Cấu tạo nguyên lý làm việc, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa máy bơm ly tâm vận chuyển dầu нпс 6535

Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất SV: Lương Văn Khởi

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ VIỆC SỬ DỤNG MÁY BƠM VẬN CHUYỂN DẦU

Ở VIETSOVPETRO.

1.1 Tình hình sử dụng máy bơm vận chuyển dầu ở Vietsovpetro

Bơm ly tâm là loại máy thuỷ lực dùng cánh dẫn, trong đó việc rao đổi năng

lượng giữa máy với chất lỏng ( gọi là chất lỏng công tác ) được thực hiện nhờ năng

lượng thuỷ động của dòng chảy qua máy. Bộ phận làm việc chính của bơm ly tâm là

các bánh cơng tác trên đó có nhiều cánh dẫn để dẫn dòng chảy. Biên dạng và góc độ

cua cánh dẫn ảnh hưởng trực tiếp đến các thành phần vận tốc của dòng chảy nên có

ý ngĩa rất quan trọng trong việc trao đổi năng lượng của máy với dòng chảy. Khi

bánh công tác của bơm ly tâm quay ( thường là với vòng quay lớn đến hàng ngàn

vòng trên phút ) các cánh dân của nó truyền cơ năng nhận được từ động cơ ( thường

là động cơ điện ) cho dòng chất lỏng đi qua nó tạo thành năng lượng thuỷ động cho

dòng chảy .

Hiện nay, xí nghiệp liên doanh dầu khí VIETSOVPETRO đang khai thác

dầu trên các mỏ Bạch Hổ, Rồng, Đại Hùng. Dầu khai thác từ các mỏ này dược vận

chuyển đến tàu Ba Vì và tàu Chi Lăng bằng bơm ly tâm theo đường ống đặt ngầm

dưới biển. Một số loại bơm ly tâm thường được sử dụng trong xí nghiệp liên doanh

VIETSOVPETRO để vận chuyển dầu được kê bảng dưới đây :

Đồ án tốt nghiệp 1 Máy bơm ly tâm HПС 65/35-500

Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất SV: Lương Văn Khởi

Bảng 1.1 : Các loại máy bơm sử dụng ở VIETSOVPETRO và thông số kỹ thuật

Các thông số

kỹ thuật cơ bản

Bơm НПС

65/35-500

Bơm

sulzer

Bơm ∫HC 105-

294

Bơm HK

200/120

1.Lưu lượng

định mức (m3

/h)

65 130 105 200

2. Cột áp tối

ưu(m)

500 400 294 120

3. Công suất

thuỷ lực của

bơm(kw)

150 147 138 100 (KBT)

4. Hiệu

suất(%) 59 74 68 72

5. Số vòng

quay của

bơm(v/ph)

2950 2969 2950 2950

6. Độ dự trữ

chống xâm thực

(m)

4,2 4,1 4,5 4,8

7. Động cơ

điện dùng cho

động cơ đó:

7.1. Điện áp(v) 380/660 380 380 380

7.2. Công

suất(kw) 160 185 145 100

7.3 .Tần số

dòng điện(Hz)

50 50 50 50

7.4. Dòng

điện

Thay đổi Thay đổi Thay đổi Thay đổi

Tuỳ thuộc vàovị trí các giàn khai thác đến các trạm rót dầu và đặc điểm ,lưu

lượng khai thác của các giếng, người ta bố trí và chọn máy bơm sao cho phù hợp.

Khi vận chuyển một lưu lượng dầu lớn mà khoảng cách ngắn thì ta có thể dùng loại

máy bơm để vận chuyển là HK200-120, HK200-70, НПС 40-4000….ngược lại khi

Đồ án tốt nghiệp 2 Máy bơm ly tâm HПС 65/35-500

Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất SV: Lương Văn Khởi

vận chuyển với lưu lượng không lớn mà khoảng cách vân chuyển lại xa loại máy

bơm được dùng là Suzer, НПС 65/35-500…

Các loại bơm ly tâm được sử dụng trong liên doanh dầu khí VIETSOVPETRO để

vận chuyển thu gom dầu gồm 8 loại với số lượng thống kê như sau:

Bảng 1.2 : Bảng số lượng các loại máy bơm

Loại máy bơm Số lượng

НПС 65/35-500 28

НПС 40-400 8

HK 200-120 4

9MGP 12

R360/150GM-3 5

R250/38GM-1 2

HK200-70 3

SULZER 6

Như vậy tổng số các máy bơm đang vận hành để vận chuyển dầu là 70 .

Trong liên doanh VIETSOVPETRO máy bơm НПС 65/35-500 được sử

dụng nhiều bởi vì nó làm việc với độ tin cậy cao, giá thành rẻ, thuận tiện trong vận

hành, bảo dưỡng và sửa chữa dễ dàng. Vì vậy để nâng cao hiệu quả sử dụng của

máy bơm trong công tác vận chuyển dầu, trong đồ án này sẽ ngiên cứu về bơm ly

tâm НПС 65/35-500…

1.2 Sơ đồ công nghệ -nguyên lý hoạt động của hệ thống thu gom dầu –

khí trên dàn khoan cố định .

1.2.1 sơ đồ công nghệ : (Hình 1.1)

Hệ thống thu gom, thiết bị xử lý dầu trên giàn khai thác cố định được lắp đặt

theo 6 môđul như sau :

+ Block môdul N1, N2 là block môdul đầu giếng và đường công nghệ cho 16

giếng khai thác trên МСП, có 5 đường công nghệ chính :

1 đường gọi dòng 4 đường dự phòng

2 Đường xả 5 Đường đo

3 Đường làm việc

+ Block môdul N3 là block môdul tách khí, lắp đặt bình tách khí, các máy

bơm vận chuyển, các đường ống nối các block N1 ,N4 ,N5.

Đồ án tốt nghiệp 3 Máy bơm ly tâm HПС 65/35-500

Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất SV: Lương Văn Khởi

+ Block môdul N4 là block đo lưu lượng giếng : Lắp đặt các thiết bị đo lưu

lượng dầu –khí .

+ Block môdul N5 là block môdul hoá phẩm : Đặt các thiết bị bơm hoá phẩm

, định lượng cùng các bể chứa hoá phẩm .

+ Block môdul N6 là block môdul phụ trợ điều khiển .

1.2.2 Nguyên lý hoạt động

Hoạt động bình thường của hệ thống thu gom là sản phẩm khai thác từ các

giếng được đưa tới bình tách để tách khí ra khỏi dòng sản phẩm, tuỳ theo áp suất

của dòng sản phẩm có thể đưa về bình tách НГС 25m3

hoặc đưa thẳng về bình chứa

+ Khi sản phẩm ( hỗn hợp dầu –khí) qua bình tách НГС 25m3

dòng sản phẩm

được lưu trong đó một thời gian đủ lớn để thực hiện công việc tách khí ra khỏi dòng

sản phẩm.

- Dòng sản phẩm đã tách khí ở bình НГС 25m3

được đưa tới bình chứa

100m3

. Tại bình 100m3

lại tách khí một lần nữa, sản phẩm tách ra đưa tới bơm rồi

đến tàu chứa, còn sản phẩm khí được đưa tới bình tách sấy áp suất thấp và tại đây

lại tách tiếp và dầu được đưa về bình còn khí đưa ra faken đốt .

- Khí ở bình tách НГС 25m3

đưa lên bình tách condensat ( bình ngưng ). Tại

bình này khí ngưng tụ được dưa về bình 100 m3

còn khí làm khô rồi đưa ra faken.

+ Trong trường hợp lưu lượng cua dòng khai thác quá lớn mà công suất của

bình tách НГС 25 m3

không đáp ứng thì ta có thể san bớt dòng sản phẩm sang

đường xả đến thẳng bình chứa 100 m3

và dùng bơm hút ra tàu chứa .

Nếu như ta muốn đo lưu lượng của giếng nào đó hoặc một nhóm giếng, thì ta

hướng dòng sản phẩm từ giếng cần đo đi vào bình đo để đến bình đo, tại bình đo

cũng là bình tách khí. Sản phẩm qua bình này được tách khí, sau khi tách khí dòng

sản phẩm được đưa qua hệ thống đo lưu lượng rồi về bình chứa 100 m3

, còn khí áp

suất thấp đưa ra faken, khí áp suất cao đưa về bình tách НГС 25m3

.

1.2.3 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của các thiết bị thu gom xử lý

+ Cấu tạo, nguyên lý làm việc của bình tách НГС 1-25-2000 .

Đồ án tốt nghiệp 4 Máy bơm ly tâm HПС 65/35-500

G

8

3 P1,2

7 9

4

A

Q 10

Q

12

1

E

5

D

2

11

L

H

K

T

M

Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất SV: Lương Văn Khởi

H×nh 1.2. Sơ đồ bình tách НГС 1-25-2000

- Cấu tạo và thông số kỹ thuật của bình tách НГС 1-25-2000 :

Bảng 1.3 .Các chi tiết của bình tách НГС 1-25-2000

STT Tên gọi Ký hiệu Tên gọi

1 Móc đỡ chịu tải A Đường vào của hỗn hợp

2 Bệ 100-832-317 G Đường khí ra

3 Nắp cửa quan sát E Van an toàn

4 Tấm chắn Q Đường tiêu nước

5 Vách ngăn D Đường dầu ra

6 Nắp P1,2 Cửa nắp quan sát

7 Tấm chặn dạng lưới L

Đường thổi hơi nóng làm

sạch bình

8 Tấm chắn dạng lưới H Đo áp suất

9 Thang bậc K Đo nhiệt độ

10 Thành bình T Đo mức

11 Mặt bích M Báo mức

12 Đĩa chắn

- Đặc tính kỹ thuật của bình tách НГС 1-25-2000 :

Bảng 1.4 .Các đặc tính kỹ thuật của bình tách НГС 1-25-2000

Áp suất ( Mpa )

Áp suất làm việc

Áp suất tính toán

Áp suất thử

2,2

2,5

3,6

Nhiệt độ ( C

O

) Nhiệt độ tính toán của thành

Nhiệt độ cho phép nhỏ nhất của thành

100

30

Năng suất Bằng dầu ( m3

/h ) 416,6

Đồ án tốt nghiệp 5 Máy bơm ly tâm HПС 65/35-500

Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất SV: Lương Văn Khởi

Bằng khí (Hm3

/h ) 50

+ Nguyên lý làm việc của bình tách НГС 1-25-2000 : Dầu được đưa vào

theo đường A dạng ly tâm với một áp suất lớn, do thay đổi vận tốc và hướng chuyển

động nên hỗn hợp sản phẩm tạo thành chuyển động tròn xoáy ốc. Do đó dưới tác

dụng của lực ly tâm thì hỗn hợp chất lỏng ( lỏng –khí )có trọng lượng riêng lớn sẽ

có lực ly tâm lớn hơn và bắn vào thành bình, còn khí được ngưng tụ ở giữa. Dầu -

nước sẽ chảy theo thành bình đi xuống phía dưới, khí sẽ được chuyển động lên trên

và gặp màng chắn 4. Màng này có tác dụng tách các hạt chất lỏng ra khỏi dòng khí ,

đây là lần tách sơ bộ . Khí tiếp tục qua vách ngăn 5, màng chăn 7 , 8 đi ra ngoài

theo đường G đến hệ thống thu gom khí . Màng chắn 7, 8 có cấu tạo dạng lưới có

tác dụng làm sạch khí bằng việc lọc các giọt dầu còn chuyển động theo khí. Còn

dầu thoát ra ngoài theo đường D. Trên đường ra của dầu người ta đặt đĩa chắn 12 để

phòng ngừa khả năng tạo xoáy hình phễu trong bình và như thế có thể một lượng

khí sẽ trộn lẫn vào dầu đi ra . Còn nước thoát ra theo đường ống Q .

+ Bình chứa 100m3

:

- Là bình tách áp suất thấp đồng thời là bình chứa với thể tích : V=100m3

, có

áp suất làm việc từ 0 -3 (at) , được lắp ở Blôck 3 .

+ Bình ngưng ( bình tách condensat ) :

- Bình này được chế tạo đặc biệt. Khí đi vào bình đi từ dưới lên theo hình

xoáy trôn ốc, trong quá trình chuyển động hướng khí chuyển động thay đổi gây nên

va đập vào bình, cộng thêm giảm áp suất, giảm nhiệt độ dẫn đến phần nặng của khí

sẽ đọng lại ( condensat ) và được đưa tới bình chứa 100 m3

.

Thông số kỹ thuật :

Áp suất làm việc tối đa :8at

Áp suất thử :10at

Áp suất van an toàn :8,8at

Áp suất làm việc bình thường :0,5at

+ Bình đo :

- Bình này có tác dụng đo lưu lượng của một giếng hay một nhóm giếng.

Đồng thời cũng tách sản phẩm từ giếng lên thành 2 pha ( lỏng va khí ). Khi dòng

Đồ án tốt nghiệp 6 Máy bơm ly tâm HПС 65/35-500

Trường Đại Học Mỏ-Địa Chất SV: Lương Văn Khởi

sản phẩm đi vào bình tách bản thân nó tạo thành một vòng xoáy cho nên sinh ra lực

ly tâm. Các phần tử nặng cụ thể là chất lỏng được bắn vào thành bình và đi theo

máng dẫn xuống đáy bình, lực tương tác để tách chất lỏng ra khỏi khí là lực ly tâm,

phần khác trong quá trình chuyển động vào bình áp suất giảm. Vì vậy khí sẽ tách ra

và đi lên trên còn chất lỏng chuyển động xuống dưới tới bình 100m3

còn khí qua

thiết bị đo khí, nếu áp suất cao đưa tới bình tách НГС 25m3

còn khí áp suất thấp đưa

ra phaken :

Thông số kỹ thuật :

Áp suất làm việc : 57,2at

Áp suất thử :72at

Áp suất van an toàn : 63at

+ Công đoạn cuối cùng là dầu được đưa ra tàu chứa. Để vận chuyển dầu từ

bình 100m3

ra tàu, trên sơ đồ thu gom vận chuyển người ta thường bố trí 2 máy

bơm НПС 65/35-500. Một máy bơm luôn trong trạng thái làm việc một máy là để

dự phòng và cùng làm việc khi lượng dầu quá nhiều, chúng được ghép song song

với nhau nhằm mục đích :

- Do yêu cầu công nghệ khai thác dầu khí, để đảm bảo quá trình khai thác

được liên tục. Nếu máy bơm đang làm việc bị hư hỏng người ta sẽ cho máy bơm dự

phòng làm việc thay thế .

- Khi lưu lượng khai thác tăng người ta sẽ cho hai máy bơm làm việc ở chế

độ ghép song song để giảm nhanh lượng dầu trong bể chứa .

1.3 những yêu cầu công nghệ của hệ thống vận chuyển dầu ở

VIETSOVPETRO

Sau khi dầu được khai thác từ giếng khoan dưới áp lực của vỉa ( trong phương

pháp khai thác tự phun ) hay các thiết bị khai thác ( như bơm ly tâm điện chìm trong

phương pháp khai thác cơ học ) dầu sẽ được đưa đến các bình tách các thiết bị sử lý công

nghệ nhằm tách bớt thành phần khí, nước tạp, chất cơ học lẫn trong dầu, sau đó dầu thô

được đưa đến các bình chứa lắp đặt ngay trên giàn khoan. Để vận chuyển dầu từ các tàu

chứa dầu này tới nơi tiêu thụ hay tới các tàu chứa dầu, người ta phải dùng các thiết bị vận

chuyển. Một trong những phương pháp vận chuyển được sử dụng trong ngành dầu khí là

Đồ án tốt nghiệp 7 Máy bơm ly tâm HПС 65/35-500