Сооружение и эксплуатация насосных и компрессорных станций

Введение 
 

1 

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 
Сибирский федеральный университет 
 
 
 
 
 
 
 
 
СООРУЖЕНИЕ  И  ЭКСПЛУАТАЦИЯ  
НАСОСНЫХ  И  КОМПРЕССОРНЫХ  
СТАНЦИЙ 
 
 
Учебное пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Красноярск 
СФУ 
2018 

Сооружение и эксплуатация насосных и компрессорных станций 
 

2 

УДК 628.122(07) 
ББК 31.56я73 
        С635 
 
  
 
 
 
Р е ц е н з е н т ы: 
А. В. Головков, кандидат технических наук, инженер по метрологии  
ООО «РН-Красноярскнефтепродукт»; 
О. А. Чикишев, главный инженер Красноярского районного нефтепроводного управления АО «Транснефть – Западная Сибирь» 
 
 
 
 
 
 
 
С635       Сооружение и эксплуатация насосных и компрессорных 
станций : учеб. пособие / О. Н. Петров, А. Н. Сокольников, Д. В. Агровиченко, В. И. Верещагин. – Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2018. – 
192 с. 
ISBN 978-5-7638-3896-1 
 
В учебном пособии дана характеристика всех объектов, входящих в состав нефтеперекачивающих и компрессорных станций как технологического, так 
и вспомогательного назначения. Подробно рассмотрены насосно-силовое, компрессорное и вспомогательное оборудование цехов и технологические схемы головных и промежуточных станций. Приведены общие требования к сооружению 
и эксплуатации насосных и компрессорных цехов. 
Предназначено для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 23.03.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов», профили: 23.03.03. 07 «Сервис транспортных и транспортнотехнологических машин и оборудования (трубопроводный транспорт нефти          
и газа)» и 23.03.03.06 «Сервис транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования (нефтепродуктообеспечение и газоснабжение)». 
 
Электронный вариант издания см.: 
http://catalog.sfu-kras.ru 
УДК 628.122(07)  
ББК 31.56я73 
 
 
ISBN 978-5-7638-3896-1                                                           © Сибирский федеральный  
                                                                                                         университет, 2018 

Введение 
 

3 

 
 
ВВЕДЕНИЕ 

 
 
Нефть и газ – ценнейшее сырье для развития всех отраслей народного хозяйства. Россия занимает одно из ведущих мест в мире по 
объему добычи этих полезных ископаемых. В условиях чрезвычайной разбросанности потребителей особое значение приобретает трубопроводный 
транспорт. География добычи, переработки углеводородного сырья и потребления его продуктов определяет направление основных грузопотоков.  
Современный магистральный трубопровод – сложное инженерное 
сооружение, предназначенное для транспортирования нефти, нефтепродуктов и газа из районов добычи на перерабатывающие заводы, откуда 
продукция подается к хранилищам и потребителям. Магистральный трубопровод включает линейную часть, головную и промежуточные станции 
и конечный пункт. 
Головная станция – «сердце» всего магистрального трубопровода.  
На головную станцию транспортируемый продукт поступает из районов 
добычи для последующей его перекачки.  
Основными сооружениями нефтеперекачивающих станций являются 
резервуарные парки, подпорная и основная насосные станции, камеры 
пуска-приема средств очистки и диагностики, узел учета нефти, другие сооружения и административно-хозяйственные помещения.  
Насосы головной станции служат для того, чтобы создать давление 
нефти, способное переместить ее по трубопроводу до следующей насосной 
станции. Современные насосы развивают напор в пределах 190…260 м 
и подачу до 12 500 м3/ч. Как правило, это центробежные магистральные 
насосные агрегаты типа НМ, они относительно просты в конструкции 
и имеют малый вес, кроме того, они обеспечивают равномерный, непульсирующий напор, имеют привод непосредственно от электродвигателя без 
сложных и громоздких редукторов.  
Кроме основного оборудования в насосных цехах устанавливают 
вспомогательные системы, обеспечивающие условия для нормальной           
работы технологического оборудования. К ним относятся системы смазки 
и разгрузки подшипников, откачки утечки нефти, системы регулирования 
давления. 
Основными сооружениями компрессорных станций являются узел 
подключения, площадка блоков пылеуловителей, компрессорные цехи,  
аппараты воздушного охлаждения газа. 

Сооружение и эксплуатация насосных и компрессорных станций 
 

4 

Нефтеперекачивающие или компрессорные станции – наиболее 
сложное и ответственное звено магистрального трубопровода, на котором 
сосредоточен основной объем средств автоматики. С их помощью осуществляется управление, контроль и защита основного и вспомогательного 
оборудования станции. 
Сегодня магистральные трубопроводы занимают ведущее место 
в транспортной системе страны. Проектирование, сооружение и эксплуатация объектов магистрального трубопроводного транспорта обусловлено 
значительной экономической выгодой перекачки углеводородов по трубам 
по сравнению с другими видами транспорта. 

Г л а в а  1.  Состав оборудования  нефтеперекачивающих станций 
 

5 

 
Г л а в а  1 
СОСТАВ  ОБОРУДОВАНИЯ  
НЕФТЕПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ  СТАНЦИЙ 

 
 
 
Нефтеперекачивающая (НПС) или нефтепродуктоперекачивающая станция (НППС) – комплекс сооружений, предназначенный для 
подачи нефти или нефтепродукта в магистральный трубопровод под напором, достаточным для его транспорта к конечному пункту или следующей 
перекачивающей станции.  
При проектировании новых НПС основные параметры оборудования 
определяются исходя из необходимости обеспечения расчетной пропускной способности магистрального трубопровода при проектных значениях 
плотности и вязкости перекачиваемой нефти (нефтепродукта).  
Для выбора месторасположения НПС рассчитываются линии гидроуклона с учетом характеристик насосных агрегатов, прочностных свойств 
труб и рельефа местности. При выборе местоположения НПС учитывается 
расстояние до ближайших населенных пунктов и промышленных предприятий в зависимости от категории НПС (категория I, II или III определяется 
емкостью резервуарного парка) [29].  
Состав оборудования станций зависит от типа станции. Согласно          
РД 153-39.4-113–01 «Нормы технологического проектирования магистральных нефтепроводов» [1] перекачивающие станции магистрального 
трубопровода подразделяются на головные и промежуточные. 
Головная НПС – это нефтеперекачивающая станция, расположенная 
в начале нефтепровода и работающая только по схеме «через емкость» или 
«с подключенной емкостью» с возможностью работы в случае необходимости по схеме «из насоса в насос». 
В состав технологических сооружений головной перекачивающей 
станции входят резервуарный парк, подпорная насосная, узел учета, магистральная насосная, узел регулирования давления, фильтры-грязеуловители, 
узлы с предохранительными устройствами, а также технологические трубопроводы. 
Головные НПС предусматривается располагать на площадках центральных пунктов подготовки нефти, вблизи резервуарных парков с использованием существующих систем энергоснабжения, водоснабжения, 
канализации и других вспомогательных сооружений, если это не противоречит специальным нормам. При параллельной прокладке нефтепроводов 
проектируемые площадки НПС совмещаются с площадками действующего 
нефтепровода. 

Сооружение и эксплуатация насосных и компрессорных станций 
 

6 

Остальные НПС нефтепровода являются промежуточными. Они могут быть с емкостью и без емкости (с резервуарным парком или без него).  
В состав технологических сооружений промежуточной станции без 
емкости входят: магистральная насосная, фильтры-грязеуловители, узел 
регулирования давления, ССВД, а также технологические трубопроводы. 
Состав технологических сооружений промежуточных НПС с емкостью 
аналогичен составу головной перекачивающей станции. 
 
 
1.1. Технологическое оборудование  
нефтеперекачивающих станций 
 
Узел подключения станции 

Узел подключения станции (УПС) обеспечивает подключение станции к линейной части магистрального нефтепровода и ее отключение в случае необходимости.  
Решение по выбору точки подключения НПС к трубопроводу в каждом 
конкретном случае принимается, с учетом условий обеспечения безопасной работы, возможности приема в магистральный нефтепровод запрашиваемых объемов подкачки нефти и технических условий на подключение.  
Для магистрального трубопровода необходимы очистка и диагностика 
его внутренней поверхности, поэтому в состав магистрального нефтепровода или нефтепродуктопровода входят узлы пуска, пропуска и приема 
СОД, которые выполняют следующие функции: 
● пуск внутритрубных очистных, диагностических и разделительных 
устройств; 
● прием внутритрубных очистных, диагностических, герметизирующих и разделительных устройств; 
● пропуск внутритрубных очистных, диагностических, герметизирующих и разделительных устройств [2]. 

Камеры пуска и приема средств очистки  и диагностики (КПП СОД) 

располагаются на узлах подключения станций. Узлы пуска-приема СОД 
следует устанавливать на НПС с учетом максимального развития нефтепровода с расстоянием между ними не более 280 км. Помимо камер                 
пуска-приема СОД узел подключения включает несколько задвижек и трубопроводную обвязку, состав и количество которых на разных станциях различны. Но в состав УПС любой перекачивающей станции всегда входят: 
секущие задвижки (рис. 1.1), которые обеспечивают подключение НПС 
к нефтепроводу или отключение НПС от нефтепровода (при необходимости 
они автоматически закрываются); задвижки, обеспечивающие транзит 
нефти (пропускают поток нефти через узел подключения станции при за

Г л а в а  1.  Состав оборудования  нефтеперекачивающих станций 
 

7 

крытых секущих задвижках), при этом в линию транзита монтируется обратный клапан (рис. 1.2); задвижки, обеспечивающие запасовку и пуск 
СОД, и задвижки, обеспечивающие прием СОД и его извлечение из трубопровода. 
 

 
Рис. 1.1. Секущие задвижки 
 

Рис. 1.2. Задвижки обеспечивающие прием СОД 
 
Схемы узлов пуска-приема СОД в зависимости от их расположения 
на нефтепроводе должны обеспечивать различные варианты технологических операций: прием и пуск, только пуск или только прием СОД.  
В состав узла пуска-приема СОД должны входить: 
● камеры приема и пуска СОД; 
● трубопроводы, арматура и соединительные детали; 
● емкость для дренажа нефти из камер приема и пуска; 
● погружной насос откачки нефти из емкости; 

Сооружение и эксплуатация насосных и компрессорных станций 
 

8 

● механизм для извлечения, перемещения и запасовки СОД; 
● сигнализаторы прохождения СОД; 
● приборы контроля давления. 
В а р и а н т  1.  УПС с узлом пуска средств очистки и диагностики 

(СОД) (рис. 1.3). Такая система уместна для головных НПС, когда УПС является началом магистрального трубопровода. Обвязка технологическими 
трубопроводами такого узла должна обеспечивать подачу нефти или нефтепродукта в магистральный трубопровод минуя камеру пуска очистного 
или диагностического устройства (задвижка 1 на рис. 1.3).  
 

а 
б 

Рис. 1.3. Узел подключения станции с узлом пуска СОД: а – схема; б – общий вид;  
1–11 – номера задвижек в соответствии с технологической схемой НПС 
 
При необходимости запуска СОД в камеру пуска запасовывается 

очистное или диагностическое оборудование и открываются задвижки 2 
и 6, при этом задвижка № 1 закрывается. При создании достаточного давления в камере пуска очистное или диагностическое оборудование напором нефти или перекачиваемого нефтепродукта попадает в магистральный 
трубопровод. После того как оборудование покинуло камеру пуска, вновь 
происходит переключение задвижек 1, 2 и 6 таким образом, чтобы нефть 
вновь миновала камеру пуска. В этом случае с помощью задвижек 9, 10 
и 11 осуществляется опустошение камеры пуска от нефти, а последняя 
в свою очередь сбрасывается в подземную дренажную емкость ЕП. 

В а р и а н т  2.  УПС с узлом пуска/приема СОД (рис. 1.4). Такие 

станции могут быть выполнены с соосным или параллельным расположением камер пуска-приема (КПП СОД). Такие узлы подключения станции 
располагаются на НПС в начале технологического участка. Если эксплуатационный участок имеет большую протяженность, то площадка может 
располагаться и на промежуточных НПС. 

Г л а в а  1.  Состав оборудования  нефтеперекачивающих станций 
 

9 

а 
б 

Рис. 1.4. Узел подключения станции с узлом пуска/приема СОД:  

а – с соосным расположением КПП; б – параллельным расположением КПП;  
1 – 22 – номера задвижек в соответствии с технологической схемой НПС 
 
В а р и а н т  3.  УПС с узлом пропуска СОД (рис. 1.5). Здесь есть два 

варианта подключения. Такие узлы подключения станции располагаются 
на промежуточных НПС. 
 
 
 
 
 
Рис. 1.5. Узел подключения станции с узлом 
пропуска СОД: 1–6 – номера задвижек в соответствии с технологической схемой НПС 

В а р и а н т  4.  С узлом приема СОД (рис. 1.6). Такие узлы подключения 

станций располагаются в конечном пункте магистрального нефтепровода. 

Рис. 1.6. Узел подключения станции с узлом приема СОД:  
1–10 – номера задвижек в соответствии с технологической схемой НПС 

3
2 

2 

1 

1

5 

4

4 
3 

6 
6 
5 

9 

8 

8
7 

7 

11

9

12 
11 

10

10

14 
13

13 

12 

19

15
14 

18 

18 

16 

10а

20

19
17 

21
21а

22

17

Сооружение и эксплуатация насосных и компрессорных станций 
 

10 

Фильтры-грязеуловители  

Горизонтальные (рис. 1.7) и вертикальные фильтры-грязеуловители 
(ФГУ) предназначены для очистки перекачиваемой среды от механических 
примесей, посторонних предметов, глины, парафино-смолистых отложений и окалины, образующихся во время ремонта и эксплуатации линейной 
части магистральных нефтепроводов и технологического оборудования, 
трубопроводов и резервуаров нефтеперекачивающих станций магистральных нефтепроводов. 
 

 
Рис. 1.7. Горизонтальные фильтры-грязеуловтели 
 
Фильтры-грязеуловители горизонтальные предназначены для установки на входе НПС. Фильтры-грязеуловители вертикальные по внутреннему 
устройству делятся на фильтры-решетки, фильтры сетчатые дренажные 
и фильтры щелевые дренажные. Фильтры-решетки предназначены для установки перед подпорными насосами; фильтры сетчатые дренажные 
и фильтры щелевые дренажные – для установки перед оборудованием 
НПС [3]. 
Состояние фильтров при их эксплуатации контролируется с помощью датчика перепада давления (рис. 1.8). При перепаде давления выше 
0,05 МПа (0,5 кгс/см2) необходимо производить чистку фильтра. Для этого 
фильтр отключают, закрывая задвижки, нефть дренирует в погружную  
емкость (ЕП) через дренажный патрубок, и через люк механические скопления удаляют. Если перепад давления составляет менее 0,02 МПа                
(0,2 кгс/см2), это свидетельствует о повреждении фильтрующего элемента. 
После монтажа фильтра или его очистки должен быть зарегистрирован  
перепад давления на чистом фильтре-грязеуловителе с указанием соответствующих на данный момент вязкости и пропускной способности.