2.3.1. Phạm vi ứng dụng
Trong công nghiệp dầu khí, bình tách đợc chế tạo theo 3 hình dạng cơ bản là: bình tách trụ đứng, bình tách trụ ngang, và bình tách cầu. Mỗi loại thiết bị có những tiện lợi nhất định trong quá trình sử dụng. Vì vậy, việc lựa chọn trong mỗi ứng dụng thờng dựa trên hiệu quả thu đợc trong quá trình lắp đặt và duy trì giá trị.
Bảng số (2.1) chỉ ra sự so sánh những u nhợc điểm của các loại thiết bị tách dầu khí. Bảng số (2.1) không phải là một bảng hớng dẫn thuần tuý nhng nó đủ tiêu chuẩn liên quan tới sự so sánh, nh những đặc điểm thay đổi hay những đặc điểm đặc trng của sự khác nhau giữa các thiết bị tách dựa trên những phạm vi hình dạng, kích thớc, áp suất làm việc. Từ bảng so sánh có thể chắc chắn rằng những thiết bị tách dầu và khí hình trụ nằm ngang là thiết bị có nhiều u điểm trong sử dụng, vận hành, duy trì làm việc, bảo dỡng và sửa chữa thay thế, vì vậy
nó đợc áp dụng nhiều nhất. Bảng tổng kết chỉ cho ta thấy khái quát chung của việc sử dụng thiết bị tách hình trụ ngang, hình trụ đứng, thiết bị hình cầu.
2.3.1.1. Thiết bị tách hình trụ đứng
Trong công nghiệp dầu khí hiên nay, thiết bị bình tách hình trụ đứng thờng đợc sử dụng trong những trờng hợp sau:
Chất lỏng giếng có tỷ lệ lỏng/khí cao.
Dầu thô có chứa lợng cát, cặn và các mảnh vụn rắn.
Sự lắp đặt bị giới hạn về chiều ngang nhng không giới hạn về chiều cao của thiết bị.
Đợc lắp đặt ở những nơi mà thể tích chất lỏng có thể thay đổi nhiều và đột ngột nh; các giếng tự phun, các giếng gaslift gián đoạn.
Hạ nugget của các thiết bị sản xuất khác cho phép hoặc tạo ra sự đông tụ chất lỏng.
Đầu vào của các thiết bị sản xuất khác sẽ không làm việc phù hợp với sự có mặt của chất lỏng ở trong khí đầu vào.
Sử dụng tại những điểm mà việc áp dụng thiết bị tách trụ đứng mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn..
2.3.1.2. Thiết bị tách hình trụ nằm ngang
Phạm vi áp dụng của nó trong các trờng hợp cụ thể:
Tách lỏng-lỏng trong bình tách 3 pha trong sự sắp đặt để hiệu quả hơn trong việc tách dầu – nớc.
Tách bọt dầu thô nơi mà diện tích tiếp xúc pha: lỏng – khí lớn hơn và cho phép tạo ra phần vỡ bọt nhanh hơn và sự tách khí từ lỏng hiệu quả hơn.
Thiết bị tách hình trụ ngang đợc lắp đặt tại những vị trí giới hạn về chiều cao, vì bóng của nó có thể che lấp vùng phụ cận.
Đợc lắp đặt tại những giếng khai thác ổn định lu lợng với một GOR cao .
Việc lắp đặt tại những nơi mà những thiết bị điều khiển hay những điều kiện đòi hỏi sự thiết kế các ‘‘đập ngăn nớc’’ bên trong và ‘‘ngăn chứa’’ dầu để loại trừ việc sử dụng bộ điều khiển ranh giới chất lỏng dầu- nớc.
Dùng nơi có nhiều thiết bị nhỏ có thể xếp chồng nhau (đặt cạnh nhau) mục đích tiết kiệm không gian.
Dùng cho những thiết bị cơ động, (hoặc trợt hoặc kéo) đợc yêu cầu cho việc kiểm tra hay sản xuất.
Thợng nguồn của những thiết bị sản xuất sẽ không hoạt động hài hoà
nhiều nh có chất lỏng trong khí ở đầu vào .
Hạ nguồn của những thiết bị sản xuất mà cho phép hoặc tháo ra chất
lỏng ngng tụ hay đông tụ.
Dùng cho những truờng hợp giá trị kinh tế của thiết bị tách trụ đứng đem lại thấp hơn.
2.3.1.3. Thiết bị tách hình cầu
Phạm vi ứng dụng trong các trờng hợp sau:
Những chất lỏng giếng với lu lợng dầu khí cao, ổn định và không có
hiện tợng trào dầu hay va đập của dòng dầu.
Đợc lắp đặt ở những vị trí mà bị giới hạn về chiều cao.
Hạ nguồn của những thiết bị xử lý nh là thiết bị xử lý nớc bằng glycol và các thiết bị làm ngọt khí (qua quá trình khử lu huỳnh) để làm sạch và tăng giá xử lý chất lỏng nh là Amin và Glycol.
Đợc lắp đặt tại những địa điểm yêu cầu thiết bị tách phải nhỏ và dễ dàng di chuyển tới nơi lắp đặt.
Lắp đặt tại những nơi mà hiệu quả để lại từ thiết bị tách hình cầu là cao hơn.
Yêu cầu làm sạch nhiên liệu và xử lý khí cho mỏ hoặc nhà máy sử
dụng.
2.3.2. Ưu nhược điểm cỏc loại bỡnh tỏch
Bảng 2.1. So sánh sự thuận lợi và không thuận lợi của các loại bình tách.
Số TT Các vấn đề so sánh. Thiết bị tách hình trụ ngang Thiết bị tách hình trụ đứng Thiết bị tách hình cầu.
1 Hiệu quả của sự tách 1 2 3
2 Sự ổn định của chất lu
đợc tách 1 2 3
3 Khả năng thích ứng với
4 Tính chất cơ động của sự hoạt động
2
1 3
5 Dung tích 1 2 3
6 Giá thành của một đơn
vị dung tích. 1 2 3 7 Vật liệu ngoài 3 1 2 8 Khả năng xử lý bọt dầu thô 1 2 3 9 Khả năng thích ứng để sử dụng di động 1 3 2 10
Khoảng không gian yêu cầu cho lắp đặt. Mặt phẳng đứng Mặt nằm ngang. 1 3 3 1 2 2 11 Tiện lợi cho việc lắp
đặt 2 3 1
12 Tiện lợi cho việc kiểm
tra bảo dỡng thiết bị 1 3 2
Ghi chú:
Độ tiện lợi sắp xếp theo kí hiệu nh sau: 1: tiện lợi nhất.
2: tiện lợi trung bình. 3: kém tiện lợi.
2.4. Cỏc sự cố thường gặp đối với bỡnh tỏch- biện phỏp khắc phục2.4.1. Cỏc sự cố thường gặp đối với bỡnh tỏch – biện phỏp khắc phục 2.4.1. Cỏc sự cố thường gặp đối với bỡnh tỏch – biện phỏp khắc phục
Trong quỏ trỡnh làm việc của bỡnh tỏch thường xảy ra 3 sự cố chớnh: 1. Chất lỏng bị cuốn ra ngoài theo khớ.
2. Mực chất lỏng khụng ổn định. 3. Quỏ tải lỏng.
2.4.1.1. Trường hợp chất lỏng bị cuốn ra ngoài theo khớ
Bảng 2.2: Nguyờn nhõn và cỏch khắc phục với trường hợp bị cuốn ra ngoài theo khớ
Nguyờn nhõn Biện phỏp khắc phục
Lưu lượng khớ vào dư nhiều. Kiờm tra lại lưu lượng khớ, chỉnh lại theo thiếtkế.
Mực lỏng lờn vựng khớ chưa tỏch.
Kiểm tra mực chất lỏng, chỉnh lại thấp hơn thiết kế.
Cỏc thiết bị tỏch bờn trong bị kẹt do bụi và nước.
Kiểm tra lại nhiệt độ và ỏp suất tớnh theo lượng nước được tạo ra.
Súng mạnh ở vựng chất lỏng. Do ỏp suất nhỏ hơn 0,1 Bar. Kiểm tra lại hay cài thờm màng chắn ngang.
Áp suất hoạt động lớn hơn ỏp suất thiết kế.
Kiểm tra ỏp suất hoạt động, tăng lưu lượng khớ.
Tỷ trọng chất lỏng (OAPI) cao hơn thiết kế.
Giảm lưu lượng khớ theo tỷ trọng.
2.4.1.2. Trường hợp chất lỏng khụng ổn định
• Phao bị bao phủ hoàn toàn bởi chất lỏng, để xử lớ ta phải thổi ra đường ống chia độ để lấy mức đo chớnh xỏc. Nếu thựng đo ở ngoài thỡ cần thổi chỡm phao xuống xem phao cú bị kẹt khụng. Khi ống đo mức chất lỏng và phao kiểm tra xong thỡ xem phao cú bị chỡm khụng, thường xuyờn rỳt chất lỏng ra để phao ngập 1/2, nhập mực chất lỏng cho cỏc bộ điều khiển.
• Mực chất lỏng thấp dưới phao: Kiểm tra xem phao cú bị kẹt khụng, đúng van thỏo lỏng để van chỡm 1/2.
• Van điều khiển chất lỏng khụng làm việc, cần tiến hành cỏc biện phỏp sau:
+ Kiểm tra lại sự hoạt động của van xem đúng mở cú đỳng khụng. + Vặn van đúng mở hoàn toàn xem cú trở lực khụng.
• Phao bị lắc do song: Lắp giỏ bảo vệ phao luụn cõn bằng để phao làm việc ổn định.
• Bộ điều khiển mức chất lỏng khụng tương ứng: Bị thay đổi mực chất lỏng cú thể do bộ điều khiển hỏng, phao thủng hoặc chất lỏng ở dưới phao. Ta phải đúng mở van để chất lỏng dao động bằng chiều dài của phao, nếu bộ điều khiển khụng tương ứng sẽ làm rơi phao.
2.4.1.3. Trường hợp quỏ tải chất lỏng
Bảng 2.3. Nguyờn nhõn và cỏch khắc phục đối với trường hợp quỏ tải chất lỏng.
Nguyờn nhõn Cỏch khắc phục.
Lưu lượng cỏc dũng cao. Chỉnh lại đỳng thiết kế. Nhiệt độ thấp hơn thiết kế. Tăng nhiệt độ tỏch.
Bộ ngưng tụ, bộ lọc bị tắc.
Kiểm tra ỏp suất rơi (sụt ỏp) hoặc phục hồi sửa chữa, tẩy rửa bộ ngưng tụ hoặc thay thế.
2.4.2. Quy phạm an toàn trong cụng tỏc kiểm, vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng bỡnh tỏch.
2.4.2.1. Quy phạm an toàn trong cụng tỏc kiểm tra bỡnh tỏch theo tiờu chuẩn Việt Nam
• Việc vận hành cỏc thiết bị phải tuõn theo cỏc yờu cầu trong quy trỡnh lắp đặt thiết bị và an toàn sử dụng cỏc bỡnh cao ỏp đó được cơ quan giỏm sỏt kỹ thuật phờ duyệt.
• Việc vận hành cỏc thiết bị khụng được vượt quỏ cỏc thong số đó ghi trong cỏc hướng dẫn sử dụng thiết bị, nếu sử dụng khỏc đi phải được sự phờ duyệt của bộ phận nghiờn cứu và thiết kế kỹ thuật.
• Thiết bị phải đầy đủ cỏc bộ phận an toàn như đó ghi trong tài liệu và cú hướng dẫn đớnh kốm.
- Áp suất vượt quỏ mức cho phộp.
- Van an toàn bị hư hỏng.
- Áp kế bị hỏng và khụng thể xỏc định được.
- Cỏc bulụng cú mặt bớch bị hư hỏng hoặc khụng đủ số lượng yờu cầu.
- Cỏc đồng hồ đo chỉ bỏo, thiết bị điều chỉnh bị hỏng hoặc hoạt động khụng ổn định.
• Khụng được sửa chữa thiết bị dưới ỏp suất cao.
• Việc xả khớ từ thiết bị ra ngoài chỉ được thực hiện qua đường xả ra đuốc, nghiờm cấm việc xả ra khờ hở mặt bớch.
• Để kiểm tra tốc độ ăn mũn của thiết bị cần tiến hành đo độ dày ớt nhất 2 năm một lần bằng biện phỏp kiểm tra khụng phỏ huỷ.
2.4.2.2. Biện phỏp an toàn trong cụng tỏc vận hành bỡnh tỏch
• Cụng tỏc an toàn đối với bỡnh tỏch chịu ỏp lực đũi hỏi người vận hành phải từ 18 tuổi trở lờn, đủ sức khoẻ, được huấn luyện và sỏt hạch kỹ thuật chuyờn mụn và phải tuõn theo cỏc quy phạm sau:
-Thường xuyờn kiểm tra tỡnh trạng của bỡnh, sự hoạt động của cỏc dụng cụ kiểm tra đo lường, cỏc cơ cấu an toàn và cỏc phụ tựng của bỡnh.
-Vận hành bỡnh một cỏch an toàn, theo đỳng quy trỡnh của đơn vị: kịp thời và bỡnh tĩnh xử lý theo đỳng quy trỡnh của đơn vị khi cú sự cố xảy ra, đồng thời bỏo ngay cho người phụ trỏch những biểu hiện khụng an toàn của bỡnh tỏch.
-Khụng được vận hành bỡnh vượt quỏ cỏc thụng số đó được quy định, nghiờm cấm chốn, hóm hoặc dung bất cứ biện phỏp nào để thờm tải trọng của van an toàn trong khi bỡnh đang hoạt động.
• Phải lập tức đỡnh chỉ hoạt động của bỡnh trong cỏc trường hợp sau:
-Khi ỏp suất làm việc tăng quỏ mức cho phộp mặc dự cỏc yờu cầu khỏc quy định trong quy trỡnh vận hành bỡnh đều đảm bảo.
-Khi cơ cấu an toàn khụng đảm bảo.
-Khi phỏt hiện thấy cú vết nứt, chỗ phồng, xỡ hơi hoặc chảy nước ở cỏc mối hàn, cỏc miếng đệm bị xộ.
-Khi ỏp kế bị hỏng khụng cú khả năng xỏc định ỏp suất trong bỡnh bằng một dụng cụ nào khỏc.
• Cỏc bỡnh thuộc phạm vi tiờu chuẩn phải cú cỏc trang bị đo kiểm tra và an toàn.
• Trờn mỗi bỡnh phải cú ớt nhất một ỏp kế phự hợp với mụi chất chứa trong bỡnh. Mặt ỏp kế phải kẻ vạch đỏ ở số chỉ ỏp kế làm việc của bỡnh. Thang đo độ của ỏp kế phải chọn để số chỉ của ỏp suất làm việc nằm vào khoảng 1/3- 2/3 thang đo. Áp kế phải đặt thẳng đứng hoặc nghiờng về phớa trước 30 độ và phải bảo vệ khỏi bị ảnh hưởng của nhiệt độ. Đường kớnh ỏp kế phải khụng dưới 160 mm, khi khoảng cỏch quan sỏt từ 2- 5 m. Áp kế của bỡnh phải được kiểm định và niờm phong chỉ mỗi năm một lần sau mỗi lần sửa chữa tại cỏc cơ sở được phộp kiểm định.
• Khụng được sử dụng ỏp kế khụng kẹp chỡ và dấu hiệu của đơn vị kiểm định khụng ghi rừ ngày kiểm tra lần cuối, quỏ hạn kiểm định, kim khụng trở về chốt tựa khi ngắt hơi hoặc khi khụng cú chốt tựa thỡ kim lệch quỏ 0 của thang đo một trị số quỏ nửa sai số cho phộp của ỏp kế đú. Những hư hỏng khỏc cú thể ảnh hưởng đến sự làm việc chớnh xỏc của ỏp kế.
• Trờn cỏc bỡnh tỏch phải lắp van an toàn, van phải được lắp ở phần trờn cựng của bỡnh tỏch và sao cho tiện cho việc quan sỏt và kiểm tra.
• Áp suất trong bỡnh khụng được vượt quỏ ỏp suất làm việc cho phộp. • Kết cấu van an toàn kiểu lũ xo phải đảm bảo: trỏnh xiết căng lũ xo, bảo vệ lũ xo khụng bị đốt núng và chịu tỏc dụng trực tiếp của mụi chất. Thường xuyờn kiểm tra tỡnh trạng kỹ thuật của van, thử van theo định kỳ, theo quy định của đơn vị.
• Người thợ vận hành bỡnh tỏch phải nắm rừ được:
-Nguyờn lý làm việc của cỏc thiết bị.
-Cỏc thiết bị đo lường như ỏp kế.
-Hướng dẫn về an toàn khi sử dụng bỡnh tỏch.
-Cú biện phỏp phũng ngừa sự cố và khắc phục những hư hỏng phỏp sinh.
2.4.2.3. Cỏc biện phỏp an toàn trong cụng tỏc bảo dưỡng, sửa chữa bỡnh tỏch
• Trang bị đầy đủ cỏc dụng cụ lao động cỏ nhõn như: quần ỏo, mũ, gang tay, giầy và cỏc dụng cụ để sửa chữa, bảo dưỡng bỡnh tỏch.
• Kiểm tra kết cấu kim loại của cỏc thiết bị của bỡnh tỏch cũng như cỏc thiết bị dụng cho cụng tỏc sửa chữa và bảo dưỡng binh tỏch.
• Một số bộ phận cần được che chắn, bảo vệ.
• Khi bỡnh tỏch đang làm việc thỡ tuyệt đối khụng được sửa chữa hay bảo dưỡng nhằm trỏnh những tai nan khụng đỏng cú.
• Khắc phục sự rũ rỉ dự là rất nhỏ.
• Cỏc chi tiết liờn quan được kiểm tra định kỳ.
• Cỏc thiết bị đo chỉ thị luụn trong trạng thỏi hoàn hảo.
• Việc căn chỉnh van an toàn phải được thực hiện thường xuyờn. • Cỏc chất dầu, mỡ thải ra phải được thu gom gọn gang.
• Dẻ lau sau khi sử dụng phải cho vào bao và cho vào thựng chứa chất độc hại.
• Khi kết thỳc cụng việc sửa chữa bỡnh tỏch và cỏc thiết bị thỡ cần vệ sinh cụng nghiệp, lau chựi dầu mỡ, thu dọn dụng cụ và bỏo cỏo trực tiếp với lónh đạo.
CHƯƠNG III
THIẾT BỊ ĐIỀU CHỈNH MỨC VÀ ÁP SUẤT CỦA BèNH TÁCH
3.1. Sơ đồ khối của hệ thống điều chỉnh mức và ỏp suất
Hỡnh 3.1. Sơ đồ khối của hệ thống điều chỉnh mức và ỏp suất
3.2. Chức năng của hệ thống điều chỉnh mức và ỏp suất
Hệ thống điều chỉnh mức và ỏp suất cú chức năng cơ bản là tự động điều chỉnh mực chất lỏng và ỏp suất trong bỡnh để bảo vệ bỡnh và cỏc thiết bị đi kốm. Tất cả cỏc bỡnh trong hệ thống làm việc trong khoảng ỏp suất và mức dầu quy định, chỳng được bảo vệ bằng hệ thống tự động và van an toàn trờn núc bỡnh:
Nếu ỏp suất trong bỡnh vượt quỏ giới hạn cho phộp thỡ van an toàn nổ, xả chất lưu ra ngoài theo đường dẫn đến pakel đốt để giảm ỏp suất bảo vệ bỡnh. Khi ỏp suất giảm tới giới hạn thỡ van tự động đúng lại.
Tại cửa ra của dầu và khớ ở cỏc bỡnh đều lắp hệ thống van min để tự động điều chỉnh mức dầu khớ và ỏp suất trung bỡnh.
3.3. Nguyờn lớ làm việc của hệ thống điều chỉnh mức và ỏp suất