Погружной винтовой насос УЭВН-5 с модернизированными подшипниками.

Заказать уникальную дипломную работу
Тип работы: Дипломная работа
Предмет: Машиностроение
  • 9797 страниц
  • 18 + 18 источников
  • Добавлена 18.05.2014
3 000 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 6
1 НАЗНАЧЕНИЕ ПРОЕКТИРУЕМОЙ КОНСТРУКЦИИ 7
1.1 Область применения, преимущества и недостатки винтовых насосов 7
1.2 Техническая характеристика установки УЭВН-5 8
1.3 Описание принципов работы и конструкции винтового насоса 9
2 КРАТКИЙ ОБЗОР И АНАЛИЗ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 18
2.1 Анализ применения винтовых насосов на различных месторождениях 18
2.2 Обзор отечественных и зарубежных конструкций винтовых насосов 22
2.3 Обзор конструкций подшипниковых опор винтовых насосов 24
3 ВЫБОР ПРОТОТИПА 34
3.1 Выбор прототипа насосной установки 34
3.2 Выбор прототипа подшипниковой опоры 34
4 ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ, ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ И КРАТКАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 36
4.1 Описание предлагаемой конструкции подшипниковой опоры 36
4.2 Принцип работы предлагаемой конструкции 37
4.3 Порядок сборки опорного узла 38
5 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 40
5.1 Исходные данные для расчета 40
5.2 Выбор электромеханического оборудования 40
5.3 Расчет подшипниковой опоры 50
5.4 Расчет шлицевого соединения вала подшипниковой опоры 51
5.5 Прочностной расчет фланцевого соединения опоры 52
6 ОПИСАНИЕ ОСНОВНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К ТРАНСПОРТИРОВКЕ, МОНТАЖУ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ 55
6.1 Общая информация 55
6.2 Монтаж установки 55
6.3 Подготовка установки к работе и техническое обслуживание 57
7 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 59
7.1 Характеристика производственной среды 59
7.2 Анализ опасных и вредных производственных факторов 61
7.3 Разработка мероприятий по обеспечению безопасных и здоровых условий труда 63
7.4 Чрезвычайные ситуации 71
8 ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА 83
9 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 86
9.1 Методы повышения эффективности производства 86
9.2 Расчет экономического эффекта 86
9.3 Расчет амортизационных отчислений 90
9.4 Расчет налога на имущество по годам 91
9.5 Расчет прироста потока денежной наличности 92
9.6 Расчет прироста накопленного потока денежной наличности 92
9.7 Расчет дисконтированного ПДН 93
9.8 Расчет прироста чистой стоимости 93
9.9 Расчет срока окупаемости капитальных вложении 93
9.10 Расчет коэффициента отдачи капитала 94
10 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 96
ЛИТЕРАТУРА 97
Фрагмент для ознакомления

Выбор типа и расчет необходимого количества огнетушителей рекомендуется производить в зависимости от их огнетушащей способности, предельной площади, класса пожара горючих веществ и материалов в защищаемом помещении или на объекте согласно ИСО N 3941-77 ок.Установки пожарной автоматики должны находиться в исправном состоянии и постоянной готовности, соответствовать проектной документации. Перевод установок с автоматического пуска на ручной не допускается, за исключением случаев, оговоренных в нормах и правилах. Станция пожаротушения должна быть обеспечена схемой обвязки и инструкцией по управлению установкой при пожаре каждого узла управления должна быть вывешена табличка с указанием защищаемых помещений, типа и количества оросителей в секции установки. Системы оповещения о пожаре должны обеспечивать в соответствии с планами эвакуации передачу сигналов оповещения одновременно по всему зданию (сооружению) или выборочно в отдельные его части (этажи, секции и т.п.). При обеспечении надежности для передачи текстов оповещения и управления эвакуацией допускается использовать внутренние радиотрансляционные сети и другие сети вещания, имеющиеся на объекте.7.4Чрезвычайные ситуации7.4.1. Основные ЧС, характерные для предприятияОпределяем наиболее вероятные внутренние и внешние чрезвычайные ситуации (ЧС)на предприятии. Внутренние ЧС:1. Нефтяные и газовые пожары;2. Отключения электроэнергии;3. Отключение воды;4. Взрывы газо-воздушных смесей;5. Разливы сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ).Внешние ЧС:1. Разливы бензина, нефти с последующим взрывом и пожаром.7.4.2 Расчет взрыва газо-воздушной смесиОпределяемвероятные параметры ударной волны при взрыве.При аварии в резервуарном парке количество газа Q (т) берется в размере 30% от объема наибольшего резервуара с бензином. Принимаем Q = 5т.Скорость ветра принимаем 1м/с, температура воздуха +20OC.При взрыве газовоздушной смеси (рис.7.1.) выделяем зону детонационной волны с радиусом R1 и зону ударной волны. Определяем также: радиус зоны смертельного поражения людей (Rспл); радиус безопасного удаления Rбу; радиус предельно допустимой взрывобезопасной концентрации газа Rпдвк.Рисунок 7.1 – Расчетная схема взрыва газовоздушной смеси: 1 - зона детонационной волны; 2 -зона ударной волны; Rспл- радиус зоны смертельного поражения людей; Rбу- радиус безопасного удаления; RПДВК- радиус предельно допустимой взрывобезопасной концентрации; R1- радиус зоны детонационной волны (м); r2 и r3- расстояния от центра взрыва до элемента предприятия в зоне ударной волны.Определяем радиус зоны детонационной волны:R1=, (7.1)R1=м.Определяем радиус зоны смертельного поражения людей:Rспл = м.Определяем избыточное давление по формуле:P= (Pmax - P0) (7.3)гдеPmax - максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, принимаем Pmax = 900 кПа.P0 - начальное давление, кПа. Принимаем P0=101 кПа;m - масса горючего газа, кг;z - коэффициент участия горючего во взрыве, для газа принимаем z = 0,5;Vсв- свободный объем помещения, м3.Принимаем Vсв = 200м3;г,п - плотность газа, кг/м-3. Принимаем г,п = 2,1кг/м-3.Кн - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения, принимаем Кн = 3; Сст - стехиометрическая концентрация ГГ,%(об.)Масса горючего газа определяется по формуле:m = (Vа +Vт)г, (7.4)гдеVа,Vт - объем газа, вышедшего соответственно из трубопроводов, м3. При этом Vа = 0.01p1V, (7.5)где p1 - давление в трубопроводе,кПа. Принимаем p1 =25кПа.V - объем аппарата, м3 Vт = V1т + V2т, (7.6)где V1т,V2т - объем газа, вышедшего из трубопровода соответственно до его отключения и после отключения, м3. V1т = qT, (7.7)где q - расход газа, определяемый в зависимости отдавления в трубопроводе, его диаметра, температуры газовой cреды и т.д., м3с-1. Принимаем q =5 м3с-1Т - время, с. Принимаем Т =30с.V1т = 5*30=150м3.V2т = 0.01p2 (r21L1 + r22L2 + . . + r2nLn), (7.8)где p2-максимальное давление в трубопроводе по технологическому регламенту, кПа. Принимаем p2 = 50 кПаr-внутренний радиус трубопроводов,м. Принимаемr=0.1м.L-длина трубопроводов от аварийного аппарата до задвижек, м. Принимаем L= 150м.Стехиометрическая концентрация ГГ,%(об.)С = (7.9)где- стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания, принимаем =1,8.С = %V2т = 0.013,1450 (0.12150)=2,36м3.Vт = 150+2,36 = 152,36м3.Vа = 0.0125152,36 = 38,1м3.m = (38,1+152,36)2,1 = 400кг.P = (900-101) 122,3кПа.По избыточному давлению определяем степень разрушения здания и коммуникаций (таблица 7.1). Таблица 7.1 - Вероятные разрушения зданий, сооружений, коммуникаций и оборудования на предприятии в зависимости от избыточного давления Рф, кПаНаименование элементов предприятияСтепень разрушения при избыточном давленииРф, кПасильноесреднееслабое1. Здание насосной станции с железобетонным каркасом102-6868-3434-172. Остекление промышленных и жилых зданий5-33-22-13. Оборудование насоснойстанции:а) Станочное119-102102-3434-9б) Крановое оборудование119-8585-5151-34в) Контролно-измерительная аппаратура-34-1717-84. Линии электропередач:а) Воздушные линии высокого напряжения204-140119-8568-34б) Воздушные низковольтные272-170170-102102-345. Кабель подземный2550-17001700-1360до 3606. Кабель наземный170-11985-5151-177. Стационарные воздушныелинии связи204-140119-8568-348. Трубопроводы9. Коммунальные подземные водо-, газо-, канализационные сети2720-17001700-10201020-68010. Резервуары:а) Подземные резервуары340-170170-8585-51б) Газгольдеры68-5151-3434-2611. Сооружения:а) Здания трансформаторных подстанций из кирпича или блоков102-6868-3434-17б) Водонапорная башня102-6868-3434-17в) Защитные сооружения и прочеег) Убежища, расположенные отдельно,расчитанные на: Рф =2-3.5 кгс/см212751275-10201020-680д) Дерево-земляные противорадиационные укрытия, рассчитанные на 0.3 кгс/см2136136-8585-5112. Транспорт:а) Грузовые автомобили119-9494-5151-34б) Автобусы 94-7777-3434-26в) Гусеничные тракторы, экскаваторы170-136136-6868-5113. Блоки программных устройств51-3434-2626-1414. Компьютеры, телефонно-телеграфная аппаратура51-3434-1717-8По результатам значений избыточного давления видно, что в случае взрыва произойдет разрушение здания насосной станции, его оборудования, водонапорной башни, транспорта. Не пострадают подземные резервуары, подземные трубопроводы, гусеничная техника.Пожарная характеристика предприятия, цеха приведена в таблицах 7.2. и 7.3.Таблица 7.2 - Пожарная характеристика цехаНаимено-вание элемента объектаКатегория зданияКраткая характерис-тикаСтепень огнестойкости зданияСгораемые материалыКласс пожараНасосный цехВ-4Здание с легким каркасом, конвейер, электрока-бельIнетАТаблица 7.3 - Классы пожаров и рекомендуемые огнетушащие средстваКласс пожараХарактеристика горючей среды или объектаОгнетушащие средстваАОбычные твердые горючие материалы (бумага, дерево, ткань и др)Все виды огнетушащих средств (прежде всего вода)7.4.3 Мероприятия по предотвращению террористического актаПравовые мероприятия:Для разработки и принятия правовых и нормативно-технических документов по защите населения и территорииот террористических актовразличного характера необходимо изучить ряд правовых документов.Основные правовые документы, которые регламентируют правила борьбы с терроризмом в настоящее время:- Концепция национальной безопасности Российской Федерации, объявленная Указом Президента РФ от 17.12.1997 г. № 1300;- Федеральный закон «О борьбе с терроризмом» от 25.06.1998 г. № 130-ФЗ. Закон содержит основные положения, определяющие правовую и организационную составляющую борьбы с терроризмом в Российской Федерации, порядок взаимодействияфедеральных органов исполнительной власти,осуществляющих борьбу с терроризмом, общественных объединений и организаций, независимо от форм собственности, должностных лиц и отдельных граждан. Также в законе прописаны права, обязанности и гарантии граждан в случае осуществления борьбы с терроризмом;- ряд постановлений и распоряжений Правительства РФ:1) «О мерах по противодействию терроризму»,2) «О федеральной антитеррористической комиссии» и др.;- рекомендации МЧС РФ «О создании на территориях муниципальных образований гражданских организаций и их применения в борьбе с терроризмом»;- приказ Минздрава РФ и МЧС РФ «О совершенствовании системы оказания экстренной медицинской помощи лицам, пострадавшим от террористических актов»;- различные правовые документы субъектов РФ по вопросам борьбы с терроризмом с учетом специфики данных регионов.Организационные мероприятия:Все меры, планируемые для защиты населения и территорий в ЧС, при угрозе или возникновении террористических актов, должныбыть отражены в «Плане действий по предупреждению и ликвидации ЧС».При составлении плана необходимо учитывать, что любые ЧС техногенного или природного характера имеют определенную долю «случайности события».Террористический акт, приводящий к чрезвычайной ситуации, достаточно тщательно и долго готовится. Что практически исключает фактор случайностииможет привести к более серьезным негативным последствиям.Это обстоятельство необходимо учитывать при планировании инженерно-технических, медико-профилактических мероприятий, а такжепри увеличении надежности функционирования объектов в различных условиях.Силы и средства по предупреждению и ликвидации ЧС, которые обусловлены возможными терактами необходимо создавать и поддерживать в постоянной готовности.Для непосредственной борьбы с терроризмом на различных его этапах привлекаются, как правило, органы управления и структурные подразделения следующих министерств и ведомств РФ:1) Федеральная служба безопасности:–работает на предупреждение и выявление, а также ликвидацию деятельноститеррористов; - предупреждает, выявляет и не допускает попытки нарушения террористами государственной границы РФ и незаконное перемещение через границу РФ оружия, взрывчатых, опасных химических и радиоактивных веществ, а также предметов, которые могут быть использованы в качестве средств совершения террористических актов; - участвует в обеспечении безопасности национального морского судоходства и в проведении контртеррористических операций;2) Министерство внутренних дел — предупреждает, выявляет и недопускает террористическую деятельностьв корыстных целях;3) Служба внешней разведки РФ — обеспечивает безопасность учреждениям РФ за рубежом, собирает информацию о международной деятельности террористов;4) Федеральная служба охраны — обеспечивает безопасность особо важных объектов;5) Министерство обороны: — осуществляет защиту граждан страны от оружия различного назначения: боеприпасов, взрывчатых веществ и т.д.;-обеспечивает безопасность национальных морских путей, воздушного пространства РФ;- участвуетв контртеррористических операциях;6) Министерство по делам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций –проводит ликвидацию последствий ЧС, возникших в результате террористического акта.Все средства, которые используются для борьбы с террористической деятельностью, условно делят на две группы. Первая группа - средства для предупреждения террористических актов. Вторая группа - средствадля проведения ликвидации последствий этих актов.Средства предупреждения террористических актов бывают:1. Агентурные средства - специальные средства, используемые соответствующими спецслужбами и ведомствами.2. Информационные и пропагандистские средства - СМИ и другие аналогичные средства.3. Средства, обеспечивающие контроль территории охраняемого объекта. Здесь применяются:- оптические приборы;- приборы ночного видения;- тепловизионные системы наблюдения;- разведывательные комплексы.Транспортно-разведывательный комплекс СВ № 1355 используется:- при проведении аудио- и видеоразведки объектов и территорий; - поиске; обнаружении и уничтожении самодельных взрывных устройств. Комплекс позволяет провестие взрывотехнические операции по доставке и применении специальных разрушителей взрывного устройства типа СВ-1324, СВ-1353 и др. Он оснащается системой дистанционного управления. Размещается в двух чемоданах типа «атташе-кейс». Скорость передвижения 4–5 км/час.Мобильный робототехнический комплекс МРК № 25 КУЗНЕЧИК позволяет:- обнаружить, распознать и передать информацию о предметах, подозреваемых на наличие взрывного устройства; - предупреждать нарушения и бороться с терроризмом; - проводить радиационную разведку, - осуществлять ликвидацию аварий на предприятиях атомной и химической промышленности без участия человека. Управление работой комплекса осуществляется с поста оператора (или переносного пульта) по линии связи охраны различных объектов. Скорость передвижения 1 км/час. Масса 186 кг.Мобильный робототехнический комплекс МРК № 01 предназначен для проведения инспекционных проверок, поиска и уничтожения взрывоопасных предметов. Состав комплекса: колесное шестиосное шасси, информационная система, линии связи, пост оператора, навесное технологическое и специальное оборудование.4. Приборы и системы контроля персонала, посетителей и их ручной клади:- стационарные металлоискатели - Поиск-ЗМ или Поиск-ЗМР и портативные ручные металлоискатели Сфинкс ВМ-611. Применяются для выявления холодного и огнестрельного оружия, металлических элементов взрывных устройств, скрытых под одеждой персонала и посетителей, в строительных конструкциях и мебели, при проверке объекта. Сигнализация световая и звуковая;- рентгенотелевизионная система Rapiscan XRD1000 автоматического обнаружения взрывчатых веществ. Технические характеристики: пропускная способность 160 багажей/ч; уровень ложных тревог < 10%. Состоит из двухпроекционной входной части и рентгеновской дифракционной системы — в выходной. Может применяться как автономно, так и на 3-м уровне автоматизированной системы обработки багажа. Оборудована средствами для подключения в локальную сеть.- ручной металлодетектор SUPER SCANNER является широко известным металлоискателем для досмотра. Он пользуетсябольшой популярностью у служб безопасности исотрудников правоохранительных органов. При обнаружении металла на теле человека, прибор издает звуковой и световой сигнал тревоги. Максимальная глубина обнаружения, см: пистолет средних размеров - 23; бритвенное лезвие - 7,5.- портативная рентгентелевизионная установка НОРКА –используется для выявления взрывных устройств в оставленных свертках, сумках, ручной клади, багаже. Она незаменима при поиске скрыто установленных средств съема информации в предметах интерьера, мебели, различных бытовых приборах.- портативный детектор паров взрывчатых веществ ШЕЛЬФ ДС является газоанализатором паров взрывчатых веществ. Позволяет определить взрывные устройства и взрывчатые вещества, скрытые от досмотра в ручной клади. Обеспечивает высокую избирательность при анализе на наличие в пробе воздуха паров взрывчатых веществ (ЭДГН, НГ, ТНТ, динамит) на фоне естественных загрязнений атмосферы. Прибор отличается простотой в эксплуатации, он не требует специальной подготовки оператора, обладает высокими эргономическими характеристиками.5. Приборы противодействия срабатыванию взрывных устройств с радиовзрывателем - блокираторы. Блокираторы радиовзрывателей типа Персей предназначены для предотвращения террористических актов с использованием взрывных устройств, управляемых по радиоканалам. Прибор создает специальный помеховый сигнал в диапазонах частот, используемых в радиовзрывателях промышленного и самодельного производства. Переносной дистанционный блокиратор- Персей-ЗС размещается в стандартном атташе-кейсе. Дальность канала управления - до 100 м. Радиус надежного подавления радиовзрывателем - до 27 м. Этим прибором оснащаются службы безопасности и охранные агентствадля проведения мероприятий по обеспечению безопасности особо важных персон с целью предотвращения террористических актов с использованием радиоуправляемых взрывных устройств;- передвижной дистанционный блокиратор Персей-4Т является транспортной версией семейства блокираторов серии Персей, предназначенной для установки на автомашины или бронетанковую технику для обеспечения их безопасности в условиях возможного осуществления против них террористических актов с использованием радиовзрывателей. За счет установки четырех штыревых антенн на крыше транспортного средства значительно увеличивается эффективность их функционирования — до 37 м.6. Средства, уменьшающие поражение человека от взрывных устройств. Для уменьшения зоны разрушительного действия взрывного устройства,обнаруженного спецслужбами,а также для временного хранения взрывчатых веществ до прибытия саперов, могут использоваться устройства «Одеяло» и «Фонтан». «Одеяло» позволяет снизить разрушительное действие взрыва в 10–15 раз и удержать до 90% осколков. «Фонтан» предназначен для снижения фугасного воздействия взрывных устройств с массой взрывчатого вещества эквивалентной 0,8 кг и 1 кг тринитротолуола и осколочно-фугасного воздействия при взрыве ручных гранат массой тротилового эквивалента до 0,8 кг. Масса «Фонтана» 35 кг.8 ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТАОтносительно небольшие объемы хозяйственной деятельности, значительная географическая рассредоточенность производственных объектов, сравнительно высокая устойчивость экосистем, находящихся под воздействием этих объектов, - те факторы, которые ослабляют негативное техногенное влияние на окружающую среду.Экологические проблемы, стоящие перед предприятием, решаются или намечаются к решению по возможности комплексно, по различным направлениям с охватом разных этапов и видов основной деятельности.Рассмотрим подробнее основные направления работы, выполняемой в ОАО “ЛУКОЙЛ – Западная Сибирь” по решению этих проблем.Организацию и выполнение природоохранных мероприятий и работ осуществляет каждое структурное подразделение ОАО с помощью отдела охраны окружающей среды. Отдел охраны природы при службе главного инженера выполняет контроль и методическое руководство природоохранной деятельностью структурных подразделений, планирует мероприятия предприятию в целом. В настоящее время отделом охраны природы ОАО разрабатывается и поэтапно вводится новая система организации природоохранной деятельности предприятия. Ключевыми моментами этой системы являются четкое разграничение функций; охват новых направлений природоохранной деятельности; исключение ситуаций "размытой", неопределенной ответственности за нарушения производственной, исполнительской и технологической дисциплины, приводящие к загрязнению окружающей среды; четкая регламентация различных процедур; соответствие этой системы действующему природоохранному законодательству и другим нормативным правовым актам. Разработка всех предпроектных и проектных документов по намечаемым объектам хозяйственной деятельности сопровождается процедурой оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) или, как минимум, включает раздел "Охрана окружающей среды". При этом проектировщики испытывают трехстадийное вмешательство экологов в разрабатываемую документацию. На первой стадии свои условия ставят специалисты отдела экологии института, выполняющие процедуру ОВОС намечаемой деятельности. На второй стадии проектная документация проходит производственную экологическую экспертизу, которую выполняет отдел охраны природы, входящий в службу главного инженера ОАО. Третья стадия - это государственная экологическая экспертиза, на которую направляются практически все вновь разрабатываемые проектные.Одним из последних требований отдела охраны природы к проектам обустройства месторождений является неформальная проработка возможных аварийных ситуаций на производственных объектах, детальный анализ возможных сценариев развития аварийных ситуаций, прогноз распространения зоны загрязнения, определение мест расположения защитных гидротехнических сооружений, их главных характеристик и основных проектных решений по их строительству для наиболее аварийно опасных объектов и участков. Предварительная проработка этих вопросов в случае аварии позволит немедленно приступить к работам по локализации нефтяного разлива и обеспечить уменьшение площади и степени загрязнения земель и водных объектов.В функцию производственного экологического контроля за стадией проектирования входит также проверка выполнения подрядчиком требования ст. 37 Закона РФ "Об охране окружающей природной среды" о получении положительного заключения государственной экологической экспертизы на проектную документацию.Профилактика загрязнения окружающей среды в результате аварий включает работы по капитальному ремонту и реконструкции трубопроводов, строительство и ввод в действие установок предварительного сброса воды, технические мероприятия по антикоррозионной защите трубопроводов, резервуаров и оборудования, снижению коррозионной активности перекачиваемых по трубопроводам флюидов. В рамках этого направления используется ингибиторная защита. Закупаются качественные трубы и трубопроводные арматуры.С целью охраны водных объектов выполняются два основных мероприятия: строительство канализационных очистных сооружений (КОС) для хозяйственно-бытовых сточных вод и сооружений очистки производственных сточных вод, а также работы по локализации и ликвидации нефтяных разливов.Локализация нефтяных разливов выполняется силами НГДУ традиционными способами: обвалованием загрязненных участков суши, строительством дамб установкой переточных труб с гидрозатворами на водотоках, установкой боновых заграждений на водных объектах с последующей откачкой разлитой нефти.При строительстве площадных объектов (кустов скважин, площадок ДНС и др.) основным воздействием на окружающую среду является изъятие части территории месторождения из общего пользования и преобразование существующего рельефа в результате проведения вертикальной планировки. Последняя предусматривает сплошную систему организации рельефа, что в случае размещения объектов без учета функции экосистем и невыполнения природоохранных мероприятий может нарушить компонентную структуру ландшафтов: нарушаются микрорельеф и поверхностный сток, возможно ухудшение гидрологического режима и, в первую очередь, происходит деформация почвенно-растительного покрова.Для стабилизации и улучшения экологической обстановки на территории месторождений необходимо проводить комплекс технологических и организационных мероприятий, предусматривающий:прекращение сжигания нефтяного газа и его 100%-ную утилизацию;замену старого оборудования новым, более надежным;исключение аварийных разливов нефти, пластовых вод и др. жидкостей;строительство полигонов твердых бытовых отходов.9 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ9.1 Методы повышения эффективности производстваУвеличение эффективности производства основано на использовании самого современного оборудования, применения новых технологических процессов, методов и форм управления.Улучшение эксплуатации скважин установками винтовых погружных насосов, осуществляется главным образом на основе роста эффективности производства, путем использования современной техники и технологий. Это достигается при вводе в эксплуатацию нового оборудования и разработок повышающих надежность оборудования.Для определения экономической эффективности от внедрения рассматриваемой в данном дипломном проекте модернизации подшипниковой опоры можно выделить следующие мероприятия:а) мероприятия, изменяющие расходные нормы производственного процесса - уменьшение норм обслуживания скважин, уменьшение монтажных работ, увеличение межремонтного периода установки в целом, уменьшение аварий;б) мероприятия, направленные на улучшение эксплуатации.9.2 Расчет экономического эффектаОценка экономического эффекта от внедрения в эксплуатацию предлагаемой в данном дипломном проекте модернизированной конструкции опоры подшипников для эксплуатации скважин погружными винтовыми насосами выполняется в сравнении затрат на изготовление и эксплуатацию базового варианта.В результате внедрения предложений по повышению надежности работы опоры направленных на увеличение прочности и ресурса подшипников сократилось количество проводимых ремонтов. Сокращение последних ведет к росту межремонтного периода. Следовательно экономический эффект от внедрения предложений будет складываться из следующих составляющих:а) сокращение затрат на ремонт оборудования;б) сокращение затрат на проведение монтажных работ;в) увеличение межремонтного периода работы насоса.Принимаем эксплуатационный фонд скважин оборудованных УЭВН5 на месторождении - 8 единиц. Расчёт стоимости на изготовление опоры приведён в таблице 9.1.Таблица 9.1 Нормативная калькуляция модернизированной подшипниковой опорыСтатья калькуляции%Сумма, руб.1231 Сырьё и основные материалы213002 Покупные и комплектующие изделия47003 Основная зарплата производственных рабочих10604,34Страховые взносы30%31815 Цеховые расходы50%72856 Общепроизводственные расходы60%87427 Полная себестоимость55812,3Таблица 9.2 Расшифровка трудовых затрат на изготовление ремонтной опорыНаименование работРазрядНормачасы%Расценка нормочасы, руб.Сумма, руб123456Сварочная56,54269,11760Токарная44,66167,4780Токарная22,57105,1270Зубонарезальная46,83179,11223Фрезерная31,96163,2320Сверлильная21,36117,6160Слесарная31,36147200Итого25,284713Премия1004713За условия труда10471,3Районный коэффициент15,0707Итого10604,3Затраты на изготовление модифицированнойопоры согласно таблице 9.2. составляют:(9.1)где: себестоимость изготовления модифицированной опоры; количество насосов. Таблица 9.3 - Нормативная калькуляция на изготовление базовой опорыСтатья калькуляции%Сумма, руб.1231 Сырьё и основные материалы203002 Покупные и комплектующие изделия50003 Основная зарплата производственных рабочиха) премияб) за условия трудав) районный коэффициентИтого основная зарплата100101557003700370555103254 Страховые взносы30%3097,55 Цеховые расходы50%5162,56 Общепроизводственные расходы60%61957 Полная себестоимость50080Затраты на изготовление базовой опоры согласно таблице 9.3 составляют:(9.2)где: себестоимость изготовлениябазовой опоры;; количество насосов;Таблица 9.4 - Нормативная калькуляция технического обслуживанияподшипниковой опоры (1 месяц)Статья калькуляции%Сумма, руб1 Покупные и комплектующие изделия5002 Основная зарплата производственных рабочих а) премия б) за условия труда в) районный коэффициент Итого основная зарплата12010,515,045054047,2567,51104,753 Дополнительная зарплата10,6117,14 Отчисления на соцстрахование30366,55 Полная себестоимость технического обслуживания1721,8Таблица 9.5 - Техническое обслуживание и срок службы оборудованияПараметрОборудованиеБазовая подшипниковая опора насоса УЭВН - 5Модернизированная подшипниковая опора насоса УЭВН - 5Гарантийный срок службы, мес1224Текущий ремонт, мес612Капитальный ремонт, мес1224ОбслуживаниеЕжедневный осмотр и поджатие набивки-Полная стоимость изготовления и обслуживания нового оборудования составляет:Полная стоимость изготовления и обслуживания используемого оборудования согласно таблице 9.5 составляет:;(9.3)Найдём экономическую эффективность от внедрения нового оборудования:(9.4)Таким образом, экономический эффект от внедрения нового оборудования составляет 119434,4 руб. из расчёта на один год работы восьми скважинных насосных установок с модернизированной опорой29.9.3 Расчет амортизационных отчислений, (9.5)где Ам – амортизационные отчисления, руб.;К – начальная стоимость оборудования, руб.;Nам – норматив амортизационных отчислений, %;Расчет остаточной стоимости по годам:Состx = К - XАм; (9.6)Сост0 = 446498,4 руб.;Сост1 = 446498,4- 1111624,6 = 334873,8 руб.;Сост2 = 446498,4- 2111624,6= 223249,2руб.; Сост3 = 446498,4- 3111624,6=111624,6руб.9.4 Расчет налога на имущество по годам, (9.7)где Ним – налог на имущество, руб.;Nим – ставка налога на имущество, Nим = 2,2%;Ним0 = 446498,40,022 = 9822,9руб.;Ним1 = 334873,80,022 =7367,2 руб.; Ним2 = 223249,20,022 = 4911,5руб.; Ним3 = 111624,60,022 =2455,7руб.;Расчет прироста налога на прибыль:Нпрх = (Э - Ам - Нимх)Nпр, (9.8)где Нпр – прирост налога на прибыль, руб.;Nпр – ставка налога на прибыль, Nпр = 20%.Нпр0 = 0руб.;Нпр1 = (119434,4– 111624,6 – 7367,2)0,2 = 88,5руб.;Нпр2 = (119434,4– 111624,6–4911,5)0,2 = 579,7руб.;Нпр3 = (119434,4–111624,6–2455,7)0,2 =1070,8руб.Определяем сумму налогов за период, которая складывается из налога на имущество и налога на прибыль по формуле:Нх = Ним + Нпр, (9.9)Н0 =9823 +0 = 9823руб.Н1 =7367,2 + 88,5 =7455,7 руб.Н2 =4911,5 +579,7=5491,1руб.Н3 =2455,7+ 1070,8=3526,6 руб.9.5 Расчет прироста потока денежной наличностиПДНх = Э - И - Нх, (9.10)где ПДН – приток денежной наличности, руб.;И – затраты на модернизацию, руб.ПДН0 = 0 -446498,4–9823=-456321,4 руб.; ПДН1 = 119348,5 - 0 –7455,7=111978,7руб.; ПДН2 = 119348,5-0 - 5491,1= 113943,3руб.; ПДН3 =119348,5–0 - 3526,6= 115907,8 руб.9.6 Расчет прироста накопленного потока денежной наличностиНПДН0 = ПДН0 = -456321,4руб.; НПДН1 = ПДН0 +ПДН1 = -456321,4+ 111978,7 = -344342,7руб.;НПДН2 = ПДН1 + ПДН2 = 225921,9руб.;НПДН3 = ПДН2 + ПДН3 = 229851,1руб.;9.7 Расчет дисконтированного ПДНДПДНx = ПДНxkx, (9.11)где k – коэффициент дисконтирования, ДПДН0= -456321,41 = -456321,4руб.;ДПДН1 = -344342,70,9091 =101799,8руб.;ДПДН2 =225921,90,8211 =93558,8руб.;ДПДН3 =229851,10,7513 = 87081,6руб.9.8 Расчет прироста чистой стоимостиЧТС0 = ДПДН0= -456321,4руб.; ЧТС1 = ДПДН0 + ДПДН1 = -456321,4+101799,8=-354521,6руб.; ЧТС2 = ДПДН1 + ДПДН2 =195358,6 руб.; ЧТС3 = ДПДН2 + ДПДН3 =180640,4 руб.9.9 Расчет срока окупаемости капитальных вложенииРасчетным путем определяем срок окупаемости капитальных вложении Ток по формуле: Ток = Т0 – ( НПДН0)/ (НПДН1 – НПДН0) (9.13)где Т0 = 2 количество полных лет, в течении отрицательных НПДН;НПДН0 =-344342,7 последнее отрицательное значение накопленного потока, руб;НПДН1 =225921,9 первое положительное значение потока,руб.Ток =2 – (-344342,7)/( 225921,9+344342,7) = 2,6 года9.10Расчет коэффициента отдачи капитала - Рассчитаем коэффициент отдачи капитала Кок по формуле: Кок = (ЧТСm/ ЧТСинв) + 1 (9.14)где ЧТСинв = 446498,4руб. - в данном случае капитальные затраты на модернизацию.Кок = (195358,6/446498,4) + 1 = 1,44.Построим графики накопления потока денежной наличности и чистой текущей стоимости.Рисунок 9.1 - Графики накопления потока денежной наличности и чистой текущей стоимостиТаблица 9.6 - Экономические показатели№п/пПоказателиЕд.изм.Годы20142015201620171Капитальные затратыруб446498,4 - --2Экономия затратруб119434,4119434,4119434,43Амортизация (25%)руб111624,6111624,6111624,64Налогируб9823,07455,75491,13526,65Поток денежной наличностируб-456321,4111978,7113943,3115907,86Накопленный поток денежной наличностируб-456321,4-344342,7225921,9229851,17Коэффициент дисконти-рованиядол/ед10,90910,82110,75138Дисконтированный поток денежной наличностируб-456321,4101799,893558,887081,69Чистая текущая стоимостьруб-456321,4-354521,6195358,6180640,4Вывод:Оценка экономического эффекта от внедрения в эксплуатацию предлагаемой в данном дипломном проекте модернизированной конструкции узла подшипника выполняется в сравнении затрат на изготовление (ремонта) базового варианта в пределах ремонтного предприятия ОАО «Сургутнефтегаз».В результате внедрения предложения по изменению узла подшипника ведет к увеличению надежности и сокращение затрат на ремонт (изготовления) оборудования. Сокращение последнего ведет к уменьшению стоимости ремонта (изготовлению). 10 ЗАКЛЮЧЕНИЕВинтовые насосы отличаются малым перемешиванием перекачиваемой жидкости, что предотвращает образование стойкой эмульсии из нефти с водой, обладают повышенной надежностью, просты в изготовлении и эксплуатации, более экономичны. При перекачке жидкости повышенной вязкости снижаются перетоки через уплотняющую контактную линию между винтом и обоймой, что улучшает характеристику насоса.В дипломном проекте разработан подшипниковый опорный узел для винтового насоса УЭВН-5, отличающийся от аналогов повышенной грузоподъемностью и сроком службы. Экономический эффект применения предлагаемой конструкции наблюдается по причине увеличения межремонтной наработки насоса, и составит для 8 скважин 119434,4руб.ЛИТЕРАТУРАЖулаев В.П., Султанов Б.З. Винтовые насосные установки для добычи нефти: Учебное пособие. – Уфа: Изд –во УГНТУ, 1997. – 42с.Беляев Н.М. Сопротивление материалов. – М.: Государственное издательство физико – математической литературы, 1959. – 856с.Биргер И.А. и др. Расчёт на прочность деталей машин: Справочник. – М.: Машиностроение, 1993. – 640 с.Брот Р.А., Султанов Б.З., Идиятуллин Р.М. Испытание винтовых насосов с поверхностным приводом // Нефт. хоз – во. – 1992. – №7. – С. 36 – 37.Валов В. М. Прочностной анализ штанг для работы с винтовыми насосами// Нефтепромысловое дело. - 1996.- №11.-с. 11-20.Вредные вещества в промышленности: Справочник / Под общей ред. Н. В. Лазарева: Т. 1, 2, 3. Л.: Химия, 1976, 1977. 590, 623, 607 с.ГОСТ 12.2.02076. Электрооборудование взрывозащищённое. Термины и определения. Классификация. Маркировка. М.: Издательство стандартов, 1976. 12 с.Долин П. А. Справочник по технике безопасности. М.: Энергоатомиздат, 1985. 824 с.Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./ В. Д. Мягков, М. А. Палей и др. Л.: Машиностроение, 1982.Иванов М.Н. Детали машин. – М.: Высш. шк., 1984. – 336 с.Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РРД 34.21.12287. М.: Энергоатомиздат, 1989. 56 с.Конические соединения: Справочное пособие/ Н. Журавлев, Р.В. Медведева.-М.: Машиностроение, 1968. Крылов А.В. Одновинтовые насосы. –М.: Гостоптехиздат, 1962. – 154с.Круман Б.Б. Расчёты при эксплуатации скважин штанговыми насосами. М.: Недра, 1980. 320 с. Курсовое проектирование деталей машин: Справочное пособие / А.В Кузьмин, Н.Н Макейчик и др. – Минск: Выш. школа, 1982. 158 с.Локтев А.В. и др. Использование винтовых насосов с поверхностным приводом в АО “Черногорнефть”//Нефт. хоз – во. –1995. –№9. –С. 54 –55.Нефтепромысловое оборудование: Справочник / Под ред. Е.И. Бухаленко. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра,1990. – 559 с.НПБ 10595. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.М.: ВНИИПО МВД РФ, 1995.

ЛИТЕРАТУРА

1. Жулаев В.П., Султанов Б.З. Винтовые насосные установки для добычи нефти: Учебное пособие. – Уфа: Изд –во УГНТУ, 1997. – 42с.
2. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. – М.: Государственное издательство физико – математической литературы, 1959. – 856с.
3. Биргер И.А. и др. Расчёт на прочность деталей машин: Справочник. – М.: Машиностроение, 1993. – 640 с.
4. Брот Р.А., Султанов Б.З., Идиятуллин Р.М. Испытание винтовых насосов с поверхностным приводом // Нефт. хоз – во. – 1992. – №7. – С. 36 – 37.
5. Валов В. М. Прочностной анализ штанг для работы с винтовыми насосами// Нефтепромысловое дело. - 1996.- №11.-с. 11-20.
6. Вредные вещества в промышленности: Справочник / Под общей ред. Н. В. Лазарева: Т. 1, 2, 3.  Л.: Химия, 1976, 1977.  590, 623, 607 с.
7. ГОСТ 12.2.02076. Электрооборудование взрывозащищённое. Термины и определения. Классификация. Маркировка.  М.: Издательство стандартов, 1976.  12 с.
8. Долин П. А. Справочник по технике безопасности.  М.: Энергоатомиздат, 1985.  824 с.
9. Допуски и посадки: Справочник.  В 2-х ч./ В. Д. Мягков, М. А. Палей и др.  Л.: Машиностроение, 1982.
10. Иванов М.Н. Детали машин. – М.: Высш. шк., 1984. – 336 с.
11. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений РРД 34.21.12287.  М.: Энергоатомиздат, 1989. 56 с.
12. Конические соединения: Справочное пособие/ Н. Журавлев, Р.В. Медведева.-М.: Машиностроение, 1968.
13. Крылов А.В. Одновинтовые насосы. –М.: Гостоптехиздат, 1962. – 154с.
14. Круман Б.Б. Расчёты при эксплуатации скважин штанговыми насосами.  М.: Недра, 1980.  320 с.
15. Курсовое проектирование деталей машин: Справочное пособие / А.В Кузьмин, Н.Н Макейчик и др. – Минск: Выш. школа, 1982.  158 с.
16. Локтев А.В. и др. Использование винтовых насосов с поверхностным приводом в АО “Черногорнефть”//Нефт. хоз – во. –1995. –№9. –С. 54 –55.
17. Нефтепромысловое оборудование: Справочник / Под ред. Е.И. Бухаленко. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра,1990. – 559 с.
18. НПБ 10595. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности.М.: ВНИИПО МВД РФ, 1995.

Новый высокоэффективный привод для погружных центробежных и винтовых насосов

Новый высокоэффективный привод для погружных центробежных и винтовых насосов

Владимир Павленко, c. t. н., ген. директор ООО "РИТЭК-ИТЦ", Матвей Гинзбург, заместитель генерального директора ООО "РИТЭК-ИТЦ"

Установки погружных центробежных насосов являются одним из основных видов техники добычи нефти в России. В последние годы качество российских электропогружных установок важное, и это почти на уровне ведущих мировых производителей.

Однако и сегодня они нуждаются в дальнейшем техническом улучшений, которые должны обеспечить рост эффективности их использования в нефтяной промышленности.

В установках погружных центробежных насосов (УЭЦН) в качестве привода используется электрический двигатель асинхронный ПЭД.

При эксплуатации УЭЦН с таким двигателем в определенных режимах отбора жидкости из скважины возникают некоторые технологические проблемы, которые приводят к существенному снижению ресурса оборудования. Практически исчерпаны возможности дальнейшего повышения энергетической эффективности работы УЭЦН с асинхронным ПЭД.

Какие функции привода ЭЦН нуждаются в дальнейшем совершенствовании?

Работы в этой области, как нам представляется, должна вестись в трех основных направлениях:

— улучшение функциональных характеристик приводов для повышения добывных возможностей УЭЦН и УЭВН;

— повышение ресурса привода;

— повышение энергетических характеристик приводов.

рассмотрим каждое из этих направлений.

Улучшение функциональных характеристик приводов погружных насосов

Подбор оборудования хорошо понял, даже самая совершенная программа, не обеспечивает максимальное соответствие системы "пласт—насос" по нескольким причинам.

Во-первых, сам алгоритм выбора основан на определенных предположениях, во-вторых, в расчетах используются эмпирические коэффициенты, в-третьих, оригинальные характеристики скважинной продукции не всегда являются точными. Кроме того, количество ступеней в такой насос не рассчитал, а ближайший к нему, установленной в стандарте насосных секций.

На практике изменение количества ступеней насоса может быть разной фактуры и более того, в случае, если насосы и разделах накачки выбраны из существования, которая не всегда содержит полный набор разделов. Необходимо также принимать во внимание изменение характеристик скважинной продукции во времени и тот факт, что характеристики насосов являются изменения параметров производительности и давления в пределах поля допуска.