Báo cáo thực tập Trạm và Xí nghiệp phân phối khí Tiền Hải Thái Bình

Mục lục Danh mục các cụm từ viết tắt 1 MỞ ĐẦU 3 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 5 1.1. Lịch sử hình thành và phát triển của nhà máy 5 1.2. Cấu hình của hệ thống thu gom và phân phối khí 5 1.3. Sơ đồ chung của bộ phận nhân sự của trạm và xí nghiệp 8 1.4. Nguyên liệu và sản phẩm 9 CHƯƠNG II. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 13 2.1. Sơ đồ nguyên lý chung và các thiết bị của nhà máy 13 2.2. Trạm tiếp bờ ( Land Fall Station – LFS ) 14 2.2. Các hệ thống vận hành 15 2.3. PFD của nhà máy 18 2.4. Các thiết bị công nghệ chính 21 2.4.1. Cụm nhận pig PR – 401 21 2.4.2. Bình tách cao áp V401 23 2.4.3. Hệ thống tách lọc F401AB 29 2.4.4. Hệ thống TEG 32 2.4.5. Hệ thống máy nén CNG 44 2.4.6. Trạm PRU (CNG) và trạm khách hàng (KTA) 48 2.4.7. Trụ nạp CNG Nạp CNG cho các xe bồn 51 2.4.8. Hệ thống Metering 52 2.4.9. Hệ thống gia nhiệt cho Condensate X401, H401 54 2.4.10. Bình tách thấp áp V 402 56 2.4.11. Hệ thống tồn chứa và xuất condensate 60 2.5. Các hệ thống phụ trợ 64 2.5.1. Hệ thống Fuel gas 64 2.5.2. Hệ thống Isntrument Air 64 2.5.3. Hệ thống Closed Drain 64 2.5.4. Hệ thống Open Drain 65 2.5.5. Hệ thống Burn Pit 65 2.5.6. Hệ thống Flare 65 2.5.7. Hệ thống điện 66 2.5.8. Hệ thống xử lý nước thải 67 2.5.9. Hệ thống PCCC 69 2.5.10. Các số hệ thống phụ trợ khác 69 CHƯƠNG III. CÁC VẤN ĐỀ MỞ RỘNG 70 3.1. Hệ thống đo đếm khí và lỏng 70 3.2. Thiết bị loại ThermalMass Flow Meter 72 3.3. Thiết bị đo loại Rotameter 73 3.4. Thiết bị phân tích sắc kỹ khí GC 74 3.5. Công thức tính thể tích tiêu chuẩn và nhiệt trị 77 3.6. Các loại van hay dùng trong công nghiệp dầu khí 78 3.6.1. Chức năng và nhiệm vụ của van 78 3.6.2. Phân loại van 79 3.7. An toàn khi vào trong nhà máy 110 KẾT LUẬN 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO 113

HỌ TÊN: LÊ NGỌC SƠN

MSSV : 20143803

BÁO CÁO THỰC TẬP

Mục lục

Danh mục các cụm từ viết tắt 1

MỞ ĐẦU 3

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 5

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của nhà máy 5

1.2 Cấu hình của hệ thống thu gom và phân phối khí 5

1.3 Sơ đồ chung của bộ phận nhân sự của trạm và xí nghiệp 8

1.4 Nguyên liệu và sản phẩm 9

CHƯƠNG II QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 13

2.1 Sơ đồ nguyên lý chung và các thiết bị của nhà máy 13

2.2 Trạm tiếp bờ ( Land Fall Station – LFS ) 14

2.2 Các hệ thống vận hành 15

2.3 PFD của nhà máy 18

2.4 Các thiết bị công nghệ chính 21

2.4.1 Cụm nhận pig PR – 401 21

2.4.2 Bình tách cao áp V-401 23

2.4.3 Hệ thống tách lọc F-401A/B 29

2.4.4 Hệ thống TEG 32

2.4.5 Hệ thống máy nén CNG 44

2.4.6 Trạm PRU (CNG) và trạm khách hàng (KTA) 48

2.4.7 Trụ nạp CNG - Nạp CNG cho các xe bồn 51

2.4.8 Hệ thống Metering 52

2.4.9 Hệ thống gia nhiệt cho Condensate X-401, H-401 54

2.4.10 Bình tách thấp áp V- 402 56

2.4.11 Hệ thống tồn chứa và xuất condensate 60

2.5 Các hệ thống phụ trợ 64

2.5.1 Hệ thống Fuel gas 64

2.5.2 Hệ thống Isntrument Air 64

2.5.3 Hệ thống Closed Drain 64

2.5.4 Hệ thống Open Drain 65

2.5.5 Hệ thống Burn Pit 65

2.5.6 Hệ thống Flare 65

2.5.7 Hệ thống điện 66

2.5.8 Hệ thống xử lý nước thải 67

2.5.9 Hệ thống PCCC 69

2.5.10 Các số hệ thống phụ trợ khác 69

CHƯƠNG III CÁC VẤN ĐỀ MỞ RỘNG 70

3.1 Hệ thống đo đếm khí và lỏng 70

3.2 Thiết bị loại ThermalMass Flow Meter 72

3.3 Thiết bị đo loại Rotameter 73

3.4 Thiết bị phân tích sắc kỹ khí GC 74

3.5 Công thức tính thể tích tiêu chuẩn và nhiệt trị 77

3.6 Các loại van hay dùng trong công nghiệp dầu khí 78

3.6.1 Chức năng và nhiệm vụ của van 78

3.6.2 Phân loại van 79

3.7 An toàn khi vào trong nhà máy 110

KẾT LUẬN 112

TÀI LIỆU THAM KHẢO 113

Danh mục các cụm từ viết tắt

ATMT : Phòng An toàn môi trường, thuộc KĐN

BDSC: Bảo dưỡng sửa chữa

BDV : Blowdown Valve

CCR : Central Control Room – Phòng điều khiển trung tâm

chuẩn trên ngày

CL: Cô lập

CNG : Compressor Natural Gas – Khí thiên nhiên nén

ESD : Emegency Shutdown

ESDV : Emegency Shutdown Valve

FGS : Fire Gas System

GDC TH: Trung tâm phân phối khí Tiền Hải

HMI : Human Machine Interface – màn hình điều khiển

HS : Hand Swith

HVAC : heating, ventilation and air conditioning (hệ thống thông gió)

KĐN : Công ty vận chuyển khí Đông Nam Bộ

KH: Khách hàng nhận khí của XNMB

KTA : Công ty phân phối khí thấp áp

KTSX : Phòng Kỹ thuật sản xuất, thuộc KĐN

LCP : Local Control Panel – Bảng điều khiển

LCV : Level Control Valve

LEL : Low Explosive Limit

LFS : Land Fall Sattion (Trạm tiếp bờ).

LG : Level Gauge

LIA : Level Indicator Alarm

LPG : Liquefied petroleum gas

LPGDS : Low Pressure Gas Distribution Station

MAC : Manual Alarm Call Point

MMSCFD : Milion Standard Cubic Feet Per Day – Triệu feed khối

P&ID : Sơ đồ công nghệ và thiết bị điều khiển

PCCC : Phòng cháy chữa cháy

PCS : Process Shutdown

PCV : Pressure Control Valve

PG : Pressure Gauge

PIA : Pressure Indicator Alarm

PR : Pig Receiver – Hệ thống nhận thoi

PRV : Pressure Regulater Valve

PSV : Pressure Safety Valve

SDS : Sefaty Shutdown System

SDV: Safety Shutdown Valve

TEG: Triethylene Glycol

TH LGDS: Trạm phân phối khí trung tâm Tiền Hải LGDS thuộc XNMB

TIA: Temperature Indicator Alarm

USD : Unit Shutdown

VHV : Vận hành viên

XNMB: Xí nghiệp Phân phối Khí thấp áp Miền Bắc

MỞ ĐẦU

Trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng vấn đề năng lượng ngày càng được quan tâm và chú trọng phát triển Năng lượng luôn được xem huyết mạch quốc gia, đóng vai trò chủ đạo trong việc phát triển kinh tế đất nước và an ninh quốc phòng

Nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng tăng do sự phát triển của công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước Do đó Chính phủ Việt Năm đã có những dự án đầu tư cho các nhà máy sản xuất năng lượng với các quy mô lớn nhỏ, trong đó các nhà máy về chế biến và

xử lý khí đang được chú trọng phát triển trong những năm gần đây

Dự án thu gom và phân phối khí mỏ Hàm Rồng và mỏ Thái Bình là dự án được PVN giao cho PV GAS làm chủ đầu tư đưa khí từ bể Sông Hồng vào bờ, cung cấp cho các hộ tiêu thụ công nghiệp tại KCN Tiền Hải bằng mạng lưới tuyến ống khí thấp áp, đồng thời cung cấp cho các hộ công nghiệp ở xa bằng phương tiện vận chuyển chuyên dụng với sảnphẩm khí thiên nhiên nén (CNG) Cấu hình dự án gồm trạm phân phối khí Tiền Hải và xí nghiệp phân phối khí Thái Bình

Tháng 8 năm 2015, Hệ thống Trạm và xí nghiệp phân phối đã đi vào hoạt động Đây là

dự án thu gom khí đầu tiên của PV Gas tại khu vực miền Bắc và là cơ sở cho sự phát triển thị trường khí khu vực miền Bắc, đáp ứng mục tiêu phát triển ngành công nghiệp Khí trên phạm vi cả nước

Vì vậy, được thực tập tại hai cơ sở tại Trạm phân phối khí Tiền Hải và Xí nghiệp phânphối khí Thái Bình là cơ hội rất tốt cho em để tìm hiểu và nắm bắt được các công nghệ tiên tiến của nhà máy, các hệ thống thiết bị thực tế đồng thời học hỏi và áp dụng các kiến thức đã học ở nhà trường vào thực tế sản xuất, làm quen với môi trường làm việc chuyên nghiệp, hiệu quả Qua quá trình thực tập, em đã hoàn thành báo cáo thực tập với các nội dung sau:

Em xin gửi lời cảm ơn đến các ban giám đốc, các anh chị quản lý đã hỗ trợ và tạo điều kiện cho chúng em được thực tập tại nhà máy.

Em xin chân thành cảm ơn các anh trưởng ca, trưởng kip đã nhiệt tình giúp đỡ em trong thời gian thực tập

Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo TS Nguyễn Anh Vũ và thầy cô trong Bộ môn CN Hữu Cơ - Hóa dầu - Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội đã truyền đạt kiến thức, giúp em tiếp cận tốt hơn với quy trình sản xuất thực tế

Tuy nhiên, do thời gian thực tập cũng như kiến thức có hạn sẽ không tránh khỏi thiếu sót khi làm báo cáo này Em mong nhận được sự góp ý, bổ sung của các thầy cô để báo cáo được hoàn thiện hơn

CHƯƠNG I TỔNG QUAN

1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của nhà máy

Mỏ khí Thái Bình được phát hiện vào năm 2006 qua quá trình thăm dò giếng Thái Bình -1X với tổng trữ lượng khí ban đầu khoảng 139.9 bscf gồm 6 khu vực Tuy nhiên dự

án “Hệ thống thu gom và phân phối khí mỏ Hàm Rồng và mỏ Thái Bình lô 102 & 106” chỉ tập trung khai thác kết nối 2 giếng khoang tại lô 102 & 106 thuộc khu vực 3 và 5 bể Sông Hồng ngoài khơi Vịnh Bắc Bộ với tổng trữ lượng là 97 Bscf Với trữ lượng trên dự

án sẽ cung cấp khí trong vòng 10 năm nếu lưu lượng khí khai thác là 20 MMSCFD Tổng công ty Khí Việt Nam (PV Gas) là chủ đầu tư dự án, nhằm đảm bảo nguồn cung cấp cho khu công nghiệp Tiền Hải tỉnh Thái Bình và các hộ tiêu thụ công nghiệp khác trên khu vực lân cận, góp phần phát triển kinh tễ xã hội tại các địa phương và chuẩn bị thịtrường khí tại khu vực miền Bắc

Năm 2014 PV Gas D đã đầu tư dự án “Hệ thống thu gom và phân phối khí mỏ Hàm Rồng và mỏ Thái Bình lô 102 & 106” Tháng 8/2015, dự án này đưa vào vận hành, cung cấp khí cho khu Công nghiệp Tiền Hải - tỉnh Thái Bình và các tỉnh lân cận, góp phần đảm bảo an ninh năng lượng và thúc đẩy kinh tế của địa phương và khu vực phía Bắc

1.2 Cấu hình của hệ thống thu gom và phân phối khí

Dự án thu gom và phân phối khí tại lô 102 và 106 ở ngoài Vịnh Băc Bộ, cách bờ biển

thái bình khoảng 24 kilomet Bao gồm hệ thống tiếp nhận khí trên giàn Thái Bình, hệ thống đường ống dẫn khí từ giàn khí Thái Bình (Lô 102) về Trung tâm phân phối khí Tiền Hải, với tổng chiều dài khoảng 25,5 km đi qua địa phận 3 xã Đông Cơ, Đông Minh

và xã Nam Thịnh - huyện Tiền Hải - tỉnh Thái Bình

Hình 1.1 Bản đồ dự án thu gom và phân phối khí Tiền Hải

Giàn Thái Bình (WHP):

Petronas cùng với PVEP và SPC là các Chủ mỏ khí Thái Bình (Bên bán khí trong Hợp đồng mua bán khí Thái Bình giữa PVN và các Chủ mỏ khí Thái Bình), trong đó Petronas đóng vai trò là nhà điều hành PSC Lô 102&106 Petronas thuê nhân sự của vietsovpetro vận hành ngoài giàn

Trên giàn gồm có:

- 01 Ống đứng (riser) đường kính 12”, dày 28,6 mm

- 01 Cụm thiết bị phóng thoi (pig launcher) ứng với đường ống 12”

- 01 Cụm bơm methanol chống ăn mòn tuyến ống.

- Một số thiết bị phụ trợ phục vụ công tác vận hành và điều khiển hệ thống sau

này

Tuyến ống từ giàn Thái Bình đến GDC Tiền Hải:

Khí được vận chuyển vào bờ với khoảng 13.7 km offshore, đường kính 12”

Tuyến ống bờ chia làm hai phần:

- Từ điểm tiếp bờ (LFP) đến trạm tiếp bờ (LFS) dài 5.28km, đường kính 12” dày 25.4

mm Phần tuyến ống này được chôn trong hào sâu từ 1m đến 2m tính từ đáy biển tự nhiên Tuyến ống qua khu nuôi trồng thủy sản với chiều dài khoảng 3.3 km sau đó cắt qua đê phòng hộ và kết thúc tại trạm tiếp bờ

- Từ trạm tiếp bờ đến trung tâm phân phối khí Tiền Hải GDC dài 5.7 km đường kính 12”, dày 25,4mm

Trạm tiếp bờ (LFS):

- Tại trạm tiếp bờ được lắp đặt 01 cụm van ngắt tuyến (ESDV-301) để đóng mở

trong trường hợp khẩn cấp nhằm đảm bảo an toàn cho hệ thống đường ống và trung tâm phân phối khí Tiền Hải

- Nhằm đảm bảo khả năng vận hành liên tục trong trường hợp mất khí, cụm van

ngắt ESDV-301 được thiết kế kết nối với hệ thống cấp khí Nitrogen có khả năng đóng mở khoảng 10 lần Ngoài ra, tại trạm tiếp bờ còn được bố trí và lắp đặt 01 cụm thiết bị bơm hóa chất methanol để hạn chế khả năng hình thành hydrate trong đường ống khí khi điều kiện môi trường xuống dưới - 4oC

Trung tâm phân phối khí (GDC):

Gồm trạm phân phối khí tiền hải do công ty vận chuyển khí Đông Nam bộ quản lý và

xí nghiệp phân phối khí Thái Bình do công ty cổ phần phân phối khí thấp áp PVgas D quản lý

- Trung tâm phân phối khí Tiền Hải với tống diện tích 5ha thuộc xã Đông Cơ,

huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình

- Tại trạm phân phối, dòng khí được xử lý tách nước, bụi, thu hồi condensat và

khí thương phẩm Sau đó khí được chuyển sang thấp áp bằng đường ống, tại đây khí được tiêu thụ bằng hệ thống đường ống cho các nhà máy trong khu công nghiệp với áp suất tầm 13 - 16 bar hoặc xe bồn cho các nhà máy ở xa với

áp 250 bar

1.3 Sơ đồ chung của bộ phận nhân sự của trạm và xí nghiệp

Nhiệm vụ chức năng của từng bộ phận:

 Ban quản đốc: quản lý và điều hành mọi hoạt động của nhà máy

 Văn thư – tạp vụ: Quản lý hồ sơ tài liệu, giấy tờ, công văn, phụ trách hậu cần (điều

xe, chấm công, lên lịch làm việc…)

 Đội bảo vệ :

- Kiểm soát người và phương tiện ra vào nhà máy.

- Bảo vệ an ninh, an toàn khu vực hành lang nhà máy.

- Bảo vệ an ninh, an toàn tuyến ống nằm trong vòng bán kính 1km từ hành lang

an toàn nhà máy

 Tổ vận hành: Làm việc 2 ca, 4 kíp, chịu trách nhiệm giám sát, điều chỉnh, theo dõi thông số vận hành của toàn bộ quá trình: Bảo dưỡng, sửa chữa thiết bị theo định kìhoặc đột xuất và là lực lượng phòng cháy chữa cháy tại chỗ

 Tổ hỗ trợ sản xuất:

- Theo dõi, đánh giá chế độ vận hành, thiết bị, công nghệ

- Theo dõi kế hoạch sản xuất, kế hoạch bảo dưỡng

- Hỗ trợ về mặt kỹ thuật cho ca vận hành

1.4 Nguyên liệu và sản phẩm

Khí từ mỏ Thái Bình, qua giàn xử lý ngoài khơi loại bỏ tạp chất rồi chuyển bằng đường ống đến trạm tiếp bờ rồi chuyển đến GDC, qua quá trình hấp thụ tại cụm TEG rồi tách pha tại áp suất thấp và cao nhằm tách nước và condensate

Áp suất: 16 bar

Nhiệt độ: 21.3oC (nhiệt độ môi trường)

Lưu lượng: 1 triệu m3 khí/ ngày

Bảng 1.1 Thành phần khí sau khi qua tháp hấp thụ TEG

- Khí khô là sản phẩm khí thu được từ khí thiên nhiên hay khí đồng hành sau khi đã xử lýtách loại nước và các tạp chất cơ học, tách khí hóa lỏng (LPG) và condensate tại nhà máy

xử lý khí, thành phần chủ yếu là methane (CH4)

- Khí khô là một nhiên liệu sạch và thân thiện với môi trường So với dầu và than đá thì khí khô khi cháy phát thải ra ít CO2 và NOx, là các nhân tố chính gây ra sự nóng lên toàn cầu và mưa axit

- Condensate có thành phần tương tự phân đoạn nhẹ trong dầu thô và được sử dụng để sản xuất ra các sản phẩm như xăng, dầu hỏa ( KO) diesel (DO), fuel oil (FO) hoặc làm dung môi công nghiệp Condensate còn được sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình chế biến hóa dầu, sản xuất Olefine, BTX …

c/ Khí tự nhiên nén CNG

Áp suất: 250 barg

Nhiệt độ bồn sắt không quá 50°C

Nhiệt độ bồn Composite không quá 65°C

Lưu lượng, khối lượng tùy vào nhu cầu của khách hàng

Khí tự nhiên nén ( Compressed Natural Gas được viết tắt là CNG) nhận được khi nén khí tự nhiên ở điều kiện nhiệt độ phòng và áp suất cao từ 3000 đến 3600 psi (20-25 Mpa).

- Các tính chất của CNG: CNG là một loại nhiên liệu ở dạng khí không màu, không mùi, không hòa tan trong nước Khả năng chống kích nổ của khí tự nhiên ( CNG) được xác định bằng chỉ số metan ( MN)

- CNG là một loại nhiên liệu vận tải thay thế cho xăng và diezen đang được sử dụng rộng rãi nhất so với các nhiên liệu thay thế khác ở nhiều quốc gia

Sử dụng CNG có ưu điểm và nhược điểm sau:

- Ưu điểm : Giá thành nhiên liệu rẻ, công nghệ sản xuất đơn giản, ít thải ra các

chất gây ô nhiễm môi trường, động cơ chạy CNG làm việc lâu hơn và ít bị phá hỏng hơn…

- Nhược điểm : Chi phí cho chế tạo xe chạy CNG và xây dựng trạm phân phối CNG cao, dẫn đến việc sử dụng CNG bị hạn chế Nhược điểm này đang được khắc phục bằng cách

sử dụng các công nghệ, vật liệu chế tạo mới nhằm làm chi phí đầu tư ban đầu cho công nghệ CNG đến mức thấp nhất Ngoài ra việc nén khí đến áp suất cao cũng sẽ gây nguy hiểm cho người sử dụng nếu không nắm rõ về quy tắc an toàn khi sử dụng CNG

2.1 Sơ đồ nguyên lý chung và các thiết bị của nhà máy

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý chung của nhà máy

2.2 Trạm tiếp bờ ( Land Fall Station – LFS )

Hình 2.2 Bản vẽ PFD của Trạm tiếp bờ

 Hệ thống ESDV-301 :

Van ngắt tuyến nằm ESDV – 301 đặt tại LFS TH, trên tuyến ông dẫn khí từ giàn vào trạm GDC TH với mục đích để cô lập tuyến ống thuận tiện cho quá trình bảo dưỡng sửa chữa cũng như bảo vệ và đảm bảo an toàn hệ thống khi có sự cố ESDV – 301 là loại van double-acting gas-over-oil dạng fail last (mất khí điều khiển thì van giữ nguyên trạng tháiđóng, mở trước đó) là loại van vận hành có độ ổn định ở cả chế độ đóng và mở Khi kích hoạt, luồng khí điều khiển tràn vào bồn chứa dầu, đẩy dầu vào khoang đối xứng vận hànhvan đóng hoặc mở Luồng khí điều khiển có thể được vận hành qua hệ thống van điện điều khiển hoặc đường khí cấp trực tiếp Tại LFS sử dụng khí điều khiển là Nitro để vận hành thiết bị ESDV-301 ESDV đóng hay mở tùy thuộc vào tác động theo bản Cause and Effect của các mức ESD

 Hệ thống bơm metalnol chống hình thành Hydrate

Hệ thống bơm chất ức chế hình thành Hydrate tại LFS-TH được sử dụng để ngăn ngừa hiện tượng hình thành hydrate trong đường ống công nghệ khi nhiệt độ của dòng khí xuống dưới nhiệt độ hình thành Hydrate

Hệ thống gồm:

- Bồn chứa T-301: Được sử dụng để chứa Methanol, duy trì nguồn cấp cho bơm

P-301A/B

- Hệ thống bơm P-301A/B: Là dạng bơm piston màng để bơm methanol

Nguyên lý vận hành: Vận hành viên tại LFS sẽ thực hiện vận hành cụm bơm theo yêu

cầu của Trưởng ca tại GDC TH khi nhiệt độ và áp suất vận hành của dòng khí công nghệ không nằm trong khoảng vận hành cho phép theo biểu đồ mô phỏng dưới đây (điều kiện hình thành hydrate)

Hình 2.3 Mô phỏng vùng vận hành cho phép

2.2 Các hệ thống vận hành

 Hệ thống điều khiển tích hợp ICSS

Hệ thống ICSS là hệ thống điều khiển tích hợp bao gồm 3 hệ thống chính: Hệ thống F&G, hệ thống PCS, hệ thống SDS, được giám sát và vận hành bởi các máy tính điều khiển

 Hệ thống Fire and Gas

Gồm các bộ phần chính:

- Bộ điều khiển Prosafe-Rs

- Bảng điều khiển MIMIC CONSOLE

- Đầu dò gas ở các cụm công nghệ (GD)

- Đầu dò lửa ở các cụm công nghệ (FD)

- Giám sát và thu thập các thông số PIT, PDIT, TIT, FIT, LIT

- Nhận và giám sát thông số của hệ thống Metering, hệ thống ESD, F&G (qua cổng Ethernet)

- Điều khiển PID cho van PCV, LCV

- Khởi động và dừng các pump, nhận tín hiệu chạy và dừng bơm từ các tủ LCP

- Đóng các SVD của cụm thiết bị theo bản cause and effect.

- Khởi động và dừng heater, setpoint giá trị cho heater

Nguyên lý hoạt động: Scada được truyền thông với controller qua mạng truyền thông

V- net IP, Controller chứa các thuật toán điều khiển được lập trình sẵn, khi các tín hiệu được thu thập từ hệ thống công nghệ hay được đặt từ HMI thì controller sẽ đưa ra các tín hiệu điều khiển tới hệ thống công nghệ như thay đổi độ mở Valve, khởi động, dừng pump, heater, kích hoạt điều chỉnh các LCV, PCV…

 Hệ thống SDS

- Hệ thống điều khiển Prosafe-Rs

- Các shutdown valve và Blowdown valve

- Các transmitter nhiệt độ, áp suất, mức lỏng

- Các nút nhấn dừng khẩn cấp

Chức năng: Hệ thống SDS làm nhiệm vụ nhận các tín hiệu PZIT, LZIT, LZIA và tín

hiệu ESD của hệ thống F&G để kích hoạt dừng hệ thống một cách an toàn khi xảy ra sự

cố để giảm thiểu tối đa thiệt hại

Nguyên lý hoạt động của hệ thống : Hệ thống ESD là hệ thống dừng khẩn cấp được

thiết kế GDC TH và LFS có thể dừng khẩn cấp trong trường hợp có sự cố cháy, rò rỉ gas, hay sự cố về nguồn điện hoặc trong trường hợp cần dừng toàn bộ nhà máy để đảm bảo an toàn Các tín hiệu từ các thiết bị như transmitter, ESD từ hệ thống FGS, các nút nhấn ESD PSD được gửi tới bộ điều khiển có chứa các logic điều khiển được lập trình sẵn và tín hiệu điều khiển cụ thể sẽ được gửi tới các hệ thống như FGS hay kích hoạt bơm cứu hỏa, xả hệ thống phun sương hay đóng các ESDV, SDV và mở BDV thông qua hệ solenoid

2.3 PFD của nhà máy

-Hình 2.4 PFD GDC

Gồm có 9 bộ phận chính:

- Cụm nhận thoi,

- Bình tách ba pha áp suất cao

- Thiết bị lọc – tách

- Tháp hấp thụ sử dụng dung môi TEG

- Hệ thống đồng hồ đo lượng khí khách hàng tiêu thụ

- Thiết bị trao đổi nhiệt

- Thiết bị gia nhiệt bằng điện

- Bình tách ba pha áp suất thấp

- Bể chứa condensat

Thuyết minh: Dòng khí tự nhiên khai thác ngoài biển qua hệ thống ống dẫn qua trạm tiếp bờ LFS và được đưa đến trung tâm phân phối khí GDC Tiền Hải.Khí tiếp tục qua tháp tách ba pha làm việc ở áp suất cao HP-V401 để tách pha lỏng (condensate và nước)

và pha khí Trong trường hợp kiểm tra, bảo dưỡng, làm sạch hệ thống đường ống từ giàn vào đến GDC Tiền Hải dòng khí sẽ được qua cụm nhận thoi PR-401

Dòng khí đi ra từ HP-V401 được đưa qua thiết bị lọc Filter F-401A/B để tách lượng lỏng, bụi trước khi đi vào cụm tách nước bằng TEG SK-406 Khí được tách nước theo phương pháp hấp thụ sử dụng dung môi TEG, hạ nhiệt độ của khí xuống khoảng -23oC Dòng khí sau khi được xử lý từ cụm SK-406 được dẫn tới hệ thống Sales Gas Metering

để phân phối cho khách hàng Một phần nhỏ khí được đưa tới hệ thống Fuel Gas Khí thương phẩm sẽ được cung cấp tới các khu công nghiệp qua hệ thống đường ống hoặc nén qua hệ thống máy nén thành CNG

Phần condensate từ HP-V401 được đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt X-401 để tận dụng

nhiệt của dòng condensate đã ổn định từ tháp tách áp suất thấp LP V-402 Dòng

condensate sau khi trao đổi nhiệt được đưa qua thiết bị gia nhiệt bằng điện H-401 để nâng nhiệt độ lên 75°C trước khi đi vào tháp tách áp suất thấp LP V-402.Tại đây pha khí tách ra được đưa tới Flare để đốt Dòng condensate ổn định được bơm P-402A/B bơm tới thiết bị trao đổi nhiệt X-401 trước khi đi vào Tank chứa TK-401, phần nước chứa một lượng nhỏ condensate được thu gom về bể chứa nước thải Closed Drain Vessel và được tháo định kỳ ra Burn Pit để đốt nếu hàm lượng condensate trong đó

>2% trước khi đưa vào hệ thống xử lý nước thải

2.4 Các thiết bị công nghệ chính

2.4.1 Cụm nhận pig PR – 401

Hình 2.5 P&ID cụm nhận Pig

PR-401 được thiết kế để nhận Pig trong quá trình phóng Pig làm sạch và pig thông minh để đo độ ăn mòn, độ dày đường ống theo định kỳ hàng năm tùy theo điều kiện vậnhành của GDC TH ( 6 – 12 tháng) Thiết bị nhận Pig chỉ vận hành trong trường hợp phóng Pig đẩy lỏng, làm sạch, kiểm tra tình trạng vận hành đường ống từ ngoài giàn Thái Bình, do vậy ở chế độ vận hành bình thường dòng khí sẽ không đi qua hệ thống nhận Pig PR-401 mà đi trực tiếp đến bình tách cao áp V-401 bằng đường ống PG-300 C3D-0007 còn cụm PR-401 được cô lập.

Thông số thiết kế của hệ thống:

- Áp suất thiết kế : 4600 Kpag

- Nhiệt độ thiết kế : -29÷65 oC

- Kích thước : Minor Barrel 300mm OD x 4300mm

Major Barrel 400mm OD x 4300mm

2.4.2 Bình tách cao áp V-401

Hình 2.6 P&ID bình tách áp suất cao V-401

Hình 2.7 Nguyên lý cấu tạo của tháp tách ba pha

 Tháp V-401 hoạt động ở áp suất cao được đặt nằm ngang nhằm tăng tối

đa bề mặt bay hơi của tháp

 Các tấm chắn hình xương cá nhằm giảm động năng của dòng vào, đổi

chiều dòng khí tăng hiệu quả tách nhờ lắng trọng lực các giọt lỏng, phânphối dòng vào ra khắp bề ngang của tháp,

 Bộ chiết sương được sử dụng ở cửa ra của

pha khí nhằm thu hồi những giọt lỏng bịcuốn theo dòng khí

a/ Tấm chắn

b/ Bộ chiết sương

 Tấm phân phối có tác dụng phân phối dòng

lỏng đều đặn theo đường kính tháp, giảm vậntốc dòng khí tạo điều kiện tách những giọtlỏng cuốn theo, tăng hiệu quả phân tách

 Ngoài ra, đường tháo lỏng có cấu tạo dạng

cánh nhằm triệt tiêu dòng chảy xoáy xáotrộn bên trong tháp giảm khả năng phân tách

Bình tách cao áp 3 pha có nhiệm vụ tách khí, condensate, nước Pha khí thì được dẫn qua hệ thống filter, pha condensate được dẫn qua hệ thống xử lý condensate sau đó qua condensate tank, pha nước thì được xả ra hệ thống xử lý nước

Vận hành: Bình tách 3 pha tại GDC là bình tách nằm ngang, dòng khí từ SDV-401 tới

thiết bị tách 3 pha V-401 sẽ được điều khiển áp suất qua van PCV-435 với giá trị setpoint

15 barg, tại cửa vào khí trong bình tách ta lắp một thiết bị chắn dạng Evenflow HE, dòng khí và lỏng đi vào với động lượng P1=mv1 và P2=mv2, khi khí va đập với các cánh chắn của thiết bị Evenflow HE sẽ làm cho dòng hai pha chuyển hướng dòng đột ngột Các pha lỏng nặng hơn sẽ mang động lượng lớn hơn và vì thế khó trở về cùng hướng dòng với pha nhẹ, khi đó quá trình phân tách sẽ xảy ra Dòng lỏng đi xuống đáy bình, do nước nặng hơn sẽ nằm bên dưới còn condensate nhẹ hơn nằm ở bên trên, khi mức chất lỏng vượt qua chiều cao vách ngăn 620mm thì condensate sẽ tràn sang khoang bên cạnh, mức nước được điều khiển bởi phương pháp điều khiển tuyến tính Feedback control thông qua

bộ điều khiển LICA-420A, Level transmitter sẽ truyền tín hiệu mức nước trong bình tới

e/ Cánh xoáy

d/ Tấm phân phối

bộ điều khiển mức LICA-420A, tại đây giá trị mức đo được sẽ được so sánh với giá trị setpoint cho mức nước mà ta đặt trên HMI, căn cứ vào độ sai lệch e = SP - PV, bộ điều khiển sẽ cho ra tín hiệu điều khiển tương ứng làm thay đổi độ mở của van LCV-420A/C

Ở đây ta có 2 van điều khiển mức LCV420A/C, khi điều khiển ta sẽ lựa chọn van nàochạy chính, van nào chạy standby thông qua Selector HS 420A trên HMI, thông thường van LCV- 420C chạy chính, LCV-420A chạy standby Lưu ý van LCV-420A có kích thước to hơn van LCV-420C nên lưu lượng nó điều chỉnh được lớn 15m3/h, còn LCV-420C là 1,7m3/h nên trong quá trình hoạt động bình thường ta sử dụng LCV-420C sẽ điều chỉnh chính xác hơn, van LCV-420A dùng trong trường hợp van LCV-420C bị hỏnghoặc lượng lỏng quá lớn do quá trình phóng pig hoặc ram-up Mức condensate trong bình

sẽ được điều khiển bằng bộ điều khiển LICA-420B, van LCV-420B sẽ đóng tuyến tính tùy theo tín hiệu nhận được từu LICA-420A Để thiết bị hoạt động an toàn và hiệu quả tách lỏng khí cao đạt chất lượng thì mức chất lỏng, áp suất và nhiệt độ trong bình phải được kiểm soát

- Nếu mức nước HH (620mm) hoặc condensate HH (3000mm) hệ thống PSD LZA-407A

và PSD LZA-407B sẽ kích hoạt đóng SDV đầu vào SDV-401

- Nếu mức condensate LL (375mm) thì sẽ đóng SDV đầu ra SDV-403, nếu mức nước

LL (220mmm) thì sẽ đóng SDV đầu ra SDV-422 Dòng khí sau khi tách lỏng tiếp tục quanhững tấm chắn đục lỗ baffle, khí đi qua các lỗ trên tấm chắn sẽ bị giảm áp dọc theo bề rộng của tấm chắn làm cho tốc độ dòng khí bị giảm dẫn đến tăng thời gian lưu của khí trong thiết bị tách đồng nghĩa với việc tăng hiệu suất tách khí lỏng và hạn chế được những giọt lỏng bị cuốn theo khí ra ngoài

Dòng khí sau khi qua các tấm chắn baffle sẽ đi qua thiết bị phá sương dạng tấm đệm, tại đây những giọt lỏng có kích thước nhỏ sẽ tiếp xúc với tấm đệm có diện tích bề mặt lớnlàm cho các giọt lỏng nhỏ kết hợp lại với nhau thành các giọt lớn hơn khi trọng lượng chúng đủ lớn chúng sẽ rơi xuống khỏi đáy đệm, còn dòng khí sẽ đi qua tấm đệm ra khỏi bình tách tới cụm thiết bị xử lý tiếp theo

Bảng 2.1 Thông số thiết kế của hệ thống:

Thông số Giá trị

Công suất thiết kế 54 triệu feet khối/ngày

Bảng 2.2 Giá trị setpoint cho các tín hiệu đo mức, cảnh báo mức.

Đóng SDV-403

2.4.3 Hệ thống tách lọc F-401A/B

Hình 2.8 P&ID Hệ thống lọc tách F-401A/B

Khí được tách ra từ tháp tách ba pha áp suất cao sẽ được xử lý ở thiết bị F-401A/B

để loại bỏ phần lỏng và bụi cuốn theo trước khi đưa vào tháp tách nước TEG Phần lỏngtháo ra được thu gom vào bể chứa nước thải trước khi xử lý

F-401A/B được thiết kế để loại bỏ các loại bụi bẩn và các thành phần lỏng từ đường ống Chúng được sản xuất dựa trên điều kiện thiết kế sao cho có khả năng loại bỏ được 99% các hạt lỏng và các hạt bụi có kích thước lớn hơn hoặc bằng 10 Micron

Nó được thiết kế cho phép dòng khí đi qua với tốc độ lớn nhất, và hoạt động với 100% công suât cho 1 filter cái còn lại ở chế độ Stand-by

Hình 2.9 Cấu tạo filter

Nguyên lý làm việc: Khí chứa lỏng, bụi đi ra từ tháp tách ba pha áp suất cao được quaSDV và đưa vào thiết bị F-401A/B Hỗn hợp khí lỏng đi vào thiết qua bộ phận chia dòng được phân phối đều và một phần lỏng đƣợc tách ra nhờ trọng lực,khí được đi qua lưới lọc vào trong các ống lọc đặt thẳng đứng bên trong thiết bị Bụi bị giữ lại trên bề mặt trong của các ống lọc Khí sạch được đi ra qua SDV vào cụm tách nước TEG Phần lỏng được thu gom vào bể chứa nước thải (Closed Drain Vessel)

Để hỗ trợ cho F-401A/B hoạt động tốt người ta sử dụng hệ thống tháo nước ngưng,hệ thống điều khiển mức LCV và hệ thống an toàn SIS

Bảng 2.3 Thông số thiết kế kỹ thuật của Filter

Khả năng lọc 99% haṭ có kích thướ c >10 micromet

Chênh áp cần bảo dưỡng

Vận hành:

- Cụm filter được lắp đặt 2 thiết bị Filter, 1 thiết bị chạy chính và 1 thiết bị dự phòng

- Trước cụm F-401A/B được lắp đặt BDV-404 để xả khí trong trường hợp khẩn cấp choESD-1

- Các SDV-409, SDV-401A/B, SDV-411 để cô lập hệ thống trong các trường hợp shutdown hệ thống

- Trong thiết bị filter – saparator F-401A/B được lắp đặt đồng hồ PDI-412A/B để theo dõi độ chênh áp dòng khí qua các lõi lọc, khi độ chênh áp vượt quá mức cho phép là 30 kpag thì cần phải BDSC hoặc thay thế lõi lọc

- Đồng hồ đo mức lỏng LG-410A/B, LG-411A/B được lắp đặt để theo dõi mức lỏng trong thiết bị ngoài site, bộ điều khiển LICA-410A/B sẽ theo dõi và truyền tín hiệu mức lỏng về phòng điều khiển, khi mức lỏng trong bình vượt quá mức cài đặt thì các van

LCV-410A/B sẽ tự động mở ra để giảm mức lỏng xuống mức đảm bảo an toàn Bên cạnh

đó, trên đường xả còn lắp đặt một đường xả tay để xả trong trường hợp hệ thống tự động

bị lỗi

- Ngoài ra, trên filter – saparator F-401A/B còn được lắp hệ thống van an toàn để xả khi

áp suất hệ thống vượt quá 38.5 barg, hệ thống van xả tay

- Trong chế độ hoạt động bình thường thì 01 filter hoạt động và filter còn lại sẽ dự

phòng

2.4.4 Hệ thống TEG

Hình 2.10 PFD hệ thống TEG

Trong đó:

C-101: Tháp tách nước bằng Glycol C- 102: Cột thu hồi Glycol mang

C- 103: Cột tách phân đoạn Glycol mang F- 101 A/B: Bình lọc Glycol mang

E-101: Bộ gia nhiệt khí đầu vào bằng

nước

E-102, E-103: Bộ trao đổi nhiệt Glycol

E-104: Bộ gia nhiệt khí đầu vào E-105: Bộ ngưng tụ hơi nước

E -106: Hệ thống làm mát Glycol sạch V -101: Bình tách nhanh

V-102: Bình gia nhiệt Glycol V-103: Bình gom Glycol sạch

V -104: Bình chứa nước tách P -102 A/B: Máy bơm nước làm mát

P -101 A/B: Máy bơm Glycol K-101: Quạt thổi gió

Nguyên lý hoạt động:

Hệ thống tách nước TEG gồm 3 chu trình chính:

- Tách hơi nước ra khỏi khí bằng cách dùng glycol sạch hấp thụ hơi nước.

- Gia nhiệt glycol mang

- Tách nước ra khỏi Glycol bằng cách sử dụng quá trình chưng cất.

Chu trình tách hơi nước ra khỏi khí:

Dòng khí ẩm từ GDC Thái Bình được dẫn vào cụm tách nước C-101 với nhiệt độ bằng nhiệt độ môi trường, áp suất 16 bar Trong trường hợp dòng khí ẩm có nhiệt độ thấp hơn

170C, thì nó được gia nhiệt bởi bình gia nhiệt bằng nước E-101 và được làm nóng lên đếnnhiệt độ thiết kế (≥170C) sau đó đưa vào dưới đáy tháp tách C-101

Tháp C-101 được thiết kế với một lớp lọc tích hợp thân dưới Khi dòng khí ẩm đi vào qua lớp lọc nước bão hòa và phần lỏng sẽ tách ra lắng đọng dưới đáy tháp và được đưa tới bình chứa condensate Dòng khí nhẹ sẽ đi lên phía trên đỉnh tháp C-101

Glycol tinh khiết được đưa vào từ vị trí trên cùng của tháp và phân bố đều trên toàn bộ diện tích mặt cắt ngang của tháp bằng các khay phân phối chất lỏng Sau đó, Glycol chảy xuống và làm ướt bề mặt lớp màng tách để tiếp xúc và hấp thụ phần nước có trong khí Glycol đã hấp thụ nước (glycol mang) được thu hồi trên khay dạng ống khói của tháp tách C-101 và chảy đến phần thu hồi tái sinh Glycol Glycol mang đi ra khỏi C-101 có nhiệt độ khoảng 400 C sẽ lần lượt được gia nhiệt ở E-104 lên 500C, E-103 lên 70oC, E-102 lên 150oC sau đó đi vào cột thu hồi Glycol mang C-102 Trước khi đi vào C-102

Glycol mang cũng được đi qua bình tách nhanh V-101 và bình lọc F-101 để loại bỏ một phần condensat và bụi bẩn.

Khí khô sẽ đi lên trên cùng của tháp và vận chuyển qua LGDS bằng đường ống 10” cung cấp cho hệ thống CNG và các khách hàng KTA Một phần khí khô được đưa về đốt

ở buồng gia nhiệt E-101 và đốt ở buồng đốt B-101

Hình 2.11 Tháp hấp thụ nước bằng TEG C-101

Tháp hấp thụ nước TEG cao 12.1 m có đường kính là 1.1m, chia làm hai phần phía dưới có tác dụng tách sơ bộ lỏng và nước bão hòa, phần trên hấp thụ loại bỏ nước Từ đáytháp nên đến hết lớp đệm được làm bằng thép cacbon SS316L, phần đỉnh tháp làm bằng thép các bon và 3mm CA

Bên trong tháp bao gồm:

- Một bộ phân phối khí dạng cánh

- Một thiết bị tách lỏng ra khỏi dòng khí vào

- Lớp đệm dày 6m

- Đĩa phân phối lỏng

- Đĩa dạng ống khói

Chu trình gia nhiệt glycol mang :

Do nhiệt độ sôi của glycol là 285oC, của nước là 100oC, vì vậy hỗn hợp glycol mang sẽ được gia nhiệt, sau đó chưng cất để tách thành phần nước ra khỏi hỗn hợp tái tạo lại glycol

Glycol mang Gia nhiệt, lọc tách nhanh Chưng cất

Glycol mang đi ra khỏi C-101 có nhiệt độ khoảng 40oC sẽ lần lượt được gia nhiệt ở E-104 (lên 50oC), E-103 (lên 70oC), E-102 (lên 150oC) sau đó đi vào cột thu hồi glycol mang C-102 và cuối cùng là bình gia nhiệt V-102

Trước khi đi vào V-102 glycol mang cũng được đi qua bình tách nhanh V-101 và bình lọc F-101 để loại bỏ một phần condensat và bụi bẩn

Chu trình tách nước khỏi glycol:

Glycol mang sau khi đưa ra khỏi C-102, sẽ chảy xuống bình gia nhiệt Glycol V-102

Hệ thống buồng đốt B-101 giúp gia nhiệt Glycol mang tại V-102 lên 200oC Tại nhiệt độ

200oC, nước và khí gas sẽ bị bay hơi lên và được dẫn qua làm lạnh, ngưng tụ tại E-105, sau đó được chứa tại bình chứa tách V-104

B-106

Glycol lỏng tại V-102 sẽ di chuyển qua cột tách phân đoạn glycol C-102 Hệ thống

stripping gas (khí sục) được đưa vào C-102 lấy đi nhưng phần tử nước còn sót lại, đảm

bảo độ tinh khiết của Glycol trên 99.9%

Glycol sạch đi ra khỏi C-103 có nhiệt độ khoảng 200oC sẽ được làm nguội ở

các bộ trao đổi nhiệt E-102 xuống 120oC, E-103 xuống 80oC trước khi đi về

bồn chứa glycol sạch V-103 Hệ thống nước làm mát E-106 được đưa vào

V-103 làm giảm nhiệt độ Glycol tại đây xuống còn khoảng 40oC Glycol tại V-103 sẽ được

bơm P-101 A/B đưa đến đỉnh C-101 và tiếp tục một chu trình mới

Nước tách chứa trong V-104 được bơm P-102A/B bơm sang bồn chứa nước thải V-403

của KĐN

 Các sự cố hay gặp

a/ Sự cố mất điện tạm thời

Khi điện lưới bị mất, máy phát điện phải tốn 1 khoảng thời gian để khởi động, đó là

khoảng thời gian mà nguồn đị bị gián đoạn, gây sự cố tắt buồng đốt B-101, tắt bơm

Glycol, bơm nước làm mát hệ thống TEG

Khởi động lại hệ thống theo trình tự sau:

Nước làm mát

V-103V-102

Glycol mang, 150 o C

- Ấn nút Reset màu đen bên cạnh màn hình Touch Control

- Xem các hệ thống bị tắt thông qua hệ thống đèn trên bảng ĐK trong phòng ĐK

- Bật lại quạt làm mát F-104 A/B (nếu bị tắt)

- Bật lại bơm nước làm mát P-103 A/B (nếu bị tắt).

- Bật lại bơm Glycol P-101 A/B (nếu bị tắt).

- Bật lại quạt gió K-101 (nếu bị tắt)

- Bật lại Burner B-101 (Burner sẽ khởi động lại trong 3 phút sau khi ấn Run )

b/ Sự cố liên quan đến mức Rich Glycol trong C-101

Khi Glycol trong C-101 ở mức rất thấp (LZT-0113LL < 150mm) hoặc ở mức rất cao (LZT-0113 HH > 1000mm) hệ thống sẽ bị tác động theo bảng logic sau:

LZT-0113 LL

LZT-0113 HH

Cách xử lý:

- Chờ mức Glycol thoát ngưỡng LL (HH) hoặc xử lý riêng.

- Reset hệ thống: ấn nút reset màu đen bên cạnh màn hình Touch Control.

- Mở SDV-0111 (SDV-0112) trên màn hình Touch Control.

- Bật bơm Glycol P-101A/B

- Bật quạt gió K-101

- Bật burner B-101.