Đồ án nghiên cứu bơm sulzer MSD d 4 8 10 ½ sử dụng trong công tác vận chuyển dầu từ giàn MSP8 đến tàu chứa, tính toán lựa chọn bơm

Để đạt được mục tiêu đề ra thì xí nghiệp liên doanh còn rất nhiều việc phải làm, một trong những công việc quan trọng đó là nghiên cứu các giải pháp hợp lý nhất, kinh tế nhất khi sử dụn

Trang 1

Dé dn tot nghiép Trường Đại học Mỏ - Địa chất

LỜI NÓI ĐẦU Trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, ngành công nghiệp dầu khí hiện nay trở thành một ngành công nghiệp trọng điểm của đất

nước Hiện nay các công ty, xí nghiệp trực thuộc Tập đoàn Dầu Khí Việt Nam

đã và đang hợp tác với các công ty nước ngoài, thực hiện các dự án đầu tư của tập đoàn, khẳng định tiềm năng phát triển mạnh mẽ của ngành dầu khí Việt

Nam

Năm 1981, xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro được thành lập mở ra

giai đoạn mới để phát triển ngành dầu khí non trẻ Hàng năm cán bộ công

nhân dầu khí được đào tạo, các căn cứ dịnh vụ dầu khí ở Vũng Tàu được hình thành với nhiều loại phương tiện thiết bị kỹ thuật, được đầu tư để phục vụ cho

công tác tìm kiếm thăm đò và khai thác dầu khí Tháng 6/1996 xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro đưa mỏ Bạch Hồ vào khai thác với sản lượng 40 ngàn tấn dầu thô, ngày 12 -10 -1997 xí nghiệp đã khai thác được hơn 50 triệu tấn đầu

thô, chỉ tính riêng năm 1998 đã khai thác được 12 triệu tấn dầu thô Hiện nay tại mỏ Bạch Hồ và mỏ Rồng đã xây dựng hơn 40 công trình biển trong đó có

các công trình chủ yếu như: 12 giàn có định, 10 giàn nhẹ, 2 giàn công nghệ trung tâm, 2 giàn khí nén, 4 giàn duy trì áp suất vỉa, 2 giàn khoan tự nâng, 4

trạm rót đầu không bến Lắp đặt trên 400 km đường ống ngầm kết nối các

công trình nội mỏ và liên mỏ thành một hệ thống công nghệ liên hoàn

Ngày nay, ngành dầu khí Việt Nam đã có những phát triển vượt bậc, sản lượng khai thác ngày càng tăng, trang thiết bị ngày càng hiện đại, đội ngũ

cán bộ được đào tạo và có tay nghề cao

Do đặc điểm địa chất, kiến tạo của thềm lục địa Việt Nam, nên các mỏ hầu hết nằm ở thềm lục địa, do ảnh hưởng của vị trí địa lý các mỏ đề nằm ở

ngoài biển, khí hậu khắc nghiệt, nên quá trình thăm dò và khai thác gặp rất nhiều khó khăn Để đạt được mục tiêu đề ra thì xí nghiệp liên doanh còn rất

nhiều việc phải làm, một trong những công việc quan trọng đó là nghiên cứu

các giải pháp hợp lý nhất, kinh tế nhất khi sử dụng các loại máy móc, thiết bị

trong công tác khoan, khai thác, vận chuyên dầu khí

Các đề tài nghiên cứu về lĩnh vực dầu khí rất phong phú và đa dang, riêng về ngành cơ khí thiết bị phục vụ cho công tác tìm kiếm, thăm dò và khai

thác cũng phong phú và đa dạng Các máy móc ngày càng hiện đại, tuy nhiên

SV: Truong Tién Hanh Lớp: Thiét bi dau khi - K51

Trang 2

vẫn có những khuyết điểm do đó việc nghiên cứu và tìm ra các giải pháp tối

ưu để khắc phục các khuyết điểm và nâng cao hiệu quả sử dụng là điều rất cần

thiết hiện nay

Là một sinh viên nghành thiết bị dầu khí và công trình - Trường Đại

học Mỏ - Địa chất, em rất tâm huyết với thiết bị vận chuyên dầu, cụ thể là

máy bơm van chuyén dau Sulzer MSD-D-4-8-10 1⁄2 đang được sử dụng rất rộng rãi trong công tác vận chuyển dầu trên công trình biển tại XNLD

“Vietsopetro”

Đề tài của em là:“Nghiên cứu bơm Sulzer MSD-D-4-8-10 1⁄2 sử dụng trong công tác vận chuyển dầu từ giàn MSP8 đến tàu chứa.Tính toán lựa chọn bơm”

Nội dung đề tài gồm 4 chương Chương 1: Tổng quan về việc sử dụng bơm vận chuyền dầu ở Vietsopetro

Chương 2: Cấu tạo,nguyên lý làm việc của bom Sulzer MSD-D-4-8-10 '/,

Chương 3: Quy trình vận hành,bảo dưỡng,những hỏng hóc thường gặp và sửa chữa

Chương 4: Tính toán lựa chọn bơm

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn:TS NGUYÊN VĂN

GIÁP bộ môn Máy và Thiết bị mỏ cùng các thầy cô trong bộ môn Thiết bị

dầu khí và Công trình,các bạn trong lớp đã giúp em hoàn thành bản đồ án tốt

nghiệp này Mặc dù đã rất có gắng nhưng do kiến thức thực tế, kiến thức bản thân, thời gian thực tập và nguồn tài liệu còn hạn chế nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong được sự đóng góp ý kiến của thầy cô

và các bạn bè đề xây đựng bản đồ án hoàn thiện hơn

Hà Nội,tháng 05 năm 201 I

Sinh viên

Trương Tiến Hanh

Trang 3

Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE VIEC SU DUNG BOM VAN CHUYEN DAU Ở

VIETSOPETRO

1.1.Sơ đồ công nghệ hệ thống thu gom và vận chuyến dầu (hình 1.1)

Dầu thô khai thác là hỗn hợp của nhiều chất: dầu, khí, nước, Parafñn và

tạp chất.Đề lấy dầu thương phẩm và vận chuyền được ta phải xây dựng hệ

thống thiết bị để thu gom xử lý.Nhiệm vụ của hệ thống thu gom và xử lý là: +Tách dầu ra khỏi khí và nước

+Dùng hoá phẩm để gia nhiệt hoặc hạ nhiệt độ đông đặc của dầu

+Phân phối dòng sản phẩm nhờ cụm Manhephon đến các thiết bị đo, kiểm tra, xử lý theo sơ đồ công nghệ

1.1.2.Sơ đồ hệ thống thu gom vận chuyển dầu khí

Hình 1.2: Sơ đồ thu gom vận chuyền dầu khí

Dầu được khai thác lên từ cụm các giếng khai thác dầu khí,qua cụm phân dòng dầu được đưa vào bình tách cao áp hay còn gọi là bình 25m” tách

sơ bộ rồi hỗn hop dau khi được chuyền qua bình tách thấp áp C2 hay còn gọi

là bình 100mỶ ,bình 100mỶ Imà nhiệm vụ nhận dầu và một lượng khí nhỏ từ bình C1,C3,C4 và từ đường xa tai BM1,2 sau do tách dầu và khí cấp II trong SV: Truong Tién Hanh Lớp: Thiét bi dau khi - K51

Trang 4

hệ thống công nghệ khai thác dầu khí.Lượng dầu khí sau khi được tách thấp

áp ở bình 100mỶ sẽ được các máy bơm vận chuyên dầu trong đó có máy bơm Sulzer bơm vận chuyến ra tàu chứa hoặc sang giàn khác,và cũng có trường hợp máy bơm vận chuyền dầu sẽ bơm dầu ngược trở lại bình tách C2 để đảm bảo mức dầu và áp suất trong bình tách C2 được ôn định.Ngoài đường dầu đi

ra từ giếng khai thác cũng qua bình tách cao áp rồi sau đó một phần được dẫn

ra Fakel đốt còn một phần thì được dẫn qua hệ thống đường ống dẫn đi sang

giàn khác hoặc tàu chứa.Ngoài ra trên sơ đồ công nghệ trên hình 1.1 còn

nhưng đường khác như: đường khí gas, đường khí gaslift, đường hỗn hợp dầu

khí, đường condensat, đường nước ép vỉa, đường xả van an toàn, đường dập

giếng, đường hóa phẩm, đường nước cứu hỏa,đường nước làm mát, đường bao blốc.Còn có các hệ thống van an,hệ thống bơm vận chuyên dầu,hệ thống các bình tách,chứa

1.2.Các loại bơm được sứ dụng

Công tác vận chuyển dầu tại XNLDDK (Vietsovpetro) chú yếu dùng

máy bơm ly tâm.Tùy theo sản lượng khai thác và vị trí công nghệ của từng

giàn trong hệ thống khai thác của toàn mỏ, mà sử dụng chủng loại và số lượng bơm ly tâm khác nhau Hiện nay trên các giàn tai XNLDDK (Vietsovpetro ) đang được sử dụng các chủng loại bơm như sau:

1.2.1 Máy bơm ly tâm HIIC 65 z35-500

Là tô hợp bơm dầu ly tâm kiểu nằm ngang, nhiều tầng, trục bơm được

làm kín bằng dây salnhic mềm hoặc bộ làm kín kiểu mặt đầu Bơm HIIC

65+35 - 500 được sử dụng để bơm đầu thô, các loại khí hyđrocacbon hóa lỏng, các sản phâm dầu khí ở nhiệt độ từ -800 C đến 2000 C và các loại chất

lỏng khác có tính chất lý hóa tương tự Các chất lỏng này không được chứa các tạp chất cơ học có kích thước lớn hơn 0,2 mm và hàm lượng không vượt quá 0,2% khối lượng.Tổ hợp bơm được trang bị động cơ điện loại BAO 22-

280M- 2T2,5 với công suất N= 160 KW , U=380V, tần số 50Hz và các thiết

bị bảo vệ, làm mát, làm kín khác theo đúng yêu cầu, qui phạm lắp đặt vận

hành chúng Một số thông số và đặc tính kỹ thuật như sau:

+ Lưu lượng định mirc ( m3/h ): (65+ 35)

+ Cột áp ( mét cột chat lỏng ): 500

+ Tần số quay ( vg/phút ) :2950

+ Cột áp hút chân không ( mét cột chất lỏng ) : 4,2

+ Ap suat dau vao không lớn hơn MIa ( kG/cm2 ):

- Với kiểu làm kín mặt đầu: 2 ;5 (25)

- Làm kín bằng salnhic day quan:

+ Kiéu CI: 1,0 (10)

* Kiéu CO: 0,5 (5)

+ Công suất thủy lực yêu cầu của bơm ( kW ): 132

+ Trọng lượng của bơm ( kg ): 1220

+ Công suất của động cơ điện ( kW ): 160

Trang 5

+ Điện áp ( V ): 380

+ Tần số dòng điện ( Hz ): 50

+ Hiệu suất làm việc hữu ích: 59%

1.2.2 Bơm ly tâm HIIC 40-400:

Là tô hợp bơm cùng chủng loại kết cầu như bơm HIIC 65/35-500, chỉ

khác đường kính ngoài của các bánh công tác của nó nhỏ hơn, Q, H cũng nhỏ hơn

1.2.3 Máy bơm ly tâm SULZER - ký hiệu MSD 4 x 8x10 !⁄;:

Là loại bơm ly tâm có 5 cấp, nằm ngang trong đó bánh công tác thứ nhất

là loại có 2 cửa hút,4 bánh công tác còn lại là loại có I cửa hút được lap lam 2

cặp đối xứng,có cửa hút ngược chiều nhau Thân máy có cấu tạo gồm 2 nửa tháo được theo bề mặt phăng ngang và được định vị với nhau bởi các chốt

côn Thân máy có 5 khoang chứa các bánh công tác và giữ vai trò của các bánh hướng dòng Phía dưới có ống giảm áp nôi từ khoang chứa đệm làm kín

phía áp suất cao về khoang cửa hút câp I của bơm Trục bơm được làm kín bằng đệm làm kín mặt đầu dạng kép Có nhiệt độ làm việc với loại

chất lỏng có nhiệt độ nhỏ hơn 160o C Đệm được làm mát bằng dầu thủy

lực Tellus 46 qua hệ thống tuần hoàn kín

Các thông số đặc tính kỹ thuật cơ bản của tổ hợp bơm như sau:

+ Lưu lượng bơm ( m3/h): 130

+ Cột áp định mức ( m cột chất lỏng ): 400

+ Hiệu suất hữu ích: 74%

+ Công suất thủy lực của bơm ( kW ): 147

1.2.4 Máy bơm ly tâm HK -200/120:

Là loại máy bơm ly tâm dùng để bơm dầu, khí hóa lỏng, dung dịch hữu

cơ và các chất lỏng khác có tỷ trọng không quá 1050 kg/m3, độ nhớt động đến 6.10- 4 m2/s Các chất lỏng công này không được chứa các tạp chất cơ

học có kích thước lớn hơn 0,2mm và hàm lượng không lớn hơn 0,2%, nhiệt

độ làm việc trong khoảng -§00 C đến 4000 C Tổ hợp gồm động cơ điện và bơm được lắp trên cùng một khung đầm và được liên kết với nhau bằng khớp

nối răng Bơm này thuộc chủng loại bơm ly tâm 1 tầng, dạng công xôn, có thân bơm,vấu tựa, ống hút và ông nói có áp (cửa ra ) được đặt trên cùng một giá đỡ.Việc làm kín trục thực hiện bằng dém lam kin Salnhic day quan CT hoặc CO va bé lam kin kiéu mat dau BO

Các thông số đặc tinh kỹ thuật như sau:

+ Lưu lượng bơm ( m3/h ): 200

Trang 6

Dé dn tot nghiép Trường Đại học Mỏ - Địa chất + Cột áp định mức ( m cột chất lỏng ): 120

+ Hiệu suất hữu ích ( % ): 7

1.2.5 Máy bơm ly tâm HIHC 105/294:

Là tổ hợp bơm ly tâm kiểu nằm ngang, nhiều tầng công tác Nó được dùng vận chuyền dầu bão hòa khí, dầu thương phẩm lẫn nước có nhiệt độ từ

10 C— 450 C hoặc đùng để bơm nước trong các hệ thống công nghệ Các chất

lỏng bơm dùng cho bơm LỊHC 105/294 cân đảm bảo các yêu câu sau:

Tỷ trọng không lớn quá 1060 kg/m3, độ nhớt động không lớn quá 2,5.10-4 m2/s, tạp chất cơ học có kích thước không lớn quá 0,2 mm và hàm lượng

không lớn quá 0,2% trọng lượng Tổ hợp bao gôm động cơ điện và bơm được

liên kết với nhau thông qua khớp nối mặt bích có phần moay ơ gắn theo ở hai

đầu trục, hai bích được nối với nhau bằng các bu lông có lót ô ống đệm cao su

giảm chấn Đây là loại bơm có từ 2 đến 10 cấp bánh công tác, có cửa vào

cùng chiều, do đó để cân bằng lực dọc trục tác dụng lên bánh công tác bơm

được bồ trí ỗ đỡ thủy lực ở đầu trục phía đầu cao áp với đường kính phù hợp

với số cấp bánh công tác của bơm

Các thông số đặc tính kỹ thuật của bơm như sau:

+ Lưu lượng bơm ( m3/h): 105

+ Cột áp định mức ( m cột chất lỏng ): 294

+ Hiệu suất hữu ích ( % ): 68

+ Công suất động cơ điện ( kW ): 160

9MIp, THA- 320, IHA-400, VYHH-700, cũng có thể tham gia vào công tác vận

chuyên dầu trên các công trình biền

Việc bố trí, lắp đặt các trạm bơm trên các đàn có định hoặc các dàn nhẹ

được thiết kế, tính toán phù hợp với sản lượng khai thác đầu và vai trò công

nghệ của giàn trong hệ thống công nghệ chung của khu mỏ Bạch Hồ và mỏ Rông

Trang 7

Các chúng loại và số lượng bơm được lắp đặt trên các giàn như sau:

Giàn MCII-1:

+ Máy bơm HIIC 65/35-500 - Số lượng: 2

+ Máy bơm HK 200/120 - Số lượng: 2

+ May bom SULZER MSD 4x 8x 10,5 -Số lượng: 2

Giàn HTK- 2:

+ Máy bom SULZER MSD 4x8x10,5 -S6 luong: 8

+ Máy bơm R360/150CM-3 -Số luợng: 5

+ Máy bơm R250/38CM-I - Số lượng: 2

Gian MCII- 3:

+ Máy bơm HIIC 65/35-500 - Sé lugng: 1

+ Máy bơm HIIC 40-400 - Số lượng: 2

+ Máy HIIC 40-400 - Số lượng: 2

Giàn 7:

Gian 8:

+ Máy bơm SULZER MSD 4x8§x10,5 -Số lượng: 2

+ Máy bơm HK- 200/120 - Số lượng: 2

Giàn 9:

+ Máy bom SULZER MSD 4x8x10,5 - S6 lugng: 2

Gian 10:

+ Máy bơm HIIC- 65/35-500 - Số lượng: 3

+ Máy bơm HIIC- 40/400 - Số lượng: 1

Trang 8

+ Máy bơm SULZER type 4x6 17B(100-431) Cap-8/1 stage - Sé lượng: 5

Số lượng bơm từng chúng loại là:

+ Máy bơm HIIC 65/35-500 và HTIC 40-400 - Số lượng: 41 cái

+ Máy bơm Sulzer - Số lượng: 24 cái

+ Máy bơm HK - Số lượng: 4 cái

+ Máy bơm R360/150CM - Số lượng: 7 cái

Tổng số: 76 cái

1.3 Những kết quả thu được và những tồn tại khi xử dụng bơm ớ XN

Theo thống kê trên, số lượng máy bơm HIIC 65/35-500 và HIIC 40-400 chiếm một tý lệ khá lớn trong công tác vận chuyển dầu 41/76 bơm Và trong

thực tế vẫn dùng bơm HIIC và bơm Sulzer để vận chuyên đầu là chủ yếu

Đây là 2 loại bơm ly tâm có nhiều ưu điểm Kết cấu bền vững, độ tin cậy cao, lưu lượng, cột áp và hiệu suất hữu ích lớn Công tác vận hành, bảo đưỡng và

sửa chữa không phức tạp, giải điều chỉnh rộng Chủng loại bơm này do cách

bố trí các bánh công tác thành 2 nhóm có cửa vào của mỗi nhóm ngược chiều

nhau Do đó làm giảm đáng kế lực dọc trục tác dụng lên bánh công tác, tải

trọng lên các ô đỡ giảm, đo đó tuổi thọ của chúng tăng lên rất nhiều Tuy nhiên đo bơm làm việc ở chế độ vận tốc góc tương đối lớn ( khoảng 3000 vg/ph ) nên việc lắp đặt, điều chỉnh đòi hỏi độ chính xác cao Ngoài ra do lưu lượng tương đối lớn nên việc đưa máy vào chế độ làm việc đòi hỏi phải nắm vững và tuân thủ đúng yêu cầu kỹ thuật vận hành dé tránh quá tải cho động cơ điện

Công việc vận chuyên dầu đòi hỏi phải đưa một lượng lớn sản phẩm

khai thác dầu khí từ các dàn cố định và dàn nhẹ đến các điểm tiếp nhận là các

tầu chứa trong thời gian nhanh nhất, đồng thời phải đảm bảo sự an toàn cho các tuyến đường ống vận chuyên Ngoài ra, chỉ tiêu kinh tế trong việc sử dụng năng lượng điện cho các máy bơm cũng được đặt ra Do đó việc bố trí, phối hợp các chủng loại bơm trên cùng một trạm, hoặc việc phối hợp giữa các trạm bơm với nhau sao cho có thể giảm được tải trọng trên các tuyến ống vận chuyển dầu và tăng được lưu lượng thông qua chúng

Trong việc bố trí, phối hợp giữa các bơm ly tâm trên cùng một trạm

bơm ta có thể lắp đặt chúng theo nhiều cách Theo cách đặt các bơm theo kiểu song song với mục đích làm tăng lưu lượng của trạm Theo cách này, mặc dù

đường ra của bơm ly tâm đều có van một chiều nhưng vẫn phải đòi hỏi các

bơm trong hệ thống phải có thông số đặc tính kỹ thuật không khác xa nhau nhiều lắm, để khi cùng đồng thời vận hành chúng không triệt tiêu lẫn nhau

Theo cách đặt bơm mắc nối tiếp với mục đích làm tăng áp suất trên đường vận chuyền dé có thé đưa chất lỏng đến điểm tiếp nhận rất xa Tuy nhiên cách

này đòi hỏi các tổ hợp bơm được mắc nói tiếp phải có lưu lượng như nhau và SV: Truong Tién Hanh Lớp: Thiét bi dau khi - K51

Trang 9

việc làm kín trục cho các cấp bơm ở phần cuối của hệ thống rất phức tạp do

áp suất đầu vào của chúng tăng lên đáng kẻ Ngoài ra cũng có thé phối hợp cả

hai kiểu kết hợp trên cùng một trạm Trong thực tế trên các giàn cô định, các

trạm bơm dầu được xây dựng theo kiểu mắc song song do các chủng loại bơm

ly tâm đã được lựa chọn đảm bảo đủ lưu lượng để có thể vận chuyển được

dầu thô đến vị trí tiếp nhận Tùy theo vị trí công nghệ và sản lượng khai thác của mỗi giàn mà sử dụng số lượng bơm trên mỗi giàn là 3,4 hoặc hàng chục như LITK -2 ( 15 bơm )

Từ việc xem xét những đặc điểm trong công tác vận chuyển dầu của

XNLDDK ( Vietsovpetro) chúng ta có thé dé ra nhitng yéu cau co ban cho

việc tính toán thiết kế trạm bom đầu trên dàn cố định để thông qua đó có thể chọn lựa các chủng loại bơm ly tâm phù hợp với yêu cầu công nghệ của mỗi

giàn trong hệ thống chung của toàn mỏ

Bơm ly tâm chiếm một vị trí rất quan trọng trong hệ thống công nghệ

khai thác đầu khí của XNLDDK ( Vietsovpetro ) Cụ thê bơm vận chuyên dầu HHC chiếm một tỷ trọng lớn Vì vậy việc nghiên cứu, thiết kế, tính toán, lựa chọn và đưa ra các giải pháp kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng loại

bơm này là công việc hết sức cần thiết

Trang 10

CHƯƠNG 2 CÁU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA

BOM SULZER MSD-D-4-8-10 %

2.1.Cầu tạo bơm =

Sơ đồ tông thê của bơm bao gôm các bộ phận được thê hiện trên hình 2.1

sau:

Hình 2.1: Sơ đồ tổng thể của máy bơm

3: O đỡ phía động cơ - 8: De —

4: Hệ thông câp dâu làm mát ô đỡ 9: Van kiêm tra

11: Đông hồ đo áp suât khí Nitơ SV: Truong Tién Hanh Lop: Thiét bi dau khi - K51

10

Trang 11

Công suất bơm: 147kW

Hiệu suất bơm: 47%

Thân máy được lắp ghép từ hai nửa tháo được theo mặt phăng ngang và

được định vị với nhau bởi các chốt hình côn và kẹp chặt bởi các vít cấy (đai

Trang 12

Phía dưới than bơm có lắp một ống giảm tải để xả áp suất từ khoang

chứa đệm làm kín đầu áp suất cao đến khoang vào của máy bơm

nhau Do sự cấu tạo của roto cho phép bơm khi làm việc khử được lực dọc

trục

12

Trang 13

+ Ô đỡ phía đầu tự do: Gồm 02 ổ đỡ chặn 721 I (tương đương của Liên

Xô cũ 46411) Các ổ bi được bôi trơn bằng dầu Tellas 46 và phương pháp

quăng dầu giống bơm HIIC, các vòng quăng dầu được bố trí về một phía của

các ổ bi Ô đỡ được làm mát bằng cách trao đổi nhiệt qua các cánh tản nhiệt với môi trường bên ngoài Phía động cơ thì nhờ gió từ phía động cơ thối tới

còn phía đầu tự do thì có lắp thêm quạt gió Nhiệt độ dầu bôi trơn không vượt quá 70°C

13

Trang 14

ĐỒ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ - Địa chất

Trang 15

2.1.6.Khớp nối

Khớp nôi là bộ phận lắp trung gian giữa trục của động cơ và trục của

bơm Khớp nối có nhiều loại khác nhau như: Dạng bánh răng, loại khớp nối

mềm tuy nhiên người ta hay sử dụng loại khớp nối mềm vì loại này có hiệu quả cao hơn các loại khác Khớp nối có chức năng chuyền momen xoắn giữa các trục quay của động cơ và trục bơm, dung hoà sự chuyên dịch tất yếu của hai trục quay Các chuyển dịch này bao gồm: Sai lệch góc, sai lệch ngang hay kết hợp cả hai Ngoài ra các dịch chuyên đọc của cả hai trục có thể được khớp nối hấp thụ

15

Trang 16

Xêri “M” có trong khoảng công suất danh định từ 1.6kW/1000 vong/

phút đến 6500kW vòng/phút

Bộ phận mềm là một loạt các lớp “màng” thường làm bằng thép không

gỉ dát mỏng hoặc bằng vật liệu chống ăn mòn khác Vì mọi lực uốn, xoắn xảy

ra với màng nên không có các chỉ tiết bị mài mòn và đo đó không cần phải bôi trơn

Loại Xêri “T”

Khớp nối mềm dạng Metastream Xêri “T” dùng loạt màng có thiết kế

hình vòng độc đáo nhằm kết hợp tỷ lệ cao về truyền tải công suất trọng lượng

với độ mềm dẻo tối đa Thiết kế loại này nhằm truyền momen quay như tải

kéo căng đơn thuần với bán kính tương đối nhỏ do đó khớp nối có khả năng

quay vớ tốc độ cao Dạng co thắt của màng cũng bảo đảm rằng ứng suất uốn mỏi phát sinh từ sự sai lệch được giữ ở mức tối thiểu tại những nơi quan trọng quanh bulông dẫn động

Khớp nối mềm dạng này có nhiều khoảng công suất dạng định chuẩn từ 2kW/1000 vòng/phút đên 24000 kW/1000 vòng/phút

Hệ thông làm kín bơm có chức năng ngăn sản phâm bơm (ở đây là dau

thô) rò rỉ dọc theo trục bơm ra bên ngoài

Mỗi bơm vận chuyển dầu được lắp hai bộ làm kín cơ, một tại “DE' ( phía đầu dẫn dong), mot tai ‘NDE’ (dau không dẫn động) của bơm Cả hai

đều theo tiêu chuẩn của API 610

Mỗi bộ làm kín đôi gồm hai phần là hai mặt bịt kín, mặt “chính” hay

trong hướng vào sản phẩm bơm đi, và mặt “phụ” hay mặt ngoài hướng ra không khí “không khí”

Trong điều kiện vận hành bình thường, sản phẩm bơm đi được mặt bịt kín chính giữ lại bên trong bơm, mặt phụ giữ vai trò đự phòng giúp bơm tiếp tục hoạt động khi mặt chính bị hư hỏng

Giữa hai mặt bịt kín có chất lỏng đệm, chất lỏng này hoạt động dưới áp

suất cao hơn so với áp suất sản phẩm bom đi Nhờ áp suất cao hơn đó sản

phẩm bơm không thể rò rỉ ra ngoài và ngược lại chất lỏng đệm sẽ rò rỉ vào

trong bơm

16

Trang 17

Dé dn tot nghiép Trường Đại học Mỏ - Địa chất Chất lỏng đệm cũng giữ vai trò bôi trơn giữa các mặt bịt kín và trục bơm Bình thường có một ít rò rỉ ở hai mặt này: Rò rỉ qua mặt trong vào bơm

và rò rỉ qua mặt ngoài ra đường thoát xả

Hệ thống làm kín bơm bao gồm:

+ Hai bộ làm kín “ kép” lắp vào bơm đầu thô

+ Bình chứa “ DE” và “NDE” lắp tại nơi đặt bơm Các bình này chứa chất lỏngđệm đẻ bù đắp lượng rò rỉ thông thường trong nhiều ngày hoạt động trước khi cần châm đầy trở lại

+ Chất lỏng đệm ở hai đầu ô đỡ được làm mát kiểu “Fin” giảm nhiệt từ

bộ làm kín vào chúng, chất lỏng đệm được bơm tuần hoàn qua bộ làn kín tới

hệ thống làm mát (thường có dạng trụ và trên đó có các cánh tản nhiệt) sau khi làm mát lại ngược trở về

2.1.8.Bôi trơn

Vịt dâu giữ mức ôn định Denco

Bề chứa Đầu nối

17

Trang 18

ống cung cấp trong vịt dầu và không lọt vào bể dầu Một lượng dầu tương đương thoát từ bể chứa ống cung cấp vào thân vịt dầu, khôi phục lại mức dầu trước và đóng kín ống cung cấp Quá trình này lặp đi lặp lại khi mức dầu trong gối đỡ tụt giảm và tiếp tục khi bể chứa cạn dầu

Nap day

Dé nap day, có thê rút bề chứa và đầu nối ra khỏi thân, tháo bề nói để

châm dầu vào bẻ Lắp lại cụm đầu nối, bể chứa vào thân như cũ, bảo đảm duy

2: Bulông giữ tim chan 15:Vịt siết nắp quạt

3: Num châm mở DE 16:Nắp ổ đơx ngòai NDE

4: Tắm chắn DE 17:Nắp hộp đầu cuối

5: Quạt bên trong 18:Vòng đệm nắp hộp đầu cuối

7: Ö đỡ NDE 20:Bộ phận làm kín đầu NDE(khi có

nắp)

8: Bulông vòng 21:Nap 6 dé trong NDE

9: Cụm stato có/không có chân để 22: Ö đỡ NDE

10: Tắm chắn NDE 23:Bộ phận làm kín đầu DE(khi có

lắp)

13: Pho gải quạt

18

Trang 19

2.2.Nguyên lý làm việc của bơm

2.2.1.Nguyên lý làm việc chung của bơm ly tâm

Bơm ly tâm là loại bơm cánh dẫn,làm việc theo nguyên lý của máy thủy lực cánh dẫn.Cơ cấu truyền năng lượng chính là hệ thống bánh công tác Dé biết nguyên lý làm việc của máy bơm lý tâm ta đi nghiên cứu sơ đồ cấu tạo đơn giản của bơm ly tâm

e,„w„v0¡ là các véc tơ tốc độ điểm đầu

C2,U2,W> 1a cae véc tơ tốc độ điểm cuối

Trước khi bơm làm việc cần phải làm cho cánh công tác tiếp xúc với chất lỏng Khi bánh cánh công tác quay với một vận tốc nào đó thì chất lỏng

tiếp xúc với bánh cánh cũng quay theo, như vậy bánh cánh đã truyền năng lượng cho chất lỏng Do chuyển động quay của bánh cánh mà các hạt chất lỏng chuyên động có xu hướng văng ra xa khỏi tâm Để bù vào chỗ trống mà

hạt chất lỏng vừa văng ra thì hàng loạt các hạt chất lỏng khác chuyền động tới

và quá trình trao đổi năng lượng lại diễn ra như các hạt trước nó Quá trình trao đối năng lượng diễn ra liên tục tạo thành đường dòng liên tục chuyển động qua bơm

Tốc độ chuyên động của hạt chất lỏng khi ra khỏi bánh cánh công tác lớn

sẽ làm tăng tốn thất của đường đòng, bởi vậy cần phải giảm tốc độ này bằng

cách biến một phần động năng của hạt chất lỏng chuyên động thành áp năng

Để giải quyết điều này, chất lỏng sau khi ra khỏi bánh cánh công tác sẽ được

dẫn vào buồng có tiết diện lớn dần đạng xoắn ốc nên gọi là bầu góp xoắn ốc

(Hình 2.9) Do sự quay đều của bánh cánh công tác nên trong đường ống chất lỏng chuyên động liên tục Nguyên lý hoạt động của bơm ly tâm được thể

hiện trên (Hình 2.10)

19

Trang 20

Hinh 2.10 Nguyén lý hoạt động của bơm ly tâm

Khi máy bơm ly tâm làm việc, nhờ phần khớp nối giữa động cơ dẫn động và bơm làm bánh công tác quay Các phần chất lỏng trong bánh công tác dưới ảnh hưởng của lực ly tâm bị dồn từ trong ra ngoài chuyên động theo các máng dẫn và đi vào ống đẩy với áp suất cao hơn, đó là quá trình đây của bơm

Đồng thời, ở lối vào của bánh công tác tạo nên một vùng chân không và dưới

tác dụng cúa áp suất trong bể chứa lớn hơn áp suất ở lối vào, chất lỏng ở bể hút liên tục bị đây vào bơm theo ống hút Đó là quá trình hút của bơm Quá trình hút và quá trình đây là hai quá trình liên tục, tạo nên đòng chảy liên tục qua bơm

Bộ phận dẫn dòng chảy ra thường có dạng xoắn ốc nên còn gọi là

buồng xoắn ôc hay là vỏ xoắn ốc Vỏ xoắn ốc của bơm dẫn chất lỏng từ bánh công tác ra ống đây nó có tác dụng điều hòa đòng chảy và biến đổi một phần

động năng của dòng chảy thành áp năng cần thiết đo đó làm tăng hiệu suất

của máy bơm

2.2.1.Nguyên lý làm việc của bơm sulzer MSD-D-4-8-10 4

Khi máy bơm làm việc các bánh công tác quay truyền năng lượng cho chất lỏng, các phần tử chất lỏng chuyên động theo các cánh dẫn hướng của các bánh công tác từ trong ra ngoài Dưới tác dụng của lực ly tâm chất lỏng ra khỏi bánh công tác cấp một đi qua các cánh dẫn hướng rồi vào cửa hút của bánh công tác cấp hai với áp lực do bánh công tác cấp một truyền cho Quá

trình này diễn ra liên tục, áp lực của các phần tử chất lỏng tăng dần khi qua

các bánh công tác, cuối cùng chất lỏng chuyển động vào cửa đây của bơm Tại cửa hút của bơm dưới áp suất khí quyển hay áp suất thuý tĩnh chat long được chuyền từ bề hút vào cửa hút trong quá trình bơm

20

Trang 21

Lực dọc trục phát sinh trong quá trình bơm hoạt động là rât lớn có thê

lên tới hàng tấn Đối với các máy bơm ly tâm nhiều cấp thì thành phần lực

dọc trục này không có lợi cho máy bơm vì lực chiều trục lớn có thể làm cho

các ô lăn mau mòn hỏng, tạo ra các khe hở làm cho roto chuyên động không

én định và có thé bị cọ sát vào than bơm Các tác hại trên làm ảnh hưởng đến

hiệu suất của bơm và làm cho các chỉ tiết trong bơm mau mòn hỏng

Trong thực tế người ta đã áp dụng nhiều phương pháp để khử lực dọc trục như: dung piston cân bằng, dung đĩa cân bằng, chế tạo bơm có hai cửa hút

Máy bơm sulzer có cấu tạo đặc biệt so với các loại máy bơm khác Tải

trọng tác dụng lên bơm bằng tổng tải trọng tác dụng lên từng cánh Trong

bơm sulzer để giảm tác dụng lên cánh bơm người ta chế tạo bánh công tác cấp một có hai cửa vào, bốn bánh công tác phía sau được chia ra làm hai nhóm lắp

đối xứng nhau (mục đích để giảm tác dụng của lực chiều trục) Phía đưới thân

bơm có lắp một ống giảm tải để giảm áp từ trong khoang trước của đệm làm kín đầu áp suất cao đến khoang xả của máy bơm Do lực chiều trục phát sinh

ở phía đầu tự do không lớn hơn lực chiều trục phía đầu động cơ nên tại hai

gối đỡ đầu tự do được lắp hai 6 bi đỡ chặn còn gối đỡ phía động cơ được lắp một é dé

21

Trang 22

CHƯƠNG 3 QUY TRINH VAN HANH, KIEM TRA ,BAO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA

BOM MSD-D-4-8-10 % 3.1.Quy trinh van hanh

3.1.1 Khởi động bơm Sulzer

3.1.1.1 Công tác chuân bị trước khi khởi động bơm

- Trước khi khởi động máy bơm, ta phải chắc chắn rang chat lỏng được

điền đầy trong hệ thống đường ống và trong khoang làm việc của bơm

- Phải chắc chắn rằng bơm trong trạng thái sẵn sàng làm việc cả về

phần động cơ (điện) và bơm (cơ khí)

- Phân bố tải cho hợp lý cho hệ thống trước khi khởi động bơm

- Trước khi khởi động thiết bị lần đầu (sau khi lắp đặt hoặc bảo dưỡng)

thì cần kiểm tra xem chiều quay của động cơ và bơm có đúng như chiều mũi

tên trên động cơ bằng cách nhắn nhanh nút ON/OFF

- Kiểm tra độ tin cậy, độ chắc chắn của bu lông và các ê cu Kiểm tra

độ ổn định của roto bằng cách quay roto bằng tay hoặc bằng chìa vặn ê cu

Kiểm tra xem các van có trong trạng thái hoàn hảo hay không

- Kiểm tra các liên kết của bơm và các mặt bích nếu có sự rò rỉ chất

lỏng ra bên ngoài

- Kiểm tra mức nhớt làm mát salnhic xem có bị thiếu không, nếu thiếu thì phải bố sung ngay

- Kiểm tra chắc chắn rằng bơm và động cơ không bị kẹt

- Mở van khí Nitơ, kiểm tra áp suất khí Nitơ Áp suất khí Nitơ trong

khoảng 4 z 6 là được

- Kiểm tra trạng thái van trên đường ra Đóng và trên đường vào Mở

- Xả khí trong thân bơm (còn gọi là xả E), bằng cách mở van xả E trên thân bơm, sau khi xả xong phải đóng van này lại

3.1.1.2 Khởi động máy bơm

Khởi động bơm ngay tại chỗ, sau đó từ từ mở van trên đường ra cho

đến khi đạt lưu lượng yêu cầu, dòng điện đạt được phải bằng hoặc thấp hơn

dòng định mức trong khoảng cho phép

Kiểm tra độ chênh áp phin lọc trên đường hút của bơm Theo dõi bơm làm việc trong khoảng 5+10 phút, đảm bảo rằng bơm không có hiện tượng bắt

22

Trang 23

Dé dn tot nghiép Trường Đại học Mỏ - Địa chất thường như: âm thanh lạ, có sự dao động áp suất, dao động tải, nóng bat thường

Trong trường hợp áp suất trên đường đầy giảm đột ngột, quá tải động

cơ, có hiện tượng rò rỉ chất lỏng qua đệm làm kín, có âm thanh lạ như va đập

không bình thường thì phải đóng van trên đường đây, ngắt điện động cơ, tìm nguyên nhân và khắc phục hư hỏng

3.1.2 Quy trình kiếm tra máy bơm trong quá trình vận hành

- Cần theo dõi các chỉ số đồng hồ, chúng phải nằm trong giới hạn cho phép, mức nhớt làm mát cho sa nhích phải đủ đảm bảo cho máy bơm hoạt động tốt

- Các biểu hiện bất thường xảy ra khi máy bơm đang làm việc phải được kịp thời phát hiện, tìm nguyên nhân và cách khắc phục các hư hỏng đó

Công việc kiểm tra, bảo dưỡng các máy móc, thiết bị được tiến hành

khoảng 2 giờ/lần, người thợ vận hành phải thường xuyên theo dõi các dấu

hiệu sau:

- Áp suất đường ra và đường vào của máy bơm bằng cách theo đõi các đồng hồ đo chênh áp Phải có áp lực cửa đây của bơm ngay sau khi đạt tới tốc

độ vận hành, phải tắt ngay bơm nếu điều này không xảy ra

- Áp suất của khí Nitơ của bình chứa cho salnhic Nếu áp suất khí Nitơ

thấp phải bố sung ngay

- Mức dầu Diezel trong bình chứa dầu cho salnhic

- Mức nhớt trong bầu giữ mức cho ô bi

- Tải của động cơ máy bơm, cường độ dòng điện toàn tải không được vượt quá giới hạn ghi trên vỏ động cơ

- Các âm thanh lạ bất thường, sự rung động mạnh Ta phải tắt ngay bơm nếu các rung động vượt quá giới hạn cho phép

- Sự nóng lên bắt thường của động cơ bơm

- Kiểm tra sự chênh áp phin lọc trên đường hút Nếu có sự chênh áp

cao, vượt quá giới hạn cho phép phải tắt bơm và kiểm tra phin lọc

- Sự thay đổi đặc tính của dầu thô như: nhiệt độ, tỷ trọng, chất lượng

dầu sẽ ảnh hưởng rất lớn đến các thông số làm việc của bơm

- Các dấu hiệu rò ri của dầu thô, nhớt, khí Nitơ Cần đặc biệt chú ý tới

sự rò rỉ tại các bộ phận làm kín của động cơ

23

Trang 24

3.1.3 Tắt máy bơm —

- Đóng từ từ van trên đường đây đê giảm tải trên động co

- Ngắt điện vào động cơ để tránh va đập và đòng hồi ngược làm hỏng cánh bơm và van ngược

- Khóa các van cấp Nitơ và cấp nhớt làm mát cho salnhic

- Kiểm tra sự rò ri dau thé, lau chùi vệ sinh máy bơm

- Đóng van trên đường hút

- Khi đừng máy bơm trong khoảng thời gian dài, với chất long dé dong

đặc và kết tinh, ta cần phải tháo hết chất lỏng ra khỏi bơm và thay vào đó một chất lỏng (có thể là sản phẩm của đầu mỏ) không đông đặc hoặc dùng hóa

chất ngăn ngừa sự đông đặc của chất lỏng bơm, sự lắng đọng của các tỉnh thé

hoặc chất cặn bã trong bơm

3.2.Quy trình bảo dưỡng kỹ thuật -

Quy trình bảo dưỡng, sửa chữa các thiệt bị được thực hiện dựa trên 3

yếu tô cơ bản sau:

+ Thực hiện theo các tài liệu hướng dẫn kỹ thuật của nhà sản xuất bơm,

cần chú ý đến các điều kiện làm việc của thiết bị trong điều kiện khí hậu nhiệt

đới Việt Nam

+ Tùy thuộc vào trình độ của đội ngũ công nhân vận hành như; bộ phận

cơ khí, bộ phận điện, bộ phận tự động hóa dựa trên điều kiện làm việc của

thiết bị để thiết lập quy trình sửa chữa, bảo đưỡng

+ Điều kiện làm việc thực tế của các thiết bị trên giàn khoan như: chế

độ làm việc, sự thay đổi của các thông số trong quá trính làm việc đây là

yếu tô quan trọng nhất dé xác định quy trình bảo dưỡng cho thiết bị, bởi vì nó phù hợp với yêu cầu thực tế của sản xuất, giúp nâng cao chất lượng thiết bị

sau khi tiến hành bảo dưỡng

Các yêu cầu trong quá trình bảo đưỡng máy móc, thiết bị:

- Trong khi máy bơm làm việc, ta cần phải quan sát các thông số làm việc của bơm như: áp suất, nhiệt độ, lưu lượng trên các đồng hồ chỉ báo

- Không cho máy bơm làm việc khi áp suất đầu vào nhỏ hơn yêu cầu

- Nhiệt độ làm việc của ố bi và đệm làm kín không được vượt quá

70°C

- Sau 6 tháng cần tiến hành các công việc sau: thay nhớt cho 6 bi, tháo rửa phin lọc, kiêm tra đóng mở các van và bôi mỡ các van

24

Trang 25

- Sau 4000 giờ làm việc cần phải tiến hành kiểm tra chất lượng nhớt ctia 6 bi

- Sau 4000 + 5000 gid làm việc thì phải kiểm tra hệ thống bảo vệ và các vòng bi, trong trường hợp cần thiết thì cần phải thay mới

- Sau mỗi chu kỳ làm việc 4000 + 10000 giờ làm việc cần kiểm tra và

bảo dưỡng lớn

Kiểm tra, bảo đưỡng trên giàn:

Trong quá trình máy bơm hoạt động có thể xảy ra các hỏng hóc ảnh

hưởng đến quá trình làm việc Do đó, sẽ làm ảnh hưởng đến quá trình vận

chuyển dầu khí Khi xảy ra các sự cố, chúng ta phải tiến hành dừng bơm để xác định nguyên nhân và tìm biện pháp khắc phục

Tùy theo đạng hư hỏng xảy ra mà ta có thê xử lý tại chỗ hoặc kiểm tra

trước khi quyết định gửi về xưởng nhằm tiết kiệm thời gian và chi phí vận

- Hiệu điện thế thấp

- Cầu đao chính bị ngắt

- Tín hiệu báo động trên

bảng điều khiển không cho

- Kiểm tra thiết bị khởi động,

sửa chữa và thay mới nêu cân

SV: Truong Tién Hanh

25 Lớp: Thiét bi dau khi - K51

Trang 26

Động cơ ngắt

khi khởi động

- Đặt quá tải không đúng

- Động cơ bị quá tải

- Bơm hoặc động cơ bị kẹt

- Kiểm tra và điều chỉnh lại

nêu cân

- Thực hiện đúng quy trình khởi động bơm

- Tháo khớp nối và kiểm tra từng phần

Bơm dừng đột

ngột khi ngắt

- Ma sát quá lớn trong bơm

hoặc trong động cơ

- Tháo khớp nỗi và kiểm tra

tùng phân, sửa chữa nêu cân

- Bơm không được môi

- Chiều quay không đúng

- Mở toàn bộ van xả gió cho bơm và nạp đầy chất lỏng bơm

- Kiểm tra van, điều khiến và

điều chỉnh van để tăng áp lực day

SV: Truong Tién Hanh

26 Lop: Thiét bị dâu khí - K51

Định dạng
Số trang	52
Dung lượng	9,96 MB