Nghiên ứu giải pháp tăng ường hiệu quả trong bảo dưỡng động ơ tuố bin trên giàn khoan biển

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐINH QUANG ĐẠT NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG HIỆU QUẢ TRONG BẢO DƯỠNG ĐỘNG CƠ TUỐC BIN TRÊN GIÀN KHOAN BIỂN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Động lực NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS ĐINH TẤN HƯNG Hà Nội – 10/2019 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131747001000000 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn tới tất thầy Viện khí động lực, đặc biệt thầy cô Bộ môn Kỹ thuật hàng không Vũ trụ truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho thời gian học tập trường Đặc biệt, xin cảm ơn thầy Đinh Tấn Hưng, người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ góp ý kiến cho tơi hồn thành đề tài thạc sĩ Tôi xin gửi lời cám ơn đến hai Lãnh đạo Phòng Kỹ thuật: anh Nguyễn Văn Phương, anh Vũ Văn Cường nói riêng tập thể cán Cơng ty Cổ phần Dịch vụ Khai thác Dầu khí PTSC hỗ trợ, giúp đỡ đồng hành q trình thực đề tài Tơi xin cảm ơn gia đình bạn bè, người bên động viên, giúp tơi có thêm động lực để tiếp tục học tập nghiên cứu Cuối cùng, tơi xin kính chúc thầy có sức khỏe dồi thành công đường nghiệp cao quý Em xin chân thành cảm ơn! LỜI CAM ĐOAN CỦA HỌC VIÊN Tôi – Đinh Quang Đạt – Cam kết Luận văn Thạc sĩ khoa học công trình nghiên cứu thân tơi hướng dẫn TS Đinh Tấn Hưng Các kết nêu Luận văn Thạc sĩ trung thực, chép tồn văn cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả LVTN ĐINH QUANG ĐẠT XÁC NHẬN CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Giáo viên hướng dẫn TS ĐINH TẤN HƯNG DANH MỤC VIẾT TẮT FPSO : Kho nổi, chứa, xử lý xuất dầu thô PTSC : Tổng cơng ty Dịch vụ Kỹ thuật Dầu khí Việt Nam HP : Horse Power – Sức ngựa ( đơn vị đo công suất) T1 : Nhiệt độ hút động T2 : Nhiệt độ dịng khí trước vào buồng đốt T3 : Nhiệt độ dịng khí sau buồng đốt T5 : Nhiệt độ dịng khí sau 02 tầng tuốc bin dẫn động máy nén T7 : Nhiệt độ dịng khí cửa xả TPZ : Nhiệt độ dịng khí buồng đốt động PCD : Áp suất dịng khí trước vào buồng đốt D : Ngày M : Tháng S : Nửa năm A : Năm IGV : Bộ điều chỉnh góc đặt cánh tầng cánh tĩnh VNĐ : Việt Nam đồng MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT NỘI DUNG LỜI CAM ĐOAN CỦA HỌC VIÊN MỤC LỤC .6 DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG .10 DANH MỤC VIẾT TẮT MỞ ĐẦU .1 Lý chọn đề tài Mục tiêu, đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.1 Mục tiêu 2.2 Đối tượng 2.3 Phạm vi nghiên cứu Bố cục ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ ĐỊNH HƯỚNG GIẢI QUYẾT .4 A Đặt vấn đề B Định hướng giải CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ TUỐC BIN KHÍ 1.1 Chức năng, thông số động Mars 90 FPSO PTSC Lam Sơn .6 1.2 Đặc điểm, cấu tạo 1.3 Nguyên lý hoạt động 10 1.4 Các hệ thống phụ trợ động tuốc bin khí 12 CHƯƠNG 2: CƠNG TÁC BẢO DƯỠNG TUỐC BIN KHÍ VÀ NHỮNG HẠN CHẾ, KHÓ KHĂN TRÊN CÁC GIÀN KHOAN BIỂN HIỆN NAY 16 2.1 Kế hoạch kiểm tra, bảo dưỡng 16 2.2 Kiểm tra hàng ngày .19 2.3 Kiểm tra hàng tháng 19 2.4 Bảo dưỡng sau 4000 chạy (06 tháng) 20 2.5 Bảo dưỡng sau 8000 chạy (hàng năm) 26 2.6 Thay máy sau 30000 chạy 29 2.7 Ảnh hưởng từ điều kiện môi trường biển 31 2.8 Ảnh hưởng khoảng cách vật lý .33 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP TĂNG CƯỜNG HIỆU QUẢ BẢO DƯỠNG TUỐC BIN KHÍ TRÊN CÁC GIÀN KHOAN BIỂN VÀ KẾT QUẢ 34 3.1 Mục đích nghiên cứu 34 3.2 Hệ thống giám sát động tuốc bin khí 34 3.2.1 Giám sát động tuốc bin khí trước 34 3.2.2 Giám sát động tuốc bin khí sau áp dụng giải pháp cải tiến 40 KẾT LUẬN CHUNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .47 A Các vấn đề đươc giải 47 B Các vấn đề tồn 47 C Hướng phát triển 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Nhà máy lọc dầu nơi sử dụng nhiều động tuốc bin .4 Hình 2: Kho FPSO PTSC Lam Sơn thuộc giàn dầu Thăng Long – Đơng Đơ Hình 3: Bố trí tổng quan động Mars 90 [2] Hình 4: Khối máy nén động tuốc bin khí[4] Hình 5: Hướng thay đổi dịng khí qua máy nén[4] Hình 6: Buồng đốt động tuốc bin khí Mars 90[4] .9 Hình 7: Khối tuốc bin động tuốc bin khí[4] 10 Hình 8: Sơ đồ nguyên lý động Mars 90 [5] 10 Hình 9: Chu trình Brayton[5] .11 Hình 10: Thiết kế tương ứng động tuốc bin khí với Chu trình Brayton [4] .12 Hình 11: Hệ thống khởi động[4] 13 Hình 12: Vịi phun nhiên liệu động Mars 90 [4] 13 Hình 13: Ổ đỡ, ổ chặn động Mars 90 [4] 14 Hình 14: Sơ đồ nguyên lý điều khiển [4] 15 Hình 15: Bảng ghi chép thông số hoạt động hàng ngày động (bao gồm giá trị nhiệt độ, áp suất, rung động, …) 19 Hình 16: Hệ thống bình cứu hỏa CO2 [1] 20 Hình 17: Hệ thống phin lọc khí [1] 21 Hình 18: Bộ làm mát dầu bôi trơn [1] 21 Hình 19: Kiểm tra rò rỉ van .22 Hình 20: Bộ đánh lửa[1] .23 Hình 21: Vệ sinh điều chỉnh góc đặt cánh[4] 23 Hình 22: Máy nội soi động 24 Hình 23: Các vị trí nội soi động [3] 25 Hình 24: Nội soi động tuốc bin khí [1] 25 Hình 25: Hình ảnh bên động Mars 90 [1] .26 Hình 26: Vị trí phun dung dịch rửa động .26 Hình 27: Sơ đồ chỉnh đồng tâm [2] .27 Hình 28: Lắp đặt thiết bị kiểm tra chỉnh[1] 28 Hình 29: Hướng dẫn lắp đặt thiết bị kiểm tra chỉnh [2] 28 Hình 30: Đồng hồ so sử dụng để chỉnh đồng tâm [5] 29 Hình 31: Thiết bị chỉnh đồng tâm tự động[5] 29 Hình 32: Bố trí tổng quan động Mars 90[2] 29 Hình 33: Đưa động tuốc bin khí cũ khỏi vị trí làm việc [1] .30 Hình 34: Động tuốc bin thay sau 30000 chạy[1] 31 Hình 35: Kiểm tra chỉnh lazer [1] 31 Hình 36: Ăn mịn muối biển[5] .32 Hình 37: Rung lắc sóng, gió biển[5] 33 Hình 38: Hệ thống giám sát động MARS 90 ban đầu 35 Hình 39: Vị trí đo nhiệt độ áp suất dịng khí động cơ[4] .37 Hình 40: Vị trí ổ đỡ, chặn động [4] 37 Hình 41: Màn hình giám sát hệ thống dầu bơi trơn biển 38 Hình 42: Màn hình giám sát nhiệt độ T5 biển 38 Hình 43: Mẫu ghi lại thơng số hoạt động động biển 39 Hình 44: Người vận hành giám sát hoạt động động biển .40 Hình 45: Hệ thống giám sát động MARS 90 áp dụng cải tiến 41 Hình 46: Các file liệu gửi bờ theo Email .42 Hình 47: Thơng số hoạt động hiển thị theo dạng đồ thị 42 Hình 48: Hệ thống tùy chọn thông số thời gian hiển thị 43 Hình 50: Phân tích, chẩn đốn tình trạng động dựa rung động 44 Hình 49: Tư vấn vận hành đội ngũ kỹ sư kỹ thuật gửi cho người vận hành 45 DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Thông số kỹ thuật động tuốc bin Mars 90[3] Bảng 2: Kế hoạch bảo dưỡng hệ thống điều khiển điện [3] 16 Bảng 3: Kế hoạch bảo dưỡng hệ thống khí[3] 16 Bảng 4: Kế hoạch bảo dưỡng hệ thống dầu bôi trơn dầu thủy lực[3] 17 Bảng 5: Kế hoạch bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu khí[3] 17 Bảng 6: Kế hoạch bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu lỏng[3] 17 Bảng 7: Kế hoạch bảo dưỡng mô tơ phụ trợ[3] 18 Bảng 8: Kế hoạch bảo dưỡng phận khác[3] 18 Bảng 9: Danh sách cảm biến gắn động MARS 90 35 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành: Kỹ thuật khí động lực MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong cơng nghiệp hóa đại hóa ngày nay, bên cạnh ngành cơng nghiệp dầu khí, nhà máy phát điện, khu cơng nghiệp có nhu cầu sử dụng động công suất cao ngày tăng So với loại động nhiệt thông dụng khác động piston, động diesel động tuốc bin khí có ưu điểm bật cơng suất cực mạnh với khối lượng kích thước nhỏ gọn, số công suất riêng loại động lớn gấp hàng chục lần động diesel Bên cạnh ưu điểm, vấn đề cộm động tuốc bin khí giá thiết bị, chi phí vận hành bảo dưỡng cao Việc cung cấp phụ tùng thay việc phục hồi sửa chữa chi tiết phụ thuộc hoàn toàn vào nhà sản xuất thiết bị ban đầu coi độc quyền Người sử dụng khơng thể kiểm sốt giá chất lượng dịch vụ Việc vận hành, bảo dưỡng động biển lại gặp nhiều khó khăn khoảng cách địa lý môi trường khắc nghiệt vận hành điều kiện ăn mòn cao chịu rung lắc lớn phàn đế không cố định Do đó, để hạn chế tối đa cố hỏng hóc hay chi phí sửa chữa cần có giải pháp tăng cường hiệu bảo dưỡng động tuốc bin khí Với mục tiêu này, đề tài “Nghiên cứu giải pháp tăng cường hiệu bảo dưỡng động tuốc bin giàn khoan biển” triển khai việc thiết lập quy trình điều khiển từ xa hướng dẫn thầy giáo Đinh Tấn Hưng Mục tiêu, đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.1 Mục tiêu  Nghiên cứu hoạt động bảo dưỡng sửa chữa động tuốc bin giàn khoan tác động môi trường biển Trang