Đề tài Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, quy trình bảo dưỡng và sửa chữa tổ hợp máy bơm trám xi măng UNB1R-400(XA400). Một số giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng và bảo dưỡng tổ hợp máy bơm trám xi măng UNB1R-400 (XA400) trên giàn MSP-5

LỜI NÓI ĐẦU Ngành Dầu khí Việt Nam đã và đang là ngành kinh tế mũi nhọn ở nước ta, cùng với sự đầu tư mạnh mẽ về trang thiết bị, kỹ thuật trong những năm gần đây, Dầu khí Việt Nam đã có những bước phát triển rất lớn. Việc đầu tư, đổi mới và cải tiến trang thiết bị chính là một trong những lý do quyết định đến thành công của Dầu khí Việt Nam. Trên các giàn khoan-khai thác ngoài biển, các tổ hợp máy bơm trám xi măng là một trong những thiết bị quan trọng, chúng được sử dụng để thực hiện rất nhiều công đoạn khác nhau như bơm trám xi măng gia cố thành ống chống của giếng khoan, bơm rửa, bơm ép, bơm dung dịch v.v .Tuy nhiên trên thực tế tại giàn MSP-5, việc sử dụng, bảo dưỡng các tổ hợp máy bơm trám xi măng loại UNB1R-400 vẫn còn một số hạn chế nhất định. Khắc phục được phần nào những hạn chế này chúng ta có thể nâng cao rõ rệt hiệu quả sử dụng cũng như công tác bảo dưỡng các tổ hợp máy bơm trám nói trên. Cùng với sự hướng dẫn trực tiếp của thầy Nguyễn Văn Giáp, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, quy trình bảo dưỡng và sửa chữa tổ hợp máy bơm trám xi măng UNB1R-400(XA400). Một số giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng và bảo dưỡng tổ hợp máy bơm trám xi măng UNB1R-400 (XA400) trên giàn MSP-5” Đồ án tốt nghiệp là công trình nghiên cứu khoa học được xây dựng dựa trên quá trình học tập, nghiên cứu tại trường kết hợp với thực tế sản xuất nhằm giúp cho sinh viên nắm vững kiến thức đã học. Với mức độ tài liệu và thời gian nghiên cứu hoàn thành đồ án cũng như kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, nên sẽ không tránh khỏi có những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý, bổ sung của các thầy cô, các nhà chuyên môn và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Bộ môn Thiết bị dầu khí và công trình, các bạn cùng lớp và đặc biệt là thầy Nguyễn Văn Giáp đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và tạo điều kiện cho em hoàn thành bản đồ án này. Nhân đây em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các cán bộ, công nhân viên trong xí nghiệp liên doanh “Vietsovpetro” đã giúp đỡ thu thập tài liệu để em hoàn thành cuốn đồ án này. Hà Nội, tháng 6 năm 2010 Sinh viên

doc76 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 07/06/2013 | Lượt xem: 2309 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, quy trình bảo dưỡng và sửa chữa tổ hợp máy bơm trám xi măng UNB1R-400(XA400). Một số giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng và bảo dưỡng tổ hợp máy bơm trám xi măng UNB1R-400 (XA400) trên giàn MSP-5, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Khi máy bơm làm việc, độ nóng của cần piston và cơ cấu con trượt không được vượt quá 70oC. Trong quá trình làm việc của tổ hợp bơm, cần phải định kỳ tiến hành theo dõi, kiểm tra tình trạng làm việc của các bề mặt răng của các bánh răng hộp số, hộp giảm tốc, bộ phận truyền động bơm nhất là trong thời kỳ làm việc đầu tiên của tổ hợp. Tuy nhiên nếu xuất hiện các vết rỗ nhỏ chiếm chưa đến 20% diện tích bề mặt răng thì vẫn chưa cần phải loại bỏ các bánh răng cũng như hộp số, hộp giảm tốc ấy. Nhưng nếu các vết rỗ này có khả năng lan truyền trên diện tích rộng và mang tính chất cấp số thì cần phải đặt vấn đề với nhà máy chế tạo về biện pháp, hướng xử lý cho việc vận hành về sau này (với điều kiện là sản phẩm vẫn còn trong thời hạn bảo hành). Trong thời kỳ làm việc đầu tiên của thiết bị (mới lắp đặt) cũng cần phải theo dõi, kiểm tra kỹ tình trạng của dầu nhớt bôi trơn trong hộp số, hộp giảm tốc và trong cacte bộ phận dẫn động bơm. Nếu dầu bôi trơn bị mất hẳn màu gốc của nó hoặc bị nhiễm bẩn (đặc biệt là có nhiều mạt kim loại) thì nên thay dầu mới sau khi đã sơ bộ rửa sạch các thùng, ngăn chứa dầu bôi trơn bằng dầu hỏa. Tuyệt đối cấm làm việc khi tổ hợp có sự hư hỏng hoặc thiếu một trong các đồng hồ đo, kiểm tra. Trong mùa đông (nhiệt độ thấp) khi máy không làm việc, cần phải xả hết nước mát ra khỏi két tản nhiệt và phần chất lỏng tồn đọng trong khoang thủy lực của máy bơm. Khi trạm bơm ngừng làm việc dài ngày, cần phải xả hết nước và dầu bôi trơn. Tất cả các cụm chi tiết lắp ghép đều được rửa sạch. Các chi tiết không được sơn phủ bảo vệ ở phía ngòai cần phải được phủ mỡ đặc bảo vệ. Mỗi tuần 1 lần, cần phải kiểm tra và xiết chặt lại tất cả bu lông ở các mối lắp ghép của trạm bơm (dầm lắp ráp, hộp số, v. v. . .). 3.3. Công tác xây lắp 3.3.1. Chỉ dẫn chung Trong trường hợp thay mới động cơ diezen, cần phải điều chỉnh vị trí lắp đặt của nó sao cho trục trung gian của các khớp nối răng không bị kẹt khi quay đi mỗi góc 90o. Việc điều chỉnh này được tiến hành bằng cách thay đổi chiều dày của bộ căn đệm ở dưới chân bệ động cơ. Khi thay thế động cơ diezen mới, cần phải làm kín lại tất cả các khe hở trên đường ống xả. Máy đề phải được điều chỉnh lại chiều cao sao cho bánh răng của nó khi vào khớp với vành răng của bánh đà phải có khe hở nằm trong giới hạn khoảng 0,6÷0,8 mm. Khe hở này được điều chỉnh bằng các tấm căn đệm ở dưới chân đế của máy đề và các bulông điều chỉnh chuyên dụng. Trục của máy đề phải đảm bảo song song với trục của động cơ diezen. Các phin lọc khí dùng cho động cơ diezen của tổ hợp là loại trơ (khô). Để sự làm việc của chúng được đảm bảo, việc lắp ráp chúng vào đường hút phải đảm bảo độ kín. Trước khi lắp ráp hộp số, trên bề mặt phân cách giữa 2 nữa vỏ hộp cần phải được sơn phủ 1 lớp mỏng loại vecni nhựa cánh kiến và đệm thêm lớp sợi tơ lụa. Việc xiết chặt các vòng bi của hộp số và hộp giảm tốc phải đảm bảo sao cho ở lần điều chỉnh cuối cùng, trục của chúng phải quay được tự do bằng tay, và khi đó khe hở dọc trục của các vòng bi này phải nằm trong khoảng 0,07÷0,15 mm. Khi lắp đặt hộp số, phải hiệu chỉnh đặc biệt cẩn thận các mối nối ghép trục giữa hộp số với động cơ và hộp giảm tốc. Phải đảm bảo sao cho khi lắp khớp nối răng xong, có thể dịch chuyển chúng (trục trung gian của khớp nối răng) dễ dàng bằng tay ở mỗi vị trí góc lệch 90o của trục sơ cấp và thứ cấp. Khi lắp hộp số xong, phải đạt các yêu cầu sau: + Các khớp nối răng không bị kẹt. Có thể cảm nhận được độ dơ nhất định trên các bề mặt răng ăn khớp với nhau. + Các bánh răng gài số có thể dịch chuyển dễ dàng bằng tay về các hướng cần thiết của nó. + Khi khớp nối răng gài số ở vị trí trung gian thì khe hở giữa mặt mút của chúng và vành răng không nhỏ hơn 4 mm. + Ở mỗi vị trí xác định của khớp nối răng gài số, viên bi định vị cần phải nằm đúng hốc lõm định vị tương ứng của nó. + Nạng gài số lắp trên trục cần phải được hãm chặt. Khi lắp các đường ống dẫn của các hệ thống trên động cơ phải đảm bảo độ kín một cách chắc chắc ở các mối nối ống, và giữa chúng với các cơ cấu khác. Việc tháo, lắp động cơ diezen cần phải tuân thủ theo bản “Hướng dẫn bảo dưỡng và vận hành động cơ B2-500” Tất cả mối lắp ghép đường ống của các cụm phân dòng phải đảm bảo độ kín. Khi lắp ráp các đường ống của cụm phân dòng sử dụng kiểu lắp ghép ren, cần phải bôi mỡ làm kín loại UC-1. Khi lắp hệ thống điều khiển, cần phải bôi trơn tất cả các khâu khớp kiểu bản lề và các khâu khớp chuyển động kiểu tịnh tiến. Khi điều chỉnh các cơ cấu điều khiển cần phải khắc phục, loại trừ tất cả độ dơ ngoài chế độ lắp ghép ở các khâu khớp bản lề. Khi lắp ráp các van đáy ở bể đo cần phải đảm bảo sao cho: + Đầu van tựa hoàn toàn lên phần đế để làm kín cửa thông vào buồng hút ở đáy bể. + Cần điều khiển van đáy phải đảm bảo mở được dứt khoát van đáy mà không có hành trình chết. 3.3.2. Hướng dẫn tháo, lắp bơm 3.3.2.1. Phần dẫn động bơm Khi tiến hành tháo phần dẫn động bơm, đầu tiên phải tháo các chi tiết kẹp chặt (bu-lông, đai ốc . . .), sau đó mới tháo các cửa sổ, nắp chặn vòng bi, nắp vỏ thân bơm, các chốt con trượt, vành chặn ở các bánh lệch tâm trên trục, cụm vòng bi và trục dẫn động, cụm bán trục có 1 bánh lệch tâm, cụm bán trục có 2 bánh lệch tâm. . . Khi lắp phần dẫn động bơm, tiến hành theo trình tự ngược lại. Lúc này cần phải đặt phần bán trục có 1 bánh lệch tâm và phần bán trục có 2 bánh lệch tâm sao cho các bánh lệch tâm lệch nhau tương ứng một góc 120o. Để làm được điều đó, nên tiến hành định hướng theo các con trượt bằng cách: đặt phần bán trục có 2 con trượt (phía trái) sao cho mặt mút của các con trượt này cùng nằm trên một mặt phẳng về phía gần khoang thủy lực của bơm, còn phần bán trục có 1 con trượt (phải) được đặt sao cho con trượt nằm ngược lại, ở vị trí xa khoang thủy lực nhất. Khi tháo con trượt, nên tiến hành theo trình tự sau: Ép rút chốt của con trượt bên phải (bằng vam). Đưa thanh truyền bên phải ra khỏi ổ hốc của con trượt bằng cách quay trục dẫn động, rút con trượt phải ra. Sau đó lần lượt tháo con trượt ở bên trái và ở giữa cũng theo cách tương tự. 3.3.2.2. Phần thủy lực của bơm Khi lắp piston lên phần đuôi cần và phần đầu cần piston vào con trượt phải xiết chặt đai ốc hãm và đảm bảo việc hãm chặt để chống khả năng tự lỏng ra của chúng. Khi lắp ráp phần thủy lực của bơm, phải đặc biệt chú ý chiều làm việc của các gioăng phớt để đảm bảo khả năng tự làm kín của chúng. Các gioăng phớt bị hư hỏng (mòn, rách) không được phép sử dụng. Khi tháo các nắp chặn xy lanh, phải thận trọng đỡ, giữ chúng để tránh làm hỏng các gioăng phớt làm kín vì các mép cạnh sắc của xy lanh. Khi thay thế các chi tiết của phần thủy lực làm việc dưới áp lực cao, yêu cầu phải tiến hành thử độ kín của chúng. 3.3.2.3. Tháo, lắp và điều chỉnh khớp nối ly hợp Tùy theo mức độ mòn của các đĩa ma sát chủ động và bị động của khớp nối ly hợp mà điều chỉnh khe hở dọc trục giữa các viên bi và rãnh lõm trên đĩa cố định cơ cấu ngắt ly hợp, cũng như điều chỉnh hành trình không làm việc của bàn đạp ly hợp. Việc điều chỉnh khe hở dọc trục và hành trình không tải của bàn đạp ly hợp (nếu mức cuối cùng nhỏ hơn 12 mm) có thể được thực hiện một phần hoặc toàn bộ nhờ các thanh kéo 5 và các vòng đệm điều chỉnh 4 (trên hình 2.1) hoặc nếu như không còn có thể điều chỉnh được nữa thì phải thay toàn bộ các đĩa ma sát bị mòn bằng các đĩa ma sát mới. Nếu không có bộ đĩa ma sát mới, có thể thực hiện việc điều chỉnh bằng các vòng đệm 17 (hình 2.1). Khi tháo vành côn trước của ly hợp, cần sử dụng bộ đồ gá chuyên dụng bao gồm một mặt bích có 2 lỗ và 2 bu lông để vặn vào lỗ ren của vành côn. Khi tháo các đĩa ma sát người ta thường dùng móc dây. Trước khi lắp lại các đĩa ma sát, cần phải rửa sạch chúng trong xăng, dầu hỏa hoặc gadơlin, sau đó lau khô chúng. Bộ đĩa ma sát của ly hợp bao gồm 11 đĩa chủ động và 10 đĩa bị động (trong đó có 1 đĩa bị động có chiều dày gấp đôi được lắp trực tiếp vào vành bánh đà) được lựa chọn sao cho chiều dày tổng cộng toàn bộ nằm trong giới hạn từ 73,1÷74,1 mm. Khi đo chiều dày tổng cộng của bộ đĩa ly hợp, cần phải dùng êtô ép chúng lại và tiến hành đo trên 4 vị trí ở mỗi 1/4 vòng tròn. Độ mòn cho phép của chiều dày bộ đĩa ma sát không được vượt quá 0,3 mm. Khi chiều dày tổng cộng của bộ đĩa ma sát nhỏ hơn 73 mm thì không được phép lắp vào để tránh sự trượt và cong vênh của các đĩa. Tất cả các chi tiết chuyển động của ly hợp phải dịch chuyển được dễ dàng theo các hướng làm việc của chúng mà không bị kẹt, dính. Hành trình của đĩa ép khi ly hợp được lắp ráp xong phải nằm trong khoảng 6÷7 mm. Tiến hành lắp đặt ly hợp lên trên đuôi trục khuỷu động cơ một cách chính xác vào vị trí quy định ở vành răng có chia độ để đánh dấu điểm chết trên động cơ. Vành răng này được lắp lên tang chủ động ở vị trí quy định sao cho chốt định vị trên vành răng trùng khít với lỗ ở trong. Để lắp đúng bánh đà lên trên đuôi trục động cơ, ở phần moay-ơ của bánh đà có 2 rãnh then hoa, và chúng cần phải được đặt trùng khít với 2 chốt chuyên dụng được vặn vào giữa 2 rãnh xẻ ở đuôi trục khuỷu. Khi lắp nút chặn vào trục cần phải bôi trơn phần ren bằng mỡ grapit. Xiết chặt nút vặn bằng cờ-lê chuyên dụng có cánh tay đòn dài 1,5÷2 m với lực vặn của 2 người đến hết cỡ. Trong quá trình xiết này, cần phải tiến hành gõ vào moay-ơ của tang chủ động và nút chặn bằng búa mềm cho đến lúc không thể xiết được nữa. Việc xiết chặt nút chặn phải được tiến hành hết sức cẩn thận để có thể tin tưởng chắc chắn việc xiết chặt tang chủ động lên trục đảm bảo sự làm việc của khớp nối ly hợp. Sau khi kết thúc công việc xiết chặt nút chặn, phải tiến hành đo khe hở giữa bề mặt mút của hộp truyền động cơ cấu đóng ngắt ly hợp với mặt mút của cacte động cơ bằng các lá căn. Sau đó mở các đai ốc kẹp đĩa ép trên các thanh kéo làm đĩa mở 20 (hình 2.1) dịch chuyển về phía động cơ dưới tác dụng của các lò xo, làm thay đổi khe hở giữa các viên bi và rãnh lõm của cơ cấu ngắt ly hợp. Tiến hành đo lại một lần nữa khe hở giữa bề mặt mút của hộp truyền động cơ cấu ngắt ly hợp và các-te. Độ sai lệch giữa 2 lần đo này thể hiện khe hở dọc trục giữa các viên bi và rãnh lõm của cơ cấu ngắt ly hợp. Trị số của khe hở này phải nằm trong giới hạn 0,9÷1,1 mm. Căn cứ vào độ sai lệch giữa 2 lần đo trên và giới hạn cho phép để tiến hành điều chỉnh độ dày của bộ các vòng đệm điều chỉnh 17 (hình 2.1). Lúc này, cần phải xiết chặt lại các đĩa ép bằng các đai ốc trên thanh kéo, sau đó mở nút chặn 10 (hình 2.1) và tháo bánh đà ra khỏi đuôi trục động cơ. Sau đó lựa chọn kích thước, chiều dày các vòng đệm cần loại bỏ để tháo ra, rồi lắp lại bánh đà lên vị trí của nó, kết thúc việc điều chỉnh. 3.4. Những hư hỏng, sự cố có thể xảy ra và biện pháp khắc phục Một số hư hỏng, sự cố khác đối với tổ hợp bơm, nguyên nhân và biện pháp khắc phục chúng được nêu ở bảng dưới đây : Bảng 3.2 Một số sự cố có thể xảy ra, nguyên nhân và cách khắc phục TT Những sự cố, hư hỏng có thể xảy ra Nguyên nhân Biện pháp khắc phục PHẦN MÁY BƠM PISTON 11Г 1 + Bơm không đẩy được chất lỏng đi khi làm việc. + Chưa mở van đường hút. + Lọt nhiều khí qua những chỗ không kín ở đường hút của bơm. + Mở van đường hút. + Kiểm tra cẩn thận độ kín của tất cả các mối lắp ghép trên đường hút để phát hiện chỗ lọt khí và loại trừ chúng. 2 + Lưu lượng chất lỏng bơm quá nhỏ không tương ứng với số liệu tính toán ở cùng một chế độ làm việc. + Có sự lọt khí hoặc các van một chiều không kín làm chất lỏng bị rò rỉ. + Rò rỉ chất lỏng do mòn phần làm kín của các piston. + Hiện tượng lọt khí: xem mục trên. + Làm sạch các van một chiều. Kiểm tra độ kín tiếp xúc của các gioăng cao su, bề mặt làm việc của van và đế van. Loại bỏ và thay mới những chi tiết, bộ phận bị hỏng. + Tháo và kiểm tra piston, thay thế những bộ phận bị mòn hoặc hư hỏng. 3 + Khi máy bơm làm việc, nghe rõ những tiếng không bình thường, hoặc tiếng gõ ở phần thủy lực của máy bơm. Có thể nghe thấy : - Những tiếng gõ khi piston thay đổi hướng hành trình. - Có tiếng gõ chói, mạnh khi đóng mở van ngược (xupap). - Có tiếng va đập ở trong xy lanh. + Mối lắp ghép giữa piston và cần piston bị lỏng. + Đầu ép xy lanh bị lỏng. + Bị lỏng hoặc gãy lò xo van ngược (xupap). + Va đập thủy lực ở trong xy lanh do chất lỏng công tác không làm đầy được vào xy lanh vì sự lọt khí hoặc vì sức cản thủy lực trên đường hút quá lớn. + Kiểm tra và xiết chặt lại đai ốc đầu cần piston. + Xiết chặt lại nắp xy lanh. + Kiểm tra van, thay các lò xo bị hỏng. + Sử dụng các biện pháp để phát hiện sự lọt khí và khắc phục chúng. + Làm giảm hoặc nếu có thể triệt tiêu độ cao đường hút. + Kiểm tra van trên đường hút xem đã mở hoàn toàn hay chưa, hoặc đường hút có bị tắc, nghẹt không, hoặc van ngược (đường hút) có mở được dễ dàng hay bị kẹt. 4 + Trong quá trình làm việc, cần piston bị nóng quá mức. + Do xiết quá chặt các gioăng làm kín cần piston hoặc do thiếu dung dịch làm mát. + Nới lỏng gioăng đến mức có thể hoặc tăng mức dung dịch làm mát. 5 + Trong quá trình làm việc, con trượt hoặc chốt con trượt bị nóng quá mức. + Do tắc đường dẫn dầu bôi trơn làm lượng dầu đi vào khoang con trượt không đủ. + Độ nhớt của dầu bôi trơn quá thấp, không đảm bảo tính bôi trơn. + Dầu bôi trơn quá bẩn. + Kiểm tra, làm sạch tất cả các đường ống dẫn dầu. Mở cửa sổ hoặc đường ống kiểm tra xem khi làm việc lượng dầu bôi trơn đi vào có đủ hay không. + Thay dầu mới hoặc bổ sung thêm dầu có độ nhớt cao hơn. + Thay dầu mới. 6 + Gõ ở phần dẫn động bơm trong thời gian thay đổi hướng hành trình của piston. + Do lỏng mối lắp ghép giữa piston với con trượt. + Bạc lót ở đầu nhỏ thanh truyền và con trượt bị hỏng. + Khe hở ở các vòng bi gối đỡ trục chính quá lớn. + Vặn cần piston vào đến vị trí quy định và xiết chặt lại đai ốc hãm. + Thay thế bạc lót. + Thay các vòng bi mới. 7 + Các vòng bi nóng quá mức. + Do không đủ dầu bôi trơn hoặc các đường dẫn dầu bôi trơn bị tắc. + Bổ sung thêm dầu bôi trơn hoặc thay thế dầu bôi trơn mới đồng thời phải rửa sạch các vòng bi. 8 + Rò rỉ chất lỏng ở các mối lắp ghép trên đường ép. + Do lỏng các mối lắp ghép. + Do hỏng các gioăng phớt làm kín. + Xiết chặt lại các mối ghép. + Thay gioăng, phớt mới. HỘP SỐ 9 + Các vòng bi nóng quá mức + Thiếu dầu bôi trơn. + Do xiết quá chặt các nắp ép vòng bi. + Kiểm tra mức dầu bôi trơn và chất lượng làm việc của nó. + Kiểm tra lại các đường ống dẫn dầu và khi cần thiết thì phải thông rửa, làm sạch chúng + Kiểm tra bơm dầu bôi trơn NSA-10E; khi cần thiết thì phải thay thế chúng. + Nới lỏng các nắp ép rồi điều chỉnh lại khe hở dọc trục của các vòng bi. CỤM PHÂN DÒNG + Đồng hồ đo áp lực không chỉ báo. + Hỏng đồng hồ đo áp lực hoặc thiếu dầu trong buồng phân cách phía dưới đồng hồ. + Kiểm tra, thay thế đồng hồ mới hoặc đổ thêm dầu vào buồng phân cách đồng thời xả khí ra khỏi ống dẫn nối với đồng hồ. 3.5. Các biện pháp an toàn khi làm việc với tổ hợp bơm UNB1R-400(XA400) Những người không thuộc biên chế phục vụ không được làm việc trên tổ hợp. Khi bắt đầu làm việc (khởi động động cơ diezen) cần phải phát tín hiệu bằng còi hoặc lời nói. Trước khi khởi động tổ hợp, tất cả các cơ cấu, các cụm thiết bị phải ở tình trạng sẵn sàng làm việc. Trước khi khởi động tổ hợp và trong thời gian làm việc, trên sàn công tác không để các chướng ngại vật. Trong thời gian các tổ hợp bơm làm việc, nghiêm cấm đứng gần và tiến hành bất kỳ công việc nào cạnh đường ống ép của bơm cho đến khi kết thúc. Cấm làm việc khi chỉ số vòng quay của động cơ vượt quá 1800 v/ph. Cấm làm việc khi áp suất bơm vượt quá 400 kG/cm2. Cấm làm việc khi đồng hồ đo-kiểm tra hư hỏng hoặc thiếu một trong số chúng. Cấm làm việc khi bộ phận thủy lực của bơm bị tháo ra. Cấm tiến hành các công việc xiết các đai ốc ép xy lanh, nắp van ngược cũng như tiếp xúc với các bộ phận chuyển động của tổ hợp khi đang làm việc. Tất cả các cơ cấu quay của tổ hợp phải có vỏ bảo vệ. Cấm nung nóng các cụm, các cơ cấu, chi tiết, các ống dẫn và thiết bị chặn bằng ngọn lửa trần trực tiếp. Cấm làm việc khi các cụm, các cơ cấu, chi tiết cũng như đường ống, khuỷu nối ống, bộ phận làm kín, van an toàn của tổ hợp thiết bị bị hỏng. Cấm làm việc khi ống xả của động cơ không có bộ phận dập tia lửa. Cấm hút thuốc khi máy bơm làm việc với dầu mỏ và các sản phẩm dầu mỏ khác. Khi tổ hợp làm việc với tải trọng cực đại người vận hành phải sử dụng tai nghe chống ồn để bảo vệ. Sau khi kết thúc công việc bơm ép chất lỏng vào giếng khoan, khai thác, việc tháo dỡ các đường ống ép chỉ được tiến hành sau khi đã xả hết áp suất ở bên trong. Sau khi bơm, cần phải tiến hành xả hết các chất lỏng công tác còn tồn đọng trong thùng chứa và máy bơm ngay để tránh sự đông cứng và sự ăn mòn của chúng đối với thiết bị. CHƯƠNG 4 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG CỦA TỔ HỢP MBTXM UNB1R-400(XA400) TRÊN GIÀN MSP-5 4.1. Những hư hỏng thường gặp và thực tế công tác sửa chữa tổ hợp MBTXM UNB1R-400(XA400) trên giàn MSP-5 Theo sổ thống kê công tác vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa của các tổ hợp MBTXM trên MSP-5, từ tháng 12/1993 đến tháng 5/2002 những hư hỏng chính và biện pháp khắc phục được tổng hợp dưới đây. 4.1.1. Tổ hợp BTXM số 2 (UNB1R-400, bơm piston 11Г, piston f 110 mm) ● Động cơ B2-450AB-C3 + Hỏng két nước làm mát động cơ (sau 1432h làm việc) (1 lần). Do các cánh tản nhiệt bị rỉ sét, mòn rụng hết làm giảm khả năng tản nhiệt của nước làm mát động cơ. → Thay mới két nước làm mát. + Hỏng ống xả dãy bên trái động cơ (1 lần). → Bị nứt vỡ do nhiệt: thay thế ống xả mới. + Ly hợp bị dính, không ngắt được truyền động từ động cơ đến hộp số (3 lần). Do rãnh then hoa trên các đĩa bị động và chủ động bị rỉ, kẹt nên các đĩa ma sát không dịch chuyển được khi ngắt ly hợp. Do các bề mặt làm việc của các đĩa ma sát bị rỉ, dính vào nhau. → Tháo toàn bộ các đĩa ma sát ra, làm sạch các đĩa ma sát và các rãnh then hoa, kiểm tra chiều dày tất cả các đĩa, rồi lắp đặt và điều chỉnh lại. + Động cơ bị giảm công suất mạnh, tiêu hao nhiều dầu bôi trơn, khói đen ra nhiều trên đường ống xả (sau khi làm việc 4746 h). Mòn cụm xy lanh, piston, secmăng: → Kiểm tra lại cụm bơm cao áp và vòi phun, điều chỉnh lại áp lực phun. * Khi không khắc phục được sự giảm công suất và khói đen: thay động cơ, két làm mát và bộ ly hợp mới. ● Bơm piston 11Γ (piston f 110 mm) + Rò rỉ chất lỏng công tác qua bộ phận làm kín cần piston (21 lần). Do mòn, rách các gioăng phớt làm kín cần piston. → Tháo piston và bộ phận làm kín cần piston ở vị trí rò rỉ. Kiểm tra các gioăng phớt. Thay toàn bộ các gioăng phớt làm kín cần piston. Do cần piston bị mòn rỗ, rỉ sét bề mặt, làm rách nhanh chóng các gioăng phớt làm kín. → Thay mới cần piston và bộ phận làm kín. + Bơm không đạt được áp suất và lưu lượng theo yêu cầu (2 lần). Do các bề mặt làm kín của tất cả các đế van ngược bị xi măng bám dính làm kênh các van một chiều trên đường ép. → Tháo tất cả các đế van ngược ra, làm sạch và đánh bóng các bề mặt làm kín bằng máy tiện; thay các gioăng phớt làm kín bị hỏng; lắp lại. → Tháo thay toàn bộ piston (do các piston cao su bị mòn). + Lưu lượng bơm không ổn định (3 lần). Do van 1 chiều đường hút bị hỏng gioăng phớt làm kín. → Tháo, kiểm tra. Thay bộ gioăng phớt làm kín mới. + Nước lọt vào khoang chứa dầu bôi trơn của bộ phận dẫn động (1 lần) Do mòn, hỏng các gioăng phớt làn kín dầu bôi trơn bộ phận dẫn động bơm. → Tháo , kiểm tra các cần piston và các gioăng phớt làm kín. Thay thế các chi tiết bị mòn, hỏng, thay dầu bôi trơn. + Bộ phận dẫn động của bơm có tiếng gõ mạnh khi piston chuyển hướng (sau 4746 h làm việc) (1 lần) Do các vòng bi của bộ phận dẫn động và bạc lót con trượt bị mòn, hỏng, rỗ. → Thay thế mới toàn bộ các vòng bi và bạc lót con trượt. ● Bể đo +Hỏng đáy và thủng khoang hút. Do bị mòn rỉ kết cấu kim loại. → Thay toàn bộ phần đáy và khoang hút, đường rót, sửa chữa lại khoang đáy. 4.1.2. Tổ hợp MBTXM số 3 (UNB1R-400, bơm piston 11Г, piston f 110 mm) ● Động cơ diezel B2-450ABT-C3 +Khí xả lọt vào các-te và thùng dầu bôi trơn, công suất động cơ giảm mạnh, số vòng quay động cơ không thể vượt quá 1000 v/ph. Do chất lượng đại tu động cơ kém, các séc-măng và piston bị mòn nhanh dẫn đến lọt khí, giảm công suất. → Thay động cơ mới cùng loại. + Ly hợp bị trượt, không mang tải được. Do đĩa ma sát bị mòn, chiều dày tổng cộng của chúng không đảm bảo (nhỏ hơn 73 mm). → Thay mới toàn bộ cùng với động cơ. + Hỏng két nước làm mát sau 1782 h làm việc Do hỏng toàn bộ các cánh tản nhiệt dẫn đến giảm khả năng làm mát cho động cơ. →Thay mới két làm mát. + Ly hợp bị dính, không ngắt truyền động từ động cơ đến hộp số được (2 lần) Do rãnh then hoa trên các đĩa bị động và chủ động bị rỉ, kẹt nên các đĩa ma sát không dịch chuyển được khi ngắt ly hợp. → Tháo toàn bộ các đĩa ma sát. Làm sạch bề mặt ma sát của các đĩa và rãnh then hoa; kiểm tra chiều dày toàn bộ các đĩa ma sát rồi lắp đặt và điều chỉnh lại. ● Hộp số 4KPMm-500 + Có tiếng gõ, tiếng ồn không bình thường ở vị trí lắp đạt các bánh răng nghiêng trên trục thứ cấp; dầu bôi trơn có nhiều mạt kim loại(1 lần) Hỏng ống lót lưỡng kim của các bánh răng. → Thay hộp số mới cùng loại. ● Bơm piston 11Г (f 110 mm) + Rò rỉ chất lỏng công tác qua bộ phận làm kín cần piston (18 lần). Do mòn, rách các gioăng phớt làm kín cần piston. → Tháo piston và bộ phận làm kín cần ở vị trí rò rỉ. Đánh bóng lại bề mặt làm việc của cần piston; thay mới toàn bộ các gioăng phớt làm kín cần. Do cần piston bị mòn rỗ, rỉ sét bề mặt làm rách nhanh chóng các gioăng phớt làm kín. → Thay mới cần piston và các gioăng phớt bị rách. + Lưu lượng bơm không ổn định, không đạt định mức (2 lần). Do hở van ngược đường hút ở piston giữa. → Làm sạch bề mặt làm kín đế van ngược; thay mới gioăng phớt làm kín cho van. + Có tiếng gõ ở van ngược đường ép của piston bên trái (1 lần). Do hỏng (vỡ một khoảng lớn) gioăng phớt làm kín ở van ngược đường ép. → Thay mới gioăng phớt làm kín; thay mới đế van ngược (bề mặt làm kín đế van cũ bị mẻ do va đập). + Nước lọt vào khoang chứa dầu bôi trơn của bộ phận dẫn động. Do rách, hỏng các gioăng phớt làm kín dầu bôi trơn bộ phận dẫn động. → Tháo cần piston ra khỏi con trượt; tháo bỏ các gioăng phớt bị hỏng thay thế bằng bộ gioăng phớt mới; thay dầu bôi trơn cho bộ phận dẫn động. + Bơm không đạt được áp suất và lưu lượng định mức (1 lần). Do 5/12 đế van ngược có bề mặt làm kín bị rỗ. → Thay thế đế van mới; thay các gioăng phớt làm kín của van. + Bộ phận dẫn động của bơm gõ mạnh khi chuyển hướng ở chế độ mang tải từ 100 kG/cm2 trở lên (sau 3252 giờ làm việc). Do các vòng bi của các trục chính và trục dẫn động bị mòn, rỗ, vỡ vòng cách, bạc lót chốt con trượt bị vỡ phần bạc đồng. → Thay thế toàn bộ các vòng bi cho các trục chính và trục dẫn động; thay toàn bộ bạc lót của chốt con trượt. ● Bể đo + Đáy bể và phần dưới thành bể bị mòn thủng sau 3135 giờ làm việc của tổ hợp. Do bị ăn mòn, rỉ kết cấu kim loại. → Thay toàn bộ phần đáy, khoang hút, đường rót; sửa chữa van đáy; cắt bỏ bớt phần đáy bị mòn rỉ của thành bể. ● Trạm phân dòng BM-700 (cụm các van ngược) + Rỉ các đường ống nhánh, không đảm bảo chiều dày làm việc; dầm và sàn lắp ráp bị hư hỏng (thay 3 lần trong 15 năm) Do bị ăn mòn kết cấu kim loại. → Thay toàn bộ bằng trạm phân dòng mới. ● Các đường ống ép từ các tổ hợp MBTXM đến trạm phân dòng BM-700 + Mòn thành ống do rỉ sét bề mặt; chiều dày thành ống giảm 30%. → Thay toàn bộ bằng ống mới f 73x14 mm. 4.2. Các giải pháp kỹ thuật nhằm năng cao hiệu quả sử dụng, bảo dưỡng sửa chữa tổ hợp BTXM loại UNB1R-400 (XA400) trên giàn MSP-5 Qua việc phân tích các chế độ của bơm thường được sử dụng cho tổ hợp MBTXM ở trên giàn cố định khoan-khai thác, ta đã thấy sự cần thiết phải có trong biên chế trang thiết bị của block công nghệ BTXM ít nhất một tổ hợp BTXM loại UNB1R-400. Tuy nhiên khi đi sâu vào nghiên cứu thực tế lắp đặt bố trí các tổ hợp MBTXM trên giàn MSP-5 và cách khai thác vận hành các trang bị phục vụ cho công tác bảo dưỡng sửa chữa,ta thấy còn rất nhiều khiếm khuyết sau đây: Tất cả động cơ diezel của các tổ hợp MBTXM (2 tổ hợp UNB1R-400, và cả 1 tổ hợp UNB1R-400x40) đều là loại động cơ B2 (2 động cơ B2-450AB-C3, 1 động cơ B2-800TK-C4 ), chúng đều có hệ thống khởi động bằng khí nén nhưng đều không được tận dụng vì tại BM-8 không có hệ thống đường ống khí nén phù hợp. Chưa có chế độ bảo dưỡng kỹ thuật hợp lý cho hệ thống làm mát của động cơ diezel, nhất là các két làm mát nước và dầu bôi trơn, làm cho tuổi thọ của chúng giảm rất nhanh, nhất là trong điều kiện không khí có độ mặn cao, có nhiều tác nhân gây ăn mòn mạnh ở trên biển. Biện pháp bôi trơn và làm mát cho cần piston 11Г không phù hợp làm cho cần piston dễ bị mòn rỉ, gây mòn rách các gioăng phớt làm kín rất nhanh chóng. Điều đó thể hiện rất rõ trong bảng thống kê những hư hỏng thường gặp và công tác sửa chữa, khắc phục cho các tổ hợp MBTXM ở trên giàn MSP-5. Khả năng bôi trơn của loại bơm piston 11Г rất kém, nhất là ở số truyền I và II của hộp số. Một số dụng cụ, đồ gá chuyên dụng dùng cho công tác bảo dưỡng sửa chữa bơm piston 11Г sử dụng không thuận tiện và làm việc rất kém hiệu quả, như bộ vam thủy lực dùng để tháo phần đế van một chiều (xu-pap). Còn một số vấn đề nữa cần phải được nghiên cứu, xem xét, nhưng trong phạm vi đồ án tốt nghiệp, em thấy có thể giải quyết, khắc phục những vấn đề thực tế đã nêu trên.Sau đây em xin nêu ra 5 giải pháp kỹ thuật có thể nâng cao phần nào hiệu quả sử dụng, bảo dưỡng sửa chữa các MBTXM UNB1R-400 trên giàn MSP-5: 4.2.1. Giải pháp kỹ thuật số 1: Thiết lập các đường ống dẫn khí để tận dụng hệ thống khởi động bằng khí nén của các động cơ B2 Khi lắp đặt các tổ hợp MBTXM ở block 8, ngay từ ban đầu, người ta chỉ sử dụng các máy đề điện, sử dụng nguồn điện một chiều 24V đã được bố trí sẵn để khởi động cho các động cơ diezel B2. Tuy nhiên với điều kiện khí hậu trên biển, các thiết bị điện của hệ thống khởi động rất chóng bị hư hỏng, sự cố. Vì vậy để tăng độ tin cậy cho việc vận hành của các động cơ diezel, nên thiết lập một hệ thống khí nén phù hợp, phục vụ cho việc khởi động các động cơ loại B2-450AB-C3 và B2-800TK-C4. Hệ thống khởi động bằng khí nén của các động cơ B2 (theo tài liệu hướng dẫn vận hành của chúng) bao gồm một bộ phận phân phối khí và 12 van khí khởi động cung cấp khí cho 12 xy lanh của động cơ, 1 bộ van giảm áp và các đường ống dẫn khí cùng bình chứa. Tuy nhiên trong thực tế các động cơ B2 trang bị trên các tổ hợp MBTXM ở trên MSP-5 chỉ có bộ phận phân phối khí và 6 van khí khởi động cung cấp khí nén cho 6 xy lanh bên dãy phải (nhìn từ phía động cơ đến bơm) cùng với đường ống dẫn khí nén nối bộ phận phân phối với các van khởi động. Chúng đã được lắp đặt sẵn trên động cơ. Không có các bình khí nén cùng các van giảm áp. Yêu cầu kỹ thuật của khí nén cung cấp cho hệ thống khởi động của động cơ B2 là: áp lực nhỏ nhất không dưới 30 kG/cm2, áp lực lớn nhất cho phép là 90 kG/cm2. Và tất nhiên, khí nén phải đảm bảo khô, sạch. Một điều may mắn là ở trên MSP-5 tại BM-6 đã có sẵn một hệ thống khí nén gồm 2 máy nén khí loại BT 1,5-0,3/150 có thể cung cấp khí nén đạt tới áp lực 150 kG/cm2 với lưu lượng Q = 0,3 m3/ph, 4 bình chứa có thể tích V = 260 lít và áp lực làm việc lớn nhất có thể đến 320 kG/cm2 cùng các van an toàn, van giảm áp, van chặn, van xả v.v… Trước đây hệ thống khí nén này được sử dụng để điều khiển đóng mở các van cầu trên hệ thống công nghệ ở BM-1 & 2. Hiện nay các van cầu này đã không còn được sử dụng nữa, nên tận dụng hệ thống khí nén nói trên để phục vụ cho việc khởi động các động cơ diezel B2 của các tổ hợp MBTXM sau khi đã điều chỉnh lại các thông số làm việc của hệ thống như sau: Áp lực làm việc của các bình chứa khí nén là Pb=100 kG/cm2. Áp lực sau các van giảm áp, dẫn đến các động cơ diezel là Pg=50 kG/cm2. Áp lực xả của các van an toàn của bình là Pa= 110 kG/cm2. Cách sử dụng hệ thống khí nén để khởi động động cơ diezel như sau: dùng máy nén khí BT 1,5-0,3/150 nạp khí vào 4 bình chứa đến áp lực 100 kG/cm2. Sau khi qua các van giảm áp, áp lực khí nén đến các động cơ B2 theo đường ống dẫn khí f 27x4 mm là 50 kG/cm2. Khí nén từ các đường ống dẫn chung này đến các động cơ thông qua các van chặn và các đường ống dẫn f 14x2,5 mm vào bộ phân phối khí. Trước khi khởi động động cơ, cần phải bật bơm dầu bôi trơn cung cấp cho hệ thống bôi trơn đến mức áp lực không nhỏ hơn 2,5 kG/cm2, đặt tay ga ở chế độ cung cấp nhiên liệu không quá lớn, mở van nhiên liệu, sau đó mở van khí nén vào bộ phận phân phối khí của động cơ. Sau khi động cơ đã khởi động xong (đã nổ ổn định) cần phải đóng van đường khí nén lại. Sơ đồ hệ thống khí nén dùng để khởi động động cơ diezen B2 được thể hiên trên hình 4.1: Hình 4.1: Hệ thống khí nén khởi động động cơ diezen B2 4.3.2. Giải pháp kỹ thuật số 2: Thiết lập chế độ bảo dưỡng kỹ thuật hợp lý đối với hệ thống làm mát động cơ để tăng tuổi thọ làm việc của các két tản nhiệt Đối với tất cả các trang thiết bị ở các giàn khoan-khai thác làm việc trên biển - nơi có điều kiện không khí, môi trường rất bất lợi đối với các kết cấu kim loại. Do vậy chúng cần phải có những chế độ chế độ bảo dưỡng kỹ thuật (BDKT) và sửa chữa khác với những điều kiện bình thường, trong đó cần phải chú trọng đến điều kiện bảo vệ các bề mặt, chống lại các tác động ăn mòn. Riêng đối với hệ thống làm mát của động cơ diezel ở các tổ hợp MBTXM,có thể thấy điểm yếu nhất của chúng là ở két tản nhiệt cho nước làm mát và dầu bôi trơn. Các két tản nhiệt đang được sử dụng cho các động cơ B2 ở trên các giàn khoan hiện nay có xuất xứ từ nhiều nơi chế tạo khác nhau.Người ta thường phân chia két tản nhiệt thành 2 khoang trên và dưới, việc chia khoang tản nhiệt cho dầu bôi trơn và nước làm mát được xác định bởi các bề mặt lắp ráp giữa chúng với nhau, và giữa chúng với phần nắp và phần đáy. Loại thông dụng nhất là do Liên Xô cũ chế tạo, bao gồm 7 khoang riêng biệt được ghép nối lại, trong đó có 2 khoang được sử dụng để làm mát cho dầu bôi trơn, 5 khoang còn lại thoát nhiệt cho nước làm mát của động cơ. Các cánh tản nhiệt của két làm mát có tác dụng hứng gió và đều được làm bằng những lá đồng hoặc nhôm rất mỏng, khoảng 0,05 mm. Đây chính là một trong những kết cấu chủ yếu của két làm mát (hình 4.2) Hình 4.2 Cánh tản nhiệt của két làm mát Tuy nhiên khả năng chịu tác động ngoại lực và tác động ăn mòn của chúng rất kém. Do kết cấu kiểu xếp lớp tương đối dày của các cánh tản nhiệt này, nên hơi nước biển trong không khí rất dễ ngưng tụ trên bề mặt của chúng. Sau đó, do sự bay hơi tự nhiên và tác động nhiệt khi động cơ làm việc mà các giọt nước đã ngưng tụ bay hơi đi, để lại một lớp cặn muối đóng bám vào bề mặt của cánh tản nhiệt, gây ra sự ăn mòn hoặc hạn chế khả năng tỏa nhiệt của chúng. Sự tác động xấu của môi trường biển đến các kết cấu kim loại là điều bất khả kháng. Thông thường, người ta có thể bảo vệ các kết cấu kim loại bằng cách sơn phủ bề mặt. Tuy nhiên, với các cánh tản nhiệt của két làm mát thì không thể sử dụng biện pháp này. Vì vậy để làm tăng tuổi thọ, giữ vững được khả năng tản nhiệt của các két nước làm mát của động cơ, ta cần phải có chế độ và phương pháp bảo dưỡng chúng đúng đắn. Riêng đối với các két tản nhiệt của các tổ hợp MBTXM ở trên giàn MSP-5 được tiến hành thử nghiệm chế độ bảo dưỡng kỹ thuật như sau: + Đầu mỗi ca biển (trong khoảng 14-17 ngày) đều tiến hành dùng nước ngọt kỹ thuật với áp lực từ 2,5÷4 kG/cm2 xịt rửa kỹ bề mặt các cánh tản nhiệt của két làm mát. Mỗi két làm mát của động cơ diezel B2 được xịt rửa trong khoảng 5-7 phút. + Sau khi xịt rửa bằng nước xong, tiến hành dùng khí khô, sạch lấy từ hệ thống nén khí của trạm GA-75 FF (BM-7) thổi hết các bụi nước bám vào két làm mát và các cánh tản nhiệt trong vòng khoảng 5÷7 phút. + Sau khi đã thổi bằng khí nén, tiến hành khởi động động cơ diezel và để chúng làm việc ở chế độ không tải, với tốc độ vòng quay của trục khuỷu vào khoảng 1250-1500 v/ph. để làm khô sạch thêm các cánh tản nhiệt của két nước. Với cách bảo dưỡng như trên, mặc dù thời gian không nhiều, nhưng các cánh tản nhiệt của két nước sạch sẽ hơn hẳn, ít bị muối đọng và rỉ sét hơn trước. Điều đó làm cho khả năng tản nhiệt của két làm mát động cơ diezel tốt hơn rất nhiều và chắc chắn, nếu cứ tiến hành đều đặn công tác bảo dưỡng kỹ thuật như vậy trong một thời gian dài, tuổi thọ két làm mát của các động cơ diezel B2 sẽ tăng lên đáng kể. 4.3.3. Giải pháp kỹ thuật số 3: Thay đổi chế độ làm mát và bôi trơn cho cần piston để làm tăng tuổi thọ làm việc cho các bộ phận làm kín cần của bơm 11Г Đối với bơm piston 11Г, khi ở tình trạng không làm việc một phần lớn của chiều dài cần tính từ mặt đầu của đai ốc hãm đầu con trượt đến tận mặt đầu ống ép bộ phận làm kín cần ở khoang thủy lực của bơm nằm trong tình trạng tiếp xúc trực tiếp với môi trường không khí trên biển-không khí nóng ẩm, có nhiều hơi nước có độ mặn cao và các thành phần khí thải có tính chất ăn mòn mạnh. Để bảo vệ các bề mặt cần piston khi tổ hợp UNB1R-400 (bơm 11Г) không làm việc, người thợ máy thường dùng mỡ đặc (Unedo-2) bao phủ bề mặt cần trong phạm vi khoảng hở giữa khoang thủy lực và khoang dẫn động của bơm. Khi đưa bơm piston 11Г vào làm việc, người thợ máy sử dụng nước ngọt kỹ thuật tưới thẳng lên bề mặt cần piston trong khoảng hở giữa khoang thủy lực và khoang dẫn động bơm. Thỉnh thoảng trong quá trình bơm có bổ sung thêm dầu bôi trơn cho cần piston bằng cách lấy giẻ tẩm dầu bôi trơn phủ lên bề mặt của cần một lớp dầu bôi trơn mỏng. Đây là cách bôi trơn làm mát thông dụng đối với cần piston của các bơm 11Г. Bơm 11Г có hành trình piston không phải là lớn lắm (200 mm) với vận tốc góc lớn nhất (theo định mức) của trục chính là 127v/ ph, tính ra vận tốc trượt trung bình lớn nhất của cần piston trên bề mặt gioăng phớt làm kín cần là 0,84 m/s. So với loại bơm 14Г có hành trình piston là 160 mm, vận tốc góc lớn nhất của trục chính là 280 v/ph, vận tốc trượt trung bình lớn nhất của piston trên bề mặt các gioăng phớt làm kín là 1,49 m/s; lớn hơn nhiều so với bơm 11Γ. Nhưng theo thực tế, tuổi thọ trung bình của các gioăng phớt làm kín cần piston của bơm 11Г thấp hơn rất nhiều so với bơm 14Γ. Ta thấy rằng cách làm mát và bôi trơn cho cần piston khi làm việc là yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến tuổi thọ của các gioăng phớt làm kín chúng, vì: Khi bơm piston 11Г và 14Г làm việc,dưới tác động lực ép của vành ép bộ phận làm kín và tác động của lực ép chất lỏng công tác trong khoang thủy lực làm kết cấu của các gioăng phớt làm kín piston và cần piston có xu hướng mở ra hai phía: trong bó chặt lên cần piston (hoặc piston ) và ngoài ép chặt vào thành vỏ khoang chứa bộ phận làm kín. Đây chính là khả năng tự làm kín của các gioăng phớt dạng này. Khi áp lực chất lỏng công tác càng lớn các gioăng phớt làm kín piston (bơm 14Г) và cần piston (bơm 11Г) càng bó chặt lấy chúng. Vì vậy chất lượng gia công bề mặt, khả năng làm mát và bôi trơn cho cần piston và piston là yếu tố quyết định độ mài mòn các bề mặt của gioăng phớt làm bằng cao su khi bơm piston làm việc ở một chế độ nhất định nào đó. Thông thường, khi chế tạo các piston cho bơm 14Г và cần piston cho bơm 11Г bề mặt làm việc của chúng (piston và cần piston) được nhiệt luyện và mạ crôm sau đó được mài rà để đạt được độ cứng và độ bóng cao nhất có thể đạt được tùy theo quy trình công nghệ gia công. Nhưng khi đưa vào sử dụng, các bề mặt làm việc của piston bơm 14Г được ngâm chìm trong khoang dầu bôi trơn giữa bộ phận thủy lực và bộ phận dẫn động bơm. Vì vậy, chúng được bảo vệ chống lại tác động của môi trường không khí trên biển và được bôi trơn, làm mát rất tốt, cho nên chất lượng bề mặt của các piston bơm 14Г được duy trì lâu hơn. Chúng ít làm rách các gioăng phớt làm kín hơn, mặc dù theo tính toán, vận tốc trượt của chúng trên bề mặt các gioăng phớt làm kín lớn hơn rất nhiều so với loại bơm 11Г. Trong khi đó, việc bảo vệ bề mặt làm việc cần piston 11Г ở chế độ nghỉ ngơi bằng cách phủ một lớp mỡ bảo vệ hoặc khi làm việc thì dùng nước ngọt kỹ thuật tưới lên bề mặt trượt của chúng tỏ ra rất kém hiệu quả. Khi máy bơm piston 11Г ngừng làm việc trong thời gian dài, lớp mỡ bảo quản cần piston do tác động của môi trường thường bị hoá keo tạo các lớp cặn bẩn bám lên bề mặt làm việc của chúng, rất khó làm sạch, do đó chúng cũng là nguyên nhân làm tăng ma sát, làm cho các gioăng phớt nhanh chóng bị mòn rách hơn. Mặt khác khi bơm piston làm việc, bề mặt cần piston trượt trong các bề mặt làm kín của các gioăng phớt bị nóng lên do ma sát, nhưng chúng không được thường xuyên bôi trơn để giảm ma sát, sau đó chúng lại được tưới nước lên bề mặt làm mát, và mặc dù đó là nước ngọt kỹ thuật nhưng vẫn chứa nhiều yếu tố ăn mòn, rỗ cho các kết cấu kim loại. Chính vì vậy, chất lượng bề mặt của các cần piston bơm 11Г giảm đi rất nhanh chóng cả trong thời gian bảo quản lẫn trong thời gian sử dụng. Đó là nguyên nhân chủ yếu làm cho tuổi thọ của các bộ phận làm kín cần piston nhỏ hơn rất nhiều so với bộ phận làm kín piston của bơm 14Г. Do sự phân tích trên, nên thử nghiệm cải tiến cách làm mát và bôi trơn cho cần piston bơm 11Г theo hướng làm mát và bôi trơn như của bơm piston 14Г bằng cách tạo ra khoang chứa dầu bôi trơn cho cần piston ở khoảng giữa phần dẫn động và phần thủy lực của bơm. Việc này thực hiện khá đơn giản, trong bước tạm thời thử nghiệm, dùng mặt bích với các gioăng đệm và nút xả dầu, bịt các lỗ thoát nước làm mát phía dưới không chuyển tiếp giữa phần dẫn động và phần thủy lực của bơm, sau khi đã mài phẳng và làm sạch các bề mặt làm kín. Đổ một lượng dầu khoảng 35÷38 lít cho ngập hết bề mặt trên cần piston trong khoang chuyển tiếp này. Loại dầu sử dụng ở đây phải đảm bảo được sự bôi trơn tốt cho cần piston và có khả năng thoát nhiệt tốt. Nên chọn loại VITREA-100, loại này đảm bảo các yêu cầu trên, lại cùng loại với dầu bôi trơn của bộ phận dẫn động bơm. Khi các gioăng phớt làm kín cần piston phía khoang dẫn động bị rách, có sự rò rỉ dầu bôi trơn vào khoang này cũng không gây tác hại gì. Việc thử nghiệm này tỏ ra đạt kết quả tốt. Sau 245h làm việc, bộ gioăng phớt làm kín cần piston bơm 11Г của tổ hợp UNB1R-400 số 3 (bơm 11Γ) với kiểu làm mát bôi trơn, bảo quản theo hướng trên vẫn còn có thể đảm bảo được độ kín đối với các chế độ làm việc khác nhau. Hướng thực hiện tiếp theo là: hàn bịt cố định các lỗ thoát nước làm mát ở khoang chuyển tiếp giữa bộ phận dẫn động và bộ phận thủy lực bơm piston 11Г bằng các tấm thép dày 8 mm có các nút để xả dầu bôi trơn khi cần thiết. Sau đó cắt một hoặc hai lỗ nhỏ ở thành ngăn giữa khoang chứa cần piston bên trái (nhìn từ phía bộ phận thủy lực đến phần dẫn động) với 2 khoang còn lại (đã được thông nhau) để tăng khả năng lưu thông và truyền nhiệt cho dầu bôi trơn ở các khoang chứa này. Sự cải tiến này được thể hiện trên hình 4.3. 4.3.4. Giải pháp kỹ thuật số 4: Tăng cường khả năng bôi trơn cho bộ phận dẫn động của bơm piston 11Γ Phần dẫn động bơm 11Г gồm trục chính, trục dẫn động, các thanh truyền nối với con trượt, phần thân vỏ, máng hứng và các đường ống bôi trơn. Trục chính được chế tạo thành hai phần riệng biệt trong đó một phần có bánh răng nghiêng và một bánh lệch tâm gắn đầu to thanh truyền có vòng bi đũa chuyên dụng No92152, hai đầu trục được đặt trên hai ổ bi côn No7530, một phần có 1 bánh răng nghiêng và 2 bánh lệch tâm với đầu to của 2 thanh truyền cùng 2 vòng bi đũa chuyên dụng No92152, hai đầu trục cũng được đặt trên 2 ổ bi côn No7530. Trục dẫn động có hai bánh răng nghiêng chủ động, kết cấu liền khối với trục. Trục dẫn động được đặt trên hai ổ bi trụ đỡ tự lựa, 2 dãy. Phía đầu trục có phần côn để lắp bánh răng bị động của hộp giảm tốc được lắp trong ổ bi No3526, đầu kia được lắp trong ổ bi No3524. Tất cả các chi tiết, bộ phận truyền động của phần dẫn động bơm 11Г đều được bôi trơn bằng cách vung tóe. Kết cấu phần dẫn động, máng hứng và các đường ống dẫn dầu bôi trơn được thể hiện trên hình 2.6. Tuy nhiên, khi khảo sát trực tiếp cách bôi trơn bộ phận dẫn động bơm piston 11Г bằng phương pháp vung tóe, có một thực tế như sau: Ở chế độ bơm với số truyền của hộp số là III hoặc IV, với tốc độ động cơ là n = 1200 v/ph trở lên dầu được vung tóe khá tốt trong không gian của bộ dẫn động, vì vậy máng hứng 36 có đường ống dẫn dầu bôi trơn cho các vòng bi côn No7530 của trục chính và 2 vòng bi trụ đỡ tự lựa, hai dãy No3524 và No3526 (ở vị trí 31 và 34 trên hình 2.5), tiếp nhận được đủ dầu bôi trơn để cung cấp cho các vòng bi nói trên. Ở cơ cấu con trượt và máng lót, quan sát qua cửa sổ kiểm tra cũng thấy chúng được tưới dầu bôi trơn khá nhiều. Như vậy, nếu bơm piston vận hành ở các chế độ này thì sự bôi trơn khá đảm bảo. Ở chế độ bơm với số truyền của hộp số là I hoặc II với tốc độ động cơ n<=1200 v/ph, các vòng bi côn No7530 của trục chính và cơ cấu con trượt vẫn tiếp nhận được dầu bôi trơn từ sự vung tóe dầu của các cặp bánh răng nghiêng và đầu to của các thanh truyền vì với mức dầu đầy ở các cacte, một phần đầu to của thanh truyền vẫn chìm trong dầu bôi trơn khi chúng ở vị trí thấp nhất. Ở các chế độ bơm này, khi mở cửa sổ nắp trên của bộ phận dẫn động quan sát ta thấy rằng với chiều hứng dầu bôi trơn như của máng hứng 36 hình 2.6, chủ yếu là để tiếp nhận dầu được vung tóe từ hai bánh răng nghiêng lớn (Z=92) thì máng hứng dầu bôi trơn hầu như không tiếp nhận được lượng dầu bôi trơn nào để cung cấp cho vòng bi. Điều này được giải thích như sau: Với tốc độ động cơ diezel từ n = 1200 v/ph trở xuống, với số truyền của hộp số là I hoặc II, thông qua sơ đồ động học của hệ thống truyền động tổ hợp MBTXM loại UNB1R-400 (XA400) ta có thể tính toán được vận tốc quay của các bánh răng nghiêng lớn trên trục chính là : nI 34 (v/ph) (Tỉ số truyền I = 4,66, n đ/c=1200 v/ph) nII (v/ph) ( Tỉ số truyền II = 32,6, n đ/c=1200 v/ph) Với khoảng vận tốc góc như trên của các bánh răng nghiêng lớn, lực ly tâm sinh ra không đủ để thắng được lực ma sát trong giữa các lớp dầu bôi trơn bám trên bề mặt răng của các bánh răng để tạo ra sự dịch chuyển tương đối giữa chúng, làm cho chúng rời khỏi các bề mặt răng, gây nên hiện tượng vung tóe của dầu bôi trơn. Vì vậy, với vận tốc này các bánh răng nghiêng của trục chính không có tác dụng vung tóe dầu nào đáng kể để cung cấp dầu bôi trơn cho máng 36. Tuy nhiên ở chế độ bơm này, phía đối diện của bánh răng nghiêng lớn của trục chính, tức là hai bánh răng nhỏ (Z=22) có kết cấu liền khối với trục dẫn động, ăn khớp với nó lại có một lượng dầu bôi trơn đáng kể văng ra, về phía cùng chiều với chiều quay của trục dẫn động, tức là văng về phía bánh răng nghiêng lớn nhất của trục chính. Điều này được giải thích là: mặc dù không văng tóe được dầu bôi trơn do vận tốc góc quá nhỏ, nhưng các bánh răng nghiêng lớn của trục chính lại để cho một lượng khá lớn dầu bôi trơn bám vào bề mặt răng và chứa trong khoảng chân răng của chúng. Trong quá trình ăn khớp giữa các bề mặt bánh răng của bánh răng lớn với bánh răng nhỏ (Z=22) trên trục dẫn động, có một lượng dầu bôi trơn từ các bánh răng nghiêng lớn truyền qua chúng. Và ở trục dẫn động của bơm, vận tốc góc của các bánh răng nghiêng nhỏ ở các chế độ tương ứng là: nI142,5 (v/ph) (Số truyền I = 4,46; nđ/c = 1200 v/ph) nII281,9 (v/ph) (Số truyền II = 3,26; nđ/c= 1200 v/ph) Khoảng vận tốc này là đủ lớn để lực ly tâm có thể thắng được lực ma sát giữa các lớp dầu bôi trơn bám trên bề mặt răng của bánh răng nghiêng nhỏ trên trục dẫn động khiến cho chúng trượt lên nhau và văng ra khỏi bề mặt răng, tạo ra sự vung tóe dầu bôi trơn. Khảo sát sự vung tóe của dầu bơi trơn ở các chế độ bơm khác nhau (với số truyền III, IV của hộp số với tốc độ động cơ thay đổi từ 1000-1500 v/ph) có thể thấy lượng dầu bôi trơn được vung tóe từ phía bánh răng nghiêng nhỏ (Z=22) trên trục dẫn động cũng nhiều hơn từ phía các bánh răng nghiêng lớn (Z=92) trên trục chính. Bởi vậy để cải thiện điều kiện bôi trơn cho các vòng bi, nhất là hai vòng bi No3524 và No3526 ở vị trí cao nhất (gối đỡ của trục dẫn động) cần phải thay đổi hướng hứng dầu bôi trơn của máng hứng 36 ở hình 2.6 hoặc đặt thêm một máng hứng ngược lại, gần sát với các bánh răng nghiêng nhỏ trên trục dẫn động để cung cấp dầu bôi trơn cho hai ổ bi No3524 và No3526 ở vị trí cao nhất của bộ phận dẫn động. Sự thay đổi này được thể hiện trên ở các chi tiết 4 và 5 trên hình 4.3. Như thế có thể cải thiện rõ rệt chế độ bôi trơn cho chúng khi máy bơm piston 11Г làm việc ở chế độ tốc độ vòng quay của trục chính khá thấp. 4.3.5. Giải pháp kỹ thuật số 5: Cải tiến đồ gá chuyên dụng để nâng cao hiệu quả công tác bảo dưỡng, sửa chữa bơm piston 11Γ Trong công tác bảo dưỡng sửa chữa các tổ hợp MBTXM nói chung và loại UNB1R-400 với bơm piston 11T nói riêng, công việc tháo, lắp các cụm chi tiết, bộ phận chiếm rất nhiều thời gian và đòi hỏi phải có những trang thiết bị, đồ gá chuyên dụng hỗ trợ. Để tiến hành các công việc bảo dưỡng sửa chữa các loại bơm piston 11Г và 14Г cho các tổ hợp BTXM người thợ máy được trang bị và tự trang bị cho mình nhiều dụng cụ, đồ gá phục vụ cho công việc tháo lắp, sửa chữa, căn chỉnh các chi tiết, cụm, bộ phận của máy bơm. Một trong loại đồ gá chuyên dụng cơ bản thông dụng nhất, thường được các nhà chế tạo bơm trang bị kèm theo cho tổ hợp, phục vụ công tác bảo dưỡng sửa chữa là các loại vam thủy lực dùng để tháo các đế van một chiều (xu-pap) của bộ phận thủy lực bơm piston 11Г và 14Г. Kết cấu nguyên thủy và cách gá lắp sử dụng chúng được thể hiện trên hình 4.4. Nguyên lý làm việc của bộ vam thủy lực dùng để tháo đế van một chiều (xu-pap) như sau: Trước khi đưa bộ vam vào lắp ráp, sử dụng cần bổ sung đủ dầu nhớt (thường dùng loại VITREA-220) vào khoảng trống cần thiết trong khoang xy lanh lực và khoang xylanh-piston ép. Sau đó đưa thanh kéo và 3 chấu vam vào vị trí lắp ráp, sao cho các chấu vam tỳ chắc chắn vào mặt đáy dưới của đế suppap, đồng thời gối lên phần vai đỡ của thanh kéo. Lắp phần xy lanh lực vào thanh kéo tỳ lên bề mặt của buồng van, sau đó xiết đai ốc hãm để giữ chặt thay kéo với quả piston của xy lanh lực. Tiến hành ép chất lỏng công tác (dầu nhớt) vào xy lanh lực để đẩy quả piston đi lên phía trên, kéo đế xu-pap ra khỏi hốc của nó, bằng cách vặn trục vít của piston ép đi vào. Nguyên lý làm việc và cách thức sử dụng bộ vam thủy lực này hết sức đơn giản, như đã mô tả ở trên đây. Tuy nhiên, trong thực tế việc sử dụng bộ vam này không có hiệu quả vì những lý do sau đây: Không tạo được áp lực cần thiết để đẩy piston của xy lanh lực kéo đế xu-pap lên, do bộ phận piston-xylanh ép có tác dụng như một bơm piston cung cấp dầu nhớt vào khoang xy lanh lực với một lưu lượng quá nhỏ. Với mức lưu lượng như vậy hoàn toàn không đủ tạo ra khả năng tự làm kín cho các gioăng phớt bên trong và bên ngoài của piston-xy lanh lực, và vì vậy chất lỏng công tác (dầu nhớt) thường bị rò rỉ ra ngoài hết, trước khi tạo ra được lực ép cần thiết để tác động lên piston-xy lanh lực như nguyên lý tác dụng mong muốn. Việc bổ sung chất lỏng công tác (dầu nhớt) vào khoang xy lanh-piston ép rất khó khăn vì khi đã lắp đặt vào vị trí làm việc, chúng nằm trên phương ngang. Do vậy, để có thể sử dụng một cách có hiệu quả bộ vam thủy lực này phục vụ cho công tác BDSC bơm piston 11Г (và cả các loại bơm 14Г, 9Г v.v…), có thể tiến hành cải tiến chúng như sau trên hình 4.4: Giữ nguyên bộ phận xy lanh, thanh kéo và chấu vam. Cắt bỏ phần xy lanh-piston ép, thay vào đó bằng 1 đầu nối ren (bằng cách hàn) để có thể lắp nối được với 1 bơm tay loại RIKIN-SEKI P-16B. Việc cung cấp chất lỏng công tác (dầu nhớt) cho xy lanh lực, tạo ra áp lực cần thiết để kéo đế xu-pap lên là do bơm tay này thực hiện. Kết quả: Sau khi tiến hành sự thay đổi như vậy việc sử dụng bộ đồ gá thủy lực này để tháo các đế xu-pap hoàn toàn đạt được các hiệu quả như mong muốn. Chất lỏng công tác không bị rò rỉ qua các gioăng phớt làm kín của xy lanh lực nữa. Áp lực do bơm tay cung cấp cho xy lanh lực có thể đạt 400÷600 kG/cm2, tạo ra đủ lực cần thiết tác động lên thanh kéo, kéo đế supap lên. Mặt khác, việc sử dụng bơm tay để ép tỏ ra cơ động, nhẹ nhàng và hiệu quả hơn nhiều so với bộ đồ gá cũ. Hình 4.4 Cải tiến vam thủy lực KẾT LUẬN Vận hành, bảo dưỡng các tổ hợp MBTXM là một trong những công việc quan trọng trong khoan-khai thác dầu khí. Thực hiện tốt công tác này sẽ nâng cao được hiệu quả khai thác dầu khí, tiết kiệm thời gian và kinh phí. Trên đây là một số giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng và công tác bảo dưỡng tổ hợp MBTXM UNB1R-400 (XA400) trên giàn MSP-5. Như vậy sau quá trình thực tập, làm đồ án, được sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Văn Giáp, em đã hoàn thành bản đồ án này. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy trong Khoa dầu khí, Bộ môn Thiết bị dầu khí và công trình cùng các bạn trong lớp đã giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này. Hà Nội, tháng 6 năm 2010 Sinh viên Nguyễn Minh Đức MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Số hình vẽ Tên hình Trang 1 Hình 1.1 Sơ đồ bố trí của tổ hợp MBTXM loại di động 2 2 Hình 1.2 Sơ đồ bố trí chung của một tổ hợp MBTXM loại cố định 4 3 Hình 1.3 Sơ đồ bố trí thực tế của block MBTXM trên giàn MSP-5 15 4 Hình 2.1 Ly hợp ma sát 27 5 Hình 2.2 Hệ thống bôi trơn động cơ 28 6 Hình 2.3 Hệ thống làm mát động cơ 29 7 Hình 2.4 Hộp số 4KPm-500 A3 32 8 Hình 2.5 Sơ đồ động học hệ thống truyền động bơm UBN1R-400 (XA400) 34 9 Hình 2.6 Bơm 11Γ 36 10 Hình 2.7 Van an toàn 37 11 Hình 2.8 Hộp giảm tốc 39 12 Hình 4.1 Hệ thống khí nén khởi động động cơ diezen B2 60 13 Hình 4.2 Cánh tản nhiệt của két làm mát 61 14 Hình 4.3 Thay đổi chế độ làm mát và bôi trơn cho cần piston 68 16 Hình 4.4 Cải tiến vam thủy lực 71 DANH MỤC BẢNG BIỂU STT Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1 Bảng 1.1 Các loại tổ hợp MBTXM sử dụng trên các giàn khoan 5÷8 2 Bảng 2.1 Các thông số cơ bản của thiết bị khi động cơ vận hành ở nđ/c = 1600 v/ph 22 3 Bảng 3.1 Hướng dẫn bôi trơn tổ hợp bơm UNB1R-400 43÷45 4 Bảng 3.2 Một số sự cố có thể xảy ra, nguyên nhân và cách khắc phục 50÷52 BẢNG QUY ĐỔI CÁC ĐƠN VỊ 1 inch ('') = 25,4 mm 1 kW = 1.34102209 HP 1Mpa = 10 kG/cm2 = 142.2 Psi

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docDA in nguyen minh duc.doc