Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu, tính toán lựa chọn hệ thống thiết bị bơm vận chuyển dầu ở Xí Nghiệp Liên Doanh dầu khí “Vietsovpetro”. Tính toán kiểm tra một số bộ phận chính của máy bơm
Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC Trang Lời nói đầu Chương TỔNG QUAN CHUNG VỀ C.N.D.K Ở VN VÀ MÁY BƠM VẬN CHUYỂN DẦU Ở XNLD “VIETSOVPETRO 1.1 1.2 1.3 5 Sự hình thành phát triển nghành công nghiệp DK Ở VN Khái quát v LDDK Vietsovpetro Một số tớnh cht ca dầu mỏ 1.4 Sơ đồ dây chuyền công nghệ vận chuyển dầu 1.5 Các loại máy bơm vận chuyển dầu sử dụng “Vietsovpetro” 10 10 Chương TÍNH TỐN, LỰA CHỌN THIẾT BỊ BƠM VẬN CHUYỂN DẦU 2.1 Sơ đồ lắp đặt hệ thống bơm dầu 2.2 Tính tốn lựa chọn máy bơm dầu 2.3 Tính tốn lựa chọn mạng đường ống dẫn 17 17 17 18 2.3.1.Tính chọn ống hút 2.3.2.Tính chọn ống đẩy 2.4.Xác định chế độ làm việc máy bơm với mạng dẫn 2.4.1 Xác định tổn thất đường ống hút 2.4.2 Xác định tổn thất đường ống xả 18 18 19 19 20 2.4.3.Xác định chế độ làm việc máy bơm với mạng dẫn Chương 3: TÍNH TỐN, KIỂM TRA THIẾT KẾ MỘT SỐ BỘ PHẬN CHÍNH CỦA BƠM VẬN CHUYỂN DẦU 3.1.Thiết kế phận dẫn hướng 3.1.1.Bộ phận dẫn hướng vào 21 24 24 24 3.1.2 Bộ phận dẫn hướng 3.1.Bộ phận dẫn hướng trung gian 3.2 Lực tác dụng bơm 3.2.1 Lực hướng trục 3.2.1.1 Lực chênh áp phía trước sau bánh công tác 28 32 35 35 35 Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam -1- http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp 3.2 1.2 Lực tác dụng bên bánh công tác 3.2.1.3 Lực phụ hướng trục 3.2.2 Lực hướng kính 36 37 38 3.3 Tính tốn thiết kế trục máy bơm CHƯƠNG 4: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ LÀM VIỆC 38 CỦA MÁY BƠM 4.1.Ảnh hưởng xâm thực biện pháp khắc phục 4.2 Ảnh hưởng lực hướng trục biện pháp khắc phục 42 42 44 4.3.Các yếu tố ảnh hưởng khác 4.4 Một số nguyên nhân hư hỏng thường gặp biện pháp khắc phục 47 50 4.5 Công tác vận hành bảo dưỡng máy bơm 4.5.1.Trước khởi động bơm 4.5.2 Khởi động máy 4.5.3 Trong bơm hoạt động 4.5.4 Dừng máy 56 56 57 57 57 4.5.5 Cơng tác an tồn vận hành KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58 59 Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam -2- http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Nền kinh tế đất nước ta năm gần có bước tiến vượt bậc với tăng trưởng ln trì ổn định mức tương đối cao Đóng góp phần khơng nhỏ vào thành tựu phát triển đó, nghành cơng nghiệp dầu khí Việt Nam điển hình xí nghiệp LDDK “Vietsovpetro” ngành mũi nhọn nước Xí nghiệp liên doanh dầu khí Vietsovpetro đơn vị đứng đầu cơng tác tìm kiếm, thăm dị khai thác dầu khí Vùng hoạt động chủ yếu thềm lục địa phía Nam Việt Nam mở rộng hợp tác sang địa bàn Liên Bang Nga, Mianmar, Tunizia Từ Xí nghiệp liên doanh dầu khí Vietsovpetro đưa mỏ Bạch Hổ Mỏ Rồng vào khai thác, tính đến 25 tháng năm 2008 đạt sản lượng dầu thô thứ 175 triệu Hiện liên doanh dầu khí “ Vietsovpetro” khai thác dầu mỏ Bạch Hổ, Rồng Đại Hùng Ở mỏ Bạch Hổ có 11 giàn cố định số giàn nhẹ mỏ chiếm phần lớn sản lượng sản phẩm khai thác liên doanh Để phục vụ cho cơng tác tìm kiếm thăm dị khai thác dầu khí, đặt nhiệm vụ quan trọng phải có hệ thống trang thiết bị phù hợp với điều kiện khu mỏ, để đem lại hiệu kinh tế cao Các thiết bị máy móc phục vụ cho ngành dầu khí đa dạng, máy bơm ly tâm sử dụng rộng rãi Xí nghiệp đặc biệt lĩnh vực khai thác vận chuyển dầu tính ưu việt nó: Kết cấu đơn giản, an tồn sử dụng, giải điều chỉnh lớn Là sinh viên khoa thiết bị dầu khí cơng trình - Trường Đại học Mỏ - Địa chất, tâm huyết với thiết bị vận chuyển dầu, cụ thể máy bơm vận chuyển dầu НПС 65÷ 35-500 sử dụng rộng rãi công tác vận chuyển dầu cơng trình biển XNLD “Vietsovpetro” “Nghiên cứu, tính tốn lựa chọn hệ thống thiết bị bơm vận chuyển dầu Xí Nghiệp Liên Doanh dầu khí “Vietsovpetro” Tính tốn kiểm tra số phận máy bơm Đây đề tài thiết thực cho sinh viên mơn thiết bị dầu khí cơng trình Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam -3- http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Nội dung đề tài gồm chương: Chương Tổng quan chung cơng nghiệp dầu khí Việt Nam máy bơm vận chuyển dầu Xí Nghiệp Liên Doanh dầu khí “ Vietsovpetro” Chương Tính tốn , lựa chọn thiết bị bơm vận chuyển dầu Chương Tính tốn, kiểm tra,thiết kế số phận máy bơm vận chuyển dầu Chương Các yếu tố ảnh hưởng đến làm việc máy bơm Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn: VŨ NAM NGẠN môn Máy Thiết bị mỏ cácThầy mơn Thiết bị dầu khí Cơng trình, bạn đồng nghiệp giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Mặc dù cố gắng kiến thức thực tế, kiến thức thân, thời gian thực tập nguồn tài liệu hạn chế nên đồ án tránh khỏi thiếu sót Em mong đóng góp ý kiến thầy cô bạn bè để xây dựng đồ án hoàn thiện Vũng Tàu, tháng 01 / 2009 Sinh viên: Đỗ Hữu Nam Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam -4- http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG I TỔNG QUAN CHUNG VỀ CÔNG NGHIỆP DẦU KHÍ Ở VIỆT NAM VÀ MÁY BƠM VẬN CHUYỂN DẦU Ở XNLDDK ( VIETSOVPETRO ) 1.1 Sự hình thành phát triển ngành cơng nghiệp dầu khí Việt nam Từ năm đầu thập kỷ 60, đất nước cịn chiến tranh cơng tác tìm kiếm, thăm dị dầu khí đồn địa chất dầu khí Tổng cục địa chất tiến hành miền Bắc Với giúp đỡ tài kỹ thuật Liên Xơ (cũ), tiến hành thăm dị địa bàn sông Hồng Hàng chục giếng khoan thực thiết bị Liên Xô khoan đất liền với độ sâu từ 1200 ÷ 4200 m phát có dầu khí Condensate, song trữ lượng không đáng kể 1.2 Khái quát Liên Doanh dầu khí Vietsovpetro Được thành lập năm 1981, Xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro cơng ty tiến hành thăm dò khai thác thềm lục địa phía nam Việt Nam, mở giai đoạn phát triển ngành dầu khí cịn non trẻ Năm 1984 Vietsovpetro phát dầu khí mỏ Bạch Hổ, ngày 26/6/1986 Vietsovpetro khai thác dầu thô đặt móng cho việc phát triển ngành cơng nghiệp dầu khí Việt Nam Mặc dù cịn non trẻ, với tốc độ phát triển nhanh, XNLD dầu khí đóng vai trị quan trọng nghiệp cơng nghiệp hóa - đại hóa kinh tế đất nước Với sản lượng tăng nhanh chóng từ năm 1986, năm khai thác 40 ngàn dầu thô/năm, đến năm 1996 sản lượng 8,8 triệu tấn/năm, sản lượng khai thác tăng gấp 200 lần LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN XNLD “VIETSOVPETRO” THEO BẢNG DƯỚI ĐÂY stt Ngày/tháng/ SỰ KIỆN năm 19.06.1981 Ký hiệp định liên phủ việc thành lập XNLD Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam -5- http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp “vietsovpetro” 19.11.1981 Hội đồng trưởng Việt Nam địnhsố 136-HĐBT cho phép XNLD hoạt động lãnh thổ Việt Nam 31.12.1983 Khoan giếng khoan thăm dò đầu BH-5 mỏ Bạch Hổ giàn khoan tự nâng Mirchink 31.03.1984 khởi công lắp ráp chân đế số giàn MSP-1 mỏ Bạch Hổ 24.05.1984 Phát dịng dầu cơng nghiệp mỏ Bạch Hổ, giếng khoan BH-5 21.06.1985 Phát dòng dầu cơng nghiệp mỏ Rồng giếng khoan thăm dị R-1 26.06.1986 Khai thác dầu thô từ giếng số giàn MSP-1mỏ Bạch Hổ 11.05.1987 Phát dịng dầu cơng nghiệp tầng móng mỏ Bạch Hổ giếng khoan thăm dò BH – 18.07.1988 Phát dịng dầu cơng nghiệp dịng dầu công nghiệp mỏ Đại Hùng giếng ĐH-1 10 06.09.1988 Bắt đầu khai thác dầu từ tầng móng mỏ Bạch Hổ từ giếng số giàn MSP-1 11 29.12.1988 Khai thác dầu thứ triệu từ mỏ Bạch Hổ 12 05.12.1990 Khai thác dầu thứ triệu từ mỏ Bạch Hổ 13 16.07.1991 Ký hiệp định liên phủ sửa đổi XNLD “Vietsovpetro” 14 02.03.1992 Khai thác dầu thứ 10 triệu từ mỏ Bạch Hổ 15 02.07.1993 Ký hiệp định liên phủ liên bang Nga thừa kế quyền nghĩa vụ phía Liên Xô ( trước đây),đối với XNLD “ Vietsovpetro” 16 12.11.1993 Khai thác dầu thứ 20 triệu từ mỏ Bạch Hổ 17 11.12.1994 Bắt đầu khai thác dầu từ mỏ Rồng 18 16.04.1995 Bắt đầu đưa khí từ mỏ Bạch Hổ bờ 19 23.04.1995 Khai thác dầu thứ 30 triệu từ mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam -6- http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp 20 08.09.1996 Khai thác dầu thứ 40 triệu từ mỏ Bạch Hổ Mỏ Rồng 21 12.10.1997 Khai thác dầu thứ 50 triệu từ mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng 22 16.09.1998 Khai thác dầu thứ 60 triệu từ mỏ bạch hổ mỏ Rồng 23 12.02.1999 XNLD “ Vietsovpetro” giao chức điều hành khai thác mỏ Đại Hùng 24 26.07.1999 Khai thác dầu thứ 70 triệu từ mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng 25 12.08.1999 Ký thỏa thuận petro Việt Nam Zarubezhneft hợp tác thăm dò khai thác mỏ Đại Hùng 26 22.02.2001 Khai thác dầu thứ 90 triệu từ mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng 27 21.11.2001 Khai thác dầu thứ 100 triệu 28 02.12.2002 Khai thác dầu thứ 100 triệu từ tầng móng mỏ Bạch Hổ 29 13.05.2003 Phía Nga thức tuyên bố rút khỏi đề án Đại Hùng 30 04.12.2005 Khai thác dầu thứ 150 triệu từ mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng 31 08.12.2006 Khai thác dầu thứ 160 triệu từ mỏ bạch Hổ mỏ Rồng 32 31.01.2008 Khai thác dầu thứ 170 triệu từ mỏ bạch Hổ mỏ Rồng 33 25.09.2008 Khai thác dầu thứ 175 triệu từ mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng Ngoài mỏ Bạch Hổ, Rồng Đại Hùng khai thác, kết tìm kiếm thăm dò cho thêm phát Hồng Ngọc, Lục Ngọc, Lan Tây, Lan Đỏ, với mỏ phát đưa sản lượng khai thác năm tăng nhanh chóng Nhưng giai đoạn sản lượng dầu khai thác giảm dần sản lượng năm 2008 đạt 7,7 triệu tấn, sản lượng năm 2009 dự kiến giảm xuống 6,2 trệu Hệ thống đường ống dẫn khí đồng hành từ Bạch Hổ - Bà Rịa hoàn tất vào hoạt động từ cuối tháng năm 1995, cung cấp khoảng triệu m3 khí/ngày cho nhà máy điện chạy tuốcbin khí Phú Mỹ - Bà Rịa, góp phần tăng thêm nguồn điện phía Nam tiết kiệm hàng chục triệu USD mua dầu chạy máy phát điện Tóm lại xí nghiệp LDDK “Vietsovpetro” có vai trị quan trọng việc đóng góp ngân sách nhà nước, thúc đẩy tốc độ phát triển kinh tế đất nước Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam -7- http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp 1.3 Mét sè tớnh cht ca du m Trong phm vi đề tài nghiên cứu máy bơm ly tâm vận chuyển dầu, cần thiết xem xét số tính chất dầu mỏ, có ảnh hưởng quan trọng trực tiếp đến công tác vận chuyển, tồn trữ khơng sâu vào tính chất cơng nghệ hóa dầu tính thương phẩm chúng Đối với cơng tác vận chuyển, tồn trữ dầu tính chất lý, hóa sau đặc biệt quan trọng: a.Khối lượng riêng : Hiện dầu thô khai thác chủ yếu tập trung tầng sản phẩm Mioxen hạ, Olioxen hạ tầng móng kết tinh Chúng thuộc loại dầu nhẹ trung bình, khối lượng riêng nằm khoảng giới hạn (0,83 – 0,85).103 kg/m3 Dầu thô khu vực mỏ bạch hổ có khối lượng riêng khoảng 0,8319.103 kg/m3( 380 API ), thuận lợi công tác vận chuyển dầu Như ta biết cơng suất thủy lực bơm tính theo công thức: Ntl = G.H = (ρ.g.Q ).H Điều có nghĩa ρ nhỏ việc cung cấp lượng ( điện ) cho trạm bơm vận chuyển dầu giảm đáng kể b.Độ nhớt µ: Là khả chất lỏng chống lại lực trượt ( lực cắt ), biểu dạng lực ma sát ( nội ma sát ) có chuyển dịch tương đối lớp chất lỏng kề Bởi độ nhớt tính chất đặc trưng cho mức độ linh hoạt chất lỏng Độ nhớt chất lỏng thay đổi phạm vi rộng theo nhiệt độ, nhiệt độ tăng độ nhớt giảm ngược lại nhiệt độ giảm độ nhớt tăng, trừ vài chất lỏng đặc biệt ( nước ), làm tăng công suất giảm lưu lượng máy bơm Các tính tốn dịng chảy cánh bơm bơm dầu bão hịa khí cho thấy dịng chảy bơm có số Re < 105 Điều cho thấy máy bơm làm việc chế độ tự động điều chỉnh tức chế độ mà độ nhớt chất lỏng bơm không ảnh hưởng tới đặc tính Q, H, η, máy bơm ly tâm Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam -8- http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Như điều kiện vận chuyển dầu bão hịa khí dàn khoan khai thác dầu mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng ảnh hưởng độ nhớt đến đặc tính máy bơm ly tâm bỏ qua Về nguyên tắc độ nhớt chất lỏng bơm lớn nước làm gia tăng tổn thất thủy lực máy tổn thất ma sát đĩa bơm, dẫn đến Q, H, η, giảm Tuy nhiên điều kiện vận chuyển dầu hệ thống thu gom xử lý dầu trạng thái bão hịa khí Độ nhớt có giá trị thấp thay đổi Do cần thiết xử lý dầu hóa chất phương pháp khác nhằm cải thiện tính chất dầu điều kiện vận chuyển theo đường ống ngầm biển Đó phương pháp sử dụng hóa chất hạ điểm đông đặc dầu, phương pháp nung dầu nhằm tăng nhiệt độ lớn nhiệt độ đông đặc c ¶nh hưởng tính chất lý, hóa khác: Dầu thơ loại sạch, chứa độc tố, kim loại nặng chì (1,39ppm ), Vanadium ( 0,46ppm ), magiê (7,27ppm ), lưu huỳnh ( 0,005% trọng lượng ) Đây điều tốt cho hệ thống vận chuyển dầu hệ thống công nghệ mỏ Tuy nhiên, từ kết phân tích, phần cặn ( chiếm tỷ lệ cao đến 21,5% trọng lượng dầu thô mỏ Bạch Hổ ), có nhiệt độ sơi 5000 C q trình chưng cất chân khơng, ta thấy dầu thô hai mỏ Bạch Hổ Mỏ Rồng chứa hàm lượng Parafin rắn cao đến 44,12% trọng lượng ( phần cặn ), điều làm giảm tính linh động chúng nhiệt độ thấp nhiệt độ bình thường Chính có mặt Parafin với hàm lượng lớn làm cho nhiệt độ đông đặc dầu tăng lên Đối với dầu thô khu vực mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng nhiệt độ đông đặc mức cao đến 330 C Đây thực trở ngại lớn cho hệ thống vận chuyển dầu, chúng dễ làm tắc nghẽn tuyến đường ống, điểm nút tuyến ống xa trạm tiếp nhận có lưu lương thơng qua thấp, khơng liên tục mà bị gián đoạn thời gian lâu Đó nhược điểm tính chất hóa, lý dầu thơ khai thác hai mỏ việc xử lý, khắc phục chúng đòi hỏi q trình cơng nghệ phức tạp tốn Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam -9- http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp Để cải thiện tính chất lý, hóa dầu phục vụ cho cơng tác vận chuyển, tồn trữ chúng, thực tế có nhiều biện pháp nhằm làm giảm độ nhớt gia nhiệt cho chúng để làm giảm đông đặc, làm tắc nghẽn đường ống dầu.Ví dụ: Bằng phương pháp cấy vi sinh vào môi trường nước ép vỉa, làm tăng tối đa trình phản ứng men oxy hóa hydrocacbon dầu có độ nhớt cao, điều làm tăng khả thu hồi dầu tầng sản phẩm làm tăng tính lưu biến chúng 1.4 Sơ đồ dây chuyền công nghệ vận chuyển dầu (Hình 1-1) 1.5 Các loại máy bơm vận chuyển dầu sử dụng XNLDDK Công tác vận chuyển dầu XNLDDK (Vietsovpetro) chủ yếu dùng máy bơm ly tâm.Tùy theo sản lượng khai thác vị trí công nghệ giàn hệ thống khai thác toàn mỏ, mà sử dụng chủng loại số lượng bơm ly tâm khác Hiện giàn XNLDDK (Vietsovpetro ) sử dụng chủng loại bơm sau: Máy bơm ly tâm НПС 65 ÷35-500 Là tổ hợp bơm dầu ly tâm kiểu nằm ngang, nhiều tầng, trục bơm làm kín dây salnhic mềm làm kín kiểu mặt đầu Bơm НПС 65÷35 500 sử dụng để bơm dầu thơ, loại khí hyđrocacbon hóa lỏng, sản phẩm dầu khí nhiệt độ từ -800 C đến 2000 C loại chất lỏng khác có tính chất lý hóa tương tự Các chất lỏng khơng chứa tạp chất học có kích thước lớn 0,2 mm hàm lượng không vượt 0,2% khối lượng.Tổ hợp bơm trang bị động điện loại BAO 22-280M2T2,5 với công suất N= 160 KW , U=380V, tần số 50Hz thiết bị bảo vệ, làm mát, làm kín khác theo yêu cầu, qui phạm lắp đặt vận hành chúng Một số thông số đặc tính kỹ thuật sau: + Lưu lượng định mức ( m3/h ): (65÷ 35) + Cột áp ( mét cột chất lỏng ): 500 + Tần số quay ( vg/phút ) :2950 + Cột áp hút chân không ( mét cột chất lỏng ) : 4,2 Sinh viên thực : Đỗ Hữu Nam - 10 - http://www.ebook.edu.vn ... chọn hệ thống thiết bị bơm vận chuyển dầu Xí Nghiệp Liên Doanh dầu khí “Vietsovpetro” Tính tốn kiểm tra số phận máy bơm Đây đề tài thiết thực cho sinh viên môn thiết bị dầu khí cơng trình Sinh... http://www.ebook.edu.vn Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG II TÍNH TOÁN , LỰA CHỌN THIẾT BỊ BƠM VẬN CHUYỂN DẦU 2.1 Sơ đồ lắp đặt hệ thống bơm dầu (H.2-1) 2.2 Tính tốn lựa chọn máy bơm dầu Căn vào lượng dầu cần bơm ngày đêm... với thiết bị vận chuyển dầu, cụ thể máy bơm vận chuyển dầu НПС 65÷ 35-500 sử dụng rộng rãi công tác vận chuyển dầu cơng trình biển XNLD “Vietsovpetro” ? ?Nghiên cứu, tính tốn lựa chọn hệ thống thiết
