Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn ổ lăn ứng dụng trong ngành dầu khí trên cơ sở tiêu chuẩn ISO 1997

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Nguyễn Trọng Hùng Nghiên cứu xây dựng tiêuchuẩn ổ lăn ứng dụng ngành Dầu Khí sở tiêu chuẩn ISO 1997 Chuyên ngành : Chế tạo máy LUẬN VĂN THẠC SĨ Chế tạo máy NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS-TS Phạm Văn Hùng MỤC LỤC Trang MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ PHẦN MỞ ĐẦU 10 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DẦU KHÍ VIỆT NAM VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG – THAY THẾ Ổ LĂN 12 1.1 Lịch sử hình thành phát triển ngành Dầu khí Việt Nam 12 1.1.1 Vai trị Dầu mỏ Khí đốt kinh tế quốc dân .12 1.1.1.1 Vài nét Dầu mỏ Khí đốt 12 1.1.1.2 Vai trò Dầu khí kinh tế quốc dân 13 1.1.2 Khái niệm ngành công nghiệp Dầu Khí: .15 1.2 NHU CẦU THAY THẾ Ổ LĂN TRONG NGÀNH DẦU KHÍ 18 1.2.1 Cấu tạo phân loại ổ lăn: 18 1.2.1.1 Cấu tạo: Ổ lăn có cấu tạo sau .18 1.2.1.2 Phân loại: Căn vào khả làm việc tiêu chí, người ta phân loại sau: .19 1.2.2 Ưu, nhược điểm ổ lăn: Nếu so sánh với ổ trượt, ổ lăn có ưu điểm sau: .19 1.2.3 Độ xác chế tạo vật liệu ổ lăn 20 1.2.4 Các loại ổ lăn chính: 21 1.2.5 Ký hiệu ổ lăn: .23 1.2.6 Lực ứng suất ổ lăn: .24 1.2.7 Động học động lực học ổ lăn 25 1.2.8 Tính tốn ổ lăn .26 1.2.9 Kết cấu gối đỡ ổ lăn: 31 Kết luận: 34 CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG VÀ ỨNG DỤNG TIÊU CHUẨN Ổ LĂN THEO ISO TRONG NGÀNH DẦU KHÍ VIỆT NAM 35 2.1 Tổng qua cấu tạo hoạt động ổ lăn theo tiêu chuẩn ISO 35 2.1.1 Khái niệm chung: .35 2.1.2 Giới thiệu hệ thống TCVN 35 2.1.3 Tiêu chuẩn ISO 1997 36 2.2 TẢI TRỌNG ĐỘNG VÀ TUỔI THỌ DANH ĐỊNH Ổ LĂN TCVN 4173:2008; ISO 281:2007 76 2.2.1 Phạm vi áp dụng 76 2.2.2 Tài liệu viện dẫn 76 2.2.3 Thuật ngữ định nghĩa: 77 2.2.4 Ký hiệu: 80 2.2.5 Ổ bi đỡ 82 2.5.6 Ổ bi chặn 90 2.2.7 Ổ đũa đỡ 95 2.2.8 Tuổi thọ danh định 99 2.2.9 Ổ đũa chặn 100 2.2.10 Tuổi thọ danh định 103 2.2.11 Tuổi thọ sửa đổi danh định .104 2.2.12 Hệ số tuổi thọ sửa đổi phương pháp tính toán tuổi thọ theo mỏi 106 2.2.13 Phương pháp thực hành để đánh giá hệ số tuổi thọ sửa đổi 108 2.3 BẢNG TỔNG HỢP CÁC LOẠI Ổ LĂN ĐANG ĐƯỢC SỬ DỤNG TẠI XÍ NGHIỆP LIÊN DOANH DẦU KHÍ VIETSOVPETRO .117 Kết luận: .120 CHƯƠNG III: TIÊU CHUẨN Ổ LĂN VÀ ỨNG DỤNG TRONG NGÀNH DẦU KHÍ TRÊN CƠ SỞ TIÊU CHUẨN ISO 121 3.1 Tuổi thọ danh định L10, tuổi thọ điều chỉnh danh định Lnm: .121 3.2 Tính tốn tuổi thọ danh định L10 tuổi thọ điều chỉnh danh định Lnm: 122 3.2.1 Tính tốn tuổi thọ danh định L10 122 3.2.2 Tính tuổi thọ sửa đổi danh định 123 3.3 Khảo sát ổ lăn theo tiêu chuẩn ISO hiệu chỉnh: .125 Kết luận: .127 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 128 Kết luận: 128 Hướng phát triển đề tài: 128 THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 129 PHỤ LỤC: 130 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn với đề tài “Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn ổ lăn ứng dụng ngành Dầu Khí sở tiêu chuẩn ISO 1997” tơi tự thực dự hướng dẫn tận tình thầy giáo PGS-TS Phạm Văn Hùng Các số liệu kết hoàn toàn trung thực, phù hợp với quy định pháp luật hành Ngoài ra, tài liệu tham khảo dẫn cuối luận văn, xin đảm bảo không chép từ cơng trình nghiên cứu, ứng dụng người khác Nếu phát có sai phạm với điều cam đoan trên, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm trước Viện Cơ khí, Viện đào tạo sau Đại học trường Đại học Bách khoa Hà Nội Hà Nội, ngày 29 tháng năm 2011 Học viên thực Nguyễn Trọng Hùng DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 – Giá trị bm cho ổ bi đỡ Bảng 2.2 – Các giá trị hệ số fc ổ bi đỡ Bảng 2.3 – Các giá trị X Y ổ bi đỡ Bảng 2.4 – Các giá trị fc cho ổ bi chặn Bảng 2.5- Các giá trị X Y cho ổ bi chặn Bảng 2.6 - Các giá trị bm cho ổ đũa Bảng 2.7 – Các giá trị lớn fc cho ổ đũa đỡ Bảng 2.8 – Các giá trị X Y cho ổ đũa đỡ Bảng 2.9- Các giá trị cho ổ đũa chặn 10 Bảng 2.10- Các giá trị cho ổ đũa chặn 11 Bảng 2.11- Các giá trị X Y ổ đũa chặn 12 Bảng 2.12- Hệ số tuổi thọ sửa đổi độ tin cậy, 13 Bảng 2.13- Hệ số nhiễm bẩn, 14 Bảng A.1- Lựa chọn đồ thị phương trình cho bơi trơn mỡ DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Hệ thống giàn khoan Vietsovpetro mỏ Bạch Hổ Hình 1.2: Ổ dãy Hình 2.1: ổ lăn chặn đỡ Hình 2.2: Hệ số tuổi thọ sửa đổi Hình 2.3- Độ nhớt động chuẩn Hình 2.4: Hệ số tuổi thọ sửa đổi ổ bi đỡ Hình 2.5: Hệ số tuổi thọ sửa đổi ổ đũa đỡ Hình 2.6: Hệ số tuổi thọ sửa đổi ổ bi đỡ chặn Hình 2.7: Hệ số tuổi thọ sửa đổi ổ đũa chặn PHẦN MỞ ĐẦU Chỉ tiêu sản lượng, doanh thu, chi phí lợi nhuận yếu tố định đến hình thành phát triển doanh nghiệp Để doanh nghiệp phát triển có khả cạnh tranh với đối thủ khác thị trường, địi hỏi nhà sản xuất phải thường xuyên thay đổi mẫu mã, kiểu dáng, chất lượng cải tiến sản phẩm để không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm, hạ giá thành tiết giảm chi phí Để có sản phẩm, thiết bị, máy móc đạt chất lượng doanh nghiệp phải áp dụng hệ thống tiêu chuẩn ISO vào trình sản xuất, kinh doanh Trong năm gần đây, nhờ phát triển vượt bậc kỹ thuật số cơng nghệ thơng tin, khả mềm hóa hệ thống thiết bị sản xuất, mạnh dạn áp dụng tiêu chuẩn vào trình sản xuất yếu tố quan trọng, then chốt để tăng sản lượng, doanh thu lợi nhuận cho doanh nghiệp Xí nghiệp Vietsovpetro đơn vị mạnh dạn thử nghiệm tiêu chuẩn ISO nêu vào trình sản xuất mình, cụ thể ổ lăn Tuy nhiên, việc thay thiết bị nói chung ổ lăn nói riêng đơn vị trực thuộc Xí nghiệp Vietsovpetro thường thực theo định kỳ theo khuyến cáo nhà sản xuất Điều đảm bảo thiết bị ln tình trạng an tồn, ngược lại dẫn đến chi phí thay ngày tăng số lượng năm sau phải thay nhiều năm trước, nhiều thiết bị, ổ lăn hoạt động ổn định, thông số kỹ thuật đảm bảo nằm giới hạn cho phép thay nên lãng phí Để khắc phục tình trạng trên, tác giả luận văn mạnh dạn lựa chọn đề tài: Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn ổ lăn ứng dụng ngành Dầu Khí sở tiêu chuẩn ISO 1997 Trong hệ thống tiêu chuẩn ISO quy định ổ lăn sử dụng ngành cơng nghiệp nói chung ngành dầu khí nói riêng, có nhiều phiên Để sâu tìm hiểu, phân tích, đánh giá nhằm lựa chọn ổ lăn phù hợp với điều kiện làm việc, tác giả luận văn tiến hành nghiên cứu mặt tải trọng 10 động tuổi thọ danh định lăn theo TCNV 4173:2008; ISO 281:2007 Đây tiêu chuẩn ISO nhất, xuất Việt Nam, với nhiều ưu điểm chủng loại tiêu chuẩn khác nhau, hy vọng tiêu chuẩn ứng dụng rộng rãi ngành khai thác dầu khí Việt Nam Với cố gắng, nỗ lực thân, với hướng dẫn tận tình Thầy giáo PGS-TS Phạm Văn Hùng, tơi hồn thành luận văn thạc sỹ khoa học chuyên ngành khí chế tạo máy với đề tài: “Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn ổ lăn ứng dụng ngành Dầu Khí sở tiêu chuẩn ISO 1997” Tuy nhiên, trình nghiên cứu, thực khó tránh khỏi thiếu sót, tơi mong nhận ý kiến góp ý Thầy, Cơ để luận văn hồn thiện trở thành tài liệu tham khảo hữu ích cho việc ứng dụng tiêu chuẩn ISO vào q trình sản xuất Một lần nữa, tơi xin chân thành cảm ơn Thầy giáo PGS-TS Phạm Văn Hùng, Thầy, Cơ mơn Cơ khí chế tạo máy, Viện Cơ khí, Viện đào tạo Sau Đại học – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội hướng dẫn, giúp đỡ động viên tơi hồn thành luận văn Trân trọng Hà Nội, ngày 29 tháng năm 2011 Học viên Nguyễn Trọng Hùng 11 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH DẦU KHÍ VIỆT NAM VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG – THAY THẾ Ổ LĂN 1.1 Lịch sử hình thành phát triển ngành Dầu khí Việt Nam Hình 1.1: Hệ thống giàn khoan Vietsovpetro mỏ Bạch Hổ 1.1.1 Vai trò Dầu mỏ Khí đốt kinh tế quốc dân 1.1.1.1Vài nét Dầu mỏ Khí đốt Dầu mỏ khí đốt loại tài ngun khống sản q mà thiên nhiên ban tặng cho người So với khống sản khác như: Than đá, đồng, chì, nhơm, sắt,… dầu khí người biết đến sử dụng tương đối muộn Dầu mỏ Khí đốt hợp chất Hydrocacbon khai thác lên từ lịng đất, thường thể lỏng thể khí Ở thể khí, chung bao gồm khí thiên nhiên khí đồng hành Khí thiên nhiên tồn hydrocacbon thể khí khai thác từ giếng khoan bao gồm khí ẩm, khí khơ Khí đồng hành khí tự nhiên nằm vỉa dầu dạng mũ khí khí hịa tan khai thác đồng thời với dầu thơ Dầu mỏ khí đốt thiên nhiên loại khống sản lượng, có tinh linh động cao, sau chúng có chất sinh thành, di cư, tích tụ gần giống Giống nhiều loại tài ngun khống sản khác, dầu khí hình thành kết trình vận động phức tạp, lâu dài hàng triệu năm vật lý, hóa học, địa chất, sinh học,…trong vỏ trái đất Theo quan điểm nhiều nhà nghiên cứu, dầu mỏ khí đốt thiên nhiên hình thành từ đá có chứa vật chất hữu (gọi đá 12 ... cứu xây dựng tiêu chuẩn ổ lăn ứng dụng ngành Dầu Khí sở tiêu chuẩn ISO 1997 Trong hệ thống tiêu chuẩn ISO quy định ổ lăn sử dụng ngành cơng nghiệp nói chung ngành dầu khí nói riêng, có nhiều... CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG VÀ ỨNG DỤNG TIÊU CHUẨN Ổ LĂN THEO ISO TRONG NGÀNH DẦU KHÍ VIỆT NAM 2.1 Tổng qua cấu tạo hoạt động ổ lăn theo tiêu chuẩn ISO 2.1.1 Khái niệm chung: Tiêu chuẩn tài... thạc sỹ khoa học chuyên ngành khí chế tạo máy với đề tài: ? ?Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn ổ lăn ứng dụng ngành Dầu Khí sở tiêu chuẩn ISO 1997? ?? Tuy nhiên, trình nghiên cứu, thực khó tránh khỏi