(TIỂU LUẬN) báo cáo thực tập GPP dinh cố báo cáo 03 THIẾT bị NHÀ máy GPP DINH cố

TỔNG CƠNG TY KHÍ VIỆT NAM CƠNG TY KHÍ CÀ MAU Báo cáo thực tập GPP Din BÁO CÁO 03 THIẾT BỊ NHÀ MÁY GPP DINH CỐ BƠM Người thực hiện: Nguyễn Duy Trung - Kỹ sư VH TCDP Thời gian: 05/01/2016- 20/01/2016 Kiểm tra, đánh giá: Đăngg̣ Công Quốc Vũng Tàu- 01/2016 BÁO CÁO THỰC TẬP GPP DINH CÔ Mucg̣ lucg̣ Các thông số đặc trưng bơm 1.1 Năng suất bơm 1.2 Áp suất toàn phần và 1.3 Cột áp cửa hút 1.4 Công suất và hiệu suấ 1.5 Đường đặc tuyến Một số loại bơm GPP Dinh Cố 2.1 Chức năng, nhiệm vụ 2.2 Nguyên tắc vận hành b 2.3 Một số cố thường g Tai liêụ tham khao ̀̀ NGUYỄN DUY TRUNG ̀̉ BÁO CÁO THỰC TẬP GPP DINH CƠ Các thơng số đặc trưng bơm 1.1 Năng suất bơm Với loại bơm, suất tính thể tích chất lỏng bơm cung cấp đơn vị thời gian (m3/s m3/h) 1.1.1 Năng suất bơm piston Một số ký hiệu: 4- F= tiết diện piston, m2 D- đường kính piston, m f= - tiết diện cán piston, m d- đường kính cán piston s- khoảng hành trình piston xylanh, m n- sớ vịng quay trục động cơ, min-1 -Năng suất bơm tác dụng đơn (single acting): Năng suất tính theo lý thuyết: Q= 60.F.s.n (m3/h) Năng suất thực tế bơm: Qt= ƞ0.Q = ƞ0.60F.s.n (m3/h) Trong đó, ƞ0 là hệ sớ hiệu chỉnh hay hiệu suất thể tích bơm (ƞ0 = 0,8 đến 0,85): hiệu suất thể tích đặc trưng cho tổn thất thể tích dị qua chỗ nối, van nạp xả khơng đóng mở tức thời, khơng khí lọt vào bơm -Năng suất bơm tác dụng kép (double acting): Năng suất lý thuyết: Q= 60.F.n.(2F-f).s, Năng suất thực tế: m /h Qt= ƞ0.Q = ƞ0 60.F.n.(2F-f).s * lượng thể tích hút bơm buồng khơng có cán piston buồng có cán piston khác chiếm chỗ cán piston không gian xylanh 1.1.2 Năng suất bơm ly tâm Năng suất bơm ly tâm tính tốn dựa vận tốc tương đối chất lỏng qua cánh guồng, chiều dày và đường kính cánh guồng (hình 2.1): BÁO CÁO THỰC TẬP GPP DINH CƠ Trong đó: D1, D2: đường kính và đường kính ngoài cánh guồng, m B1, B2- bề rộng cánh guồng vành và vành ngoài, m – bề dày cánh guồng, m z- số lượng cánh guồng; 1, 2- vận tốc chất lỏng vào và khỏi cánh guồng theo hướng bán kính, m/s Hình 2.1 Minh họa vận tốc chất lỏng bơm ly tâm 1.2 Áp suất toàn phần và chiều cao hút bơm 1.2.1 Áp suất toàn phần bơm Áp suất toàn phần bơm đặc trưng cho lượng riêng bơm truyền cho đơn vị trọng lượng chất lỏng, tính H (m) NGUYỄN DUY TRUNG BÁO CÁO THỰC TẬP GPP DINH CÔ Áp suất toàn phần cho biết việc tăng áp suất chất lỏng là nhiều hay qua tương ứng chiều cao H (m) là cao hay thấp Cơng thức tính áp suất toàn phần bơm: = Trong đó: H- áp suất tồn phần bơm, m 1, 2- áp suất bể chứa (bể hút) (bể đẩy), kPa , - áp suất cửa vào cửa bơm, kPa 1, 2- vận tốc chất lỏng ống hút ống đẩy, m/s , - vận tốc chất lỏng cửa vào cửa bơm, m/s Hđ, Hh- chiều cao đẩy, chiều cao hút (chiều cao hình học), m hm – tổng tổn thất áp suất ma sát lực ỳ chất lỏng đường ống hút (hm,h) ống đẩy (hm,đ), m NGUYỄN DUY TRUNG BÁO CÁO THỰC TẬP GPP DINH CÔ Cơ sở tính dựa phương trình Bernouli cho mặt thoáng 1-1, 1’-1’, 2-2 (chi tiết tham khảo tài liệu [1]) Hình 2.3 Minh họa áp suất toàn phần bơm[2] Độ tăng áp suất chất lỏng sau qua bơm[2]: ∆ = ∆ Trong đó: Độ tăng áp suất chất lỏng qua bơm g Gia tốc trọng trường gcHằng số khối lượng SI Khối lượng riêng chất lỏng Pa H Chiều cao (áp suất) toàn phần bơm Thơng thường tính tốn cơng thức ∆ = Trong đó: 9.81 m/s2 1.0 kg.m/N.s2 kg/m3 m thường viết dạng: Unit ∆ H A SI FPS Độ tăng áp suất chất lỏng qua bơm Khối lượng riêng tương đối chất lỏng (so với nước) điều kiện tính tốn kPa psi - - Chiều cao (áp suất) toàn phần bơm m ft Hệ số chuyển đổi 9.81 0.433s NGUYỄN DUY TRUNG BÁO CÁO THỰC TẬP GPP DINH CÔ Đối với bơm cố định áp suất thay đổi tùy thuộc loại chất lỏng có tỷ trọng khác nhau, cột áp khơng thay đổi Cột áp thông số không đổi bơm Một bơm có cột áp 60m, có nghĩa bơm đẩy với chất lỏng (xăng, dầu, nước…) 60m chiều cao, nhiên loại chất lỏng tương ứng có áp suất khác 1.2.2 Chiều cao hút bơm Chiều cao hút bơm, Hh: = ℎ (áp dụng phương trình Bernouli cho mặt 1-1 1’-1’) Từ công thức trên, cho thấy áp suất hút phụ thuộc vào: (1) Áp suất bể hút (2) Áp suất chất lỏng vào cửa hút bơm (2) Vận tốc (3) Tổn thất áp suất ma sát và quán tính gây nên Chiều cao hút tăng áp suất bể hút tăng (1) và chiều cao hút giảm với sợ tăng áp suất hút, vận tốc hút và tổn thất đường ống hút Xét yếu tố (2): áp suất hút cửa vào bơm Để lưu thể giữ thể lỏng vào bơm, phải đảm bảo > pbh (áp suất bão hòa chất lỏng nhiệt độ làm việc), đó: ≤ ℎ Tức là chiều cao hút tới đa bơm là có giới hạn tùy thuộc vào loại chất lỏng vận chuyển và nhiệt độ làm việc - Nếu chất lỏng càng dễ bay (pbh lớn) chiều cao hút càng giảm - Nhiệt độ làm việc càng cao, chất lỏng bị bay dẫn đến chiều cao hút giảm Trong thực tế yếu tố ảnh hưởng đến chiều cao hút bơm khống chế: - Đặt bơm thấp bể hút (nếu có thể) để tăng áp suất p1 Thiết kế đường ống hút giảm tối đa việc gây tổn thất áp suất (hạn chế ebow, reducer…); đảm bảo độ kín ớng, khơng để khơng khí lọt vào NGUYỄN DUY TRUNG BÁO CÁO THỰC TẬP GPP DINH CÔ 1.3 Cột áp cửa hút bơm (NPSH), tượng xâm thực bơm ly tâm Như trình bày phần 2.2.2 nói trên, áp suất cửa hút bơm cần lớn áp suất bão hòa lưu chất để tránh xuất lưu chất vào bơm (gây tượng xâm thực): Psuction > Pbh Sơ đồ hình 2.4 minh họa thay đổi áp suất, vận tốc lưu chất qua cánh quạt bơm ly tâm Chất lỏng vào cửa hút bơm có vận tớc V 1, áp suất P1, vào tâm hút cánh quạt (Eye of Impeller), tiết diện dịng giảm (diện tích tâm hút) nên vận tốc tăng đồng thời áp suất lỏng giảm Nếu áp suất giảm xuống nhỏ áp suất lưu chất, có nguy hình thành bọt khí (bubbles) Hình 2.4 Sự thay đổi áp suất, vận tốc lưu chất qua bơm ly tâm Khi lỏng di chuyển qua cánh bơm, vận tốc và áp suất lỏng tăng Các bọt khí tạo thành trước vỡ áp suất tăng lớn áp suất Các bọt khí vỡ, va đập với phận khí bơm gây tiếng ồn, rung động và làm hư hỏng bơm: cong vênh cánh bơm, hư hỏng bearing, vịng và seal làm kín Đây là tượng xâm thực bơm Hiện tượng xâm thực làm giảm suất và áp suất toàn phần (head) bơm Để tránh tượng xâm thực, áp suất cửa hút bơm phải cao áp suất chất lỏng (trong điều kiện nhiệt độ) để tránh bay hình thành bọt khí bơm Giá trị áp suất tới thiểu gọi là cột áp hút tối thiểu bơm¸ ký hiệu NPSHr (Net Positive Suction Head) Đây là thông số quan trọng thiết kế cũng vận hành bơm Với bơm ly tâm: giá trị NPSHr phụ thuộc vào thiết kế bơm như: tớc độ quay, diện tích tâm hút cánh quạt, kiểm và số lượng cánh Đối với bơm piston: NPSHr cịn phụ thuộc vào tớc độ và thiết kế van hút Cột áp hút bơm vận hành (NPSHA- Net Positive Suction Head Available) cần phải lớn NPSHr khoảng an toàn (gọi là safety margin) Theo [2]: NPSH = Trong đó: Unit FPS SI NPSHA Cột áp hút vận hành bơm Áp suất (tuyệt đối) bồn chứa đầu hút NGUYỄN DUY TRUNG m ft kPa psia BÁO CÁO THỰC TẬP GPP DINH CƠ ́ Là đường tuyến tính với lưu lượng lưu lượng tăng lượng tăng Tại điểm “Shut off” lượng tiêu tốn cho bơm là nhỏ (hình 2.5) Hình 2.5 Đường đặc tuyến BHP 1.5.3 Đường đặc tuyến cột áp hút tối thiểu (NPSHR) Đường đặc tuyến điểm lưu lượng và không đổi vượt qua vùng BEP đường đặc tuyến tăng lên đột ngột (hình 2.6) BEP: Best Efficiency Point suất-lưu lượng (Q-ŋ) Hình 2.6 Đường đặc tuyến cột áp hút tối thiểu 1.5.4 Đường đặc tuyến hiệu Đường đặc tuyến hiệu suất bơm giớng quỹ đạo dịng nước phun từ ớng nước góc 45oC, điểm mà dòng nước đạt tới điểm cao gọi là điểm BEP (Best Efficiency Point) Hình 2.7 NGUYỄN DUY TRUNG BÁO CÁO THỰC TẬP GPP DINH CƠ Hình 2.7 Đường đặc tuyến hiệu suất-lưu lượng Xét mối quan hệ đường đặc tuyến với (hình 2.8): Hình 2.8 Mới quan hệ đường đặc tuyến -Tại điểm A đường đặc tuyến H-Q, cũng là điểm ứng với điểm tối ưu (BEP) đường đặc tuyến hiệu suất, cũng là điểm đồ thị lượng, và đường đặc tuyến cột áp tối thiểu là điểm bắt đầu tăng nhẹ -Tại điểm B đường đặc tuyến H-Q lưu lượng giảm, cột áp tăng, bơm hoạt động bên trái điểm BEP, bơm hiệu suất điểm này, lượng tiêu thụ giảm, cột áp tối thiểu cũng giảm Nhưng bơm bị rung động và nóng lên, trục bơm bị ́n cong sinh ứng suất tác động lên bạc đạn, seal khí -Tại điểm C lưu lượng cao, cột áp giảm đặc tuyến H-Q, bơm hoạt động bên phải điểm BEP hiệu suất bơm giảm, lượng tiêu thụ tăng lên và motor bơm bị tải Cột áp tới thiểu tăng lên đột ngột, dịng lưu chất khỏi bơm nhanh dòng lưu chất vào bơm, dịng lưu chất bơm dễ hóa Đây là vùng xảy xâm thực, trục bơm bị uốn cong sinh ứng suất tác động lên bạc đạn, seal khí NGUYỄN DUY TRUNG BÁO CÁO THỰC TẬP GPP DINH CÔ  Kết luận: bơm ly tâm nên hoạt động vùng xung quanh điểm A, gọi là vùng tới ưu cho bơm (BEP) a) Hình 2.9 Vùng hoạt động tối ưu bơm ly tâm Ví dụ: hình 2.10 mơ tả đường đặc tuyến bơm thực tế Bơm hoạt động có hiệu suất cao ŋ=0.85 (85%) Q=15 gallon/min, tương ứng xác định H=130 ft Trường hợp giảm lưu lượng Q=10 gallon/min, H=150 ft, hiệu suất bơm ŋ=0.78% Hình 2.10 Đặc tuyến bơm ly tâm thực tế[2] NGUYỄN DUY TRUNG BÁO CÁO THỰC TẬP GPP DINH CÔ Một số loại bơm GPP Dinh Cố 2.1 Chức năng, nhiệm vụ Bơm P-01 A/B P-03 P-22 P-23 P-24 P-25 P-31 A/B/C P-51A/B P-63 2.2 Nguyên tắc vận hành bơm ly tâm 2.2.1 Kiểm tra trước khởi động Nếu van đường hồi lưu tối thiểu nằm trước van tay đầu -> đóng hoàn toàn van tay đầu -> mở van đường hồi lưu tối thiểu bơm Nếu van đường hồi lưu tối thiểu nằm sau van tay đầu -> mở nhỏ van tay đầu Mở hoàn toàn van hồi lưu => mục đích: q trình bơm khởi động, tốc độ quay bơm thấp, cần điều tiết lưu lượng qua bơm để bơm ổn định dần Do cần tuần hồn dịng lỏng qua bơm trước tăng tốc độ bơm đến tốc độ lưu lượng mong muốn - Van tay đầu hút bơm mở hoàn toàn - Mở van xả drain để xả khí bơm đến hết - Mở đường cooling, đường flushing, quenching cho bơm - Áp suất đầu hút bơm > áp suất hút tối thiểu bơm - Mức dầu bôi trơn bearing housing >50% NGUYỄN DUY TRUNG BÁO CÁO THỰC TẬP GPP DINH CÔ - Xoay trục bơm tay nhẹ nhàng chiều với chiều quay bơm 2.2.2 Khởi động bơm - Chắc chắn bơm điền đầy lỏng - Khởi động bơm (ở chế độ Local, MCC) Mở từ từ van tay đầu bơm kiểm sốt cân băng áp suất đầu ra, lưu lượng đầu bơm điều chỉnh để bơm rơi vào vùng hoạt động tối ưu (vùng BEP) 2.2.3 Kiểm tra bơm hoạt động - Không điều chỉnh van hút bơm hoạt động - Kiểm tra áp suất đầu hút bơm > áp suất tối thiểu bơm - Kiểm tra áp suất, lưu lượng đầu bơm (phải nằm vùng BEP) - Kiểm tra chênh áp qua Strainer đầu vào bơm (đảm bảo không bị tắc) - Kiểm tra áp suất, lưu lượng đường Cooling, Flushing, Quenching - Kiểm tra độ rung, tiếng ồn - Kiểm tra nhiệt độ Bearing housing (sờ tay dùng thiết bị đo Max: 80oC) 2.2.4 Dừng bơm Đóng hoàn toàn van tay đầu bơm (mở hoàn toàn đường hồi lưu tối thiểu đường hồi lưu tối thiểu nằm trước van tay đầu bơm) Đóng từ từ van tay đầu bơm đến đạt lưu lượng hồi lưu tối thiểu (nếu đường hồi lưu tối thiểu nằm sau van tay đầu bơm) - Dừng bơm (dừng Local, MCC DCS) - Đóng đường Cooling, Flushing, Quenching cho bơm - Nếu bơm chế độ stand-by van tay đầu vào bơm luôn mở LƯU Ý: Khơng vận hành bơm với lưu lượng ngồi vùng BEP, đặc biệt vận hành bơm với bên phải điểm BEP vận hành chế độ Shut-off (lưu lượng 0) phá hủy bơm NGUYỄN DUY TRUNG BÁO CÁO THỰC TẬP GPP DINH CƠ 2.3 Một sớ cố thường gặp và cách xử lý vận hành bơm Bảng Một số cố thường gặp và cách kiểm tra xử lý Sự cố thường gặp Bơm khơng có lỏng Lưu lượng bơm thấp [3] NGUYỄN DUY TRUNG Mechanical seal rò rỉ lớn Bơm bị nhiệt Bơm rung động ồn bất thường NGUYỄN DUY TRUNG Motor bơm bị tải Bạc đạn bị nhiệt NGUYỄN DUY TRUNG BÁO CÁO THỰC TẬP GPP DINH CÔ - Bạc đạn bị ăn mòn nước vào Bearing housing - Kiểm tra nước có lẫn dầu bôi trơn không, làm thay dầu, thay bạc đạn Dầu bôi trơn cho bạc đạn bị nhiễm bẩn, lẫn vật lạ - Kiểm tra chất lượng dầu, thay dầu Bơm và Motor không đồng tâm NGUYỄN DUY TRUNG - Cân tâm lại cho bơm ́ BÁO CÁO THỰC TẬP GPP DINH CÔ Tài liêụ tham khảo [1] Nguyễn Bin Các trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩmtập NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2004 [2] John M.Campbell Gas Conditioning and Processing, Vol PetroSkills, 2014 [3] Công ty Chế biến khí Vũng Tàu KVT.ĐTNB.CAM.008.Rev01- Giáo trình đào tạo nội chuyên đề Bơm 2015 Tạo độ chân không cho bơm => chênh áp, chất lỏng tự chảy vào bơm Lắp thêm đường ống phụ từ Discharge Suction => tạo vùng áp cao trước Suction, ln có dịng lỏng từ vùng cao đến Suction Lắp thêm van chiều Suction => Duy trì chất lỏng bơm Air vent thân bơm => Mồi lỏng vào thân bơm đường Đặt cửa Suction thấp mực lỏng => Lỏng tự vào bơm chênh áp NGUYỄN DUY TRUNG ... ŋ=0.78% Hình 2.10 Đặc tuyến bơm ly tâm thực tế[2] NGUYỄN DUY TRUNG BÁO CÁO THỰC TẬP GPP DINH CÔ Một số loại bơm GPP Dinh Cố 2.1 Chức năng, nhiệm vụ Bơm P-01 A/B P -03 P-22 P-23 P-24 P-25 P-31 A/B/C... Mechanical seal rò rỉ lớn Bơm bị nhiệt Bơm rung động ồn bất thường NGUYỄN DUY TRUNG Motor bơm bị tải Bạc đạn bị nhiệt NGUYỄN DUY TRUNG BÁO CÁO THỰC TẬP GPP DINH CƠ - Bạc đạn bị ăn mịn nước vào Bearing... tuyến Một số loại bơm GPP Dinh Cố 2.1 Chức năng, nhiệm vụ 2.2 Nguyên tắc vận hành b 2.3 Một số cố thường g Tai liêụ tham khao ̀̀ NGUYỄN DUY TRUNG ̀̉ BÁO CÁO THỰC TẬP GPP DINH CÔ Các thông số