SVTH: Mai Thanh Tùng Trang 76
- Cấu tạo: Thiết bị Turbo-Expander (ký hiệu CC-01) là loại thiết bị giãn nở sử dụng nội
năng của dòng khí có phụ tải là máy nén 1 cấp. Cánh giãn nở (expander wheel) và cánh quạt nén (compressor wheel) được gắn chung trên 1 trục được đỡ bởi 2 bạc đạn. Thiết bị được chia làm 3 phần ngăn cách bởi 02 LABYRINTH SEAL bao gồm buồng giãn nở (expander casing), buồng nén (compressor casing) và phần trục quay (rotating casing). Thiết bị được trang bị các hệ thống phụ trợ gồm hệ thống khí làm kín (seal gas), hệ thống dầu bôi trơn (lube oil) và hệ thống làm mát. Trục quay và bạc đạn được bôi trơn bằng dầu bôi trơn. Các seal làm kín (labyrinth seal) được tăng cường bằng hệ thống seal gas.
Hình 4-14: Cấu tạo và thông số vận hành CC-01
- Chức năng:Thiết bị có chức năng giảm áp suất khí ẩm vào nhà máy từ 109 barg
xuống áp suất từ 35 – 38 barg (thực hiện trong expander casing) để làm lạnh dòng khí tới -10 ÷ -15 oC. Đồng thời năng lượng thu được dùng để nén khí khô từ 35 – 38 barg tới 47 – 54 barg (compressor casing.
• Phần Expander có nhiệm vụ giảm áp suất khí nguyên liệu đầu vào sau khi đã được tách nước từ áp suất 109 barg xuống 33 – 37 barg nhằm làm lạnh khí nguyên liệu đầu vào.
• Phần Compressor có nhiệm vụ nén hỗn hợp khí đã được tách các thành phần nặng C3+ tại tháp C-05 và đã được tận thu nhiệt lạnh sau E-14 đến áp suất khí khô theo yêu cầu của các hộ tiêu thụ (Nhà máy điện, đạm…).
- Nguyên lý làm việc.
• Phần giản nở (Expander): Hai phần ba lượng khí khô sau khi tách nước ở V-06 đi đến phần giản nở của Turbo-Expander CC-01 để giảm áp từ 109 bar xuống còn 33.5 bar, đồng thời nhiệt độ cũng giảm từ 25.6oC ÷ -18oC. Ở nhiệt độ này phần lớn hydrocacbon nặng (C3+) được hóa lỏng và làm dòng nạp liệu cho tháp C-05.
• Phần máy nén (Compressor): Quá trình giản nở giảm áp tại Expander xảy ra thì dòng khí sẽ sinh ra một công làm. Công quay này được dẫn truyền động dùng để chạy phần máy nén, nén dòng khí ra từ 33.5 bar lên đến áp suất vận chuyển 47 bar. Nhờ vào việc tận dụng công của quá trình giản nở sẽ tiết kiệm năng lượng cho nhà máy.
4.11.2. Thông số vận hành:
SVTH: Mai Thanh Tùng Trang 77
CC-01 Tốc độ RPM 27000 (max 29000)
Expander
Lưu lượng Sm3/h 167000
Áp suất/Nhiệt độ vào Bar/oC 108/30.5 Áp suất/nhiệt độ ra Bar/oC 33.5/-17.2
Compressor
Lưu lượng Sm3/h 147000
Áp suất/Nhiệt độ vào oC 32.9/27.2
Áp suất/ nhiệt độ ra oC 46/60.7
4.11.3. Sự cố, nguyên nhân và biện pháp khắc phụcTurbo-Expander/Compressor (CC-01) Turbo-Expander/Compressor (CC-01)
Tín hiệu Ý nghĩa Nguyên nhân Hành động xử lý
UA-1101 Cảnh báo chung của CC-01
Tham khảo tài liệu vendor
Tới panel điều khiển tại chỗ tìm nguyên nhân và xử lý. SAH-1101 Tốc độ vòng quay CC-01 cao - Nạp quá tải ‘’Slug” vào -Tỷ lệ dòng thay đổi ở FFIC-1001
Kiểm tra nguyên nhân và xử lý. TAH-1112 Nhiệt độ ra máy nén của CC-01 cao Không có dòng hoặc dòng thấp do van đầu ra không mở Nhiệt độ dòng đầu hút cao
Nếu do lỗi của PIC-1114A/B, tiến hành sửa chữa và dùng nhánh bypass. Nếu không thực hiện bước 2
Kiểm tra nguyên nhân và xử lý.
4.11.4. Quy trình vận hành
a. Kiểm tra trước khi khởi động
• Kiểm tra mức dầu trong bồn nằm giữa mức Min và Max. Tình trạng tốt nhất là mức dầu dưới mức Maximum khoảng 5-7 cm.
• Liên lạc với kỹ sư điện để đảm bảo bộ phận gia nhiệt dầu đang hoạt động.
• Kiểm tra áp suất thiết bị Accumulator đạt 3250 kPa (Thực hiện khi khởi động lần đầu hoặc sau bảo dưỡng sửa chữa lớn).
• Kiểm tra đảm bảo nguồn cung cấp Seal gas đã sẵn sàng (máy nén K-02/03 hoạt động)
• Kiểm tra nguồn khí công cụ đã sẵn sàng (áp suất từ 450 – 965 kPa)
• Kiểm tra trạng thái đóng mở của van tay 14” đầu xả của phần Expander và Compressor. Thông thường khi dừng thiết bị trong thời gian hơn 24h và xả áp thì các van này đóng.
• Kiểm tra tình trạng đóng mở của SDV-1111 (đầu hút của phần Compressor) và van SDV-1101 (đầu hút Expander) đang đóng.
• Kiểm tra FI-1121 để chắc chắn nước làm mát được cung cấp đủ (khoảng 613 lpm) và nhiệt độ nước làm mát khoảng 40-50 oC.
• Kiểm tra đảm bảo tất cả các đồng hồ đo không bị cô lập và đang hoạt động.
• Các công tắc bơm dầu (tại tủ DF04 MCC) đang ở vị trí Auto
b. Chuẩn bị khởi động
SVTH: Mai Thanh Tùng Trang 78
• Sau bảo dưỡng sửa chữa hoặc dừng máy 1 thời gian dài, thiết bị được cô lập, giảm áp, hệ thống seal gas/lube oil được dừng hoàn toàn. Khi đó cần thực hiện việc nâng áp kiểm tra rò rỉ, khởi động seal gas như sau:
• Mở từ từ 2 van cầu E-19-019-9 và CC-01-011-9 cung cấp Seal gas từ K-02 và đầu xả Compressor. Đảm bảo van ¾” cấp Seal gas đầu xả K-02 đã được mở.
• Mở van NV-5-01 Seal gas vào buồng nén 1 ½ vòng. Van này nằm trên thân CC- 01(màu vàng) phía buồng nén.
• Nâng áp suất khí Seal gas từ từ vào buồng nén (compressor casing) và buồng giãn nở (expander casing) để tránh quá áp hệ thống Seal gas do áp suất đầu xả K-02 khoảng 7200 kPa. Trong quá trình mở van, theo dõi đồng hồ áp suất PI- 1153 để giữ áp suất seal gas trong khoảng 4900 kPa – 5500 kPa.
• Mở nhỏ (khoảng 15 –25%) 2 van tay CC-01-011-19 và CC-01-011-22 đường drain của buồng nén (compressor casing) và buồng giãn nở (expander casing) để đảm bảo phần lỏng tích trong đó được xả hết.
• Tiếp tục theo dõi áp suất seal gas đến khi áp suất buồng nén (compressor casing), buồng giãn nở (expander casing) và bồn chứa dầu bôi trơn bằng nhau (kiểm tra tại PI-1142, PI-1143, PI-1145) và chênh áp seal gas tại PDI-1103 khoảng 138 kPa.
• Nâng áp đầu xả của expander (đoạn ống 14”-P-1105-D2-IC) bằng cách mở từ từ van bypass 2” CC-01-011-17 đến áp suất khoảng 40 – 45 bar (theo dõi trên PI-1142).
• Nâng áp đầu hút của compressor (đoạn 14”-P-1004-C) bằng cách mở từ từ van bypass 2” CC-01-011-45 qua SDV-1111 đến áp suất khoảng 40 – 45 bar (theo dõi trên PI-1143).
• Kiểm tra đảm bảo áp suất seal gas vào phần expander luôn lớn hơn áp suất sau cánh giãn nở (expander wheel) bằng cách kiểm tra PI-1155 lớn hơn PI-1147 và điều chỉnh độ mở van cầu ¾” cấp seal gas hoặc điều chỉnh van bypass đầu xả expander. Nếu thiết bị được dừng trong thời gian ngắn, không cô lập, giảm áp thì chỉ hệ thống dầu bôi trơn được dừng để tránh mất dầu. Trong trường hợp đó chỉ cần mở nhỏ các van ¾” drain và khởi động lại hệ thống dầu bôi trơn như sau:
• Khởi động hệ thống bơm dầu bôi trơn bằng cách: + Mở xả khí của cả 2 filter
+ Khởi động cả 2 bơm dầu bằng cách chuyển 1 công tắc bơm từ vị trí OFF sang HAND và 1 công tắc bơm còn lại từ OFF sang AUTO. (Bơm ở trạng thái AUTO là bơm phụ, có thể kiểm tra chức năng auto của bơm)
+ Khi các filter đã được xả khí dư và điền đầy dầu, từ từ đóng van bypass đầu xả của 2 bơm. Theo dõi áp suất dầu bôi trơn vào buồng dầu qua PI-1150 tăng lên.
+ Chuyển cần gạt để chọn 1 filter làm việc, filter thứ 2 dự phòng.
+ Khi chênh áp qua các bơm dầu (chênh lệch giữa PI-1145 và PI-1150) đạt tối thiểu 830 kPa thì nhấn nút “Aux pump stop”, bơm phụ sẽ Mở van bypass V- 5-02 và V-5-03 đầu xả của cả 2 bơm dầu
+ tắt và chuyển về trạng thái dự phòng.
+ Kiểm tra đảm bảo nhiệt độ dầu bôi trơn không thấp hơn 28 oC bằng cách kiểm tra đồng hồ nhiệt độ TI-1109.
SVTH: Mai Thanh Tùng Trang 79
+ Kiểm tra các thông số áp suất, nhiệt độ của CC-01 theo phụ lục 1 để đảm bảo thiết bị đã sẵn sàng khởi động.
c.Khởi động và vào tải CC-01
• Nếu thiết bị được cô lập đầu vào/ra như đã đề cập trong 6.4 thì mở thông lại thiết bị bằng cách:
• Từ từ mở van 14” CC-01-011-34 đầu xả phần compressor
• Từ từ mở van 14” CC-01-011-15 đầu xả phần expander
• Đóng van drain ¾” CC-01-011-22 phần compressor casing.
• Đảm bảo công tắc chuyển chế độ “auto/manual” HIC-0501 (LCP) đang ở “manual”, vặn hết nút điều chỉnh ngược chiều kim đồng hồ để đảm bảo giá trị trên đồng hồ “Manual loading pressure” ở vị trí 0.
• Reset tín hiệu dừng CC-01 từ DCS, tại Local Control Panel nhấn Reset để Expander ready sáng, tại DCS tiếp tục nhấn Reset để xoá lỗi lần cuối, Reset SDV-1111 tại van, liên hệ DCS để mở SDV-1111 để thông đầu hút CC-01 compressor với C-05. Sau khi mở SDV-1111 thì đóng van bypass 2” CC-01-011- 45 lại.
• Đảm bảo chuyển FV-1111 về chế độ Auto.
• Kiểm tra màn hình hiển thị trên tủ điều khiển để chắc chắn hệ thống không báo lỗi và đèn “Expander ready” sáng. Nhấn nút “Start”, lúc này SDV-1101 sẽ mở và tốc độ quay của thiết bị sẽ tăng dần hiển thị trên đồng hồ chỉ báo tốc độ.
• Từ từ vặn nút “manual loading” theo chiều kim đồng hồ, tốc độ của CC-01 sẽ tăng dần. Khi tốc độ CC-01 đạt xấp xỉ 1500 RPM thì dừng quá trình tăng tốc độ và kiểm tra các thông số áp suất, nhiệt độ, độ rung để đảm bảo thiết bị hoạt động bình thường.
• Đóng van drain ¾” CC-01-011-19 phần expander casing và van 2” CC-01-011-17 nâng áp bypass van 14” đầu xả expander.
• Tiếp tục từ từ nâng tốc độ quay của CC-01 lên khoảng từ 7.000 đến 10.000 RPM và liên tục theo dõi các thông số áp suất, nhiệt độ và độ rung.(chú ý khi nhiệt độ dầu bôi trơn tăng 38 oC mới tiếp tục vào tải CC-01)
• Liên lạc với PĐK để xác định giá trị độ mở của Inlet Guide Valve CC-01 (output của FY-0502B trên DCS) và kiểm tra trên đồng hồ “Instrument loading pressure”. Nâng dần tốc độ của CC-01 đến khi chỉ thị áp suất trên đồng hồ “manual loading pressure” bằng chỉ thị áp suất trên đồng hồ “instrument loading pressure” thì thông báo với PĐK đã sẵn sàng chuyển chế độ cho CC-01.
• Khi có xác nhận từ PĐK thì chuyển công tắc HIC-0501 (LCP) về vị trí Auto. Thiết bị CC-01 từ lúc này được điều khiển từ DCS.
d. Khởi động và vào tải CC-01 khi Manual Loading bị hỏng
Trong trường hợp hệ thống Manual loading bị hỏng (VD: van điều áp PCV- 1102 không hoạt động) thì núm điều chỉnh không có tác dụng đóng mở Inlet Guide Valve của CC-01 và do đó không điều chỉnh tốc độ và tải của CC-01 từ site. Khi đó phải điều khiển hệ thống thông qua DCS một cách hết sức thận trọng để tránh tăng tốc độ, vào tải CC-01 quá nhanh gây mất an toàn và hư hỏng thiết bị. Trình tự thực hiện như sau:
• Trên hệ thống DCS lúc này đang vận hành E-14 và E-20, chuyển FIC-0501 về chế độ manual và giảm Output về 0%. Chuyển công tắc HIC-0501 trên LCP về vị trí Auto.
SVTH: Mai Thanh Tùng Trang 80
• Tại CC-01, sau khi kiểm tra, reset tất cả tín hiệu và đèn "Expander ready sáng" sáng. VHV thông báo vào PĐK thiết bị đã sẵng sàng. Khi PĐK cho phép khởi động, ngoài site VHV nhấn nút Start, van SDV-1101 sẽ mở và CC-01 bắt đầu hoạt động. VHV kiểm tra các thông số kỹ thuật của CC-01 để chắc chắn thiết bị hoạt động bình thường
• PĐK liên lạc với VHV ngoài site để xác nhận tình trạng hoạt động tốt của thiết bị. Kết hợp giảm độ mở van FV-0501C với việc tăng output của FIC-0501 từ từ sao cho đảm bảo dòng qua FI-0501 ổn định không thay đổi đột ngột và tốc độ quay của CC-01 tăng từ từ đến khoảng 1500 – 2000 RPM.
• VHV ngoài site kiểm tra như 6.5.6
• Đóng các van drain ¾” CC-01-011-19 phần expander casing và van 2” CC-01- 011-17 nâng áp bypass van 14” đầu xả expander nếu các van này mở.
• VHV liên lạc với PĐK để tiếp tục tăng tốc độ CC-01 đến khoảng 15000 RPM thì kiểm tra các thông số.
• Tiếp tục nâng tốc độ CC-01 như 6.6.7 đến khi FV-0501C đóng hoàn toàn thì chuyển FIC-0501 về chế độ Auto. Thiết bị CC-01 từ lúc đó đã được điều khiển tự động từ DCS qua FIC-0501.
e. Dừng CC-01
• Tại phòng điều khiển, VHV DCS giảm dòng qua nhà máy bằng cách giảm FIC- 0501 để đảm bảo lưu lượng qua E-14 và E-20 không quá giá trị thiết kế sau khi dừng CC-01. Đồng thời tăng dòng qua V-101 để đảm bảo đủ lưu lượng và áp suất cung cấp cho hộ tiêu thụ.
• Mở từ từ từng 1% FV-0501C để đưa dòng vào E-20.
• Theo dõi độ giảm tốc độ CC-01 và độ mở Inlet Guide Valve, khi van đóng về 0% VHV tại PĐK thông báo với VHV ngoài thiết bị chuẩn bị dừng.
• Tại thiết bị VHV cơ khí nhấn nút “expander stop”. Van SDV-1101 sẽ đóng, tốc độ quay của CC-01 giảm dần về không.
• Theo dõi áp suất bồn chứa dầu (PI-1145) và khi tốc độ CC-01 về 0 rpm cho dừng bơm dầu khi áp suất tăng tới giá trị 4700 kPa.
• Đóng van SDV-1111 từ DCS và van tay 14” CC-01-011-34 đầu xả của compressor sau van 1 chiều để cô lập phần compressor casing với Sale gas và C- 05 (tránh tăng áp bồn chứa dầu do rò khí ngược qua check valve của compressor).
• Sau khi dừng bơm dầu tối thiểu 5 phút đóng van cầu đường seal gas chính để dừng hệ thống seal gas.
• Nếu cần cô lập thiết bị thì đóng van 14” CC-01-11-15 đầu xả expander.
• Nếu cần giảm áp thiết bị thì mở 2 van drain ¾” CC-01-011-19 và CC-01-11-12 phần expander casing và compressor casing.
• Đóng van ¼” NV-5-01 màu vàng trên thân CC-01.
Lưu ý:
- Trong trường hợp CC-01 bị shutdown do lỗi công nghệ, cần nhanh chóng thực hiện
bước 6.7.5 và 6.7.6 để tránh mất dầu bôi trơn.
- Khi hệ thống máy phát điện G-71 A/B/C bị sự cố mất điện toàn bộ, cần chuyển các
công tắc bơm trên LCP về vị trí OFF để tránh bơm dầu tự động khởi động khi cấp điện trở lại (hệ thống seal gas chưa hoạt động)
- Trong quá trình chuyển dòng từ CC-01 qua E-20, chú ý lưu lượng từ C-05 về C-01 cần
duy trì ổn định.
SVTH: Mai Thanh Tùng Trang 81
Phụ lục : Các thông số cần kiểm tra trước khi khởi động
Áp suất Seal gas Tối thiểu 4800 kPa tại đồng hồ cơ
Chênh áp seal gas 138 kPa tại PDI-1103
Áp suất bồn dầu 4000 – 4500 kpa tại PI-1145
Áp suất dầu vào bạc đạn tối thiểu 4800 kpa tại PI-1150 Áp suất sau cánh giãn nở 4000 – 4500 kpa tại PI-1147 Áp suất seal gas tới expander lớn hơn hoặc bằng PI-1147 Nhiệt độ dầu bôi trơn Tối thiểu 28 oC tại TI-1109 Áp suất khí công cụ Tối thiểu 450 kpag
Lưu lượng nước làm mát Tối thiểu 600 lít/phút tại FI-1121
4.12. Vận hành hệ thống phụ trợ
4.12.1. Hệ thống bồn chứa và bơm sản phẩm.
Có ba bồn chứa LPG và một bồn chứa Condensate trong nhà máy sẽ được sử dụng để cấp cho xe bồn.
Bồn chứa condensate (TK- 21) có mái hình chóp di động, có đường kính 13 m, cao 15,6 m, dung tích 2000 m3, có thể chứa cho 3 ngày.
Bơm Condensate P- 23A/B có công suất 80 m3/h, chiều cao đẩy 133 m, công suất