Насосы для многофазных сред ГОСТ 20572-88 — технические характеристики и применение
Насосы для многофазных сред ГОСТ 20572-88 — это класс динамического оборудования, предназначенного для перекачивания газожидкостных смесей с содержанием свободного газа до 90% по объёму на входе. Норматив регламентирует параметры центробежных и вихревых агрегатов, используемых в системах сбора и транспортировки продукции скважин, где рабочая среда характеризуется нестабильным фазовым составом. Ключевое отличие от стандартных насосов — способность сохранять напорные характеристики при резких колебаниях газового фактора без срыва подачи.
ГОСТ 20572-88 устанавливает требования к номенклатуре показателей качества: подача от 1 до 200 м/ч, напор до 200 м, допустимое давление на входе до 2,5 МПа. Конструкция предусматривает рабочие колёса специального профиля с увеличенными межлопастными каналами, что минимизирует газовое запирание. Корпусные детали изготавливаются из чугуна СЧ20, серого чугуна или коррозионностойких сталей 12Х18Н9ТЛ, 20Х13Л — в зависимости от агрессивности перекачиваемой среды.
Конструктивные особенности насосов для многофазных сред
Агрегаты, выпускаемые по ГОСТ 20572-88, оснащаются торцевыми уплотнениями с двойным или одинарным контуром, рассчитанными на работу при переменном давлении в полости уплотнения. Для отвода газовой фазы предусмотрена система рециркуляции с байпасной линией, возвращающей часть жидкости на вход рабочего колеса. Это обеспечивает устойчивую работу при кратковременном увеличении объёмной доли газа до 95%.
Основные параметры насосов для многофазных сред по ГОСТ 20572-88:
- подача — 1–200 м/ч;
- напор — 10–200 м;
- температура перекачиваемой среды — от –40 до +80 C;
- кинематическая вязкость — до 6010 м/с;
- объёмная доля свободного газа на входе — до 90%.
Применение насосов для многофазных сред ГОСТ 20572-88
Оборудование востребовано в системах нефтегазодобычи, где требуется перекачивание продукции скважин без предварительной сепарации. Типовые сценарии использования — кустовые насосные станции, установки подготовки нефти, системы поддержания пластового давления. Насосы монтируются на раме с упругой муфтой и электродвигателем во взрывозащищённом исполнении, что допускает эксплуатацию во взрывоопасных зонах классов В-1а и В-1б.
В отличие от насосов общего назначения, агрегаты по ГОСТ 20572-88 демонстрируют устойчивую работу при пульсациях расхода и давления, характерных для многофазных потоков. Это достигается за счёт оптимизированной геометрии проточной части и повышенного запаса по кавитационному ресурсу — допустимый кавитационный запас не превышает 3,5 м.
| Параметр | Значение для типоразмера 1 | Значение для типоразмера 2 | Значение для типоразмера 3 | Единица измерения |
|---|---|---|---|---|
| Подача | 12,5 | 50 | 125 | м/ч |
| Напор | 80 | 120 | 160 | м |
| Частота вращения | 2900 | 2900 | 1450 | об/мин |
| Мощность электродвигателя | 11 | 45 | 110 | кВт |
| Масса агрегата | 180 | 420 | 980 | кг |
Материалы и исполнение
Проточная часть насосов для многофазных сред по ГОСТ 20572-88 изготавливается из износостойких материалов, устойчивых к абразивному воздействию механических примесей, содержание которых может достигать 0,5% по массе. Рабочие колёса — из стали 20Х13Л или чугуна с твердостью до 220 HB. Для перекачивания сред с сероводородом применяется исполнение с ограничением твёрдости материалов до 22 HRC, что исключает сульфидное растрескивание под напряжением.
Уплотнение вала — торцевое, с вспомогательным гидрозатвором, подключённым к линии нагнетания. При работе на средах с высоким газосодержанием предусмотрена подача запирающей жидкости давлением на 0,1–0,2 МПа выше давления на входе. Подшипниковые узлы — с принудительной смазкой от масляной ванны, рассчитанные на межремонтный период не менее 8000 часов.
Вопросы и ответы
Какие среды допускается перекачивать насосами по ГОСТ 20572-88?
Допускается перекачивание газожидкостных смесей — нефти с попутным газом, газоконденсатных смесей, водогазовых эмульсий — с объёмной долей свободного газа до 90% на входе и содержанием механических примесей до 0,5% по массе.
Чем насосы для многофазных сред отличаются от обычных центробежных?
Конструкция рабочего колеса и спирального отвода оптимизирована для прохождения газовой фазы без срыва потока. Предусмотрена система рециркуляции, отводящая газ из полости уплотнения, и повышенный кавитационный запас.
Какие исполнения по взрывозащите предусмотрены?
Насосные агрегаты комплектуются электродвигателями во взрывозащищённом исполнении 1ExdIIBT4 или 1ExdIIBT5, что допускает установку во взрывоопасных зонах классов В-1а и В-1б.
Какой межремонтный период у насосов данного типа?
При соблюдении регламента эксплуатации и перекачивании сред с абразивностью до 0,1% по массе межремонтный период составляет не менее 8000 часов, ресурс до списания — 40000 часов.
