thiết kế hệ thống kiểm tra đường ống
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.6 MB, 70 trang )
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay với tốc độ phát triển nhanh chóng của các nghành công nghiệp nặng,
nhu cầu năng lượng không ngừng tăng cao, việc khai thác và sử dụng các nguồn nhiên
liệu hóa thạch tác động nặng nề đến hàng loạt vấn đề về môi trường mà hế thệ sau này
của cũng ta phải lãnh chịu.
Trong xu thế phát triển bền vững, việc sử dụng các nguồn năng lượng có hạn
như: than đá, dầu mỏ, khí đốt, .... là một trong những vấn đề cấp bách cho toàn thể nhân
loại. Sử dụng làm sao mà để không gây tổn hại đến môi trường con người, phá hủy hệ
sinh thái là một trong những vấn đề đau đầu đối với các chuyên gia trên thế giới. Việc
sử dụng và khai thấc than đá thải ra ngoài trái đất lượng lớn khí CO2 gây nên nóng lên
toàn cầu, bên cạnh đó là việc đốt cây đề có nguồn cung cấp than. Tai nạn khi khai thác
và vận chuyển dầu mỏ gây nên ô nhiễm môi trường biển (tràn dầu ra biển, phá hủy môi
trường sinh thái, ....).
Việt Nam ta được trời phú cho thềm lục địa với rất nhiều mỏ dầu khí vì thế việc
khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên ấy để phát triển nền kinh tế đất nước là điều cần
thiết. Bởi vậy việc khai thác phải đi đôi với công cuộc bảo vệ môi trường, có thế thì đất
nước Việt Nam mới có thể phát triển bền vững, tạo được môi trường sống sach sẽ không
nguy hại đến con người.
Thềm lục địa nước ta đang có rất nhiều các máy khai thác dầu mỏ đang hoạt
động, bởi vậy vấn đề về chất lượng đường ống dẫn dầu phải được đảm bảo, có như thế
thì mới đảm bảo việc an toàn trong khai thác dầu mỏ và tránh được tình trạng ô nhiễm
môi trường biển.
Việc thiết kế hệ thống kiểm tra khuyết tật đường ống (EMI Inspection Machine)
có thể phần nào giúp được đất nước ta giải quyết nhu cầu về chất lượng đường ống dầu
sử dụng trong ngành dầu khí.
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
1
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1. Giới thiệu sơ lược về đường ống khoan ............................................................. 9
2. Ống khoan được sử dụng cho máy kiểm tra đường ống .................................. 12
3. Lý do chọn chi tiết ống khoan dầu ..................................................................... 14
CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN & SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
1. Đối tượng khách hàng và nhu cầu ...................................................................... 16
2. Tiêu chí thiết kế .................................................................................................... 16
3. Tiêu chí ràng buộc ............................................................................................... 17
4. Đưa ra ý tưởng, đánh giá và lựa chọn
4.1 Phương án 1: Phương pháp siêu âm dùng đầu dò kép .............................. 17
4.2 Phương án 2: Thiết bị kiểm tra đường ống dạng thu gọn ......................... 18
4.3 Phương án 3: Máy kiểm tra khuyết tật đường ống ................................... 20
4.4 Lựa chọn phương án ................................................................................. 21
5. Sơ đồ động của máy / hệ thống
5.1 Sơ đồ nguyên lý ........................................................................................ 22
5.2 Sơ đồ động ................................................................................................ 24
5.3 Quy trình hoạt động của hệ thống .............................................................25
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG
1. Thiết kế hệ thống cung cấp ống
1.1 Hệ thống đỡ
1.1.1 Giàn đỡ ống ................................................................................ 27
1.1.2 Thông số kỹ thuật ....................................................................... 27
1.1.3 Chế tạo ........................................................................................ 28
1.2 Tay quay ................................................................................................... 31
1.3 Chọn xylanh
1.3.1 Xylanh lùi ................................................................................... 32
1.3.2 Xylanh tiến ................................................................................. 33
1.3.3 Chọn xylanh ............................................................................... 34
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
2
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
2. Thiết kế hệ thống vận chuyển ống
2.1 Khung đỡ
2.1.1 Bộ đỡ .......................................................................................... 37
2.1.2 Thân ............................................................................................ 38
2.1.3 Đế ................................................................................................38
2.2 Con lăn rãnh V
2.2.1 Tính toán chọn trục cho con lăn rãnh V ..................................... 39
2.2.2 Chọn và kiểm tra then ................................................................. 40
2.2.3 Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn ......................................... 41
2.2.4 Chế tạo ........................................................................................ 43
2.3 Gối đỡ
2.3.1 Sơ lược về gối đỡ ........................................................................ 44
2.3.2 Kiếm nghiệm .............................................................................. 46
2.4 Tính toán động cơ
2.4.1 Thông số của ống ........................................................................ 47
2.4.2 Tính toán chọn động cơ .............................................................. 48
2.5 Hệ thống dẫn hướng...................................................................................52
2.6 Nối trục...................................................................................................... 52
3. Thiết kế hệ thống kiểm tra đường ống
3.1 Hệ thống đỡ
3.1.1 Bàn máy ...................................................................................... 54
3.1.2 Chân bàn ..................................................................................... 55
3.2 Nơi lắp thiết bị kiểm tra
3.2.1 Tay cần ........................................................................................56
3.2.2 Bộ đỡ tay cần .............................................................................. 57
3.2.3 Lò xo ........................................................................................... 57
4. Mối ghép dùng cho hệ thống
4.1 Bulong M10 & M14 ................................................................................. 59
4.2 Chốt chặn .................................................................................................. 59
4.3 Bulong nền ................................................................................................ 61
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
3
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
4.4 Bulong lục giác chìm đầu cầu ................................................................... 63
CHƯƠNG 4: NGUYÊN LÝ DÙNG CHO BỘ KIỂM TRA ỐNG
1. Kiểm tra không phá hủy
1.1 Khái niệm về kiểm tra không phá hủy ...................................................... 64
1.2 Nguyên lý chung của kiểm tra không phá hủy ......................................... 65
1.3 Mục đích ................................................................................................... 65
1.4 Ý nghĩa ......................................................................................................66
1.5 Nhiệm vụ ...................................................................................................66
1.6 Khi nào sử dụng NDT ...............................................................................66
2. Phương pháp kiểm tra bằng dòng xoáy (Eddy Current Testing)
2.1 Khái niệm về kiểm tra bằng dòng xoáy .................................................... 66
2.2 Kiểm tra dòng xoáy (ET) .......................................................................... 67
2.3 Hạn chế của phương pháp (ET) ................................................................ 68
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
4
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 - Đường ống khoan (Drill Pipe)
9
Hình 1.2 - Đầu cái (Box)
9
Hình 1.3 - Đầu đực (Pin)
10
Hình 1.4 - Cấu tạo của đầu cái
10
Hình 1.5 - Cấu tạo của đầu đực
11
Hình 1.6 - Hai ống khoan kết nối với nhau
11
Hình 1.7 - Phân loại đầu ống
13
Hình 2.1 - Máy dò siêu âm đầu kép
17
Hình 2.2 - EMI Inspection Equipment
18
Hình 2.3 - Eddy Currents Testing
19
Hình 2.4 - Tín hiệu thu được chuyển hóa thành đồ thị
19
Hình 2.5 - EMI Inspection Machine
20
Hình 2.6 - Sơ đồ nguyên lý
22
Hình 2.7 - Hệ thống vận chuyển đường ống
23
Hình 2.8 - Máy kiểm tra đường ống
23
Hình 2.9 - Sơ đồ động của hệ thống cung cấp ống
24
Hình 2.10 - Sơ đồ động hệ thống vận chuyển bằng con lăn rãnh V
24
Hình 2.11 - Hệ thống để kiểm tra khuyết tật ống
25
Hình 2.12 - Quy trình hoạt động của hệ thống kiểm tra đường ống
26
Hình 3.1 - Giàn đỡ hệ thống cấp ống
27
Hình 3.2 - Thép chữ I
27
Hình 3.3 – Bàn (Phần tiếp xúc với ống)
28
Hình 3.4 - Phần chân đỡ
29
Hình 3.5 - Phần đế
29
Hình 3.6 - Phần bản lề cho tay quay
29
Hình 3.7 - Kích thước của bàn lề
30
Hình 3.8 - Phần bệ đỡ cho xylanh
30
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
5
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Hình 3.9 - Kích thước của bệ đỡ cho xylanh
31
Hình 3.10 - Tay quay
31
Hình 3.11 - Hệ thống khi xylanh ở trạng thái lùi
32
Hình 3.12 - Khoảng cách giữa ống và các gối đỡ
32
Hình 3.13 - Sơ đồ lực của xylanh khi lùi
33
Hình 3.14a - Hệ thống khi xylanh ở trạng thái tiến
33
Hình 3.14b - Phân tích lực khi xylanh ở trạng thái tiến
34
Hình 3.15 - Bộ phận chuyển ống
36
Hình 3.16 - Cấu tạo của bộ đỡ
36
Hình 3.17- Bộ đỡ
37
Hình 3.18 - Hình chiếu bằng của khung đỡ
37
Hình 3.19 - Đế
38
Hình 3.20 - Kích thước con lăn rãnh V
39
Hình 3.21 - Biểu đồ moment
40
Hình 3.22 - Con lăn rãnh V
43
Hình 3.23 - Con lăn rãnh V sau khi gia công
43
Hình 3.24 - Gối đỡ vòng bi UCP208
45
Hình 3.25 – Hệ thống con lăn rãnh V
47
Hình 3.26 - Con lăn và ống
48
Hình 3.27 - Phân tích chuyển động của con lăn và ống
48
Hình 3.28 - Quy ước moment quán tính cho con lăn
49
Hình 3.29 - Hình nón cụt
49
Hình 3.30 - Catalog của Chenta
50
Hình 3.31 - Thép chữ V
52
Hình 3.32 - Kích thước của vòng đàn hồi
53
Hình 3.33 - Hệ thống kiểm tra đường ống
54
Hình 3.34 - Thép chữ U
55
Hình 3.35 - Bàn máy nhìn từ trên xuống
55
Hình 3.36 - Bộ kẹp ống
56
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
6
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Hình 3.37 - Tay cần
56
Hình 3.38 - Bộ đỡ tay cần
57
Hình 3.39 - Lò xo dây
57
Hình 3.40 - Lò xo dây làm việc
58
Hình 3.41 - Bulong
59
Hình 3.42 - Một vài kiểu đinh tán
59
Hình 3.43 - Khớp nối giữa tay quay và bàn máy
60
Hình 3.44 - Khớp nối giữa xylanh, tay quay và bàn máy
60
Hình 3.45 - Tay kẹp và bộ đỡ
61
Hình 3.46 - Các dạng của bulong nền
61
Hình 4.1 - Nguyên lý của kiểm tra dòng điện xoáy
67
Hình 4.2 - Tín hiệu thu được
68
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
7
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 - Tiêu chuẩn chiều dài theo API
12
Bảng 1.2 - Thông số của ống khoan
12
Bảng 1.3 - Cấp của ống khoan
13
Bảng 2.1 - Đóng góp của PVN trong nền kinh tế quốc dân
14
Bảng 2.2 - Sản lượng khai thác dầu thô hằng năm 1986 – 2016
15
Bảng 3.1 - Xylanh theo Amech
35
Bảng 3.2 - Thông số then
41
Bảng 3.3 - Bảng số liệu
42
Bảng 3.4 - Bảng kiểm nghiệm hệ số an toàn s
42
Bảng 3.5 - Thông số hình học động cơ
51
Bảng 3.6 - Thông số khớp nối trục ống
53
Bảng 3.7 - Bảng kích thước của bulong nền chữ L
62
Bảng 3.8 - Bảng tra của bulong chìm đầu cầu
63
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
8
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1. Giới thiệu sơ lược về đường ống khoan
Hình 1.1 - Đường ống khoan (Drill Pipe)
- Ống khoan là một ống thép có độ bền cao được sử dụng để truyền chuyển động
quay xuống nơi khoan. Các đầu nối ống khoan là những phần được tiện ren đặc biệt để
nối với nhau tạo nên cột khoan.
- Đường kính ngoài của ống phải theo tiêu chuẩn để các nầu nối ren có thế lắp
khít vào nhau.
- Ống khoan có hai đầu được gọi là đầu cái (Box) và đầu đực (Pin).
Hình 1.2 - Đầu cái (Box)
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
9
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Hình 1.3 - Đầu đực (Pin)
- Cấu tạo của phần đầu cái:
Hình 1.4 - Cấu tạo của đầu cái
+ Tapered Shoulder: vai ống được ta-ro.
+ Hard Banding: dải tăng cứng.
+ Tong area: Bộ phận kết nối.
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
10
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
- Cấu tạo của đầu đực:
Hình 1.5 - Cấu tạo của đầu đực
+ Thread: Ren.
- Hai ống khoan kết nối với nhau:
Hình 1.6 Hai ống khoan kết nối với nhau
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
11
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
- Chiều dài của ống khoan dựa trên tiêu chuẩn API:
API
Chiều dài (m)
Loại 1
5-7
Loại 2
8-10
Loại 3
11-12
Bảng 1.1 – Tiêu chuẩn chiều dài theo API
2. Ống khoan được sử dụng cho máy kiểm tra đường ống
- Ta sử dụng ống có D = 100 mm.
Ống nước
Dngoài
Kg/m
100mm 2
Mối nối
Loại
IU
EU
2,2
IU
EU
Cấp
Bề
dtrong
Kết
Dngoài
dtrong
Pin
Box
dày(mm) (mm)
nối
(mm)
(mm)
Tong
Tong
E
8,4
85
NC40
133
71
229
305
X
8,4
85
NC40
133
68
229
305
G
8,4
85
NC40
140
62
229
305
S
8,4
85
NC40
140
62
229
305
E
8,4
85
NC46
152
83
229
305
X
8,4
85
NC46
152
83
229
305
G
8,4
85
NC46
152
83
229
305
S
8,4
85
NC46
152
102
229
305
E
9,7
82
NC40
133
68
229
305
X
9,7
82
NC40
133
62
229
305
G
9,7
82
NC40
140
62
229
305
S
9,7
82
NC40
140
51
229
305
E
9,7
82
NC46
152
83
229
305
X
9,7
82
NC46
152
83
229
305
G
9,7
82
NC46
152
83
229
305
S
9,7
82
NC46
152
102
229
305
Bảng 1.2 – Thông số của ống khoan
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
12
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
- Trong đó, đầu ống có 3 loại:
Hình 1.7 - Phân loại đầu ống
+ Loại đầu tiên: Internal Upset (IU), dày ở phần ống, mỏng dần ra phía đầu.
+ Loại thứ hai: External Upset (EU), lòng ống thẳng, bề dày giảm ở đầu ống.
+ Loại thứ ba: Internal/External Upset (IEU), kết hợp giữa IU và EU.
- Cấp của ống được xác định theo tiêu chuẩn API:
Bảng 1.3 - Cấp của ống khoan
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
13
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
3. Lý do chọn chi tiết ống khoan dầu
- Trải qua 57 năm xây dựng và phát triển (1962-2018), ngành Dầu khí Việt Nam
đã có những bước phát triển vượt bậc, đóng góp vai trò quan trọng trong sự nghiệp công
nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, bảo đảm an ninh năng lượng quốc gia, đóng góp lớn
vào nguồn thu ngân sách Nhà nước và phát triển kinh tế - xã hội của đất nước, đi đầu
trong mở rộng hội nhập kinh tế quốc tế, tham gia có hiệu quả bảo vệ chủ quyền, quyền
tài phán của Việt Nam trên Biển Đông và giữ vai trò quan trọng trong việc thực hiện
Chiếc lược biển Việt Nam. Ngành Dầu khí đã xây dựng được một đội ngũ cán bộ, vien
chức và người lao động có trình độ chuyên môn cao vững vàng, được đào tạo cơ bản,
năng
động,
sáng
tạo,
đáp
ứng
yêu
cầu,
hiệm
vụ
được
giao.
Bảng 2.1 - Đóng góp của PVN trong nền kinh tế quốc dân
- Từ điểm mốc khai thác m3 khí đầu tiên vào tháng 6/1981 và khai thác tấn dầu
thô đầu tiên vào tháng 6/1986, đến nay Việt Nam đang khai thác 25 mỏ dầu khí ở trong
nước và 10 mỏ ở nước ngoài với tổng sản lượng khai thác đến này đạt trên 455 triệu tấn
quy dầu (trong đó, khai thác dầu là trên 346 triệu tấn và khai thác khí trên 108 tỷ m3),
doanh thu từ bán dầu đạt trên 140 tỷ USD và đi đầu là tập đoàn Dầu khí Việt Nam
(PVN).
- Tập đoàn Dầu khí Việt Nam (PVN) đã và đang triển khai thực hiện 66 hợp đồng
dầu khí, với số vốn thu hút đầu tư nước ngoài vào Việt Nam đạt gần 15 tỷ USD. Xây
dựng được hệ thống cơ sở vật chất kỹ thuật công nghiệp dầu khí hiện đại với 3 hệ thống
đường ống dẫn khí: Bể Cửu Long – Dinh Cổ, Nam Côn Sơn 1 – Nam Côn Sơn 2 và
PM3 Cà Mau, gắn liền với các nhà máy chế biến khí, hạ tầng công nghiệp khí thấp áp
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
14
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
… đang được vận hành an toàn và hiệu quả, hàng năm đang cung cấp trên 10 tỷ m3 khí
cho phát triển công nghiệp tiêu dùng của nhân dân trong cả nước.
Bảng 2.2 - Sản lượng khai thác dầu thô hằng năm 1986 - 2016
- Tóm lại, Việt Nam là một nước có tiềm năng về Dầu khí, do đó việc đẩy mạnh
phát triển khai thác dầu mỏ sẽ mang lại hiểu quả kinh tế lớn. Bên cạnh đó, dầu khí là
nguồn năng lượng rất cần thiết trong mọi hoạt động của chúng ta, bởi vì thế nên nhu cầu
về mặt đảm bảo chất lượng về đường ống dẫn dầu cũng phải phát triễn một cách mạnh
mẽ. Có như thế thì mới tránh được hiện tượng ô nhiễm môi trường, có thể khai thác lâu
dài mà không làm ảnh hưởng hay biến đổi môi trường.
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
15
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN & SƠ ĐỒ
NGUYÊN LÝ
1. Đối tượng khách hàng và nhu cầu
- Đối với các đơn vị sản xuất và cung cấp:
+ Sản phẩm tạo ra nếu có năng suất thấp hơn các sản phẩm khác phải đảm
bảo giá thành thấp hơn.
+ Phương pháp gia công đơn giản. khi chế tạo hạn chế thay thế dụng cụ
hay gá đặt nhiều lần, dễ dàng sản xuất hàng loạt.
+ Kích thước hệ thống giới hạn nằm trong khả năng vận chuyển hiện tại.
- Đối với các cơ quan quản lý nhà nước:
+ Khi máy hoạt động, tác động tiêu cực đến môi trường là nhỏ nhất và
phải nằm trong quy chuẩn cho phép.
+ Đảm bảo an toàn lao động khi vận hành.
+ Khi máy được vận hành chủ yếu bằng nguồn năng lượng sạch, không
gây hại hay ảnh hưởng môi trường xung quanh.
2. Tiêu chí thiết kế
- Quá trình kiểm tra không làm hư hại ống.
- Kích thước máy không quá lớn.
- Quá trình kiểm tra không quá lâu, tốc độ vận chuyển ống vừa phải.
- Dễ dàng tháo lắp hay vệ sinh.
- Hệ thống đơn giản, bố trí không phức tạp.
- Giá thành tối ưu.
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
16
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
3. Tiêu chí ràng buộc
- Ưu tiên phương pháp thông gió tự nhiên.
- Kiểm tra được các loại ống có ϕ100 mm.
- Có hệ thống cung cấp và tháo dỡ ống.
- Có hệ thống băng tải dẫn truyền ống.
4. Đưa ra ý tưởng, đánh giá và lựa chọn
4.1 Phương án 1: Phương pháp siêu âm dùng đầu dò kép.
Hình 2.1 - Máy dò siêu âm đầu kép
-Nguyên lý: Trong trạng thái kim loại bị ăn mòn, bề mặt ở khu vực đó thường
không đều. Tất cả các máy đo siêu âm đều đòi hỏi tính thời gian sóng âm truyền vòng
trong vật liệu kiểm tra. Vì kim loại ở thể rắn có âm trở khác với các chất khí, các chất
lỏng, hoặc sản phẩm của ăn mòn như lớp gỉ, sóng âm sẽ phản xạ từ mặt đáy của phần
kim loại còn lại. Thiết bị được lập trình với vận tốc âm trong vật liệu kiểm tra , và tính
chiều dày theo công thức đơn giản là Khoảng cách = Vận tốc x Thời gian.
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
17
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
- Ưu điểm:
+ Gọn nhẹ, giá thành không cao.
+ Dễ bảo quản, vệ sinh.
- Nhược điểm:
+ Đầu dò tiếp xúc trực tiếp bề mặt nên dễ bị xước hay dính bẩn.
+ Không kiểm tra được bề mặt bị chất bẩn bám.
+ Miền làm việc nhỏ (có một chiều dày tối thiểu mà dưới nó các phép đo
không còn đúng nữa).
+ Không thể kiểm tra hết được khuyết tật đường ống.
4.2 Phương án 2: Thiết bị kiểm tra đường ống dạng thu gọn.
Hình 2.2 - EMI Inspection Equipment
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
18
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
- Nguyên lý: Dựa vào phương pháp Eddy Currents Testing (kiểm tra dòng điện
xoáy), một cuộn dây quấn quanh một miếng sắt để tạo ra từ trường, từ trường này tạo ra
bởi dòng điện xoáy hình thành trong ống kim loại được kiểm tra. Từ trường tạo bởi dòng
điện xoáy này có thể được theo dõi bằng chính đầu dò. Chúng ta có thể theo dõi từ
trường tạo ra bởi dòng điện xoáy này bằng một thiết bị đo gọi là Eddyscope (thiết bị
hiển thị dòng xoáy). Nếu có sự thay đổi từ trường tạo bởi dòng điện xoáy, chúng ta có
thể nói rằng đã phát hiện một số khuyết tật trong ống kim loại đang kiểm tra. Thiết bị
đo sẽ cho thấy sự thay đổi của từ trường bằng cách hiển thị sự thay đổi bằng phát tín
hiệu trên màn hình.
Hình 2.3 - Eddy Currents Testing
Hình 2.4 - Tín hiệu thu được chuyển hóa thành đồ thị
- Ưu điểm:
+ Gọn nhẹ.
+ Kiểm tra được cho đường ống cong, gấp khúc.
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
19
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
- Nhược điểm:
+ Không tự động hóa.
+ Giới hạn về đường kính đường ống có thể kiểm tra.
+ Khối lượng quá nặng cho 1 người vì vậy cần 2 đến 3 người mới có thể
sử dụng và đặt máy đúng vị trí mong muốn.
+ Việc di chuyển phụ thuộc hoàn toàn vào con người.
4.3 Phương án 3: hệ thống kiểm tra khuyết tật đường ống.
Hình 2.5 - EMI Inspection Machine
- Nguyên lý: Giống với phương án 2, chỉ khác ở cách sử dụng và bố trí.
- Ưu điểm:
+ Chỉ cần một người điều khiển và 2 hoặc 3 người vân hành.
+ Toàn bộ hệ thống đều tự động.
- Nhược điểm:
+ Cần có hệ thống vận chuyển ống vào và ra.
+ Đường ống có thành quá mỏng hoặc nhẹ thì không kiểm tra được.
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
20
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
+ Khó khắn trong việc kiểm tra đường ống cong, gấp khúc hay quá ngắn.
4.4 Lựa chọn phương án
- Chọn phương án 3: Hệ thống kiểm tra đường ống (EMI Inspection Machine).
- Lý do: Đa phần các khách hàng ở Việt Nam sử dụng máy kiểm tra đường ống
đều là các công ty dầu khí độc quyền, bởi vậy số lượng đường ống cần kiểm tra rất
nhiều, nên việc tự động hóa là tiêu chí hàng đầu của sản phẩm. Đồng thời việc kiểm tra
không quá phức tạp, có thể được vận hành bởi 1 hoặc 2 người.
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
21
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
5. Sơ độ động của máy / hệ thống
5.1 Sơ đồ nguyên lý
Hình 2.6 - Sơ đồ nguyên lý
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
22
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
- Hệ thống con lăn chữ V dùng để vận chuyển đường ống vào và ra.
Hình 2.7 - Hệ thống vận chuyển đường ống
-Cụm máy dùng để kiểm tra đường ống.
Hình 2.8 – Máy kiểm tra đường ống
-Nguyên lý: đường ống được vận chuyển vào bằng hệ thống cung cấp, sau khi
vào cụm máy, bộ phận kẹp ở đầu cụm máy có tác dụng vừa giúp gia tăng chuyển động
cho đường ống, đồng thời giúp cho đường ống không bị rung lắc khi đi vào vị trí kiểm
tra. Tại vị trí kiểm tra, sử dụng nguyên lý kiểm tra bằng phương pháp dòng điện xoay
chiều (Eddy Current Testing) nhằm xác định khuyết tật trong đường ống. Bộ phận kẹp
ở đuôi máy có công dụng tượng tự như ở đầu máy, vừa kẹp vừa tạo chuyển động cho
đường ống.
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
23
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
5.2 Sơ đồ động
- Hệ thống cung cấp ống.
Hình 2.9 - Sơ đồ động của hệ thống cung cấp ống
- Đường ống được di chuyển thông qua hệ thống băng tải con lăn chữ V và chuyển
động được tạo thành do các động cơ qua nối trục.
Hình 2.10 - Sơ đồ động hệ thống vận chuyển bằng con lăn rãnh V
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
24
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
- Nơi đặt hệ thống kiểm tra đường ống.
Hình 2.11 – Hệ thống để kiểm tra khuyết tật ống.
5.3 Quy trình hoạt động của hệ thống
- Do bàn nghiêng 1o-2o, nên ống lăn trên bàn. Khi ống ở vị trí thích hợp, xylanh
hoạt động, đưa ống vào hệ thống vận chuyển ống đến bộ phận kiểm tra bằng cơ cấu con
lăn rãnh V.
- Sau khi ống qua bộ phận kiểm tra xong, ống tiếp tục được hệ thống vận chuyển
đưa đến cuối hành trình, tại đây ống sẽ được nâng lên bàn bằng xylanh.
- Do bàn nghiêng 1o-2o, nên ống sẽ lăn đến vị trí cuối cùng của bàn và được vận
chuyển đưa vào kho.
SVTH: Nguyễn Trí Minh 1512005
25
