Nguyên lý điều khiển chung của hệ thống công nghệ ( dầu khí )

Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3

LỜI CẢM ƠN

Trong một năm công tác trên giàn cpp-3, tôi đã được sự giúp đỡ nhiệt tình của các
anh, các chú trên giàn. Tuy nhiên do mới ra trường, kiến thức về thức về thực tế còn
hạn hẹp nên đôi lúc chưa thể hoàn thành tốt các công việc được giao. Bản thân tôi ý
thức được điều đó nên không ngừng phấn đấu trau dồi chuyên môn, tiếp xúc công việc
thực tế để phục vụ công việc trên giàn ngày một tốt hơn.
Tôi xin chân thành gởi lời cảm ơn tới các anh, các chú trong bộ phận KIP trên giàn
cpp-3, những người đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong công việc cũng như trong việc
chuẩn bò kiến thức cho bài báo cáo này, đặc biệt là chú Nghóa, anh Thái, anh Hoàng
anh Cường, anh Trí, anhVinh, anh Thành, và các bạn Tú, Huy.
Tôi xin hứa sẽ cố gắng hơn nữa để hoàn thành tốt công việc trên giàn.

Tôi xin chân thành cám ơn
Hồ Minh Tùng

1/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3

LỜI NÓI ĐẦU

Sau một thời gian làm việc trên giàn CPP3, tôi có điều kiện để tìm hiểu quy trình
công nghệ trên giàn. Đó là cơ sở để thực hiện việc vận hành các thiết bò điều kiển tự
động hoá điều khiển, cũng như việc bảo trì các thiết bò.
Vì thời gian tiếp xúc chưa nhiều nên tôi mới tìm hiểu những gì tổng quát nhất.
Sau đây là một số đề tài mà tôi đã được tìm hiểu
Phần I

Nguyên lý điều khiển chung của các tín hiệu Digital và Analog.
Phần II
Các hệ thống công nghệ xử lý trên giàn CPP3.
Hai hệ thống Utilities : Máy nén khí nguồn nuôi và hệ thống máy điều hoà

2/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3

HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ TRÊN GIÀN XỬ LÝ CÔNG
NGHỆ TRUNG TÂM SỐ 3 (CPP3)
MỤC LỤC
PHẦN I: NGUYÊN LÝ ĐIỀU KHIỂN CHUNG CỦA HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ
1. Nhóm tín hiệu Digital
1.1. Giới thiệu tổng quát
1.2. Cấu trúc I/O của tín hiệu Digital
2. Nhóm tín hiệu Analog
2.1. Giới thiệu tổng quát
2.2. Cấu trúc I/O của tín hiệu Analog
Phần II: CÁC HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ CHÍNH:
0. Gới thiệu tổng quát về giàn CPP3
1. Hệ thống xử lý dầu và nước
2. Hệ thống xử lý khí
3. Hệ thống đuốc cao áp và thấp áp (HP & LP Flare)
4. Hệ thống xử lý chất thải và Condensate
5. Hệ thống hoá phẩm
6. Một số hệ thống Utilities
6.1. Hệ thống máy nén khí nguồn nuôi Air Compressor
6.2. Hệ thống máy điều hoà Air Conditioning

3/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3
PHẦN I

NGUYÊN LÝ ĐIỀU KHIỂN CHUNG CỦA HỆ THỐNG
CÔNG NGHỆ
Hệ thống công nghệ được điều khiển bởi 2 nhóm tín hiệu chính Digital và Analog
1.NHÓM A (GROUP A) - NHÓM TÍN HIỆU DIGITAL:
1.1. Giới thiệu tổng quát:
Các thiết bò thuộc nhóm này hoạt động dựa trên nguồn áp +24 VDC, chỉ có 2 trạng thái là 0 (0
VDC) và 1 ( +24 VDC).
Nhóm này bao gồm các phần tử điều khiển (các Switch) và các phần tử chấp hành (các SDV,
BDV, XV). Các phần tử điều khiển sẽ cung cấp các tín hiệu Digital Input cho PLC, các phần tử chấp
hành nhận tín hiệu Digital output từ PLC. Khi các phần tử điều khiển bò tác động ( ví dụ : tiếp điểm
của PSHH hở ra khi áp suất vượt quá giá trò đặt, hoặc tiếp điểm của PSLL hở ra khi áp suất xuống
dưới mức đặt) thì tín hiệu này sẽ đưa về PLC. PLC sẽ xuất ra các tín hiệu báo sự cố (bao gồm USD,
PSD, ESD) từ đó điều khiển các phần tử chấp hành (ví dụ ngắt nguồn cuộn Solenoid của SDV để
đóng SDV).
Các phần tử điều khiển thuộc nhóm này thường có tác dụng bảo vệ thiết bò ở điểm giới hạn
ngưỡng dưới và ngưỡng trên được mô tả như hình dưới đây.

Ngưỡng dưới

Ngưỡng trên
100%

0%

Vùng an toàn

Các loại Switch (INPUT):
LSHH/LSLL
PSHH/PSLL
TSHH/TSLL
FSHH/FSLL
ZSH/L

Level Switch High High/Low Low
( Switch bảo vệ ngưỡng trên/dưới của mức chất lỏng)
Pressure Swich High High/Low Low
( Switch bảo vệ ngưỡng trên/dưới của áp suất)
Temperature Switch High High/Low Low
( Switch bảo vệ ngưỡng trên/dưới của nhiệt độ)
Flow Swich High High/Low Low
(Switch bảo vệ ngưỡng trên/dưới của lưu lượng)
Limit Switch High/Low ( báo trạng thái mở/ đóng của SDV, BDV, XV).

4/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3
MZSH/L

Manual Limit Switch High/Low (báo trạng thái đóng/mở của Valve tay)

Các phần tử chấp hành (OUTPUT) : là các Valve được điều khiển bởi các cuộn Solenoid, hoặc
có thể là các máy bơm dầu, bơm chất lỏng, máy nén khí…
SDV

Shutdown Valve (Valve đóng khi có sự cố )
BDV
Blown Down Valve (Valve mở khi có sự cố ESD1 & ESD2 để giải phóng áp suất
trong bình và đường ống)
XV
Unclassified Valve (Valve không được phân lớp, nó dùng để điều khiển việc chọn
đường đi của quá trình xử lý).Ví dụ đường ống xử lý đi từ vò trí 1 đến vò trí 2 mà không qua vò trí 3
thì phải điều khiển đóng XV2 và mở XV1, được mô tả trong hình dưới đây

ZSH/L

PLC
IA

SOVA1 SOVB1

2

XV1

ZSH/L

IA

3
Ghi chú:

1

SOVA2 SOVB2

XV2

Tín hiệu điện
Đường khí nuôi (IA – Instrument Air)
Đường ống thiết bò

Để an toàn các XV & SDV được điều khiển cả từ hệ thống Fire&Gas System, có nghóa là có
2 SOV mắc nối tiếp và hoạt động độc lập. SOVA là Solenoid do hệ thống FGECS (Fire/Gas & ESD
Conctrol System) cấp nguồn, khi có sự cố về khí và cháy thì FGECS sẽ cắt nguồn SOVA làm đóng
các Valve SDV( FC – Failure Close, ESD1 & ESD2 & ESD3) hoặc mở các Valve BDV(FO Failure
Open, chỉ có ở ESD1 & ESD2), đồng thời cũng gởi tín hiệu sự cố về hệ thống PCS để hệ thống này

5/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3
ra lệnh đóng các SOVB. SOVB là do hệ thống PCS (Process Control System) cấp nguồn điều khiển,
khi có sự cố USD hoặc PSD thì chỉ có SOVB bò ngắt điện làm đóng các Valve SDV, XV.
BDV chỉ có 1 solenoid và được điều khiển bởi hệ thống FGECS khi có sự cố ESD1 & ESD2.
Trạng thái đóng mở của các Valve SDV, BDV, XV, Manual Valves được báo về thông qua các
Limit Switch ZSL/H.
Ví dụ 1: Cách lấy tín hiệu từ các Switch và điều khiển như sau:
ZSH/L

PLC

+24VDC

IA
INPUT

SOVA1 SOVB1
SDV1

USD
OUTPUT

PSLL
PSHH
LSLL
LSHH
TSLL
TSHH
……

ZSH/L

IA

SOVA2 SOVB2
SDV2
XV

Ghi chú:

Tín hiệu điện
Đường khí nuôi (IA – Instrument Air)
Đường ống thiết bò

Giải thích: khi có áp suất thấp (PSLL thường hở sẽ hở ra) hoặc áp suất cao (PSHH thường

đóng sẽ hở ra)… tín hiệu đưa về PLC là 0 VDC, báo hiệu có sự cố. PLC sẽ ngắt nguồn cung cấp cho
Solenoid B của các SDV hoặc BDV làm đóng SDV hoặc mở BDV. Đồng thời các Limit Switch
(ZSH/L) trên các Valve cũng thay đổi theo trạng thái đóng mở của Valve và đưa tín hiệu 0 hoặc +24
VDC về PLC để báo Valve đang đóng hay mở.
Trạng thái
Valve
CLOSE
OPEN

của ZSH (Chân 1 &2)
OPEN
CLOSE

ZSL (Chân 4&5)
CLOSE
OPEN
6/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3

Các tín hiệu báo sự cố :
ESD1, ESD2, ESD3
ESD3: Tín hiệu dừng giàn khẩn cấp cấp 3, sẽ gây ra các hệ quả sau
-Đóng tất cả các SDV, PV, TV, LV, FV.
-Dừng tất cả máy bơm, máy nén Gas, nồi hơi ( trừ P1, P2).
-Khởi động bơm cứu hoả và phun mưa (Nếu các nút ESD3 được tác động).
ESD2: Tín hiệu dừng giàn khẩn cấp cấp 2, sẽ gây ra các hệ quả sau
-Đóng tất cả các SDV, PV, TV, LV, FV.
-Dừng tất cả các máy bơm, máy nén Gas, nồi hơi.

-Mở tất cả các BDV để xả áp suất trong tất cả các bình, đường ống.
-Khởi động bơm cứu hoả.
ESD1: Tín hiệu dừng giàn khẩn cấp cấp 1, sẽ gây ra các hệ quả sau
-Đóng tất cả các SDV, PV, TV. LV, FV.
-Mở tất cả các BDV để xả áp suất trong các bình và đường ống.
-Dừng tất cả các bơm, máy nén Gas, nồi hơi.
-Cắt nguồn điện chính từ WIP-30000 cấp sang CPP3.
-Sau 15 phút, cắt toàn bộ nguồn điện của hệ thống UPS, hệ thống điều điều khiển. Giàn ngừng
hoàn toàn. Chỉ còn hệ thống đèn hàng hải, còi sương mù hoạt động trong 72 giờ.
Những điều cần lưu ý khi làm việc với các thiết bò thuộc nhóm này: vì các tín hiệu Input (các
Switch) thường gây ra các tín hiệu sự cố như USD, PSD, ESD gây shutdown thiết bò, cụm thiết bò hoặc
toàn hệ thống nên trước khi bảo dưỡng hoặc thao tác cần phải Overide các tín hiệu này để loại trừ sự
cố. Khi Start up hệ thống cũng cần Overide các tín hiệu PSLL, LSLL,TSLL,FSLL vì lúc đầu các giá trò
áp suất, mức, nhiệt độ, lưu lượng còn thấp. Khi hệ thống đi vào hoạt động bình thường thì cần phải bỏ
các Overide.
1.2. Cấu trúc I/O của tín hiệu Digital:
a.Digital Input:

7/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3

Tín hiệu Digital từ Field đưa về qua Field Terminal rồi đến Cabinet Terminal. Tại đây tín
hiệu được chia thành 3 đường song song đi vào 3 Rack Input để đến Input của PLC – A (Critical),
PLC – B(Critical) và Backup PLC. Cả 3 PLC đều nhận tín hiệu này, nhưng tại một thời điểm chỉ
một PLC xử lý tín hiệu này để điều khiển các quá trình. Việc thiết kế như trên là do yêu cầu an toàn
của hệ thống. Bình thường thì ưu tiên PLC-A nhận tín hiệu và xử lý, khi cần bảo dưỡng hay có sự cố
trên PLC-A thì tín hiệu sẽ do PLC-B xử lý. Khi cả 2 PLC-A va PLC-B gặp sự cố thì Backup PLC xử
lý.

8/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3
b.Digital Output:

Chú thích:
I
Input
Q
Output
RS
Relay
KS
Key Switch: AUTO – OFF – MANUAL
SOV Solenoid Valve

9/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3
Bảng trạng thái của Key Switch (KS):
Chân
1 &2
3&4
5&6
7&8

Auto

CLOSE
OPEN
CLOSE
OPEN

Off
OPEN
OPEN
OPEN
OPEN

Manual
OPEN
CLOSE
OPEN
CLOSE

Các Mode Hoạt Động:
Khi đặt ở chế độ MANUAL thì solenoid Valve luôn được cấp nguồn +24 VDC để điều khiển
cưỡng bức.
Khi đặt ở chế độ OFF thì chỉ có PCS PLC điều khiển, Backup PLC không tham gia vào quá
trình điều khiển.
Khi đặt ở chế độ AUTO, thì PLC Backup cùng tham gia điều khiển với PLC A và PLC B.
Do yêu cầu an toàn của hệ thống, để điều khiển một phần tử chấp hành (SOV) thì có 3 PLC
(Critical PLC A, Critical PLC B, Backup PLC) tham gia. Tuy nhiên tại mỗi thời điểm thì chỉ duy
nhất 1 PLC tham gia điều khiển. Ngoài ra, tín hiệu điều khiển do PLC-A và PLC-B đưa đến SOV
được lấy làm tín hiệu Digital Input hồi tiếp về PLC để khẳng đònh SOV đã nhận được tín hiệu điều
khiển hay chưa.
2. Group B: Nhóm tín hiệu Analog
2.1. Giới thiệu tổng quát:

Các thiết bò thuộc nhóm này dùng nguồn dòng 4 – 20 mA để truyền tín hiệu và xử lý, và được
quy đổi tương ứng 0% - 100% tầm hoạt động của thiết bò.
Nhóm này bao gồm các phần tử điều khiển hoặc hiển thò biến các tín hiệu cần đo ( ví dụ : áp
suất, nhiệt độ,…) sang dạng dòng điện từ 4 – 20 mA tương ứng với mức 0 – 100% tầm hoạt động của
thiết bò, tín hiệu này được đưa về PLC để hiển thò trên SCADA hoặc điều khiển các thiết bò chấp
hành là các Valve MIM . Tín hiệu 4 – 20 mA do PLC xuất ra sẽ đưa đến bộ I/P (Bộ biến đổi tín hiệu
điện / khí) của Valve MIM để điều khiển Valve mở 0% – 100%.
Các thiết bò điều khiển và hiển thò (INPUT):
PT
( Pressure Transmitter)
PDT
( Different Pressure Transmitter)
LT
( Level Transmitter)
TT
(Temperature Transmitter)
FT
( Flow Transmitter).
Các vòng điều khiển và hiển thò:
PIC (Pressure Indicator and Control)
PDIC (Different Pressure Indicator and Control)
LTC (Level Indicator and Control)
TIC (Temperature Indicator and Control)
10/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3
FIQR (Flow Indicator and Quantity Recorder).
Các thiết bò chấp hành(OUTPUT):
PV

(Pressure Control Valve)
PDV
(Different Pressure Control Valve)
LV
(Level Control Valve)
TV.
(Temperature Control Valve)
Ví dụ về việc lấy tín hiệu từ Pressure Transmitter PT để điều khiển độ đóng mở các Valve MIM
PV1 và PV2.
0 – 30 psi

4 -20 mA
I/P

PLC & SCADA
4 -20 mA
INPUT

PV1
PIC

OUT PUT

PT
TT
LT
FT
…

Ghi chú:

0 – 30 psi

4 -20 mA
I/P

Tín hiệu điện

PV2
TV
LV
FV

Đường khí nuôi
Đường ống thiết bò

Tín hiệu áp suất được PT đo dưới dạng dòng điện 4 – 20 mA, tín hiệu này được đưa về PLC để
xử lý.PLC sẽ đổi tín hiệu này sang dạng 0 – 100% và hiển thò áp suất lên màn hình Scada, ngoài ra
PLC còn xuất tín hiệu dòng 4 – 20 mA để điều khiển độ đóng mở các Valve MIM PV1 và PV2
thông qua các bộ biến đổi điện/khí (I/P).

11/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3
2.2. Cấu trúc I/O của tín hiệu Analog
a. Analog Input:

Tín hiệu Analog 4 – 20 mA từ Transmitter được đưa qua thiết bò bảo vệ Barrier cách ly tín
hiệu ngoài Field và tín hiệu về PLC. Tín hiệu Analog qua Barrier sẽ được đưa vào điện trở 250Ω sẽ

biến thành tín hiệu áp từ 1 – 5 VDC. Tín hiệu này sẽ đưa đến 3 PLC (Critical PLC A, Critical PLC
B và Backup PLC). Do yêu cầu an toàn của hệ thống, cả 3 PLC đều nhận tín hiệu này, tuy nhiên tại
mỗi thời điểm thì chỉ có một PLC xử lý tín hiệu Analog này.
Chú ý: Giải thích việc chuyển từ tín hiệu dòng sang tín hiệu áp:khi dòng điện đi qua 3 nhánh song
song thì điện qua mỗi nhánh sẽ giảm Ỉ không thể đọc đúng giá trò đưa về. Điện áp trên các mạch
nhánh đấu song song thì không đổi Ỉ giá trò đọc được trên mỗi kênh là giống nhau.

12/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3
b. Analog Output:

Trạng thái của các cặp tiếp điểm:
5 & 9 Normal Open.
6 & 10 Normal Open.
3 & 11 Normal Close.
4 & 12 Normal Close.
Các mode hoạt động:
- MANUAL : Chỉ có PCS PLC tham gia điều khiển vì PID Relay luôn được cấp nguồn +24VDC.
- OFF
: Chỉ có BU PLC tham gia điều khiển vì PID Relay không được cấp nguồn.
- AUTO
: Cả PCS PLC và BU PLC đều tham gia điều khiển.
Khi hoạt động bình thường, PCS PLC sẽ điều khiển Analog Output. Việc này được thực hiện
bằng cách PLC xuất tín hiệu +24 VDC (từ Q xx.x) cấp nguồn cho PID Relay và đồng thời lấy tín
hiệu hồi tiếp về I xx.x để khẳng đònh xem đã đưa PCS PLC vào quá trình điều khiển hay chưa.
Khi PCS PLC phát hiện có lỗi từ các Analog module cả (Input và output) thì sẽ ra lệnh
ngừng cấp điện cho PID Relay, lúc này BU PLC sẽ điều khiển Analog output.

13/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3
PHẦN II

CHỨC NĂNG CHÍNH CỦA GIÀN CPP3 (CENTRAL
PROCCESSING PLATFORM 3
0. Gới thiệu tổng quát về giàn CPP3
Giàn CPP3 là giàn xử lý trung tâm số 3, nó làm nhiệm vụ xử lý dầu, khí từ các giàn khác đưa
tới. Hỗn hợp dầu khí nước từ các giàn BK4, BK5,BK6, BK8, BK9, CPP2 đưa tới, sẽ được tách
thành 3 chất riêng: dầu, khí và nước. Dầu thô sau khi được tách xong sẽ được bơm đến các tàu
chứa, khí sẽ được đưa đến giàn nén Gas trung tâm hoặc dùng làm khí nhiên liệu, nước được xử lý
rồi thải xuống biển.
1. Hệ thống xử lý dầu và nước:
1.1. Mô tả quá trình xử lý dầu và nước:
Hỗn hợp dầu-khí-nước (Oil Mixutre) từ các giàn BK-4, BK-5, BK-6, BK-8, BK-9, CPP2 được
đưa đến cụm phân dòng M-1 và chia thành 3 đường thu gom chính đưa đến hệ thống lọc F-1A/B/C/D ( F-1-D dự phòng). Oil Mixture từ đây sẽ đi đến hệ thống bình tách cấp 1 V-1-A/B/C,
tại đây Oil Mixture sẽ tách thành 3 pha: dầu, khí, nước. Lúc này dầu vẫn còn chứa một hàm
lượng nước từ 7 – 20%.
Dầu tiếp tục được đưa đến hệ thống gia nhiệt T-1-A/B/C/D ( T-1-D dự phòng) trước khi đi
vào hệ thống bình tách cấp 2 V-2-A1/B1/C1, đây là hệ thống bình tách 2 pha, sẽ tách khí ra
khỏi dầu trước khi đi vào hệ thống bình tách tónh điện V-2-A2/B2/C2. Tại đây, chất lỏng sẽ
được tách thành dầu và nước, nếu dầu thu được có nồng độ nước bé hơn 0.5% thì sẽ đi qua cụm
phân dòng đến hệ thống bình chứa V-3-A/B và được bơm đi các tàu chứa bằng hệ thống bơm
cao áp (P-1-A/B/C/D/E) hoặc hệ thống bơm thấp áp (P-2-A/B/C/D/E). Nếu nồng độ nước trong
dầu lớn hơn 0.5% thì dầu sẽ được đưa đến bình chứa dầu chưa thành phẩm V-3-C. Từ đây dầu
được bơm trở lại hệ thống bình tách dầu cấp 2, hoặc F-1 bằng hệ thống bơm P-3-A/B để xử lý
lại.
Nước tách ra từ hệ thống bình tách cấp 1 V-1-A/B/C, hoặc hệ thống bình tách cấp 2 V-2A2/B2/C2 sẽ được đưa qua hệ thống tách váng dầu theo nguyên lý xoáy ly tâm HC-1-A/B/C/D

và HC-2-A/B/C/D (HC-1-D, HC-2-D dự phòng). Nước thu được tiếp tục qua hệ thống bình tách
V-10-A/B, tại đây váng dầu sẽ được tách ra, nước thu được được đưa qua bộ phân tích nồng độ
dầu trong nước( AT-1501A/B) trước khi được đưa xuống hệ hệ thống xả KS-1 để tách váng dầu
lần cuối, và sau đó xả xuống biển.
1.2. Sơ đồ khối quá trình xử lý dầu và nước:

14/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3

M1

F-1-A/B/C/D

M

T-1-A/B/C/D

F

V

T

V

V-2-A1/B1/C1

V-1-A/B/C

V-2-A2/B2/C2

BK-4, BK-5,
BK-6, BK-8,
BK-9, CPP2

FSO2/3

V

F-3-A/B

P

P-1-A/B/C/D/E

F

P

F

P

V

P-3-A/B

V-3-C

FSO1/4

M

F-3-A/B

V

P-2-A/B/C/D/E

V-3-A/B

Sơ đồ khối hệ thống xử lý dầu

V-1-A/B/C

HC-1-A/B/C/D

V-10-A

V

HC

V

V

HC

V

V-2-A2/B2/C2

V-10-B

HC-1-A/B/C/D

KS-1
Sơ đồ khối hệ thống xử lý nước

15/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3
1.3. Các đặc điểm kỹ thuật và điều khiển quá trình xử lý dầu và nước:
1.3.1. Hệ thống bình tách cấp 1 (cao áp 3 pha) V-1-A/B/C: gồm có các thiết bò điều khiển sau
Group A
Phần tử điều khiển
LSLL-0305A/B/C
LSLL-0304A/B/C
LSHH-0303A/B/C

Phần tử chấp hành
SDV-0302A/B/C
SDV-0303A/B/C
SDV-0108A/B/C
SDV-0201A/B/C
SDV-0303A/B/C

SDV-0301A/B/C
SDV-0302A/B/C
SDV-0401A/B/C
SDV-0502A/B/C
SDV-0501A/B/C
SDV-0503A/B/C

PSLL-0302A/B/C

SDV-0108A/B/C
SDV-0201A/B/C
SDV-0303A/B/C
SDV-0301A/B/C
SDV-0302A/B/C
SDV-0401A/B/C
SDV-0502A/B/C
SDV-0501A/B/C
SDV-0503A/B/C

PSHH-0301A/B/C

SDV-0108A/B/C
SDV-0201A/B/C
SDV-0303A/B/C
SDV-0301A/B/C
SDV-0302A/B/C
SDV-0401A/B/C
SDV-0502A/B/C
SDV-0501A/B/C
SDV-0503A/B/C

Vò trí phần tử chấp hành
đường nước từ V-1-A/B/C đi ra
đường dầu từ V-1-A/B/C đi ra.
đường hỗn hợp dầu vào line
A,B,C
tương
ứng
đường hỗn hợp dầu vào F-1A/B/C
đường dầu từ V-1-A/B/C đi ra
đường Gas từ V-1-A/B/C đi ra
đường nước từ V-1-A/B/C đi ra
đường Steam tới T-1-A/B/C
đường dầu từ V-2-A/B/C đi ra
đường nước từ V-2-A/B/C đi ra
đường hồi từ hệ thống bình xả
tới V-2-A1/B1/C1
đường hỗn hợp dầu vào line
A,B,C
tương
ứng
đường hỗn hợp dầu vào F-1A/B/C
đường dầu từ V-1-A/B/C đi ra
đường Gas từ V-1-A/B/C đi ra
đường nước từ V-1-A/B/C đi ra
đường Steam tới T-1-A/B/C
đường dầu từ V-2-A/B/C đi ra
đường nước từ V-2-A/B/C đi ra
đường hồi từ hệ thống bình xả
tới V-2-A1/B1/C1

đường hỗn hợp dầu vào line
A,B,C
tương
ứng
đường hỗn hợp dầu vào F-1A/B/C
đường dầu từ V-1-A/B/C đi ra
đường Gas từ V-1-A/B/C đi ra
đường nước từ V-1-A/B/C đi ra
đường Steam tới T-1-A/B/C
đường dầu từ V-2-A/B/C đi ra
đường nước từ V-2-A/B/C đi ra
đường hồi từ hệ thống bình xả
tới V-2-A1/B1/C1

16/50

ESD/USD/PSD
PSD
PSD
USD

USD

USD


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3
Group B
Phần tử điều khiển

Vòng điều khiển

Phần tử chấp hành

LT-0306
LT-0302
PT- 0303
TT- 0301

LIC
LIC
PIC

LV-0306
LV-0302
PV-0303A/B/C/G/H/I
Báo Alarm

Vò trí phần tử chấp
hành
Đầu ra của T-1
Đầu ra của HC-1
Đầu vào cụm đo khí

1.3.2. Hệ thống gia nhiệt T-1:
Hệ thống này có tác dụng duy trì nhiệt độ dầu ở khoảng 700C – 800C để chống đông và giảm độ
kết dính của dầu hỗ trợ quá trình tách tónh điện. Hệ thống gồm các thiết bò điều khiển sau
Group A
Phần tử điều khiển
TSHH-0402

PSHH-0402

Phần tử chấp hành
SDV-0401
SDV-0401

Vò trí phần tử chấp hành
Đường steam tới T-1
Đường steam tới T-1
Group B

Phần tử điều khiển

Vòng điều khiển

Phần tử chấp hành

TT-0403

TIC

TV-0403

ESD/USD/PSD
PSD
PSD

Vò trí phần tử chấp
hành
Đường hơi từ Boiler

vào T-1

1.3.3. Hệ thống tách cấp 2 ( tách tónh điện):
Hệ thống bình tách cấp 2 được thiết kế nhằm mục đích tách một lượng nước lớn ra khỏi dầu để
giảm chi phí vận hành các thiết bò và chi phí vận chuyển.
Nguyên lý của quá trình tách tónh điện: dầu sau khi qua hệ thống lọc cấp 1 vẫn còn một lượng
lớn nước ( 7 – 20%), tuy nhiên lượng nước này tồn tại trong dầu dưới dạng các hạt nhỏ và phân bố
đều khắp trong dầu, dưới tác dụng của trọng lực chúng không thể thắng được lực kết dính với dầu để
chìm xuống dưới. Khi đi qua điện trường, các hạt nước nhỏ ấy sẽ bò phân cực thành 2 cực (- ) và ( + )
trái ngược nhau ở 2 đầu. Lúc này đầu dương của hạt nước này sẽ hút đầu âm của hạt nước kia và
làm 2 hạt nước kết dính với nhau để hình thành 1 hạt nước mới to lớn hơn, quá trình này cứ tiếp diễn
cho đến khi hạt nước đủ lớn để trọng lượng của chúng thắng được lực kết dính với dầu và rơi xuống
phía dưới. Quá trình cứ tiếp diễn và nước sẽ được tách ra khỏi dầu. Quá trình trên được mô tả bằng
hình dưới đây:

17/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3

vùng có
điện trường
điện cực âm

hạt nước lớn
rơi xuống

các hạt nước bò
phân cực kết hợp
lại với nhau

điện cực dương

chiều chảy của dầu
và nhũ tương nước

các hạt nước nhỏ
bò phân cực

mức nước

hạt nước lớn

Yêu cầu thứ nhất của hệ thống tách tónh điện là phải không có Gas trong quá trình tách, vì khi có
Gas thì sẽ hình thành một vùng điện trường cong giữa 2 bản cực làm chậm quá trình kết dính giữa
các hạt nước. V-2-A1/B1/C1 được thiết kế để tách hết khí Hydrocacbon trước khi đi vào hệ thống
tách tónh điện V-2-A2/B2/C2.
Yêu cầu thứ hai của hệ thống tách tónh điện là phải duy trì nhiệt độ dầu ở khoảng 70 0C – 800C
nhằm giảm độ kết dính của dầu để thúc đẩy quá trình kết dính giữa các hạt nước diễn ra nhanh hơn.
T-1-A/B/C/D được thiết kế để đáp ứng yêu cầu này.
Mức tiếp xúc nước và dầu cũng phải duy trì ở mức độ hợp lý để quá trình tách tối ưu, thường duy
trì khoảng 2/3 mức bình. Nếu mức này thấp quá thì sẽ làm chậm quá trình kết dính các hạt nước,
nếu mức này cao quá thì có thể gây ngắn mạch giữa 2 cực, gây hỏng thiết bò.
Hệ thống gồm các thiết bò điều khiển sau

18/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3
Group A

Phần tử điều khiển
PSLL-0501A/B/C

Phần tử chấp hành
SDV-0108A/B/C
SDV-0201A/B/C

PSHH-0501A/B/C

SDV-0303A/B/C
SDV-0301A/B/C
SDV-0302A/B/C
SDV-0401A/B/C
SDV-0502A/B/C
SDV-0501A/B/C
SDV-0503A/B/C
SDV-0108A/B/C
SDV-0201A/B/C

LSLL-0501

LSHH-0501

SDV-0303A/B/C
SDV-0301A/B/C
SDV-0302A/B/C
SDV-0401A/B/C
SDV-0502A/B/C
SDV-0501A/B/C
SDV-0503A/B/C

SDV-0502
Máy cắt
SDV-0108A/B/C
SDV-0201A/B/C

LSLL-0502A/B/C

SDV-0303A/B/C
SDV-0301A/B/C
SDV-0302A/B/C
SDV-0401A/B/C
SDV-0502A/B/C
SDV-0501A/B/C
SDV-0503A/B/C
SDV-0501A/B/C

LSHH-0502A/B/C

Báo Alarm

Vò trí phần tử chấp hành
ESD/USD/PSD
đường hỗn hợp dầu vào line USD
A,B,C
tương
ứng
đường hỗn hợp dầu vào F-1A/B/C
đường dầu từ V-1-A/B/C đi ra
đường Gas từ V-1-A/B/C đi ra
đường nước từ V-1-A/B/C đi ra

đường Steam tới T-1-A/B/C
đường dầu từ V-2-A/B/C đi ra
đường nước từ V-2-A/B/C đi ra
đường hồi từ hệ thống bình xả
tới V-2-A1/B1/C1
đường hỗn hợp dầu vào line PSD
A,B,C
tương
ứng
đường hỗn hợp dầu vào F-1A/B/C
đường dầu từ V-1-A/B/C đi ra
đường Gas từ V-1-A/B/C đi ra
đường nước từ V-1-A/B/C đi ra
đường Steam tới T-1-A/B/C
đường dầu từ V-2-A/B/C đi ra
đường nước từ V-2-A/B/C đi ra
ường hồi từ hệ thống bình xả tới
V-2-A1/B1/C1
đường dầu từ V-2-A đi ra USD
Cấp điện cao áp cho
V-2-A2/B2/C2
đường hỗn hợp dầu vào line PSD
A,B,C
tương
ứng
đường hỗn hợp dầu vào F-1A/B/C
đường dầu từ V-1-A/B/C đi ra
đường Gas từ V-1-A/B/C đi ra
đường nước từ V-1-A/B/C đi ra
đường Steam tới T-1-A/B/C

đường dầu từ V-2-A/B/C đi ra
đường nước từ V-2-A/B/C đi ra
ường hồi từ hệ thống bình xả tới
V-2-A1/B1/C1
đường nước từ V-2-A2/B2/C2 đi USD
ra
PSD

19/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3
Group B
Phần tử điều khiển

Vòng điều khiển

Phần tử chấp hành

LT-0501A/B/C
(V-2-A1/B1/C1)

LIC

LV-0501A/B/C

PT-0501A/B/C
(V-2-A2/B2/C2)

PIC

PV-0501A/B/C

Vò trí phần tử chấp
hành
cụm phân dòng đầu ra
của hệ thống khử nước
trong dầu
đường đi vào hệ thống
quạt làm mát AC-1-B

1.3.4. Hệ thống bình chứa dầu thành phẩm V-3-A/B và hệ thống bơm vận chuyển cao áp và
thấp áp:
Hệ thống bình chứa dầu thành phẩm V-3-A/B được thiết kế để chứa dầu sau khi tách nước xong.
Dầu từ bình V-3-A được đưa đến hệ thống bơm áp suất cao P-1-A/B/C/D/E để đi các tàu chứa. Dầu
từ bình chứa V-3-B được đưa đến hệ thống bơm thấp áp P-2-A/B/C/D/E để đến các tàu chứa.
Hệ thống gồm các thiết bò điều khiển sau
Phần tử điều khiển
LSLL-0701A/B

LSHH-0701A/B
PSHH-0701A/B
PSLL-0703A
PSLL-0703B
PSLL-0901
PSHH-0901

Phần tử chấp hành
SDV-0701A/B
P-1-A/B/C/D/E

P-2-A/B/C/D/E
XV-0602A/B/C
P-16-A/B/C/D/E
XV-0602A/B/C
P-16-A/B/C/D/E
SDV-0701A/B
P-1-A/B/C/D/E
SDV-0701A/B
P-1-A/B/C/D/E
P-1-A/B/C/D/E
P-2-A/B/C/D/E
P-1-A/B/C/D/E
P-2-A/B/C/D/E

Group A
Vò trí phần tử chấp hành
Đường dầu từ V-3A/B đi ra
Bơm
cao
áp
Bơm thấp áp
Đường
dầu
đến
V-3
Bơm hoá phẩm
Đường dầu đến V-3
Bơm hoá phẩm
Đường dầu từ V-3A/B đi ra
Bơm cao áp

Đường dầu từ V-3A/B đi ra
Bơm cao áp
Bơm
cao
áp
Bơm thấp áp
Bơm
cao
áp
Bơm thấp áp

20/50

ESD/USD/PSD
USD

PSD
PSD
USD
USD
USD
USD


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3

Group B
Phần tử điều khiển

Vòng điều khiển

Phần tử chấp hành

LT-0701A/B

LIC

LV-0701A(C)/B(D)

PT-0702A/B

PIC

PV-0702A/B

FT-0901
FT-1001

FIC
FIC

FV-0901
FV-1001

Vò trí phần tử chấp
hành
đầu ra của hệ thống
bơm cao áp và thấp áp
Đường Gas tới buffer
Gas

Đường hồi về V-3-A
Đường hồi về V-3-B

1.3.5. Hệ thống bình chứa dầu kém chất lượng V-3-C:
Bình chứa này được thiết kế để chứa dầu không đạt chất lượng sau khi tách từ hệ thống tách cấp
2. Đối tượng quan trọng nhất cần điều khiển trong bình này là mức chất lỏng trong bình.
Hệ thống gồm các thiết bò điều khiển sau
Group A
Phần tử điều khiển
Phần tử chấp hành
Vò trí phần tử chấp hành
ESD/USD/PSD
LSLL-0801
SDV-0801
Đườn dầu từ V-3-C đi ra USD
Motor P-3-A/B
Bơm P-3-A/B
LSHH-0801
XV-0601A/B/C
Đường dầu đến V-3-C
PSD
PSHH-0801
XV-0601A/B/C
Đường dầu đến V-3-C
PSD
PSLL-0801
XV-0601A/B/C
Đường dầu đến V-3-C
USD
Group B

Phần tử điều khiển

Vòng điều khiển

Phần tử chấp hành

LT-0801
PT-0801

LIC
PIC

Motor P-3-A/B
PV-0802

Vò trí phần tử chấp
hành
Bơm P-3-A/B
Đường Gas tới buffer
Gas

1.3.6. Hệ thống tách dầu trong nước bằng xoáy ly tâm HC-1-A/B/C/D, HC-2-A/B/C/D:
Nước tách ra từ các hệ thống tách dầu cấp 1 và cấp 2 vẫn còn chứa một hàm lượng lớn dầu,
không thể xả ngay xuống biển được vì sẽ vi phạm quy đònh an toàn vệ sinh môi trường. Ngoài ra hệ
thống này được thiết kế để tách lượng dầu còn lại trong nước để tái sử dụng. Việc tách dầu sẽ được
thực hiện theo nguyên lý xoáy ly tâm.
Nước đi vào hệ thống theo đường xoắn ốc sẽ tạo thành xoáy ly tâm, do tỷ trọng nước lớn hơn
nên sẽ đi ra phía thành ống còn dầu có tỉ trọng nhỏ hơn sẽ nằm ở lõi tâm của ống. Như vậy dầu và
nước sẽ được tách ra ở 2 vùng riêng biệt và được đưa ra ngoài theo 2 đường riêng.

21/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3

DPIT-1301A: đo chênh áp giữa đầu vào HC-1 và đường nước ra (vào V-10) dưới dạng dòng
4 – 20mA. DPT-1301E đo chênh áp giữa đầu vào HC-1 và đường ra dầu (vào V-14) dưới dạng
dòng 4 – 20mA. Hai tín hiệu này sẽ được truyền về hệ thống Scada điều khiển độ đóng mở của
PDV-1301A sao cho tỉ số giữa DPIT-1301A và DPT-1301E là hằng số để việc tách dầu trong nước
tối ưu. Tỉ số này thay đổi được từ SCADA để đạt kết quả tối ưu, giá trò nằm trong khoảng (1.3-1.7)
Hệ thống gồm các thiết bò điều khiển sau
Group B
Phần tử điều khiển
Vòng điều khiển
Phần tử chấp hành
Vò trí phần tử chấp
hành
PDV-1301A
DPIT-1301A
DPIC
chênh áp giữa đầu vào
HC-1 và đường nước ra
(vào V-10)
DPT-1301E
DPIC
chênh áp giữa đầu vào
HC-1 và đường ra dầu
(vào V-14)
1.3.7. Hệ thống tách váng dầu V-10-A/B và KS-1:
Hệ thống này thực hiện việc tách váng dầu còn lại trong nước sau khi đi qua hệ thống xoáy ly

tâm. Váng dầu tách ra sẽ được đưa vào các khoang chứa và đưa trở lại bình xả kín để tái sử dụng.
Nước tách được sẽ đươc kiểm soát bởi hệ thống phân tích nồng độ dầu trong nước ( AT TD4100XD), nồng độ dầu đo được không được vượt quá 30 ppm.
Giới thiệu sơ lược về hệ thống phân tích dầu trong nước:
Đây là bộ phân tích nồng độ dầu trong nước, nồng độ đo được có đơn vò ppm (Part Per Million).
Nước sau khi qua bình V-10-A/B phải có nồng độ dầu trong nước không vượt quá 30 ppm.
Nồng độ dầu đo được sẽ được chuyển sang tín hiệu dòng 4 – 20 mA (tương ứng với mức 0 – 100
ppm) và truyền về Scada để quan sát.
Nguyên lý hoạt động của bộ AT: Đầu tiên đèn sẽ phát ra ánh sáng, ánh sáng này sẽ đi qua một
bộ lọc, bộ lọc này chỉ cho ánh sáng có bước sóng kích thích được khí Hydrocacbon phát sáng đi qua,
bộ lọc này được gọi là bộ lọc kích thích (exciting filter), ánh sáng đi qua nó được gọi là ánh sáng
kích thích (exciting light). Khi nhận được ánh sáng kích thích, khí Hydrocacbon sẽ phát ra ánh sáng
có bước sóng lớn hơn (ánh sáng huỳnh quang – fluorescence light). nh này sẽ được đưa qua một
bộ lọc khác, bộ lọc này chỉ cho một dãy ánh sáng có bước sóng mong muốn đi qua (bộ lọc quỳnh
quang – fluorescence filter). nh sáng này sẽ tác động lên bộ nhân quang (Photomultiplier Tube).
Mỗi lượng tử ánh sáng (photon) đập và bộ nhân quang (photomultiplier tube) sẽ tạo ra một xung
điện đầu ra, xung điện này được đưa về bộ xử lý. Bộ xử lý của AT TD-4100XD sẽ đếm số xung và
xác đònh được nồng độ của dầu trong nước. Giá trò này sẽ được hiển thò lên màn hình tinh thể lỏng
(LCD) của tủ điều khiển , mặt khác nó sẽ được truyền về Scada dưới dạng tín hiệu dòng 4 – 20 mA
để theo dõi.
Nước đưa vào phân tích được làm tơi bằng cách đi qua vòi phun tạo thành những hạt bụi nước để
quá trình phân tích đạt độ chính xác cao.
22/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3

Photomultiplier Tube

nh sáng đến bộ lọc khích thích

nh sáng đến bộ nhân quang

Bộ lọc huỳnh quang

nh sáng huỳnh quang
Đèn

Mẫu chất lỏng cần phân tích

nh sáng khích thích

Bộ lọc khích thích

Hình vẽ bộ phận phân tích nồng độ dầu trong nước.
Các bộ phận chính của bộ phân tích nồng độ dầu trong nước:
-Bộ phân tích: bao gồm đèn UV , bộ lọc kích thích, bộ lọc huỳnh quang, bộ nhân quang.
-Bộ xử lý: xử lý tín hiệu xung điện đưa về từ bộ phân tích, từ đó tính ra nồng độ dầu trong
nước và đưa ra màn hình hiển thò, truyền tín hiệu 4 – 20 mA về Scada.
-Bộ hiển thò và nhập thông số ( màn hình LCD và keypad): LCD dùng để hiển thò các thông
số như giá trò nồng độ dầu trong nước, ngày calibrate gần nhất. Keypad là hệ thống phím nhấn dùng
để xem các thông số, hoặc nhập các thông số trong quá trình calibrate… (xem trong Appendix D-3
để tra các phím chức năng, và phần 3. Operation quyển Operation & Maintenance Manual For
Formation Water DeGasser Skid Packages V-10-A/B Book 3 Of 3)
-Hệ thống phụ trợ: hệ thống đường ống lấy mẫu, hệ thống khí làm sạch tủ điều khiển, Switch
bảo vệ mức áp suất thấp trong tủ điều khiển, đồng hồ hiển thò, các Regulator.
Cách đấu dây vào Terminal của tủ AT:
-Nguồn 220 VAC, 50 Hz
: 7 (hot), 8 (neutral), 9 (ground).
-Tín hiệu 4 – 20 mA
: 16 (+), 17 (-).

Hệ thống gồm các thiết bò điều khiển sau
Group B
Phần tử điều khiển
Vòng điều khiển
Phần tử chấp hành
Vò trí phần tử chấp
hành
LT-1502
LIC
LV-1502
Đầu vào bình xả kín
LT-1501
LIC
LV-1501
Đầu vào KS-1

23/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3
LT-1506

LIC

P-17

LT-1507
PT-1502

LIC

PIC

Bơm váng dầu KS-1
PV-1501
PV-1502

AT-1501

Alarm

FT

Hiển thò

Start Pump P-17 ở mức
70% và Stop P-17 ở
mức 40%
Đường ra Flare
Đường cấp khí Nitơ cho
bình V-10
Khi nồng độ dầu trong
nước lớn hon 40ppm
Lưu lượng nước xả
xuống KS-1

AT-1501 đo nồng độ dầu trong nước, khi nồng độ vượt quá 30 ppm thì AAH sẽ cảnh báo.
2. Hệ thống xử lý khí:
Hệ thống xử lý khí bao gồm khí cao áp, khí thấp áp và khí nhiên liệu.
2.1. Mô tả quá trình xử lý:
Hệ thống khí thấp áp:

Khí buffer từ V-3-A/B/C được làm mát bằng quạt AC-1-A rồi đi vào bình V-6 để tách
Condensate, sau đó được nén lên đến áp suất 3.5 Bar bằng hệ thống máy nén khí buffer K-1AA/B/C/D, được làm mát bằng quạt AC-2-A/B/C rồi hoà chung với khí tách ra từ V-2-A1/B1/C1
(được làm mát bằng quạt AC-1-B). Sau đó khí được đưa vào bình V-8 để tách Condensate. Tiếp đó,
khí được nén lên áp suất 14 bar bằng hệ thống máy nén khí áp suất thấp K-1B-A/B/C/D rồi làm mát
bằng hệ thống quạt AC-3-A/B/C và đi vào bình tách Condensate V-9. Khí này được hoà chung với
hệ thống khí cao áp.
Hệ thống khí cao áp:
Khí từ BK-4 đi qua bình tách Condensate V-4 và hoà chung với khí tách ra từ hệ thống bình tách
cấp 1 V-1-A/B/C. Sau đó, khí này được đưa đến cụm đo khí trước khi đi đến giàn nén và hệ thống
khí nhiên liệu.
Hệ thống khí nhiên liệu:
Khí cao áp sau khi đi qua cụm đo khí, một phần được trích ra để đưa đến V-11, sau đó được gia
nhiệt bởi hệ thống gia nhiệt T-3-A/B rồi cung cấp cho hệ thống nồi hơi Boiler A/B/C.
Một phần khí tách ra từ cụm đo khí được đưa vào bình V-22, tới hệ thống máy nén khí nhiên liệu
K-2-A/B/C nén lên áp suất 21.5 bar, qua bộ trao đổi nhiệt T-2-A/B/C rồi được làm mát bằng hệ
thống quạt AC-4-A/B/C trước khi đi vào bình tách Condensate V-23-A/B/C. Khí này lại quay trở lại
bộ trao đổi nhiệt T-2-A/B/C rồi đi vào bình V-24 để đưa đến giàn ép vỉa WIP-30000.

2.2. Sơ đồ khối quá trình xử lý khí:
24/50


Hệ thống công nghệ trên giàn xử lý công nghệ trung tâm CPP3

V-3-A/B/C

K-1A-A/B/C/D

V-6

AC-1-A

AC-2-A/B/C

V-8

V

V

M

V-2-A1/B1/C1

AC-1-B

V-9

M

AC-3-A/B/C

V

M

GAS METERING SKID
K-1B-A/B/C/D

Sơ đồ khối quá trình xử lý khí thấp áp.

V-4
BK-9
V
M
V
GAS METERING SKID
V-1-A/B/C

Sơ đồ khối quá trình xử lý khí cao áp.

25/50