PHẦN DỊCH THUẬT
Van tay và van tự động
Van là một loại phụ kiện đường ống Các loại phụ kiện khác, ống nối, các dụng cụ đặc biệt đã được thảo luận ở chương 6
Van được đặt trên dựa trên sự tác động của nó đối với dòng chảy (van tiết lưu, van chặn, van chuyển hướng) hoặc dựa trên cơ chế vận hành của chúng (van hoạt động bằng motor, van điện từ, van tay)
Van cũng có được gọi tên dựa vào loại ống; chúng có thể là van cổng, van cầu hoặc van bướm Van cũng có thể được gọi tên dựa vào vị trí đặt của van trong đường ống (van chân, van gốc) hoặc nhiệm vụ của nó trong quy trình (van tắt máy, van xả đáy, van điều khiển dòng)
Van là những phụ kiện của đường ống mà khi van hoạt động sẽ ảnh hướng tới dòng chảy Hoạt động ở đây có nghĩ là van có một phần di chuyển Ví dụ, van cổng có phần thân chuyển động hay van một chiều có phần nắp chuyển động
Bất kỳ loại van nào với cơ chế chuyển động mà không nhận mệnh lệnh từ bên ngoài có thể được phân loại là van đặc biệt Van một chiều, van xả khí hay dòng dư là những ví dụ của van đặc biệt Van đặc biệt là một nhóm lớn của những van mà có chức năng đặc biệt Một vài nhóm của van đặc biệt sẽ được thảo luận ở cuối chương này Van đặc biệt rất đa dạng, điều này có thể làm nó trở nên khó khăn trong việc phân loại chúng, nhưng một vài van khác thì dễ dàng phân loại
Van có cấu trúc gồm hai phần chính: phần vận hành và phần nút van (Hình 7.1) Phần vận hành van là phần nhận nguồn tác động bên ngoài để điều khiển dòng chảy chất lỏng Các tác động bên ngoài này có thể được thực hiện bằng tay hoặc do bộ phận truyền động Nút van là một phần của van mà phần bên trong tiếp xúc với chất lỏng Nút van có thể được thiết kế sao cho như một van tiết lưu, van cô lập, van điều hướng
Phần vận hành van được nối với nút van bởi thân Phần thân có thể di chuyển và xuống hoặc có thể quay phụ thuộc vào loại van
Một phần quan trọng là không nhầm lẫn với nút: nút là một phần quan trọng trong tất cả các van và van nút cũng là một loại đặc biệt của van
Có ít nhất ba cách để phân loại van: dựa vào hoạt động của dòng chất lỏng và chức năng của chúng, dựa vào số cổng, số bệ của van
Chức năng của các loại van không đặc biệt trong quy trình công nghiệp có thể được chia ra như sau:
1) Van điều chỉnh lưu lượng dòng
Van điều chỉnh dòng là những van mà thay đổi độ lớn của dòng chảy trong ống Những loại van này được gọi là van tiết lưu Trong những van này, phần nút van sẽ có nhiệm vụ thay đổi độ lớn của dòng chảy Trên lý thuyết, nút van có thể có vô số vị trí giữ lúc mở hoàn toàn và lúc đóng hoàn toàn, vì thế van có thể được phân loại thành: van đóng một phần và van mở một phần Sự di chuyển của thân van có thể thay đổi vị trí nút van được thực hiện bằng tay hoặc thông qua sự điều khiển từ xa từ người vận hành Những người vận hành van sẽ được thảo luận trong chương sau
Mặt khác, van ngăn dòng chảy là van mà nút van chỉ có thể duy trì ở vị trí đóng hoàn toàn và vị trí mở hoàn toàn Ở cả hai vị trí này van cho phép dòng chảy theo một lưu lượng
Vì thế những van này còn được gọi là van chặn
Hình 7.1 Cấu trúc của một loại van thông thường
Một van được coi là van tiết lưu hoặc van chặn dựa vào cấu trúc và hình dạng của nút van Những nút này được thảo luận ở phần sau của chương này
Khi đặt một van không đặc biệt trong một hệ thống, câu hỏi đầu tiên là nếu một van tiết lưu hoặc một van chặn nên được dùng như thế nào Bởi vì yêu cầu với mỗi loại van là khác nhau, nên chỉ cần một quyết định sai lầm có thể gây ra rò rỉ van hoặc giảm tuổi thọ van Kỹ sư thiết kế quy trình cần quyết định liệu rằng nhiệm vụ của van là tiết lưu hay chặn đối với một tình huống cụ thể
Hơn nữa, van có thể được phân loại dựa trên số cổng: van hai cổng và van nhiều cổng Hầu hết các loại van đều có hai cổng bao gồm: một cổng vào và một cổng ra Tuy nhiên, van cũng có thể có nhiều hơn hai cổng chẳng hạn như ba hoặc bốn cổng Chúng cũng có nhiều hơn một cổng vào hoặc một cổng ra Chúng cũng được gọi với đa dạng các tên tùy thuộc vào chức năng của van
Bảng 7.1 cho thấy 4 loại van và chức năng đặc biệt của chúng
Bảng 7.1 Hoạt động của van và chức năng
Ngăn dòng Van chặn Van chuyển hướng Điều chỉnh dòng Van điều chỉnh Van điều chỉnh chuyển hướng Bảng 7.1 cho thấy 4 loại van và chức năng đặc biệt của chúng Dựa trên bảng, van chặn hai cổng được gọi là van cô lập Một van điều chỉnh hai cổng được gọi là van điều chỉnh Van nhiều cổng ngăn dòng được gọi là van chuyển hướng Van nhiều cổng điều chỉnh được gọi là van điều chỉnh chuyển hướng Van hai cổng thường là mặc định khi nhắc tới van, mặc dù khái niệm hai cổng không được đề cập
Van chuyển hướng là loại van được dùng để chuyển dòng lưu chất từ dòng này sang dòng khác Mỗi van chuyển hướng có thể thay thế cho một hay nhiều van chặn trong một sự sắp xếp cụ thể Van chuyển hướng điều chỉnh là van có thể điều chỉnh một phần dòng chảy từ dòng này sang dòng khác Mỗi loại van điều chỉnh chuyển hướng có thể thay thế cho hai hoặc nhiều van tiết lưu trong một sự sắp xếp cụ thể
Van nhiều cổng không có ưu điểm nào hơn van hai cổng ngoại trừ tiết kiệm không gian và tiền Chúng thì không cứng cáp như van hai cổng Thông qua việc dùng van nhiều cổng, tiết kiệm một lượng lớn chi phí dành cho việc nâng cấp nếu dùng hệ thống điều khiển vận hành van từ xa (ROT) Điều khiển vận hành van có thể được thảo luận ở chương sau, nhưng tóm lại những van này thực sự là những bộ truyền động Khi sử dụng van điều khiển từ xa, hợp nhất một vài trong số chúng lại cùng nhau và sử dụng van nhiều cổng tạo ra sự tiết kiệm chi phí lớn
7.4.1 Nút van: van tiết lưu so với van chặn
PHẦN ĐỌC BẢN VẼ
Thông tin và các ký hiệu liên quan đến bản vẽ
TẬP ĐOÀN DẦU KHÍ VIỆT NAM
NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT
SƠ ĐỒ ĐƯỜNG ỐNG VÀ THIẾT BỊ ĐO CỤM CHƯNG CẤT DẦU THÔ CHUỖI GIA NHIỆT SƠ BỘ DẦU THÔ LẠNH (3/3)
SỐ TÀI LIỆU CỦA DÒNG NHẬP LIỆU: 6960-011-25-0001_D2
TP–C ĐÁNH SỐ HỆ THỐNG
TÊN BẢNG VẼ: 8474L – 011 – PID – 0021 – 103 (GHI CHÚ 8)
Thiết bị trao đổi nhiệt Dầu thô/Kerosene P/A
Thiết bị trao đổi nhiệt Dầu thô ấm/Dầu khí nặng TÊN THIẾT BỊ Bơm P/A kerosene
SO VỚI NƯỚC Ở NHIỆT ĐỘ BƠM ( o C)
CHÊNH LỆCH CỘT ÁP THIẾT KẾ (m)
LOẠI VÀ ĐỘ DÀY CÁCH NHIỆT (mm)
Thiết bị có ký hiệu E–1102, là thiết bị trao đổi nhiệt của dòng dầu thô hoặc kerosene P/A Có kích thước đường kính là 1255 mm, chiều dài 7772.8 mm, diện tích trao đổi nhiệt 463.7 m 2 Với áp suất thiết kế của vỏ và ống lần lượt là 26.0 kg/cm 2 và 39 kg/cm 2 Nhiệt
60 độ thiết kế của vỏ và ống lần lượt là 229 o C và 196 o C Loại vật liệu dùng để cách nhiệt cho vỏ và ống đều là vật liệu HC (heat conservation), với bề dày của mỗi loại cho vỏ và ống là 40mm và 30mm
Thiết bị có ký hiệu E–1104, là thiết bị trao đổi nhiệt của dòng dầu thô nóng hoặc dầu khí nặng (HGO) Có kích thước đường kính là 880 mm, chiều dài 8783.5 mm, diện tích trao đổi nhiệt 337.9 m 2 Với áp suất thiết kế của vỏ và ống lần lượt là 26.0 kg/cm 2 và 39 kg/cm 2 Nhiệt độ thiết kế của vỏ và ống lần lượt là 358 o C và 260 o C Loại vật liệu dùng để cách nhiệt cho vỏ và ống đều là vật liệu HC (heat conservation), với bề dày của mỗi loại cho vỏ và ống là 80 mm và 30 mm
Thiết bị có ký hiệu P – 1103 A/B, là thiết bị bơm A hoặc B dùng để bơm kerosene P/A Có tỷ trọng chất lỏng so với nước ở nhiệt độ bơm ( o C) là 0.617, độ chênh lệch cột áp thiết kế là 71.3 m và công suất thiết kế là 410 m 3 /h Loại vật liệu cách nhiệt là PP – personal protection: bảo hộ cá nhân đối với vật liệu cách nhiệt T>65 o C với độ dày vật liệu là 50 mm
HTA – heat transfer area: diện tích trao đổi nhiệt
P/A – Pump around: bơm lấy nhiệt
F.V – full vacuum: chân không hoàn toàn
HC – Heat conservation: cách nhiệt hoàn toàn
PP – personal protection: bảo hộ cá nhân đối với vật liệu cách nhiệt T>65 o C
A – Tất cả các thiết bị đều có tiền tố là 011 (trong số hiệu bản vẽ) trừ khi có quy định khác
B – Các chú thích và ký hiệu của bản vẽ 8474L–000–PID–0090 – 001 đến 016, trừ khi được ghi chú cụ thể
1 – Van xả an toàn đặt ở vị trí trên cao đường ống xả
4 – Tham khảo bản vẽ 8474L –011–PID–0021–306 đến 308
6 Tham khảo bản vẽ 8474L –011–PID–0021–101
7 – Định dạng ngắn của ký hiệu:
F.D = xả tự do F.V = chân không hoàn toàn
8 – Bản vẽ PID này được gọi là bản vẽ 8474L –011–PID–0021–102 trong bản sửa đổi A&B
9 – Tham khảo chi tiết bơm loại 7 ở bản vẽ 8474L –011–PID–0041–603.
Giải thích bản vẽ
2.1 Hệ thống dòng Kerosene đi qua vỏ của thiết bị trao đổi nhiệt E-1102
Dòng KEROSENE pump around, kích thước ống 12 inch, mã số 110235, vật liệu làm ống B1AP, vật liệu cách nhiệt HC sau khi được lấy ra từ mâm số 15, tháp chưng cất T-
1101 bản vẽ 112 đi trong ống 12”, được xả khô tự do F.D trước khi đi vào hệ thống bơm
Sau đó, dòng này được chia ra thành hai dòng vào hệ thống bơm P-1103A và P-1103B được lắp song song với nhau Cả hai hệ thống này đều có cơ cấu giống nhau
Dòng dẫn vào đầu hút của bơm đầu tiên được đi qua van cô lập, spectacle blind, thường xuyờn mở Sau đú, đến UC kớch thước ắ” cung cấp dũng tiện ớch Ta cần đảm bảo khoảng cách tới thiểu của van tới nơi cung cấp dòng tiện ích Tiếp đó dòng sẽ đi tới van xả khụ ắ”, van xả này sẽ được nối với van xả khụ trong bơm cũng kớch thước ắ”, hai dũng này tiếp tục xả khô sau đó đi qua van cô lập, spectacle blind, thường xuyên đóng trước khi vào hệ thống xả kín CD Sau khi xả khô, dòng sẽ đi qua bộ giảm kích thước đường ống từ 12” xuống còn 8”, sau đó đổi vật liệu làm ống A1AP thành B1AP trước khi vào bơm Sau khi đi ra khỏi bơm sẽ đổi vật liệu làm ống từ B1AP thành A1AP, dòng trong ống sẽ đi qua bộ tăng kích thước đường ống từ 6” lên 8” Tiếp đó, qua thiết bị đo áp suất PG-029, sau đó tới van một chiều để ngăn dòng chảy ngược vào bơm Sau đó, dòng sẽ qua van xả khô kích
63 thước ắ” trước khi qua spectacle blind, thường xuyờn mở, van cụ lập để kết thỳc cụm bơm Điều khiển bơm có hệ thống MGL-021 điều khiển bơm chạy và MHS-021 để ngắt bơm, tương tự cũng như vậy cho bơm P-1103A Hệ thống khóa linh động UV-023 để đảm bảo cho cả hai bơm P-1103A và P-1103B
Sau khi đi ra khỏi bơm, hai dòng ra được nhập lại vào nhau, qua thiết bị đo lưu lượng Thiết bị điều khiển lưu lượng FIC-013 sẽ hiển thị lưu lượng dòng (có thể điều khiển ở phòng điều khiển trung tâm) và gửi tín hiệu về hệ thống khóa linh động FXA-063 báo động lưu lượng nước thấp, nếu như xuất hiện lưu lượng nước thấp FXA-063 sẽ gửi tín hiệu về hệ thống dừng khẩn cấp UX-023 tại đây xử lý kết hợp với tín hiệu từ hệ thống khóa dòng bằng tay FHS-063 Sau khi xử lý UX-023 sẽ trả tín hiệu về bộ điều khiển hiển thị lưu lượng
Bộ đồ khiển lưu lượng FIC-013 sẽ gửi tín hiệu tới hệ thống tính toán dòng FY-087 kết hợp tín hiệu từ hệ thống đo sự chênh lệch nhiệt độ TDI-082 sử dụng toán tử nhân thu được công suất Tín hiệu nhiệt độ đầu vào của hệ thống TDI-082 được nhận từ bản vẽ 112 thông qua hai thiết bị đo và hiển thị nhiệt độ TI-075 và TI-081 Tín hiệu sau khi ra khỏi FY-087 được truyền tới bộ điều khiển đa biến UIC-029, gửi tín hiệu tới hệ thống tính toán dòng
FY-086 và FY-085 FY-086 sử dụng tín hiệu này kết hợp với tính hiệu từ FIC-013 sử dụng toán tử nhân xử lý tín hiệu, sau đó truyền tới bộ hiển thị điều khiển bằng tay HIC-084 Từ HIC-084 điều khiển van điều khiển UV-084 Hệ thống tính toán dòng FY-085 nhận tín hiệu từ FIC-013 (A) và UIC-029 (B) sử dụng bài toán A(1- B) để đưa ra kết quả gửi tới bộ hiển thị điều khiển bằng tay HIC-083 điều khiển van UV-
Dòng Kerosene sau khi được bơm bằng 2 thiết bị bơm song song P-1103 A/B sẽ vận chuyển đi trong đường ống 8’’-K-
110236-A1AP-HC, sau đó rẽ thành 2 nhánh
Tại nhánh đầu tiên từ đường ống 8’’-K-110236-A1AP-
HC, đường ống được thay đổi vật liệu từ A1AP thành B1AP
Dòng Kerosene sẽ đi qua van cô lập gắn với một spectacle blind đang mở, sau đó qua một concentric reducer để thay đổi kích thước đường ống từ 8’’ thành 10’’ Bên cạnh đó, hơi nước áp suất thấp (SL) cũng được cung cấp vào đường ống Tiếp đến lưu chất sẽ đi vào phần vỏ của thiết bị trao đổi nhiệt E-1102 để tiến hành trao đổi nhiệt với Process fluid Sau khi ra khỏi E-1102, dòng Kerosene chia thành 2 nhánh Một nhánh tiếp tục đi qua một concentric reducer khác để giảm kích thước đường ống xuống 8’’, qua van gắn với một spectacle blind đang
65 mở, thay đổi vật liệu đường ống từ B1AP thành A1AP và vận chuyển đi trong đường ống
8’’-K-110237-A1AP-HC Nhánh còn lại đi qua một van cổng có kích thước 2’’ và được xả khô kín
Dòng Kerosene trong đường ống 8’’-
K-110237-A1AP-HC tiếp tục di chuyển đến một bộ van điều khiển UV 084 loại Fail open
(FO) có kích thước 6’’ Van điều khiển này nhận tín hiệu điện từ thiết bị HIC 084 để vận hành Tại mỗi bên upstream và downstream của van điều khiển đều có 1 van block và 1 concentric reducer Concentric reducer ở upstream dùng để giảm kích thước đường ống bởi vì kích thước van chỉ là 6’’ Concentric reducer ở downstream tăng kích thước đường ống về 8’’ ban đầu trước khi dòng Kerosene đi qua van block còn lại Bên cạnh đó, ở upstream của van điều khiển còn có 1 van xả (nắp thoát) Ngoài ra, một van cầu bypass 8’’ cũng được lắp đặt trong hệ thống van điều khiển này, trong trường hợp van điều khiển gặp sự cố cần sửa chữa hoặc thay thế, chúng ta có thể sử dụng van này để vận hành hệ thống Sau đó, đi qua thiết bị đo nhiệt độ TI 010 và đến tháp chưng cấp T-1101 trong bản vẽ 112
Nhánh thứ hai của đường ống 8’’-K-110236-A1AP-HC đi đến hệ thống van điều khiển UV 083 loại Fail Close (FC) có kích thước 4’’ Van điều khiển này nhận tín hiệu điện từ thiết bị
HIC 083 để vận hành Hệ thống này khá tương đồng với hệ thống van điều khiển UV 084, nhưng van điều khiển và van cầu bypass của UV 083 có kích thước nhỏ hơn 2’’ so với UV 084 còn van xả khô vẫn giữ nguyên kích thước Sau đó dòng Kerosene tiếp tục đi qua đường ống 6’’-K-110238-A1AP-HC dẫn ra 8’’-K-
110237-A1AP-HC và đến tháp chưng cất T-1101 trong bản vẽ
2.2 Hệ thống dòng dầu thô đi trong ống thiết bị trao đổi nhiệt E-1102 và E-1104
Dòng nhập liệu đầu vào từ bản vẽ 101 là dầu thô từ bồn chứa dầu thô với thông tin đường ống 10’’-PL-110008-B1AP-ST1, đường ống 10 inch, dòng lỏng công nghệ với mã số 110008, vật liệu làm ống là B1AP và vật liệu cách nhiệt là ST1 - Steam Trace 1 (giữ nhiệt độ ở 40 o C-50 o C, hơi áp suất thấp - LP Steam) Tiếp đến dòng dầu thô sẽ qua hệ cô lập gồm van cô lập (ở vị trí mở), rửa hơi nước áp suất thấp ( ), hệ thống cung cấp dầu rửa
( ) trước khi đi vào thiết bị trao đổi nhiệt E–1102 Khi qua van cô lập, ta cần đảm bảo khoảng cách tối thiểu của van đến hệ thống dầu rửa, tại đây chia ra làm 2 vật liệu cách nhiệt là ST1 (steam trace 1) và HC (heat conservation)
Sau khi ra khỏi hệ thống rửa, phần dầu thô đi vào thiết bị trao đổi nhiệt E–1102 với đường ống 10 inch, lỏng công nghệ, số hiệu 110009, vật liệu là B1AP và vật liệu cách nhiệt là HC Tiếp đến, trước khi vào thiết bị trao đổi nhiệt E–1104, dòng dầu thô xả qua hệ thống xả khô kín (Close drain – CD) ở vị trí thấp (LPT) với van xả có kích thước 2 inch Tiếp đến sẽ có thiết bị đo nhiệt độ (Temperature Indicator – ) số hiệu 009, và chuyển tín hiệu đến
67 phòng điều khiển Sau đó, dòng dầu thô đi vào thiết bị trao đổi nhiệt E–1104 (đường ống 1 inch, vessel trim (VT) với số hiệu 110404, vật liệu làm ống B1AP và vật liệu cách nhiệt là heat conservation (HC)), với van xả khí 1 inch ( ) và van xả khô 1 inch ( )