MÁY BƠM SULZER MSD D4-8-10.5B PHỤC VỤ CHO CÔNG TÁC VẬN CHUYỂN DẦU TẠI MỎ BẠCH HỔ

Trong công cuộc phát triển kinh tế đất nước, cùng với những chính sách hợp lý nhằm thúc đẩy đất nước phát triển tiến lên theo con đường công nghiệp hóa, hiện đại hóa, ngày 30-9-1975 chính phủ ra nghị định thành lập tổng cục dầu mỏ và khí đốt Việt Nam, khai sinh thành lập ngành dầu khí Việt Nam.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ MỞ ĐẦU Trong công phát triển kinh tế đất nước, với sách hợp lý nhằm thúc đẩy đất nước phát triển tiến lên theo đường cơng nghiệp hóa, đại hóa, ngày 30-9-1975 phủ nghị định thành lập tổng cục dầu mỏ khí đốt Việt Nam, khai sinh thành lập ngành dầu khí Việt Nam Ngành dầu khí Việt Nam buổi đầu chưa có tay, thiếu thốn vốn lẫn kĩ thuật nhân lực Năm 1978 Tổng cơng ty dầu khí Việt Nam bắt đầu kí hợp tác với cơng ty dầu khí nước ngồi, kí hợp đồng phân chia sản phẩm theo thể lệ quốc tế, với cơng ty như: Deminex (Cộng hịa liên bang Đức) BOW Vallay (Canada) để tìm kiếm thăm dị khai thác dầu khí thềm lục địa phía nam Năm 1981, xí nghiệp liên doanh Vietsov Petro thành lập, mở giai đoạn để phát triển ngành dầu khí non trẻ Hàng năm, cán cơng nhân dầu khí đào tạo, dịch vụ dầu khí Vũng Tàu hình thành với nhiều loại phương tiện, thiết bị kĩ thuật, đầu tư để phục vụ cho cơng tác tìm kiếm thăm dị khai thác dầu khí Tháng 6-1996, xí nghiệp liên doanh Vietso Petro đưa mỏ Bạch Hổ vào khai thác với sản lượng 40.000 dầu thô, ngày 12-10-1997 xí nghiệp khai thác 50 triệu dầu thơ, tính riêng năm 1998 khai thác 12 triệu dầu thô Hiện mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng xây dựng 40 cơng trình biển, có cơng trình chủ yếu như: 12 giàn cố định, 10 giàn nhẹ, giàn cơng nghệ trung tâm, giàn khí nén, giàn trì áp suất vỉa, giàn khoan tự nâng, trạm rót dầu khơng bến, lắp đặt 400 km đường ống ngầm kết nối cơng trình nội mỏ liên mỏ thành hệ thống công nghệ liên hồn Ngày nay, ngành dầu khí Việt Nam có phát triển vượt bậc, sản lượng khai thác ngày tăng, trang thiết bị ngày đại, đội ngũ cán đào tạo có tay nghề cao Do đặc điểm địa chất, kiến tạo thềm lục địa Việt Nam, nên mỏ hầu hết nằm thềm lục địa ảnh hưởng vị trí địa lý mỏ nằm ngồi biển, khí hậu khắc nghiệt, nên q trình thăm dị khai thác gặp nhiều khó khăn Để đạt mục tiêu đề ra, xí nghiệp liên doanh cịn nhiều việc phải làm, công việc quan trọng nghiên cứu giải pháp hợp lý nhất, kinh tế sử dụng loại máy móc, thiết bị công tác khoan, khai thác vận chuyển dầu khí LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ Các đề tài nghiên cứu lĩnh vực dầu khí nói chung, ngành khí thiết bị phục vụ cho cơng tác tìm kiếm thăm dị, khai thác dầu khí nói riêng phong phú đa dạng Các máy móc ngày đại, nhiên có khuyết điểm, việc nghiên cứu tìm giải pháp tối ưu để khắc phục khuyết điểm nâng cao hiệu sử dụng điều cần thiết Với mục đích nghiên cứu để nâng cao hiệu làm việc bơm Sulzer, sở vận dụng kiến thức học trường, qua thời gian thực tập xí nghiệp liên doanh Vietsov Petro, với giúp đỡ tận tình thầy cô môn Thiết bị dầu khí cơng trình, đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy giáo Trần Văn Bản, cán nhân viên thuộc xí nghiệp liên doanh dầu khí Vietsov Petro giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp: “MÁY BƠM SULZER MSD D4-8-10.5B PHỤC VỤ CHO CÔNG TÁC VẬN CHUYỂN DẦU TẠI MỎ BẠCH HỔ” Chuyên đề: “ Tính tốn khớp truyền động máy bơm vận chuyển dầu Sulzer” Nội dung đề tài gồm chương: Chương I: Giới thiệu chung bơm vận chuyển dầu xí nghiệp liên doanh dầu khí Vietsov Petro Chương II: Lý thuyết chung bơm ly tâm Chương III: Cấu tạo nguyên lý hoạt động bơm Sulzer Chương IV: Quy trình vận hành, kiểm tra, bảo dưỡng sửa chữa bơm Sulzer Chương V: Tính tốn khớp truyền động bơm Sulzer Hà nội, ngày 01 tháng 06 năm 2010 Sinh viên Lưu Văn Đức LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BƠM VẬN CHUYỂN DẦU Ở XÍ NGHIỆP LIÊN DOANH DẦU KHÍ VIETSOV PETRO 1.1 Yêu cầu nhiệm vụ bơm vận chuyển dầu khí Do đặc điểm địa lý nước ta, nên mỏ dầu khí mà xí nghiệp liên doanh dầu khí Vietsov Petro thăm dị khai thác nằm ngồi biển.Vì thế, việc lựa chọn bố trí bơm vận chuyển dầu cần thiết Hiện nay, xí nghiệp khai thác mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng, khoảng cách mỏ khoảng 30 km Tại giàn cố định, sau dầu khai thác lên từ giếng khoan đưa đến bình tách để xử lý cơng nghệ, sau dầu đưa đến bình chứa lắp đặt giàn khoan Để vận chuyển dầu từ bình chứa đến giàn cơng nghệ trung tâm số bơm trực tiếp tàu chứa, người ta sử dụng thiết bị để vận chuyển Một phương pháp vận chuyển dầu sử dụng phổ biến ngành công nghiệp dầu khí phương pháp vận chuyển đường ống, so với phương pháp khác phương pháp có ưu điểm: kết cấu đơn giản, an tồn sử dụng ảnh hưởng đến cơng trình bề mặt Khi vận chuyển dầu đường ống, vấn đề đặt phải trì lượng dịng chảy ln ln lớn tổng tổn thất lượng suốt chiều dài đường ống bao gồm tổn thất dọc đường tổn thất cục Để đảm bảo trình khai thác dầu giàn khoan liên tục, tránh tình trạng dầu khai thác lên ứ đọng bình chứa làm ảnh hưởng đến công tác khai thác, phải lựa chọn máy bơm hợp lý, máy bơm sử dụng để vận chuyển dầu có đặc điểm riêng so với loại bơm ngành công nghiệp khác phải thỏa mãn yêu cầu sau: - Bơm làm việc có lưu lượng lớn - Cột áp bơm đảm bảo - Hiệu suất bơm cao - Bơm làm việc ổn định lâu dài - Máy bơm vận chuyển chất lỏng có độ nhớt cao - Dễ vận hành sửa chữa LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ Hiện nay, có nhiều loại máy bơm sử dụng cơng tác vận chuyển dầu khí như: máy bơm piston, máy bơm ly tâm, máy bơm hướng trục, máy bơm phun tia,… loại máy bơm có cơng dụng phạm vi sử dụng khác Trong công tác vận chuyển dầu khí, người ta thường sử dụng máy bơm ly tâm so với loại máy bơm khác máy bơm ly tâm có ưu điếm sau: - Đường đặc tính bơm phù hợp với yêu cầu thay đổi mạng đường ống dẫn điều kiện vận hành riêng biệt - Bơm có phạm vi sử dụng lớn suất cao: + Cột áp bơm từ 10 đến hàng nghìn mét cột nước + Lưu lượng bơm từ đến 7.000 m3/h + Công suất từ đến 6.000 kW + Số vòng quay từ 730 đến 6000 vòng/ phút Phần lớn số vòng quay trục bơm ly tâm tương ứng phù hợp với số vòng quay động điện tiêu chuẩn nên khơng cần phải có phận truyền động trung gian + Hiệu suất tương đối cao + Hiệu kinh tế cao 1.2 Tính chất hóa lý dầu thơ mỏ Bạch Hổ Tính chất hóa lý dầu thơ có ảnh hưởng tới chế độ làm việc độ bền bơm Nếu chất lỏng có tính axit gây nên tượng ăn mịn hóa học chi tiết bơm Với chất lỏng vận chuyển dầu thô ta cần phải biết tính chất Dưới tính chất dầu thơ mỏ Bạch Hổ:  Nhiệt độ đông đặc dầu Đối với dầu thơ mỏ Bạch Hổ có nhiệt độ đơng đặc khoảng 29 ÷ 34 oC, hàm lượng parafin 20 ÷ 25%.Trong đó, nhiệt độ mơi trường khoảng 23 ÷ 24oC, điều gây khó khăn cho việc vận chuyển  Độ nhớt Độ nhớt yếu tố quan trọng, thể chất chất lỏng Trong dịng chảy ln tồn lớp chất lỏng khác vận tốc, lớp có tác dụng tương hỗ lớp theo phương tiếp tuyến chúng Lực có tác dụng làm giảm tốc độ lớp chảy chậm ( gọi lực ma sát) LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ Kết thực nghiệm xác định độ nhớt dầu mỏ mỏ Bạch Hổ Bảng sau: Bảng 1.1: Kết thực nghiệm xác định độ nhớt dầu mỏ Bạch Hổ t > 61oC 38 C < t < 61oC 30oC< t < 38oC t < 30oC μ = 0,06.e-0,01t μ = 0,03.e-0,04t μ = 3,47.e-0,88t μ = 10,2.e-0,16t o  Tỉ trọng Tỉ trọng dầu phụ thuộc nhiều vào độ nhớt thành phần dầu Trong suốt trình vận chuyển dầu, nhiệt độ thay đổi dọc theo đường ống làm tỷ trọng thay đổi theo Tỷ trọng dầu mỏ Bạch Hổ 20oC P20= 840 ( kg/m3)  Thành phần Dầu thô mỏ Bạch Hổ có hàm lượng lưu huỳnh thấp ( nhỏ 0,1%) Tuy nhiên, hàm lượng parafin cao khoảng 25% Thành phần parafin đa dạng bao gồm nhiều phần tử parafin có chiều dài mạch cacbon khác Dầu thô mỏ Bạch Hổ phần lớn parafin có mạch cacbon dài, nhiệt độ bắt đầu kết tinh cao khoảng 48 oC Do thành phần đa dạng nên nhiệt độ kết tinh parafin không xác định Các parafin mạch dài kết tinh trước, parafin mạch ngắn kết tinh sau nhiệt độ thấp đó, parafin kết tinh nhiệt độ khác Qua nghiên cứu cho thấy hàm lượng parafin kết tinh lớn khoảng 38 ÷ 43oC Sự phân tách parafin trình vận chuyển dầu ảnh hưởng tới thông số khác là: nhiệt độ, độ nhớt… 1.3 Các loại bơm ly tâm dùng vận chuyển dầu mỏ Bạch Hổ Hiện nay, giàn khai thác dầu khí Vietsov Petro sử dụng loại máy bơm ly tâm công tác vận chuyển dầu như: HK-200/210, HIIC-65/35-500, SULZER MSD-D-4-8-10.5B/5 cấp, JMGP, R360/150, GM-3, GM-1… Dưới thông số kỹ thuật số loại bơm: LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ  Bơm HK-200/210 - Loại bơm - Lưu lượng bơm định mức - Áp suất bơm lớn - Động - Tốc độ động - Dòng điện định mức động - Làm mát - Loại nhớt dùng bôi trơn ổ bi - Nhiệt độ làm việc ổ bi HK 200 m3/h 210 m cột nước BAO-160 kW 2980 vòng/phút 280 A Nước nước biển Vitea-32 80 - 400oC  Bơm HIIC-65/35-500 - Công suất động - Tốc độ động - Lưu lượng định mức bơm - Áp suất bơm lớn 160 kW 2961 vòng/phút 65 m3/h 50 at  Bơm SULZER MSD-D-4-8-10.5B/5 cấp - Chất lỏng bơm Dầu thô - Nhiệt độ chất lỏng bơm 90o-120oC - Lưu lượng bơm định mức 130 m3/h - Độ chênh áp 400 m - Hiệu suất bơm 74% - Công suất bơm tiêu thụ 147 kW - Công suất động 185 kW - Công suất tiêu thụ lớn 182 kW - Tốc độ bơm 2965 vòng/phút Nhận xét: Hiện nay, vùng mỏ Bạch Hổ sử dụng phổ biến loại bơm ly tâm yêu cầu cột áp lớn lưu lượng vừa phải để vận chuyển dầu cho mỏ xa trạm rót dầu như: HIIC 65/35-500 bơm SULZER MSD-D-4-8-10.5B/5 cấp Đây hai loại bơm làm việc có hiệu cao có nhiều ưu điểm công tác vận chuyển dầu Loại bơm không yêu cầu cột áp lớn mà yêu cầu lưu lượng bơm phải cao, dùng vận chuyển dầu với lưu lượng lớn điểm tiếp nhận tới trạm rót dầu cách khơng xa dùng loại bơm như: 9MJQ, HIIC 4/400, NK-200/700… Qua nhận xét trên, thấy việc vận chuyển dầu từ giàn với lưu lượng vừa phải, cột áp lớn xa trạm rót dầu thường dùng hai loại bơm: HIIC 65/35-500 LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ bơm SULZER MSD-D-4-8-10.5B/5 cấp Do đó, việc nghiên cứu nâng cao hiệu sử dụng bơm SULZER cần thiết CHƯƠNG LÝ THUYẾT CHUNG VỀ BƠM LY TÂM 2.1 Lý thuyết bơm ly tâm Trong thực tế, muốn sửa chữa, chế tạo bơm ly tâm có hiệu cao phải nghiên cứu lý thuyết bơm ly tâm 2.1.1 Phương trình bơm ly tâm LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ Quỹ đạo chuyển động phần tử chất lỏng qua bánh công tác phức tạp, để đơn giản tính tốn người ta giả thiết: - Số cánh dẫn bơm nhiều vô mỏng vô hạn - Chất lỏng làm việc chất lỏng lý tưởng ( khơng có độ nhớt) Phương trình máy thủy lực cánh dẫn Ole lập vào năm 1775 ta có cột áp lý thuyết bơm ly tâm Hlt: H lt = u c 2u − u1c1u g (2.1) Đa số bơm ly tâm đại, có số cánh bánh cơng tác có kết cấu lồi vào phận dẫn hướng cho dòng chất lỏng lối vào máng dẫn chuyển động theo hướng kính nghĩa là: c1 ⊥ u1 α1 = 90o (hình 2.1) Để cột áp bơm có lợi (c1u = 0) phương trình là: Hlt = u c 2u g c2 Hình 2.1: Tam giác tốc độ cửa vào bánh công tác w2 u2 a2 ß2 (2.2) w1 ß1 c1 a1 u1 c1 w1 a 90° ß2 Trong đó: c : Vận tốc tuyệt đối u : Vận tốc vịng, có phương thẳng góc với hướng kính w: Vận tốc tương đối, có phương tiếp tuyến với biên dạng cánh dẫn α: Góc u c cu: Hình chiếu c lên phương u cm : Hình chiếu c lên phương thẳng góc với u β: Góc w phương u theo hướng ngược lại biểu thị góc bố trí cánh dẫn, β1 gọi góc vào, β2 gọi góc 2.1.2 Cột áp thực tế bơm ly tâm LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ Phương trình bơm ly tâm thiết lập theo giả thiết: - Bánh cơng tác có số cánh dẫn nhiều vơ mỏng vơ hạn (coi dịng chảy song song với bánh công tác) - Chất lỏng làm việc chất lỏng lý tưởng không nhớt Đối với giả thiết thứ nhất, ta có vận tốc phân bố mặt cắt dòng chảy qua máng dẫn Đối với giả thiết thứ hai, ta bỏ qua tổn thất dịng chảy máng dẫn cột áp bơm tính theo phương trình (2.1) (2.2) gọi tắt cột áp lý thuyết Trong thực tế cánh dẫn có chiều dày định ( thường ÷ 20 mm) số cánh dẫn có hạn ( thường từ ÷ 12) gây nên phân bố vận tốc không mặt cắt dịng chảy tạo nên chuyển động xốy, dòng quẩn máng dẫn Mặt khác, chất lỏng làm việc thực tế có độ nhớt định gây tổn thất định dịng chảy Vì ảnh hưởng thực tế mà cột áp thực tế bơm nhỏ cột áp lý thuyết Do vậy, cột áp thực tế bơm ly tâm Hlt tính theo cơng thức: H = ε zηH H lt (2.3) εz : Hệ số kể tới ảnh hưởng số cánh dẫn có giới hạn đến cột áp, gọi hệ số cột áp, lý thuyết dòng xoáy thực nghiệm năm 1931, viện sĩ Proskua xác định εz bơm ly tâm theo công thức: εz = - π z sin β2 (2.4) z: Số cánh dẫn bánh công tác ηH : Hệ số kể tới tổn thất lượng dịng chất lỏng chuyển động qua bánh cơng tác, phụ thuộc vào nhiều yếu tố ( kích thước, kết cấu bánh công tác phận dẫn hướng…), gọi hiệu suất cột áp bánh công tác Thơng thường, bơm ly tâm ηH = 0,7 ÷ 0,9 Trường hợp kể đến ảnh hưởng số cánh dẫn có hạn đến cột áp, ta có cột áp lý thuyết tương ứng với số cánh dẫn có hạn H1: H1 = εz H lt ( 2.5) Theo (2.2) (2.3), ta tính cột áp thực tế bơm ly tâm: LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ H = ε zηH u c 2u g Đối với bơm ly tâm có kết cấu số vịng quay thơng thường thì: ε zηH c u = ε zη H c cos α ≈ ϕ u2 (2.6) Vì vậy, tính tốn gần xác định cột áp thực tế bơm theo công thức: H=ϕ u2 2g (2.7) ϕ : Hệ số cột áp thực tế, phụ thuộc vào trị số ns theo bảng 2.1 sau: Bảng 2.1: phụ thuộc cột áp thực tế vào ns ns ϕ 50÷60 1,56÷1,24 60÷80 1,24÷1,71 180÷350 0,71÷0,51 350÷380 0,5÷0,33 Qua (2.7), ta thấy cột áp bơm ly tâm tỷ lệ thuận với: - Đường kính ngồi bánh cơng tác - Số vịng quay trục bơm n - Thành phần tốc độ c2u tam giác vận tốc lối bánh công tác Lưu lượng số vịng quay định bánh cơng tác c2u chủ yếu phụ thuộc vào góc bánh dẫn β2 Nhưng thực tế kỹ thuật, khả tăng đại lượng hạn chế khả chống xâm thực bơm Đường kính ngồi bánh công tác trị số thành phần vận tốc c2u không lớn Nếu c2u lớn tổn thất lượng dịng chảy chất lỏng chuyển động qua bánh công tác lớn, ảnh hưởng xấu đến hiệu suất ( tính kinh tế) Do đó, cột áp bánh cơng tác bơm ly tâm có hạn, trị số lớn thường nhỏ 250 mét cột nước Muốn cho cột áp bơm cao phải dùng nhiều cấp Qua phương trình bơm ly tâm, ta cịn thấy muốn cho cột áp bơm có lợi bánh cơng tác phải có số cánh dẫn phù hợp góc độ kết cấu cánh bơm hợp lý 2.1.3 Lưu lượng bơm ly tâm LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 10 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ Hình 3.4: Ổ đỡ phía đầu động Hình 3.5: Ổ đỡ phía đầu tự 3.3.4 Khớp nối Khớp nối phận lắp trung gian trục động trục bơm Khớp nối có nhiều loại khác như: Dạng bánh răng, loại khớp nối mềm… nhiên người ta hay sử dụng loại khớp nối mềm loại có hiêu cao loại khác Khớp nối có chức truyền mơ men xoắn trục quay động trục bơm, dung hoà chuyển dịch tất yếu hai trục quay Các chuyển dịch bao gồm: sai lệch góc, sai lệch ngang hay kết hợp hai Ngoài ra, dịch chuyển dọc hai trục khớp nối hấp thụ LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 32 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ Hình 3.6: Khớp nối 3.3.5 Hệ thống làm kín bơm Hệ thống làm kín bơm có chức ngăn sản phẩm bơm (ở dầu thơ) rị rỉ dọc theo trục bơm bên Mỗi bơm vận chuyển dầu lắp hai làm kín cơ, ‘DE’ ( phía đầu dẫn động), ‘NDE’ (đầu không dẫn động) bơm Cả hai theo tiêu chuẩn API 610 Mỗi làm kín đơi gồm hai phần hai mặt bịt kín, mặt “ chính” hay mặt hướng vào sản phẩm bơm đi, mặt “phụ” hay mặt ngồi hướng “ khơng khí” Trong điều kiện vận hành bình thường, sản phẩm bơm mặt bịt kín giữ lại bên bơm, mặt phụ giữ vai trò dự phòng giúp bơm tiếp tục hoạt động mặt bị hư hỏng Giữa hai mặt bịt kín có chất lỏng đệm, chất lỏng hoạt động áp suất cao so với áp suất sản phẩm bơm Nhờ áp suất cao sản phẩm bơm khơng thể rị rỉ ngồi ngược lại chất lỏng đệm rị rỉ vào bơm Chất lỏng đệm giữ vai trị bơi trơn mặt bịt kín trục bơm Bình thường có rị rỉ hai mặt này: rò rỉ qua mặt vào bơm rị rỉ qua mặt ngồi đường xả Hệ thống làm kín bơm bao gồm: + Hai làm kín “ kép” lắp vào bơm dầu thơ + Bình chứa “ DE” “NDE” lắp nơi đặt bơm Các bình chứa chất lỏng đệm để bù đắp lượng rị rỉ thơng thường nhiều ngày hoạt động trước cần châm đầy trở lại LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 33 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ + Chất lỏng đệm hai đầu ổ đỡ làm mát kiểu “ Fin” giảm nhiệt từ làm kín vào chúng, chất lỏng đệm bơm tuần hồn qua kín tới hệ thống làm mát ( thường có dạng trụ có cánh tản nhiệt) sau làm mát lại ngược trở ( hình) 3.4 Bơi trơn Vịt dầu giữ mức ổn nh Denco 1 Bể chứa Đầu nối ống chỉnh Đai ốc hÃm Thân Hình 3.7: Vịt dầu giữ mức Denco Nguyên lý hoạt động Vịt dầu giữ mức ổn định Denco lắp gối đỡ, có chức trì mức dầu gối ổ đỡ theo dõi nạp lại Mức dầu gối đỡ tụt xuống mức dầu thân vịt giảm, lộ phần đáy vát ống cung cấp vịt dầu không lọt vào bể dầu Một lượng dầu tương đương thoát từ bể chứa ống cung cấp vào thân vịt dầu, khôi phục lại mức dầu trước đóng kín ống cung cấp Q trình lặp lặp lại mức dầu gối đỡ tụt giảm tiếp tục bể chứa cạn dầu Nạp đầy Để nạp đầy, rút bể chứa đầu nối khỏi thân, tháo bể nối để châm dầu vào bể, lắp lại cụm đầu nối, bể chứa vào thân cũ, bảo đảm trì mức dầu định trước LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 34 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 3.5 Động Hình 3.8: Cấu tạo động 3.6 Nguyên lý làm việc bơm Sulzer Khi máy bơm làm việc, bánh công tác quay truyền lượng cho chất lỏng, phần tử chất lỏng chuyển động theo cánh dẫn hướng bánh cơng tác từ ngồi Dưới tác dụng lực ly tâm, chất lỏng khỏi bánh công tác cấp qua cánh dẫn hướng vào cửa hút bánh công tác cấp với áp lực bánh công tác cấp truyền cho Quá trình diễn liên tục, áp lực phần tử chất lỏng tăng dần qua bánh công tác, cuối chất lỏng chuyển động vào cửa đẩy bơm Tại cửa hút bơm, áp suất khí hay áp suất thuỷ tĩnh, chất lỏng chuyển từ bể hút vào cửa hút q trình bơm LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 35 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ Cét ¸p H Hiệu suất ? Tốc độ Động 400m 74% 2956 v/ph 147 kW Hình3.9 : Đường làm việc bơm Sulzer LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 36 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ CHƯƠNG QUY TRÌNH VẬN HÀNH, KIỂM TRA BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA BƠM SULZER 4.1 Quy trình vận hành bơm Sulzer 4.1.1 Khởi động bơm Sulzer 4.1.1.1 Công tác chuẩn bị trước khởi động bơm - Trước khởi động máy bơm, ta phải chắn chất lỏng điền đầy hệ thống đường ống khoang làm việc bơm - Phải chắn bơm trạng thái sẵn sàng làm việc phần động ( điện) bơm ( khí ) - Phân bố tải cho hợp lý cho hệ thống trước khởi động bơm - Trước khởi động thiết bị lần đầu ( sau lắp đặt bảo dưỡng ) cần kiểm tra xem chiều quay động bơm có chiều mũi tên động cách nhấn nhanh nút ON/OFF - Kiểm tra độ tin cậy, độ chắn bu lông ê cu Kiểm tra độ ổn định roto cách quay roto tay chìa vặn ê cu Kiểm tra xem van có trạng thái hồn hảo hay khơng - Kiểm tra liên kết bơm mặt bích có rị rỉ chất lỏng bên ngồi - Kiểm tra mức nhớt làm mát sa nhích xem có bị thiếu khơng, thiếu phải bổ sung - Kiểm tra chắn bơm động không bị kẹt - Mở van khí Ni tơ, kiểm tra áp suất khí Ni tơ Áp suất khí Ni tơ khoảng ÷ - Kiểm tra trạng thái van đường Đóng đường vào Mở - Xả khí thân bơm ( cịn gọi xả E ), cách mở van xả E thân bơm, sau xả xong phải đóng van lại 4.1.1.2 Khởi động máy bơm Khởi động bơm chỗ, sau từ từ mở van đường đạt lưu lượng yêu cầu, dòng điện đạt phải thấp dòng định mức khoảng cho phép LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 37 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ Kiểm tra độ chênh áp phin lọc đường hút bơm Theo dõi bơm làm việc khoảng ÷ 10 phút, đảm bảo bơm khơng có tượng bất thường như: âm lạ, có dao động áp suất, dao động tải, nóng bất thường Trong trường hợp áp suất đường đẩy giảm đột ngột, tải động cơ, có tượng rị rỉ chất lỏng qua đệm làm kín, có âm lạ va đập khơng bình thường phải đóng van đường đẩy, ngắt điện động cơ, tìm nguyên nhân khắc phục hư hỏng 4.1.2 Tắt máy bơm - Đóng từ từ van đường đẩy để giảm tải động - Ngắt điện vào động để tránh va đập dòng hồi ngược làm hỏng cánh bơm van ngược - Khóa van cấp Ni tơ cấp nhớt làm mát cho sa nhích - Kiểm tra rị rỉ dầu thơ, lau chùi vệ sinh máy bơm - Đóng van đường hút - Khi dừng máy bơm khoảng thời gian dài, với chất lỏng dễ đông đặc kết tinh, ta cần phải tháo hết chất lỏng khỏi bơm thay vào chất lỏng ( sản phẩm dầu mỏ ) khơng đơng đặc dùng hóa chất ngăn ngừa đông đặc chất lỏng bơm, lắng đọng tinh thể chất cặn bã bơm 4.1.3 Kiểm tra trình làm việc - Cần theo dõi số đồng hổ, chúng phải nằm giới hạn cho phép, mức nhớt làm mát cho sa nhích phải đủ … đảm bảo cho máy bơm hoạt động tốt - Các biểu bất thường xảy máy bơm làm việc phải kịp thời phát hiện, tìm nguyên nhân khắc phục hư hỏng 4.2 Quy trình kiểm tra máy bơm q trình vận hành Cơng việc kiểm tra, bảo dưỡng máy móc, thiết bị tiến hành khoảng giờ/lần, người thợ vận hành phải thường xuyên theo dõi dấu hiệu sau: - Áp suất đường đường vào máy bơm cách theo dõi đồng hồ đo chênh áp Phải có áp lực cửa đẩy bơm sau đạt tới tốc độ vận hành, phải tắt bơm điều không xảy - Áp suất khí Ni tơ bình chứa cho sa nhích Nếu áp suất khí Ni tơ thấp phải bổ sung - Mức dầu Diezel bình chứa dầu cho sa nhích LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 38 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ - Mức nhớt bầu giữ mức cho ổ bi - Tải động máy bơm, cường độ dịng điện tồn tải khơng vượt giới hạn ghi động - Các âm lạ bất thường, rung động mạnh Ta phải tắt bơm rung động vượt giới hạn cho phép - Sự nóng lên bất thường động bơm - Kiểm tra chênh áp phin lọc đường hút Nếu có chênh áp cao, vượt giới hạn cho phép phải tắt bơm kiểm tra phin lọc - Sự thay đổi đặc tính dầu thơ như: nhiệt độ, tỷ trọng, chất lượng dầu… ảnh hưởng lớn đến thông số làm việc bơm - Các dấu hiệu rò rỉ dầu thơ, nhớt, khí Ni tơ Cần đặc biệt ý tới rò rỉ phận làm kín động 4.3 Quy trình bảo dưỡng kỹ thuật Quy trình bảo dưỡng, sửa chữa thiết bị thực dựa yếu tố sau: + Thực theo tài liệu hướng dẫn kỹ thuật nhà sản xuất bơm, cần ý đến điều kiện làm việc thiết bị điều kiện khí hậu nhiệt đới Việt Nam + Tùy thuộc vào trình độ đội ngũ cơng nhân vận hành như: phận khí, phận điện, phận tự động hóa… dựa điều kiện làm việc thiết bị để thiết lập quy trình sửa chữa, bảo dưỡng + Điều kiện làm việc thực tế thiết bị giàn khoan như: chế độ làm, thay đổi thông số trính làm việc … yếu tố quan trọng để xác định quy trình bảo dưỡng cho thiết bị, phù hợp với u cầu thực tế sản xuất, giúp nâng cao chất lượng thiết bị sau tiến hành bảo dưỡng Các yêu cầu q trình bảo dưỡng máy móc, thiết bị: - Trong máy bơm làm việc, ta cần phải quan sát thông số làm việc bơm như: áp suất, nhiệt độ, lưu lượng đồng hồ báo - Không cho máy bơm làm việc áp suất đầu vào nhỏ yêu cầu - Nhiệt độ làm việc ổ bi đệm làm kín không vượt 70oC - Sau tháng cần tiến hành công việc sau: thay nhớt cho ổ bi, tháo rửa phin lọc, kiểm tra đóng mở van bôi mỡ van - Sau 4000 làm việc cần phải tiến hành kiểm tra chất lượng nhớt ổ bi LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 39 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ - Sau 4000 ÷ 5000 làm việc phải kiểm tra hệ thống bảo vệ vòng bi, trường hợp cần thiết cần phải thay - Sau chu kỳ làm việc 4000 ÷ 10000 làm việc cần kiểm tra bảo dưỡng lớn Kiểm tra, bảo dưỡng giàn: Trong trình máy bơm hoạt động xảy hỏng hóc ảnh hưởng đến q trình làm việc Do đó, làm ảnh hưởng đến q trình vận chuyển dầu khí Khi xảy cố, phải tiến hành dừng bơm để xác định nguyên nhân tim biện pháp khắc phục Tùy theo dạng hư hỏng xảy mà ta xử lý chỗ kiểm tra trước định gửi xưởng nhằm tiết kiệm thời gian chi phí vận chuyển Dưới số dạng hỏng hóc xảy biện pháp khắc phục ( xem bảng 4.1 ) Bảng 4.1: Các dạng hỏng hóc biện pháp khắc phục STT DẠNG HỎNG HÓC NGUYÊN NHÂN - Hiệu điện thấp BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC - Kiểm tra nguyên nhân để khắc phục đóng cầu dao - Cầu dao bị ngắt - Kiểm tra nguyên nhân Bơm không khởi khởi động lại bảng điều khiển động được, khơng có - Tín hiệu báo động - Kiểm tra nguồn cung cấp điện tới động bảng điều khiển khơng tìm biện pháp khắc phục cho khởi động - Hư hỏng thiết bị - Kiểm tra thiết bị khởi động, khởi động sửa chữa thay cần - Đặt tải không - Kiểm tra điều chỉnh lại cần - Động bị tải - Thực quy trình Động ngắt khởi động máy khởi động - Bơm động bị - Tháo khớp nối, kiểm tra kẹt phần, khắc phục nguyên nhân gây kẹt LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 40 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ Bơm dừng đột ngột - Ma sát lớn ngắt động bơm động - Van ngược đầu bị Bơm quay ngược kẹt vị trí mở - Vận hành bơm lưu Bơm nóng lượng thấp mức tối bị kẹt thiểu Rò rỉ chất lỏng - Các phận đệm nhiều qua đệm làm bị mòn, đệm bị hỏng kín khả làm kín - Hệ thống tuần hồn Đệm làm kín q làm mát đệm khơng nóng tốt - Bơm khơng mồi - Mở tồn van xả gió cho bơm nạp đầy chất lỏng bơm vào hệ thống - Chiều quay không - Kiểm tra dây điện cấp nguồn cho motor, tháo nối Khơng có áp lực đẩy, khơng có - Các lối thơng quạt lại đầu dây - Tháo nửa bơm, chuyển động chất bị nghẽn kiểm tra cánh bơm lỏng khởi động Thiếu áp lực hạ lưu làm vật cản - Kiểm tra van điều khiển điều chỉnh van để tăng áp lực đẩy - Bôi trơn không tốt - Tháo khớp nối kiểm tra phần, sửa chữa cần - Tháo van ngược để kiểm tra khắc phục kẹt - Xem xét lại thơng số vận hành, thực quy trình vận hành - Tháo đệm làm kín sửa chữa, bị hỏng nặng phải thay - Kiểm tra hệ thống làm mát sửa chữa Ổ đỡ làm việc có tiếng ồn LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 41 - Kiểm tra chất lượng nhớt bôi trơn mỡ bôi trơn ổ đỡ Nếu thiếu phải bổ sung Kiểm tra loại nhớt sử dụng cho phù hợp SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ - Cân chỉnh khớp nối không - Mức dầu thấp cao - Độ nhớt dầu cao 10 Nhiệt độ ổ đỡ cao - Bơm giật mức - Ổ đỡ bị mòn - Lắp đặt ổ đỡ không - Bê tông đế không tốt, có lớp khơng khí lớp xi măng phần mặt bệ 11 12 - Cân chỉnh lại khớp nối - Điều chỉnh lại mức dầu - Sử dụng loại nhớt theo khuyến cáo nhà sản xuất - Tháo nửa vỏ đệm phía kiểm tra khe hở bù mòn, tháo phận quay thay phần bị mòn - Tháo thay ổ đỡ - Kiểm tra việc lắp ráp, tình trạng ổ đỡ phận liên kết - Kiểm tra bê tơng đế, xác định vị trí cịn khơng khí cách gõ lên bề mặt , trám đầy xi măng vào vị trí - Kiểm tra sai lệch so với tiêu chuẩn, có sai lệch sửa lại - Tháo thay cần Trạm bơm rung - Độ đồng tâm hệ có tiếng ồn bất thống khơng tốt thường - Ổ bi bị mòn bị hỏng - Rô to bơm tiếp xúc với - Điều chỉnh xác vị trí Stato Rơ to, kiểm tra tất hư hỏng Áp suất đường - Rò rỉ đương ống - Kiểm tra sửa chữa bơm thấp đẩy LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 42 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ - Bơm khơng mồi - Tắt bơm, xả khí khỏi đủ bơm khởi động lại bơm - Mòn phần - Tháo, sửa chữa thay phần bị mòn 13 - Van điều khiển dòng - Chỉnh sửa lại dộ mở chảy mở lớn van - Có khơng khí - Mở tồn van xả gió để đường ống hút đẩy khơng khí khỏi hệ thống bơm Mất áp suất đẩy sau - Áp suất hút không đủ - Kiểm tra lại thực khởi động sản phẩm tạo thay đổi cần thiết để hệ bơm thống tạo đủ áp suất - Bộ lọc hút bị nghẽn - Tháo, chùi rửa thay lọc - Bơm không mồi - Cản trở đường ống hút 14 - Tắt bơm, xả khí thân bơm khởi động lại - Kiểm tra van hút phin lọc, có chất cặn loại bỏ làm Áp suất dao động - Có vật lạ chảy vào cửa - Tháo, kiểm tra cửa hút, làm hút có vật cản bất thường - Bơm bị xâm thực - Tắt bơm, khởi động lại, mở từ từ van xả trì cột áp đầu bơm Kiểm tra chiều cao hút bơm so với đường đặc tính thử bơm 15 - Động dẫn động bị - Kiểm tra đấu lại động Giảm cột áp quay ngược - Bị kẹt ống có vật cản - Kiểm tra loại bỏ vật cản vận hành bơm bơm 16 Tiếng ồn từ hút - Bơm bị xâm thực, có - Kiểm tra chiều cao hút cho LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 43 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ vật cản hút bơm - Vật liệu chế tạo khơng Bị ăn mịn ngắn tương thích với sản phẩm hạn, có vết rỗ - Chất lỏng bơm có chứa ơxy hóa vật chất ăn mịn - Khơng tạo đủ áp suất, liệu bị mịn có lọt vào bơm 17 phép bơm, làm vật cản - Thay phận có khả chống ăn mòn - Sửa chữa phận bị hở 4.4 Quy trình sửa chữa 4.4.1 Quy trình cơng nghệ sửa chữa bơm Sulzer Việc sửa chữa bơm Sulzer phải tn theo quy trình cơng nghệ sửa chữa định Dưới quy trình cơng nghệ sửa chữa số chi tiết máy bơm Sulzer xưởng điện thuộc xí nghiệp liên doanh dầu khí Vietsov Petro Quy trình cơng nghệ sửa chữa bơm Sulzer trình bày theo sơ đồ ( hình 4.1 ) LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 44 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MÔN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ KIỂM TRA LAU SẠCH BỤI DẦU MỠ CHUYỂN MÁY ĐỂ SỬA CHỮA THÁO MÁY THÀNH BỘ PHẬN THÁO BỘ PHẬN RỬA BỘ PHẬN VÀ CHI TIẾT KIỂM TRA VÀ PHÂN LOẠI CHI TIẾT LẬP BẢNG THỐNG KÊ KHUYẾT TẬT CHI TIẾT CẦN PHẢI PHỤC HỒI VÀ SỬA CHỮA CHI TIẾT CÒN DÙNG ĐƯỢC SỬA CHỮA CHI TIẾT CHI TIẾT BỊ LOẠI KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG CHI TIẾT LẮP BỘ PHẬN CHI TIẾT MỚI SƠN BỘ PHẬN LẮP CHUNG TOÀN BỘ MÁY CHẠY RÀ VÀ CHẠY THỬ SƠN MÁY GIAO MÁY ĐÃ SỬA CHỮA CHO NGƯỜI SỦ DỤNG Hình 4.1: Sơ đồ quy trình cơng nghệ sửa chữa bơm Sulzer LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 45 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BỘ MƠN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ 4.4.2 Quy trình cơng nghệ sửa chữa số chi tiết quan trọng bơm Sulzer Trong phần này, sâu vào nghiên cứu quy trình cơng nghệ sửa chữa số cấu quan trọng máy bơm Sulzer như: trục bơm, bánh công tác cấp một, bánh công tác trái, bạc làm kín bơm, gối đỡ chặn Quy trình sửa chữa cấu trình bày cụ thể sau LỚP: THIẾT BỊ DẦU KHÍ – K50 46 SINH VIÊN: LƯU VĂN ĐỨC ... D4-8-10.5B PHỤC VỤ CHO CÔNG TÁC VẬN CHUYỂN DẦU TẠI MỎ BẠCH HỔ” Chun đề: “ Tính tốn khớp truyền động máy bơm vận chuyển dầu Sulzer? ?? Nội dung đề tài gồm chương: Chương I: Giới thiệu chung bơm vận. .. BỘ MÔN: THIẾT BỊ DẦU KHÍ Hiện nay, có nhiều loại máy bơm sử dụng công tác vận chuyển dầu khí như: máy bơm piston, máy bơm ly tâm, máy bơm hướng trục, máy bơm phun tia,… loại máy bơm có cơng dụng... cuối bơm vào đường ống thu gom dầu chung tồn mỏ Trên giàn cố định có bố trí nhiều loại máy bơm ly tâm để bơm vận chuyển dầu khí Thường có hai máy bơm Sulzer, máy bơm trạng thái làm việc máy bơm