5.2.1. Quy trình sửa chữa bình tách
Trong quá trình làm việc của bình tách, thường xảy ra các sự cố sau:
5.2.1.1. Chất lỏng bị cuốn ra ngoài theo dòng khí
Bảng 5.2. Nguyên nhân và cách khắc phục sự cố khi chất lỏng bị cuốn ra ngoài theo dòng khí.
Nguyên nhân Biện pháp khắc phục
Lưu lượng khí vào dư nhiều Kiểm tra lại lưu lượng khí và chỉnh lại theo thiết kế
Chất lỏng lên vùng khí chưa tách Kiểm tra mức chất lỏng và chỉnh thấp hơn theo thiết kế
Các thiết bị tách bên trong bị kẹt do bụi và nước
Kiểm tra lại nhiệt độ và áp suất tính theo lượng nước được tạo ra
Sóng mạnh ở phần chất lỏng Do áp suất nhỏ hơn 0,1 Bar. Kiểm tra lại hay cài đặt thêm màng ngăn ngang Áp suất hoạt động lớn hơn áp suất thiết
kế
Kiểm tra áp suất hoạt động tăng lưu lượng khí
Tỷ trọng chất lỏng cao hơn thiết kế Giảm lưu lượng khí theo tỷ trọng
5.2.1.2. Mức chất lỏng không ổn định
Phao bị phủ hoàn toàn bởi chất lỏng, do đó ta phải thổi ra đường ống chia độ để lấy mức đo chính xác. Nếu thùng đo ở ngoài thì cần thổi chìm xuống xem có kẹt
không. Khi ống đo mức chất lỏng và phao kiểm tra xong thì xem có bị chìm không, thường xuyên rút chất lỏng ra để phao chìm ½, nhập mức chất lỏng các bộ điều khiển.
Mức chất lỏng thấp dưới phao: Kiểm tra xem có bị kẹt không, đóng van tháo lỏng để van chìm ½.
Van điều khiển chất lỏng mà không làm việc thì cần phải:
Kiểm tra lại sự hoạt động của van xem đóng mở có đúng không. Vặn van đóng mở hoàn toàn xem có phản lực hay không.
Kiểm tra lưu lượng lỏng để xác định trở lực trong đường ống.
Phao bị lắc do sóng: Lắp giá bảo vệ phao luôn cân bằng làm việc ổn định. Bộ điều khiển mức chất lỏng không tương ứng bị thay đổi mức có thể do bộ điều khiển hỏng, phao thủng hoặc chất lỏng ở dưới phao. Ta phải đóng mở van để chất lỏng dao động bằng chiều dài của phao, nếu bộ điều khiển không tương ứng sẽ làm rơi phao.
5.2.1.3. Quá tải chất lỏng
Bảng 5.3. Nguyên nhân và cách khắc phục sự cố khi quá tải chất lỏng. Nguyên nhân Biện pháp khắc phục Lưu lượng các dòng cao Chỉnh lại đúng như thiết kế Nhiệt độ tách thấp hơn so với thiết kế Tăng nhiệt độ tách
Bộ ngưng tụ, lọc bị tắc
Kiểm tra áp suất rơi (sụt áp) hoặc phục hồi sửa chữa, tẩy rửa bộ ngưng tụ hoặc
thay thế
5.2.2. Quy trình bảo dưỡng bình tách
Các yêu cầu đặt ra cần phải thực hiện đầy đủ và nghiêm túc, các bình tách sau một thời gian làm việc nhất định do nhiễm bẩn, gây ra cho các bộ phận hiện tượng bị tắc các van, các ống dẫn hay do Parafin lắng đọng hoặc các vật liệu khác có thể làm cho các thiết bị ngừng làm việc, gây ngưng trệ sản xuất. Vì vậy phải dọn, rửa sạch các bình tách một cách định kỳ. Bình tách chịu áp lực C2 được thiết kế một số cách làm sạch chính những lỗ nạo cặn. Những bình lớn có thể được thiết kế vài cách để thuận tiện cho việc làm sạch. Với các bình nhỏ có thể được lắm những tay nắm và các dụng cụ rửa để dễ dàng làm sạch và sửa định kỳ.
Bề mặt các phần không sơn được phủ bằng vật liệu. Trước khi phủ sơn cần được phun cát.
Lớp sơn lót 0,3k theo ГOCT và sơn 2 lớp sau khi đã thử và nghiệm thu. Diện tích F = 0,2 m2.
5.3. Quy phạm an toàn trong công tác kiểm tra bình tách theo tiêuchuẩn Việt Nam chuẩn Việt Nam
Việc vận hành các thiết bị phải tuân theo các yêu cầu trong quy trình lắp đặt thiết bị và an toàn sử dụng các bình cao áp đã được cơ quan giám sát kỹ thuật Liên Xô phê duyệt.
Việc vận hành các thiết bị không được vượt quá các thông số đã ghi trong các hướng dẫn sử dụng thiết bị, nếu sử dụng khác đi thì phải được sự phê duyệt của bộ phận nghiên cứu và thiết kế kỹ thuật.
Thiết bị phải đầy đủ các bộ phận an toàn như đã ghi trong tài liệu và có hướng dẫn đính kèm.
Thiết bị phải ngừng làm việc trong các trường hợp sau: Áp suất vượt quá mức cho phép.
Van an toàn bị hư hỏng.
Áp kế bị hư hỏng và không thể xác định được.
Các bulông có mặt bích bị hư hỏng và không đủ số lượng yêu cầu.
Các đồng hồ chỉ báo, thiết bị điều chỉnh bị hỏng hoặc hoạt động không ổn định.
Không được sửa chữa thiết bị dưới áp suất cao.
Việc xả khí từ thiết bị ra ngoài chỉ được thực hiện qua đường xả ra đuốc, nghiêm cấm việc xả ra khe hở của mặt bích.
Để kiểm tra độ ăn mòn của thiết bị cần tiến hành đo độ dày ít nhất 2 năm một lần bằng biện pháp kiểm tra không phá huỷ.
5.4. Các biện pháp an toàn trong công tác vận hành bình tách
Công tác an toàn đối với bình tách chịu áp lực đòi hỏi người vận hành phải từ 18 tuổi trở lên, đủ sức khoẻ, được huấn luyện và sát hạch kỹ thuật chuyên môn và phải tuân theo các quy phạm sau:
Thường xuyên kiểm tra tình trạng của bình, sự hoạt động của các thiết bị kiểm tra đo lường, các cơ cấu an toàn và các phụ tùng của bình.
Vận hành bình một cách an toàn, theo đúng quy trình của đơn vị: kịp thời và bình tĩnh xử lý theo đúng quy trình của đơn vị khi có sự cố xảy ra, đồng thời báo ngay cho người phụ trách những biểu hiện không an toàn của bình tách.
Không được vận hành bình vượt quá các thông số đã được quy định, nghiêm cấm chèn, hãm hoặc dùng bất cứ biện pháp nào để thêm tải trọng của van an toàn trong khi bình đang hoạt động.
Phải ngay lập tức đình chỉ hoạt động của bình trong các trường hợp sau:
Khi áp suất làm việc tăng quá mức cho phép mặc dù các yêu cầu khác trong quy định quy trình vận hành đều đảm bảo.
Khi cơ cấu an toàn không đảm bảo.
Khi phát hiện thấy vết nứt, chỗ phùng, xì hơi hoặc chảy nước ở các mối hàn, các miếng đệm bị xé.
Khi xảy ra cháy trực tiếp đe dọa đến bình có áp suất.
Khi áp kế bị hỏng, không có khả năng xác định áp suất trong bình bằng một dụng cụ nào khác.
Các bình thuộc phạm vi tiêu chuẩn phải có các trang bị đo, kiểm tra và an toàn.
Trên mỗi bình phải có ít nhất một áp kế phù hợp với môi chất chứa trong bình. Mặt áp kế phải kẻ vạch đỏ ở số chỉ áp kế làm việc của bình. Thang chia độ của áp kế phải chọn để số chỉ của áp suất làm việc nằm trong khoảng 1/3 - 2/3 thang đo. Áp kế phải đặt thẳng đứng hoặc nghiêng về phía trước 30o và phải bảo vệ khỏi bị ảnh hưởng của nhiệt độ. Đường kính áp kế phải không dưới 160 mm khi khoảng cách quan sát từ 2 - 5 m. Áp kế của bình phải được kiểm định và niêm phong mỗi năm một lần sau mỗi lần sửa chữa tại các cơ sở được phép kiểm định.
Không được sử dụng áp kế không kẹp chì và dấu hiệu của đơn vị kiểm định không ghi rõ ngày kiểm tra lần cuối, quá hạn kiểm định, kim không trở về chốt tựa khi ngắt hơi hoặc khi không có chốt tựa thì kim lệch quá 0 của thang đo một trị số quá nửa sai số cho phép của áp kế đó. Những hư hỏng khác có thể ảnh hưởng đến sự làm việc chính xác của áp kế.
Trên các bình tách phải lắp van an toàn, van phải được lắp đặt ở phần trên cùng của bình tách và sao cho tiện cho việc quan sát và kiểm tra.
Áp suất trong bình không được vượt quá áp suất làm việc cho phép.
Kết cấu van an toàn kiểu lò xo phải đảm bảo: tránh xiết căng lò xo, bảo vệ lò xo không bị đốt nóng và chịu tác dụng trực tiếp của môi chất. Thường xuyên kiểm tra tình trạng kỹ thuật của van, thử van theo định kỳ, theo quy định của đơn vị.
Người thợ vận hành bình phải nắm rõ được: Nguyên lý làm việc của các thiết bị.
Hướng dẫn về an toàn khi sử dụng bình tách có áp suất.
Có biện pháp phòng ngừa sự cố và khắc phục những hư hỏng có thể phát sinh.
5.5. Các biện pháp an toàn trong công tác bảo dưỡng và sửa chữabình tách bình tách
Trang bị đầy đủ các dụng cụ lao động cá nhân như: quần áo, mũ, gang tay, giầy và các dụng cụ để sửa chữa, bảo dưỡng bình tách.
Kiểm tra kết cấu kim loại các thiết bị của bình tách cũng như các thiết bị dùng cho các công tác sửa chữa và bảo dưỡng bình tách.
Một số bộ phận cần đươ ̣c che chắn, bảo vệ.
Khi bình tách đang làm việc thì tuyệt đối không được sửa chữa hay bảo dưỡng nhằm tránh những tai nạn không đáng có.
Phải khắc phục sự dò rỉ dù là rất nhỏ.
Các chi tiết liên quan được kiểm tra định kỳ.
Các thiết bị đo chỉ thị luôn trong trạng thái hoàn hảo.
Việc căn chỉnh van an toàn phải được thực hiện thường xuyên. Các chất dầu, mỡ thải ra phải được thu gom gọn gang.
Rẻ lau sau khi sử dụng phải cho vào bao và cho vào thùng chứa chất độc hại. Khi kết thúc công việc sửa chữa bình tách và các thiết bị thì cần được vệ sinh công nghiệp, lau chùi dầu - mỡ, thu gọn dụng cụ và báo trực tiếp với lãnh đạo.
KẾT LUẬN
Lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa bình tách là một đề tài quan trọng trong quá trình khai thác dầu - khí. Đây là một công việc phức tạp, nó bao gồm nhiều thiết bị, bởi vì bình tách là một thiết bị chịu áp lực, nên chúng có thể gây ra những tai nạn lao động đáng tiếc như: cháy, nổ trong quá trình vận hành và sửa chữa nếu ta không tuân thủ các nguyên tắc về an toàn. Cùng với nó thì việc vận hành cũng phải đảm bảo sao cho bình tách đạt hiệu quả cao nhất, tức là thời gian lưu giữ chất lỏng trong bình là hợp lý, tránh trường hợp quá lâu, làm giảm năng suất tách của bình. Việc tính toán các thông số cho bình tách nhằm đạt hiệu quả tách là vô cùng quan trọng.
Với tính chất đặc biệt của loại dầu tại mỏ Bạch Hổ, để có được hiệu quả khai thác và tách cao nhất ta phải nghiên cứu tính chất của dầu mỏ được tách, cũng như các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả tách như: sự lắng đọng Parafin, nhũ tương dầu. Do vậy đồ án cũng chỉ ra các phương pháp khắc phục các yếu tố đó sao cho hiệu quả tách là cao nhất.
Như vậy sau quá trình thực tập, làm đồ án, được sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Văn Thịnh, em đã hoàn thành bản đồ án này. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy trong Khoa dầu khí, Bôn môn Thiết bị dầu khí cùng các bạn trong lớp đã giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này.
Hà Nội, ngày 25 tháng 5 năm 2010 Sinh viên
TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Lê Xuân Lân, Thu gom - Xử lý dầu - khí - nước
[2]. handbook_of_natural_gas_transmission_and_processing [3]. Concepts And Equipment Of Petroleum Operations [4]. Roberge_ P. R. - Handbook of Corrosion Engineering
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU...1
CHƯƠNG 1...2
TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ TÁCH PHA VÀ TÌNH HÌNH KHAI THÁC DẦU KHÍ Ở MỎ BẠCH HỔ...2
1.1. Giới thiệu chung về mỏ Bạch Hổ...2
1.2. Sơ lược về thiết bị tách pha...5
1.2.1. Phân loại thiết bị tách pha...5
1.2.2. Chức năng của thiết bị tách pha...7
1.2.3. Mục đích sử dụng thiết bị tách pha...9
1.3. Cơ chế tách...9
CHƯƠNG 2...12
LÝ THUYẾT VỀ BÌNH TÁCH...12
2.1. Các phương pháp tách dầu ra khỏi khí...12
2.1.1. Tách trọng lực...12
2.1.2. Tách va đập...12
2.1.3. Thay đổi hướng và tốc độ chuyển động...12
2.1.4. Sử dụng lực ly tâm...13
2.1.5. Đông tụ...13
2.1.6. Phương pháp thấm...13
2.2. Các phương pháp tách khí ra khỏi dầu...13
2.2.1. Các giải pháp cơ học...13
2.2.2. Giải pháp nhiệt...14
2.2.3. Giải pháp hóa học...14
2.3. Những khó khăn thường gặp trong quá tách dầu khí trong bình tách...14
2.3.1. Tách dầu bọt...14
2.3.2. Lắng đọng Parafin...15
2.3.3. Cát, bùn, cặn khoan, muối và các tạp chất khác...15
2.3.4. Chất lỏng ăn mòn...16
2.4. Phân loại bình tách...16
2.4.1. Phân loại theo chức năng...16
2.4.2. Phân loại bình tách theo hình dạng...16
2.5. Phạm vi ứng dụng...22
2.5.1. Bình tách hình trụ đứng...22
2.5.2. Bình tách hình trụ nằm ngang...23
2.5.3. Bình tách hình cầu...23
2.6. Ưu - nhược điểm của các loại bình tách...24
2.7. Các loại bình tách đang sử dụng tại XNLD Vietsovpetro...24
2.7.1. Bình tách C1...25 2.7.2. Bình tách C2...28 2.7.3. Bình tách C3...28 2.7.4. Bình tách C4...30 2.7.5. Bình tách C5...31 2.7.6. Bình tách C6-1/2...31 2.7.7. Bình tách D1...32 2.7.8. Bình tách E...32
2.8. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một số loại bình tách...33
2.8.1. Bình tách cấp 1 có hệ thống thu gom khí sơ bộ...33
2.8.2. Bình tách có hệ thống thải nước sơ bộ...35
2.8.3. Bình tách 2 tầng kiểu xoáy...36
2.9. Hệ thống điều khiển, kiểm soát của bình tách...37
2.9.1. Đặc điểm chung...37
2.9.2. Mục đích...37
2.9.3. Sơ đồ điều khiển kiểm soát bình tách NGS 25m3 ở mỏ Bạch Hổ ...38
CHƯƠNG 3...40
CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BÌNH TÁCH...40
TÍNH TOÁN CHO BÌNH TÁCH Ở MỎ BẠCH HỔ...40
3.1.2. Bộ phận tách thứ cấp B...42
3.1.3. Bộ phận lưu giữ chất lỏng C...43
3.1.4. Bộ phận chiết sương D...43
3.2. Nguyên lý hoạt động của bình tách...45
3.3. Tính toán cho bình tách...46
3.3.1. Tính toán công suất và kích thước bình tách...46
3.3.2. Tính toán thể tích và chiều dài bình tách...48
3.3.4. Tính toán bền cho bình tách...50
3.3.5. Tính toán khối lượng, diện tích và tải trọng sàn lắp đặt...51
3.4. Áp dụng cho bình tách chịu áp lực C2 tại mỏ Bạch Hổ...51
CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT NHẰM NÂNG CAO ...57
HIỆU QUẢ SỬ DỤNG BÌNH TÁCH...57
4.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách...57
4.2. Các biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng của bình tách...57
4.2.1. Các biện pháp về mặt kỹ thuật...57
4.2.2. Các biện pháp về mặt công nghệ...58
CHƯƠNG 5...65
QUY TRÌNH LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA VÀ CÔNG TÁC AN TOÀN ĐỐI VỚI BÌNH TÁCH...65
5.1. Quy trình lắp đặt và vận hành bình tách chịu áp lực C2...65
5.1.1. Yêu cầu về lắp đặt...67
5.1.2. Quy trình vận hành bình tách chịu áp lực C2 ...68
5.2. Quy trình sửa chữa và bảo dưỡng bình tách...71
5.2.1. Quy trình sửa chữa bình tách...71
5.2.2. Quy trình bảo dưỡng bình tách...72
5.3. Quy phạm an toàn trong công tác kiểm tra bình tách theo tiêu chuẩn Việt Nam. 73 5.4. Các biện pháp an toàn trong công tác vận hành bình tách...73
5.5. Các biện pháp an toàn trong công tác bảo dưỡng và sửa chữa bình tách...75
KẾT LUẬN...76
TÀI LIỆU THAM KHẢO...77 TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC HÌNH VẼ
STT SỐ HÌNH VẼ TÊN HÌNH VẼ TRANG
1 Hình 1.1 Sơ đồ vị trí mỏ Bạch Hổ trong bồn trũng Cửu
Long. 4 2 Hình 1.2 Tách tiếp xúc. 10 3 Hình 1.3 Tách vi sai. 11 4 Hình 2.1 Bình tách hình trụ đứng 2 pha. 17 5 Hình 2.2 Bình tách hình trụ đứng 3 pha. 18 6 Hình 2.3 Bình tách hình trụ đứng 3 pha sử dụng lực ly tâm. 19 7 Hình 2.4 Bình tách hình trụ nằm ngang 2 pha. 20 8 Hình 2.5 Bình tách hình trụ nằm ngang 3 pha. 20 9 Hình 2.6 Bình tách hình cầu 2 pha. 21 10 Hình 2.7 Bình tách hình cầu 3 pha. 27
11 Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý làm việc của bình tách C1. 28