Tính toán lựa chọn hệ thống thiết bị bơm vận chuyển dầu

Nền kinh tế của đất nước ta trong những năm gần đây đã có những bước tiến vượt bậc với sự tăng trưởng luôn được duy trì ổn định ở mức tương đối cao. Đóng góp một phần không nhỏ vào các thành tựu phát triển đó, nghành công nghiệp dầu khí Việt Nam và điển hình là xí nghiệp LDDK “Vietsovpetro” là một trong những ngành mũi nhọn của cả nước.

Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Chương TỔNG QUAN CHUNG VỀ C.N.D.K Ở VN VÀ MÁY BƠM VẬN CHUYỂN DẦU Ở XNLD “VIETSOVPETRO 1.1 1.2 1.3 5 Sự hình thành phát triển nghành công nghiệp DK Ở VN Khái quát v LDDK Vietsovpetro Một số tớnh cht ca dầu mỏ 1.4 Sơ đồ dây chuyền công nghệ vận chuyển dầu 1.5 Các loại máy bơm vận chuyển dầu sử dụng “Vietsovpetro” 10 10 Chương TÍNH TỐN, LỰA CHỌN THIẾT BỊ BƠM VẬN CHUYỂN DẦU 2.1 Sơ đồ lắp đặt hệ thống bơm dầu 2.2 Tính tốn lựa chọn máy bơm dầu 2.3 Tính tốn lựa chọn mạng đường ống dẫn 17 17 17 18 2.3.1.Tính chọn ống hút 2.3.2.Tính chọn ống đẩy 2.4.Xác định chế độ làm việc máy bơm với mạng dẫn 2.4.1 Xác định tổn thất đường ống hút 2.4.2 Xác định tổn thất đường ống xả 18 18 19 19 20 2.4.3.Xác định chế độ làm việc máy bơm với mạng dẫn Chương 3: TÍNH TỐN, KIỂM TRA THIẾT KẾ MỘT SỐ BỘ PHẬN CHÍNH CỦA BƠM VẬN CHUYỂN DẦU 3.1.Thiết kế phận dẫn hướng 3.1.1.Bộ phận dẫn hướng vào 21 24 24 24 3.1.2 Bộ phận dẫn hướng 3.1.Bộ phận dẫn hướng trung gian 3.2 Lực tác dụng bơm 3.2.1 Lực hướng trục 3.2.1.1 Lực chênh áp phía trước sau bánh công tác 28 32 35 35 35 Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam -1- Đồ án tốt nghiệp 3.2 1.2 Lực tác dụng bên bánh công tác 3.2.1.3 Lực phụ hướng trục 3.2.2 Lực hướng kính 36 37 38 3.3 Tính tốn thiết kế trục máy bơm CHƯƠNG 4: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ LÀM VIỆC 38 CỦA MÁY BƠM 4.1.Ảnh hưởng xâm thực biện pháp khắc phục 4.2 Ảnh hưởng lực hướng trục biện pháp khắc phục 42 42 44 4.3.Các yếu tố ảnh hưởng khác 4.4 Một số nguyên nhân hư hỏng thường gặp biện pháp khắc phục 47 50 4.5 Công tác vận hành bảo dưỡng máy bơm 4.5.1.Trước khởi động bơm 4.5.2 Khởi động máy 4.5.3 Trong bơm hoạt động 4.5.4 Dừng máy 56 56 57 57 57 4.5.5 Công tác an toàn vận hành KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58 59 Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam -2- Đồ án tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Nền kinh tế đất nước ta năm gần có bước tiến vượt bậc với tăng trưởng ln trì ổn định mức tương đối cao Đóng góp phần khơng nhỏ vào thành tựu phát triển đó, nghành cơng nghiệp dầu khí Việt Nam điển hình xí nghiệp LDDK “Vietsovpetro” ngành mũi nhọn nước Xí nghiệp liên doanh dầu khí Vietsovpetro đơn vị đứng đầu cơng tác tìm kiếm, thăm dị khai thác dầu khí Vùng hoạt động chủ yếu thềm lục địa phía Nam Việt Nam mở rộng hợp tác sang địa bàn Liên Bang Nga, Mianmar, Tunizia Từ Xí nghiệp liên doanh dầu khí Vietsovpetro đưa mỏ Bạch Hổ Mỏ Rồng vào khai thác, tính đến 25 tháng năm 2008 đạt sản lượng dầu thô thứ 175 triệu Hiện liên doanh dầu khí “ Vietsovpetro” khai thác dầu mỏ Bạch Hổ, Rồng Đại Hùng Ở mỏ Bạch Hổ có 11 giàn cố định số giàn nhẹ mỏ chiếm phần lớn sản lượng sản phẩm khai thác liên doanh Để phục vụ cho công tác tìm kiếm thăm dị khai thác dầu khí, đặt nhiệm vụ quan trọng phải có hệ thống trang thiết bị phù hợp với điều kiện khu mỏ, để đem lại hiệu kinh tế cao Các thiết bị máy móc phục vụ cho ngành dầu khí đa dạng, máy bơm ly tâm sử dụng rộng rãi Xí nghiệp đặc biệt lĩnh vực khai thác vận chuyển dầu tính ưu việt nó: Kết cấu đơn giản, an toàn sử dụng, giải điều chỉnh lớn Là sinh viên khoa thiết bị dầu khí cơng trình - Trường Đại học Mỏ - Địa chất, tâm huyết với thiết bị vận chuyển dầu, cụ thể máy bơm vận chuyển dầu НПС 65÷ 35-500 sử dụng rộng rãi cơng tác vận chuyển dầu cơng trình biển XNLD “Vietsovpetro” “Nghiên cứu, tính tốn lựa chọn hệ thống thiết bị bơm vận chuyển dầu Xí Nghiệp Liên Doanh dầu khí “Vietsovpetro” Tính tốn kiểm tra số phận máy bơm Đây đề tài thiết thực cho sinh viên mơn thiết bị dầu khí cơng trình Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam -3- Đồ án tốt nghiệp Nội dung đề tài gồm chương: Chương Tổng quan chung công nghiệp dầu khí Việt Nam máy bơm vận chuyển dầu Xí Nghiệp Liên Doanh dầu khí “ Vietsovpetro” Chương Tính tốn , lựa chọn thiết bị bơm vận chuyển dầu Chương Tính tốn, kiểm tra,thiết kế số phận máy bơm vận chuyển dầu Chương Các yếu tố ảnh hưởng đến làm việc máy bơm Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn: VŨ NAM NGẠN môn Máy Thiết bị mỏ cácThầy môn Thiết bị dầu khí Cơng trình, bạn đồng nghiệp giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Mặc dù cố gắng kiến thức thực tế, kiến thức thân, thời gian thực tập nguồn tài liệu hạn chế nên đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong đóng góp ý kiến thầy cô bạn bè để xây dựng đồ án hoàn thiện Vũng Tàu, tháng 01 / 2009 Sinh viên: Đỗ Hữu Nam Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam -4- Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG I TỔNG QUAN CHUNG VỀ CƠNG NGHIỆP DẦU KHÍ Ở VIỆT NAM VÀ MÁY BƠM VẬN CHUYỂN DẦU Ở XNLDDK ( VIETSOVPETRO ) 1.1 Sự hình thành phát triển ngành cơng nghiệp dầu khí Việt nam Từ năm đầu thập kỷ 60, đất nước chiến tranh cơng tác tìm kiếm, thăm dị dầu khí đồn địa chất dầu khí Tổng cục địa chất tiến hành miền Bắc Với giúp đỡ tài kỹ thuật Liên Xơ (cũ), tiến hành thăm dị địa bàn sơng Hồng Hàng chục giếng khoan thực thiết bị Liên Xô khoan đất liền với độ sâu từ 1200 ÷ 4200 m phát có dầu khí Condensate, song trữ lượng khơng đáng kể 1.2 Khái quát Liên Doanh dầu khí Vietsovpetro Được thành lập năm 1981, Xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro cơng ty tiến hành thăm dị khai thác thềm lục địa phía nam Việt Nam, mở giai đoạn phát triển ngành dầu khí cịn non trẻ Năm 1984 Vietsovpetro phát dầu khí mỏ Bạch Hổ, ngày 26/6/1986 Vietsovpetro khai thác dầu thơ đặt móng cho việc phát triển ngành cơng nghiệp dầu khí Việt Nam Mặc dù non trẻ, với tốc độ phát triển nhanh, XNLD dầu khí đóng vai trị quan trọng nghiệp cơng nghiệp hóa - đại hóa kinh tế đất nước Với sản lượng tăng nhanh chóng từ năm 1986, năm khai thác 40 ngàn dầu thô/năm, đến năm 1996 sản lượng 8,8 triệu tấn/năm, sản lượng khai thác tăng gấp 200 lần LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN XNLD “VIETSOVPETRO” THEO BẢNG DƯỚI ĐÂY stt Ngày/tháng/ SỰ KIỆN năm 19.06.1981 Ký hiệp định liên phủ việc thành lập XNLD Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam -5- Đồ án tốt nghiệp “vietsovpetro” 19.11.1981 Hội đồng trưởng Việt Nam địnhsố 136-HĐBT cho phép XNLD hoạt động lãnh thổ Việt Nam 31.12.1983 Khoan giếng khoan thăm dò đầu BH-5 mỏ Bạch Hổ giàn khoan tự nâng Mirchink 31.03.1984 khởi công lắp ráp chân đế số giàn MSP-1 mỏ Bạch Hổ 24.05.1984 Phát dịng dầu cơng nghiệp mỏ Bạch Hổ, giếng khoan BH-5 21.06.1985 Phát dịng dầu cơng nghiệp mỏ Rồng giếng khoan thăm dò R-1 26.06.1986 Khai thác dầu thô từ giếng số giàn MSP-1mỏ Bạch Hổ 11.05.1987 Phát dịng dầu cơng nghiệp tầng móng mỏ Bạch Hổ giếng khoan thăm dò BH – 18.07.1988 Phát dòng dầu cơng nghiệp dịng dầu cơng nghiệp mỏ Đại Hùng giếng ĐH-1 10 06.09.1988 Bắt đầu khai thác dầu từ tầng móng mỏ Bạch Hổ từ giếng số giàn MSP-1 11 29.12.1988 Khai thác dầu thứ triệu từ mỏ Bạch Hổ 12 05.12.1990 Khai thác dầu thứ triệu từ mỏ Bạch Hổ 13 16.07.1991 Ký hiệp định liên phủ sửa đổi XNLD “Vietsovpetro” 14 02.03.1992 Khai thác dầu thứ 10 triệu từ mỏ Bạch Hổ 15 02.07.1993 Ký hiệp định liên phủ liên bang Nga thừa kế quyền nghĩa vụ phía Liên Xơ ( trước đây),đối với XNLD “ Vietsovpetro” 16 12.11.1993 Khai thác dầu thứ 20 triệu từ mỏ Bạch Hổ 17 11.12.1994 Bắt đầu khai thác dầu từ mỏ Rồng 18 16.04.1995 Bắt đầu đưa khí từ mỏ Bạch Hổ bờ 19 23.04.1995 Khai thác dầu thứ 30 triệu từ mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam -6- Đồ án tốt nghiệp 20 08.09.1996 Khai thác dầu thứ 40 triệu từ mỏ Bạch Hổ Mỏ Rồng 21 12.10.1997 Khai thác dầu thứ 50 triệu từ mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng 22 16.09.1998 Khai thác dầu thứ 60 triệu từ mỏ bạch hổ mỏ Rồng 23 12.02.1999 XNLD “ Vietsovpetro” giao chức điều hành khai thác mỏ Đại Hùng 24 26.07.1999 Khai thác dầu thứ 70 triệu từ mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng 25 12.08.1999 Ký thỏa thuận petro Việt Nam Zarubezhneft hợp tác thăm dò khai thác mỏ Đại Hùng 26 22.02.2001 Khai thác dầu thứ 90 triệu từ mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng 27 21.11.2001 Khai thác dầu thứ 100 triệu 28 02.12.2002 Khai thác dầu thứ 100 triệu từ tầng móng mỏ Bạch Hổ 29 13.05.2003 Phía Nga thức tuyên bố rút khỏi đề án Đại Hùng 30 04.12.2005 Khai thác dầu thứ 150 triệu từ mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng 31 08.12.2006 Khai thác dầu thứ 160 triệu từ mỏ bạch Hổ mỏ Rồng 32 31.01.2008 Khai thác dầu thứ 170 triệu từ mỏ bạch Hổ mỏ Rồng 33 25.09.2008 Khai thác dầu thứ 175 triệu từ mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng Ngoài mỏ Bạch Hổ, Rồng Đại Hùng khai thác, kết tìm kiếm thăm dị cho thêm phát Hồng Ngọc, Lục Ngọc, Lan Tây, Lan Đỏ, với mỏ phát đưa sản lượng khai thác năm tăng nhanh chóng Nhưng giai đoạn sản lượng dầu khai thác giảm dần sản lượng năm 2008 đạt 7,7 triệu tấn, sản lượng năm 2009 dự kiến giảm xuống 6,2 trệu Hệ thống đường ống dẫn khí đồng hành từ Bạch Hổ - Bà Rịa hoàn tất vào hoạt động từ cuối tháng năm 1995, cung cấp khoảng triệu m3 khí/ngày cho nhà máy điện chạy tuốcbin khí Phú Mỹ - Bà Rịa, góp phần tăng thêm nguồn điện phía Nam tiết kiệm hàng chục triệu USD khơng phải mua dầu chạy máy phát điện Tóm lại xí nghiệp LDDK “Vietsovpetro” có vai trị quan trọng việc đóng góp ngân sách nhà nước, thúc đẩy tốc độ phát triển kinh tế đất nước Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam -7- Đồ án tốt nghiệp 1.3 Một số tớnh cht ca du m Trong phạm vi đề tài nghiên cứu máy bơm ly tâm vận chuyển dầu, cần thiết xem xét số tính chất dầu mỏ, có ảnh hưởng quan trọng trực tiếp đến công tác vận chuyển, tồn trữ khơng sâu vào tính chất cơng nghệ hóa dầu tính thương phẩm chúng Đối với cơng tác vận chuyển, tồn trữ dầu tính chất lý, hóa sau đặc biệt quan trọng: a.Khối lượng riêng : Hiện dầu thô khai thác chủ yếu tập trung tầng sản phẩm Mioxen hạ, Olioxen hạ tầng móng kết tinh Chúng thuộc loại dầu nhẹ trung bình, khối lượng riêng nằm khoảng giới hạn (0,83 – 0,85).103 kg/m3 Dầu thơ khu vực mỏ bạch hổ có khối lượng riêng khoảng 0,8319.103 kg/m3( 380 API ), thuận lợi công tác vận chuyển dầu Như ta biết công suất thủy lực bơm tính theo cơng thức: Ntl = G.H = (ρ.g.Q ).H Điều có nghĩa ρ nhỏ việc cung cấp lượng ( điện ) cho trạm bơm vận chuyển dầu giảm đáng kể b.Độ nhớt µ: Là khả chất lỏng chống lại lực trượt ( lực cắt ), biểu dạng lực ma sát ( nội ma sát ) có chuyển dịch tương đối lớp chất lỏng kề Bởi độ nhớt tính chất đặc trưng cho mức độ linh hoạt chất lỏng Độ nhớt chất lỏng thay đổi phạm vi rộng theo nhiệt độ, nhiệt độ tăng độ nhớt giảm ngược lại nhiệt độ giảm độ nhớt tăng, trừ vài chất lỏng đặc biệt ( nước ), làm tăng công suất giảm lưu lượng máy bơm Các tính tốn dịng chảy cánh bơm bơm dầu bão hịa khí cho thấy dịng chảy bơm có số Re < 105 Điều cho thấy máy bơm làm việc chế độ tự động điều chỉnh tức chế độ mà độ nhớt chất lỏng bơm khơng ảnh hưởng tới đặc tính Q, H, η, máy bơm ly tâm Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam -8- Đồ án tốt nghiệp Như điều kiện vận chuyển dầu bão hịa khí dàn khoan khai thác dầu mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng ảnh hưởng độ nhớt đến đặc tính máy bơm ly tâm bỏ qua Về nguyên tắc độ nhớt chất lỏng bơm lớn nước làm gia tăng tổn thất thủy lực máy tổn thất ma sát đĩa bơm, dẫn đến Q, H, η, giảm Tuy nhiên điều kiện vận chuyển dầu hệ thống thu gom xử lý dầu trạng thái bão hịa khí Độ nhớt có giá trị thấp thay đổi Do cần thiết xử lý dầu hóa chất phương pháp khác nhằm cải thiện tính chất dầu điều kiện vận chuyển theo đường ống ngầm biển Đó phương pháp sử dụng hóa chất hạ điểm đông đặc dầu, phương pháp nung dầu nhằm tăng nhiệt độ lớn nhiệt độ đông đặc c ¶nh hưởng tính chất lý, hóa khác: Dầu thô loại sạch, chứa độc tố, kim loại nặng chì (1,39ppm ), Vanadium ( 0,46ppm ), magiê (7,27ppm ), lưu huỳnh ( 0,005% trọng lượng ) Đây điều tốt cho hệ thống vận chuyển dầu hệ thống công nghệ mỏ Tuy nhiên, từ kết phân tích, phần cặn ( chiếm tỷ lệ cao đến 21,5% trọng lượng dầu thô mỏ Bạch Hổ ), có nhiệt độ sơi 5000 C q trình chưng cất chân khơng, ta thấy dầu thô hai mỏ Bạch Hổ Mỏ Rồng chứa hàm lượng Parafin rắn cao đến 44,12% trọng lượng ( phần cặn ), điều làm giảm tính linh động chúng nhiệt độ thấp nhiệt độ bình thường Chính có mặt Parafin với hàm lượng lớn làm cho nhiệt độ đông đặc dầu tăng lên Đối với dầu thô khu vực mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng nhiệt độ đông đặc mức cao đến 330 C Đây thực trở ngại lớn cho hệ thống vận chuyển dầu, chúng dễ làm tắc nghẽn tuyến đường ống, điểm nút tuyến ống xa trạm tiếp nhận có lưu lương thơng qua thấp, không liên tục mà bị gián đoạn thời gian lâu Đó nhược điểm tính chất hóa, lý dầu thơ khai thác hai mỏ việc xử lý, khắc phục chúng địi hỏi q trình cơng nghệ phức tạp tốn Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam -9- Đồ án tốt nghiệp Để cải thiện tính chất lý, hóa dầu phục vụ cho cơng tác vận chuyển, tồn trữ chúng, thực tế có nhiều biện pháp nhằm làm giảm độ nhớt gia nhiệt cho chúng để làm giảm đông đặc, làm tắc nghẽn đường ống dầu.Ví dụ: Bằng phương pháp cấy vi sinh vào môi trường nước ép vỉa, làm tăng tối đa trình phản ứng men oxy hóa hydrocacbon dầu có độ nhớt cao, điều làm tăng khả thu hồi dầu tầng sản phẩm làm tăng tính lưu biến chúng 1.4 Sơ đồ dây chuyền công nghệ vận chuyển dầu (Hình 1-1) 1.5 Các loại máy bơm vận chuyển dầu sử dụng XNLDDK Công tác vận chuyển dầu XNLDDK (Vietsovpetro) chủ yếu dùng máy bơm ly tâm.Tùy theo sản lượng khai thác vị trí cơng nghệ giàn hệ thống khai thác toàn mỏ, mà sử dụng chủng loại số lượng bơm ly tâm khác Hiện giàn XNLDDK (Vietsovpetro ) sử dụng chủng loại bơm sau: Máy bơm ly tâm НПС 65 ÷35-500 Là tổ hợp bơm dầu ly tâm kiểu nằm ngang, nhiều tầng, trục bơm làm kín dây salnhic mềm làm kín kiểu mặt đầu Bơm НПС 65÷35 500 sử dụng để bơm dầu thơ, loại khí hyđrocacbon hóa lỏng, sản phẩm dầu khí nhiệt độ từ -800 C đến 2000 C loại chất lỏng khác có tính chất lý hóa tương tự Các chất lỏng khơng chứa tạp chất học có kích thước lớn 0,2 mm hàm lượng không vượt 0,2% khối lượng.Tổ hợp bơm trang bị động điện loại BAO 22-280M2T2,5 với công suất N= 160 KW , U=380V, tần số 50Hz thiết bị bảo vệ, làm mát, làm kín khác theo yêu cầu, qui phạm lắp đặt vận hành chúng Một số thơng số đặc tính kỹ thuật sau: + Lưu lượng định mức ( m3/h ): (65÷ 35) + Cột áp ( mét cột chất lỏng ): 500 + Tần số quay ( vg/phút ) :2950 + Cột áp hút chân không ( mét cột chất lỏng ) : 4,2 Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam - 10 - Đồ án tốt nghiệp CÁC BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC LỰC HƯỚNG TRỤC Khoan lỗ nhỏ phía sau bánh công tác để giảm áp suất, phương pháp dùng cho bơm bánh công tác Phương pháp đơn giản ‰ có nhược điểm: Năng suất hiệu suất giảm ‰ Làm ống dẫn từ phía sau bánh công tác ngược trở lại cửa hút, phương pháp tiện ‰ ‰ Làm bánh công tác kép, dẫn chất lỏng vào từ hai phía Dùng ổ đỡ thuỷ lực, phương pháp tốt cho phép tự động cân lực chiều trục, phụ thuộc vào áp suất lưu lượng Đĩa đặt phía sau guồng tạo với thân bơm thành phịng nhỏ a Dưới tác dụng lực dọc trục , trục bơm chuyển động sang phía trái , khe hở b/ nhỏ lại dẫn đến áp suất khoang A tăng Do áp lực tác dụng lên đĩa thuỷ lực tăng làm chuyển dịch trục sang phải Khi trục dịch chuyển nhiều sang phải, dẫn đến khe hở b/ tăng áp suất khoang A giảm.Kết áp lực klhoang b tác động lên đĩa thuỷ lực làm dịch chuyển đĩa sang trái Như ổ đỡ thuỷ lực cho phép đảm bảo trình tự cân lực dọc trục Tuy nhiên tuổi thọ ổ đỡ thuỷ lực phụ thuộc vào chất lượng chất lỏng bơm Nếu chất lỏng chứa nhiều tạp chất khí dẫn đến mài mịn bề mặt làm việc đĩa thuỷ lực Ngoài hoạt động ổ đỡ thuỷ lực phụ thuộc vào yếu tố thay đổi q trình bơm là: lưu lượng, áp suất đầu vào máy bơm, khe hở bánh công tác phần tĩnh máy bơm Do ổ đỡ thuỷ lực khơng triệt tiêu tồn lực dọc trục Người ta phải lắp thêm ổ bi chặn đỡ để khử hoàn toàn lực dọc trục ‰ Làm bơm nhiều guồng có cửa hút đối xứng: Về giống bơm có guồng kép ‰ Lắp ổ bi đỡ chặn Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam - 46 - http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp : Cánh bơm : Thân bơm : Vòng bù mòn : Đĩa thủy lực : Khoang làm kín : Trục bơm 4.3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG KHÁC Khi bơm làm việc mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng có thông số kỹ thuật bơm thay đổi, tuổi thọ bơm giảm ảnh hưởng nhiều yếu tố như: Vận chuyển chất lỏng có độ nhớt cao, dầu cịn chứa khí, nhiệt độ dầu ảnh hưởng pha rắn có dầu Ngồi bơm chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố khác là: Độ rung động giàn nhiều thiết bị làm việc đồng thời, thời gian làm việc liên tục cao Trên yếu tố ảnh hưởng đến trình làm việc tuổi thọ bơm, yếu tố cần khắc phục để nâng cao hiệu thời gian sử dụng bơm: Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam - 47 - http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp * Trong trình bơm làm việc lưu lượng thực tế không đáp ứng yêu cầu công suất máy do: Độ nhớt chất lỏng cao, lượng khí hịa tan có dầu tồn tại, dầu chứa nhiều tạp chất, cặn Do bơm thiết kế để bơm nước chuyển sang sử dụng để bơm dầu chất lỏng bơm có độ nhớt cao nước nhiều, điều dẫn đến tổn thất cơng suất bơm chuyển dầu làm giảm hệ số công suất bơm Ngồi bơm dầu từ bình chứa 100 m3 áp suất hút áp suất chân khơng nhỏ áp suất bình, dù bình dầu tách hết pha khí giảm xuống áp suất chân khơng khí dầu tiếp tục tách ra, lượng khí hịa tan dầu tách lớn hệ số dự trữ xâm thực bơm xảy tượng xâm thực Ngồi dầu cịn chứa nhiều tạp chất cặn tách triệt để giàn, bơm làm việc dầu mang tạp chất cặn tạo va đập khoang làm việc, tác động trực tiếp đến bánh cơng tác, gây tượng mịn bánh cơng tác ảnh hưởng tới tuổi thọ bơm * Trong dầu chứa nhiều Parafin nên nhiệt độ đông đặc cao, lượng dầu khơng vận hành liên tục, với nhiệt độ chất lỏng bơm giảm vận chuyển có tượng trao đổi nhiệt dầu với đường ống môi trường xung quanh nên đường ống xảy tượng lắng đọng Parafin gây tắc nghẽn đường ống làm tổn thất áp suất, giảm hiệu suất bơm vận hành trở lại Vì trình bơm cố gắng trì chạy liên tục có máy bơm dự phịng sẵn sàng hoạt động đảm bảo cho lượng dầu bơm chuyển ổn định Cần phải có tính tốn dự báo trước cho hệ thống thiết bị đảm bảo điều kiện làm việc tốt * Hệ thống thiết bị vận chuyển dầu gồm có hệ thống đường ống vận chuyển liên kết với Ở nơi giao có bình trung chuyển tạo áp suất chung để đưa lượng dầu tàu chứa Cần phải trì tổng thể bố trí thời gian bơm cho phù hợp, cơng tác vận hành cần bố trí lượng dầu bơm phù hợp không nhiệt độ đường ống xuống thấp làm ảnh hưởng đến đông đặc dầu Cần phải có thiết bị kiểm tra lưu lượng nhiệt độ dầu để bố trí hệ thống bơm điểm tiếp nhận cho hợp lý Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam - 48 - http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp * Do điều kiện làm việc giàn ngồi biển lượng nước cần thiết cung cấp cho hệ thống làm mát không đủ, nước làm mát thường nước biển Do hệ thống thiết bị có muối đóng cặn nên chế độ giảm nhiệt Vì phải có thiết bị lọc nước biển để tránh tượng xảy Phải có chất phụ gia để trung hịa ăn mòn nước biển hệ thống thiết bị * Máy bơm làm việc với tốc độ cao, mơ men, lực qn tính lớn khởi động, vận hành liên tục, dừng đột ngột, bơm chịu nhiều va đập ảnh hưởng điều kiện môi trường nước biển hệ thống khớp nối dễ bị hư hỏng Cần phải có biện pháp xử lý kịp thời có tượng hư hỏng khớp nối, làm giảm hiệu làm việc máy bơm khơng đảm bảo số vịng quay cần thiết * Khi làm việc độ rung máy lớn làm chi tiết máy dễ sai lệch, làm cho máy dễ hư hỏng, dẫn đến hiệu suất làm việc máy giảm Cần trang bị thiết bị đo độ rung thiết bị Tìm biện pháp khử giảm độ rung tới mức thấp * Cần gia cố đế máy để có độ cứng cần thiết, để đảm bảo cho trình làm việc liên tục máy Vì hệ thống giàn khoan ngồi biển gồm nhiều hệ thống Block ghép với nhau, nên dao động tương đối khối không tránh khỏi Cần ý đến độ rung động so với máy làm việc có biện pháp chống rung động để máy làm việc tốt * Khi làm việc điều kiện khác bơm chịu áp suất lớn liên tục nên phần đệm làm kín hay bị hư hỏng do: áp suất nhiệt độ dầu cao tác động đến hệ thống đệm, gioăng làm kín Cần ý đến vấn đề làm mát giải nhiệt cho phận máy chịu nhiệt tác động áp suất làm việc cao Cần ý môi chất làm nguội thiết bị nước Ngoài ảnh hưởng trên, yếu tố địa lý, khí hậu, thủy văn có tác động khơng nhỏ cơng tác vận chuyển q trình cơng nghệ khai thác dầu Vùng biển thềm lục địa phía nam chịu ảnh hưởng gió mùa nhiệt đới, hình thành 02 mùa rõ rệt: ‰ Mùa mưa có gió Tây – Nam, đặc trưng lượng mưa lớn nhiều sương mù kéo dài từ khoảng tháng đến tháng 10 Vào mùa khí hậu Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam - 49 - http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp thường nóng, dầu thô khai thác qua công đoạn xử lý cơng nghệ giàn bị nhiệt, hạn chế khả đông đặc chúng 45-50 Vào mùa khô thường từ tháng 11 đến tháng năm sau, có gió Đơng Bắc với cường độ lớn, gọi mùa gió chướng Trong khoảng thời gian hay ‰ xuất bão hay áp thấp nhiệt đới với sức gió đến 25÷30m/s, nhiệt độ khơng khí giảm xuống rõ rệt Vì giàn khai thác có giếng với sản lượng thấp thường hay xảy tượng dầu bị đông đặc, chí tính linh động dầu giảm xuống rõ rệt, gây khó khăn cho việc vận chuyển dầu Đó chưa kể đến cố bất thường xảy đến cho tuyến vận chuyển dầu (tắc nghẽn, gẫy vỡ đường ống) trạm tiếp nhận thường hay xảy cố mùa thời tiết khơng thuận lợi Ngồi ra, điều kiện khí hậu nhiệt đới, độ ẩm khơng khí lớn mơi trường biển hồn tồn có hại đến tuổi thọ, độ bền máy móc, thiết bị cơng nghệ tuyến đường ống vận chuyển dầu Các cấu trúc, kết cấu kim loại máy móc thiết bị cơng nghệ ngồi việc chịu tải trọng lớn làm việc, chịu tác động ăn mòn với cường độ lớn môi trường biển gây Trong thực tế có 50% trường hợp cố đường ống ngầm vận chuyển dầu tác động ăn mịn kim loại Vì tính tốn thiết kế, lắp đặt hệ thống thiết bị cơng nghệ cơng trình biển, phải nên đặt điều kiện làm việc (môi trường biển, độ lớn ,khí hậu nhiệt đới, ) lên mối ưu tiên hàng đầu 4.4 MỘT SỐ NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Các dạng hư hỏng, biểu bên ngồi Các ngun nhân xảy Biện pháp khắc phục Ghi dấu hiệu Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam - 50 - http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp khác (1) (2) (3) (4) Động - Do cấu bảo + Kiểm tra hệ thống điện vệ bơm động nước làm mát, mực không làm việc ngắt - Do chất lỏng bình, rơle bảo vệ tải động có sai sót khắc phục áp chế độ bảo vệ + Trường điện hợp nguồn thấp khác hỏng cáp điện + Kiểm tra, sửa chữa xảy mối nối hệ thống điện theo giàn với động Máy - Do chiều quay bơm rôto không khơng có lưu - Do động lượng điện không đạt tốc độ cần thiết (2950Vg/phút) - Do áp lực đường bơm cao, mức cột áp cho phép bơm trình tự + Kiểm tra đảo lại chiều quay động điện + Kiểm tra sửa + Trường chữa động hợp thay xảy + Cần kiểm tra lại sơ đồ công nghệ chế độ làm việc bơm để điều chỉnh cho thích ứng với đăc tính kỹ thuật - Có khí đường bơm hút + Xả khí, gas làm đầy chất lỏng cho vỏ bơm - Có lọt khí bơm qua chỗ hở đường hút + Làm kín bề mặt qua phận làm lắp ghép đường kín trục hút đảm bảo độ - Do kênh dẫn kín cho trục rơto Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam - 51 - + Thông thường nên điều chỉnh thời gian bơm để giảm tập trung làm tăng áp đường vận chuyển dầu http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp bánh công tác vỏ bị lệch phin lọc đường hút bị bẩn, tắc - Không cung cấp đủ chất lỏng công tác cho đường hút dầu đông đặc đường hút kẹt van chặn đầu vào - Do độ cao đường hút lớn cột áp đầu vào nhỏ, dầu không vào đầu + Làm kênh dẫn phin lọc Máy - Do chiều quay bơm rôto không không đúng, đạt áp động không suất yêu đạt tốc độ yêu cầu cầu - Có diện khí ga chất lỏng cơng tác - Do vành làm kín bị mịn nhiều, bành cơng tác bị hư hỏng, nứt vỡ, - Bị tắc phần kênh dẫn + Kiểm tra lại động điện Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam - 52 - + Làm nóng để tan dầu đơng đường hút, kiểm tra van chặn đường vào, làm đầy chất lỏng công tác cho bơm + Kiểm tra sức cản thủy lực đường hút mực chất lỏng bình, làm cho chúng phù hợp với thiết kế + Trường hợp xảy giàn + Kiểm tra đảm bảo độ kín bề mặt lắp ghép đường hút cụm làm kín trục + Thay chi tiết bị mòn, hỏng chi tiết + Làm kênh dẫn http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp bánh công tác vỏ - Độ nhớt chất lỏng công tác không tương ứng với giá trị nêu thiết kế - Đường kính bánh cơng tác nhỏ mức cần thiết - Tần số quay lớn Máy bơm địi mức tính hỏi cơng tốn suất tải - Áp suất làm việc nhỏ, cịn lớn lưu lượng lớn qui định thiết kế (tức máy bơm làm việc vùng đặc tính có tổn thất lượng lớn) - Khối lượng riêng độ nhớt chất lỏng công tác lớn + Trường + Kiểm tra lại độ hợp nhớt chất lỏng xảy công tác giàn + Thay bánh công tác có đường kính lớn + Kiểm tra lại động + Trường điện hợp xảy + Điều chỉnh cách đóng bớt van chặn đường bơm + Kiểm tra thông số tương ứng (độ nhớt, khối lượng riêng) chất lỏng công tác + Trường hợp cần xử lý chất lỏng cơng tác - Có hư hỏng biện pháp khí chi + Thay chi công tiết bơm tiết bị hư hỏng nghệ động điện - Cơ cấu ép + Nới lỏng bớt cấu salnhic bị siết ép chặt Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam - 53 - http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Có va - Có tượng đập xâm thực khí tiếng ồn làm việc - Có sai lệch độ đồng tâm trục bơm trục động - Các vòng bi (của bơm đ/c) bị mòn, rỗ bị rỉ, trục bị cong - Độ cứng vững dầm, sàn chưa đủ + Thay đổi chế độ làm việc cách đóng bớt van chặn đường để giảm lưu lượng, tăng mức chất lỏng công tác đầu vào + Kiểm tra điều chỉnh lại độ đồng tâm trục tổ hợp + Thay chi tiết, phận hư hỏng + Đây tượng nguy hiểm bơm ly tâm cần đặc biệt ý + Thay đổi kết cấu dầm, sàn tăng khối lượng dầm lên + Ở giàn, tăng độ cứng vững sàn + Siết chặt lại bu công tác lông tương ứng lên (bằng cách hàn thêm gân chịu lực) + Cân lại rôto bánh công tác - Độ siết chặt bu lông dầm, sàn chi tiết đỡ, kẹp chặt đường ống khơng đảm bảo - Sự cân roto bánh + Tăng lưu lượng lên công tác - Lưu lượng bơm nhỏ giới hạn cho phép, nhỏ 10% lưu Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam - 54 - http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Các vòng bi bơm bị nóng mức dẫn đến nhanh hư hỏng Bộ phận Salnhic làm kín trục bị nóng q mức Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam lượng tối ưu - Do áp lực đầu vào tăng dẫn đến tăng lực dọc trục - Có sai lệch lớn độ đồng tâm trục tổ hợp - Do siết chặt mức gối tựa theo phương dọc trục + Hạ thấp áp suất đầu vào theo thiết kế + Căn chỉnh lại độ đồng tâm tổ hợp + Giảm siết chặt dọc trục đặt thêm đệm mài rà làm trơn chi tiết cụm vịng bi + Kiểm tra, bổ sung dầu bơi trơn, kiểm tra vịng hắt dầu - Lượng dầu bơi trơn khơng đảm bảo kẹt vịng hắt dầu hết dầu bôi trơn - Làm mát không đủ + Tăng thêm lượng nước làm mát vào khoang vỏ gối đỡ - Chủng loại dầu vịng bi bơi trơn không + Thay dầu bôi phù hợp trơn yêu cầu đề - Trong dầu bôi trơn có nước cặn bẩn + Xả hết nhớt cũ, rửa khoang chứa nhớt sau thay dầu - Do áp lực chất + Giảm áp lực đầu lỏng phía vào bơm đến mức trước khoang qui định, kiểm làm kín trục cao tra thông rửa ống mức cho giảm tải (22) để cân phép áp suất khoang trước phận làm kín phía áp suất - 55 - http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Rị rỉ chất lỏng cơng tác qua phận làm kín trục cao với áp suất đầu vào - Do siết chặt + Giảm bớt (nới lỏng) phận ép lực ép Salnhic Salnhic - Sự làm mát cụm + Tăng lưu lượng Salnhic khơng nước làm mát đủ - Có ma sát + Loại bỏ ma sát phận ép Salnhic vào trục - Do Salnhic bị + Thay Salnhic mòn nhiều - Do áp lực + Tăng áp suất chất dung dịch làm lỏng làm kín cách điều chỉnh kín thấp điều áp Visai - Độ đảo + Loại trừ độ đảo bề mặt làm kín phận làm kín kiểu mặt đầu lớn - Bề mặt ống lót + Đánh bóng lại bề bảo vệ trục chưa mặt ống lót đạt đủ độ bóng cần thiết + Trường hợp dạng làm kín kiểu Salnhic dây quấn 4.5 Công tác vận hành bảo dưỡng máy bơm 4.5.1 Trước khởi động bơm - Kiểm tra đường ống hút, ống đẩy hệ thống làm mát kiểm tra tình trạng thiết bị đo lường, thiết bị đo lường hoạt động tốt, van phải khơng rị rỉ, đóng mở dễ dàng - Kiểm tra tồn mối ghép bulơng, vít cấy Tất phải kẹp chắn, đảm bảo độ tin cậy Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam - 56 - http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp - Kiểm tra mực chất lỏng bình chứa, phải đảm bảo đủ cung cấp cho thời gian máy hoạt động - Quay thử Roto tay, Roto phải tự nhẹ nhàng khơng có cọ sát - Mở van đường ống hút, đóng van đường ống đẩy - Mở van cấp nước, làm mát, xả khí gối đỡ 4.5.2 Khởi động máy Khởi động động điện máy làm việc vận tốc ổn định, từ từ mở van xả đường ống đẩy cột áp đạt giá trị định mức Trong thời gian phải quan sát đồng hồ báo nhằm tránh tượng tải cho động điện 4.5.3 Trong bơm hoạt động Trong bơm họat động có dấu hiệu bất thường áp suất bơm dao động lớn, động tải, có tiếng ồn, tiếng va đập khác thường hay lưu lượng nước làm mát không mức cho phép, phải dừng máy kiểm tra khắc phục tượng Sau bơm hoạt động - 10 phút phải kiểm tra nhiệt độ ổ bi bơm động cơ, kiểm tra độ dao động, tiếng ồn thiết bị lượng nước ngồi phận làm kín Cứ kiểm tra lần với điều kiện: - Nhiệt độ ổ bi ≤ 60oC - Nhiệt độ làm kín ≤ 60oC - Độ ồn cho phép ≤ 108 db - Lượng nước thoát qua làm kín dây quấn ≤ 180 cm3/giờ 4.5.4 Dừng máy Khi dừng máy tiến hành bước sau: - Đóng van xả đường ống đẩy - Ngắt động điện - Đóng van hút Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam - 57 - http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Khi dừng máy bơm thời gian dài phải tháo hết chất lỏng bơm nhằm tránh oxi hóa phận bơm, đổ dầu bội trơn vào thiết bị làm kín 4.5.5 Cơng tác an tồn vận hành - Lắp ráp, vận hành máy bơm phải thợ khí, thợ nguội chun mơn cao, có kinh nghiệm sửa chữa máy, hiểu biết kết cấu máy bơm, có kinh nghiệm định bảo dưỡng, sửa chữa kiểm tra máy bơm - Khi nâng đặt máy vào móng, buộc cáp vào lỗ đế móng, cấm buộc vào móc động tai máy bơm Không vận chuyển máy bơm chứa chất lỏng bên - Thiết bị điện máy bơm lắp ráp theo nguyên tắc lắp đặt thiết bị điện vận hành phù hợp với nguyên tắc vận hành kỹ thuật máy điện, nguyên tắc kỹ thuật an toàn vận hành máy điện - Khi vận hành tổ máy phải đấu đất tĩnh điện gối đỡ vỏ có định trước lỗ để đấu vỏ máy bơm với đất - Trước lắp ráp sau lần sửa chữa tất cấu khóa thiết bị phải thử nghiệm độ kín độ bền áp suất - Cấm khởi động bơm khô, tức không nạp đầy sơ dung dịch bơm - Khi bơm làm việc: + Nghiêm cấm xiết đệm phớt xử lý trục trặc + Tất phận quay phải có hệ thống lớp chắn bảo vệ - Khi tiến hành công tác sửa chữa, động phải hoàn toàn ngắt khỏi nguồn điện - Trước tháo rời máy bơm dùng để bơm nhiên liệu dễ cháy nổ phải rửa bơm nước khử nước khí trơ khử hồn toàn cặn dung dịch bơm - Khởi động bơm sau lắp ráp đại tu tiến hành sau ban kiểm tra xí nghiệp kiểm tra độ an toàn vận hành máy - Để tăng cao an toàn làm việc liên kết mặt bích nên lắp đai bảo vệ Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam - 58 - http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Qua thời gian học tập trường, với kiến thức thu qua thời gian thực tập em thấy bơm ly tâm loại bơm sử dụng nhiều công tác khai thác vận chuyển dầu liên doanh Vietsopetro Trong trình vận chuyển bơm НПС 65/35 - 500 loại bơm sử dụng nhiều so với loại bơm khác, máy bơm НПС 65/35 - 500 có kết cấu gọn nhẹ, vận hành bảo dưỡng đơn giản, bền, làm việc ổn định an tồn Do tính chất dầu khác mỏ khác Vì thiết kế, lựa chọn bơm với thông số phù hợp nhằm nâng cao hiệu sử dụng bơm.Tuy nhiên q trình làm việc bơm gặp tượng hỏng hóc, làm giảm hiệu sử dụng Các nguyên nhân là: - Do điều kiện làm việc không với điều kiện làm việc thiết kế - Do xảy hư hỏng trình lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng sửa chữa bơm - Do ảnh hưởng tượng xâm thực, ảnh hưởng dầu tạp chất Như để nâng cao hiệu sử dụng bơm độ bền cho bơm cần phải biết tượng gây hư hỏng để từ có biện pháp phòng tránh, sửa chữa loại bỏ kịp thời Có phát huy hết tính bơm hiệu làm việc hệ thống Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam - 59 - http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS TS Nguyễn Đức Sướng TS Vũ Nam Ngạn Giáo trình máy thủy khí, Trường ĐH Mỏ-Địa chất, Hà nội, 2001,(2004-2007) Nguyễn Đức Sướng, Trần Văn Triều, Lê Kinh Thanh Hướng dẫn thiết kế máy thủy khí Đình Ngọc Ái, Đặng Huy Chi, Nguyễn Phước Hoàng, Phạm Đức Nhuận: “Thủy lực máy thủy lực” TI,II Nhà xuất Đại học trung học chuyên nghiệp Hà Nội 1972 Phùng Đình Thực: “Xác định chế độ bơm vận chuyển dầu nhiều Parafin vùng mỏ Bạch Hổ” Tạp chí dầu khí số - 1994 Nguyễn Văn May: “Bơm quạt máy nén” Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội 1997 Tài liệu bơm HПС 65/35 - 500 Xí nghiệp khai thác dầu khí Vietsopetro Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam - 60 - http://www.ebook.edu.vn ... CHƯƠNG II TÍNH TỐN , LỰA CHỌN THIẾT BỊ BƠM VẬN CHUYỂN DẦU 2.1 Sơ đồ lắp đặt hệ thống bơm dầu (H.2-1) 2.2 Tính tốn lựa chọn máy bơm dầu Căn vào lượng dầu cần bơm ngày đêm Qyc Thời gian cần bơm ngày... nghiệp dầu khí Việt Nam máy bơm vận chuyển dầu Xí Nghiệp Liên Doanh dầu khí “ Vietsovpetro” Chương Tính tốn , lựa chọn thiết bị bơm vận chuyển dầu Chương Tính tốn, kiểm tra ,thiết kế số phận máy bơm. .. vận chuyển dầu, cụ thể máy bơm vận chuyển dầu НПС 65÷ 35-500 sử dụng rộng rãi công tác vận chuyển dầu cơng trình biển XNLD “Vietsovpetro” “Nghiên cứu, tính tốn lựa chọn hệ thống thiết bị bơm vận