Газотурбинный привод насосов

В настоящее время привод всех насосов нефтеперекачивающих станций отечественных магистральных нефтепроводов осуществляется исключительно электроприводов. Благодаря определенным преимуществам электропривода такая тенденция сохранится. Это обусловливается достаточно высокой надежностью самого электродвигателя, относительной простотой его конструкции, простотой обслуживания, отработанной технологией его ремонта, наличием разветвленной сети энергоснабжения и другими факторами.

В то же время ресурсы нефти в освоенных районах страны уменьшаются. Дефицит нефти в ближайшее время будет расти и встает задача освоения новых месторождений Восточной Сибири, Крайнего Севера, шельфов Ледовитого и Тихого океанов.

Одновременно возникают проблемы выработки электроэнергии для снабжения отраслей промышленности. Это связано с большими вложениями и длительностью строительства гидроэлектростанций, уменьшением доли энергии, вырабатываемой атомными электростанциями, дефицитом топлива для тепловых электростанций.

Следует также иметь в виду, что строительство линий электропередач в суровых районах страны представляет собой большую проблему. Во-первых, строительство ЛЭП требует значительных капитальных затрат, во-вторых при их протяженности в одну-две тысячи километров потери электроэнергии будут доходить до 8-12%.

При отсутствии внешнего энергоснабжения или значительных сроках и затратах в сооружении ЛЭП, а также при частых изменениях режимов перекачки и большом времени ввода нефтепровода на расчетный режим эксплуатации в качестве привода магистральных нефтяных насосов целесообразно использовать газотурбинный двигатель.

Учитывая конверсию оборонных предприятий, в первую очередь выпускающих газотурбинные двигатели, создание отечественных автономных насосных установок становится реальным, и их применение в нефтепроводном транспорте является актуальной проблемой.

Существование сферы применения турбонасосных установок в нефтепроводном транспорте подтверждается объективными причинами и наличием потенциальных возможностей повышения его эффективности и надежности. Так практика сооружений магистральных нефтепроводов показывает, что одной из основных причин медленного ввода в эксплуатацию магистральных нефтепроводов является отставание строительства насосных станций и линий электропередач. Причем, период стадийного пуска нефтепровода на полную производительность, доходящий иногда до 6-8 лет, характеризуется неэкономичной работой насосно-силового оборудования и вызывает большие эксплуатационных затраты.

Особенно остро эти проблемы стоят при сооружении НПС в малоосвоенных районах, где они являются единственными крупными потребителями энергии.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации насосные установки с приводом от газотурбинного двигателя могут выполняться в блочном, транспортабельном исполнении и как стационарные установки. В первом случае они могут быть использованы в качестве временного насосно-силового оборудования для ускорения ввода в эксплуатацию нефтепроводов в ремонтных, пиковых и аварийных ситуациях.

Газотурбинный двигатель наиболее подходит и для привода высокооборотных магистральных нефтяных насосов, так как создание надежного регулируемого электропривода с частотой вращения ротора более 50 об/с требует решения многих специфических вопросов, усложняет конструкцию установки, увеличивает габариты и массу, уменьшает надежность.

Широкие возможности у газотурбинного привода открываются при его использовании для привода полно-напорных высокооборотных насосов, соединенных на НПС по параллельной схеме. В этом случае достигаются наибольшая компактность, уменьшаются размеры и масса нефтяного насоса и трубопроводной обвязки, появляется возможность дальнейшего совершенствования блочно-комплектного изготовления установки в состоянии полной заводской готовности, сокращаются строительно-монтажные работы на НПС. Количество типоразмеров насосов и газовых турбин существенно сократится, достигается унификация вспомогательного оборудования.