longhomieu2006
New Member
Download Đồ án Máy bơm ly tâm NPS 65-35-500 dùng để bơm vận chuyển dầu tại XNLD VIETSOVPETRO
LỜI MỞ ĐẦU
Đất nước ta trong những năm gần đây đã có những bước tiến vượt bậc, với sự tăng trưởng kinh tế luôn được duy trì ổn định ở mức cao. Đóng góp một phần không nhỏ vào các thành tựu phát triển đó có ngành công nghiệp Dầu Khí, trong đó điển hình là XNLD “VIETSOVPETRO”. Tuy mới cách đây không lâu còn chập chững từng bước vừa làm việc tạo ra sản phẩm, vừa không ngừng học hỏi, tích luỹ kinh nghiệm sản xuất, kiến thức khoa học kỹ thuật cho mình, để đến nay có thể vững vàng là một ngành công nghiệp mũi nhọn, chủ lực của đất nước.
Cùng với sự phát triển chung đó, trường Đại học Mỏ - Địa Chất đã không ngừng hoàn thiện mình và đào tạo ra những thế hệ kỹ sư để phục vụ cho sự phát triển của ngành công nghiệp Dầu Khí. Trên tinh thần đó, em là sinh viên ngành Thiết Bị Dầu-Khí đã và đang học tập, từng bước tìm hiểu, nắm vững và hiểu sâu về nguyên lý hoạt động, đặc tính kỹ thuật và kết cấu của các máy móc, thiết bị ngày càng hiện đại trong hệ thống công nghệ khai thác Dầu Khí trên biển, để từ đó khi ra làm việc có thể thực hiện tốt công tác: vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa chúng. hay từ việc nắm vững và hiểu biết sâu sắc các máy móc, thiết bị mà có thể có những bước cải tiến nâng cao chất lượng làm việc của chúng lên.
Với mong muốn được góp một phần nhỏ vào sự phát triển của ngành công nghiệp dầu khí nước nhà. Qua quá trình thực tập, nghiên cứu, thu thập tài liệu và được sự đồng ý của bộ môn Thiết bị dầu khí và Công trình, Khoa Dầu khí, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, em được giao đồ án “ Máy bơm ly tâm NPS 65/35-500 dùng để bơm vận chuyển dầu tại XNLD VIETSOVPETRO” với chuyên đề: “Tính toán Lực dọc trục trong bơm ly tâm và phương pháp khắc phục lực dọc trục trong bơm NPS 65/35-500”
Được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Trần Văn Bản và các thầy, cô giáo trong bộ môn Thiết bị dầu khí và Công trình cùng với sự cố gắng của bản thân, nay bản đồ án của em đã được hoàn thành.
Qua đồ án này, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy giáo Trần Văn Bản và các thầy, cô giáo trong bộ môn Thiết bị dầu khí và Công trình đã hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này.
Em xin chân thành Thank !
Hà Nội, ngày… tháng 05 năm 2011
CHƯƠNG I
ĐẶC ĐIỂM CÔNG TÁC VẬN CHUYỂN DẦU KHÍ VÀ VIỆC SỬ DỤNG CÁC LOẠI BƠM LY TÂM TẠI XNLD “VIETSOVPETRO”
1.1. Công tác vận chuyển dầu trên các công trình biển của XNLD “ VIETSOVPETRO”
Hiện tại cũng như từ hơn thập niên trước đây, xí nghiệp liên doanh "VIETSOVPETRO" đã và đang tiến hành khoan và khai thác dầu khí chủ yếu ở trên hai vùng mỏ Bạch Hổ và Mỏ Rồng nằm ở vùng biển thềm lục địa phía Nam - Việt Nam. Do vị trí địa lý của các vùng mỏ nằm cách xa đất liền hơn 100km, nên tất cả các công đoạn công nghệ khoan, khai thác, vận chuyển và tồn trữ dầu khí đều diễn ra trên biển, trên các giàn cố định, giàn nhẹ và tàu chứa dầu. Tất cả các đường ống chính, chủ yếu dùng trong công tác vận chuyển dầu khí đều nằm chìm dưới biển. Điều đó đòi hỏi công tác vận chuyển dầu khí của chúng ta phải đạt được sự an toàn và độ tin cậy cao hơn nhiều lần so với ở đất liền.
Tại các giàn khoan khai thác cố định trên biển, dầu được khai thác lên từ các giếng qua hệ thống đường ống công nghệ, vào bình tách khí áp suất cao, khoảng 3÷25kG/cm2 (bình НГС) sau đó chuyển đến bình tách (БE) áp suất thấp vào khoảng 0,5÷8kG/cm2. Sau khi qua bình НГС và БE, một phần lớn lượng khí đồng hành đã được tách ra, dầu đã được xử lý với hàm lượng khí hòa tan và ở trạng thái tự do thấp. Rồi từ bình tách áp suất thấp (БE) dầu được các tổ hợp bơm ly tâm đặt trên giàn bơm vận chuyển đến các tàu chứa (trạm chứa dầu không bến) thông qua hệ thống đường ống ngầm dưới biển.
Trong khu vực mỏ Bạch Hổ, dầu khai thác trên các giàn được vận chuyển đến 2 trạm tiếp nhận (tàu chứa dầu FSO-1 và FSO-2) :
Trạm tiếp nhận phía Nam FSO-1: Ở đây tiếp nhận dầu vận chuyển đến từ 2 điểm là MSP-1 và giàn công nghệ trung tâm số 2 (CTP-2) cùng với các giàn nhẹ (БК 1,2,3,4,5,6,7) chuyển đến. Đây là 2 điểm vận chuyển dầu quan trọng nhất, có khối lượng vận chuyển lớn nhất. Từ CTP-2 có đường ống vận chuyển dầu nối với MSP-1 và khu vực mỏ Rồng. Từ MSP-1 có đường ống vận chuyển dầu nối với MSP-3, MSP-4 và MSP-8 và thông qua các điểm trung chuyển tại MSP-6 và MSP-8 nối với trạm tiếp nhận phía Bắc FSO - 2.
Trạm tiếp nhận phía Bắc FSO-2 : Tiếp nhận dầu vận chuyển đến từ 2 điểm trung chuyển là MSP-6 và MSP-8. Từ MSP-6 có đường ống vận chuyển dầu nối với MSP-4, và thông qua đó nối với MSP-3, MSP-5, MSP-7, MSP-8, MSP-10 .... Từ MSP-8 có đường ống vận chuyển dầu nối với MSP-4, MSP-1, MSP-9, MSP-11. Trạm tiếp nhận FSO -2 chủ yếu tiếp nhận dầu từ các giàn MSP-4, MSP-5, MSP-3, MSP-6, MSP-7, MSP-8, MSP-9, MSP-10, MSP-11.
Trong khu vực mỏ Rồng có trạm tiếp nhận dầu FSO-3. Giữa các trạm tiếp nhận dầu FSO -1, FSO -2, FSO -3 có mối liên hệ với nhau thông qua nhiều điểm trung chuyển, được trình bày trên sơ đồ tuyến đường ống vận chuyển dầu trên biển của Xí nghiệp liên doanh "VIETSOVPETRO" và sơ đồ hệ thống lắp đặt bơm vận chuyển dầu ra tàu chứa ở trên giàn 8.
Hình 1.1: Sơ đồ thu gom, vận chuyển trên toàn mỏ Bạch Hổ
Trong đó:
FSO: Kho nổi chứa suất dầu MSP: Giàn cố định trên mỏ Bạch Hổ
CTP: Giàn công nghệ trung tâm RC: Giàn nhẹ trên mỏ Rồng
BK: Giàn nhẹ trên mỏ Bạch Hổ RP: Giàn cố định trên mỏ Rồng
Hình 1.2: Sơ đồ lắp đặt bơm ly tâm trên giàn 8
Căn cứ theo sơ đồ đường ống vận chuyển dầu ngầm dưới biển tại 2 khu vực mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng, ta nhận thấy rằng, chỉ trừ MSP-1, MSP-2, MSP-6, MSP-8, trong những điều kiện bình thường, không có sự cố hỏng hóc tàu chứa dầu hay tắc nghẽn đường ống vận chuyển là có thể bơm thẳng dầu đến tàu chứa, còn lại tất cả các giàn như MSP-3, MSP-4, MSP-5, MSP-7, MSP-9, MSP-10, MSP-11… phải bơm dầu qua những đoạn đường rất xa, qua nhiều điểm nút trung gian.
Ví dụ: Từ MSP-5, muốn vận chuyển dầu đến trạm tiếp nhận FSO-2 chúng ta phải bơm dầu qua những quãng đường như sau : MSP-5 -> MSP-3 (đường ống Φ325x16, L=1005m, V=68m3) -> MSP-4 (Φ219x13, L=877m, V=26,5m3) -> MSP-6 (Φ325x16, L= 1284,5m, V= 87m3)-> FSO-2 (Φ325x16, L=1915m, V=129m3). Tổng cộng chiều dài toàn bộ tuyến là 5081,5m, V=310,5m3, áp suất làm việc trung bình là từ (2025)kG/cm2. Tuy nhiên cũng trên tuyến đường này còn có MSP-3, MSP-4, MSP-6, MSP-7, MSP-10, cùng tham gia vận chuyển dầu, vì vậy việc tính toán sắp xếp để có một chế độ hay thời gian biểu của việc bơm dầu phối hợp một cách hợp lý trên toàn tuyến cũng khá phức tạp. Nếu việc phân bố thời gian biểu không hợp lý, có thể gây ra sự tăng đột ngột áp suất làm việc của tuyến đường ống vận chuyển, làm cho một số giàn cố định như MSP-5, MSP-7, MSP-10 ở cách xa trạm tiếp nhận không thể bơm dầu đi được. Điều đó làm ảnh hưởng trực tiếp đến quy trình công nghệ và sản lượng khai thác dầu ở các giàn này.
1.2. Các loại bơm ly tâm dùng trong quá trình thu gom vận chuyển dầu
Hiện nay có rất nhiều loại máy bơm được sử dụng trong công tác dầu khí: máy bơm pitston, máy bơm ly tâm, máy bơm hướng trục, máy bơm phun tia… Mỗi loại máy bơm đều có công dụng và phạm vi sử dụng khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu đặt ra trong công việc. Trong công tác vận chuyển người ta hay dùng máy bơm ly tâm bởi so với các loại máy bơm khác máy bơm ly tâm có ưu điểm sau:
- Đặc tính của bơm có độ nghiêng đều nên khoảng làm việc của bơm lớn, phù hợp với nhiều chế độ làm việc.
- Phạm vi sử dụng và năng suất cao, cụ thể như sau:
+ Cột áp từ 10 đến hàng nghin mét cột nước.
+ Lưu lượng từ 2 đến 70 m3/h.
+ Công suất từ 1÷ 6000 kW.
+ Trị số vòng quay có thể đạt đến 40000 vòng/phút (và có thể nối trực tiếp với động cơ cao tốc không qua hộp giảm tốc).
+ Kết cấu nhỏ gọn, làm việc chắc chắn, tin cậy.
+ Hiệu suất tương đối cao khi bơm chất lỏng có μ = 0,65 ÷ 0,95
+ Và có hiệu quả kinh tế cao.
Với chức năng kỹ thuật cao, chỉ tiêu kinh tế tốt, phạm vi sử dụng rộng rãi nên các bơm ly tâm được dùng chủ yếu trong công tác vận chuyển dầu của XNLD “VIETSOVPETRO”. Tùy theo sản lượng khai thác và nhu cầu thực tế trên mỗi giàn cố định mà người ta sử dụng chủng loại và số lượng bơm ly tâm khác nhau. Hiện nay tại các trạm bơm vận chuyển dầu trên các công trình biển của XNLD “VIETSOVPETRO”, chúng ta đang sử dụng các chủng loại bơm dầu ly tâm như sau:
1.2.1. Máy bơm NPS 65/35 –500
Là tổ hợp bơm dầu ly tâm kiểu nằm ngang, nhiều tầng (cấp), trục bơm được làm kín bằng các dây salnhic mềm hay bộ phận làm kín kiểu mặt đầu. Bơm NPS65/35 –500 được sử dụng để bơm dầu thô, các loại khí hydrocacbon hóa lỏng, các sản phẩm dầu khí ở nhiệt độ từ (-30 200)0C và các loại chất lỏng khác có tính chất lý hóa tương tự. Các chất lỏng công tác này không được chứa các tạp chất cơ học có kích thước lớn hơn 0,2mm 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= 160KW, U=380V, 50Hz và các thiết bị bảo vệ, làm mát, làm kín khác theo đúng yêu cầu, quy phạm láp đặt vận hành chúng . Một số các thông số đặc tính kỹ thuật cơ bản của tổ hợp bơm NPS 65/35 –500 như sau:
- Lưu lượng định mức tối ưu (m3/h ) : 65(35)
- Cột áp (m) : 500
- Tần số quay (s -1, V/ph) : 49,2 (2950)
- Độ xâm thực cho phép (m) : 4,2
- Áp suất đầu vào không lớn hơn ( MПa, KG/cm2 )
1. Với kiểu làm kín mặt đầu : 2,5 (25)
2. Làm kín bằng salnhic : + Kiểu CГ : 1,0 (10)
+ Kiểu CO : 0,5 (5)
- Công suất thủy lực yêu cầu của bơm (KW) : 160
- Trọng lượng của bơm (KG) : 1220
- Công suất của động cơ điện (KW) : 160
- Hiệu suất làm việc hữu ích : 59%
- Điện áp (V) : 380
- Tần số dòng điện (Hz) : 50
1.2.2. Bơm ly tâm NPS – 40/400
Là tổ hợp bơm cùng chủng loại kết cấu như NPS 65/35 –500, chỉ khác đường kính ngoài của các bánh công tác của nó nhỏ hơn.
1.2.3. Máy bơm Sulzer – Ký hiệu MSD-D Model 4x8x10,5
Là loại bơm ly tâm có 5 cấp, nằm ngang, trong đó bánh công tác thứ nhất là loại hai cửa hút ngược chiều nhau, 4 bánh công tác còn lại là loại 1 cửa hút được chia làm 2 nhóm đối xứng, có cửa hút ngược chiều nhau. Thân máy có cấu tạo gồm 2 nửa tháo được theo bề mặt phẳng ngang và được định vị với nhau bởi các chốt côn. Thân máy có nhiều khoang chứa các bánh công tác và giữ luôn vai trò của các bánh hướng dòng. Phía dưới có ống giảm tải nối từ khoang chứa đệm làm kín phía áp suất cao đến khoang cửa vào cấp I của bơm. Trục bơm được làm
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I 2
ĐẶC ĐIỂM CÔNG TÁC VẬN CHUYỂN DẦU KHÍ VÀ VIỆC SỬ DỤNG CÁC LOẠI BƠM LY TÂM TẠI XNLD “VIETSOVPETRO” 2
1.1. Công tác vận chuyển dầu trên các công trình biển của XNLD “ VIETSOVPETRO” 2
1.2. Các loại bơm ly tâm dùng trong quá trình thu gom vận chuyển dầu 5
1.2.1. Máy bơm NPS 65/35 –500 6
1.2.2. Bơm ly tâm NPS – 40/400 6
1.2.3. Máy bơm Sulzer – Ký hiệu MSD-D Model 4x8x10,5 6
1.2.4. Máy bơm NK-200/120 7
1.2.5. Máy bơm NK-200/70 7
1.2.6 Máy bơm ЦНС-105/294 7
CHƯƠNG II 11
LÝ THUYẾT VỀ BƠM LY TÂM 11
2.1. Khái quát về bơm ly tâm 11
2.1.1. Sơ đồ cấu tạo máy bơm 11
2.1.2. Nguyên lý làm việc của máy bơm 12
2.1.3. Phân loại máy bơm ly tâm 12
2.2. Các thông số cơ bản của bơm ly tâm 13
2.2.1. Lưu lượng 13
2.2.2. Cột áp 13
2.2.3. Công suất 13
2.3. Phương trình làm việc của bơm ly tâm 14
2.3.1. Phương trình cột áp lý thuyết 14
2.3.2. Cột áp thực tế 15
2.4. Hiệu suất của bơm ly tâm và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của bơm ly tâm 16
2.4.1. Tổn thất thể tích 17
2.4.2. Tổn thất thủy lực 17
2.4.3. Tổn thất cơ khí 17
2.5. Quan hệ tương tự trong bơm ly tâm 17
2.6. Đường đặc tính làm việc của bơm ly tâm 18
2.6.1. Đường đặc tính làm việc (n = const), đường đặc tính tính toán 18
2.6.2. Đường đặc tính thực nghiệm 20
2.6.3. Công dụng của các đường đặc tính 22
2.6.4. Đường đặc tính tổng hợp 22
2.7. Điểm làm việc và điều chỉnh chế độ làm việc của bơm ly tâm 23
2.7.1. Điểm làm việc 23
2.7.2. Các phương pháp điều chỉnh bơm 24
2.7.2.1. Điều chỉnh bằng khóa 24
2.7.2.2. Điều chỉnh bơm bằng số vòng quay của trục bơm 25
2.7.2.3. Điều chỉnh bơm bằng cách lắp đặt bánh công tác thay thế 25
2.7.3. Khu vực điều chỉnh 26
2.8. Hiện tượng xâm thực 27
2.9. Sự làm việc của bơm khi mắc song song và nối tiếp 28
2.9.1. Ghép song song 28
2.9.2. Ghép nối tiếp 29
2.10. Lưu lượng, hiệu suất lưu lượng và các phương pháp điều chỉnh lưu lượng của bơm 30
2.10.1. Lưu lượng, hiệu suất lưu lượng 30
2.10.2. Các phương pháp điều chỉnh lưu lượng của bơm 31
2.10.2.1 Điều chỉnh bằng cách thay đổi độ mở của van đẩy 31
2.10.2.2. Thay đổi số vòng quay của động cơ 31
2.10.2.3 Điều chỉnh bằng cách dùng đường ống nhánh 32
2.11. Ảnh hưởng của độ nhớt chất lỏng đến sự làm việc của bơm ly tâm. 34
CHƯƠNG III 35
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA 35
MÁY BƠM LY TÂM NPS 65/35-500 35
3.1. Giới thiệu chung về máy bơm ly tâm NPS 65/35 - 500 35
3.2. Sơ đồ tổng thể và đặc tính kỹ thuật của bơm 35
3.2.1. Sơ đồ tổng thể của bơm 35
3.2.2. Đặc tính kỹ thuật của bơm 36
3.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bơm NPS 65/35 – 500 37
3.3.1. Cấu tạo 37
3.3.2. Nguyên lý hoạt động 47
3.3.3. Nhận xét 47
3.3.4. Đường đặc tính của bơm NPS 65/35 – 500 48
3.4. Quy trình lắp đặt, vận hành và đưa vào sử dụng 49
3.4.1 Quy trình lắp đặt 49
3.4.2. Quy trình vận hành 52
3.4.2.5. Công tác an toàn 54
3.4.2.6. Kiểm tra 55
3.4.3. Công tác bảo dưỡng kỹ thuật 56
3.5. Những yếu tố ảnh hưởng đến sự hoạt động của bơm NPS 65/35 – 500 58
3.6. Các dạng hỏng hóc của bơm NPS 65/35 – 500, nguyên nhân và biện pháp khắc phục 59
3.7. Công tác sửa chữa máy bơm ly tâm NPS 65/35 – 500 63
3.7.1. Công tác sửa chữa nhỏ máy bơm NPS 65/35-500 63
3.7.2. Công tác sửa chữa lớn máy bơm NPS 65/35-500 64
3.7.3. Danh mục các dụng cụ, đồ gá cần thiết cho công tác sửa chữa 66
3.7.4. Quy trình tháo và lắp bơm 66
3.7.4.3. Rửa chi tiết 68
3.7.4.4. Yêu cầu kỹ thuật chung về đánh giá khuyết tật 68
CHƯƠNG IV 70
TÍNH TOÁN LỰC DỌC TRỤC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP KHẮC PHỤC LỰC DỌC TRỤC TRONG BƠM LY TÂM NPS 65/35-500 70
4.1. Cơ chế hình thành lực dọc trục trong bơm ly tâm 70
4.2. Tính toán lực dọc trục trong bơm ly tâm 70
4.3. Các phương pháp khử lực dọc trục trong bơm ly tâm 71
4.3.1. Sử dụng bánh công tác có hai miệng hút hay các bánh công tác lắp đối xứng. 71
4.3.2. Phương pháp khoan lỗ cân bằng trên bánh cánh 72
4.3.3. Phương pháp dùng piston giả (hay còn gọi là đĩa chống lực dọc trục) 73
4.4. Tính toán lực dọc trục trong bơm ly tâm NPS 65/35-500 74
4.4.1. Lực do chênh áp phía trước và phía sau bánh công tác 74
4.4.2. Lực tác dụng bên trong của bánh công tác 77
4.4.3. Lực phụ hướng trục 77
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO 80
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
LỜI MỞ ĐẦU
Đất nước ta trong những năm gần đây đã có những bước tiến vượt bậc, với sự tăng trưởng kinh tế luôn được duy trì ổn định ở mức cao. Đóng góp một phần không nhỏ vào các thành tựu phát triển đó có ngành công nghiệp Dầu Khí, trong đó điển hình là XNLD “VIETSOVPETRO”. Tuy mới cách đây không lâu còn chập chững từng bước vừa làm việc tạo ra sản phẩm, vừa không ngừng học hỏi, tích luỹ kinh nghiệm sản xuất, kiến thức khoa học kỹ thuật cho mình, để đến nay có thể vững vàng là một ngành công nghiệp mũi nhọn, chủ lực của đất nước.
Cùng với sự phát triển chung đó, trường Đại học Mỏ - Địa Chất đã không ngừng hoàn thiện mình và đào tạo ra những thế hệ kỹ sư để phục vụ cho sự phát triển của ngành công nghiệp Dầu Khí. Trên tinh thần đó, em là sinh viên ngành Thiết Bị Dầu-Khí đã và đang học tập, từng bước tìm hiểu, nắm vững và hiểu sâu về nguyên lý hoạt động, đặc tính kỹ thuật và kết cấu của các máy móc, thiết bị ngày càng hiện đại trong hệ thống công nghệ khai thác Dầu Khí trên biển, để từ đó khi ra làm việc có thể thực hiện tốt công tác: vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa chúng. hay từ việc nắm vững và hiểu biết sâu sắc các máy móc, thiết bị mà có thể có những bước cải tiến nâng cao chất lượng làm việc của chúng lên.
Với mong muốn được góp một phần nhỏ vào sự phát triển của ngành công nghiệp dầu khí nước nhà. Qua quá trình thực tập, nghiên cứu, thu thập tài liệu và được sự đồng ý của bộ môn Thiết bị dầu khí và Công trình, Khoa Dầu khí, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, em được giao đồ án “ Máy bơm ly tâm NPS 65/35-500 dùng để bơm vận chuyển dầu tại XNLD VIETSOVPETRO” với chuyên đề: “Tính toán Lực dọc trục trong bơm ly tâm và phương pháp khắc phục lực dọc trục trong bơm NPS 65/35-500”
Được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Trần Văn Bản và các thầy, cô giáo trong bộ môn Thiết bị dầu khí và Công trình cùng với sự cố gắng của bản thân, nay bản đồ án của em đã được hoàn thành.
Qua đồ án này, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy giáo Trần Văn Bản và các thầy, cô giáo trong bộ môn Thiết bị dầu khí và Công trình đã hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này.
Em xin chân thành Thank !
Hà Nội, ngày… tháng 05 năm 2011
CHƯƠNG I
ĐẶC ĐIỂM CÔNG TÁC VẬN CHUYỂN DẦU KHÍ VÀ VIỆC SỬ DỤNG CÁC LOẠI BƠM LY TÂM TẠI XNLD “VIETSOVPETRO”
1.1. Công tác vận chuyển dầu trên các công trình biển của XNLD “ VIETSOVPETRO”
Hiện tại cũng như từ hơn thập niên trước đây, xí nghiệp liên doanh "VIETSOVPETRO" đã và đang tiến hành khoan và khai thác dầu khí chủ yếu ở trên hai vùng mỏ Bạch Hổ và Mỏ Rồng nằm ở vùng biển thềm lục địa phía Nam - Việt Nam. Do vị trí địa lý của các vùng mỏ nằm cách xa đất liền hơn 100km, nên tất cả các công đoạn công nghệ khoan, khai thác, vận chuyển và tồn trữ dầu khí đều diễn ra trên biển, trên các giàn cố định, giàn nhẹ và tàu chứa dầu. Tất cả các đường ống chính, chủ yếu dùng trong công tác vận chuyển dầu khí đều nằm chìm dưới biển. Điều đó đòi hỏi công tác vận chuyển dầu khí của chúng ta phải đạt được sự an toàn và độ tin cậy cao hơn nhiều lần so với ở đất liền.
Tại các giàn khoan khai thác cố định trên biển, dầu được khai thác lên từ các giếng qua hệ thống đường ống công nghệ, vào bình tách khí áp suất cao, khoảng 3÷25kG/cm2 (bình НГС) sau đó chuyển đến bình tách (БE) áp suất thấp vào khoảng 0,5÷8kG/cm2. Sau khi qua bình НГС và БE, một phần lớn lượng khí đồng hành đã được tách ra, dầu đã được xử lý với hàm lượng khí hòa tan và ở trạng thái tự do thấp. Rồi từ bình tách áp suất thấp (БE) dầu được các tổ hợp bơm ly tâm đặt trên giàn bơm vận chuyển đến các tàu chứa (trạm chứa dầu không bến) thông qua hệ thống đường ống ngầm dưới biển.
Trong khu vực mỏ Bạch Hổ, dầu khai thác trên các giàn được vận chuyển đến 2 trạm tiếp nhận (tàu chứa dầu FSO-1 và FSO-2) :
Trạm tiếp nhận phía Nam FSO-1: Ở đây tiếp nhận dầu vận chuyển đến từ 2 điểm là MSP-1 và giàn công nghệ trung tâm số 2 (CTP-2) cùng với các giàn nhẹ (БК 1,2,3,4,5,6,7) chuyển đến. Đây là 2 điểm vận chuyển dầu quan trọng nhất, có khối lượng vận chuyển lớn nhất. Từ CTP-2 có đường ống vận chuyển dầu nối với MSP-1 và khu vực mỏ Rồng. Từ MSP-1 có đường ống vận chuyển dầu nối với MSP-3, MSP-4 và MSP-8 và thông qua các điểm trung chuyển tại MSP-6 và MSP-8 nối với trạm tiếp nhận phía Bắc FSO - 2.
Trạm tiếp nhận phía Bắc FSO-2 : Tiếp nhận dầu vận chuyển đến từ 2 điểm trung chuyển là MSP-6 và MSP-8. Từ MSP-6 có đường ống vận chuyển dầu nối với MSP-4, và thông qua đó nối với MSP-3, MSP-5, MSP-7, MSP-8, MSP-10 .... Từ MSP-8 có đường ống vận chuyển dầu nối với MSP-4, MSP-1, MSP-9, MSP-11. Trạm tiếp nhận FSO -2 chủ yếu tiếp nhận dầu từ các giàn MSP-4, MSP-5, MSP-3, MSP-6, MSP-7, MSP-8, MSP-9, MSP-10, MSP-11.
Trong khu vực mỏ Rồng có trạm tiếp nhận dầu FSO-3. Giữa các trạm tiếp nhận dầu FSO -1, FSO -2, FSO -3 có mối liên hệ với nhau thông qua nhiều điểm trung chuyển, được trình bày trên sơ đồ tuyến đường ống vận chuyển dầu trên biển của Xí nghiệp liên doanh "VIETSOVPETRO" và sơ đồ hệ thống lắp đặt bơm vận chuyển dầu ra tàu chứa ở trên giàn 8.
Hình 1.1: Sơ đồ thu gom, vận chuyển trên toàn mỏ Bạch Hổ
Trong đó:
FSO: Kho nổi chứa suất dầu MSP: Giàn cố định trên mỏ Bạch Hổ
CTP: Giàn công nghệ trung tâm RC: Giàn nhẹ trên mỏ Rồng
BK: Giàn nhẹ trên mỏ Bạch Hổ RP: Giàn cố định trên mỏ Rồng
Hình 1.2: Sơ đồ lắp đặt bơm ly tâm trên giàn 8
Căn cứ theo sơ đồ đường ống vận chuyển dầu ngầm dưới biển tại 2 khu vực mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng, ta nhận thấy rằng, chỉ trừ MSP-1, MSP-2, MSP-6, MSP-8, trong những điều kiện bình thường, không có sự cố hỏng hóc tàu chứa dầu hay tắc nghẽn đường ống vận chuyển là có thể bơm thẳng dầu đến tàu chứa, còn lại tất cả các giàn như MSP-3, MSP-4, MSP-5, MSP-7, MSP-9, MSP-10, MSP-11… phải bơm dầu qua những đoạn đường rất xa, qua nhiều điểm nút trung gian.
Ví dụ: Từ MSP-5, muốn vận chuyển dầu đến trạm tiếp nhận FSO-2 chúng ta phải bơm dầu qua những quãng đường như sau : MSP-5 -> MSP-3 (đường ống Φ325x16, L=1005m, V=68m3) -> MSP-4 (Φ219x13, L=877m, V=26,5m3) -> MSP-6 (Φ325x16, L= 1284,5m, V= 87m3)-> FSO-2 (Φ325x16, L=1915m, V=129m3). Tổng cộng chiều dài toàn bộ tuyến là 5081,5m, V=310,5m3, áp suất làm việc trung bình là từ (2025)kG/cm2. Tuy nhiên cũng trên tuyến đường này còn có MSP-3, MSP-4, MSP-6, MSP-7, MSP-10, cùng tham gia vận chuyển dầu, vì vậy việc tính toán sắp xếp để có một chế độ hay thời gian biểu của việc bơm dầu phối hợp một cách hợp lý trên toàn tuyến cũng khá phức tạp. Nếu việc phân bố thời gian biểu không hợp lý, có thể gây ra sự tăng đột ngột áp suất làm việc của tuyến đường ống vận chuyển, làm cho một số giàn cố định như MSP-5, MSP-7, MSP-10 ở cách xa trạm tiếp nhận không thể bơm dầu đi được. Điều đó làm ảnh hưởng trực tiếp đến quy trình công nghệ và sản lượng khai thác dầu ở các giàn này.
1.2. Các loại bơm ly tâm dùng trong quá trình thu gom vận chuyển dầu
Hiện nay có rất nhiều loại máy bơm được sử dụng trong công tác dầu khí: máy bơm pitston, máy bơm ly tâm, máy bơm hướng trục, máy bơm phun tia… Mỗi loại máy bơm đều có công dụng và phạm vi sử dụng khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu đặt ra trong công việc. Trong công tác vận chuyển người ta hay dùng máy bơm ly tâm bởi so với các loại máy bơm khác máy bơm ly tâm có ưu điểm sau:
- Đặc tính của bơm có độ nghiêng đều nên khoảng làm việc của bơm lớn, phù hợp với nhiều chế độ làm việc.
- Phạm vi sử dụng và năng suất cao, cụ thể như sau:
+ Cột áp từ 10 đến hàng nghin mét cột nước.
+ Lưu lượng từ 2 đến 70 m3/h.
+ Công suất từ 1÷ 6000 kW.
+ Trị số vòng quay có thể đạt đến 40000 vòng/phút (và có thể nối trực tiếp với động cơ cao tốc không qua hộp giảm tốc).
+ Kết cấu nhỏ gọn, làm việc chắc chắn, tin cậy.
+ Hiệu suất tương đối cao khi bơm chất lỏng có μ = 0,65 ÷ 0,95
+ Và có hiệu quả kinh tế cao.
Với chức năng kỹ thuật cao, chỉ tiêu kinh tế tốt, phạm vi sử dụng rộng rãi nên các bơm ly tâm được dùng chủ yếu trong công tác vận chuyển dầu của XNLD “VIETSOVPETRO”. Tùy theo sản lượng khai thác và nhu cầu thực tế trên mỗi giàn cố định mà người ta sử dụng chủng loại và số lượng bơm ly tâm khác nhau. Hiện nay tại các trạm bơm vận chuyển dầu trên các công trình biển của XNLD “VIETSOVPETRO”, chúng ta đang sử dụng các chủng loại bơm dầu ly tâm như sau:
1.2.1. Máy bơm NPS 65/35 –500
Là tổ hợp bơm dầu ly tâm kiểu nằm ngang, nhiều tầng (cấp), trục bơm được làm kín bằng các dây salnhic mềm hay bộ phận làm kín kiểu mặt đầu. Bơm NPS65/35 –500 được sử dụng để bơm dầu thô, các loại khí hydrocacbon hóa lỏng, các sản phẩm dầu khí ở nhiệt độ từ (-30 200)0C và các loại chất lỏng khác có tính chất lý hóa tương tự. Các chất lỏng công tác này không được chứa các tạp chất cơ học có kích thước lớn hơn 0,2mm 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= 160KW, U=380V, 50Hz và các thiết bị bảo vệ, làm mát, làm kín khác theo đúng yêu cầu, quy phạm láp đặt vận hành chúng . Một số các thông số đặc tính kỹ thuật cơ bản của tổ hợp bơm NPS 65/35 –500 như sau:
- Lưu lượng định mức tối ưu (m3/h ) : 65(35)
- Cột áp (m) : 500
- Tần số quay (s -1, V/ph) : 49,2 (2950)
- Độ xâm thực cho phép (m) : 4,2
- Áp suất đầu vào không lớn hơn ( MПa, KG/cm2 )
1. Với kiểu làm kín mặt đầu : 2,5 (25)
2. Làm kín bằng salnhic : + Kiểu CГ : 1,0 (10)
+ Kiểu CO : 0,5 (5)
- Công suất thủy lực yêu cầu của bơm (KW) : 160
- Trọng lượng của bơm (KG) : 1220
- Công suất của động cơ điện (KW) : 160
- Hiệu suất làm việc hữu ích : 59%
- Điện áp (V) : 380
- Tần số dòng điện (Hz) : 50
1.2.2. Bơm ly tâm NPS – 40/400
Là tổ hợp bơm cùng chủng loại kết cấu như NPS 65/35 –500, chỉ khác đường kính ngoài của các bánh công tác của nó nhỏ hơn.
1.2.3. Máy bơm Sulzer – Ký hiệu MSD-D Model 4x8x10,5
Là loại bơm ly tâm có 5 cấp, nằm ngang, trong đó bánh công tác thứ nhất là loại hai cửa hút ngược chiều nhau, 4 bánh công tác còn lại là loại 1 cửa hút được chia làm 2 nhóm đối xứng, có cửa hút ngược chiều nhau. Thân máy có cấu tạo gồm 2 nửa tháo được theo bề mặt phẳng ngang và được định vị với nhau bởi các chốt côn. Thân máy có nhiều khoang chứa các bánh công tác và giữ luôn vai trò của các bánh hướng dòng. Phía dưới có ống giảm tải nối từ khoang chứa đệm làm kín phía áp suất cao đến khoang cửa vào cấp I của bơm. Trục bơm được làm
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I 2
ĐẶC ĐIỂM CÔNG TÁC VẬN CHUYỂN DẦU KHÍ VÀ VIỆC SỬ DỤNG CÁC LOẠI BƠM LY TÂM TẠI XNLD “VIETSOVPETRO” 2
1.1. Công tác vận chuyển dầu trên các công trình biển của XNLD “ VIETSOVPETRO” 2
1.2. Các loại bơm ly tâm dùng trong quá trình thu gom vận chuyển dầu 5
1.2.1. Máy bơm NPS 65/35 –500 6
1.2.2. Bơm ly tâm NPS – 40/400 6
1.2.3. Máy bơm Sulzer – Ký hiệu MSD-D Model 4x8x10,5 6
1.2.4. Máy bơm NK-200/120 7
1.2.5. Máy bơm NK-200/70 7
1.2.6 Máy bơm ЦНС-105/294 7
CHƯƠNG II 11
LÝ THUYẾT VỀ BƠM LY TÂM 11
2.1. Khái quát về bơm ly tâm 11
2.1.1. Sơ đồ cấu tạo máy bơm 11
2.1.2. Nguyên lý làm việc của máy bơm 12
2.1.3. Phân loại máy bơm ly tâm 12
2.2. Các thông số cơ bản của bơm ly tâm 13
2.2.1. Lưu lượng 13
2.2.2. Cột áp 13
2.2.3. Công suất 13
2.3. Phương trình làm việc của bơm ly tâm 14
2.3.1. Phương trình cột áp lý thuyết 14
2.3.2. Cột áp thực tế 15
2.4. Hiệu suất của bơm ly tâm và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của bơm ly tâm 16
2.4.1. Tổn thất thể tích 17
2.4.2. Tổn thất thủy lực 17
2.4.3. Tổn thất cơ khí 17
2.5. Quan hệ tương tự trong bơm ly tâm 17
2.6. Đường đặc tính làm việc của bơm ly tâm 18
2.6.1. Đường đặc tính làm việc (n = const), đường đặc tính tính toán 18
2.6.2. Đường đặc tính thực nghiệm 20
2.6.3. Công dụng của các đường đặc tính 22
2.6.4. Đường đặc tính tổng hợp 22
2.7. Điểm làm việc và điều chỉnh chế độ làm việc của bơm ly tâm 23
2.7.1. Điểm làm việc 23
2.7.2. Các phương pháp điều chỉnh bơm 24
2.7.2.1. Điều chỉnh bằng khóa 24
2.7.2.2. Điều chỉnh bơm bằng số vòng quay của trục bơm 25
2.7.2.3. Điều chỉnh bơm bằng cách lắp đặt bánh công tác thay thế 25
2.7.3. Khu vực điều chỉnh 26
2.8. Hiện tượng xâm thực 27
2.9. Sự làm việc của bơm khi mắc song song và nối tiếp 28
2.9.1. Ghép song song 28
2.9.2. Ghép nối tiếp 29
2.10. Lưu lượng, hiệu suất lưu lượng và các phương pháp điều chỉnh lưu lượng của bơm 30
2.10.1. Lưu lượng, hiệu suất lưu lượng 30
2.10.2. Các phương pháp điều chỉnh lưu lượng của bơm 31
2.10.2.1 Điều chỉnh bằng cách thay đổi độ mở của van đẩy 31
2.10.2.2. Thay đổi số vòng quay của động cơ 31
2.10.2.3 Điều chỉnh bằng cách dùng đường ống nhánh 32
2.11. Ảnh hưởng của độ nhớt chất lỏng đến sự làm việc của bơm ly tâm. 34
CHƯƠNG III 35
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA 35
MÁY BƠM LY TÂM NPS 65/35-500 35
3.1. Giới thiệu chung về máy bơm ly tâm NPS 65/35 - 500 35
3.2. Sơ đồ tổng thể và đặc tính kỹ thuật của bơm 35
3.2.1. Sơ đồ tổng thể của bơm 35
3.2.2. Đặc tính kỹ thuật của bơm 36
3.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của bơm NPS 65/35 – 500 37
3.3.1. Cấu tạo 37
3.3.2. Nguyên lý hoạt động 47
3.3.3. Nhận xét 47
3.3.4. Đường đặc tính của bơm NPS 65/35 – 500 48
3.4. Quy trình lắp đặt, vận hành và đưa vào sử dụng 49
3.4.1 Quy trình lắp đặt 49
3.4.2. Quy trình vận hành 52
3.4.2.5. Công tác an toàn 54
3.4.2.6. Kiểm tra 55
3.4.3. Công tác bảo dưỡng kỹ thuật 56
3.5. Những yếu tố ảnh hưởng đến sự hoạt động của bơm NPS 65/35 – 500 58
3.6. Các dạng hỏng hóc của bơm NPS 65/35 – 500, nguyên nhân và biện pháp khắc phục 59
3.7. Công tác sửa chữa máy bơm ly tâm NPS 65/35 – 500 63
3.7.1. Công tác sửa chữa nhỏ máy bơm NPS 65/35-500 63
3.7.2. Công tác sửa chữa lớn máy bơm NPS 65/35-500 64
3.7.3. Danh mục các dụng cụ, đồ gá cần thiết cho công tác sửa chữa 66
3.7.4. Quy trình tháo và lắp bơm 66
3.7.4.3. Rửa chi tiết 68
3.7.4.4. Yêu cầu kỹ thuật chung về đánh giá khuyết tật 68
CHƯƠNG IV 70
TÍNH TOÁN LỰC DỌC TRỤC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP KHẮC PHỤC LỰC DỌC TRỤC TRONG BƠM LY TÂM NPS 65/35-500 70
4.1. Cơ chế hình thành lực dọc trục trong bơm ly tâm 70
4.2. Tính toán lực dọc trục trong bơm ly tâm 70
4.3. Các phương pháp khử lực dọc trục trong bơm ly tâm 71
4.3.1. Sử dụng bánh công tác có hai miệng hút hay các bánh công tác lắp đối xứng. 71
4.3.2. Phương pháp khoan lỗ cân bằng trên bánh cánh 72
4.3.3. Phương pháp dùng piston giả (hay còn gọi là đĩa chống lực dọc trục) 73
4.4. Tính toán lực dọc trục trong bơm ly tâm NPS 65/35-500 74
4.4.1. Lực do chênh áp phía trước và phía sau bánh công tác 74
4.4.2. Lực tác dụng bên trong của bánh công tác 77
4.4.3. Lực phụ hướng trục 77
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO 80
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: