Đồ án Cấu tạo và nguyên lý làm việc, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa máy bơm piston YHБ-600 phục vụ cho công tác khoan dầu khí

Với mong muốn góp phần vào sự phát triển của ngành công nghiệp Dầu khínước nhà, qua quá trình học tập và nghiên cứu, cộng với sự hướng dẫn tận tình củathầy Trần Văn Bản cũng như sự đồng

Ngày nay, ngành công nghiệp Dầu khí đang là một ngành công nghiệp mũinhọn trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Tập đoàn Dầu khíViệt Nam không ngừng vững mạnh và ngày càng phát triển không chỉ ở trong nước

mà còn vươn xa tới thị trường quốc tế Trong công nghiệp Dầu khí không thể khôngnhắc tới thị trường quốc tế trong công tác thăm dò và khai thác Dầu khí

Đề cập đến sự phát triển của ngành công nghiệp Dầu khí không thể khôngnhắc đến vai trò quan trọng của các thiết bị phục vụ cho công tác khoan và khaithác Một trong những vấn đề được quan tâm là tìm hiểu về chuyên ngành thiết bịkhoan, cấu tạo, nguyên tắc vận hành và nâng cao tuổi thọ cũng như hiệu suất củacác thiết bị

Với mong muốn góp phần vào sự phát triển của ngành công nghiệp Dầu khínước nhà, qua quá trình học tập và nghiên cứu, cộng với sự hướng dẫn tận tình củathầy Trần Văn Bản cũng như sự đồng ý của bộ môn Thiết bị Dầu khí và công trình,

Khoa Dầu khí, Trường Đại học Mỏ- Địa Chất Hà Nội em viết về đề tài: “Cấu tạo

và nguyên lý làm việc, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa máy bơm piston

YHБ-Б-600 phục vụ cho công tác khoan dầu khí từ đó nghiên cứu các dạng hỏng của cụm van máy bơm”.

Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chếnên không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định Vì vậy, em rất mong nhận được

sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn

Qua đồ án này, em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy TrầnVăn Bản, các thầy cô trong bộ môn Thiết bị Dầu khí và công trình,

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 06, năm 2010

SV: Trần Sách Đôn

CÔNG TÁC THБ-ĂM DÒ– KHБ-AI THБ-ÁC DẦU KHБ-Í HБ-IỆN NAY

1.1 Mục đích và ý nghĩa, nhiệm vụ của công tác khoan

Do nhu cầu về sử dụng năng lượng ngày càng nhiều nhằm phục vụ cuộc sốngcon người Ngành công nghiệp dầu khí Việt Nam đã ra đời là một ngành then chốt

và mang tính tiên phong để sản xuất ra năng lượng Đối với thế giới nói chung vàViệt Nam nói riêng thì công tác thăm dò tìm kiếm và khai thác dầu khí hiện naycàng trở nên quan trọng Ước tính sản lượng khai thác dầu tại mỏ Bạch Hổ đang có

xu hướng giảm dần trong mấy năm vừa qua và nhu cầu sử dụng năng lượng thìngày càng tăng cũng là lời nhắc nhở cho ngành công nghiệp mũi nhọn này

Vì vậy, công tác khoan thăm dò- khai thác Dầu khí sẽ được chú trọng nhiềuhơn nữa nhằm đảm bảo vững chắc và củng cố an ninh năng lượng của mỗi quốc gia.Tập đoàn Dầu khí quốc gia Việt Nam ngày nay đã và đang tích cực tìm kiếmkhoan thăm dò không chỉ ở trong nước mà còn vươn xa ra cả quốc tế Trong nghànhcông nghiệp Dầu khí này thì công tác khoan đóng vai trò hết sức quan trọng Nókhông chỉ là bước đầu thực hiện những thao tác thăm dò và khai thác tài nguyênthiên nhiên mà còn có tính quyết định đến năng suất công việc cũng như hiệu quảquá trình tìm kiếm, thăm dò và khai thác Dầu khí

1.2 Nhiệm vụ của công tác khoan

Là một quá trình không thể thiếu trong công tác tìm kiếm thăm dò và khaithác dầu khí, hiện nay có rất nhiều giếng khoan được tìm kiếm và đang được đưavào sử dụng khai thác dầu khí Giếng khoan dầu khí có nhiều loại và ta có thể phânloại chúng thành một số loại giếng như sau:

- Giếng khoan thăm dò

- Giếng khoan khai thác

- Giếng khoan dùng để bơm ép

- Giếng khoan chuẩn

Tuy nhiên, các giếng khoan trên có thể chuyển đổi cho nhau trong những thờiđiểm thích hợp của quá trình sản xuất

Nhiệm vụ cuối cùng của công tác khoan là làm thế nào để tạo ra những giếngkhoan dầu có thể vào khai thác một cách an toàn và hiệu quả Ngày nay với nhữngnghiên cứu chuyên sâu và ứng dụng khoa học kỹ thuật vào phục vụ cho công việc,công tác khoan trở nên đa dạng hơn như có thể mở rộng khoan xiên, khoan ngang

và có thể được những độ sâu lớn hơn

1.3 Những chu trình thi công giếng khoan thăm dò– khai thác Nhiệm vụ của công tác rửa giếng

- Công tác rửa giếng khoan

- Công tác kéo thả

- Quá trình gia cố thành giếng khoan

1.3.2 Nhiệm vụ của công tác rửa giếng

Khi quá trình khoan được thưc hiện, choòng khoan được đưa xuống để pháhủy đất đá, một nhiệm vụ được đặt ra là phải đưa mùn khoan lên trên bề mặt nhằmkhoan giếng đạt được nhưng độ sâu cần thiết Ban đầu chúng ta chưa biết ứng dụngkhoa học kĩ thuật vào công việc đưa mùn khoan lên trên bề mặt Vì thế việc đưamùn khoan lên trên là một khó khăn Ngày nay với sự phát triển của khoa học kĩthuật, con người đã biết ứng dụng những công nghệ vào việc lao động sản xuất Cũng như họ đã biết vận dụng những công nghệ đó vào khoan khai thác dầu khí vàđặc biệt trong công tác khoan Người ta đã sử dụng máy bơm có áp lực cao nhưbơm piston để đưa chất lỏng xuống giếng khoan và sẽ đưa mùn khoan từ đáy giếngqua khỏang không vành xuyến đưa chất lỏng lên trên bề mặt Dung dịch lỏng đó cótác dụng hòa tan mùn khoan theo cùng đi lên trên bề mặt, đồng thời gia cố tạm thờithành giếng khoan, làm sạch giếng khoan nhằm giảm thiểu cản trở tối đa do ma sátđối với cần khoan Do vậy, công việc rửa giếng khoan là hết sức quan trọng bởi nóquyết định đến độ sâu của giếng khoan và hiệu quả của quá trình khoan

TỔNG QUAN VỀ VIỆC SỬ DỤNG MÁY BƠM DUNG DỊCHБ- KHБ-OAN Ở XÍ

NGHБ-IỆP LIÊN DOANHБ- VIETSOVPETRO 2.1 Tình hình sử dụng máy bơm dung dịch khoan ở Vietsovpetro

Trước đây hầu hết các thiết bị máy móc cũng như các thiết bị máy bơm sửdụng trong liên doanh dầu Vietsovpetro đều do Liên Xô ( Nga ) chế tạo và cungcấp Hiện tại Liên doanh dầu khí Vietsovpetro vẫn còn sử dụng các loại máy bơm

như: YHБ-Б-600, 9MPT-73MPT-73 do Nga chế tạo được dùng để bơm dung dich khoan Ngoài ra, còn một số máy bơm như FMC, ADENA, do Canada chế tạo được sử

dụng để bơm ép vỉa Xu thế hiện nay là sử dụng các loại máy bơm của các nước tưbản sản xuất vì chúng có hiệu quả trong quá trình khoan Trải qua rất nhiều năm sửdụng máy bơm Liên Xô ( Nga ) vẫn được sử dụng rộng rãi trên các giàn khoan của

xí nghiệp Vietsovpetro Các loại máy bơm này đã góp phần vào việc phục vụ côngtác bơm dung dich khoan

Tuy nhiên cũng cần có những nghiên cứu và biện pháp để làm tăng hiệu quảcủa công tác bơm dung dịch nhằm đáp ứng được những yêu cầu ngành Dầu khí của

Xí Nghiệp Vietsovpetro nói chung và của thế giới nói riêng Tất cả đều hướng tớiviệc phát triển ngành công nghiệp Dầu khí lâu bền và vững mạnh

2.2.Sơ đồ công nghệ của hệ thống tuần hoàn dung dịch khoan

Dung dịch khoan được tuần hoàn theo sơ đồ dưới:

15

16

17 19

20 21

8 14

18

3,4 Bể chứa dung dịch sạch 15 Đầu xa nhích

5 Manifold cao áp 16.Cần chủ động

6 Van một chiều 17 Cần khoan

7 Vòi cao áp 18 Cần nặng

8 Máng xả 19 Thành giếng

9 Sàng rung 20 Choòng khoan

10.Bể chứa chất thải 21 Khoảng trống

11 Bể chứa dung dịch Giữa ống trống và cần khoan 12.Máng lọc bùn

13.Máng tách khí

* Giải thích sơ đồ 1.1

- Từ bể chứa (11) dung dịch sẽ đi qua máy lọc bùn (12) khi đó bùn được giữlại để dung dịch tiếp tục đi qua máy tách khí (13), phần lẫn khí trong dung dịch sẽđược tách khí ra từ máy tách khí, dung dịch đi vào bể chứa (3 và 4) từ bể chứa (3)dung dịch sẽ đi vào máy bơm Từ (4) dung dịch sẽ đi qua manifold hút sau đó dungdịch tiếp tục đi xuống cần khoan va choòng khoan lúc này dung dịch và tạp chấtđược đưa ngược lên thành giếng và quay trở về máng xả (8) để tiếp tục qua sàngrung Cuối cùng chất thải được đưa trở về bể chứa (10) còn dung dịch sẽ trở về bểchứa (11) và tiếp tục vòng tuần hoàn

Trong công tác khoan Dầu khí thì dung dịch đóng vai trò quan trọng Bởi vìdung dịch khoan có chức năng sau:

- Chức năng nâng mùn khoan: Trong quá trình tuần hoàn dung dịch khoan cónhiệm vụ nâng mùn khoan lên miệng giếng Việc nâng mùn khoan lên phụ thuộcvào vận tốc, trọng lượng riêng và độ nhớt của dung dịch khoan Các tính chất nàyphụ thuộc tính chất đất đá tạo mùn ở mỗi tầng địa chất

- Chức năng giữ mùn khoan ở trạng thái lơ lửng sau khi ngưng tuần hoàn dungdịch mùn sẽ được giữ lại trong khoảng không vành xuyến Chính tính lưu biến củadung dịch đã giữ mùn khoan ở trang thái này nhờ sự gen hóa khi ngưng tuần hoàn.Thực tế là các dung dịch nhớt đều có tính lưu biến

- Chức năng làm mát dụng cụ khoan, giảm ma sát cho bộ khoan dụng cụ:Dụng cụ khoan bị nóng lên bởi ma sát cơ học, chuyển thành nhiệt và nóng lên bởinhiệt độ ở đáy giếng ( nhiệt địa ) Việc dung dịch khoan có khả năng làm giảm masát giữa bộ khoan cụ và thành giếng Do đó để cải thiện chức năng này người ta chothêm vào dung dịch các chất chống ma sát như dầu và các phụ gia khác

thành để lại một lớp màng các hạt keo Lớp màng này được gọi là vỏ sét Lớp vỏ sétnày bám chắc được lá nhờ các sản phẩm đặc biệt gọi là chất khử lọc.

- Chức năng khống chế sự xâm nhập các chất lỏng từ vỉa: dung dịch khoan tácđộng một áp suất tĩnh lên thành giếng có giá trị bằng

H: Chiều cao của cột dung dịch ( m )

Ρ: Khối lượng riêng của dung dich khoan ( kg/m3)

Nếu áp suất thủy tĩnh Ph lớn hơn áp suất chất lỏng trong thành thì chất lỏng

này không thể chảy vào trong giếng được Do đó có thể coi dung dịch khoan nhưmột đố áp đầu tiên khống chế áp suất ở đáy giếng

- Chức năng truyền dẫn công suất cho động cơ đáy: Đối với một số ứng dụngcho khoan định hướng, khoan bằng choòng kim cương người ta lắp vào bộ khoanmột động cơ đáy (tuabin hoặc động cơ thể tích) Động cơ này làm việc nhờ dungdịch khoan cụ làm quay dụng cụ phá đá Khi vận hành động cơ này sẽ gây sụt áplớn và tổn thất áp suất trong hệ thống đẩy của bơm

- Chức năng truyền thông tin (dữ liệu) địa chất: Nhờ tuần hoàn mà dung dịchkhoan cho nhà địa chất và thợ khoan khi khoan biết được địa tầng của mỗi vùngkhoan qua

Chính nhờ các chức năng của dung dịch khoan giúp cho quá trình khoan đượcthuận lợi Sau khi đưa mùn khoan lên dung dịch khoan đã bị bẩn Để tiếp tục tái sửdụng dung dịch cần phải làm sạch dung dịch trước khi bơm trở lại Các thiết bị bơm

+ Các thiết bị chứa và điều chế dung dịch khoan

2.2.1 Máy bơm dung dịch khoan

Hiện nay máy bơm khoan được sử dụng trên giàn khoan là loại máy bơmpiston: Máy bơm hai xi lanh tác dụng kép hoặc máy bơm piston 3 xi lanh tác dụngđơn dung dịch rửa giếng khoan

Máy bơm khoan được dùng nhiều là loại bơm piston bởi vì nó có một số ưuđiểm sau:

- Bơm được nhiều loại chất lỏng có tỷ trọng khác nhau

- Cấu tạo đơn giản dễ thoan thay thế, lắp ráp và bảo dưỡng

- Độ bền cao phù hợp với công tác khoan trên biển

Do bơm piston có thể tạo ra áp lực cao nên chúng được dùng để đưa dungdịch khoan xuống giếng khoan Chất lỏng dung dịch mà bơm có thể đưa đượcxuống là nước, sét, dung dịch nhũ tương

2.2.2 Sàng rung

Sàng rung là một bộ máy lọc nước đầu tiên sau khi dung dịch từ giếng khoanra

Sàng rung được cấu tạo từ các tấm lưới kim loại đặt nghiêng 13-15 độ

Dung dịch chảy vào là nhờ sự rung động nhịp nhàng của đối trọng, và lò xogiảm đối mà những phần tử nhỏ, nhẹ chảy xuống máng vào bể chứa dung dịch còncác phân tử nặng lớn rơi ra ngoài

2.2.3 Máy lọc cát (hyđroxycl )

Là loại máy lọc cát trong dung dịch sau khi đã chảy qua sàng rung và mánglắng Dung dịch được các bơm ly tâm xả vào các côn theo phương tiếp tuyến.Những phân tử nặng rơi xuống dưới chảy ra ngoài Còn các phân tử nhẹ trào lêntrên chảy vào máng dung dich ( n các loại này co kích thước nhỏ hơn 74 μm ) Máym ) Máylọc cát sẽ tách các loại hạt có kích thước lớn hơn 74 μm ) Máym

2.2.4 Máng lắng

Được dùng để tách bớt một phần chất rắn trong dung dịch đã lọt qua sangrung Máng lắng có chiều rộng từ 600-700 mm, chiều sâu từ 400 – 600 mm và chiềudài từ 40 – 50 m Máng lắng có tác dụng làm chậm tốc độ chảy của dung dịch Tạođiều kiện cho mùn khoan dễ lắng đọng trên suốt chiều dài máng

2.2.5 Máy tách khí

Là loại máy dùng để xử lý dung dịch khoan khi bị lẫn khí, tránh, tránh nguy cơphun trào, tránh nguy cơ gây hỏa hoạn đồng thời đảm bảo hiệu suất cho các loạimáy bơm

Máy tách khí có nhiều loại được sử dụng, nhưng đều có nguyên lý làm việcgiống nhau Nguyên lý cơ bản là sử dụng chênh lệch áp suất trong bình chân khôngcủa buồng máy với áp suất của các bọt khí lẫn trong dung dịch Điều quan trọngnhất của máy tách khí là máy hút chân không để hút hết không khí trong bình tạo ramột áp suất nhỏ hơn áp suất bên ngoài

2.2.6 Các thiết bị chứa và điều chế dung dịch khoan

Các thiết bị chứa và điều chế dung dịch bao gồm: Bể chứa, thùng trộn, phễutrộn, máy quấy và súng phun

1 Bể chứa dung dịch khoan

Với loại thùng trộn dạng này có thể tạo dung dịch khoan từ sét cục.

3 Phễu trộn

Phễu trộn dùng để gia công dung dịch khoan từ sét bột, dưới sự tác động củadòng xoáy lực, xoáy cuộn để trộn đều sét, hóa phẩm và nước

4.Máy quấy và sung phun

Là thiết bị dùng để quấy dung dịch trong bể Việc khuấy động lần này làm chochất rắn trong bể không thể lắng đọng xuống đáy bể Đặc biệt là dung dịch nặng cóbột đá ba-rít

Nhờ vào máy quấy và sung phun làm cho các hạt rắn phân bố đều trong dungdịch Cả hai loại này thường được lắp ở bể chứa

2.3 Những yêu cầu công nghệ của máy bơm dung dịch khoan

Đối với bơm dung dịch khoan cần được đáp ứng những yêu cầu sau:

- Do độ sâu của khoan là rất lớn vì vậy bơm cần có áp suất lớn cũng như đạtđược độ ổn định trong quá trình truyền dung dịch

- Bơm được nhiều loại chất lỏng có tỷ trọng khác nhau

- Có khả năng bơm dung dịch một cách ổn định

- Đáp ứng được những yêu cầu của công tác khoan

- Có mối liên kết lắp đặt hợp lý với các thiết bị trên giàn

2.4 Những kết quả đã đạt được, những tồn tại cần tập chung nghiên cứu.

Từ khi hình thành ngành Dầu khí tới nay các loại máy bơm đã được sử dụngtrên giàn khoan khai thác Dầu khí của Xí nghiệp Liên Doanh Vietsovpetro một cách

thác Dầu khí đã được sử dụng một cách hợp lý giúp cho quá trình khai thác, tìmkiếm thăm dò đạt hiệu quả cao.

Tuy nhiên bên cạnh đó vẫn còn có nhưng tồn tại hạn chế về mặt đáp ứng cácyêu cầu công nghệ hiện đại đang được sử dụng trên giàn khai thác Dầu khí hiệnnay Do thời gian làm việc không đảm bảo được những yêu cầu cần thiết Vì vậychúng ta cần phải có những biện pháp nhằm nâng cao hiệu tuổi thọ cũng như khảnăng làm việc của máy bơm để có thể đáp ứng được những yêu cầu công việc

TÌM HБ-IỂU VỀ MÁY BƠM PISTON YHБ-Б-600 3.1 Lý thuyết cơ bản của máy bơm piston

3.1.1Tổng quan về máy bơm piston và việc phân loại chúng

Máy bơm piston được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tếquốc dân Nó được sử dụng để bơm nước lã, bơm dung dịch, bơm hoá chất… vàphục vụ cho nhiều mục đích khác

Nhất là chúng được dùng rất nhiều trong công tác khoan dầu khí hiện nay,chúng được dùng để bơm dung dịch khoan xuống giếng khoan, dung dịch này cócác tác dụng:

- Làm mát dung cụ khoan

- Gia cố thành giếng khoan

- Làm sạch giếng khoan

- Khống chế chất lỏng từ vỉaMáy bơm piston có thể tạo ra áp suất và lưu lượng không phụ thuộc vào nhau.Đây là yếu tố quan trọng để đáp ứng yêu cầu về công nghệ khoan Cấu tạo đơn giản,

dễ sửa chữa, lắp ráp, độ bền cao và dễ thay thế

3.1.2.Phân loại máy bơm piston

* Phân loại theo cách bố trí xylanh:

- Bơm tác dụng ba: ghép 3 xylanh tác dụng đơn

- Bơm tác dụng bốn:

+ Hai xylanh tác dụng kép+ Bốn xylanh tác dụng đơn

* Phân loại theo cấu tạo của piston:

- Bơm piston đĩa

- Bơm piston trụ

* Phân loại theo lưu lượng:

- Bơm lưu lượng nhỏ: Q<15 m3 /h

3

* Phân loại theo áp suất:

- Bơm có áp suất thấp: P<10 at

- Bơm có áp suất trung bình: P<10÷20 at

- Bơm có áp suất cao: P<20 at

3.1.3.Nguyên lý làm việc của bơm

Bơm piston là một máy thuỷ lực, trong đó năng lượng cơ học của động cơtruyền cho chất lỏng nhờ một quả nén (gọi là piston) chuyển động tịnh tiến qua lạitrong xylanh Ta xét cấu tạo và nguyên lý làm việc của bơm piston tác dụng đơn vàbơm piston tác dụng kép

3.1.3.1 Bơm piston tác dụng đơn

13 Trục khuỷu

1 2

6

4

41

638

S=2R5

Trong quá trình làm việc, trục khuỷu (13) quy, truyền chuyển động khứ hồicho piston (3) qua thống con trượt (10), tay quay (12) và thanh truyền (11) Pistonchuyển động tịnh tiến qua lại trong xylanh Khoảng không gian giữa mặt đầu củapiston và các van là khoang làm việc của máy bơm Thể tích khoang làm việc nàythay đổi phụ thuộc vào vị trí của piston

Những điểm tận cùng bên phải và bên trái của piston gọi là điểm chết phải(điểm A) và điểm chết trái (điểm B) Khoảng cách từ điểm chết phải đến điểm chếttrái gọi là hành trình của piston, ký hiệu là S; S=2R, R: bán kính tay quay của trụckhuỷu Khi piston chuyển động từ A sang B, van hút (7) đóng lại, van đẩu (6) mở

ra, chất lỏng bị đẩy ra ngoài Ngược lại, khi piston chuyển động từ B sang A, ápsuất trong ống hút giảm Lúc này van hút (7) mở, van đẩy (6) đóng, chất lỏng từ bểchứa (9) được hút đầy vào khoang làm việc của máy bơm.Quá trình cứ lặp đi lặp lạinhư vậy

Sau mỗi vòng quay của trục khuỷu, bơm thực hiện một quá trình hút và một quá trình đẩy

13 Trục khuỷuNhờ có hệ thống tay quay- thanh truyền, chuyển động của động cơ sẽ được

điểm B1, B2 ứng với hai vị trí biên của tay quay Khi piston đi từ B1 đến B2 thìkhoang B1 thực hiện quá trình hút, khoang B2 thực hiện quá trình đẩy Khi đókhoang thể tích B1 tăng lên, áp suất giảm dần và nhỏ hơn áp suất mặt thoáng Pa, do

đó chất lỏng từ bể chứa qua van hút (6) vào buồng làm việc B1, trong khi đó van (4)đóng lại Còn bên khoang B2 thì thể tích buồng làm việc giảm, áp suất tăng lên, van(6) đóng lại và van (4) mở ra, chất lỏng sẽ được đẩy qua van đẩy (4) và ống xả (7).Khi piston tới B2 thì khoang B1 kết thúc quá trình hút, khoang B2 kết thúc quá trìnhđẩy

Quá trình ngược lại, khi piston đi từ B2 đến B1 thì khoang B2 thực hiện quátrình hút, khoang B1 thực hiện quá trình đẩy Như vậy, mỗi vòng quay của trụcchính thì bơm thực hiện được hai lần hút và hai lần đẩy( hai chu kỳ hay còn gọi làtác dụng kép) Nếu tay quay tiếp tục quay thì bơm lặp lại quá trình hút và đẩy nhưcũ

3.1.4 Các thông số cơ bản của máy bơm piston

Các thông số cơ bản là các thông số biểu thị khả năng làm việc và đặc tính củabơm Bao gồm:

Cột áp của máy bơm là năng lượng đơn vị của dòng chảy trao đổi với bơm

Nó được tính bằng sự chênh lệch năng lượng đơn vị của dòng chảy ở mặt trước vàmặt sau của máy bơm

H = DeBA = eB - eA (3.1)

Hình 3.3 Sơ đồ tính toán cột áp của bơm

Ta xét 2 mặt cắt (hình 1.1): mặt trước A-A và mặt sau B-B của bơm:

Ta gọi:

eA và eB: Năng lượng đơn vị ở mặt cắt A-A và B-B;

ZA và ZB: Độ cao của mặt cắt đến mặt nước;

PA, VA và PB, VB: Áp suất và tốc độ của dòng chảy ở 2 mặt cắt

Ta có:

g

V Z

P

B

B B

Z Z P P

A B A B

2

DeBA > 0: Máy bơm cung cấp năng lượng cho chất lỏng;

DeBA < 0: Chất lỏng cung cấp năng lượng cho máy thuỷ lực;

DeBA = H, gọi là cột áp Đơn vị là mét cột nước

B

Z A

Z B

P B , V B P A , V A

Máy bơm có i xylanh tác dụng kép

60

.a F S n i

(3.7)

Trong đó:

F: tiết diện xylanh;

S: khoảng dịch chuyển của piston;

2

1 

f: tiết diện cần piston

Với bơm tác dụng đơn thì: a=1

Chi phí công suất để thắng các tổn hao thuỷ lực, tổn hao thể tích, tổn hao cơkhí, được đánh giá bằng hệ số htl, hV vµ hc.

Tổn hao thuỷ lực htl: bao gồm chi phí để thắng các sức cản thuỷ lực do ma sátvới thành ống và các tổn hao cục bộ do thay đổi tốc độ dòng chảy khi chất lỏngchuyển động từ bể chứa đến ống đẩy Ngoài ra còn để thắng lực quán tính của van

l

t tl H

Q



Qt, Ql : lưu lượng thực tế và lưu lượng lý thuyết

Như vậy, công suất trên trục của piston là công suất làm việc hay công suất chỉbáo (Nlv):

V tl

tl lv

N N

V tl

N

hhh

h

h

.

N

Thông thường, h = 0,67  0,85

3.1.5.1 Đường đặc tính cơ bản của máy bơm

Hình 3.4 Đường đặc tính của bơm piston

Đồ thị biễu diễn mối quan hệ H=f(Q) khi tốc độ quay của tay quay n là hằng

số gọi là đường đặc tính của máy bơm piston

Đường 1’ và đường 2’ là đường đặc tính lý thuyết ứng với tốc độ quay là

3.1.5.2 Đường đặc tính phụ thuộc giữa Q, N và η của máy bơm với H

Hình 3.5 Đường đặc tính phụ thuộc giữa Q, N và η với H

2' n1 < n2 = const

Từ đồ thị ta thấy:

- Khi H tăng thì Q giảm;

- Ở đoạn H1, H2, hiệu suất không thay đổi;

- Khi cột áp làm việc ở mức rất thấp hoặc rất cao, hiệu suất làm việcgiảm Khi H thấp, η giảm do công suất có ích trên trục máy bơm nhỏ; khi H cao, ηgiảm do hiện tượng rò rỉ

3.1.5.3 Đường đặc tính xâm thực của máy bơm

Hiện tượng xâm thực là việc tạo nên một vùng hơi cục bộ (bọt khí) ở trong cácchất lỏng đang chảy nếu như áp suất tĩnh tuyệt đối đạt bằng hoặc thấp hơn áp suấtbốc hơi của chất lỏng đó Áp suất bốc hơi này phụ thuộc vào nhiệt độ chất lỏng vàđiều kiện khí quyển Nguyên nhân chính gây ra hiện tượng xâm thực là do sự xuấthiện các bọt khí, xảy ra khi:

- Chiều cao hút quá lớn làm giảm nhiệt độ sôi

- Nhiệt độ chất lỏng quá cao

- Trong chất lỏng có khí đồng hành

- Đường ống hút quá nhỏ, quá dài làm tăng tổn thất thuỷ lực

- Đường đặc tính xâm thực cho thấy khả năng làm việc bình thường của máybơm ứng với số vòng quay không đổi và nhiệt độ làm việc nhất định phụ thuộc độchân không của máy bơm

Hình 3.6 Đường đặc tính xâm thực của máy bơmK1, K2 là điểm giới hạn phạm vi làm việc an toàn của bơm ứng với trị số ápsuất chân không giới hạn Nếu độ chân không vượt quá các trị số giới hạn thì bơm

sẽ làm việc trong tình trạng bị xâm thực

Vai trò của bơm piston trong công tác khoan

Máy bơm dung dịch khoan là thiết bị không thể thiếu được trong mỗi tổ hợpthiết bị khoan Nhiệm vụ của nó là hút chất lỏng ở bể chứa và bơm vào trong cầnkhoan xuống đáy giếng, làm mát choòng khoan và đưa mùn khoan lên mặt đất.Ngoài ra, máy bơm khoan còn tạo năng lượng chất lỏng để làm quay tuabin khoantrong quá trình khoan bằng tuabin Trong một số trường hợp, máy bơm khoan cònđược dùng để ép chất lỏng vào vỉa để duy trì áp suất vỉa, tăng tuổi thọ khai thác chovùng mỏ.

Để thực hiện được các nhiệm vụ này thì máy bơm khoan thường được sử dụng

là máy bơm piston, vì máy bơm loại này có các ưu điểm:

- Có thể bơm được các dung dịch có trọng lượng riêng khác nhau;

- Có thể tạo được áp suất lớn;

- Áp suất và lưu lượng không phụ thuộc vào nhau Đây là yếu tố quan trọng

để đáp ứng yêu cầu về công nghệ khoan;

- Cấu tạo đơn giản, dễ thay thế, bảo dưỡng

- Độ bền cao và dễ vận chuyển

Ngoài ra, máy bơm piston sử dụng trong công nghiệp dầu khí có nhiệm vụ:

- Bơm trám ximăng;

- Bơm ép nước hoặc bơm nứt vỉa thuỷ lực;

- Bơm vận chuyển sản phẩm khai thác

3.2 Đặc tính Kỹ thuật và nguyên lý làm việc của máy bơm YHБ-Б-600

3.2.1 Đặc tính kỹ thuật của máy bơm YHБ-Б-600

Máy bơm YHБ-600 là dạng máy thủy lực thể tích nằm ngang có 2 xylanh tácdụng kép Nó là máy bơm dùng để bơm dung dịch khoan xuống đáy giếng trongquá trình khoan thông qua cột cần khoan Ngoài ra, còn dùng để bơm dung dịchkhoan xuống đáy giếng làm quay tuabin và choòng khoan đồng thời tạo áp suất đểđưa mùn khoan lên trên bề mặt và gia cố thành giếng khoan, làm mát choòngkhoan Đặc tính kỹ thuật của máy như sau :

Độ côn lỗ lắp nối van 1:6

Kích thước bơm:dài x rộng x cao 510x3020x330 mm

Nhiệt độ chất lỏng trong bơm < 800C

Đường của bánh đai và trọng lượng máy bơm tương ứng

Ф1400mm 22250kg Ф1700mm 25750kg

Ф1800mm 26050kg

Đặc tính làm việc: Với mỗi cấp đường kính xylanh khác nhau, thì bơm sẽ làmviệc với những giá trị lưu lượng và cột áp khác nhau Đường kính xylanh càng nhỏthì diện tích buồng làm việc sẽ càng nhỏ, nên lưu lượng bơm sẽ giảm và cột áp bơm(áp suất bơm) sẽ càng tăng Ngược lại, đường kính xylanh càng lớn thì lưu lượngbơm sẽ càng lớn và áp lực bơm càng nhỏ Điều này được thể hiện rõ nhất qua bảngđặc tính làm việc của bơm ứng với mỗi cấp xylanh

Bảng 3.3 Các thông số kỹ thuật của xylanh

Đường kính xylanh (mm) Lưu lượng

(m3/h)

Áp suất(KG/cm2)200

1001151251401651902250250

3.2.2 Nguyên lý làm việc của máy bơm YHБ-600

2

6 3

8

9 7

10 11

12

14

24 20

21 19

17

22

15 13

h b

Hình 3.7 Sơ đồ động học dẫn động máy bơm khoan YHB-600

Hai máy Diezel (1) làm việc với chiều quay cố định như trên hình (2.2), toàn

bộ mômen truyền động sẽ được truyền qua hộp giảm tốc, côn hơi và hoà tải vàopuly (8) Puly (8) truyền chuyển động cho puly (10) qua bộ truyền đai (9) làm chotrục (25) quay cùng bánh răng chủ động (11) Bánh răng chủ động (11) quay sẽ dẫnđộng cho bánh răng bị động (13) quay theo qua cặp bánh răng 123/25 Bánh răng(13) quay làm trục khuỷu (12) quay và biến chuyển động quay của trục khuỷu thànhchuyển động tịnh tiến của piston để thực hiện quá trình nén hút

Với cách bố trí như vậy nên hoạt động của máy bơm theo hành trình kép,nghĩa là cả hai chiều máy đều thực hiện đồng thời hai chức năng, nén chất lỏng vàoống cao áp để vào giếng khoan và hút chất lỏng từ bể vào xylanh để chuẩn bị chohành trình nén tiếp theo

Khi piston chuyển động theo hình mũi tên, các van b, e, d, g đóng lại còn cácvan f, h mở ra để cho dung dịch đi vào đường ống cao áp và xuống giếng, đồng thờicác van a, c mở ra để dung dịch từ bể chứa đi vào xylanh chuẩn bị cho hành trìnhtiếp theo Quá trình cứ lặp đi lặp lại như vậy, chất lỏng được đẩy vào giếng khoanliên tục

Máy bơm YHБ-600 có 2 xylanh bố trí song song, tay quay lệch pha nhau 90o

để chất lỏng đẩy ra đều đặn hơn Trên đường xả của máy bơm có bố trí bình khí(bình điều hòa) để đảm bảo áp suất cũng như lưu lượng đầu ra ổn định hơn Trongquá trình khoan có thể xảy ra các hiện tượng rắc rối phức tạp như tắc cần, kẹt mùn,vòng tuần hoàn bị cản trở hoặc bị đình trệ Trường hợp tắc hoàn toàn có bộ phậnvan an toàn bật ra để xả chất lỏng ra ngoài Bình thường theo dõi qua đồng hồ

Trong quá trình làm việc, piston chuyển động tịnh tiến qua lại trong xylanh.Những điểm tận cùng bên phải và bên trái của nó được gọi là điểm chết phải vàđiểm chết trái của piston Khoảng cách giữa điểm chết phải đến điểm chết trái gọi làkhoảng chạy của piston, ký hiệu là S.

Sau cứ mỗi lần chuyển động từ điểm chết phải sang điểm chết trái, thì pistonlại đẩy và hút được một thể tích chất lỏng là: F.S và (F-f).S Ngược lại, khi pistonchuyển động từ điểm chết trái sang điểm chết phải, thì nó cũng đẩy và hút được mộtthể tích chất lỏng tương tự là: (F-f).S và F.S

Trong đó:

+ F là diện tích piston, dm2;+ f là tiết diện cần piston, dm2;+ S là khoảng chạy piston, dm

Mỗi lần piston chuyển động từ điểm chết phải sang điểm chết trái và ngược lạiđược gọi là một bước kép Như vậy, sau một bước kép của piston thì bơm cung cấpmột lượng chất lỏng là Q:

Q = F.S + (F-f).S = (2F-f).S (l/s) (3.14)Gọi n là số bước kép trong một phút (vg/ph) thì:

60

.

2F  f S n

(l/s) (3.15)

Máy bơm YHБ-600 có 2 xylanh tác dụng kép nên:

Q= 2.2F 60f.S.n= 2F 30f .S.n (l/s) (3.16)Trong thực tế, lưu lượng của bơm sẽ nhỏ hơn vì:

- Chất lỏng bị tổn hao do độ hở của van và các chỗ nối (được đánh giá bằng sốtổn hao)

- Trong quá trình hút, luôn có một lượng khí nhỏ chui vào và mặt khác trongchất lỏng cũng có chứa khí hòa tan (được đánh giá bằng hệ số hút đầy)

3.3 Cấu tạo máy bơm máy bơm YHБ-Б-600

1 Nắp máy

2 Trục chủ động

3 Ty bơm

4 Cửa bơm dầu

Hình 3.8 Sơ đồ tổng thể máy bơm piston YHB-600

Máy bơm YHБ-600 cấu tạo gồm hai phần chính là phần cơ khí và phần thủylực

Phần cơ khí có nhiệm vụ nhận mômen truyền động từ hệ thống dẫn động vàbiến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến trên con trượt cũng như trụctrung gian truyền đến phần thủy lực để máy hút và đẩy chất lỏng vào giếng khoan.Phần thủy lực của máy bơm là nơi lắp ráp các cụm chi tiết như: xylanh, piston,van hút, van nén, van an toàn và bình điều hoà Phần thủy lực của máy bơm là nơitiếp nhận năng lượng từ phần cơ của máy bơm để truyền năng lượng đó tới chấtlỏng và di chuyển chất lỏng đó từ bể chứa qua đường ống xả vào giếng khoan.Ngoài ra, nó còn gồm một số bộ phận khác như: thiết bị làm kín, hệ thống bôitrơn và làm mát

3.3.1 Phần cơ khí

3.3.1.1 Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của cụm cơ khí

Đây là phần dẫn động của bơm, tức nó có nhiệm vụ dẫn động và truyền côngsuất cho phần thủy lực làm việc

Phần cơ khí có cấu tạo như hình 2.4 gồm: bánh đà, trục chủ động, bộ truyềnđộng bánh răng, hệ thống tay quay- thanh truyền và kết cấu con trượt

Hình 3.9 Sơ đồ cấu tạo phần cơ khí của máy bơm YHБ-600

11 Bánh răng bị động

12 Vòng bi tay biên

13 Thân trên máy bơm

14 Que thăm dầu

Ổ bi của trục chủ động (27) và trục (9) được lắp giữa hai thân trên (13) và thândưới (16) và được kẹp bởi bulông số (4) Nắp kiểm tra (2) dùng để kiểm tra sự bôitrơn cho cụm con trượt (23) cũng như máng trượt (21) Nắp số (7) dùng để kiểm tracác chi tiết bên trong của máy bơm cũng như là nơi để bổ xung dầu bôi trơn chomáy Việc kiểm tra truyền động bánh răng và dầu bôi trơn được thực hiện thông quamột lỗ đặc biệt được mở nhờ nắp thăm dò (6) Lỗ này xả hơi ra ngoài khi bơm làmviệc và đổ dầu vào bể khi dầu trong bể cạn hoặc thay dầu mới Que thăm dầu (14)dùng để kiểm tra mực nhớt trong máy bơm, yêu cầu mực nhớt phải nằm trongkhoảng min và max đã được đánh dấu trên que thăm Máy bơm được bôi trơn bằngdầu công nghiệp 40 của Liên Xô cũ hay tương đương với loại Vietria-100

Sự bôi trơn cặp bánh răng ăn khớp bằng cách ngâm dầu tức là dầu được đổ ítnhất ngập chân răng bánh răng lớn Còn vòng bi tay biên và con trượt máng trượtbằng phương pháp vung té Cặp bánh răng sẽ quay như hình vẽ, dầu sẽ văng lênngăn buồng dưới nắp (2) và chảy qua lỗ dẫn vào con trượt để bôi trơn cho con trượt

ở mặt đầu của máng trượt dưới (18) người ta lắp tấm chắn dầu (26) nhờ vậy màtrong lòng máng trượt luôn luôn có một lượng dầu bôi trơn cho cụm con trượt Cácvòng bi còn lại được bôi trơn định kỳ bằng mỡ bôi trơn

3.3.1.2 Cấu tạo của cụm trục chủ động và bánh đai

Bánh đai (1) đường kính: Φ1400, Φ1700 hoặc Φ1800

Bánh đai gồm 16 rãnh đai, bánh đai được lắp với trục (18) bởi then bằng (5);trục có cấu trúc hai đầu giống nhau nhằm mục đích có thể thay đổi bánh đai lắp ởhai phía mở rộng phạm vi lắp đặt cho máy và bánh đai được kẹp chặt vào trục nhờhai bulông số (2) cùng với đệm phòng lỏng (3) và êcu (4) Để đảm bảo an toànngười ta dùng chụp (25) để chụp lại đầu trục không lắp puly Ở hai đầu trục đượclắp vòng bi (15), (22), gioăng làm kín (14), (21) cũng như các mặt bích (20), (13)như trên hình vẽ Long đen (7) và ốc (8) được vít chặt vào đầu trục để cố định pulydịch chuyển theo phương dọc trục

Hình 3.10 Trục chủ động và bánh đai máy bơm

19 Gioăng làm kín20.Mặt bích

* Một số vấn đề cần lưu ý với cụm puly:

Cụm bánh đai là chi tiết quan trọng trong cụm máy bơm nên vấn đề thườngxuyên kiểm tra trước khi nhận ca của mỗi người cần phải thực hiện một cáchnghiêm túc Đặc biệt chú ý ốc (25) chỉ cần hơi lỏng một chút nếu không kịp thờixiết chặt lại thì then (5) sẽ hỏng ngay vì tải trọng lên trục là rất lớn Vấn đề bôi trơncho ổ (23) và (15) cần phải tuân thủ đúng định kỳ quy định Nếu phải thay thế cụmpuly cần chú ý phải treo puly (1) trước khi tháo nắp máy nếu không khi cẩu nắpmáy ra puly sẽ đổ về phía bánh đai

3.3.1.3 Kết cấu con trượt

Hình 3.11 Cấu tạo con trượt

Sự di chuyển của nó trên máng trượt sẽ đảm bảo độ đồng tâm giữa xylanh- piston

và cần piston, dẫn tới piston cũng sẽ chuyển động tịnh tiến qua lại trong quá trìnhhút và đẩy dung dịch tạo nên một chu trình kín.

Máng trượt gồm hai máng đỡ, máng đỡ dưới và máng đỡ trên là điểm tựa chocon trượt chạy trên nó, máng đỡ có hình cung tròn phía trong có độ nhẵn lớn để hạnchế tối đa ma sát giữa con trượt và lòng máng Trong quá trình hoạt động phải luônđảm bảo đủ lượng dầu bôi trơn trong máng

Khe hở giữa con trượt và máng trượt từ 0,2÷0,5mm

Cấu tạo của con trượt khá đơn giản, nó di chuyển qua lại trên máng nhờ cơ cấutay quay- thanh truyền Con trượt (6) được lắp nối với tay biên nhờ đầu nhỏ tay biên(5), đầu này được gắn trên con trượt (6) và được cố định bởi chốt (1) thông qua bạclót (2) Ngoài ra, mặt trên và mặt dưới của con trượt (6) có lắp tấm kim loại (3) códạng hình cong giống như máng trượt, tấm kim loại này trên bề mặt có tráng lớpkim loại chị ma sát và chịu được nhiệt độ cao, chúng được ghép chặt với con trượtnhờ bulông và đai ốc chìm

3.3.1.4 Tay biên

1190 1905

1070

R355 R160

Hình 3.12 Tay biên

Tay biên được chế tạo bằng thép, một đầu tay biên được nối với con trượtbằng chốt Một đầu có lắp vòng bi đũa để lắp vào trục biên, hai tay biên lắp lệchnhau một góc 900 Bulông đai ốc cũng được chế tạo bằng thép

3.3.2 Phần thuỷ lực

Là phần quan trọng của bơm, nó có nhiệm vụ thay đổi năng lượng cơ thànhcông thuỷ lực tiêu hao trong quá trình hút và đẩy của xylanh- piston

Phần thủy lực cấu tạo gồm các bộ phận chính như: vỏ hộp thuỷ lực, cụmxylanh-piston, van, ống hút, ống đẩy, bình điều hòa

Hình 3.13 Cấu tạo cụm thuỷ lực

1 Hộp thuỷ lực phía phải

3.3.2.1 Hộp thuỷ lực (Thân bơm)

Hình 3.14 Hộp thuỷ lựcGồm 2 phần đối xứng nhau: phần phía trái và phần phía phải Mỗi phần có 4

lỗ được đúc sẵn để lắp các van, hai van hút và hai van xả, các van hút nối với cùngmột ống hút nhờ trạc ba nắp phía dưới của bơm, các van xả nối chung đến đường xảnhờ trạc ba nắp phía trên của bơm

Từ trạc ba cao áp một đầu được nối với van an toàn một đầu được nối lên phíatrên và được chia làm hai nhánh, một nhánh nối với đường ống cao áp dẫn dungdịch xuống giếng khoan, một nhánh nối lên trên và đi vào bình điều hoà

Trên hình 2.7 hộp thuỷ lực là chi tiết có ký hiệu (1) Phía trong hộp thuỷ lực lànơi lắp bộ xylanh (50) và cụm piston (49) Cụm piston gồm có piston được ép vào

ty bơm và được vặn chặt vào trục trung gian Để làm kín phía ngoài của xylanhngười ta lắp bộ gioăng cao su làm kín (68)

Khi mặt bích (8) áp vào làm phình bộ gioăng (67) ra làm kín phía ngoài giữa 2phần của xylanh Trên thân hộp thuỷ lực người ta để một lỗ kiểm tra ở vị trí lắpgioăng làm kín (67) Khi gioăng hỏng chất lỏng sẽ ra ngoài theo lỗ A báo hiệu để tadừng máy thay gioăng làm kín (67)

3.3.2.2 Cụm xylanh piston

6 7 8

Hình 3.15 Sơ đồ cấu tạo cụm xylanh-piston

lý để tạo ra được lưu lượng yêu cầu

* Xylanh

Xylanh của bơm là loại chi tiết có thể thay thế được, có dạng hình trụ vớiđường kính ngoài là 230mm, đường kính trong từ 130÷200mm, được chế tạo từ

thép thấm cácbon Bề mặt trong sau khi nhiệt luyện sẽ được tráng một lớp thépCrôm dày từ 0,5÷0,7mm để chống rỉ và mài mòn do dung dịch và piston gây ra Xylanh được bắt chặt vào hộp thủy lực bằng bulông và đai ốc Muốn thay đổilưu lượng và áp suất ta thay đổi đường kính trong của xylanh.

* Piston

Cao suThép

Hình 3.16 Cấu tạo pistonCấu tạo của piston là khối hình trụ bằng kim loại, trên bề mặt ngoài có phủ lớpkim loại cứng (thường mạ đồng) chịu ma sát, chống mài mòn cao, trong có lỗ để nốivới cần piston Mặt ngoài của piston có rãnh để lắp gioăng cao su tổng hợp Khibơm làm việc, các gioăng này tỳ sát vào thành xylanh nhằm giữ kín không cho dungdịch lọt qua giữa thành xylanh và piston để bơm làm việc ổn định Nhờ vậy, trongxylanh sẽ tạo thành những vùng giảm áp và tăng áp để hút và đẩy dung dịch rangoài với áp suất lớn Đường kính ngoài của piston bằng đường kính trong củaxylanh, tức là từ 130÷200mm

Cần piston là thanh được làm bằng kim loại cứng trên bề mặt của nó cũngđược phủ lớp kim loại chịu ma sát, chống mài mòn Đầu dưới của cần piston tiệnren để nối vào thanh nối của máng trượt, đầu trên cũng tiện ren để giữ piston Cầnpiston có tác dụng truyền chuyển động cho piston chạy trong xylanh

Xác định đường kính của xylanh- piston

Trong quá trình làm việc, piston luôn chuyển động tịnh tiến qua lại trongxylanh mà vẫn phải đảm bảo giữ kín không cho dung dịch lọt qua giữa thành xylanh

và piston do vậy đường kính trong của xylanh phải bằng đường kính của piston

Điều này có nghĩa là, việc đi xác định đường kính của xylanh và piston chính làtính toán đường kính trong và ngoài của xylanh.

Đường kính trong của xylanh (D)

Công thức tính lưu lượng của bơm tác dụng kép:

Q = i.F.60S.n.a(3.17)

Trong đó: i- số xylanh;

S- khoảng chạy của piston;

n- tốc độ quay của tay quay;

a- hệ số tiết diện, bơm đơn a=1;

f- tiết diện của cần piston;

F- tiết diện của piston, F =

4

.D2



;D- đường kính của piston (đường kính trong của xylanh)Như vậy:

D = 6,2.3

.i n a

Q



Đường kính ngoài của xylanh (Dn)

Đường kính ngoài của xylanh ta tính theo công thức sau:

P- áp suất thử dò Thông thường P=(1,5÷1,8).Pmax

Với Pmax- áp suất lớn nhất trong xylanh trong quá trình làm việc

3.3.2.3 Van

Máy bơm dung dịch khoan YHБ– 600 sử dụng ba loại van chính là van thủylực, van an toàn và van xả nhanh

Van thủy lực là loại van ngược chỉ cho phép dung dịch đi theo một chiều nhấtđịnh, nó có cấu tạo đơn giản với kết cấu như sau: Khi van làm việc thì nắp van (1)

sẽ được đóng mở qua sự dịch chuyển của nắp van nhờ bộ phận dẫn hướng (3) Trên

bộ phận dẫn hướng (3) có êcu (5) và đệm làm kín (6), đệm này có tác dụng bịt kínkhoảng không giữa khoang làm việc và đường ống Trên êcu (5) có lắp lò xo đểđóng van khi áp suất trong buồng làm việc thay đổi

Van thủy lực của bơm piston thường là loại van ngược, có nghĩa là khi áp suấttrong buồng làm việc thay đổi tăng hoặc giảm so với áp suất đường ống hút hoặcống xả do sự dịch chuyển qua lại của piston trong xylanh, thì nắp van (1) sẽ đónghoặc mở để điều chỉnh quá trình bơm Khi nắp van (1) mở thì bộ phận dẫn hướng(3) sẽ hướng dòng chảy đi qua nó để vào khoang làm việc (nếu thực hiện quá trìnhhút) hoặc đi ra ngoài qua đường xả (nếu thực hiện quá trình đẩy) Một quá trình mớilại được tiếp tục

và các thiết bị khác khi áp suất của bơm quá lớn hoặc xảy ra sự cố.

Van an toàn là van thường đóng, vì một lý do nào đó, áp suất làm việc củabơm tăng lên một cách đột ngột lớn hơn áp suất giới hạn cho phép của van an toàn,

nó sẽ làm rách màng đàn hồi và một phần của dung dịch khoan sẽ được đưa trở lạicửa hút ban đầu, nhằm giảm áp suất làm việc, tránh gây hư hỏng cho các thiết bịkhác

* Van xả nhanh

Van xả nhanh được nối trạc 3, một đầu được nối vào ống cao áp, một đầu nối vào đường hồi về bể chứa Trong thời gian bơm làm việc, khi cần xả áp suất trong bơm nhanh hay cần xả khí trong buồng làm việc của bơm thì ta dùng van xả nhanh

5 2 5

6 4

1

Hình 3.19 Cấu tạo van xả nhanh

1 Thân van 2 Gioăng piston 3 Piston

4 Cối van 5 Đường khí đóng mở van 6 Đường dung dịch.Van làm việc đóng mở bằng khí nén, ta cho khí đẩy vào piston tạo sự đóng mởvan

Cấu tạo van gồm 1 xilanh piston, hai đầu mặt bích của van có hai đường khí vào để đóng, mở Có gioăng làm kín ở phần giữa ty và mặt bích Ở đầu piston có ren để nắp đầu nút bịt Khi van ở vị trí đóng thì 2 nút bịt sát khít vào nhau không cho dung dịch đi qua thân van, khi van ở vị trí mở thì hai phần tách nhau cho dung dịch đi qua

3.3.2.4 Bình điều hoà

Bình điều hoà hay còn gọi là bình ổn áp có tác dụng để ổn định áp suất và daođộng thuỷ lực của dung dịch trong quá trình bơm là việc Thông thường bình điềuhoà được lắp ở cửa ra của máy bơm vì đối với máy bơm piston, dao động dòng chất

6 5 4

3 1

7 8 9 10 12

để tạo ra được áp suất và lưu lượng yêu cầu thì ta phải tính toán và chọn được cácống dẫn có đường kính hợp lý

3.3.3 Thiết bị làm kín

Thiết bị làm kín của phần thủy lực máy bơm YHБ– 600 là một trong những bộphận rất quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất cũng như hiệu quả củatoàn bộ hệ thống Thiết bị làm kín bao gồm bộ làm kín ty piston và bộ làm kín tytrung gian

11 Đệm cao su

12 Ty piston