Нефтегазовое технологическое оборудование. Справочник ремонтника

 
 
 
Б. С. Жирнов, Р. А. Махмутов, Д. О. Ефимович 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
НЕФТЕГАЗОВОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ  
ОБОРУДОВАНИЕ 
 
СПРАВОЧНИК РЕМОНТНИКА 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва    Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2021 
1 
 

УДК 622-1/-9 
ББК 33.1 
Ж73 
 
 
Рецензент: 
кандидат технических наук, доцент кафедры оборудования предприятий  
нефтехимии и нефтепереработки  
филиала ФГБОУ ВО УГНТУ в г. Салавате Р. Г. Хасанов 
 
 
 
 
 
 
 
Жирнов, Б. С. 
Ж73   
Нефтегазовое технологическое оборудование. Справочник ремонтника / Б. С. Жирнов, Р. А. Махмутов, Д. О. Ефимович. í Москва ; Вологда : 
Инфра-Инженерия, 2021. í 356 с. : ил., табл. 
ISBN 978-5-9729-0641-3 
 
Рассмотрено основное технологическое оборудование, используемое в 
нефтяной и газовой промышленности: работающее под избыточным давлением, 
насосно-компрессорное и запорно-регулирующее. Даны характеристики контрольно-измерительных приборов, используемых в нефте- и газодобыче. Освещены вопросы ремонта и монтажа оборудования.  
Для инженерно-технических работников нефтегазовой отрасли. Может 
быть полезно студентам, аспирантам и преподавателям нефтегазовых вузов и 
факультетов. 
 
 
УДК 622-1/-9 
 
ББК 33.1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ISBN 978-5-9729-0641-3 
© Жирнов Б. С., Махмутов Р. А., Ефимович Д. О., 2021 
 
© Издательство «Инфра-Инженерия», 2021 
 
© Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2021 
2 
 

СОДЕРЖАНИЕ 
 
Глава 1. Трубопроводная арматура ............................................................... 
5 
   1.1. Назначение, устройство, классификация 
................................................. 
5 
   1.2. Запорная арматура ................................................................................... 
21 
      1.2.1. Задвижки 
............................................................................................. 
22 
      1.2.2 Краны ................................................................................................... 
32 
      1.2.3. Запорные клапаны ............................................................................ 
41 
      1.2.4. Дисковые затворы 
............................................................................. 
49 
   1.3. Регулирующая арматура ......................................................................... 
52 
      1.3.1. Регулирующие клапаны .................................................................... 
52 
      1.3.2. Другие разновидности регулирующей арматуры ........................... 
57 
   1.4. Предохранительная арматура ................................................................. 
59 
      1.4.1. Предохранительные клапаны ........................................................... 
60 
      1.4.2. Импульсно-предохранительные устройства ................................... 
67 
   1.5. Эксплуатация трубопроводной и технологической арматуры ............ 
70 
 
Глава 2. Контрольно-измерительные приборы (КИП) ............................ 
72 
   2.1. Классификация измерений 
...................................................................... 
72 
   2.2. Средства измерений 
................................................................................. 
73 
   2.3. Приборы для измерения давления 
.......................................................... 
78 
      2.3.1. Манометры ......................................................................................... 
80 
      2.3.2. Вакуумметры 
...................................................................................... 
86 
   2.4. Приборы для измерения температуры ................................................... 
86 
      2.4.1. Термометры расширения .................................................................. 
86 
      2.4.2. Термометры и термоэлектрические пирометры ............................. 
88 
      2.4.3. Термометры сопротивления 
.............................................................. 
89 
   2.5. Измерение расхода жидкости и газа ...................................................... 
89 
   2.6. Измерение уровня и применяемые для этого приборы ........................ 
95 
 
Глава 3. Насосное оборудование ................................................................... 
98 
   3.1. Принцип действия и классификация насосов ....................................... 
99 
   3.2. Динамические насосы ........................................................................... 
101 
3 
 

      3.2.1. Детали и обвязка центробежных насосов 
...................................... 
106 
      3.2.2. Эксплуатация центробежных насосов ........................................... 
119 
      3.2.3. Регулирование центробежных насосов 
.......................................... 
123 
   3.3. Объемные насосы .................................................................................. 
125 
      3.3.1. Детали поршневых насосов ............................................................ 
129 
      3.3.2. Арматура поршневых насосов 
........................................................ 
135 
      3.3.3. Эксплуатация поршневых насосов 
................................................. 
136 
   3.4. Специальные насосы ............................................................................. 
138 
 
Глава 4. Газопромысловое оборудование ................................................. 
142 
   4.1. Оборудование для тепловых процессов .............................................. 
142 
   4.2. Оборудование для массообменных процессов 
.................................... 
175 
   4.3. Оборудование для разделения неоднородных систем 
........................ 
221 
   4.4. Технологические трубопроводы 
........................................................... 
241 
 
Глава 5. Ремонт и монтаж оборудования .................................................. 
250 
   5.1. Подготовка оборудования к ремонту 
................................................... 
250 
   5.2. Возможные дефекты колонных аппаратов .......................................... 
256 
   5.3. Ремонт емкостной аппаратуры ............................................................. 
261 
   5.4. Возможные дефекты и ремонт теплообменников 
............................... 
264 
   5.5. Возможные дефекты и ремонт АВО .................................................... 
271 
   5.6. Ремонт насосно-компрессорного оборудования ................................. 
274 
      5.6.1. Ремонт центробежных насосов 
....................................................... 
274 
      5.6.2. Ремонт поршневых насосов ............................................................ 
300 
   5.7. Ремонт мягких сальниковых уплотнений 
............................................ 
305 
   5.8. Ремонт торцовых уплотнений .............................................................. 
313 
   5.9. Балансировка деталей 
............................................................................ 
317 
   5.10. Возможные дефекты и ремонт неподвижных соединений .............. 
318 
      5.10.1. Затяжка резьбовых соединений .................................................... 
322 
   5.11. Ремонт трубопроводов ........................................................................ 
329 
   5.12. Ремонт запорно-регулирующей арматуры ........................................ 
337 
Литература 
........................................................................................................ 
350 
 
4 
 

 
 
ГЛАВА 1 
 
ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА 
 
1.1. НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО, КЛАССИФИКАЦИЯ 
Промышленная трубопроводная арматура – устройство, устанавливаемое на трубопроводах, агрегатах, сосудах и предназначенное для управления 
(отключения, регулирования, сброса, распределения, смешивания, фазораспределения) потоками рабочих сред (газообразной, жидкой, газожидкостной, 
порошкообразной, суспензии и иных агрегатных состояний) путем изменения площади проходного сечения. 
Трубопроводная арматура характеризуется двумя главными параметрами: 
x условным проходом (номинальным размером); 
x условным (номинальным) давлением. 
Под условным проходом (номинальным размером) DN или Дy понимают параметр, применяемый для трубопроводных систем в качестве характеристики присоединяемых частей, например соединений трубопроводов, 
фитингов и арматуры. 
Условный проход не имеет единицы измерения и приблизительно равен внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода, выраженному в 
миллиметрах. 
 
Рисунок 1. Условный проход 
5 
 

Таблица 1  
Условный проход трубопроводов 
Условный проход по ГОСТ 28338-89 
2,5; 3 
40 
300 
1600 
4 
50 
350 
1800 
5 
63* 
400 
2000 
6 
65 
450 
2200 
8 
80 
500 
2400 
10 
100 
600 
2600** 
12 
125 
700 
2800 
15 
150 
800 
3000 
16* 
160* 
900 
3200** 
20 
175** 
1000 
3400 
25 
200 
1200 
3600** 
32 
250 
1400 
3800**; 4000 
* Допускается применять для гидравлических и пневматических устройств.  
** Не допускается применять для арматуры общего назначения. 
 
Условное (номинальное) давление РN или Py – наибольшее избыточное 
рабочее давление при температуре рабочей среды 20 °C, при котором обеспечивается заданный срок службы соединений арматуры и трубопровода, 
имеющих определенные размеры, обоснованные расчетом на прочность при 
выбранных материалах и характеристиках, прочности их при температуре 
20 °C. Значения и обозначения номинальных (условных) давлений должны 
соответствовать указанным по ГОСТ 26349-84 (в соответствии с таблицей 2). 
Таблица 2 
Номинальные (условные) давления по ГОСТ 26349-84 
Обозначение 
номинального 
(условного) 
давления 
Значение 
номинального  
(условного) давления, 
МПа (кгс/см2) 
Обозначение 
номинального 
(условного) 
давления 
Значение 
номинального 
(условного) 
давления,  
МПа (кгс/см2) 
PN 0,1 
0,01 (0,1) 
PN 63 
6,3 (63,0) 
РN 0,16 
0,016 (0,16) 
PN 80 
8,0 (80,0) 
6 
 

Окончание таблицы 2 
Обозначение 
номинального 
(условного) 
давления 
Значение 
номинального  
(условного) давления, 
МПа (кгс/см2) 
Обозначение 
номинального 
(условного) 
давления 
Значение 
номинального 
(условного) 
давления,  
МПа (кгс/см2) 
РN 0,25 
0,025 (0,25) 
РN 100 
10,0 (100,0) 
PN 0,4 
0,040 (0,40) 
РN 125 
12,5 (125,0) 
РN 0,63 
0,063 (0,63) 
РN 160 
16,0 (160,0) 
РN 1 
0,1 (1,0) 
PN 200 
20,0 (200,0) 
РN 1,6 
0,16 (1,6) 
PN 250 
25,0 (250,0) 
PN 2,5 
0,25 (2,5) 
PN 320 
32,0 (320,0) 
PN 4 
0,4 (4,0) 
PN 400 
40,0 (400,0) 
PN 6,3 
0,63 (6,3) 
PN 500 
50,0 (500,0) 
РN 10 
1,0 (10,0) 
PN 630 
63,0 (630,0) 
РN 16 
1,6 (16,0) 
PN 800 
80,0 (800,0) 
PN 25 
2,5 (25,0) 
РN 1000 
100,0(1000,0) 
PN 40 
4,0 (40,0) 
 
 
 
Номинальные (условные) давления менее 0,01 МПа следует выбирать 
из ряда R5, а более 100 МПа – из ряда R20 по ГОСТ 8032. 
Допускается применять обозначение номинального (условного) давления Py вместо РN в конструкциях соединений трубопроводов и арматуры, 
разработанных до 01.01.1992. 
При маркировке допускается применять обозначение РN 6 вместо  
РN 6,3. 
Рабочее давление Pp – наибольшее избыточное давление, при котором 
обеспечивается заданный режим эксплуатации арматуры, то есть при рабочих температурах. 
Пробное давление Pпp – избыточное давление, при котором должно производиться гидравлическое испытание арматуры и деталей трубопровода на 
прочность и герметичность водой при температуре не менее 5 и не более 70 °C. 
7 
 

Значения пробных давлений для арматуры и деталей из различных материалов определяются по ГОСТ 356-80. Для Pp до 20 МПа пробное давление примерно в 1,5 раза больше рабочего. 
Трубопроводную арматуру можно классифицировать по нескольким 
признакам. 
Функциональное назначение (вид) 
x Запорная арматура – предназначена для полного перекрытия (или 
полного открытия) потока рабочей среды в трубопроводе в зависимости от требований технологического режима. 
x Регулирующая арматура – предназначена для регулирования параметров рабочей среды посредством изменения ее расхода. К ней относятся: регуляторы давления, регулирующие клапаны, регуляторы уровня 
жидкости, дросселирующая арматура и т. п. 
x Распределительно-смесительная (трехходовая или многоходовая) арматура – предназначена для распределения рабочей среды по определенным направлениям или для смешивания потоков среды. Сюда относятся клапаны и краны. 
x Предохранительная арматура – предназначена для автоматической 
защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого давления 
посредством сброса избытка рабочей среды. Сюда относятся: предохранительные клапаны, импульсные предохранительные устройства, 
мембранные разрывные устройства, перепускные клапаны. 
x Защитная арматура – предназначена для автоматической защиты оборудования и трубопроводов от недопустимого или не предусмотренного технологическим процессом изменения параметров или направления потока рабочей среды и для отключения потока без выброса рабочей среды из технологической системы. Сюда относятся обратные и 
отключающие клапаны. 
x Фазоразделительная арматура – предназначена для автоматического 
разделения рабочих сред в зависимости от их фазы и состояния. Сюда 
относятся конденсатоотводчики, маслоотделители, газоотделители, 
воздухоотделители. 
8 
 

Конструктивные типы 
 
x Задвижки. Рабочий орган у них перемещается возвратно-поступательно перпендикулярно потоку рабочей среды. Используется преимущественно в качестве запорной арматуры. 
x Клапаны (вентили). Запорный или регулирующий рабочий орган у 
них перемещается возвратно-поступательно параллельно оси потока 
рабочей среды. Разновидностью этого типа арматуры являются мембранные клапаны, у которых в качестве запорного элемента используется мембрана. Мембрана фиксируется по внешнему периметру 
между корпусом и крышкой, выполняет функцию уплотнения корпусных деталей и подвижных элементов относительно внешней среды, а также функцию уплотнения запорного органа. 
x Краны. Запорный или регулирующий рабочий орган у них имеет 
форму тела вращения или его части, поворачивается вокруг своей 
оси, произвольно расположенной по отношению к направлению потока рабочей среды. 
x Затворы. Запорный или регулирующий орган у них имеет, как правило, форму диска и поворачивается вокруг оси, не являющейся его 
собственной. 
Условное давление рабочей среды: 
x вакуумная (давление среды ниже 0,1 МПа абс.); 
x низкого давления (от 0 до 1,5 МПа); 
x среднего давления (от 1,5 до 10 МПа); 
x высокого давления (от 10 до 80 МПа); 
x сверхвысокого давления (от 80 МПа). 
Температурный режим: 
x криогенная (рабочие температуры ниже -153 °C); 
x для холодильной техники (рабочие температуры от -153 до -70 °C); 
x для пониженных температур (рабочие температуры от -70 до -30 °C); 
x для средних температур (рабочие температуры до +455 °C); 
x для высоких температур (рабочие температуры до +600 °C); 
x жаропрочная (рабочие температуры свыше +600 °C). 
9 
 

Способ присоединения к трубопроводу 
x Арматура муфтовая. Присоединяется к трубопроводу или емкости с 
помощью муфт с внутренней резьбой. 
x Арматура ниппельная. Присоединяется к трубопроводу или емкости 
при помощи ниппеля. 
x Арматура под приварку. Присоединяется к трубопроводу или емкости 
с помощью сварки. Преимуществами являются полная и надежная 
герметичность соединения, минимум обслуживания (не требуется 
подтяжки фланцевых соединений). Недостаток – повышенная сложность монтажа и замены арматуры. 
x Арматура стяжная. Соединение входного и выходного патрубков с 
фланцами на трубопроводе осуществляется с помощью шпилек с гайками, проходящими вдоль корпуса арматуры. 
x Арматура фланцевая. Присоединяется к трубопроводу или емкости с 
помощью фланцев. Преимуществом являются возможность многократного монтажа и демонтажа на трубопроводе, большая прочность 
и применимость для широкого диапазона давлений и проходов. Недостатки – возможность ослабления затяжки и потеря герметичности со 
временем, большие габаритные размеры и масса. 
x Арматура цапковая. Присоединяется к трубопроводу или емкости на 
наружной резьбе с буртиком под уплотнение. 
x Арматура штуцерная. Присоединяется к трубопроводу или емкости с 
помощью штуцера. 
Способ герметизации 
x Арматура мембранная. Мембрана осуществляет уплотнение корпусных деталей, подвижных элементов относительно внешней среды, а 
также уплотнение в затворе. 
x Арматура сальниковая. Уплотнение штока или шпинделя относительно внешней среды обеспечивается сальниковой набивкой, находящейся в контакте с подвижным штоком (шпинделем). 
x Арматура сильфонная. Для уплотнения подвижных деталей (штока, 
10