра, срыв подачи, поломка
рабочего колеса.
o Действие: Остановить насос, провести inspection.
2. Резкий рост давления:
o
Возможная причина: Закрытие задвижки на линии, засор.
o Действие: Не допускать превышения! Проверить положение задвижек.
3. Сильная вибрация и шум:
o
Возможная причина: Кавитация, разбалансировка колеса, износ подшипников.
o Действие:* Немедленная остановка!* Дальнейшая работа запрещена.
4. Течь уплотнения или корпуса:
o
Действие: Остановить насос. Для сальниковых уплотнений – осторожная подтяжка
(если позволяет инструкция). При сильной течи – останов.
5. Перегрев подшипников:
o
Возможная причина: Отсутствие смазки.
o Действие: Остановить насос для проверки.
6. Пожар, утечка химикатов:
o
o
Действие: Немедленная остановка, включение аварийной вентиляции,
оповещение по системе тревоги, применение средств пожаротушения
(огнетушители, песок), эвакуация.
Слайд 16: Кавитация – главный враг насоса и источник опасности

Суть: Образование и схлопывание пузырьков пара или газа в зоне низкого
давления. Вызывает эрозию лопастей, вибрацию, падение параметров работы.




Признаки: Характерный шум, как будто внутри насоса «перекатываются камни».
Причины: Высокая температура жидкости, большое гидравлическое
сопротивление на всасе, завышенная частота вращения.
Последствия: Разрушение рабочего колеса, вибрация, могущая привести к
разрушению агрегата.
Меры борьбы: Повышение давления на всасе, снижение температуры,
правильный подбор насоса.
Перерыв 10 минут
Часть 4: Закрепление, выводы, контроль (30 минут)
Слайд 17: Основные выводы
1. Безопасность – комплексная система, включающая знание оборудования, правил,
использование СИЗ и ответственное отношение.
2. Нарушение любого этапа (пуск, работа, останов, ТО) может привести к аварии.
3. Ключевой принцип: «Не уверен – не включай. Сомневаешься – останови и спроси».
4. Культура безопасности – это привычка работать правильно даже когда никто не
видит.
Слайд 18: Нормативная и техническая документация






Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 012/2011 «О безопасности
оборудования для работы во взрывоопасных средах».
Правила охраны труда при эксплуатации промышленного транспорта.
Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности.
РОСТЕХНАДЗОР: Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных
химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств.
Паспорт насоса, руководство (инструкция) по эксплуатации – главный
документ от manufacturer-а для конкретного агрегата.
Инструкция по охране труда для оператора (слесаря) насосных установок –
локальный документ на предприятии.
Слайд 19: Список рекомендуемой литературы
1. Карелин В.Я., Минаев А.В. «Насосы и насосные станции». – М.: Стройиздат, 1986. –
(Разделы по эксплуатации).
2. Башта Т.М. «Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем». – М.:
Машиностроение, 1974. – (Основы).
3. Свешников В.К. «Насосы и вентиляторы». Учебное пособие для вузов. – М.:
Издательство АСВ, 2007.
4. «Правила устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов».
5. Интернет-ресурсы: Сайты ведущих производителей насосов (Grundfos, Wilo,
Flowserve) – технические white papers, руководства.
Контрольные вопросы по теме:
1. Перечислите основные опасные производственные факторы, возникающие при
работе центробежного насоса.
2. Опишите правильную последовательность действий для пуска центробежного
насоса. Почему пуск производится на закрытую задвижку?
3. Опишите правильную последовательность действий для останова насоса перед его
техническим обслуживанием.
4. Какие средства индивидуальной защиты необходимы для работы на стандартной
насосной установке, перекачивающей воду? А для установки, перекачивающей
кислоту?
5. Что такое кавитация? Назовите ее признаки, причины и опасные последствия.
6. Каковы ваши действия при обнаружении сильной течи перекачиваемой среды из
сальникового уплотнения?
7. Почему необходимо заполнять корпус центробежного насоса перекачиваемой
средой перед пуском?
8. Какие приборы используются для контроля работы насосной установки и какие
параметры они измеряют?
9. Назовите основные причины сильной вибрации насоса и ваши действия в данной
ситуации.
Расширенная лекция для студентов нефтегазовых специальностей
Дисциплина: Машины и оборудование нефтегазовых промыслов /
Эксплуатация насосных и компрессорных станций
Тема 1.3: Эксплуатация динамических насосов в нефтегазовой отрасли.
Центробежные насосы: особенности работы на нефтегазовых объектах,
схемы насосных блоков.
Время: 2 академических часа (90 минут).
Цель лекции: Сформировать у студентов понимание принципов работы,
конструктивных особенностей и практических схем применения
центробежных насосов в составе насосных блоков на объектах
нефтегазодобычи и транспорта в условиях России.
Задачи:
1. Разобрать принцип работы центробежных насосов при перекачке нефти,
нефтепродуктов и пластовой воды.
2. Вывести уравнение Эйлера и проанализировать его применительно к
нефтегазовым жидкостям.
3. Обозначить ключевые преимущества, недостатки и риски при
эксплуатации насосов в нефтегазовой отрасли.
4. Рассмотреть типовые схемы насосных блоков на промыслах и
магистральных трубопроводах.
Ход лекции
I. Введение: Роль центробежных насосов в нефтегазовой отрасли
России (10 минут)
Центробежные насосы — это ключевое оборудование, обеспечивающее
основные технологические процессы в нефтегазовой отрасли. Их
применение охватывает весь цикл — от добычи до переработки и
транспорта.
Основные области применения:





Добыча нефти: Системы поддержания пластового давления (ППД) —
закачка воды в пласт. Это основная и самая массовая область
применения.
Сбор и подготовка нефти: Перекачка нефти от кустов скважин до УПН
(установка подготовки нефти), транспортировка деэмульгаторов, подача
пластовой воды на установки подготовки и очистки.
Транспорт нефти: Магистральные нефтепроводы (гидравлически
наиболее мощные и сложные насосы).
Нефтепереработка: Перекачка нефти и нефтепродуктов внутри
технологических установок НПЗ (часто в жарких цехах и со
специфическими средми).
Вспомогательные системы: Пожаротушение, хозяйственно-питьевое
водоснабжение промыслов.
Особенности работы в России: суровый климат (низкие температуры,
необходимость теплоизоляции и обогрева), удаленность объектов
(требовательность к надежности), разнообразие свойств перекачиваемых
сред (вязкость, содержание механических примесей, парафинов,
агрессивность).
II. Принцип действия и особенности конструкции насосов для
нефтегазовых сред (20 минут)
1. Общий принцип (повторение с акцентом на среду):
Принцип остается прежним: центробежная сила отбрасывает жидкость от
центра к периферии колеса, создавая напор. Однако перекачивание
нефти, эмульсий или воды с песком вносит коррективы.
2. Ключевые особенности конструкции нефтегазовых центробежных
насосов:

o
o


o
o

Исполнение проточной части:
Консольное исполнение (тип «К»): Насосы ППД, насосы для перекачки
нефтепродуктов. Вал колеса опирается на собственные подшипники,
уплотнение вала — сальниковое или торцевое.
Двухопорное исполнение (тип «Д»): Насосы магистральные (НМ),
многоступенчатые насосы высокого давления для ППД. Вал с колесом
имеет опоры с двух сторон, что обеспечивает высокую надежность на
высоких давлениях.
Материалы: Повышенная стойкость к абразивному износу (при
перекачке жидкости с песком — лопатки изготавливают из износостойких
чугунов или сталей с наплавкой). Стойкость к коррозии (для пластовых
вод с высокой минерализацией).
Уплотнения вала:
Сальниковое уплотнение: Простое, ремонтопригодное, но требует
системы уплотнительной жидкости (для предотвращения попадания
абразивов в сальник).
Торцевое уплотнение (ТМС): Более современное, надежное, часто
двойное, с системой контроля и барьерной жидкостью. Широко
применяется на магистральных насосах.
Система охлаждения и подогрева: Насосы для вязких нефтепродуктов
часто имеют паровые обогревающие рубашки на корпусе.
Подшипниковые узлы имеют систему жидкостного охлаждения.
III. Уравнение Эйлера и его применение для нефтяных жидкостей (20
минут)
1. Вывод уравнения (кратко):
H_t = (1 / g) * (V_{u2} * U_2 - V_{u1} * U_1)
2. Анализ для нефтегазовых сред:
Основная задача — перекачать не воду, а жидкость с другими
свойствами.



Влияние вязкости: С ростом вязкости перекачиваемой жидкости (нефть,
мазут) резко возрастают гидравлические потери на трение внутри
проточной части насоса. Это приводит к снижению подачи, напора
и КПД. Для вязких жидкостей центробежные насосы становятся
неэффективны, и часто применяются объемные (шестеренные, винтовые).
Поправка на вязкость: На практике используют коэффициенты
пересчета характеристик с воды на вязкую жидкость (по графикам или
ГОСТам).
Плотность (ρ): Важнейший параметр! Уравнение Эйлера показывает, что
теоретический напор H_t (в метрах столба перекачиваемой жидкости) не
зависит от плотности. Однако, давление (в Па, бар, атм.), развиваемое
насосом, прямо пропорционально плотности:
P=ρ*g*H
Это критически важно для расчета прочности трубопроводов, настройки
КИПиА и выбора двигателя по мощности (N = ρ * g * Q * H / η).
Вывод: Инженер на промысле должен смотреть на характеристику
насоса H-Q не только в метрах, но и обязательно учитывать, для какой
жидкости с какими свойствами (плотность, вязкость) она построена.
IV. Преимущества, недостатки и особые риски в нефтегазовой
отрасли (15 минут)
Преимущества (в контексте
отрасли)
Недостатки и Риски (на что обращать
внимание)
1. Идеальны для больших
объемов — ППД, магистральный
транспорт.
1. Несамовсасывание — требуется тщательное
планирование систем подпора для насосных
блоков ППД и магистральных станций.
2. Высокая надежность и
долговечность при правильном
подборе на чистые и
слабозагрязненные жидкости (вода
ППД, товарная нефть).
2. Чувствительность к абразиву — песок в
пластовой воде быстро выводит из строя
уплотнения и лопатки. Требуются грязевые
фильтры на всасе.
3. Плавность и равномерность
3. Опасность кавитации — особенно при работе
Преимущества (в контексте
отрасли)
Недостатки и Риски (на что обращать
внимание)
потока — отсутствие пульсаций
благоприятно для трубопроводной
арматуры и самого трубопровода.
на трубопроводе с изменяющимися условиями
всасывания (падение давления в линии, наличие
легких фракций). Кавитация разрушает
проточную часть за часы.
4. Относительная простота в
обслуживании по сравнению с
многоплунжерными насосами.
4. Зависимость напора от подачи
5. Возможность каскадного
подключения для создания
высокого напора на магистральных
нефтепроводах.
5. Взрывопожарная опасность — при перекачке
легких нефтепродуктов уплотнения вала должно
быть абсолютно герметично. Требуется
исполнение взрывозащищенного
электрооборудования.
6. Запарафинивание — при перекачке нефти с
высоким содержанием парафина возможно его
отложение в проточной части, ведущей к
падению производительности и заклиниванию.
Требуется обогрев.
V. Типовые схемы насосных блоков на объектах нефтегазовой
отрасли (20 минут)
Насосный блок — это не просто насос, а комплекс оборудования:
насосные агрегаты, трубопроводы, запорная и регулирующая арматура,
КИПиА, системы охлаждения и смазки, система ПАЗ (противопожарная
защита).
1. Насосный блок установки ППД (поддержания пластового
давления):




Цель: Закачка воды в нефтяной пласт.
Состав: Несколько насосных агрегатов (основной + резервный),
работающих параллельно. Каждый агрегат — многоступенчатый
секционный насос высокого давления (например, насосы ЦНС).
Схема: Резервуар с водой -> Приемные клапаны и фильтры -> Насосы ->
выкидной коллектор -> Нагнетательные клапаны -> Скважины ППД.
Особенности: Обязательная система промывки и прокачки перед пуском.
Высокие требования к качеству воды (фильтрация) для
уменьшения износа.

2. Насосный блок магистральной перекачивающей станции (НПС):




o
o
o
Цель: Транспорт нефти по магистральному трубопроводу.
Состав: Основные и подпорные насосы. Основные насосы (НМ) —
мощные насосы, с двусторонним входом. Работают как параллельно
последовательно (каскадом) для набора необходимого давления.
Схема: Трубопровод -> Резервуарный парк -> Подпорный насос (создает
давление на всасе основного) -> Основной насос -> Следующий
основной насос -> ... -> выход в магистраль.
Особенности:
Система рециркуляции (байпас) для поддержания минимального
расхода через насос.
Сложная система ПАЗ и ОПС (остановка при падении давления на всасе,
утечке, пожаре).
Основная vs Резервная мощность: Часто один из насосов работает в
режиме "горячего" резерва.
3. Насосный блок на установке подготовки нефти (УПН):



Цель: Перекачка товарной нефти внутри предприятия, подача реагентов.
Состав: Разнотипные насосы: центробежные для нефти и воды, винтовые
или поршневые для реагентов и вязких жидкостей.
Схема: Как правило, работают на общий коллектор с возможностью
гибкого перенаправления потоков.
VI. Заключение и контрольные вопросы (5 минут)
Эксплуатация центробежных насосов в нефтегазовой отрасли — это
задача, требующая глубокого понимания не только гидравлики, но и
технологического процесса, свойств сред и требований безопасности.
Правильный выбор, компоновка в блоки и грамотное обслуживание
насосного оборудования являются залогом бесперебойной работы всего
предприятия — от куста скважин до нефтеперерабатывающего завода.
Список используемой литературы (адаптированный)
1. Шиманович И.И. Насосы и компрессоры нефтегазовых промыслов:
Учебное пособие. — М.: Недра, 1987.
2. Лысенко А.Д., Туркин В.В. Нефтепромысловое оборудование. — М.: Недра,
2000.
3. ГОСТ 17398-2018 (ISO 9906:2012) Насосы. Технические требования.
Испытания на герметичность, вибрацию, уровень шума.
4. РД (Руководящий документ) 39-0147053-257-89 «Инструкция по
эксплуатации центробежных насосов на объектах магистральных
трубопроводов».
5. Технологические регламенты типовых установок ППД и НПС.
6. Каталоги и руководства по эксплуатации насосов российских
производителей (ОАО «Ливгидромаш», АО «Насосэнергомаш» и др.).
Контрольные вопросы по теме
1. Назовите три основных области применения центробежных насосов в
нефтегазовой отрасли и объясните их роль в технологическом процессе.
2. Чем обусловлен выбор материалов проточной части и типа уплотнения
вала для насоса системы ППД?
3. Как влияет увеличение вязкости перекачиваемой нефти на
характеристику центробежного насоса (напор, подача, КПД)?
4. Объясните, почему давление, развиваемое насосом, зависит от плотности
жидкости, а напор (в метрах) — нет.
5. Опишите схему насосного блока магистральной перекачивающей
станции. Для чего нужны подпорные насосы и система рециркуляции?
6. Что такое кавитация и почему она особенно опасна для магистральных
нефтяных насосов?
7. Перечислите основные риски при эксплуатации центробежных насосов
на нефтепродуктах (бензин, дизельное топливо).
8. В чем заключаются российские особенности эксплуатации насосного
оборудования (климат, удаленность)?
Тема 1.3: Эксплуатация динамических насосов в нефтегазовой
отрасли. Подготовка центробежного насоса к пуску.
Аудитория: студенты нефтегазовых специальностей
Время: 4 академических часа (180 минут)
Формат: расширенная лекция с элементами интерактива (вопросы к аудитории,
разбор кейсов).
Цели лекции:
1. Знать: последовательность и содержание операций по подготовке центробежного
насоса к пуску.
2. Понимать: физическую сущность и важность каждого этапа подготовки для
надежной и безопасной работы оборудования.
3. Уметь: визуально определять готовность насосного агрегата к запуску, выявлять
явные нарушения процедуры подготовки.
Структура лекции и тайминг:





Введение (20 мин)
Блок 1. Визуальный осмотр и механическая подготовка (45 мин)
Блок 2. Технологическая подготовка: заливка и КИП (60 мин)
Блок 3. Финальные операции и разбор практических кейсов (45 мин)
Заключение. Контрольные вопросы. Литература. (10 мин)
Ход лекции
Введение (20 минут)
1. Актуальность темы: Центробежные насосы – это "кровеносная система" любой
нефтегазовой установки: от кустовой насосной станции до магистрального
нефтепровода и технологических установок НПЗ. Их бесперебойная работа
напрямую влияет на экономические и экологические показатели предприятия.
2. Важность подготовки к пуску: Запуск неподготовленного насоса – это не
просто риск его поломки. Это:

Высокий риск аварий с разливом нефтепродуктов, пожаром и взрывом.


Простой технологической линии, ведущий к миллионным убыткам.
Дорогостоящий ремонт или полная замена агрегата.
Ключевой принцип: Лучше потратить час на качественную подготовку, чем
неделю на ликвидацию последствий аварийного останова.
3. Краткое напоминание об устройстве центробежного
насоса: (Сопровождается схемой на слайде).






Спиральный корпус (улитка).
Рабочее колесо (крыльчатка) на валу.
Подшипниковые опоры (радиальные и упорные).
Торцевое уплотнение (сальниковое устройство).
Привод (электродвигатель).
Муфта, соединяющая валы насоса и двигателя.
Переход: Подготовка к пуску – это комплексная проверка всех этих узлов и
приведение их в готовность.
Блок 1. Визуальный осмотр и механическая подготовка (45 минут)
1. Осмотр насоса и крепление к раме (фундаменту):


o
o
o
o
Цель: Убедиться в отсутствии внешних повреждений и надежном закреплении
агрегата, исключающем вибрацию и смещение.
Что проверяем:
Состояние фундамента/рамы: отсутствие трещин, сколов, признаков коррозии
металлической рамы.
Анкерные болты: все болты должны быть на месте, гайки затянуты (проверяется
визуально, а при необходимости – динамометрическим ключом по спецификации
завода-изготовителя). Отсутствие следов обрыва или среза болтов.
Прокладки под лапами: наличие и правильная установка металлических
прокладок для юстировки. Отсутствие незакрепленных, "висящих" прокладок.
Свободный доступ: вокруг насоса должно быть достаточно пространства для
обслуживания, нет посторонних предметов.
2. Состояние муфт сцепления:


Цель: Обеспечить строго соосную передачу крутящего момента от двигателя к
насосу. Несоосность – главная причина вибрации и выхода из строя подшипников
и уплотнений.
Что проверяем:
o
o
o
o
Защитный кожух муфты: кожух должен быть установлен, надежно и не иметь
повреждений. Это требование техники безопасности!
Визуальный осмотр муфты: отсутствие трещин, следов коррозии, повреждений
зубцов (для зубчатых муфт), упругих элементов (для муфт типа "паук").
Зазоры и соосность: Проверка осуществляется специалистами с помощью
специальных инструментов (калибр, щуп, индикаторные стойки). Для студентов
важно знать, что эта операция обязательна при монтаже и после ремонтов, но
при ежедневном пуске проводится визуальный контроль.
Осевые и радиальные зазоры: Проверяются по мануалу производителя.
3. Наличие и состояние смазки подшипников:


o
o
o
Цель: Обеспечить отвод тепла и снижение трения в подшипниковых узлах.
Отсутствие смазки ведет к заклиниванию вала за секунды.
Типы систем смазки:
Консистентная (пластичная) смазка (например, Литол-24). Проверяется через
пресс-масленки или смазочные каналы. Смазка должна быть чистой, без примесей.
Старое, засохшее масло подлежит замене.
Жидкая смазка (масло). Проверяется по уровню в маслосмотровом окне. Уровень
должен быть между метками min и max. Масло должно быть прозрачным, без
признаков эмульсии (белесый цвет – признак попадания воды) и металлической
стружки.
Принудительная система смазки: проверяется давление в системе, уровень в
маслобаке, работа циркуляционного насоса.
Вопрос аудитории: Почему попадание воды в масло подшипниковой опоры
насоса, перекачивающего горячую нефть, особенно опасно?
(Ожидаемый ответ: Вода имеет меньшую температуру кипения и может
испариться, образуя паровую пробку, которая нарушает смазку и приводит к
перегреву).
Блок 2. Технологическая подготовка: заливка и КИП (60 минут)
4. Способы заливки насосов перекачиваемой жидкостью (дегазация):


Проблема: Центробежный насос не может работать на смеси жидкости и газа.
Воздух в проточной части приводит к "сухому трению" на уплотнениях, кавитации
и отсутствию подачи. Заливка – это важнейшая операция!
Способы заливки:
1. Заливка под давлением: Если линия всаса насоса заполнена жидкостью и
находится под давлением (например, от другого насоса или из резервуара с
газовой подушкой), можно просто медленно открыть задвижку на всасе. Жидкость
под давлением заполнит корпус, вытеснив воздух через воздухоотводчики.
5. Наличие и подсоединение КИП (Контрольно-Измерительных Приборов):


o
o
o

Цель: Обеспечить оперативный контроль за режимом работы насоса и его защиту
при отклонениях от нормы.
Обязательный минимум КИП:
Манометр на выходе (нагнетании): Показывает развиваемый насосом напор.
Проверяется: наличие, исправность (стрелка на нуле при отключенном насосе),
класс точности, срок поверки, наличие запорного вентиля (трехходового крана)
для замены.
Мановакуумметр на входе (всасе): Показывает давление на входе в насос.
Критически важен для контроля кавитации. Проверяется аналогично манометру.
Датчики температуры: на подшипниках (Т1, Т2) и на корпусе (для контроля
перекачиваемой среды). Проверяется целостность, подключение.
Проверка: Убедиться, что все датчики и приборы установлены на места,
подключены к импульсным линиям, электрические цепи защиты замкнуты и
исправны.
Блок 3. Финальные операции и разбор кейсов (45 минут)
6. Проворачивание насоса перед пуском:


Цель: Убедиться, что ротор насоса вращается свободно, без заеданий и затираний.
Как выполняется:
1. Отключается электропитание двигателя на распределительном щите!
Вывешивается предупреждающий плакат "Не включать! Работают люди".
2. Вручную, с помощью монтировки или специального устройства, проворачивается
вал насоса (обычно за муфту) на 2-3 полных оборота.
3. Ощущения: Вращение должно быть плавным, равномерным, без рывков,
посторонних шумов (скрежет, стук).
 Что означает затрудненное проворачивание:
o
o
o
o
o
Попадание постороннего предмета в рабочее колесо.
Деформация вала (после перегрева).
Неправильная сборка подшипников или уплотнений.
Обледенение (при работе на низких температурах).
Пуск насоса с затрудненным проворачиванием запрещен!
Разбор практических кейсов (интерактивная часть):
Кейс 1: Пуск насоса после ремонта. При проворачивании слышен легкий скрежет.
Каковы ваши действия?
(Ответ: Немедленно прекратить подготовку к пуску. Сообщить мастеру.
Возможная причина – неправильно установленное торцевое уплотнение, которое
затирает о вспомогательное кольцо. Требуется разборка и проверка).
Кейс 2: При заливке насоса вакуумным способом вакуумметр показывает глубокий
вакуум, но жидкость в смотровое окошко не поступает. В чем причина?
(Ответ: Скорее всего, закрыта задвижка на всасывающем трубопроводе или
засорен входной фильтр-сетка. Насос откачивает воздух из isolated
(изолированного) объема).
Кейс 3: После пуска насоса давление на нагнетании не растет, манометр
показывает "0". Какие ошибки на этапе подготовки могли к этому привести?
(Ответ: 1. Насос не был залит жидкостью (воздух в проточной части). 2. Не был
открыт клапан на нагнетании. 3. Неисправен или не подключен манометр. 4. Не
проверили оборувность обратного клапана на линии нагнетания).
Заключение (10 минут)
Резюме: Подготовка центробежного насоса к пуску – это строгая,
регламентированная последовательность операций, направленная на обеспечение
безопасности, надежности и долговечности оборудования. Каждый этап – от
осмотра до проворачивания – критически важен. Пропуск любого из них – это
осознанный риск, ведущий к аварии.
Контрольные вопросы по теме:
1. Перечислите основные этапы подготовки центробежного насоса к пуску.
2. Почему необходимо проверять соосность валов насоса и электродвигателя? К
каким последствиям приводит несоосность?
3. Опишите три способа заливки (дегазации) центробежного насоса. Какой способ
наиболее эффективен для мощных нефтяных насосов и почему?
4. Какие контрольно-измерительные приборы должны быть обязательно
установлены на насосном агрегате? Какую функцию выполняет каждый из них?
5. Для чего необходимо проворачивать насос вручную перед пуском? Что делать,
если вал проворачивается туго?
6. Почему наличие и исправность защитного кожуха муфты является требованием
промышленной безопасности?
7. Каковы признаки наличия воды в масле подшипниковой опоры?
8. Что такое кавитация и как КИП на линии всаса помогают ее предотвратить?
Список рекомендуемой литературы:
1. Башта Т.М. "Машиностроительная гидравлика: Справочное пособие". – М.:
Машиностроение. (Для глубокого понимания гидравлических процессов).
2. Мишлер А.Х., Мустаев Р.Р. "Насосы и насосные станции нефтегазовой отрасли".
Учебное пособие для вузов. – М.: Недра. (Основная профильная литература).
3. Свешников В.К., Усов В.И. "Насосы и компрессоры нефтегазовой отрасли". – М.:
Недра.
4. РД (Руководящий документ) 39-30-939-83. "Инструкция по монтажу,
эксплуатации и ремонту центробежных насосов на предприятиях нефтяной
промышленности". (Основной нормативно-технический документ).
5. ГОСТ 17398-72. "Насосы. Термины и определения".
6. Каталоги и руководства по эксплуатации (manual) от ведущих производителей
насосного оборудования (Grundfos, Sulzer, Flowserve).
7. Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов
нефтегазовой отрасли. (Федеральные нормы и правила).
Структура и хронометраж лекции:
Часть 1: Введение и основные понятия. Роль оператора в обеспечении
надежности. (30 мин)
Часть 2: Глубокий разбор контроля по приборам: вакуумметр, манометр,
амперметр, расходомер. (80 мин)


Перерыв (10 мин)
Часть 3: Интеграция данных: система АСУ ТП и визуальный контроль в
машинном зале. (40 мин)
Часть 4: Алгоритмы действий оператора при отклонениях параметров.
Разбор практических кейсов. (30 мин)
Закрепление материала, ответы на вопросы, выводы. (10 мин)
Расширенное содержание лекции
Часть 1: Введение и основные понятия. Роль оператора в обеспечении
надежности. (30 мин)
1. Динамические насосы в НГС: Краткое повторение типов насосов (центробежные,
многоступенчатые, вихревые), их места в технологической цепи (добыча, ППД,
транспорт, переработка). Акцент на их критическую важность для бесперебойности
всего процесса.
2. Цель эксплуатации: Не просто "включить и забыть", а обеспечить:
o
o
Заданную производительность (подачу).
Необходимое давление.
Высокий КПД (энергоэффективность).
o Максимальный ресурс и надежность оборудования.
o Безопасность personnel and environment.
3. Оператор как "доктор" насоса: Его задача – по "симптомам" (показания
приборов, звук, вибрация) вовремя поставить "диагноз" и предотвратить "болезнь"
(отказ). Основной инструмент – постоянный контроль.
4. Определение контроля: Контроль работы насосной установки – это непрерывный
или периодический процесс измерения ее рабочих параметров и сравнения их с
нормативными (паспортными) или оптимальными для данной технологической
схемы значениями.
o
Вопрос аудитории: Какие, на ваш взгляд, самые частые причины выхода из строя
насосного оборудования? (Обсуждение: кавитация, сухой ход, перегрузка, износ).
Часть 2: Глубокий разбор контроля по приборам (80 мин)
Тезис: Каждый прибор рассказывает свою часть истории о работе насоса. Только
их совместный анализ дает полную картину.
1. Вакуумметр (на всасывающем патрубке)

Что измеряет? Разрежение (вакуум) на входе в насос. Единицы измерения: мм. рт.
ст., м. вод. ст., бар (отрицательное значение).
Зачем нужен? Ключевой прибор для оценки условий всасывания и
предотвращения кавитации.
Нормальное показание: Должно соответствовать проекту, обычно в пределах 0,20,6 бар (вак.). Зависит от уровня жидкости в питающей емкости, гидравлического
сопротивления всасывающего трубопровода, плотности и упругости паров
перекачиваемой жидкости.
Отклонения и диагностика:
o
Слишком высокий вакуум (разрежение больше нормы):

Причина: Засорение фильтра на всасе, закупорка линии всасывания, низкий
уровень в приемной емкости.
Опасность: Резкое увеличение риска кавитации. Падение подачи и напора.
Падение вакуума (разрежение уменьшилось или стало равно
нулю/положительному давлению):




o



Причина: Повысился уровень в емкости, задвижка на всасе открылась шире, но
самая опасная – разрыв всасывающего трубопровода или потеря уплотнения.
Опасность: Воздух в системе, работа на сухую – мгновенный выход из строя
уплотнений и подшипников.
Связь с другими приборами: Высокий вакуум → падение силы тока на
амперметре (насос "голодает"), падение давления на манометре.
2. Манометр (на нагнетательном патрубке)

Что измеряет? Давление на выходе из насоса. Единицы: бар, МПа, кгс/см².
Зачем нужен? Оценка напора, создаваемого насосом.
Нормальное показание: Определяется характеристикой насоса (H-Q curve) и
характеристикой сети (сопротивление трубопроводов, давление в аппарате
назначения). Должно быть стабильным в установившемся режиме.
Отклонения и диагностика:
o
Давление ниже нормы:

Причины: Износ рабочего колеса и уплотнений, кавитация, неправильная частота
вращения, засор на всасе, открытая перепускная линия (байпас).
Сопутствующий признак: Обычно сопровождается ростом силы тока (насос
пытается выдать большую подачу, но не может создать напор).
Давление выше нормы:




o



Причины: Закрытая задвижка на нагнетании, засор в нагнетательном
трубопроводе, повышение давления в аппарате назначения.
Сопутствующий признак: Падение силы тока (насос уходит на малую подачу,
работает на "закрытую задвижку").
Важно! Проверка манометра: "нулевая" точка перед пуском.
3. Амперметр (в цепи электродвигателя)

Что измеряет? Силу тока, потребляемую электродвигателем насоса. Единицы:
Амперы (А).
Зачем нужен? Прямой показатель нагрузки на двигатель и потребляемой
мощности. Лучший индикатор того, что происходит с насосом в целом.
Нормальное показание: Должно быть близко к номинальному току двигателя
(указан на шильдике), но не превышать его.
Отклонения и диагностика:
o
Ток выше номинального:

Причины: Повышенная плотность/вязкость жидкости, работа с большей чем
расчетная подачей, механическое затирание внутри насоса, износ подшипников,
нецентровка.
Опасность: Перегрев и отключение двигателя тепловой защитой или его выход из
строя.
Ток ниже номинального:




o



Причины: Кавитация, работа "на закрытую задвижку" (малая подача), работа
"вхолостую" (нет перекачиваемой среды).
Опасность: Кавитационное разрушение проточной части, перегрев насоса из-за
отсутствия охлаждения перекачиваемой средой.
Ключевое правило: Любое резкое изменение силы тока – сигнал к немедленной
проверке всех других параметров.
4. Расходомер

Что измеряет? Объемный или массовый расход перекачиваемой жидкости.
Единицы: м³/ч, л/с, кг/ч.
Зачем нужен? Оценка производительности (подачи) – основной
эксплуатационный параметр.
Нормальное показание: Соответствует технологическому регламенту.
Отклонения и диагностика:
o
Расход ниже нормы: Совместный анализ с другими приборами:

При низком токе и высоком давлении → задвижка на нагнетании прикрыта или
засор.
При низком токе и высоком вакууме → проблемы на всасывании (засор фильтра,
кавитация).
При высоком токе и низком давлении → возможно, износ насоса.
Расход выше нормы: Может вести к перегрузке двигателя (высокий ток).





o
Перерыв (10 мин)
Часть 3: Интеграция данных: АСУ ТП и визуальный контроль (40 мин)
1. Система АСУ ТП (Автоматизированная Система Управления Технологическим
Процессом):
o
o
Что это? Комплекс аппаратно-программных средств, собирающий данные со всех
датчиков (аналогов вакуумметра, манометра и т.д.) в единый центр.
Преимущества перед "приборами в зале":
Непрерывность: Запись истории параметров (тренды). Это главный
диагностический инструмент. *Показать пример графика: "Падение давления и
скачок тока".
 Точность: Цифровая обработка сигнала.
 Оперативность: Задание уставок (границ нормы). При выходе за уставки –
сигнализация (звуковая, световая на мониторе) и даже автоматическое
отключение.
 Удаленный доступ: Контроль с операторной, с любого рабочего места.
o Роль оператора в АСУ ТП: Не просто наблюдать за аварийными сигналами,
а анализировать тренды, прогнозировать развитие ситуации, проводить
плановые операции.
2. Визуальный контроль и контроль по органам чувств (в машинном зале):

o
Что ищем?

Течь уплотнений: Сальниковых (допустима каплевидная течь для смазки) или
торцевых (течь недопустима). Проверка дренажных линий.




o
Вибрация: Повышенная вибрация – признак дисбаланса, износа подшипников,
кавитации, нецентровки. Можно продемонстрировать видео с
высоковибрирующим насосом.
Шум: Появление нехарактерного шума – скрежет (подшипники), гул (кавитация),
стук (механическое повреждение).
Температура на ощупь: Корпус подшипниковых узлов (не должна превышать 7075°C), корпус насоса. Переграв – признак трения, отсутствия смазки, работы на
закрытую задвижку.
Запах: Запах горелой изоляции (двигатель), запах горелого масла (подшипники).
Важность: Визуальный контроль часто позволяет обнаружить проблему раньше,
чем она проявится в изменении показаний основных приборов.
Часть 4: Алгоритмы действий оператора при отклонениях параметров.
Разбор кейсов. (30 мин)
Разрабатываем алгоритм действий на основе комплексного анализа:
Кейс 1: Падение давления на манометре.
1. Смотрим на амперметр: ток упал или вырос?
o
o
Если ток упал: Скорее всего, проблема на всасывании. Смотрим на вакуумметр.
Высокий вакуум? → Проверяем уровень в емкости, состояние фильтра на всасе.
Если ток вырос: Скорее всего, износ насоса или работа на повышенную подачу.
Смотрим на расходомер. Расход вырос? → Проверить, не открыта ли задвижка
слишком сильно.
Кейс 2: Сигнал АСУ ТП "Повышенная вибрация насоса".
1. Смотрим тренды в АСУ ТП: Вибрация росла постепенно (износ) или возникла
скачком (поломка, попадание постороннего предмета)?
2. Смотрим амперметр: Есть ли скачки тока?
3. Слушаем шум (дистанционно или после подтверждения безопасности).
4. Решение: Если рост плавный – занести в журнал для планового останова. Если
скачкообразный – готовиться к аварийному останову.
Кейс 3: Двигатель отключился по тепловой защите.
1. После остановки (и вывешивания бирок!) проверить вручную проворачивание
вала (не заклинило ли).
2. Проверить состояние подшипников.
3. Проанализировать тренды АСУ ТП: Каким был ток перед отключением? Каким
было давление и расход? → Ищем причину перегрузки.
Общий алгоритм действий при отклонении любого параметра:
1.
2.
3.
4.
5.
Оценить комплекс показаний (Pвс, Pнаг, I, Q).
Сравнить с предыдущими значениями (тренды в АСУ ТП).
Провести визуальный и звуковой осмотр (безопасно!).
Выдвинуть гипотезу о причине.
Предпринять действия согласно регламенту: регулировка, останов на осмотр,
аварийный останов.
6. Зафиксировать все в оперативном журнале.
Закрепление, выводы, ответы на вопросы. (10 мин)
Список используемой литературы:
1. Башта Т.М. "Машиностроительная гидравлика: Справочное пособие". – М.:
Машиностроение. (Фундаментальный справочник по основам).
2. Михайлин А.А., Михайлина Е.А. "Насосы и насосные станции нефтегазовой
отрасли". Учебное пособие для вузов. – М.: Инфра-Инженерия.
(Специализированная литература по теме).
3. Карелин В.Я., Минаев А.В. "Насосы и насосные станции". – М.: Стройиздат.
(Классический учебник).
4. Технический регламент (инструкция по эксплуатации) на конкретные типы
насосов (например, Grundfos, Flowserve, Sulzer).
5. РД (Руководящий документ) 39-30-939-83 "Инструкция по эксплуатации
центробежных насосов на объектах магистральных трубопроводов
Миннефтепрома". (Отраслевой нормативный документ).
6. СНиП 2.04.02-84* "Водоснабжение. Наружные сети и сооружения". (Содержит
нормы и требования к насосным станциям).
Контрольные вопросы по теме:
1. Перечислите основные параметры, контролируемые при работе центробежного
насоса, и приборы для их измерения.
2. О чем свидетельствует повышение разрежения на вакуумметре? К каким
последствиям это может привести?
3. Почему при работе насоса "на закрытую задвижку" давление на манометре растет,
а сила тока на амперметре падает?
4. Какая связь между потребляемым током (амперметром) и расходом жидкости
(расходомером)? Всегда ли рост расхода ведет к росту тока?
5. Объясните, почему кавитация приводит к падению силы тока электродвигателя.
6. Назовите преимущества контроля работы насоса через систему АСУ ТП по
сравнению с локальными приборами.
7. Какие признаки неисправности можно определить с помощью визуального и
слухового контроля?
8. Ваши действия при обнаружении течи торцевого уплотнения насоса,
перекачивающего нефть.
9. По каким признакам можно диагностировать износ рабочего колеса насоса по
показаниям приборов?
10. Разработайте алгоритм действий оператора при срабатывании сигнализации
"Низкое давление на выходе насоса" в АСУ ТП.