Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy bơm dung dịch khoan YHБ-600 tại Vietsopetro

Cấu tạo máy bơm máy bơm YHБ-600

Phần cơ khí

Cặp bánh răng sẽ quay như hình vẽ, dầu sẽ văng lên ngăn buồng dưới nắp 2 và chảy qua lỗ dẫn vào con trượt để bôi trơn cho con trượt ở mặt đầu của máng trượt dưới 18 người ta lắp tấm chắn dầu 26 nhờ vậy mà trong lòng máng trượt luôn luôn có một lượng dầu bôi trơn cho cụm con trượt. Bánh đai gồm 16 rãnh đai, bánh đai được lắp với trục 18 bởi then bằng 5, trục có cấu trúc hai đầu giống nhau nhằm mục đích có thể thay đổi bánh đai lắp ở hai phía mở rộng phạm vi lắp đặt cho máy và bánh đai được kẹp chặt vào trục nhờ hai bulông số 2 cùng với đệm phòng lỏng 3 và êcu 4.

Phần thuỷ lực (hình 2.8)

Từ trạc ba cao áp một đầu được nối với van an toàn một đầu được nối lên phía trên và được chia làm hai nhánh, một nhánh nối với đường ống cao áp dẫn dung dịch xuống giếng khoan, một nhánh nối lên trên và đi vào bình điều hoà. Trong quá trình làm việc, chúng tiếp xúc trực tiếp với dung dịch khoan để tạo ra áp suất và lưu lượng yêu cầu, truyền chất lỏng xuống giếng khoan thông qua bộ khoan cụ để làm mát choòng, tạo dòng chảy và áp suất đưa mùn khoan lên trên mặt đất, nhằm làm sạch giếng khoan, tránh sập lở thàng giếng và tránh được hiện tượng phun trào dầu khí trong quá trình khoan. Van thủy lực là loại van ngược chỉ cho phép dung dịch đi theo một chiều nhất định, nó có cấu tạo đơn giản với kết cấu như sau: Khi van làm việc thì nắp van 1 sẽ được đóng mở qua sự dịch chuyển của nắp van nhờ bộ phận dẫn hướng 3.

Van thủy lực của bơm piston thường là loại van ngược, có nghĩa là khi áp suất trong buồng làm việc thay đổi tăng hoặc giảm so với áp suất đường ống hút hoặc ống xả do sự dịch chuyển qua lại của piston trong xylanh, thì nắp van 1 sẽ đóng hoặc mở để điều chỉnh quá trình bơm. Van an toàn được nối vào ống xả của buồng thủy lực, nó có tác dụng ngăn ngừa, bảo vệ màng cao su của bình điều hòa, cũng như bảo vệ hệ thống đường ống và các thiết bị khác khi áp suất của bơm quá lớn hoặc xảy ra sự cố. Trong quá trình bơm làm việc thì lực ma sát sinh ra do chuyển động tương đối của bộ làm kín ty piston và ty piston là rất lớn, thậm chí lực này còn lớn hơn cả lực ma sát sinh ra do chuyển động của con trượt lên máng trượt và piston trong xylanh.

Nhưng con trượt thì luôn có dầu trong khoang chứa dầu của phần truyền động bôi trơn làm mát, còn cặp ma sát xylanh-piston thì cũng luôn được làm mát bằng chính dung dịch khoan, nên hệ thống bôi trơn và làm mát ở đây chính là hệ thống bôi trơn ty bơm.

Quy trình vận hành 1. Chạy thử

- Tiến hành kiểm tra định kỳ van an toàn ít nhất một lần sau 10 giờ làm việc để phòng ngừa các chất lắng đọng trên các bề mặt của van an toàn và trên các đường ống hút. Đặc biệt, chú ý đến các mối ghép chịu tải trọng của khối thủy lực vì các mối ghép này dù chỉ hơi yếu cũng dẫn đến sự phá hỏng các liên kết ren, làm mài mòn bề mặt lắp ráp, hư hỏng đệm làm kín…. - Phải rửa sạch dung dịch ở hộp thủy lực khi bơm ngừng hoạt động trong thời gian dài, để tránh hiện tượng lắng đọng các hạt sét và hạt mài trong hộp thủy lực, nhằm ngăn ngừa quá trình ăn mòn kim loại.

Trong quá trình làm việc có thể xảy ra những sự cố dẫn đến những tai nạn không lường trước được, gây thiệt hại cả về kinh tế lẫn vật chất, làm chậm tiến độ thi công công trình… Chính vì vậy, an toàn lao động là một vấn đề rất quan trọng đối với con người cũng như thiết bị máy móc.  Khi hành trình của máy bơm đạt mức bình thường, phải đóng ngay van khởi động, đồng thời theo dừi chỉ số trờn ỏp kế và điều chỉnh khụng cho ỏp suất tăng vượt quá giới hạn làm việc cho phép.

Quy trình bảo dưỡng, chăm sóc máy bơm

Là một trong những vấn đề hết sức quan trọng, nó có tác dụng giảm lực ma sát, giảm hao mòn, làm mát chi tiết, bảo vệ chi tiết khỏi han rỉ, liên tục làm sạch chi tiết đảm bảo tính kín khít giữa các chi tiết,… làm tăng hiệu suất làm việc và độ bền cho máy bơm. Lưu ý nên chọn chất bôi trơn có độ nhớt bé mà vẫn đảm bảo được màng bôi trơn mỏng trên các bề mặt tiếp xúc, lớp này phải bền vững để cho tất cả các điểm tiếp xúc làm việc êm trong suốt quá trình chuyển động. Bôi trơn hệ thống máy bơm tức là ta phải bôi trơn toàn bộ các cụm chi tiết quan trọng, có chuyển động ma sát tương đối với nhau như cơ cấu tay quay- thanh truyền, hộp giảm tốc, bộ gioăng làm kín, cụm xylanh-piston… trong đó cụm xylanh-piston thì được bôi trơn bằng chính dung dịch khoan.

Quá trình bảo dưỡng phải quy định thời gian, nội dung bảo dưỡng và khối lượng công việc để kịp kiểm tra, điều chỉnh, sửa chữa hoặc thay thế các chi tiết, bộ phận không còn khả năng làm việc, nhằm tránh gây ảnh hưởng đến các chi tiết, bộ phận khác cũng như đến toàn bộ hệ thống bơm. Nếu các chi tiết được bảo dưỡng đúng kỹ thuật, đúng thời gian thì sẽ giảm được khối lượng công việc sử chữa, tăng khả năng làm việc cũng như tuổi thọ của chúng, đặc biệt làm giảm bớt các sự cố không tốt xảy ra trong quá trình làm việc với toàn bộ hệ thống máy bơm.

Quy trình xây lắp

Trong quá trình sửa chữa, lắp ráp máy có nhiều phương pháp lắp ráp khác nhau như lắp ráp đổi lẫn hoàn toàn, lắp ráp chi tiết theo nhóm, lắp ráp lựa chọn, lắp ráp áp dụng chi tiết bù, lắp ráp đơn chiếc có hiệu chỉnh. Tùy theo hệ thống tổ chức sửa chữa, trình độ chuyên môn hóa của đội ngũ công nhân, diện tích mặt bằng lắp ráp, yêu cầu của độ chính xác mối ghép,…ta sẽ chọn ra các phương pháp lắp ráp thích hợp nhất, bởi trong quá trình lắp ráp tạo thành một cơ cấu máy bơm hoàn chỉnh về kết cấu và động học, ta cũng có thể sử dụng kết hợp các phương pháp lại để lắp ráp cụm chi tiết, bộ phận máy nhằm đạt chất lượng, hiệu quả và năng suất cao nhất. Trong công tác khoan dầu khí, quá trình lắp ráp thường sử dụng phương pháp lắp ráp tại chỗ, lắp lần lượt từng cụm, từng bộ phận, sau đó tổng thể máy bơm.

Sau khi đã lắp ráp được toàn bộ các chi tiết riêng biệt thành từng cụm, ta tiến hành lắp tổng thể máy bơm từ những cụm chi tiết này. - Lắp ty bơm và piston vào ty trung gian bằng cách lồng qua bề mặt trong của xylanh, dùng cờlê vặn sơ bộ ty bơm nối với ty trung gian.

Sự cần thiết phải sử dụng bình điều hòa

Trong quá trình làm việc do áp suất và lưu lượng của bơm piston biến thiên theo diện rộng và tạo ra các xung va đập thuỷ lực trong buồng ra của máy bơm hoặc trên đường ống hút, đường ống đẩy nên làm tổn thất thuỷ lực của máy bơm là rất lớn. Trong trường hợp nhiều bơm cùng làm việc trong một hệ thống, biên độ dao động của áp suất có thể tăng lên rất lớn vì hiện tượng cộng hưởng. Vì nhược điểm này mà piston có hệ số không đều về lưu lượng lớn(bơm tác dụng kép m>1,57; bơm tác dụng ba m=1,047;bơm tác dụng bốn gồm hai xylanh tác dụng kép m>1,11…) nên không được sử dụng trong các hệ thống truyền động.

Trong công tác khoan, yêu cầu lưu lượng của bơm phải ổn định thì mới có thể đáp ứng được các yêu cầu của công nghệ khoan. Sử dụng bình điều hoà là một giải pháp để giảm dao động về lưu lượng và giảm được khoảng chênh áp lớn nhất và nhỏ nhất nhằm đặt được hiệu suất làm việc cao nhất.

Nguyên lý làm việc của bình điều hoà 1. Nguyên lý hoạt động của bình điều hoà hút

Ở trong bình điều hoà hút luôn tồn tại một áp suất chân không Pb nào đó trong suốt quá trình làm việc của bơm, do đó nó luôn lưu giữ được một lượng chất lỏng nhất định. Ở những hành trình hút kế tiếp của bơm piston, lượng chất lỏng này kịp thời bổ sung vào khoảng trống của xylanh-piston do chúng ở gần hơn nên quán tính nhỏ hơn. Cũng như bình điều hoà hút, bình điều hoà đẩy có tác dụng làm giảm lực quán tính trong ống đẩy của bơm vì lực này chỉ còn xuất hiện trên một đoạn ngắn từ bơm đến bình.

Trong thực tế, người ta thường chế tạo những bình điều hoà đẩy có màng ngăn đàn hồi được để ngăn cách phần không khí phía trên với chất lỏng công tác, và phần không khí này được duy trỡ ở một ỏp suất nhất định, khoảng bằng ẵ ỏp suất làm việc của bơm. Ở đây có lắp thêm mặt đế 2 để làm mặt tựa của túi màng ngăn 5 khi bơm ngừng hoạt động, và túi này sẽ được định trung tâm lại nhờ bộ phận cân bằng 6.