Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất TRƯỜNG …………………. KHOA……………………….  Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết bị trong khai thác dầu khí tại Xí nghiệp Liên doanh VIETSOVPETRO Nguyễn Danh Công 1 Thiết Bị Dầu Khí K50 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất Mục lục Lời nói đầu 3 PHẦN 1: ĐẶC ĐIỂM CÔNG TÁC VẬN CHUYỂN DẦU VÀ VIỆC SỬ DỤNG CÁC LOẠI BƠM LY TÂM TẠI XÍ NGHIỆP LIÊN DOANH “VIETSOVPETRO” 1.1- Đặc điểm công tác vận chuyển dầu trên các công trình biển của xí nghiệp liên doanh “VIETSOVPETRO” 5 1.2- Sử dụng bơm ly tâm trong công tác vận chuyển dầu trên các công trình biển . 9 PHẦN 2: LÝ THUYẾT BƠM LY TÂM 2.1- Chuyển động của chất lỏng trong bơm ly tâm – Phương trình cơ bản của bơm ly tâm 16 2.2- Hiệu suất của bơm ly tâm 18 2.3- Đường đặc tính của bơm ly tâm 19 2.4- Số vòng quay đặc trưng 20 2.5- Ảnh hưởng của số vòng quay và đường kính bánh công tác đến bơm ly tâm . 22 2.6- Ảnh hưởng khối lượng riêng và độ nhớt đến bơm ly tâm 23 2.7- Lực dọc trục trong bơm ly tâm 23 2.8- Các phương pháp khử lực dọc trục trong bơm ly tâm 24 2.9- Độ cao hút của bơm ly tâm 26 2.10- Hiện tượng xâm thực trong bơm ly tâm 27 2.11- Sự làm việc của các máy bơm mắc song song và mắc nối tiếp 29 2.12- Các phương pháp điều chỉnh lưu lượng bơm ly tâm 29 2.13- Làm kín trục bơm ly tâm 29 PHẦN 3: TỔ HỢP BƠM LY TÂM NPS 65/35-500 33 3.1- Công dụng 33 3.2- Các đặc tính kỹ thuật của bơm NPS 65/35-500 34 3.3- Cấu tạo và nguyên lý làm việc 35 3.4- Lắp đặt thiết bị 38 Nguyễn Danh Công 2 Thiết Bị Dầu Khí K50 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất Lời nói đầu Nền kinh tế của đất nước ta trong những năm gần đây đã có những bước tiến vượt bậc với sự tăng trưởng luôn được duy trì ổn định ở mức tương đối cao. Đóng góp một phần không nhỏ vào các thành tựu phát triển đó, ngành công nghiệp Dầu khí của chúng ta, mà điển hình là Xí nghiệp Liên doanh “VIETSOVPETRO”, mặc dù là ngành công nghiệp còn non trẻ nhưng đã không ngừng học hỏi, tích lũy kinh nghiệm sản xuất, tiến bộ của khoa học kỹ thuật để trở thành ngành công nghiệp mũi nhọn, chủ lực của đất nước như ngày nay. Xí nghiệp liên doanh dầu khí Vietsovpetro là đơn vị đi đầu trong công tác thăm dò, tìm kiếm, khai thác. Hiện nay xí nghiệp có 12 giàn cố định và một số giàn nhẹ, tất cả đều ở trên biển do đó đòi hỏi phải có hệ thống trang thiết bị phù hợp, hiện đại. Đồng thời nâng cao hiệu quả sử dụng cũng như tuổi thọ của thiết bị cũng là nhiệm vụ hết sức quan trọng. Thiết bị trong khai thác dầu khí hết sức đa dạng trong đó bơm ly tâm là thiết bị cơ bản được dùng rất phổ biến, đặc biệt là bơm ly tâm NPS 65/35-500. Do đó trong quá trình thực tập, nghiên cứu, đồng thời với sự đồng ý của bộ môn Thiết Bị Dầu Khí Và Công Trình, Khoa Dầu Khí, Trường Đại Học MỎ ĐỊA CHẤT, em đã được giao đề tài: “ Phần 1: Đặc điểm công tác vận chuyển dầu và việc sử dụng các loại Bơm ly tâm tại Xí nghiệp Liên doanh “VIETSOVPETRO”. Phần 2: Lý thuyết cơ bản về bơm ly tâm. Phần 3: Tổ hợp bơm ly tâm NPS 65/35-500. Phần 4: Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hút của máy bơm và phương pháp khắc phục. Dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy TRẦN VĂN BẢN và các thầy trong bộ môn Thiết Bị Dầu Khí Và Công Trình, cùng với sự cố gắng của bản thân đến nay em đã hồn thành xong đồ án này. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do kiến thức thực tế, kiến thức bản thân còn hạn chế nên không tránh khỏi nhưng sai sót, em rất mong được sự góp ý của thầy cô và bạn bè. Qua đây, em cũng bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy Trần Văn Bản, các thầy trong bộ môn Thiết Bị Dầu Khí Và Công Trình, công nhân và cán bộ thuộc xí nghiệp liên doanh Vietsovptro và bàn bè đã giúp đỡ em nhiệt tình chu đáo. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội: Tháng 06 năm 2010 Sinh Viên: Nguyễn Danh Công CHƯƠNG I Nguyễn Danh Công 3 Thiết Bị Dầu Khí K50 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất ĐẶC ĐIỂM CÔNG TÁC VẬN CHUYỂN DẦU VÀ VIỆC SỬ DỤNG CÁC LOẠI BƠM LY TÂM TẠI XÍ NGHIỆP LIÊN DOANH “VIETSOVPETRO” 1.1 ĐẶC ĐIỂM 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 biển, trên các ra trên 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 tồn 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/cm 2 (bình НГС) sau đó chuyển đến bình tách (БE) áp suất thấp vào khoảng 0,5÷8kG/cm 2 . 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) : 1.1.1 Trạm tiếp nhận phía Nam FSO-1: Ở đây tiếp nhận dầu vận chuyển đến từ 2 điểm là MSP-1và giàn công nghệ trung tâm số 2 – (CPP-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 CPP-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. Nguyễn Danh Công 4 Thiết Bị Dầu Khí K50 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất 1.1.2 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”. 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 hoặc 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 ∅325x16, L=1005m, V=68m 3 ) -> MSP-4 (∅ 219x13, L=877m, V=26,5m 3 ) -> MSP-6 (∅ 325x16, L= 1284,5m, V= 87m 3 )-> FSO-2(∅ 325x16, L=1915m, V=129m 3 ). Tổng cộng chiều dài tồn bộ tuyến là 5081,5 m, V=310,5m 3 , áp suất làm việc tính theo xác suất thống kê trung bình là từ 20÷25Kg/cm 2 . 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 tốn sắp xếp để có một chế độ hoặc thời gian biểu của việc bơm dầu phối hợp một cách hợp lý trên tồn 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 . Nguyễn Danh Công 5 Thiết Bị Dầu Khí K50 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất Một đặc điểm nữa có ảnh hưởng trực tiếp rất lớn đến công tác vận chuyển dầu trong khu vực mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng là các tính chất lý, hóa đặc trưng của nó. Tuy nhiên ở đây chỉ xem xét đến một số tính chất cơ bản, có ảnh hưởng quan trọng trực tiếp đến công tác vận chuyển, tồn trữ chứ không thể đi sâu vào các tính chất công nghệ hóa dầu cùng tính thương phẩm của chúng. Đối với công tác vận chuyển, tồn trữ dầu thì những tính chất lý, hóa sau đây là đặc biệt quan trọng: 1.1.3 Khối lượng riêng ρ: Hiện nay dầu thô của chúng ta khai thác được chủ yếu tập trung ở các tầng sản phẩm Mioxen hạ, Oligen hạ và tầng móng kết tinh. Chúng thuộc loại dầu nhẹ vừa phải, khối lượng riêng nằm trong khoảng giới hạn (0,83 ÷ 0,85).10 3 kg/m 3 . Dầu thô ở khu vực mỏ Bạch Hổ có khối lượng riêng khoảng 0,8319.10 3 kg/m 3 (38 o 6API), đó là một thuận lợi đối với công tác vận chuyển dầu, bởi vì mặc dù theo công thức tính lưu lượng của bơm Q= C m ПD b = (ϕ 60 n Dn) π. D. (K1.D) = Kϕ D 3 n và cột áp H= g UCU 22 ta không thấy có sự ảnh hưởng nào của khối lượng riêng chất lỏng công tác, nhưng nó lại ảnh hưởng đáng kể đến công suất thủy lực (N TL ) của các máy bơm : N TL = G.H = ( ρ .g.Q).H. Điều đó có nghĩa là nếu ρ nhỏ, việc cung cấp năng lượng (điện năng) cho các trạm bơm vận chuyển dầu giảm đáng kể . 1.1.4 Độ nhớt µ: là khả năng của chất lỏng có thể chống lại được lực trượt (lực cắt), nó được biểu hiện dưới dạng lực ma sát trong (nội ma sát) khi có sự chuyển dịch tương đối của các lớp chất lỏng kề nhau. Bởi vậy độ nhớt là tính chất đặc trưng cho mức độ di động của chất lỏng. Độ nhớt của chất lỏng thay đổi trong một phạm vi rộng theo nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng thì µ giảm và ngược lại. Ngồi ra khi áp suất tăng thì độ nhớt của chất lỏng cũng tăng, trừ một và chất lỏng đặc biệt như nước. Khi vận chuyển dầu, chúng ta phải đưa chúng vào trạng thái chuyển động, muốn vậy phải đặt vào chúng một lực nhất định bằng sự tác dụng của các cánh bơm. Chuyển động của chất lỏng chỉ xuất hiện khi ứng suất ma sát vượt quá một giới hạn nào đó, gọi là ứng suất trượt ban đầu. Như vậy rõ ràng độ nhớt của chất lỏng công tác ảnh hưởng rất lớn đến dòng chuyển động của nó, mặc dù trong Nguyễn Danh Công 6 Thiết Bị Dầu Khí K50 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất các công thức tính tốn cơ bản của các máy bơm dùng để vận chuyển chất lỏng (dầu thô) này không có mặt trực tiếp của đại lượng µ, nhưng chính nó là yếu tố ảnh hưởng quan trọng nhất gây nên tổn thất của dòng chảy. µ càng lớn thì tổn thất thủy lực của dòng chảy càng lớn, làm tăng tổn thất công suất và giảm lưu lượng của các máy bơm . Dầu thô của chúng ta, theo các kết quả nghiên cứu phân tích của Công ty DMC (Việt Nam) và Viện hóa dầu COPAH ( Tomsk – CHLB Nga ), có độ nhớt khá lớn . Độ nhớt động ν (trong đó ν ρ µ = ) của dầu tầng Mioxen ở 50 0 C thay đổi trong một khoảng rộng từ 8,185 ÷16,75 Cst. Độ nhớt động ν của dầu ở tầng Oligoxen vào khoảng 6,614 Cst, của tầng móng vào khoảng 6,686 Cst ở 50 0 C . Điều đó gây khó khăn rất lớn cho công tác vận chuyển dầu của chúng ta. 1.1.5 Ảnh hưởng của các tính chất lý, hóa khác: Dầu thô của chúng ta là loại sạch, chứa rất ít các độc tố, các kim loại nặng như chì (1,39ppm), Vanadium(0,46ppm), Magiê(7,270ppm), Lưu huỳnh (0,005% trọng lượng ). Đây là một điều tốt cho hệ thống vận chuyển dầu cũng như hệ thống công nghệ của chúng ta. Tuy nhiên, từ kết quả phân tích phần cặn (chiếm một tỷ lệ khá cao, đến 21,5% trọng lượng đối với dầu thô Bạch Hổ) có nhiệt độ sôi trên 500 0 C trong quá trình chưng cất chân không, ta thấy dầu thô của chúng ta chứa hàm lượng Parafin rắn khá cao, đến 44,12%trọng lượng (phần cặn), điều đó làm giảm tính linh động của chúng ở nhiệt độ thấp, và ngay cả ở nhiệt độ bình thường . Chính sự có mặt của Parafin với hàm lượng lớn làm cho nhiệt độ đông đặc của dầu thô tăng lên. Đối với dầu thô khu vực mỏ Bạch Hổ, nhiệt độ đông đặc ở mức khá cao, đến 33 0 C. Đây thực sự là một trở ngại lớn cho hệ thống vận chuyển dầu của chúng ta bởi chúng rất dễ làm tắc nghẽn các tuyến đường ống, nhất là ở tại các điểm nút hoặc tại các tuyến ống ở xa trạm tiếp nhận và có lưu lượng thông qua thấp, hoặc không liên tục mà bị gián đoạn trong một thời gian lâu . Đấy chính là nhược điểm căn bản trong tính chất lý, hố của dầu thô Việt Nam, và việc xử lý, khắc phục chúng đòi hỏi cả một quá trình công nghệ phức tạp và tốn kém. Nguyễn Danh Công 7 Thiết Bị Dầu Khí K50 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất Để cải thiện các tính chất lý hóa của dầu, phục vụ cho công tác vận chuyển, tồn trữ chúng, người ta sử dụng nhiều biện pháp nhằm làm giảm độ nhớt hoặc gia nhiệt cho chúng để chống sự đông đặc làm tắc nghẽn đường ống của dầu. Ví dụ, bằng phương pháp cấy vi sinh vào môi trường nước ép vỉa, người ta đã làm tăng tối đa các quá trình phản ứng men ôxy hóa hydrocacbon của dầu có độ nhớt cao, điều đó làm tăng khả năng thu hồi dầu ở các tầng sản phẩm và làm tăng được tính lưu biến của chúng . Ngồi các ảnh hưởng trên, yếu tố địa lý, khí hậu, thủy văn cũng có sự tác động không nhỏ đối với công tác vận chuyển và các quá trình công nghệ khai thác dầu. Vùng biển thềm lục địa phía Nam này chịu ảnh hưởng gió mùa nhiệt đới, hình thành 2 mùa rõ rệt: - Mùa mưa có gió Tây – Nam, được đặc trưng bởi lượng mưa lớn và nhiều sương mù kéo dài từ khoảng tháng 4 đến tháng 10. Vào mùa này khí hậu thường nóng, do vậy dầu thô khai thác được khi qua các công đoạn xử lý công nghệ trên giàn ít bị mất nhiệt, hạn chế được khả năng đông đặc của chúng. - Vào mùa khô thường từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, có gió Đông – Bắc với cường độ lớn, gọi là mùa gió chướng . Trong khoảng thời gian này, hay xuất hiện những cơn bão hay áp thấp nhiệt đới với sức gió đến 25÷30m/s, nhiệt độ không khí giảm xuống rõ rệt . Vì vậy ở các giàn khai thác có các giếng với sản lượng thấp thường hay xảy ra hiện thượng dầu bị đông đặc, hoặc chí ít thì tính linh động của dầu cũng giảm xuống rõ rệt, gây khó khăn cho việc vận chuyển dầu. Đó là chưa kể đến những sự cố bất thường xảy đến cho tuyến vận chuyển dầu (tắc nghẽn, gẫy vỡ đường ống) và các trạm tiếp nhận cũng thường hay xảy ra trong mùa thời tiết không mấy thuận lợi này. Ngồi ra, điều kiện khí hậu nhiệt đới, độ ẩm không khí lớn, và môi trường biển này hồn tồn có hại đến tuổi thọ, độ bền của máy móc, thiết bị công nghệ cũng như các tuyến đường ống vận chuyển dầu . Các cấu trúc, kết cấu kim loại của máy móc thiết bị công nghệ ngồi việc chịu tải trọng lớn khi làm việc, còn chịu tác động ăn mòn với cường độ lớn do môi trường biển gây ra . Trong thực tế, có trên 50% các trường hợp sự cố đối với cac đường ống ngầm vận chuyển dầu là do tác động của ăn mòn kim loại . Vì vậy khi tính tốn thiết kế, lắp đặt các hệ thống thiết bị công nghệ trên các công trình biển, phải nên đặt điều kiện làm việc này (môi trường biển, độ ẩm lớn, khí hậu nhiệt đới ) lên mối ưu tiên hàng đầu . Nguyễn Danh Công 8 Thiết Bị Dầu Khí K50 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất 1.2 SỬ DỤNG BƠM LY TÂM TRONG CÔNG TÁC VẬN CHUYỂN DẦU TRÊN CÁC CÔNG TRÌNH BIỂN. Bơm ly tâm là loại máy thủy lực cánh dẫn, trong đó việc trao đổi năng lượng giữa máy với chất lỏng ( gọi là chất lỏng công tác ) được thực hiện bằng năng lượng thủy động của dòng chảy qua máy . Bộ phận làm việc chính của bơm ly tâm là các bánh công tác trên đó có nhiều cánh dẫn để dẫn dòng chảy. Biên dạng và góc độ bố trí của các cánh dẫn ảnh hưởng trực tiếp đến các thành phần vận tốc của dòng chảy nên có ý nghĩa 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 số vòng quay lớn đến hàng ngàn vòng trong 1 phút) các cánh dẫn 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 thủy động cho dòng chảy. Nói chung năng lượng thủy động của dòng chảy bao gồm 2 thành phần chính: động năng (V 2 /2g) và áp năng (P/ γ ), và chúng có mối liên quan mật thiết với nhau. Trong quá trình làm việc của máy, sự biến đổi động năng bao giờ cũng kéo theo sự biến đổi của áp năng . Tuy nhiên đối với máy thủy lực cánh dẫn như bơm ly tâm, đối với mỗi loại kết cấu máy cụ thể, sự biến đổi áp năng chỉ đạt đến một giới hạn nhất định. Nó khác với máy thủy lực thể tích. Ở máy thủy lực thể tích, năng lượng trao đổi của máy với chất lỏng có thành phần chủ yếu là áp năng, còn thành phần động năng không đáng kể. Còn ở máy thủy lực cánh dẫn như bơm ly tâm, năng lượng cột áp chỉ tăng đến mức cần thiết, còn lại tồn bộ năng lượng thủy động của dòng chảy nhận được từ máy biến thành động năng. Chính vì vậy việc dùng các máy bơm ly tâm để vận chuyển chất lỏng từ một điểm này đến một điểm khác chiếm một ưu thế hơn hẳn các loại máy thủy lực khác. Với tính 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 “VIETSOV PETRO”. 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: Nguyễn Danh Công 9 Thiết Bị Dầu Khí K50 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất 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 hoặc 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 0 C đến 200 0 C 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 (m 3 /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/cm 2 ) 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 - Điện áp (V) : 380 - Tần số dòng điện (Hz) : 50 - Hiệu suất làm việc hữu ích : 59% 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 ngồi 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 Nguyễn Danh Công 10 Thiết Bị Dầu Khí K50 [...]... và do ma sát giữa chất lỏng với bề mặt bên ngồi của bánh công tác 2.2 PHƯƠNG TRÌNH XÁC ĐỊNH CỘT ÁP LÝ THUYẾT CỦA BƠM Hình 2.1 Phân bố tốc độ thành phần trên bánh cánh Hình 2.2 Các tam giác tốc độ tại các điểm (1) và (2) ở bánh cánh công tác Nguyễn Danh Công 17 Thiết Bị Dầu Khí K50 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất Trường hợp lý tưởng khi bánh cánh quay, tồn bộ mômen động lượng của dòng chất lỏng... bơm trên các giàn cố định hoặc giàn nhẹ được thiết kế, tính tốn phù hợp với sản lượng khai thác dầu và vai trò công nghệ của giàn trong hệ thống công nghệ chung của tồn khu mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng Với sơ đồ Nguyễn Danh Công 12 Thiết Bị Dầu Khí K50 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất vận chuyển dầu và các đặc điểm trong công tác này người ta bố trí kiểu loại và số lượng máy bơm ly tâm trên các giàn như... song song và nối tiếp trên cùng một trạm Nhưng trong thực tế, trên các giàn cố định, các trạm bơm dầu được xây dựng theo kiểu mắc song song do các kiểu bơm ly tâm đã được chọn lựa đảm bảo đủ cột áp để có thể vận chuyển được dầu thô đến vị trí tiếp nhận Nguyễn Danh Công 14 Thiết Bị Dầu Khí K50 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất Tùy theo sản lượng khai thác hoặc vị trí công nghệ của mỗi giàn mà người... có: 2 Hi = Au2 − BQ cos β 2 Hoặc viết cho một trị số vòng quay bánh cánh n = const thì Nguyễn Danh Công 19 Thiết Bị Dầu Khí K50 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất H i= A’ – BQ cosβ2; Trong đó: A, A’ là các hệ số rút gọn; Q: là sản lượng của bơm; β2 là góc phụ thuộc vào kết cấu cánh; Vì u2= ωr2 nên khi tính tốn ta sử dụng u = ωr; r : là bán kính điểm quay từ đó xác định cột áp lý thuyết Hi= Au2 - BQcosβ2... Nguyễn Danh Công 23 Thiết Bị Dầu Khí K50 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất Trong số hàng loạt bơm li tâm, một số bơm có đặc tính không ổn định,.nên khi khai thác loại bơm này cần lưu ý thận trọng, đặc biệt là khi chúng được nối song song với các bơm khác Tránh khai thác bơm này tại khu vực không ổn định, nên điều chỉnh đặc tính đường ống cho phù hợp 2.4.4 Đồ thị đặc tính công suất, N=f(Q) Ứng với... ĐIỂM LÀM VIỆC Khi nối bơm vào trong một hệ thống cụ thể thì nó sẽ có cột áp tương ứng với điều kiện cản của hệ thống đó Nếu thay đổi điều kiện cản của hệ thống đường ống thì cột áp của bơm cũng thay đổi một giá trị tương ứng (Hình 2.9) Nguyễn Danh Công 27 Thiết Bị Dầu Khí K50 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất Trong khai thác thương phải tìm điểm làm việc tối ưu mà tại đó bơm có lưu lượng lớn nhất,... của bơm II được dẫn vào trong ống của bơm I sẽ sinh ra va đập thuỷ lực trong đó và giảm sự cung cấp chất lỏng đến nơi cần dùng 2.9.2 Ghép bơm nối tiếp Khi khai thác bơm nếu cần cột áp lớn mà một bơm không thể đáp ứng được thì người ta có thể ghép hai hay nhiều bơm nối tiếp với nhau cùng hoạt động trong hệ thống (Hình 2.12) Nguyễn Danh Công 30 Thiết Bị Dầu Khí K50 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất... (điểm D trên Hình 2.11) 2.11 LỰC DỌC TRỤC TRONG BƠM LY TÂM: Nguyễn Danh Công 33 Thiết Bị Dầu Khí K50 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất Để tìm các lực hướng trục, khảo sát mô hình lực tác dụng lên cánh bơm (Hình 2.23) Khi bơm làm việc chất lỏng ở bọng hút (A) chuyển động theo phương song song với trục vào bánh cánh công tác dưới áp suất khá bé (P1) Sau khi vào bánh công tác dòng chất lỏng chảy ngoặt... Sự phân bố áp suất trên phần che cánh phía trước và sau của bánh cánh một cửa hút Trong quá trình tính tốn người ta coi áp suất ở hai khoang (B) và (C) bằng nhau và bằng áp suất (p2), giá trị lực dọc trục có thể tính như sau: Lực tác dụng lên đĩa trước của bánh công tác là: Ftr = P2 π (r22 − r12 ) + P1π (r12 − r 2 ) Nguyễn Danh Công 34 Thiết Bị Dầu Khí K50 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất Lực hướng... + + (z2 – z1 ); γ 2g Trong đó: P1,P2 – Là áp suất đo được tại cửa hút và cửa đẩy của bơm; Nguyễn Danh Công 15 Thiết Bị Dầu Khí K50 Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất v1, v2 – Là giá trị tốc độ dòng tại cửa hút và cửa đẩy của bơm; z1, z2 - Độ chênh hình học của hai vị trí đo áp suất P1 và P2; Đối với bơm li tâm, ứng với mỗi vòng quay nhất định thì chỉ có một giá trị cột áp mà tại đó bơm làm việc với . Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mỏ Địa Chất TRƯỜNG …………………. KHOA……………………….  Đồ án tốt nghiệp Đề tài: Thiết bị trong khai thác dầu khí tại Xí nghiệp Liên. 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