Xử lý khí nén bằng các bộ lọc, bình tách dầu bôi trơn, các bình ngưng tụ và làm mát bằng không khí, làm khô khí bằng một hệ thống làm lạnh chuyên

VÀ TÍNH KHẢ THI CỦA CHÚNG

5.5. Xử lý khí nén bằng các bộ lọc, bình tách dầu bôi trơn, các bình ngưng tụ và làm mát bằng không khí, làm khô khí bằng một hệ thống làm lạnh chuyên

và làm mát bằng không khí, làm khô khí bằng một hệ thống làm lạnh chuyên

dụng , như đối với các máy nén khí trục vít kiểu GA-30; GA-75 (của hãng Atlas-Copco), hoặc Ml 18.5E ; SSR MH-75 (của hãng Ingersoll-Rand)...

Ở các trạm máy nén khí kiểu trục vít, không khí cũng được lọc sạch qua phin lọc ở bộ lọc khí đầu vào. Các tạp chất cơ học có kích thước đến 10 µm được loại bỏ. Không khí sau khi qua bộ lọc, đi vào buồng làm việc của máy nén khí, được trộn lẫn cùng dầu bôi trơn. Đây là điểm khác biệt chủ yếu của các dạng máy nén khí trục vít đang sử dụng trên các công trình biển của XNKTDK, so với các kiểu loại máy nén khí kiểu cũ khác. Sau khi đi qua buồng làm việc của các trục vít, hỗn hợp dầu, khí nén có áp lực cao được đưa ngay đến bình tách. Với cách thiết kế bố trí đường vào cho hỗn hợp dầu khí này theo phương tiếp tuyến với thành trong của bình, tạo ra dòng xoáy ly tâm với vận tốc lớn. Do đó, phần lớn các phần tử dầu bôi trơn trong hỗn hợp dầu khí được tách ra nhờ lực ly tâm và trọng lực. Phần còn lại của dầu bôi trơn được phân tách nốt nhờ bộ lọc OS của phin lọc trong bình tách. Chúng được gom lại ở phần dưới của bình tách. Phần dầu ở đây đi theo một chu trình làm việc khép kín, như đã nêu ở phần nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn. Việc xử lý chúng cũng đơn giản qua công tác bảo dưỡng kỹ thuật thiết bị theo kế hoạch với các hướng dẫn khá chi tiết, tỉ mỉ.

Tuy nhiên, còn một lượng nhỏ các phần tử dầu bôi trơn có thể lọt qua các phần tử lọc cùng với khí nén. Phần lớn trong số chúng lắng đọng ở phần đáy bộ lọc OS và được dẫn qua đường thu hồi dầu đọng 14 về máy nén khí (theo sơ đồ nguyên lý), nhờ áp lực khí nén trong bình tách. Còn một phần các phần tử dầu bôi trơn khác, chưa kịp lắng đọng, hòa trộn cùng các chất bẩn khác (hơi nước, các tạp chất cơ học, các chất cặn lắng, các sản phẩm oxy hóa hình thành trong quá trình làm việc của máy nén khí và dầu bôi trơn...) theo khí nén đi ra ngoài, và việc xử lý chúng để làm sạch nguồn khí nén, đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật dùng cho các thiết bị tiêu thụ trong các hệ thống công nghệ khác nhau, trên giàn, là cả một quá trình dài, trên một hệ thống xử lý khí nén với khá nhiều trang thiết bị phức tạp. Điển hình cho các hệ thống xử lý khí nén của các trạm máy nén khí trục vít là hệ thống của trạm máy nén khí GA- 75FF. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống xử lý khí nén này, đã được giới thiệu trong các phần I&II của chương 3, ở đây ta không nhắc lại nữa.

Hệ thống xử lý khí nén của các trạm máy nén trục vít là hiện đại và hoàn hảo nhất trong số các hệ thống đang sử dụng trên các công trình biển của XNKTDK. Đặc biệt, trên trạm máy nén khí GA-75FF, với việc sử dụng các thiết bị sấy khí (làm khô khí) gọn nhẹ, công suất lớn, như Air-Dryer ID-230, (về sau có thêm các Model ID- 235 ; ID-245 ...), toàn bộ trạm máy nén khí, bao gồm : cụm máy nén khí, hệ thống điện, hệ thống điều khiển, hệ thống làm mát khí nén và dầu bôi trơn, hệ thống sấy khí (làm khô khí)... đều được tích hợp, bố trí gọn gàng trong một thể tích nhỏ, gọn, với kích thước : Dài -2055 x Rộng-1027.5 x Cao-1948.5, kể cả phần khung sàn chịu lực, với khối lượng vào khoảng 1600 kg. Điều này làm giảm đáng kể công sức và những phí tổn vận chuyển, bố trí, lắp đặt, cũng như công tác vận hành chúng.

5.6.Giải pháp kỹ thuật.

Với mục đích tách dầu bôi trơn ra khỏi khí nén một cách triệt để nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng và chất lượng nguồn khí nén trên các giàn khoan-khai thác trên biển, qua việc nghiên cứu các tài liệu kỹ thuật của các thiết bị, qua thực tế nhiều năm kinh nghiệm vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng các trạm máy nén khí GA-75, chúng tôi vẫn mạnh dạn đưa ra một vài đề xuất sau :

5.6.1.Đề xuất các giải pháp trong công tác vận hành và bảo dưỡng kỹ thuật:

Trong quá trình vận hành, việc kiểm tra hàng ngày mức chất lỏng và sự đọng nước trong dầu bôi trơn ở trong bình tách AR của máy nén khí là rất quan trọng.

Việc sử dụng loại dầu bôi trơn không thích hợp với điều kiện khí hậu, môi trường biển nhiệt đới nóng, ẩm, như trước đây MSP-8 đã dùng loại dầu TELLUS-46 thay thế cho loại dầu Atlas Copco Roto-injectfluid (Ordering number:2901 0522 00)

chuyên dụng của hãng Atlas Copco cung cấp, khiến cho khi làm việc dầu bôi trơn bị đọng rất nhiều nước. Có thể các chỉ tiêu về độ nhớt, khả năng làm việc trong môi trường nhiệt độ, áp lực cao của dầu TELLUS-46 là khá đảm bảo, khả năng tách nước của chúng rất kém. Vì vậy, hơi nước trong khí nén thường bị giữ lại trong dầu bôi trơn, làm cho mức chất lỏng của bình tách ngày càng dâng cao. Cũng tương tự như vậy, trước đây, tại MSP-1 có một máy nén khí GA-75 bị phá hỏng (tróc rỗ các bề mặt răng trục vít) do bị ngập nước trong dầu bôi trơn. Người ta có đặt vấn đề nghi vấn về hiện tượng đọng nước này. Có một vài ý kiến cho rằng có sự hồi ngược nước từ giếng ngầm khi máy nén khi tiến hành ép nước, nhưng theo ý kiến của chúng tôi, chỉ có thể là do dầu bôi trơn không thích hợp hoặc bị biến chất. Sau này, khi đổi sang sử dụng loại dầu bôi trơn Energol RC-R68 của hãng BP, như quy định hiện nay, thì sự đọng nước mất hẳn. Mặc dầu vậy, ngay cả với loại dầu bôi trơn Energol RC-R68, khi được cất giữ bảo quản ở các thùng chứa hở trong một thời gian dài trên các công trình biển cũng sẽ khiến chúng không còn giữ được khả năng tách nước cao như

trước nữa. Điều đó cũng khiến hơi nước trong khí nén bị lắng đọng và giữ lại trong dầu bôi trơn, và cũng làm cho mức chất lỏng của bình tách ngày càng dâng cao. Điều trái với quy luật bình thường ấy là dấu hiệu cho thấy việc sử dụng dầu bôi trơn không thích hợp, hoặc dầu bôi trơn bị biến chất.

Trong chu trình tuần hoàn của dầu bôi trơn, khi máy nén khí làm việc, có một lượng nhỏ trong số chúng lọt qua được bộ lọc của bình tách dầu AR và lắng đọng ở phần đáy bộ lọc OS này. Sau đó, phần dầu lắng đọng được dẫn qua đường thu hồi dầu đọng 14 về máy nén khí, nhờ áp lực khí nén trong bình tách. Đường thu hồi dầu đọng 14 có một đoạn ống bằng đồng nhỏ (¼”) lắp xuyên từ nắp bình tách AR đến đáy bộ lọc OS. Trên đoạn ống đồng này có một Zicler nhỏ, đường kính thông qua chỉ khoảng 0.5mm nên rất dễ bị tắc, nhất là khi sử dụng dầu bôi trơn không thích hợp, hoặc khi dầu bôi trơn bị biến chất. Khi Zicler này bị tắc, hoặc khi đoạn ống đồng nhỏ bị lắp đặt không đúng cách, thì lượng dầu bôi trơn lắng đọng ở phần đáy bộ lọc OS sẽ không được thu hồi trở về máy nén khí. Vì vậy lượng dầu bôi trơn hao hụt trong quá trình vận hành máy nén khí là khá lớn. Có khi trong vòng một tuần đã phải bổ sung thêm từ 10 ÷ 15 lít. Đấy là một thực tế xảy ra không chỉ trên MSP-8. Qua trao đổi với bạn bè, đồng nghiệp và các chuyên viên Cơ khí nhiều kinh nghiệm của Xí nghiệp KTDK khi thực hiện đề tài này, chúng tôi biết được rằng, các máy nén khí GA-75 trên MSP-3, MSP-5, ... cũng đã từng mắc lỗi tương tự ...

Xem xét về mặt kết cấu của thiết bị: Do toàn bộ tổ hợp máy nén khí GA-75FF được bố trí, lắp đặt gọn trong một bộ khung vỏ bảo vệ cách âm, cách nhiệt, bao gồm các tấm panel cách nhiệt riêng lẻ, được lắp bao ngoài và liên kết với khung lắp ráp bằng các khớp ngàm, có thể tháo lắp bằng loại khóa chuyên dụng đi kèm theo thiết bị. Trừ van chặn đường ra (2”#150) và bảng điều khiển điện tử kiểu Elektronikon ở bên ngoài, còn tất cả các trang thiết bị đều nằm trong khoang kín, vì vậy người vận hành máy không thể thường xuyên kiểm tra, kiểm soát tình trạng dầu bôi trơn trong bình tách. Muốn kiểm tra mức dầu bôi trơn hoặc tình trạng phin lọc khí đầu vào, phải tháo dỡ tấm panel bảo vệ bên ngoài bằng khóa chuyên dụng, cũng mất khá nhiều thời gian và bất tiện ...Nhất là trong tình hình hiện nay, người vận hành chúng là những thợ khai thác, đang bị tinh giảm biên chế, nên khối lượng công việc và trách nhiệm vận hành các thiết bị tăng lên khá nhiều, vì vậy thời gian dành cho việc chăm sóc cho chúng bị rút ngắn lại...

Với những điều kiện thực tế về thiết bị và chế độ làm việc như đã nêu trên, do tầm quan trọng của việc kiểm tra, kiểm soát dầu bôi trơn cả về số lượng và chất lượng, và cũng do các trạm máy nén khí GA-75FF, mặc dầu rất hiện đại, nhưng vẫn không được trang bị cơ cấu bảo vệ mức dưới của dầu bôi trơn trong bình tách, như

với các máy nén khí thông thường khác. Do các trạm máy nén khí GA-75FF làm việc hoàn toàn tự động, nên việc kiểm tra, kiểm soát dầu bôi trơn thường xuyên càng trở nên cấp thiết. Chúng tôi đề xuất một số biện pháp sau đây:

- Quy định rõ thời hạn kiểm tra mức dầu bôi trơn của bình tách trong quá trình vận hành ở mục 4.3.3 của I-CK-E43“Hướng dẫn vận hành máy nén khí GA- 22,30,75” là : Hàng ngày và ghi vào sổ theo dõi vận hành thiết bị. Và, cũng trong mục này, cần quy định thêm việc: Hàng tuần phải kiểm tra chất lượng dầu bôi trơn (sự đọng nước, cặn lắng...) và ghi vào sổ theo dõi vận hành thiết bị.

- Trong mục 2.1.2-Trình tự tiến hành công việc TO-1 của I-CK-024 “Hướng dẫn bảo dưỡng máy nén khí GA-22,30,75” cần bổ sung thêm công việc kiểm tra, bảo dưỡng kỹ thuật Zicler của đường ống thu hồi dầu đọng trong bộ lọc OS của bình tách AR để đảm bảo rằng Zicler không bị tắc và dầu đọng được thu hồi một cách triệt để. Điều này làm giảm tổn thất dầu bôi trơn và giảm được lượng dầu xâm nhập vào khí nén một cách rất đáng kể. Theo chúng tôi nghĩ, đây là biện pháp rất hữu ích và kinh tế nhất vì thực hiện chúng khá đơn giản.

- Tạo cửa sổ quan sát cơ cấu chỉ báo mức chất lỏng trong bình tách một cách dễ dàng để người vận hành không phải mất nhiều thời gian cho việc tháo lắp các tấm panel bảo vệ. Để thực hiện điều này cũng rất đơn giản, theo hình 4.1 dưới đây, cắt một lỗ vuông với kích thước 100x100 trên tấm panel bảo vệ phía bình tách, và lắp bịt lên đó một tấm mica trong với kích thước 110x110 để có thể quan sát rõ cơ cấu chỉ báo là được. 110 200 30 0 CUA SO KT

Hình 5.1. Cửa sổ kiểm tra cơ cấu chỉ báo mức chất lỏng trong bình tách