Tiểu luận con thoi thông minh PIG

PIG
1. PIG LÀ GÌ?
Hệ thống đường ống dẫn lưu chất, đặc biệt là ngành công nghiệp dầu khí là rất phát
triển. Đa số hệ thống ống dẫn này đã được thiết kế và lắp đặt theo hệ thống đã được tính
toán sẵn trước để thuận tiện cho quá trình hoạt động sản xuất. trong quá trình vận chuyển
nguyên liệu cũng như sản phẩm thì có rất nhiều sự tác động qua lại lẫn nhau thành phần
mà từ đó sinh ra những thành phần không mong muốn gây cản trở quá trình vận chuyển,
hay là do môi trường làm việc, tính chất nguyên liệu sản phẩm tạo ra các thành phần
không mong muốn khác. Cụ thể trong ngành công nghiệp dầu khí thì hidrat, paraffin bị
đóng rắn, gỉ ăn mòn, cặn,… là những nguyên nhân gây cản trở sự vận chuyển. Chính vì
vậy nhiệm vụ làm sạch đường ống trở nên hết sức cần thiết và quan trọng.
Hình 1: Một số vấn đề gặp phải của đường ống
Tuy nhiên vấn đề vệ sinh dây chuyền đường ống sau thời gian đã hoạt động thì là một
công việc khó khăn. Vì đường ống thường là nhỏ, dài, chia khúc hay là chứa các nguyên
liệu sản phẩm ảnh hưởng đến sức khỏe con người khi trực tiếp vệ sinh.
Để giải quyết bài toán khó này người ta đã chế tạo ra một thiết bị mà có khả năng làm
sạch đường ống một cách hiệu quả, nhanh chóng và an toàn nhất. Đó là sử dụng “con thoi
thông minh” còn có tên quốc tế là “Pig”.
2. ỨNG DỤNG
Pig được sử dụng để chạy trong lòng ống chứa khí hoặc lỏng. Nó có ứng dụng dùng để
phân tách các sản phẩm khác nhau, loại bỏ những thành phần hay tạp chất không mong
muốn (trong vận chuyển khí thì thành phần hydrat hay thành phần parafins bị đóng rắn cần
được loại bỏ môt cách triệt để. Trong quá trinh hoạt động một thời gian thì vấn đề kiểm tra
bảo dưỡng cũng được đặt lên hàng đầu, pig là một thiết bị cũng có thể đảm nhận tốt công
việc này.
Thoi thông minh (pig) được sử dụng xuyên suốt quá trình công nghệ.
Trong quá trình xây dựng,lắp đặt đã có sự xuất hiện của nó. Quá trình hàn, gò các
đoạn ống nối kim loại xuất hiện các mảnh kim loại thừa, vụn rơi vãi trong đường ống, pig
sẽ làm nhiệm vụ thu gom và loại các phần đó ra ngoài đường ống. Để dễ dàng thi công, gia
công đường ống thì pig còn làm nhiệm vụ đẩy nước hay các tạp chất dạng rắn, lỏng ra khỏi
đường ống; sau khi thi thi công thì việc cong, vênh, lệch các đoạn ống sẽ không thể tránh

khỏi. Thông thông minh sẽ được đưa vào và kiểm tra những vị trí đó, trợ giúp cho việc
thay thế hay biện pháp sữa chữa để giúp đường ống khi vào vận hành được an toàn và hiệu
quả nhất.
Trong vân hành đường ống sẽ sinh ra các sản phẩm không mong muốn hay các tạp
chất lâu ngày tích tụ làm giảm năng suất vận chuyển đường ống, pig khi đó sẽ được đưa
vào và làm sạch chúng.
Các chất ức chế ăn mòn hoạt động theo thời gian cần phải bổ sung hoặc làm mới, vì
vậy trong quá trình bảo dưỡng đường ống pig sẽ làm thêm nhiệm vụ phun chất ức chế ăn
mòn lên mặt trong của đường ống.
Hình 2:Pig đặc biệt trong phun chất ức chế chống ăn mòn
Muốn có thông tin về đường ống (đường kính, chiều dài,…); muốn lấy mẫu sản
phẩm, nguyên liệu trong đường ống đang vận chuyển; đo hàm lượng sáp tao thành; phát
hiện những sự cố về rạn nứt đường ống; chụp hình hay lâp bản đồ đường ống cũng cần sự
trợ giúp đắc lực của thoi thông minh. Tùy vào mục đích sử dụng mà mỗi loại thoi thông
minh có những cấu tạo hay thiết bị phụ trợ riêng.
Hình 3: Pig có gắn thiết bị siêu âm
3. PHÂN LOẠI
Có rất nhiều cách để phân loại con thoi thông minh khác nhau. Phân loại về hình dáng
có hình cầu, hình trục,… phân loại về công dụng có pig làm sạch, pig chụp hình, siêu âm,
pig lấy mẫu,… Về độ phức tạp có pig cơ bản và pig đặc biệt.
Pig cơ bản bao gồm các loại pig có cấu trúc đơn giản như: pig hình cầu, foam pig, pig
trục,
Pig cầu có ưu điểm của loại này là đơn giản, rẻ tiền, nhẹ, chịu nén tốt… nhưng lại có
nhược điểm chiều dài di chuyển ngắn, không sử dungj được cho các loại ống có cấu trúc
phức tạp cũng như hiệu quả làm việc của nó không cao.
Hình 4: Pig cầu
Foam pig cũng tương tự như pig có dạng cầu nhưng hình dáng hơi khác, nó có dạng
hình viên đạn là chính. Cả 2 loại này thường là khối rắn đặc hoặc là được bơm phồng lên
có thể chứa chất ức chế paraffin ở bên trong.
Hình 5: Hình ảnh của foam pig

Pig trục thì có cấu trúc phức tạp hơn nó có cấu trúc gồm một trục chính và các phần
phụ trợ đi kèm sư dụng để nạo vét các đường ống lớn và đường đi dài.
Pig đặc biệt được sử dụng cho các nhiệm vụ đặc biệt khác không đơn thuần chỉ là làm
sạch đường ống, mỗi loại pig sẽ đảm nhiệm một nhiệm vụ chính: Pig phun chất ức chế
chống ăn mòn, Pig thu gom vụn kim loại, pig loại bỏ parafi, pig chụp hình siêu âm đường
ống,. pig kiểm tra ăn mòn, pig cứu hộ (đẩy các pig bị mắc kẹt ra ngoài),…
4. CẤU TẠO
Một hệ thống pig được hoạt động thì gồm có 3 phần chính:
- Pig
- Bệ phóng
- Bộ phận tiếp nhận
Pig là bộ phận quan trong nhất của hệ thống pig, tùy theo mục đích sử dụng mà được
lựa chọn sao cho phù hợp.
Hình 6: HÌnh ảnh của một loại pig trục
Bế phóng chính là nơi pig được đưa vào đường ống. Nó có dạng là đường ống, cấu
trúc và kích thước tương tự đường ống chính. Pig sẽ được đặt ở trong đó, sau đó các van sẽ
khóa lại, phần nguyên liệu hay sản phẩm sẽ được tràn qua bệ phóng , cửa thông giữa bệ
phóng và đường ống sẽ mở, dưới tác dụng áp lực của bơm, dòng chảy thì pig sẽ được đẩy
đi theo dòng.
Hình 7: Bệ phóng thoi
Bộ phận tiếp nhận nó tương tự như bệ phóng, nơi đây chính là bến đỗ của pig sau quá
trình làm việc nó nằm ở cuối đường ống, có nhiệm vụ tiếp nhận pig trước khi pig được
làm sạch.
Hình 8: Bộ phận tiếp nhận thoi
5. LỰA CHỌN VÀ QUY TRÌNH SỬ DỤNG PIG
5.1 LỰA CHỌN
Trước khi sử dụng thì pig phải trải qua quá trình lựa chọn, vấn đề này được quan tâm
bởi ba ý chính: là mục đích sử dụng pig (làm sạch, phun chất ức chế ăn mòn,….); Tìm hiểu
thông tin về tuyến ống (chiều dài, địa hình của nó đi qua,…); Tính chất của đường ống (vật
liệu làm ống, kích thước của ống, bề mặt sơn phủ, vận chuyển sản phẩm gì,…)

Khi đã đánh giá được cả 3 yếu tố rồi thì người ta mới tiến hành lựa chọn loại pig thích
hợp,
5.2 QUY TRÌNH SỬ DỤNG
Quy trình trải qua rất nhiều bước nhưng được tóm tắt qua 3 bước chính: xác định áp
suất và tốc độ của dòng chảy; Kiểm tra pig cũng như hệ thống phóng và nhận pig trước khi
vận hành; Phóng pig, theo dõi hoạt động và tiếp nhận pig.
o Xác định áp suất và tốc đô của dòng chảy của lưu chất ở trong đường ống được xem là
một bước vô cùng quan trọng bởi vì; Pig hoạt động dựa trên áp suất và lực đẩy của dòng
chảy của lưu chất,nó di chuyển theo chiều của dòng chảy lưu chất. Vì vậy việc xác định áp
suất và tốc độ dòng nó ảnh hưởng khá lớn vào việc lựa chọn loại pig thích hợp. Nếu áp
suất và tốc độ dòng không đủ lớn thì pig khó có thể di chuyển dễ dàng, gây ra sự cố kẹt pig
trong đường ống và một số sự cố khác.
o Kiểm tra pig và hệ thống đi kèm: Vì pig hoạt động trong một thời gian khá dài (tùy theo
chiều dài của tuyến ống) việc kiểm tra giúp cho việc phóng, nhận hay quá trình hoạt động
của pig.
o Phóng, nhận pig và theo dõi pig: giúp cho pig hoạt động một cách tốt nhất trong quá trình
làm việc.