Nghiên cứu thiết kế và kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro cho các thiết bị trên giàn nén khí

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------

PHẠM TIẾN DUẨN

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ KIỂM ĐỊNH TRÊN
CƠ SỞ PHÂN TÍCH RỦI RO CHO CÁC THIẾT BỊ
TRÊN GIÀN NÉN KHÍ
Chun ngành : Cơng nghệ Khoan và Khai thác Dầu khí
Mã số: 09370613

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2012


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học 1: TS. Mai Cao Lân ....................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ hướng dẫn khoa học 2: TS. Hoàng Nguyên .................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Trần Văn Lượng .......................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Tạ Quốc Dũng ..........................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.
HCM ngày . . . . . tháng . . . . năm . . . . .
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)
1. ............................................................
2. ............................................................
3. ............................................................
4. ............................................................
5. ............................................................
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý
chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA
KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM
KHOA KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
------------------oOo--Tp. HCM, ngày . . . . . tháng . . . . . năm . . . . . .

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: Phạm Tiến Duẩn. . . . . . . . . . . . . . . . …
Ngày, tháng, năm sinh: 06/05/1983 . . . . . . . . . . . . .

Phái: Nam.

Nơi sinh: Hưng Yên.

Chuyên ngành: Công nghệ Khoan và Khai thác Dầu khí.

MSHV: 09370613.
1- TÊN ĐỀ TÀI:
Nghiên cứu thiết kế và kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro cho các thiết bị trên giàn
nén khí CGCS
2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1. Tổng hợp cơ sở lý thuyết về tính tốn các thiết bị trên giàn nén khí; cơ sở lý thuyết về
phân tích rủi ro; cơ sở khoa học và phương pháp luận kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro;
2.2. Tính tốn, thiết kế các thiết bị trên giàn nén khí CGCS;
2.3. Lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro cho các thiết bị trên giàn nén khí
CGCS .
3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi đầy đủ học hàm, học vị ): . . . . . . . . . . . . . . . . .
TS. MAI CAO LÂN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TS. HOÀNG NGUYÊN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua.
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH
(Họ tên và chữ ký)

KHOA QL CHUYÊN NGÀNH
(Họ tên và chữ ký)


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian qua, việc nghiên cứu các nội dung của Luận văn luôn được
thuận lợi và đúng hướng ngoài sự nỗ lực rất lớn của cá nhân, học viên còn nhận

được sự chỉ bảo, giúp đỡ rất nhiệt tình và sâu sắc của thầy cơ, bạn bè và đồng
nghiệp.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các thầy giáo hướng dẫn, TS. Mai Cao Lân
và TS. Hồng Ngun đã có sự hướng dẫn nhiệt tình và định hướng quan trọng
trong tồn bộ q trình thực hiện.
Em chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Bách khoa Thành phố
Hồ Chí Minh cùng q thầy cơ trong Khoa Kỹ thuật Khoan khai thác và Công nghệ
Dầu khí đã tạo rất nhiều điều kiện để em học tập và hồn thành tốt khóa học.
Học viên xin gửi lời cảm ơn đến tất cả thầy cô giảng dạy lớp cao học Kỹ thuật
Khoan khai thác và Công nghệ Dầu khí - Khóa 2009 đã truyền đạt kiến thức trong
tồn khóa học.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng hồn thiện luận văn bằng tất cả sự nhiệt tình và
năng lực của mình, tuy nhiên khơng thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận
được những đóng góp q báu của q thầy cơ và các bạn.


TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Luận văn được thực hiện nhằm tính tốn thiết kế và lập kế hoạch kiểm
định trên cơ sở phân tích rủi ro cho các thiết bị trên giàn nén khí CGCS để thu
gom nguồn khí đang bị đốt bỏ lãng phí ngồi khơi đồng thời tối ưu hóa cơng
tác kiểm định cho các thiết bị.
Trên cơ sở những nghiên cứu lý thuyết về tính tốn các thiết bị trên giàn
nén khí, phân tích rủi ro và lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro,
Luận văn đã đưa ra được quy trình thiết kế giàn nén khí và mơ hình kiểm định
trên cơ sở phân tích rủi ro một cách chi tiết, cụ thể.
Kết quả tính tốn thiết kế và lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích
rủi ro cho các thiết bị trên giàn nén khí CGCS cho thấy quy trình thiết kế và
mơ hình kiểm định trên có hiệu quả trong việc định hướng thiết kế giàn nén
khí và lập kế hoạch kiểm định cho các thiết bị. Điều này khơng chỉ mang lại
lợi ích về kinh tế mà cịn góp phần bảo vệ mơi trường, đảm bảo an tồn cho

cơng trình và bước đầu phát triển một phương pháp mới trong công tác lập kế
hoạch kiểm định cho các thiết bị trong ngành dầu khí là dựa trên cơ sở phân
tích rủi ro.


-1-

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ----------------------------------------------------------------------------------------- 5
1.

Tính cấp thiết của đề tài -------------------------------------------------------------- 5

2.

Mục tiêu nghiên cứu ------------------------------------------------------------------ 5

3.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ------------------------------------------------------- 6

4.

Tình hình nghiên cứu ----------------------------------------------------------------- 6

5.

Phương pháp nghiên cứu ------------------------------------------------------------- 9

6.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu--------------------------------------------------- 9

7.

Cấu trúc luận văn --------------------------------------------------------------------- 10

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIÀN NÉN KHÍ VÀ CƠNG TÁC KIỂM
ĐỊNH KỸ THUẬT ---------------------------------------------------------------------------- 11
1.1

Tiềm năng khí Việt Nam ------------------------------------------------------------ 11

1.2

Tổng quan về giàn nén khí ---------------------------------------------------------- 13

1.3

Tổng quan về cơng tác kiểm định kỹ thuật --------------------------------------- 13

1.4

Chức năng giàn nén khí CGCS ----------------------------------------------------- 15

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TÍNH TỐN THIẾT BỊ VÀ LẬP KẾ
HOẠCH TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH RỦI RO ----------------------------------------- 17
2.1

Cơ sở lý thuyết tính tốn các thiết bị ---------------------------------------------- 17

2.1.1

Tính tốn máy nén khí ----------------------------------------------------------- 17

2.1.2 Tính tốn bình tách ----------------------------------------------------------------- 21
2.1.3 Tính tốn quạt làm mát ------------------------------------------------------------ 26
2.2

Cơ sở lý thuyết về phân tích rủi ro ------------------------------------------------- 27

2.2.1 Phân tích rủi ro định tính ---------------------------------------------------------- 28
2.2.2 Phân tích rủi ro định lượng -------------------------------------------------------- 32
2.2.3 Tính tốn thời gian hoạt động cịn lại của thiết bị ------------------------------ 39
2.3.

Cơ sở khoa học và phương pháp luận kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro- 39

2.3.1

Cơ sở khoa học của phương pháp kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro - 39


-2-

2.3.2

Phương pháp luận của phương pháp kiểm định trên cơ sở phân tích rủi
ro ----------------------------------------------------------------------------------- 40

2.4.

Kế hoạch kiểm định ------------------------------------------------------------------ 42

2.4.1 Phương pháp kiểm định ------------------------------------------------------------ 42
2.4.2 Thời gian kiểm định ---------------------------------------------------------------- 43
2.4.3 Hiệu quả kiểm định ----------------------------------------------------------------- 44
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ GIÀN NÉN KHÍ ---------------------------------------------- 46
3.1

Bước 1: phân tích yêu cầu thiết kế ------------------------------------------------- 47

3.2

Bước 2: chọn máy nén --------------------------------------------------------------- 48

3.3

Bước 3: đề xuất các phương án thiết kế ------------------------------------------- 49

3.4

Bước 4: đánh giá hiệu quả kinh tế ------------------------------------------------- 50

3.5

Bước 5: chọn lựa phương án thiết kế ---------------------------------------------- 50

3.6

Bước 6: tính tốn thiết bị ------------------------------------------------------------ 53

CHƯƠNG 4: LẬP KẾ HOẠCH KIỂM ĐỊNH TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH
RỦI RO ------------------------------------------------------------------------------------------ 61
4.1

Phân tích rủi ro cho các thiết bị ---------------------------------------------------- 64

4.1.1. Phân tích rủi ro định tính---------------------------------------------------------- 64
4.1.2. Phân tích rủi ro định lượng ------------------------------------------------------- 71
4.2

Lập kế hoạch kiểm định cho các thiết bị trên giàn nén khí CGCS ------------ 76

4.2.1 Lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro định tính ---------------- 76
4.2.2 Lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro định lượng-------------- 77
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ --------------------------------------------------------------- 81
Kết luận --------------------------------------------------------------------------------------- 81
Kiến nghị -------------------------------------------------------------------------------------- 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO ------------------------------------------------------------------- 82


-3-

Danh mục bảng
Bảng 1.1: Các dự án đầu tư và tiềm năng khí tại Việt Nam .................................... 11
Bảng 1.2: Thơng số dịng khí của các giếng thu gom ............................................. 16
Bảng 1.3: Thành phần khí của các giếng thu gom .................................................. 16
Bảng 2.1: Các đơn vị của công suất máy nén khí ................................................... 18
Bảng 2.2: Giá trị của R .......................................................................................... 19

Bảng 2.3: Giá trị các thông số của hai hệ đợ vị SI và FPS...................................... 20
Bảng 2.4: Xác định hệ số B theo các cấp nén......................................................... 20
Bảng 2.5: Tra hệ số K_s ........................................................................................ 22
Bảng 2.6: Các giá trị Fg đối với bình tách ngang ................................................... 24
Bảng 2.7: Hệ số hiệu dụng của mối hàn E.............................................................. 26
Bảng 2.8: Phân loại tần suất................................................................................... 31
Bảng 2.9: Phân loại hậu quả .................................................................................. 32
Bảng 2.10: Kích cỡ rị được sử dụng trong phân tích rủi ro định lượng .................. 34
Bảng 2.11: Tần suất hư hỏng của thiết bị ............................................................... 35
Bảng 2.12: Các lưu chất đại diện trong phân tích rủi ro ......................................... 35
Bảng 2.13: Tổn thất do hư hỏng thiết bị ứng với các kích cỡ lỗ rò ......................... 38
Bảng 2.14 : Hiệu quả của phương pháp kiểm định đối với các loại hư hỏng .......... 43
Bảng 2.15: Hiệu quả kiểm định đối với loại hư hỏng do ăn mòn ............................ 44
Bảng 2.16: Hiệu quả kiểm định đối với loại nứt do ăn mòn ứng suất bên trong ..... 45
Bảng 3.1: So sánh kết quả tính tốn giữa tính theo quy trình thiết kế và HYSYS ... 59
Bảng 4.1: Phân loại tần suất cho thiết bị V-101 ..................................................... 65
Bảng 4.2: Phân loại hậu quả cho thiết bị V-101 ..................................................... 68
Bảng 4.3: Phân hạng rủi ro cho thiết bị V-101 ....................................................... 70
Bảng 4.4: Kết quả phân tích rủi ro định tính .......................................................... 70
Bảng 4.5: Tần suất rị rỉ của thiết bị V-101 ............................................................ 72
Bảng 4.6: Kết quả tính tốn rủi ro cho thiết bị V-101............................................. 74
Bảng 4.7: Kết quả Phân tích rủi ro định lượng ....................................................... 74
Bảng 4.8: Tóm tắt kết quả phân tích rủi ro định lượng ........................................... 76


-4-

Bảng 4.9: Kế hoạch kiểm định cho các thiết bị ...................................................... 76
Bảng 4.10: Kế hoạch kiểm định theo yêu cầu cấp chứng chỉ của cơ quan đăng kiểm
quốc tế ................................................................................................................... 79

Bảng 4.11: Kế hoạch kiểm định cho các thiết bị trên giàn nén khí ......................... 80

Danh mục hình
Hình 0.1: Các phương pháp kiểm định bảo dưỡng thiết bị ....................................... 8
Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ tổng quát của một giàn nén khí ................................... 13
Hình 1.2: Sơ đồ thu gom khí của giàn CGCS ......................................................... 16
Hình 2.1: Đồ thị tra enthanpy theo nhiệt độ và áp suất ........................................... 27
Hình 2.2: Các hệ số tần suất .................................................................................. 29
Hình 2.3: Các hệ số hậu quả .................................................................................. 29
Hình 2.4: Ma trận rủi ro định tính .......................................................................... 32
Hình 2.5: Quy trình phân tích rủi ro định lượng ..................................................... 33
Hình 2.6: Quy trình kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro ...................................... 41
Hình 3.1: Quy trình thiết kế giàn nén khí CGCS .................................................... 46
Hình 3.2: Sơ đồ cơng nghệ giàn nén khí theo phương án 1 .................................... 49
Hình 3.3: Sơ đồ cơng nghệ giàn nén khí theo phương án 2 .................................... 50
Hình 3.4: Mơ hình định tính hai cấp nén ................................................................ 51
Hình 3.5: Bảng tính Excel bằng hàm solver ........................................................... 53
Hình 3.6: Đồ thị hình thành hydarate của dịng khí ................................................ 53
Hình 3.7: Đồ thị hình thành hydrate của dịng khí vào E-102 ................................. 58
Hình 3.8: Kết quả tính tốn các thơng số thiết bị bằng phần mềm HYSYS ............ 60
Hình 4.1: Mơ hình lập kế hoạch kiểm định ............................................................ 61
Hình 4.2: Ma trận rủi ro dùng để xác định thời gian thực hiện kiểm định ............... 62
Hình 4.3: Ma trận dùng để xác định thiết bị cần tiến hành phân tích rủi ro định
lượng ..................................................................................................................... 63
Hình 4.4: Ma trận xác định thiết bị cần tiến hành phân tích rủi ro định lượng ........ 78


-5-

MỞ ĐẦU

1.

Tính cấp thiết của đề tài
Tại Hội nghị Cơng nghiệp Khí vào tháng 6/2011 do Tập đồn Dầu khí Việt

Nam tổ chức tại Vũng Tàu đã nêu lên một vấn đề tồn tại đã lâu nhưng chưa được
giải quyết thấu đáo, đó là vấn đề một lượng khí đáng kể được khai thác cùng với
dầu thô nhưng chưa được thu gom và thương mại hóa, dẫn đến phải đốt bỏ ngồi
khơi. Việc này khơng những làm ơ nhiễm mơi trường, ảnh hưởng đến vận hành, mà
còn là một sự lãng phí tài nguyên của đất nước. Mặt khác theo thời gian thì áp suất
vỉa ở các giếng dầu giảm dần, đến một lúc nào đó phải khai thác tận thu bằng
phương pháp gaslift nên rất cần có giàn nén khí cao áp bơm khí đồng hành trở lại
giếng.
Một đặc điểm chung của giàn nén khí cao áp là điều kiện làm việc của các
thiết bị rất khắc nghiệt và kéo dài do đó nguy cơ xảy ra sự cố rất cao. Trong trường
hợp xảy ra sự cố thì mức độ ảnh hưởng đến con người, môi trường và tài sản có thể
là rất nghiêm trọng.
Cho nên cùng với nhiệm vụ thiết kế giàn nén khí để đáp ứng nhu cầu thực tế
trên thì việc ngăn ngừa các nguy hiểm xảy ra nhằm đảm bảo hoạt động an toàn, hiệu
quả và lâu dài của giàn nén khí cũng là nhiệm vụ được đặt ra cấp thiết. Điều này đòi
hỏi phải thực hiện tốt công tác kiểm định và dự báo chính xác các nguy cơ hư hỏng
của thiết bị. Tuy nhiên, hiện nay việc thực hiện kiểm định của các đơn vị trong
ngành dầu khí chủ yếu dựa trên các tiêu chuẩn thiết kế và tiêu chuẩn cấp giấy phép
hoạt động nên vừa tốn thời gian, chi phí mà hiệu quả khơng cao. Chính vì vậy
“Nghiên cứu thiết kế và kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro cho các thiết bị trên
giàn nén khí CGCS” nhằm sử dụng hiệu quả nguồn khí đang bị đốt bỏ, đồng thời
tối ưu hóa chi phí và hiệu quả của cơng tác kiểm định là yêu cầu rất cấp thiết.
2.

Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của Luận văn là:
- Nghiên cứu lựa chọn các thiết bị chính trên giàn nén khí CGCS;
- Ứng dụng phân tích rủi ro để lập kế hoạch kiểm định cho các thiết bị trên
giàn nén khí CGCS.


-6-

3.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Ý nghĩa khoa học: Luận văn đã thiết kế được các thiết bị trên sơ đồ cơng nghệ

của giàn nén khí CGCS và lập kế hoạch trên cơ sở phân tích rủi ro cho các thiết bị
này. Qua đó giải quyết được bài tốn tận thu nguồn khí đang bị đốt bỏ lãng phí,
đồng thời bước đầu phát triển một phương pháp mới trong công tác lập kế hoạch
kiểm định cho các thiết bị trong ngành dầu khí là dựa trên cơ sở phân tích rủi ro.
Ý nghĩa thực tiễn: Luận văn là tài liệu tham khảo về lĩnh vực thiết kế giàn nén
khí, đánh giá rủi ro và lập kế hoạch kiểm định cho các thiết bị trong ngành dầu khí.
4.

Tình hình nghiên cứu
Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu về thiết kế giàn nén khí, phân tích rủi ro và

lập kế hoạch kiểm định cho các thiết bị công nghệ trong ngành dầu khí, các cơng
trình nghiên cứu này đã để lại nhiều bài học kinh nghiệm về cơ sở thiết kế giàn nén
khí, kỹ thuật phân tích rủi ro, lập kế hoạch kiểm định. Một số nghiên cứu tiêu biểu
về thiết kế giàn nén khí, phân tích rủi ro và kiểm định được trình bày dưới đây:
4.1. Giàn nén khí của VSP.
Hiện tại VSP có 1 giàn nén khí trung tâm CCP và 1 trạm nén khí GCS tại mỏ

Bạch Hổ. Các giàn nén khí này được sử dụng trong việc thu gom khí đồng hành từ
các giàn khác, xử lý, nén và phân phối tới các nơi tiêu thụ trên bờ và đến các giàn
phục vụ hoạt động gaslift. Các thiết bị chính trên hai giàn nén khí này gồm có: bình
tách, máy nén và thiết bị làm mát.
4.2. Ứng dụng phần mềm HYSYS trong xây dựng mơ hình thu gom và xử lý
khí mỏ Lan Tây, Nguyễn Tấn Khoa, Luận văn tốt nghiệp, Đại học Bách
khoa Tp.Hồ Chí Minh, 2003
Luận văn đã trình bày tổng quát và xây dựng nên mơ hình thu gom xử lý khí
tại mỏ Lan Tây đáp ứng các yêu cầu về khí thương mại. Việc ứng dụng phần mềm
HYSYS giúp tính tốn và theo dõi dịng khí đi vào và ra thiết bị, các thơng số kỹ
thuật của thiết bị, dự tính được năng lượng cung cấp cho các thiết bị để từ đó áp
dụng vào nghiên cứu giải pháp thiết kế và vận hành hệ thống thu gom và xử lý khí


-7-

tại mỏ. Tuy nhiên luận văn mới chỉ sử dụng phần mềm HYSYS để tính tốn các
thơng số cho thiết bị, chưa đưa ra các cơng thức tính tốn cho thấy bản chất và cơ sở
của việc tính tốn.
4.3. A Guide to Quantitative Risk Assessment for Offshore Installations, Det
Norske Veritas, 1999.
Hướng dẫn đánh giá rủi ro định lượng cho các cơng trình ngồi khơi được Det
Norske Veritas (DNV), một cơng ty đăng kiểm và tư vấn quốc tế, soạn thảo và phát
triển, với sự tài trợ của 8 tổ chức uy tín trên thế giới (4 cơng ty dầu khí và 4 cơ quan
chức năng) và được công bố bởi Trung tâm Cơng nghệ Hàng hải và Dầu khí (Centre
for Marine and Petroleum Technology). Hướng dẫn cung cấp tổng quan về Đánh
giá rủ ro định lượng (QRA), đặc biệt là đối với ngành cơng nghiệp ngồi khơi. Nó
giới thiệu tất cả các khía cạnh chính của QRA và trình bày các thông lệ hiện đại
thực hiện QRA. Hướng dẫn bao gồm chọn lựa dữ liệu và các kỹ thuật phân tích liên
quan để sử dụng thực hiện QRA, cung cấp các tài liệu tham khảo về cơ sở dữ liệu

thống kê và các phương pháp tính tốn. Sau khi nghiên cứu, hướng dẫn này đã được
nhiều tổ chức áp dụng, nó được xem như là tài liệu tham khảo và sổ tay đào tạo
trong công tác đánh giá và quản lý rủi ro.
4.4. Các phương pháp kiểm định/bảo dưỡng thiết bị
Có thể tóm tắt các phương pháp kiểm định/bảo dưỡng thiết bị như sau:
1. Kiểm định/bảo dưỡng hư hỏng (Breakdown Maintenance): là loại kiểm
định/bảo dưỡng đơn giản nhất, với mục đích là để khắc phục hư hỏng, khơi
phục hoạt động của thiết bị/cơng trình.
2. Kiểm định/bảo dưỡng phịng ngừa (Preventive Maintenance): được đưa ra
nhằm đảm bảo yêu cầu về hoạt động liên tục của cơng trình trong một giai
đoạn nhất định. Để đảm bảo yêu cầu này, các thiết bị cơng nghệ sẽ được phân
cấp hoạt động chính và dự phòng. Các hoạt động kiểm định/bảo dưỡng sẽ
được tiến hành trong thời gian thiết bị dừng hoạt động hay ở chế độ dự phịng.
Loại kiểm định/bảo dưỡng này có thể được áp dụng cho các thiết bị an toàn
như bơm cứu hỏa, máy phát khẩn cấp, phương tiện cứu sinh, v.v….


-8-

3. Kiểm định/bảo dưỡng định kỳ (Time-Based Maintenance): tương tự như bảo
dưỡng phịng ngừa và có thêm sự kết hợp với các quy định pháp luật liên
quan.
4. Kiểm định/bảo dưỡng theo tình trạng hoạt động (Condition-Based
Maintenance): được phát triển song song với việc hồn thiện các phương pháp
đánh giá tình trạng hoạt động của thiết bị.
5. Kiểm định/bảo dưỡng dự báo (Predictive Maintenance): Dựa trên các đánh giá
kỹ thuật và kinh nghiệm vận hành, đưa ra các dự báo về thời điểm hư hỏng
của thiết bị và có biện pháp bảo dưỡng/sửa chữa kịp thời.
6. Kiểm định/bảo dưỡng bảo đảm độ tin cậy (Reliability Centered Maintenance):
dựa trên các kết quả phân tích rủi ro, phân loại và ưu tiên kiểm định, bảo

dưỡng cho các thiết bị có mức rủi ro cao, với mục đích làm giảm thiểu chi phí
nhưng vẫn đảm bảo độ an toàn và tin cậy của thiết bị.
7. Bảo dưỡng tổng hợp (Total Productive Maintenance): kết hợp các biện pháp
để đạt hiệu quả cao nhất, đồng thời cho phép tuân thủ các quy định pháp luật,
tiêu chuẩn liên quan đến cơng tác an tồn và kiểm định/bảo dưỡng thiết bị.
LOẠI BẢO DƯỠNG

Bảo Dưỡng
Hư Hỏng

Bảo dưỡng
hư hỏng
khẩn cấp

Bảo dưỡng
hư hỏng
có kế
hoạch

Bảo Dưỡng
Phịng Ngừa

Bảo dưỡng
định kỳ

Bảo dưỡng
theo trạng thái
hoạt động

Bảo Dưỡng

Dự Báo

Bảo dưỡng
đảm bảo độ
tin cậy

Hình 0.1: Các phương pháp kiểm định bảo dưỡng thiết bị


-9-

4.5. Hội thảo ứng dụng phân tích rủi ro cho cơng tác kiểm định
Hội thảo ứng dụng phân tích rủi ro cho công tác kiểm định được Bureau
Veritas, một công ty đăng kiểm và tư vấn quốc tế, tổ chức vào ngày 19&20/7/2011
tại TP.Hồ Chí Minh. Hội thảo bao gồm hầu hết các đơn vị trong ngành dầu khí ở
Việt Nam. Hội thảo giới thiệu về việc ứng dụng phân tích rủi ro để lập kế hoạch
kiểm định, trình bày các phương pháp và công cụ thực hiện. Phương pháp này được
đánh giá có tính khả thi cao, tuy nhiên để áp dụng cho các cơng trình dầu khí ở Việt
Nam, nó cần phải nghiên cứu thêm và áp dụng thử để chứng minh tính hiệu quả cả
về cơng tác quản lý kỹ thuật cũng như kinh tế.
5.

Phương pháp nghiên cứu
Các phương pháp nghiên cứu dưới đây sẽ được sử dụng để thực hiện Luận

văn:
 Phân tích, tổng hợp;
 Thống kê;
 Đối chiếu so sánh;
 Phần mềm hỗ trợ tính tốn.

Cụ thể như sau:
 Tìm hiểu, thu thập thơng tin về cơ sở thiết kế giàn nén khí và lập kế
hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro cho các thiết bị;
 Tham khảo kinh nghiệm, kiến thức và cơng cụ hiện có của một số cơng
ty có uy tín trong nước và trên thế giới về cơ sở thiết kế giàn nén khí và
phương pháp lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro;
 Đề xuất phương án thiết kế giàn nén khí và mơ hình lập kế hoạch kiểm
định trên cơ sở phân tích rủi ro cho các thiết bị trên giàn nén khí.
6.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
 Nghiên cứu lựa chọn các thiết bị chính trên giàn nén khí CGCS đáp ứng
yêu cầu thu gom khí từ 3 giàn khai thác W1, W2 và W3.
 Lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro cho các thiết bị trên
giàn nén khí CGCS.


-10-

7.

Cấu trúc luận văn
Luận văn bao gồm các nội dung chính sau:

Chương 1: Tổng quan về giàn nén khí và công tác kiểm định kỹ thuật
Giới thiệu tổng quan về tiềm năng khí Việt Nam, giàn nén khí và cơng tác
kiểm định kỹ thuật, qua đó thấy được tầm quan trọng của việc thu gom khí và có cái
nhìn tổng quát về sơ đồ công nghệ và các thiết bị trên giàn nén khí cũng như tình
hình thực hiện kiểm định tại các cơng trình dầu khí.
Chương này cũng đề cập chức năng của giàn nén khí CGCS.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết về tính tốn thiết bị và lập kế hoạch trên cơ sở phân
tích rủi ro
Trình bày cơ sở lý thuyết về tính tốn các thiết bị chính trên giàn nén khí bao
gồm máy nén, bình tách và quạt làm mát. Cơ sở lý thuyết về phân tích rủi ro và cơ
sở khoa học và phương pháp luận của phương pháp kiểm định trên cơ sở phân tích
rủi ro. Các lý thuyết này phục vụ cho việc tính toán, thiết kế và lập kế hoạch kiểm
định ở các chương sau.
Chương 3: Thiết kế giàn nén khí
Đề xuất quy trình thiết kế giàn nén khí, ứng dụng quy trình này và các cơ sở lý
thuyết về tính tốn thiết bị ở Chương 2 thiết kế sơ đồ công nghệ cho giàn nén khí
CGCS và tính tốn các thơng số chính của các thiết bị trên giàn nén khí.
Chương này đồng thời sử dụng phần mềm HYSYS mô phỏng các thiết bị trên
sơ đồ cơng nghệ giàn nén khí CGCS để hỗ trợ lựa chọn và đánh giá sự phù hợp của
quy trình thiết kế giàn nén khí.
Chương 4: Lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro
Đề xuất mơ hình lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro, ứng dụng
mơ hình này và các cơ sở lý thuyết về phân tích rủi ro ở Chương 2 lập kế hoạch
kiểm định cho các thiết bị trên giàn nén khí CGCS ở Chương 3.
Kết luận và kiến nghị
Trình bày các kết quả về việc tính tốn thiết kế giàn nén khí CGCS và lập kế
hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro. Kiến nghị các nghiên cứu tiếp theo cho
việc thiết kế giàn nén khí và lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro.


-11-

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIÀN NÉN KHÍ VÀ CƠNG TÁC KIỂM
ĐỊNH KỸ THUẬT

Chương này trình bày tổng quan về:

1) Tiềm năng khí Việt Nam
2) Giàn nén khí
3) Cơng tác kiểm định
4) Chức năng giàn nén khí CGCS
1.1 Tiềm năng khí Việt Nam
Tiềm năng khí Việt Nam rất lớn, có khả năng cung cấp khí trong vài thập kỷ
tới và tập trung ở 4 vùng chính là Bể Cửu Long, Bể Nam Côn Sơn, Bể Malay Thổ
Chu và Bể Sông Hồng. Theo quy hoạch tổng thể phát triển ngành công nghiệp khí
Việt Nam giai đoạn đến năm 2015, định hướng đến năm 2025 thì sản lượng khai
thác khí thiên nhiên trong nước dự tính đạt trên 14 tỷ m3/năm vào năm 2015 và đạt
15 – 19 tỷ m3/năm vào giai đoạn năm 2016 – 2025.
Danh mục các dự án khí đầu tư giai đoạn đến năm 2015, định hướng đến năm
2025 và tiềm năng khí tại các Bể dầu khí được thể hiện trong Bảng 1.1.
Bảng 1.1: Các dự án đầu tư và tiềm năng khí tại Việt Nam
TT

Cơng trình

Thời điểm
bắt đầu vận
hành

Công suất dự
kiến
(Tỷ m3/năm)

Chiều
dài
(Km)

I

Các đường ống thu gom khí

A

Bể Cửu Long

1

Hệ thống thu gom khí cụm mỏ Rồng, Nam Rồng,
Đồi Mồi – Bạch Hổ

2010

0,4

47

2

Hệ thống thu gom khí từ mỏ Hải Sư Trắng, Hải Sư
Đen, Tê Giác Trắng về Bạch Hổ

2011

0,8

20

3

Đường ống thu gom khí Sư Tử Trắng về Sư Tử
Vàng

2012

2

20


-12-

4

Hệ thống thu gom khí cụm mỏ Lơ 01&02 (Ruby,
Pearl, Topaz, Diamond, Jade, Emerald) Rạng Đơng

2014

1,3

54

5

Đường ống thu gom khí mỏ Thăng Long, Đông Đô
về Emerald

2014

0,1

30

B

Bể Nam Côn Sơn

1

Đường ống thu gom khí mỏ Lan Đỏ - Lan Tây

2012

2

25

2

Đường ống thu gom khí mỏ Chim Sáo – Nam Cơn
Sơn 1

2012

1

68

3

Đường ống thu gom khí mỏ Hải Thạch, Mộc Tinh
về Nam Cơn Sơn 1 (KP-75)

2013

4,5

56

4

Đường ống thu gom khí mỏ Rồng Vĩ Đại – Rồng
Đơi/Rồng Đơi Tây

2017

0,3

20

5

Đường ống thu gom khí Hải Âu, Thiên Nga về mỏ
Chim Sáo

2019

0,8

20

6

Đường ống thu gom khí mỏ Kim Cương Tây,
Nguyệt Thạch về Hải Thạch

2017-2018

0,5

20

7

Đường ống thu gom khí Đại Hùng – Nam Cơn Sơn 2

2013-2015

0,1

30

8

Đường ống thu gom khí các mỏ Lơ 04 – 3 & 04 – 1
về Thiên Ưng

2018

2-4

20

9

Hệ thống thu gom khí từ bể Tư Chính – Vũng Mây
về Hải Thạch

2019

2

200

C

Bể Ma Lay – Thổ Chu

1

Đường ống thu gom khí mỏ Hoa Mai – PM3_CAA

2013

0,4

20

2

Đường ống thu gom khí Ác Quỷ/Kim Long – Cá
Voi (Lơ B, 48/95&52/97)

2014

-

-

3

Đường ống thu gom khí từ cụm mỏ Lô 46 – 2
(Khánh Mỹ - Phú Tân – Rạch Tàu …)

2019

0,6

50

D

Bể Sơng Hồng

1

Đường ống thu gom khí mỏ Bạch Long – Hồng

Long

2017

0,3

20

2

Đường ống thu gom khí mỏ A/Cá Voi Xanh/Cá Heo
– Sư Tử Biển (Lô 117)

2019

1

115


-13-

1.2 Tổng quan về giàn nén khí
Hầu hết các giàn nén khí đều có đặc điểm cấu tạo tương tự nhau và gồm các
thiết bị chính là máy nén khí, bình tách và thiết bị làm mát.
Sơ đồ cơng nghệ tổng quát của một giàn nén khí được thể hiện trong Hình 1.1.

Hình 1.1: Sơ đồ cơng nghệ tổng qt của một giàn nén khí
Dịng khí vào trước tiên được dẫn qua bình tách 1 để tách lỏng và các tạp chất
cơ học. Khí sau khi được tách lỏng và tạp chất cơ học đi vào máy nén cấp 1, tại đây

áp suất khí tăng, nhiệt độ khí tăng. Khí sau khi nén ở cấp 1 được làm mát trong thiết
bị làm mát 1 để đảm bảo nhiệt độ giới hạn cho phép đi vào cấp nén tiếp theo. Khí ra
khỏi thiết bị làm mát, một số chất lỏng sẽ ngưng tụ, các chất lỏng này được phân
tách trong thiết bị tách thứ 2. Khí sau khi được phân tách đi vào cấp nén 2, quá trình
này tiếp tục cho đến khi thông số ra (thường là áp suất) đáp ứng yêu cầu.
1.3 Tổng quan về công tác kiểm định kỹ thuật
1) Các tổ chức thực hiện kiểm định
Tùy thuộc vào quy mơ, chức năng của từng cơng trình, u cầu của các đơn vị
chủ quản, việc kiểm định hiện nay tại nước ta thường được thực hiện bởi các tổ
chức sau:


Đơn vị trực tiếp quản lý cơng trình;



Các tổ chức kiểm định trong nước;



Các cơ quan đăng kiểm quốc tế.


-14-

a/ Đơn vị trực tiếp quản lý cơng trình
Các đơn vị trực tiếp quản lý cơng trình có trách nhiệm bảo dưỡng, sửa chữa,
lập kế hoạch kiểm tra, kiểm định định kỳ hệ thống trang thiết bị theo tháng, quý
hoặc năm nhằm đảm bảo cho cơng trình hoạt động ổn định, tránh các trường hợp
phải dừng cơng trình đột xuất. Tuy nhiên với quy mô kiểm tra nhỏ, trang thiết bị,

nhân lực hạn chế, hệ thống tiêu chuẩn kiểm tra khơng thống nhất nên cơng việc
thường mang tính chất đối phó, sơ sài, hồ sơ tài liệu khơng đầy đủ. Do đó khơng
đánh giá được tình trạng, điều kiện vận hành, tốc độ xuống cấp và tuổi thọ còn lại
của cơng trình, khơng phát hiện trước các nguy cơ nguy hiểm tiềm tàng của cơng
trình, khơng lên được kế hoạch thay thế, kiểm định cho lần sau.
b/ Các tổ chức kiểm định trong nước
Một số trang thiết bị theo yêu cầu của hệ thống pháp luật Việt Nam phải được
cấp phép sử dụng, hoạt động như bồn bể chịu áp lực, các thiết bị nâng, v.v... thông
qua các cơ quan chức năng được quy định như Bộ Lao động Thương binh Xã hội,
Đăng kiểm Việt Nam. Cơng việc chính của các cơ quan này là kiểm tra tình trạng,
điều kiện, khả năng làm việc của thiết bị để trên cơ sở đó cấp giấp phép hoạt động
cho thiết bị. Tuy nhiên, do chỉ giới hạn kiểm định cho một số thiết bị nên khơng thể
đánh giá được tình trạng hoạt động của tồn bộ hệ thống cũng như khơng đánh giá
được tình trạng xuống cấp của thiết bị.
c/ Các cơ quan đăng kiểm quốc tế
Các cơ quan đăng kiểm quốc tế hiện đang hoạt động tại Việt Nam tuân thủ
hoàn toàn theo các quy định của các tổ chức quốc tế về kiểm định như API, CSWIP,
ASNT, PCN, v.v....
Tùy thuộc vào phạm vi cơng việc nhưng nhìn chung việc kiểm định cơng trình
do các cơ quan đăng kiểm quốc tế thực hiện rất đầy đủ với các báo cáo chi tiết về
tình trạng, mức độ hư hỏng, tuổi thọ cịn lại của toàn bộ trang thiết bị, hệ thống
đường ống của cơng trình. Đứng về góc độ kỹ thuật thì hình thức này chiếm được
nhiều ưu điểm hơn cả và đã được áp dụng rộng rãi cho các cơng trình dầu khí tại
Việt Nam.


-15-

2) Tình hình thực hiện cơng tác kiểm định hiện nay tại các cơng trình dầu khí
Điểm qua thực trạng của công tác kiểm định và các tổ chức thực hiện cơng tác

kiểm định hiện nay, có các nhận xét như sau:


Các đơn vị đã thực hiện đầy đủ việc kiểm định, bảo dưỡng cho cơng trình,
trong đó việc thực hiện chủ yếu tiến hành theo các quy định của nhà nước
hay nhà chế chế tạo;



Do mục đích khác nhau nên phương pháp kiểm tra, kiểm định của từng tổ
chức là khác nhau. Các cơ quan thanh tra và kiểm định trong nước chỉ dựa
theo các TCVN, và đơn giản là kiểm tra khả năng có thể vận hành an tồn
trong các điều kiện đặt trước nào đó (điều kiện vận hành bình thường của
thiết bị), với mục đích xem xét cấp giấy phép hoạt động cho thiết bị.

Công tác kiểm định có vai trị rất quan trọng trong việc đảm bảo duy trì chất
lượng và mức độ an tồn của cơng trình vì nó giúp đánh giá đúng tình trạng trang
thiết bị và lên kế hoạch duy tu bảo trì một cách hợp lý, điều này ảnh hưởng rất lớn
đến sự xuống cấp của trang thiết bị, mức độ an tồn của con người và tài sản. Do
đó, việc tìm ra và áp dụng một phương pháp kiểm định phù hợp, hiệu quả là vấn đề
cấp thiết hiện nay.
1.4 Chức năng giàn nén khí CGCS
Giàn nén khí CGCS được thiết kế nhằm:
 Thu gom lượng khí đồng hành từ 3 giàn W1, W2 và W3 hiện đang phải
đốt bỏ một cách lãng phí.
 Cung cấp khí cho hệ thống khai thác dầu bằng gaslift.
 Khí nhiên liệu cung cấp cho nhu cầu nội bộ.
 Đưa về các trạm điện trên bờ.
Sơ đồ thu gom khí của giàn CGCS được trình bày trong Hình 1.2.

-16-

Hình 1.2: Sơ đồ thu gom khí của giàn CGCS
Các thơng số dịng khí của 3 giàn W1, W2 và W3 như trong Bảng 1.1 và Bảng 1.2.
Bảng 1.2: Thông số dịng khí của các giếng thu gom
Thơng số

W1

W2

W3

Áp suất (bar)

7

7.2

7.5

Nhiệt độ (C)

25.8

26

26.1

Lưu lượng (105 m3/d)

0.8

1.25

1.5

Bảng 1.3: Thành phần khí của các giếng thu gom
Thành phần
CH4
C2H6
C3H8
i- C4H10
n- C4H10
i- C5H12
n- C2H12
n- C6H14
n- C7H16
N2
CO2
Tổng

W1
0.7741
0.0705
0.0778
0.022
0.0284
0.0109

0.0048
0.0051
0.0021
0.0039
0.0004
1

Tỉ lệ mol
W2
0.7609
0.0452
0.0779
0.0268
0.0451
0.0157
0.0151
0.0103
0.0026
0.0000
0.0004
1

W3
0.7872
0.0682
0.0876
0.0147
0.0243
0.0056
0.0058

0.0041
0.0022
0.0000
0.0003
1


-17-

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TÍNH TỐN THIẾT BỊ VÀ LẬP
KẾ HOẠCH TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH RỦI RO
Chương này trình bày các nội dung sau:
1) Cơ sở lý thuyết về tính tốn các thiết bị trên giàn nén khí bao gồm: máy nén
khí, bình tách và quạt làm mát;
2) Cơ sở lý thuyết về phân tích rủi ro;
3) Cơ sở khoa học và phương pháp luận kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro;
4) Kế hoạch kiểm định

2.1 Cơ sở lý thuyết tính tốn các thiết bị
2.1.1 Tính tốn máy nén khí
Các thơng số tính tốn:
1) Công suất máy nén: W
2) Tỉ số nén: m
3) Số bánh công tác: s
4) Nhiệt độ ra khỏi cấp nén: T2
5) Đường kính bánh cơng tác: d
6) Tốc độ quay của máy nén: N
1) Tính cơng suất máy nén, W
Cơng suất lý thuyết:
Wo = m.(h2isen – h1)

(2.1)

Trong đó:
Wo: cơng suất lý thuyết
m: lưu lượng của khí
h1: entapy đầu vào trên đơn vị khối lượng
h2isen: entapy đầu ra trên đơn vị khối lượng
∆ℎ

=ℎ

−ℎ

(2.2)


-18-

Phương trình tổng qt:
Cơngsuất =

(

ố ượ



í ê ộ đơ ị ờ

( ệ

ấ ).( ệ ố ă

ượ

).(∆

)

)

(2.3)

Các đơn vị của cơng suất máy nén khí được cho trong Bảng 2.1:
Bảng 2.1: Các đơn vị của cơng suất máy nén khí
Cơng suất

Khối lượng

∆

Hệ số năng lượng

kw

(Kg hoặc kmol)/s

kJ/kg hoặc kJ/kmol

1

kw

(Kg hoặc kmol)/h

kJ/kg hoặc kJ/kmol

3600

kw

(Lbm hoặc lbmol)/hr Btu/lb hoặc Btu/lbmol

3413

bhp

(Lbm hoặc lbmol)/hr Btu/lb hoặc Btu/lbmol

2545

bhp

Lbm/min

33000

Ft-lbf/lbm

Các thông số hiệu suất (E) của từng loại máy nén:
Máy nén ly tâm: 0.65 – 0.75
Máy nén H.S pistong: 0.65 – 0.75
Máy nén L.S pistong: 0.75 – 0.85
Khi có nhiều hỗn hợp khí ta cịn tính ∆ℎ
∆ℎ

=

.

.
.(

)

−1

(2.4)

Trong đó:
∆ℎ

: sự thay đổi entanpy

: nhiệt độ hút
: hệ số nén trung bình, (

+

)/2

R: hệ số
k: tỷ số năng suất nhiệt, Cp/Cv
MW: khối lượng nguyên tử của khí
P2/P1: tỷ số nén
Giá trị của R được cho trong Bảng 2.2:

bằng công thức sau:


-19-

Bảng 2.2: Giá trị của R
∆

R

kJ/kg

8.314 kJ/kmol.oK

m

848 kg.m/kmol.oK

Ft-lbf/lbm

1545 ft-lbf/lbmol.oR

btu

1.99 Btu/lbmol.oR

Giá trị k được tính theo cơng thức sau:
∑(

= ∑(

)

(2.5)

)

Trong đó:
: thành phần mol của các thành phần khí
: nhiệt dung riêng của quá trình đẳng nhiệt
R = 8.314 kJ/kmol. oK hoặc 1.99 Btu/lbmol. oR
Đối với khí tự nhiên k thường được tính xấp xỉ theo cơng thức:
= 1.3 − 0.31(

− 0.55)

(2.6)

Phương trình tính cơng suất máy nén tổng qt là:
( )

=

( )

−1 (

)

(2.7)

Giá trị các thông số của hai hệ đơn vị SI và FPS được cho trong Bảng 2.3 bên dưới.
Lưu lượng khí đầu vào (và đầu ra) được xác định bằng công thức sau đối với hệ SI
=

(2.8)

Trong đó:
q: lưu lượng của khí, (m3/s)
: nhiệt độ tiêu chuẩn, 15oC
: áp suất tiêu chuẩn, 101.3 kPa
T: nhiệt độ đầu vào (ra), oK
P: áp suất vào (ra), kPa
Đối với hệ FPS


-20-

=

/

(2.9)

.

Trong đó: MMscf/d - lưu lượng của khí tại Ps và Ts
Cơng suất của máy nén được tính như sau:
=

.

.

(2.10)

Trong đó:
W: cơng suất của máy nén
: lưu lượng chuẩn
P2/P1: tỷ số nén
B: hệ số, được xác định phụ thuộc vào các cấp nén cho trong Bảng 2.4
Bảng 2.3: Giá trị các thông số của hai hệ đợ vị SI và FPS
Thông số

SI

FPS

Công suất

KW

Hp

A: hệ số

11.57

2.26

T1: nhiệt độ hút

K

R

: áp suất chuẩn

kPa

Psia

: nhiệt độ chuẩn

K

R

: lưu lượng khí

106 std m3/d

MMscfd

k = Cp/Cv

Không thứ nguyên

Không thứ nguyên

Za = (Z1 + Z2)/2

Không thứ nguyên

Không thứ nguyên

E = 0.73 đối với máy nén ly tâm

Không thứ nguyên

Không thứ nguyên

E = 0.82 đối với máy nén pistong

Không thứ nguyên

Không thứ nguyên

Bảng 2.4: Xác định hệ số B theo các cấp nén
Cấp nén (n)

Hệ số B

SI

FPS

Máy nén 1 cấp

530 – 630

20 – 24

Máy nén 2 cấp

580 – 680

22 – 26

Máy nén 3 cấp

605 – 710

23 – 27