Cấu tạo, nguyên lý làm việc, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa máy bơm ly tâm vận chuyển dầu HПC 6535500, nghiên cứu khắc phục hiện tượng xâm thực

LỜI NÓI ĐẦU

Dầu khí Việt Nam là nàng công nghiệp tuy còn non trẻ song trong những
năm qua đã không ngừng vươn lên trở thành nghành công nghiệp mũi nhọn trong
nền kin tế quốc dân. Chúng ta đang nhìn về tương lai dầu khí như một nghành
công nghiệp đầy triển vọng. Do đó chúng ta đã không ngừng học hỏi, xây dựng và
phát triển ngành công nghiệp Dầu khí góp phần quan trọng cho sự nghiệp Công
Nghiệp Hoá-Hiện Đại Hoá đất nước .
Hiện nay liên doanh đang khai thác dầu trên 3 mỏ chính là Bạch Hổ, Rồng và
Đại Hùng. Ở mỏ Bạch Hổ có 11 giàn cố định và 7 giàn nhẹ và là mỏ chiếm phần
lớn sản lượng sản phẩm khai thác trong liên doanh. Để phục vụ cho công tác thu
gom, vận chuyển dầu khí, đặt ra nhiệm vụ quan trọng là phải có một hệ thống
trang thiết bị phù hợp với điều kiện của khu mỏ, để đem lại hiệu quả kinh tế cao.
Các thiết bị máy móc phục vụ cho ngành dầu khí rất đa dạng, trong đó máy bơm ly
tâm được sử dụng rộng rãi trong Xí nghiệp đặc biệt là trong lĩnh vực khai thác và
vận chuyển dầu .
Do vai trò quan trọng của các thiết bị thu gom và vận chuyển dầu khí nói
chung và thiết bị vận chhuyển nói riêng dưới sự hướng dẫn của thầy : Nguyễn Văn
Giáp và các thầy trong bộ môn Cơ Khí-Thiết Bị cùng với quá trình thực tập tại xí
nghiệp khai thác VIETSOVPETRO tôi chọn đề tài: “ CẤU TẠO NGUYÊN LÝ
LÀM VIỆC, VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA MÁY BƠM LY
TÂM VẬN CHUYỂN DẦU НПС 65/35-500 ”.
CHUYÊN ĐỀ: “NGHIÊN CỨU KHẮC PHỤC HIỆN TƯỢNG XÂM THỰC”
Nội dung đề tài:
Chương 1: Tổng quan về việc sử dụng máy bơm ly tâm vận chuyển dầu ở
VIETSOPETRO .
Chương 2: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy bơm ly tâm vận chuyển dầu
НПС 65/35-500 .
Chương 3: Quy trình bảo dưỡng, sửa chữa máy bơm ly tâm vận chuyển dầu
НПС 65/35-500.
Chương 4: Quy trình xây lắp, vận hành và công tác an toàn trong sử dụng .

Chương 5: Nghiên cứu khắc phục hiện tượng xâm thực.
Qua sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Văn Giáp và các thầy trong bộ môn tôi
đã hoàn thành đồ án này tôi xin chân thành cảm ơn các thầy. Trong đồ án chắc còn
nhiều thiếu sót rất mong sự góp ý của thày cô và các bạn để tôi được hoàn thiện
hơn, góp phần vào sự nghiệp khai thác dầu khí nước nhà từ những kiến thức đã
học được.
Hà nội
SV:Lương Văn Khởi.
DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG ĐỒ ÁN
Trang
Bảng 1.1:Các loại máy bơm sử dụng ở VIETSOVPETRO và các
thông số kỹ thuật
Bảng 1.2 : Số lượng các loại máy bơm
Bảng 1.3 :Các chi tiết của bình tách НГС 1 -25-2000
Bảng 1.4 : Các đặc tính kỹ thuật cua bình НГС 1 -25-2000
Bảng 3.1 : Những hỏng hóc, nguyên nhân và biện pháp khắc phục
MỤC LỤC Trang
Lời nói đầu
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
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
1.2.2 Nguyên lý hoạt động
1.2.3 cấu tạo, nguyên lý làm việc của các thiết bị thu gom sử lý
1.3 Những yêu cầu công nghệ của hệ thống vận chuyển dầu ở
VIETSOVPETRO

1.4 Những kết quả đạt được, những tồn tại cần tập chung nghiên
cứu giải quyết
CHƯƠNG 2 :CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY
BƠM LY TÂM VẬN CHUYỂN DẦU НПС 65/35-500
2.1 Sơ đồ tổng thể và sơ đồ cấu tạo của bơm
2.1.1 Giới thiệu chung về máy bơm ly tâm vận chuyển dầu НПС
65/35-500
2.1.2 Sơ đồ tổng thể của bơm
2.1.3 Cấu tạo của bơm НПС 65/35-500
2.1.4 Nhận xét
2.2 Đặc tính kỹ thuật của bơm
2.3 Nguyên lý làm việc của bơm ly tâm vận chuyển dầu НПС
65/35-500
2.4 Lý thuyết cơ bản về máy bơm ly tâm
2.4.1 Sơ đồ cầu tạo
2.4.2 nguyên lý làm việc
2.4.3 phân loại máy bơm
2.4.4 Các thông số cơ bản của bơm ly tâm 2.4.5 Phương trình làm
việc của bơm ly tâm
2.4.5.1 Phương trình cột áp lý thuyết
2.4.5.2 Cột áp thực tế
2.4.6 Lưu lượng và hiệu suất
2.4.7 Quan hệ tương tự trong máy bơm ly tâm
2.4.8 Đường đặc tính của bơm ly tâm
2.4.8.1 Đường đặc tính lý thuyết
2.4.8.2 Đường đặc tính thực nghiệm
2.4.8.3 Đường đặc tính tổng hợp
2.4.9 Điểm làm việc và điều chỉnh chế độ làm việc của bơm ly tâm
2.4.9.1 Điểm làm việc của bơm ly tâm
2.9.4.2 Điều chỉnh chế độ làm việc của bơm ly tâm

2.4.10 Ghép bơm ly tâm
2.4.11 Lực hướng trục trong bơm ly tâm
GHƯƠNG 3 :QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA MÁY
BƠM LY TÂM VẬN CHUYỂN DẦU НПС 65/35-500
3.1 Quy trình bảo dưỡng kỹ thuật
3.2 Một số dạng hư hỏng của bơm ly tâm НПС 65/35-500 nguyên
nhân và biện pháp hạn chế
3.2.1 Một số dạng hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục
3.2.2 Sửa chữa nhỏ máy bơm ly tâm НПС 65/35-500 tại các dàn
khoan
3.3 Quy trình sửa chữa bơm ly tâm vận chuyển dầu НПС 65/35-
500
3.3.1 Quy trình công nghệ sửa chữa
3.3.1.1 Quy trình tháo bơm
3.3.1.2 Quy trình lắp bơm
3.3.2 Các yêu cầu kỹ thuật của công tác sửa chữa
3.3.2.1 Nguyên tắc nhận máy vào để sửa chữa
3.3.2.2 Chuẩn bị để đánh giá khuyết tật và sửa chữa
3.3.2.3 Yêu cầu về sửa chữa các chi tiết và liên kết không tháo
được
3.3.3 Danh mục các dụng cụ, đồ gá cần thiết cho công tác sửa chữa
CHƯƠNG 4 : QUY TRÌNH XÂY LẮP, VẬN HÀNH VÀ CÔNG
TÁC AN TOÀN TRONG SỬ DỤNG MÁY BƠM LY TÂM НПС
65/35-500
4.1 Quy trình xây lắp
4.1.1 Chuẩn bị lắp đặt
4.1.2 Lắp đặt
4.2 Quy trình vận hành
4.2.1 Trước khi khởi động bơm
4.2.2 Khởi động bơm

4.2.3 Trong khi hoạt động
4.2.4 Dừng bơm
4.2.5 Kiểm tra
4.3 Công tác an toàn trong lao động
CHƯƠNG 5 : NGHIÊN CỨU KHẮC PHỤC HIỆN TƯỢNG XÂM
THỰC
5.1 Bản chất của hiện tượng xâm thực
5.1.1 Bản chất
5.1.2 Ảnh hưởng của hiện tượng xâm thực đến vật liệu
5.1.3 Ảnh hưởng của hiện tượng xâm thực đến đường dặc tính của
bơm
5.2 Nguyên nhân và dấu hiệu nhận biết
5.2.1 Nguyên nhân
5.2.1 Dấu hiệu nhận biết xâm thực
5.3 Một số biện pháp khắc phục và ngăn ngừa xâm thực
5.3.1 Một số biện pháp khắc phục và ngăn ngừa
5.3.2 Tính áp suất cửa hút của bơm để tránh xâm thực
5.3.3 Tính vận tốc của chất lỏng ở đầu vào
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 :
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
(m/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
3
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 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 N
1
, N
2
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 N
3
là block môdul tách khí, lắp đặt bình tách khí, các máy
bơm vận chuyển, các đường ống nối các block N
1 ,
N
4 ,
N
5.
+ Block môdul N
4
là block đo lưu lượng giếng : Lắp đặt các thiết bị đo lưu
lượng dầu –khí .
+ Block môdul N
5
là block môdul hoá phẩm : Đặt các thiết bị bơm hoá
phẩm , định lượng cùng các bể chứa hoá phẩm .
+ Block môdul N
6
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 25m
3
hoặc đưa thẳng về bình
chứa
+ Khi sản phẩm ( hỗn hợp dầu –khí) qua bình tách НГС 25m

3
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 25m
3
được đưa tới bình chứa
100m
3
. Tại bình 100m
3
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 25m
3
đưa lên bình tách condensat ( bình ngưng ).
Tại bình này khí ngưng tụ được dưa về bình 100 m
3
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 m
3
không đáp ứng thì ta có thể san bớt dòng sản phẩm sang
đường xả đến thẳng bình chứa 100 m
3
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 m
3
, còn khí áp
suất thấp đưa ra faken, khí áp suất cao đưa về bình tách НГС 25m
3
.
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 .

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
G
8

P1,2
3
9
7
4
A
Q
10
Q
12
1
E
5
D
2
11
L
H
K
T
M
- 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 ( )
Nhiệt độ tính toán của thành
Nhiệt độ cho phép nhỏ nhất của thành
100
30
Năng suất Bằng dầu ( m
3
/h )
Bằng khí (Hm
3
/h )
416,6
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 100m
3
:

- Là bình tách áp suất thấp đồng thời là bình chứa với thể tích : V=100m
3
,
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
C
O
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 m
3
.
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
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 100m
3
còn
khí qua thiết bị đo khí, nếu áp suất cao đưa tới bình tách НГС 25m
3

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 100m
3
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
bằng đường ống. Ưu điểm của phương pháp này là : Kết cấu đơn giản, an toàn khi sử
dụng và ít ảnh hưởng đến các công trình bề mặt.
Khi vận chuyển dầu bằng đường ống yêu cầu đặt ra là phải duy trì được

năng lượng của dòng chảy luôn luôn lớn hơn tổn thất năng lượng trên suốt chiều
dài của đường ống và phải đảm bảo lưu lượng theo đúng yêu cầu kỹ thuật, tránh
tình trạng dầu khai thác được bị ứ đọng tại các bình chứa , làm ảnh hưởng đến quá
trình khai thác. Để giải quyết vấn đề này cần phải chọn loại máy bơm sao cho phù
hợp.
Hiện nay có rất nhiều loại máy bơm : bơm pistông, bơm li tâm, bơm hướng
trục, bơm phun tia …trong công tác vận chuyển người ta hay dùng bơm li tâm bởi
vì so với các loại máy bơm khác bơm li tâm có các ưu điểm riêng biệt sau :
Đường đặc tính có độ nghiêng đều phù hợp với những yêu cầu thay đổi của
mạng đường ống dẫn và điều kiện vận hành riêng biệt .
- Phạm vi sử dụng lớn, năng suất cao :
+ Cột áp từ hàng chục tới hàng ngàn mét cột nước
+ Lưu lượng từ 2-70000m
3
/h.
+ Công suất từ 1-6000kw.
+ Số vòng quay của trục bơm từ 730-6000 vòng/phút.
+ Kết cấu nhỏ gọn, làm việc chắc chắn, tin cậy.
+ Hiệu suất của bơm tương đối cao (=0,65-0,90 ).
Hiệu quả kinh tế cao.
1.4 Những kết quả đạt được, những tồn tại cần tập trung nghiên cứu giải
quyết
Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu của con người ngày càng được
nâng cao, việc ứng dụng tự động hoá vào trong công nghiệp dầu khí hiện nay là
ngành công nghiệp mũi nhọn và mang nhiều lợi ích kinh tế cho nền kinh tế quốc
dân.
Tuy vậy, nó cũng không dễ dàng để tiến hành khai thác, dù đã nhập các
thiết bị từ nước ngoài về mà nó còn đòi hỏi một khối lượng công việc đa dạng và
phức tạp. Vì vậy, việc lựa chọn vận hành - bảo dưỡng - sửa chữa máy móc thiết bị
và đặc biệt là phải nắm vững nguyên lý hoạt động của chúng cho phù hợp với các

yêu cầu về năng lượng của giàn, nhằm nâng cao năng suất, tuổi thọ của thiết bị.
Trong điều kiện giàn khai thác, để đảm bảo tốt các công việc khai thác cũng
như vận chuyển dầu khí chúng ta cần tìm hiểu các thông tin và giải pháp hiệu quả
kinh tế sao cho phù hợp nhất.
Hiện tại Liên Doanh VIETSOVPETRO đang khai thác trên hai mỏ chính là
BẠCH HỔ và RỒNG, các mỏ này đều nằm ngoài biển, và khoảng cách giữa các
mỏ khoảng 30 km. Dầu khai thác được từ các mỏ này được bơm đến tàu chở dầu Ba Vì
và Chi Lăng bằng bơm ly tâm theo đường ống đặt ngầm dưới biển. Các loại máy bơm
đang được sử dụng là НПС 65/35-500, НПС 40-400, HK 200-120, HK 200-70, 9GMP,
R360/150 GM-3, R250/38 GM-1, SULZER. Tùy thuộc vào vị trí của các giàn khoan đến
các trạm rót dầu mà người ta chọn máy bơm sao cho phù hợp. Trong Liên Doanh
VIETSOVPETRO máy bơm НПС 65/35-500 được sử dụng nhiều nhất bởi vì đây là loại
máy bơm làm việc có độ tin cậy cao, giá thành rẻ, thuận tiện trong việc vận hành bảo
dưỡng sửa chữa và nó đã dược trải ngiệm qua nhiều năm nay. Tuy nhiên trong quá trình
hoạt động của máy vẫn thường xảy ra sự cố như hỏng bánh công tác, cong trục bơm,
hiện tượng dò gỉ hệ thống làm kín trục bơm, quan trọng nhất là khi máy xảy ra hiện
tượng xâm thực. Hiện tượng xâm thực có thể gây mòn hỏng, rung ,có tiếng ồn, và giảm
ηη
cột áp, nếu để lâu có thể gây hỏng bơm hoàn toàn. Vì vậy việc chúng ta cần tập chung
ngiên cứu khắc phục hiện tượng này là rất cần thiết.
Sau đây là một số đề xuất về việc sử dụng máy bơm НПС 65/35-500 :
- Đặt thêm chế độ bảo vệ áp suất nước làm mát cho gối đỡ và bộ phận làm
kín trục trên đường ra ở mức cao để tránh hiện tượng bị tắc đường nước làm mát.
- Đặt thêm chế độ bảo vệ mức áp suất thấp trên đường ra, trước van ngược
của bơm ly tâm NPS 65/35 - 500 để bảo vệ bơm khỏi những xung động thủy lực
lớn gây ra hỏng kẹt bơm.
-Tăng áp suất trong bình tách áp suất thấp trong khả năng cho phép nhằm
làm giảm độ nhớt của chất lỏng công tác để tăng hiệu suất hữu ích của bơm.
- Chế độ bơm dầu ở trên giàn nên để vào khoảng áp suất làm việc P
b

=30-40 kG/cm
2
,
khi sử dụng các loại bơm ly tâm NPS 65/35 - 500 để đạt được hiệu suất bơm tốt nhất.
CHƯƠNG 2
CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BƠM LY TÂM VẬN
CHUYỂN DẦU HПC 65/35-500
2.1 Sơ đồ tổng thể và sơ đồ cấu tạo của bơm
2.1.1 Giới thiệu chung về bơm ly tâm vận chuyển dầu HПC 65/35 - 500
:
Tổ hợp bơm điện ký hiệu HC 65/35 - 500 là kiểu bơm ly tâm có trục
đặt nằm ngang bao gồm nhiều phân đoạn. Các chi tiết của máy bơm được chế tạo
từ thép các bon.
Bơm dùng để bơm dầu thô, khí cacbuahyđro hoá lỏng và các sản phẩm
dầu mỏ có nhiệt độ từ -30
o
C200
o
C và các chất lỏng khác có tính chất lý hoá phù hợp.
Thành phần chất rắn lẫn trong dung dịch bơm không vượt quá 0,2% trọng lượng chất
lỏng bơm, kích thước các hạt rắn không vượt quá 0,2 mm, dầu mỏ và các sản phẩm dầu
mỏ có trọng lượng riêng 1050 kg/m
3
, độ nhớt động học 8.10
-4
m
2
/s.
Bơm được sử dụng trong khu vực có mái che và trong công việc đòi hỏi
phải có sự an toàn cao như ở những nơi không có khả năng tạo thành hỗn hợp nổ

của khí hơi nóng hay bụi của không khí, phụ thuộc vào cấp chính xác IIA, IIB và
các nhóm T
1,
T
2
, T
3
, T
4
theo tiêu chuẩn 12.1.011 - 78 của Liên Xô cũ.
Trục máy bơm được làm kín bằng bộ làm kín mặt đầu hoặc đệm làm kín
Xanhich mềm.
Máy bơm thuộc nhóm hai nửa dạng kiểu ly tâm theo tiêu chuẩn 15105 – 69
của Liên Xô cũ.
Π
÷
≤
ν
≤
Giải thích các ký hiệu của máy bơm HC 65/35 – 500:
H - Chất lỏng bơm là dầu thô.
- Lắp ráp hai thân nằm ngang.
C - Bơm có cấu tạo gồm nhiều phân đoạn.
65 - Số chỉ lưu lượng lớn nhất của bơm (m
3
/h).
35 - Số chỉ lưu lượng nhỏ nhất của bơm (m
3
/h).
500 - Số chỉ cột áp đạt được (m).

2.1.2 Sơ đồ tổng thể của bơm :
Sơ đồ hình dạng ngoài của bơm được giới thiệu trên hình 2.1bao gồm:
Bơm và động cơ điện 160 kW được lắp trên một giá chung.
Trục bơm và động cơ được liên kết với nhau bằng khớp nối bánh răng có
trục trung gian.
Hướng quay của Rôto bơm ngược chiều kim đồng hồ nếu nhìn từ phía động cơ.
Hình 2.1. Hình dạng ngoài của bơm HC 65/35 – 500
1. Động cơ
2. Vỏ bảo vệ khớp nối
3. Khớp nối bánh răng
4. Bơm
Π
Π
1
2
3
4
5
Π
5. Giá máy lắp đặt động cơ và bơm
Ngoài ra còn có các bộ phận phụ khác như:
- Hệ thống đường ống cấp thoát nước làm mát ổ bi và thiết bị làm mát trục,
hệ thống đường ống này thường được đặt ngầm dưới móng máy, trên hệ thống có
lắp đồng hồ đo áp suất và các van điều chỉnh.
- Hệ thống đường ống hút và đẩy: trên hệ thống này có lắp đồng hồ đo áp
suất và van chặn, trên đường ống đẩy có lắp thêm van một chiều.
- Đồng hồ đo nhiệt độ của nhớt trên ổ bi.
2.1.3 Cấu tạo của bơm HПC 65/35 – 500 :Các bộ phận chính được
thể hiện trên (Hình 2.2) là sơ đồ mặt cắt tổng thể của bơm ly tâm HC 65/35 – 500.
+Cấu tạo của thân bơm :

Hình 2.3. Sơ đồ cấu tạo thân trên bơm
Thân bơm gồm hai nửa, nửa trên (8) và nửa dưới (24) được lắp ghép với
nhau bằng các bulông M30 và các đai ốc dạng chụp M30. Bề mặt lắp ghép của
thân được mài rà để chống rò rỉ.
Nửa thân dưới (24) có kết cấu hàn gồm thân đúc bằng thép cacbon hàn với
nửa ống dạng máng dùng để nối liền cửa ra cấp IV (11) và cửa hút cấp V (18) và
ống vuông góc để nối ống giảm tải (22). Ống giảm tải dùng để xả và giảm áp suất
Π
1625
φ 220
φ 320
trong buồng trước đệm làm kín trục phía cao áp cấp V bằng áp suất ở cửa hút.
Phương đường tâm của ống nối bơm theo phương ngang, tiếp tuyến và
vuông góc với trục bơm.
Hình 2.4. Sơ đồ cấu tạo thân dưới bơm
+ Phần chảy (khoang hướng dòng) :
Hình 2.5. Sơ đồ cấu tạo khoang hướng dòng
248
1625
248
φ 290
φ 220
φ 320
φ 290
φ 220
φ 120
φ 320
+0,035
Phần chảy của bơm bao gồm các phân đoạn phải (14) và trái (8), buồng vào
cấp I (6) và cấp V (18), buồng ra cấp IV (11) và cấp VIII (13). Tất cả các bộ phận

và các buồng được định tâm theo mặt trong của thân bơm và được hãm chống
xoay bằng các chốt. Vị trí tương đối của các buồng trong vỏ bơm được đảm bảo
khi lắp ráp nhờ các bộ phận định vị.
Việc làm kín khe hở của các chi tiết của khoang hướng dòng và thân
bơm để ngăn chặn dòng chảy giữa các cấp nén được thực hiện bằng các gioăng
cao su chịu nhiệt (15) có tiết diện tròn 6,2 mm.
Hình 2.6. Sơ đồ cấu tạo buồng vào cấp 5
+
Bánh công
tác :
Hình 2.7.
Sơ đồ cấu
φ
215
210
130
320
310
220
+0,04
-0,018
-0,054
-0,115
+0,04
-0,130
-0,095
-0,050
φ
φ
φ

φ
φ
φ
φ
φ
19,4
-
+0,3
13,5
8,7
o
25
R10
2 50'
o
o
5
2 50'
- 0,045
- 0,022
φ
235
215
104,5
95
91
1x45
o
+0,037
- 0,053

- 0,025
139,5
126
95
85
4
4
-0,39
-0,1
75
R21
o
30
2,5
2,5
49,75
45
o
5
38
83
tạo bánh công tác
Bánh công tác được lắp trên trục gồm 8 bánh chia làm hai nhóm (nhóm trái
và nhóm phải), mỗi nhóm gồm 4 bánh.
Các bánh công tác ở mỗi nhóm có kích thước bằng nhau và có thể lắp lẫn
cho nhau được (trừ bánh công tác thứ nhất có kích thước lớn hơn). Hai nhóm này
có cửa hút bố trí ngược nhau, điều này có tác dụng khử lực dọc trục trong khi bơm
làm việc. Giữa hai bánh công tác có lắp “phanh hai nửa” (vành hãm) để ngăn cách
không cho chúng di chuyển dọc trục, tiếp xúc với nhau trong quá trình làm việc để
tránh kẹt gây cháy hỏng bánh công tác và trục bơm.

+ Trục bơm :
Trục bơm được làm bằng thép có độ cứng HB = 260280.
Trục bơm quay trên hai gối đỡ . Hai gối đỡ này được liên kết với thân dưới
của bơm bằng các bu lông và các chốt định vị.
Phía đầu khớp nối với động cơ là hai ổ bi đỡ chặn 66414 theo tiêu chuẩn
OCT 831 – 75 của (Liên Xô cũ).
Phía đầu đối diện là hai ổ bi đỡ 414 theo tiêu chuẩn OCT 8338 – 75 của
(Liên Xô cũ).
Ở giữa hai vòng bi của mỗi ổ đỡ có lắp các vòng cách (hình ống) để định vị
tương đối giữa hai ổ với nhau. Một vòng lắp trên trục để định vị hai vòng trong và
một vòng có đường kính ngoài bằng đường kính trong của lỗ lắp ổ bi để định vị
vòng ngoài.
Trên ống
lót định vị vòng
trong có lắp treo
một vòng quăng
dầu lên bôi trơn ổ
bi khi bơm làm
việc (hình 2.8)
÷
Γ
Γ
90
82
4
o
1x45
φ 6,7
φ 130
0,6x45

o
03 lç
φ 12
φ 105
φ 160
φ 142
o
2x45
Hình 2.8. Sơ đồ cấu tạo bạc giữa
+ Vòng làm kín :
Được lắp trên thân bơm để làm kín khe hở với cánh bơm (hình 2.9), ngăn
không cho chất lỏng đi từ khu vực đẩy về khu vực hút, hoặc từ cấp sau về cấp
trước.
Hình 2.9. Sơ đồ cấu tạo vòng làm kí
+ Buồng làm kín :
Hình 2.10. Sơ
đồ cấu tạo
buồng làm kín
Là
khoang chứa bộ
làm kín dây
quấn hoặc bộ
làm kín mặt đầu.
1
2
R
6
φ
1
3

2
0
3

l
ç
φ

6
,
7
4,2
30
o
18
6
φ 120
φ110
φ 146
o
0,6x45
φ 105
φ 115
φ 210
φ 220
+0,054
-0,015
-0,029
Vỏ ổ đỡ có lỗ để dẫn tới và đi chất lỏng làm mát và làm kín.
Tuỳ theo loại kiểu làm kín mà thiết kế lắp đặt hệ thống dẫn cho phù hợp.

+ Bôi trơn :
Việc bôi trơn các ổ bi là kiểu ướt, trong gối đỡ có khoang chứa nhớt, có
vòng vẩy dầu kim loại. Khi máy bơm làm việc vòng vẩy dầu kim loại sẽ vung toé
nhớt vào các ổ bi. Loại nhớt dùng để bôi trơn là loại nhớt tuốcbin T22, T30 (Liên
Xô) hoặc Vitrea 32 (Shell)
Khớp nối trung gian bôi trơn bằng mỡ.
+ Ổ đỡ :
Dùng ổ bi đỡ chặn để triệt tiêu hết các lực dọc trục còn lại.
Ổ đỡ phía động cơ gồm hai ổ bi đỡ chặn 66414.
Ổ đỡ phía đuôi trục gồm hai ổ bi đỡ 414.
+ Làm kín bơm :
Để làm kín giữa trục bơm và thân bơm ở hai đầu máy bơm, với máy
bơm HC 65/35 - 500 người ta hay dùng hai kiểu làm kín: kiểu làm kín mặt đầu và
kiểu làm kín dây quấn. Công dụng của bộ làm kín là ngăn không cho không khí lọt
vào trong bơm cũng như không cho chất lỏng bơm chảy từ trong ra ngoài. Làm
mát bộ làm kín bằng nhớt nguội tuần hoàn, nhớt nguội tuần hoàn để làm mát trục
bơm, ống lót dây quấn và đệm làm kín. Ngoài ra nó còn làm màn chắn thuỷ lực
ngăn không cho sản phẩm dầu mỏ có nhiệt độ cao 80
o
C chảy ra ngoài. Chất lỏng
làm mát được đưa tới bộ làm kín với áp lực cao hơn áp lực chất lỏng bơm trước bộ
làm kín từ 0,51,5 KG/cm
2
. Áp lực đó được điều chỉnh nhờ các van vi chỉnh áp lực
lắp trong hệ thống phụ trợ của bộ làm kín. Trên đường ống làm mát người ta còn
lắp các đồng hồ đo áp lực để theo dõi áp lực của hệ thống làm mát đó.
• Kiểu làm kín dây quấn :
Được sử dụng trong trường hợp có áp lực phía trước bộ làm kín nhỏ hơn
10 KG/cm
2

. Nếu áp lực phía trước nhỏ hơn 5 KG/cm
2
người ta dùng bốn
vòng làm kín. Nếu áp lực phía trước tăng dần lên thì số vòng làm kín cũng tăng
dần lên. Độ dầy của vòng làm kín lựa chọn phụ thuộc vào đường kính ống lót trục:
Π
÷