Bình tách dầu khí trong hệ thống thu gom sản phẩm khai thác tại giàn MSP-Mỏ Bạch Hổ: Hệ thống điều chỉnh mức và áp suất bình tách

thøc sau: (2.3) Trong ®ã: p: lµ ¸p suÊt lµm viÖc cña b×nh t¸ch,psi. Mg: lµ ph©n tö l­îng cña khÝ. Zg: lµ kh¶ n¨ng chÞu nÐn cña khÝ. R: lµ h»ng sè khÝ. R=10.732. T: nhiÖt ®é lµm viÖc. 0R. Thay vµo c«ng thøc (2.2) ta cã: (2.4) Ph­¬ng tr×nh tÝnh to¸n c«ng suÊt b×nh t¸ch. Khi ph­¬ng tr×nh (2.4) ®óng cho kh¶ n¨ng chÞu nÐn, ¸p suÊt vµ nhiÖt ®é, ®¬n vÞ ®­îc ®æi thµnh ft3/ngµy, ph­¬ng tr×nh trë thµnh: (2.5) Trong ®ã: Pb: ¸p suÊt lµm viÖc, psi. Tb: nhÞªt ®é lµm viÖc, 0R. d: ®­êng kÝnh cña b×nh t¸ch,ft. F: hÖ sè trong b×nh t¸ch, b¶ng sè 5. B¶ng 2.4. B¶ng hÖ sè F víi b×nh t¸ch h/d F h/d F 0,00 1,000 0,30 0,748 0,05 0,981 0,35 0,688 0,10 0,948 0,40 0,626 0,15 0,906 0,45 0,564 0,20 0,858 0,50 0,500 0,25 0,804 0,55 0,436 Ph­¬ng tr×nh (2.5) cã thÓ tÝnh thÓ tÝch khÝ cña mét b×nh t¸ch cã kÝch th­íc ®· cho. Tõ ph­¬ng tr×nh nµy cã thÓ tÝnh ®­îc kÝch th­íc b×nh ®Ó xö lý mét l­îng khÝ ë mét b×nh nµo ®ã. NÕu gi¸ trÞ F¥ hîp lý ®­îc ¸p dông trong ph­¬ng tr×nh (2.5) th× tÊt c¶ c¸c phÇn tö láng cã ®­êng kÝnh lín h¬n 100 cã thÓ t¸ch ®­îc b»ng träng lùc tr­íc khi ®Õn mµng ng¨n. Gi¸ trÞ cña F¥ trong c¸c ph­¬ng tr×nh tû lÖ thuËn víi tû sè L/D cña b×nh. Trong b×nh t¸ch ®øng, cöa vµo ®­îc ®Æt ë kho¶ng 1/3 chiÒu dµi b×nh tÝnh tõ mèi hµn trªn ®Ønh xuèng, khÝ ch¶y tõ ®Çu vµo qua b×nh tíi ®­êng x¶ khÝ phÝa trªn b×nh. DÇu ch¶y tõ cöa vµo xuèng ®¸y b×nh. V× vËy kh«ng ph¶i thÓ tÝch dÇu hay khÝ cã thÓ x¸c ®Þnh ®­îc chÝnh x¸c kÝch th­íc cña b×nh theo yªu cÇu. Víi b×nh ®øng nÕu thÓ tÝch khÝ x¸c ®Þnh ®­îc kÝch th­íc cña b×nh th× tû sè L/D nªn lÊy tõ 2-3, nÕu thÓ tÝch chÊt láng x¸c ®Þnh ®­îc kÝch th­íc th× tû sè L/D lÊy tõ 2-6. 2.4.3. TÝnh to¸n kÝch th­íc cña b×nh t¸ch + TÝnh ®­êng kÝnh cña b×nh t¸ch Nguêi ta dïng c«ng suÊt cña b×nh t¸ch ®Ó x¸c ®Þnh kÝch th­íc, c«ng suÊt liªn quan tíi vËn tèc theo ph­¬ng ngang bëi ph­¬ng tr×nh: W=3600.v.. (2.6) Thay (2.1) vµo (2.6) ta ®­îc: W=3600.F¥.. (2.7) Ta l¹i cã: m= 0,785.w.d2.F. (2.8) Trong ®ã: W: lµ c«ng suÊt kg.giê/m2. m: l­u l­îng khèi l­îng kg/giê. v: vËn tèc theo ph­¬ng ngang m/s. KÕt hîp ph­¬ng tr×nh (2.7) vµ (2.8) cho ®­êng kÝnh cña b×nh: d=. (2.9) Gi¸ trÞ cña m liªn quan tíi l­u l­îng dßng ch¶y nh­ sau: m= 0,050.(std m3/ngµy).(g cña khÝ) hay m= 0,00173.(std m3/ngµy).(MW khÝ) Gi¸ trÞ cña F nh­ lµ mét hµm sè cña chiÒu s©u mùc chÊt láng trong b×nh t¸ch ®­îc cho trong b¶ng (2.4.) §Ó cã ®­îc gi¸ trÞ nµy ta ph¶i ®i t×m gi¸ trÞ h/d b»ng c¸ch tÝnh c©n b»ng pha trong b×nh t¸ch. §Ó tÝnh c©n b»ng pha ta ph¶i lµm nh­ sau: Víi mét l­îng s¶n phÈm dÇu khÝ biÕt tr­íc, khi ë ¸p suÊt vµ nhiÖt ®é b×nh t¸ch th× chóng ®­îc t¸ch thµnh 2 pha láng h¬i, gi÷a hai pha nµy cã sù c©n b»ng. Chóng ta cÇn tÝnh ®­îc thÓ tÝch cña tõng pha vµ hµm l­îng mol tån t¹i ë tr¹ng th¸i láng vµ khÝ cña mçi cÊu tö. Muèn vËy tr­íc hÕt ph¶i biÕt hµm l­îng mol cña tõng cÊu tö trong hçn hîp ban ®Çu. Gäi thµnh phÇn thÓ tÝch pha láng, pha h¬i lÇn l­ît lµ Vl, Vg. XÐt 1 Kmol hçn hîp s¶n phÈm. Ta cã hÖ ph­¬ng tr×nh sau: Vl+Vg=1 (2.10) Vµ: Zi=Xi.Vl+ Yi.Vg. Xi, Yi, Zi: lÇn l­ît lµ hµm l­îng mol cña c¸c cÊu tö ë tr¹ng th¸i láng, ë pha khÝ vµ trong hçn hîp. Ki: lµ hÖ sè c©n b»ng cña cÊu tö i, Ki=Yi/Xi. Thay vµo ph­¬ng tr×nh cña Zi ta ®­îc: Zi= Xi.(1-Vg)+ Ki.Xi.Vg. Þ Xi= . Tõ 2 hÖ thøc cña Xi ta cã: . (2.11) Víi ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt lµm viÖc cña b×nh t¸ch ta sÏ x¸c ®Þnh ®­îc gi¸ trÞ cña Ki vµ tõ ®ã sÏ x¸c ®Þnh ®­îc gi¸ trÞ cña Vg. + C«ng thøc tÝnh thÓ tÝch cña b×nh t¸ch: . (2.12) Trong ®ã: Qn: c«ng suÊt b×nh t¸ch tÊn /ngµy t: thêi gian l­u gi÷ chÊt láng trong b×nh gi©y + C«ng thøc tÝnh chiÒu dµi b×nh t¸ch: L= (2.13) 2.4.4. TÝnh bÒn cho b×nh t¸ch: Dt: §­êng kÝnh trong cña b×nh t¸ch Dc: §­êng kÝnh trung b×nh cña b×nh t¸ch P: ¸p suÊt trong b×nh t: ChiÒu dµy thµnh b×nh l: ChiÒu dµi b×nh Lùc t¸c dông F lªn hai ®Çu b×nh t¸ch ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: F=P.P.Dc2/4. DiÖn tÝch chÞu lùc f tÝnh theo ®­êng kÝnh trong cña b×nh: f= P.Dt.t Ta cã: . B×nh lµm viÖc æn ®Þnh khi lùc t¸c dông lªn thµnh b×nh c©n b»ng víi ph¶n lùc t¹i mèi hµn. §iÒu kiÖn æn ®Þnh: P.Dc.l=2.N (N lµ ph¶n lùc t¹i mèi hµn) Þ N=P.Dcl/2. Do: . So s¸nh gi÷a vµ ta thÊy:. V× vËy ta tÝnh ®é bªn theo. Khi kiÓm to¸n ®é bÒn cña b×nh ta dùa vµo vµ trong thùc tÕ nã thay b»ng øng suÊt cho phÐp vµ cã kÓ tíi hÖ sè bÒn cña mèi hµn. Tõ ®ã ta x¸c ®Þnh ®­îc chiÒu dµy cña thµnh b×nh t¸ch: . (2.15) . (2.16) . (2.17) Trong ®ã: E: hÖ sè gi¶m bÒn do ¶nh h­ëng cña mèi hµn (0,85-0,9) S: giíi h¹n bÒn cña vËt liÖu chÕ t¹o b×nh. C: chiÒu dµy dù phßng do sù ¨n mßn cña m«i tr­êng (C=2-3 mm) HiÖn nay cã kh¸ nhiÒu tiªu chuÈn ®Ó ®¸nh gi¸ c¸c chi tiÕt kü thuËt cña thiÕt bÞ t¸ch do c¸c h·ng s¶n xuÊt ®Þnh ra. Trong sè ®ã, tiªu chuÈn ASME ®­îc sö dông phæ biÕn h¬n c¶ vµ ®­îc xem nh­ mét tiªu chuÈn chung cho c¸c n­íc. ASME ®· ®­a ra c«ng thøc x¸c ®Þnh ®é dµy thµnh b×nh cÇn thiÕt theo ¸p suÊt bªn trong nh­ sau: hay (2.18) §©y lµ c«ng thøc x¸c ®Þnh chiÒu dµy thµnh b×nh lín nhÊt vµ bao quanh toµn bé b×nh. Trong ®ã: t: chiÒu dµy vá. Ri: b¸n kÝnh bªn trong. Ro: b¸n kÝnh bªn ngoµi. P: ¸p suÊt lµm viÖc. E: hiÖu qu¶ cña mèi hµn (E=1) S: øng suÊt lín nhÊt cho phÐp. 2.4.5. Khèi l­îng vµ diÖn tÝch sµn l¾p ®Æt 2.4.5.1. Khèi l­îng Mét b×nh rçng cã thÓ ®­îc tÝnh to¸n theo ph­¬ng tr×nh sau (b×nh kh«ng cã bé phËn bªn trong): Wb=3,47.d.t (2.19) Trong ®ã: Wb: khèi l­îng trªn ®¬n vÞ dµi (kg/h). d: ®­êng kÝnh bªn trong (m). Khèi l­îng bªn trong lµ: wi. Khèi l­îng cña nh÷ng vßi phun bªn ngoµi lµ : Wn. VËy khèi l­îng cña c¶ b×nh t¸ch lµ: Wv=Wb.L+Wi+Wn. (2.20) Trªn c¬ së tÝnh to¸n theo c«ng thøc nµy ®èi víi b×nh t¸ch ngang, ASME ®· ®­a ra h×nh (2.3) t­¬ng quan gi÷a chiÒu dµi, chiÒu dµy, vµ ®­êng kÝnh. Tõ ®å thÞ nµy cã thÓ tÝnh ®­îc khèi l­îng b×nh t¸ch. H×nh 2.3. T­¬ng quan gi÷a chiÒu dµi, chiÒu dµy vµ ®­êng kÝnh 2.4.5.2. DiÖn tÝch mÆt sµn l¾p ®Æt Xung quanh b×nh t¸ch cã hÖ thèng ®­êng èng dÉn, trong ®ã bao gåm c¸c ®­êng èng dÉn chÝnh (cã ®­êng kÝnh kho¶ng 4 inch) vµ c¸c ®­êng èng phô thªm vµo. V× thÕ kh«ng gian l¾p ®Æt b×nh t¸ch cÇn tÝnh to¸n cho hîp lý cho c¶ hÖ thèng nµy. Ngoµi ra, yªu cÇu vÒ hÖ thèng l¾p ®Æt nµy bao gåm c¶ m¸y b¬m, hÖ thèng ®iÒu khiÓn ¸p suÊt, mùc chÊt láng… H×nh (2.3) lµ ­íc tÝnh vÒ diÖn tÝch mÆt sµn cho c¸c b×nh t¸ch n»m ngang. 2.4.6. Sµn chÞu t¶i B×nh t¸ch ®ù¬c l¾p ®Æt trªn mét sµn chÞu t¶i. Sµn nµy ph¶i chÞu ®­îc t¶i cña b×nh t¸ch trong qu¸ tr×nh lµm viÖc còng nh­ thö thuû lùc. V× thÕ cÇn x¸c ®Þnh t¶i träng tèi ®a mµ sµn cã thÓ chÞu ®­îc. Theo ASME t¶i träng tèi ®a cã thÓ ®­îc coi nh­ lµ khèi l­îng n­íc trong b×nh (Ww) céng víi khèi l­îng cña b×nh t¸ch. Ww=V.1000 +Wv (kg) (2.21) 2.5. ¸p dông kiÓm to¸n b×nh t¸ch HGC trªn giµn msp 3-má b¹ch hæ (l­u l­îng 300 tÊn/ngµy ®ªm) 2.5.1. TÝnh to¸n c©n b»ng pha NhiÖt ®é lµm viÖc: 450C ¸p suÊt lµm viÖc: 15,5 at ¸p suÊt lµm viÖc: 15,5 at B¶ng 2.5. C¸c thµnh phÇn dÇu má trong má B¹ch Hæ STT CÊu tö Thµnh phÇn dÇu vØa(%mol) HÖ sè c©n b»ng(Ki) Thµnh phÇn láng(Xi) Thµnh phÇn h¬i(Yi) 1 N2 0,292 86,90 0,006 0,519 2 CO2 0,093 6,77 0,002 0,149 3 C1 46,193 16,26 4,860 78,976 4 C2 8,636 2,87 4,228 12,312 5 C3 5,423 0,98 5,757 5,158 6 IC4 1,479 040 2,226 0,886 7 NC4 2,308 0,30 3,781 1,140 8 IC5 0,870 0,14 1,671 0,235 9 NC5 0,991 0,11 1,692 0,221 10 C6 1,298 0,05 2,760 0,139 11 C7+ 32,417 0,006 72,727 0,445 Víi c«ng thøc ®· cã ë trªn: . Ta cho gi¸ trÞ cña i ch¹y tõ 1-11 khi ®ã sÏ cã gi¸ trÞ t­¬ng øng cña Zi vµ Ki nh­ trªn b¶ng vµ thay sè vµo ta cã: Vg = 0,55. (tÝnh gÇn ®óng). Vl = 0,45. Do vËy ta cã h/d = 0,45. Tra b¶ng (2.4) ta cã : F = 0,564. 2.5.2. TÝnh kÝch th­íc b×nh · TÝnh ®­êng kÝnh b×nh t¸ch HÖ sè thùc nghiÖm F¥ = 0,25 (m/s) Khèi l­îng riªng cña dÇu ë 200C: Khèi l­îng riªng cña khÝ (®ktc): Tû lÖ khÝ trong hçn hîp: HÖ sè khÝ hoµ tan trong dÇu: KP= 1,0565.10-5 (m3/m3 Pa) L­u l­îng khèi l­îng trong 1h lµ : . (2.22) Þ Theo c«ng thøc (2.9) ta cã : · ThÓ tÝch b×nh t¸ch Theo (2.12) ta cã: · ChiÒu dµi cña b×nh: L=4V/d2.P= 8,5 (m) · ChiÒu dµy thµnh b×nh Theo (2.16) ta cã: víi S=120 Mpa (thÐp hîp kim). ChiÒu dµy bao quanh toµn bé b×nh ch­a tÝnh tíi ®é ¨n mßn cho phÐp lµ 1,42 cm. Theo catalog cña h·ng chÕ t¹o SiiRTEC NIGI.S.p.A chän b×nh cã c¸c th«ng sè sau: KÝch th­íc b×nh t¸ch :d.l=2000.7960 mm ThÓ tÝch 25 m3 Tiªu chuÈn thiÕt kÕ chÕ t¹o: ASME SECTION VIII DIVISION 1 ¸p suÊt tÝnh to¸n 2,7 Mpa ¸p suÊt lµm viÖc 1,6 Mpa NhiÖt ®é tÝnh to¸n: 1250C NhiÖt ®é lµm viÖc: 450C Lo¹i b×nh n»m ngang. Víi c¸c th«ng sè trªn ta ®i tÝnh khèi l­îng vµ diÖn tÝch sµn l¾p ®Æt, sµn chÞu t¶i. 2.5.3. Khèi l­îng b×nh: HÖ MÐt HÖ Anh L=7,96 m 25ft d=200cm 6,2 ft t=1,42 cm 0,55 in §èi chiÕu víi h×nh (2.3) ta ®­îc: Wv=15000 lb=6803kg. (®©y lµ khèi l­îng khi ch­a kÓ ®Õn chÊt l­u lµm viÖc hay thö thuû lùc…) 2.5.4. DiÖn tÝch mÆt sµn l¾p ®Æt Tõ to¸n ®å h×nh (2.1) ta t×m ®­îc diÖn tÝch dïng ®Ó l¾p ®Æt b×nh t¸ch víi c¸c th«ng sè nh­ trªn lµ 670 ft2. Tøc lµ cÇn diÖn tÝch bÒ mÆt kho¶ng 65 m2. 2.5.5. Sµn chÞu t¶i: Theo c«ng thøc (2.21) ta cã : Ww=V.1000+ Wv(kg) =25.1000 +6803=31803 (kg) Nh­ vËy träng l­îng mµ sµn ph¶i chÞu lµ 31,803 tÊn, cã nghÜa lµ sµn chÞu t¶i träng ph©n bè lµ: 31,803/65=0,49 tÊn/m2. 2.5.6. TÝnh to¸n gia cè b×nh t¸ch + S¬ ®å gia cè Trong qóa tr×nh nèi c¸c thiÕt bÞ víi b×nh t¸ch, ta ph¶i ®¶m b¶o ®é bÒn cña c¸c mèi nèi trong ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña b×nh, vµ ph­¬ng ph¸p hay sö dông lµ gia cè mèi nèi. Ng­êi ta ®­a ra ®­êng kÝnh giíi h¹n do, vµ cÇn ph¶i gia cè nÕu gi¸ trÞ dl>do. Trong ®ã: d: ®­êng kÝnh èng cña lç cÇn gia cè S1: chiÒu dµy thµnh èng nèi chiÒu dµi phÇn bªn ngoµi cña th©n èng nèi. : chiÒu dµi phÇn bªn trong cña th©n èng n«Ý. :®é réng cña tÊm ®Öm t: chiÒu dÇy thµnh b×nh C: chiÒu dÇy kÓ tíi ®é ¨n mßn D: ®­êng kÝnh trong b×nh Theo tiªu chuÈn GOCT 14349-80 ta cã c«ng thøc tÝnh chiÒu dÇy b×nh t¸ch: (2.23) víi Ck lµ chiÒu dÇy dù phßng ¨n mßn thµnh b×nh. Ck=0,28 cm. ChiÒu dÇy ®¸y b×nh: (2.24) víi Cs lµ chiÒu dÇy dù phßng ¨n mßn ®¸y b×nh. Cs=0,42 cm. Chän chiÒu dµy chung lµ: t=1,8 cm §­êng kÝnh cÇn giíi h¹n lç cÇn gia cè trªn thµnh b×nh lµ: (2.25) lµ chiÒu dµy thiÕt kÕ Víi c¸c lç cã ®­êng kÝnh nhá h¬n 11 cm trªn thµnh b×nh kh«ng cÇn ph¶i thiÕt kÕ gia cè bæ sung. §­êng kÝnh giíi h¹n lç cÇn gia cè trªn ®¸y b×nh: . (2.26) Víi : . (2.27) (2.28) Ta thay c¸c th«ng sè: r = 40 (cm) Þ Þ do= 13,8 (cm). + TÝnh to¸n gia cè: ¸p dông tÝnh to¸n cho lç cã ®­êng kÝnh 45 cm (l¾p ®Ëy). - ChiÒu dÇy th©n èng nèi cÇn gia cè: (2.29) - ChiÒu dµi phÇn bªn ngoµi cña th©n èng nèi: (2.30) LÊy chiÒu dµy thµnh èng ban ®Çu lµ: S1 =1 cm - ChiÒu dµi bªn trong phÇn th©n èng: (2.31) - §é réng tÝnh to¸n tÊm ®Öm: (2.32) Ch­¬ng 3 Yªu cÇu vÒ kü thuËt l¾p ®Æt - vËn hµnh -b¶o d­ìng b×nh t¸ch 3.1. Yªu cÇu vÒ l¾p ®Æt b×nh t¸ch · Khi tiÕn hµnh l¾p ®Æt c¸c thiÕt bÞ cÇn ph¶i tu©n theo quy ®Þnh tiªu chuÈn: CHP-3I-78 ‘‘ C¸c ®Þnh møc vµ quy ®Þnh x©y dùng, c¸c quy ®Þnh vÒ s¶n xuÊt vµ tiÕn tr×nh c«ng viÖc, trang thiÕt bÞ c«ng nghÖ, c¸c quy ®Þnh chung, vµ c¸c yªu cÇu hiÖn hµnh’’. · L¾p ®Æt thiÕt bÞ ph¶i thùc hiÖn theo ®óng s¬ ®å h­íng dÉn ®Ýnh kÌm thiÕt bÞ. · Nghiªm cÊm l¾p r¸p c¸c thiÕt bÞ ë ngoµi b¶n vÏ kü thuËt vµ c¸c thiÕt bÞ kh¸c ë ngoµi vá thiÕt bÞ. · C¸c thiÕt bÞ ®Æt t¹i vÞ trÝ x©y l¾p ë d¹ng ch­a hoµn chØnh th× ph¶i hoµn thiÖn tr­íc khi l¾p ®Æt phï hîp víi tiªu chuÈn GOCT 26-29I-79. · Kh¶ n¨ng hµn t¹i vÞ trÝ l¾p r¸p c¸c thiÕt bÞ nhiÖt cña c¸c linh kiÖn nµo ®ã mµ ch­a ®­îc xem xÐt khi thiÕt kÕ th× ph¶i thèng nhÊt víi nhµ chÕ t¹o. · C¸c thiÕt bÞ cã thÓ ®­îc l¾p ®Æt trªn c¸c cÊu tróc kim lo¹i còng nh­ trªn nÒn bª t«ng. · C¸c thiÕt bÞ n»m ngang kh«ng ®iÓm tùa d¹ng yªn ngùa ®­îc ®Æt trªn c¸c nÒn bª t«ng. · KiÓm tra vÞ trÝ thiÕt kÕ trªn nÒn c¸c thiÕt bÞ th¼ng ®øng tiÕn hµnh phï hîp víi ‘‘ Quy ph¹m vÒ x©y l¾p c¸c dông cô vµ thiÕt bÞ d¹ng nghiªng vµ d¹ng th¸p’’ BCH 351-751 PMCC-CCCP. ViÖc ®­a ra khái vÞ trÝ th¼ng ®øng cña c¸c thiÕt bÞ d¹ng cét cÇn phÈi chÊp nhËn phï hîp víi tiªu chuÈn BCH 351-751 PMCC-CCCP. · C¸c thiÕt bÞ th¼ng ®øng sau khi l¾p ®Æt ph¶i ®­îc kÑp chÆt trªn c¸c bul«ng c¬ b¶n. Tr­íc khi b¾t chÆt èc vÝt vµo bul«ng kh«ng ®­îc tiÕn hµnh c«ng viÖc v× cã thÓ lµm xª dÞch vÞ trÝ cña thiÕt bÞ. · ThiÕt bÞ n»m ngang ph¶i ®­îc ®Æt víi ®é nghiªng 0,002-0,003 vÒ phÝa c«n dÉn l­u (víi c¸c thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt th× vÒ phÝa buång ph©n phèi). · ViÖc kiÓm tra ®é nghiªng ph¶i tu©n theo phÇn d­íi vá thiÕt bÞ. · Khi l¾p ®Æt thiÕt bÞ n»m ngang trªn cÊu tróc kim lo¹i ph¶i ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chuyÓn dÞch tù do khi cã gi·n në nhiÖt. · Tr­íc khi ®æ bª t«ng phÇn phÝa ren cña c¸c èc vÝt ®iÒu khiÓn ph¶i ®­îc b«i dÇu. · Sau khi kiÓm tra thiÕt bÞ trªn nÒn mãng vµ ®æ bª t«ng, c¸c èc vÝt ®iÒu chØnh còng nh­ c¸c bul«ng dïng ®Ó kÑp chÆt víi ®iÓm tùa trong thêi gian ®Æt thiÕt bÞ trªn nÒn mãng ph¶i ®­îc ®Æt xa. C¸c lç ren ph¶i ®­îc b«i kÝn mì chèng rØ. · Sau khi ®Æt thiÕt bÞ trªn nÒn mãng, c¸c èc vÝt cña bul«ng ®iÓm tùa cè ®Þnh ®­îc hµn chÆt víi c¸c tÊm ®Öm. · ViÖc bè trÝ thiÕt bÞ trªn mÆt b»ng l¾p r¸p ph¶i ®¶m b¶o c¸c khe hë cÇn thiÕt gi÷a c¸c thiÕt bÞ. · Chèng sÐt c¸c thiÕt bÞ ph¶i thùc hiÖn phï hîp víi c¸c chØ dÉn vÒ thiÕt kÕ vµ x©y l¾p hÖ thèng chèng sÐt c«ng tr×nh. 3.2. Quy tr×nh vËn hµnh b×nh t¸ch 3.2.1. VËn hµnh ë chÕ ®é b×nh th­êng · C«ng t¸c chuÈn bÞ + Th«ng b¸o cho ng­êi trùc t¹i phßng ®iÒu khiÓn vµ c¸c bé phËn liªn quan r»ng thiÕt bÞ s¾p ho¹t ®éng: ¸p suÊt t¨ng, nhiÖt ®é t¨ng, mùc chÊt láng t¨ng… + KiÓm tra khÝ nguån nu«i, nguån ®iÖn ®· s½n sµng + KiÓm tra c¸c hÖ thèng ®ang ho¹t ®éng bao gåm: - ESD - HÖ thèng b¸o ch¸y vµ b¸o khÝ - HÖ thèng ®iÒu khiÓn - HÖ thèng b¶o vÖ - C¸c thiÕt bÞ chØ b¸o vµ ®iÒu khiÓn tù ®éng c¸c th«ng sè lµm viÖc tù ®éng cña b×nh (mùc chÊt láng, ¸p suÊt…) thiÕt bÞ chØ b¸o nhiÖt ®é, ®o l­u l­îng - KiÓm tra viÖc x¶ hÕt n­íc trong b×nh - KiÓm tra c¸c mÆt bÞt ph¶i ®­îc th¸o hÕt (trong tr­êng hîp söa ch÷a/kiÓm ®Þnh b×nh) - KiÓm tra t×nh tr¹ng c¸c van x¶ ®· ®ãng kÝn - KiÓm tra ®Ó x¸c ®Þnh tr¹ng th¸i cña c¸c van ®Çu vµo, ®Çu ra, t×nh tr¹ng kÕt nèi thiÕt bÞ víi hÖ thèng c«ng nghÖ. - B×nh t¸ch C2 vµ c¸c m¸y b¬m dÇu s½n sµng lµm viÖc. C¸c chuÈn bÞ ®¨ thùc hiÖn cÇn ghi vµo phÇn ‘‘PhiÕu chuÈn bÞ ®­a thiÕt bÞ vµo vËn hµnh’’- BiÓu mÉu I-KX-C05-01/F01. · §­a b×nh vµo ho¹t ®éng theo tr×nh tù nh­ sau + ChuyÓn vÒ chÕ ®é tay c¸c hÖ thèng b¶o vÖ tù ®éng + §ãng c¸c van sau ®©y: Nº 3, Nº7 trªn ®­êng bybass cña ®­êng khÝ vµ ®­êng dÇu + Më c¸c van sau ®©y: - Van: Nº 4, Nº5 th«ng ®­êng dÇu sang b×nh C2 - Van: Nº1, Nº2 ®­a khÝ vµo hÖ thèng thu gom hoÆc ®èt ë phakel - Van: Nº SDV-502: ®­a hçn hîp dÇu khÝ tõ c¸c giÕng qua côm ph©n dßng xuèng ®­êng èng thu gom t¹i Block 1,2 vµo b×nh C1, ®­a b×nh C1 vµo lµm viÖc. + Sau khi c¸c thiÕt bÞ ®· lµm viÖc æn ®Þnh th× chuyÓn c¸c hÖ thèng b¶o vÖ vÒ chÕ ®é tù ®éng vµ tÊt c¶ nh÷ng c«ng viÖc ®· thùc hiÖn khëi ®éng b×nh C1 ghi vµo sæ trùc c«ng nghÖ · KiÓm tra trong qu¸ tr×nh vËn hµnh Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, thî vËn hµnh thiÕt bi ph¶i tiÕn hµnh kiÓm tra th­êng xuyªn c¸c th«ng sè lµm viÖc cña b×nh C1 nh­: mùc chÊt láng trong b×nh, ¸p suÊt lµm viÖc ph¶i n»m trong giíi h¹n cho phÐp cña nhµ s¶n xuÊt vµ phï hîp víi quy tr×nh c«ng nghÖ trªn giµn. §¶m b¶o cho thiÕt bÞ nµy lu«n ë tr¹ng th¸i kü thuËt tèt, vËn hµnh an toµn, n©ng cao ®é tin cËy vµ kÐo dµi tuæi thä ho¹t ®éng. Hµng ngµy thî khai th¸c ph¶i kiÓm tra ®Þnh kú 4 giê/lÇn vµ ghi c¸c th«ng sè lµm viÖc cña b×nh vµo sæ theo dâi c«ng nghÖ khai th¸c. §èc c«ng khai th¸c ph¶i ghi c¸c th«ng sè lµm viÖc cña b×nh trong b¸o c¸o hµng ngµy göi vÒ XNKTDK. §Þnh kú 3 th¸ng/lÇn ph¶i tiÕn hµnh hiÖu chØnh ¸p suÊt lµm viÖc cña van an toµn theo lÞch ®· ®­îc duyÖt. TiÕn hµnh c¸c ViÖc kh¸m nghiÖm ®Þnh kú ph¶i theo ®óng thêi gian quy ®Þnh · Dõng b×nh B×nh C1 ph¶i dõng lµm viÖc trong c¸c tr×nh tù sau ®©y: + Th«ng b¸o cho ng­êi trùc t¹i phßng ®iÒu khiÓn vµ c¸c bé phËn liªn quan biÕt viÖc thiÕt bÞ s¾p ngõng ho¹t ®éng: ¸p suÊt gi¶m, nhiÖt ®é gi¶m, mùc chÊt láng gi¶m… + NÕu chØ dõng riªng b×nh C1 mµ kh«ng dõng giµn th× chuyÓn vÒ b×nh ®o (dùa theo c«ng suÊt b×nh ®o mµ ®ãng bít giÕng nÕu cÇn thiÕt) + NÕu dõng b×nh C1 kÕt hîp dõng giµn th× ph¶i ®ãng toµn bé c¸c giÕng khai th¸c + §Èy toµn bé dÇu tõ b×nh C1 sang b×nh C2.(më van bybass ®­êng dÇu cña b×nh C1) + Röa b×nh b»ng n­íc biÓn tõ hÖ thèng cøu ho¶ qua hÖ thèng ®­êng c«ng nghÖ + X¶ ¸p suÊt trong b×nh vÒ gi¸ trÞ kh«ng + §ãng c¸c van ®Çu vµo vµ ®Çu ra cña b×nh. 3.2.2. KiÓm so¸t sù cè vµ c¸c t×nh huèng khÈn cÊp · Dõng b×nh khi cã sù cè · Tr¹ng th¸i lµm viÖc kh«ng b×nh th­êng, c¸c d¹ng sù cè, nguyªn nh©n vµ c¸ch kh¾c phôc + Mùc chÊt láng cao: C¸c nguyªn nh©n cã thÓ x¶y ra nh­ h­ cét møc, van ®iÒu chØnh mùc chÊt láng ho¹t ®éng kh«ng æn ®Þnh. TÝn hiÖu tõ LT-501 (Transmitter) ®Ó ®iÒu khiÓn van møc LCV-501 lµ kh«ng chÝnh x¸c, cÇn so s¸nh tÝn hiÖu møc tõ Transmitter víi cét møc hiÓn thÞ t¹i chç LG (level Gauge) vµ hiÖu chØnh l¹i, trong tr­êng hîp c¸c tÝn hiÖu møc kh«ng sö dông c¸c Transmitter mµ sö dông thiÕt bÞ ®o møc sö dông khÝ nÐn ®iÒu khiÓn van møc vµ thiÕt bÞ b¸o tÝn hiÖu sù cè th× cÇn so s¸nh vµ hiÖu chØnh l¹i c¸c thiÕt bÞ YPb nµy. Chó ý kiÓm tra t×nh tr¹ng lµm viÖc cña hÖ thèng thiÕt bÞ sÊy vµ b¶o «n c¸c cét møc. NÕu hÖ thèng nµy kh«ng lµm viÖc tèt cã thÓ dÉn tíi hiÖn t­îng dÇu bÞ ®«ng trong cét møc vµ tÝn hiÖu tõ LT-501 lµ tÝn hiÖu gi¶. Van ®iÒu chØnh møc LCV-501 ®ãng sù cè trong c¸c tÝn hiÖu: LSLL-501 cña b×nh C1, ESD, LSHH-521, LSLL-521, PSHH-521, PSLL-521 cña b×nh C2, Fire & Gas detection t¸c ®éng lµm cho bé ®iÒu khiÓn LY-501 ®­a ra tÝn hiÖu ®ãng van ®iÒu chØnh møc, cÇn ph¶i kiÓm tra c¸c tÝn hiÖu trªn råi gi¶i trõ chóng hoÆc kiÓm tra t¹i chç xem van cã bÞ kÑt th× cÇn söa ch÷a, trong tr­êng hîp van ®iÒu chØnh møc kh«ng cã c¸c tÝn hiÖu trªn mµ sö dông bé ®iÒu khiÓn PB-10 ë phßng ®iÒu khiÓn BM -8 th× cÇn hiÖu chØnh l¹i bé PB-10. Trong tr­êng hîp mùc chÊt láng trong b×nh C1 qu¸ cao v­ît qu¸ giíi h¹n cho phÐp th× ph¶i lËp tøc më van bybass ®Ó h¹ nhanh mùc chÊt láng tõ b×nh C1 sang b×nh C2 ®Ó tr¸nh tr­êng hîp dÇu trµo ra. + Mùc chÊt láng thÊp: c¸c nguyªn nh©n cã thÓ x¶y ra bao gåm: van ®iÒu chØnh møc LCV-501 ho¹t ®éng kh«ng æn ®Þnh, van SDV-502 ®ãng sù cè, mÊt khÝ nguån nu«i cho SDV-502 - Van ®iÒu chØnh møc LCV-501 më do t¸c ®éng cña LT-501, kiÓm tra tÝn hiÖu Transmitter nÕu cã sai lÖch th× hiÖu chØnh l¹i hoÆc kiÓm tra t¹i chç xem van cã bÞ kÑt hoÆc tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn LY-501 bÞ sai lÖch th× hiÖu chØnh l¹i. Chó ý kiÓm tra t×nh tr¹ng lµm viÖc cña hÖ thèng thiÕt bÞ sÊy vµ b¶o «n c¸c cét møc. NÕu hÖ thèng nµy ho¹t ®éng kh«ng tèt cã thÓ dÉn tíi hiÖn t­îng dÇu bÞ ®«ng trong cét møc vµ tÝn hiÖu tõ LT-501 lµ kh«ng chÝnh x¸c - Van SDV-502 ®ãng do tÝn hiÖu shutdown ESD, PSD tõ hÖ thèng ®iÒu khiÓn SCADA t¸c ®éng vµo van Solenoid XY-502 lµm ng¾t khÝ nguån nu«i cho van SDV-502, cÇn kiÓm tra tÝn hiÖu tõ LSHH-501 vµ gi¶i trõ tÝn hiÖu nµy - MÊt khÝ nguån nu«i cho van SDV-502 cã thÓ lµm cho c¸c van ®ãng l¹i, cÇn kiÓm tra nguån nu«i tõ c¸c bé Regulator trªn côm Manifold ph©n phèi khÝ nguån nu«i - MÊt khÝ nguån nu«i lµm cho van ®iÒu khiÓn møc LCV-501 më tèi ®a vµ van ®iÒu khiÓn ¸p suÊt PCV-501 ®ãng hoµn toµn khiÕn cho dÇu tõ b×nh C1 ®Èy nhanh sang b×nh C2. Trong tr­êng hîp nµy ph¶i xö lý nhanh b»ng c¸ch më bybass ®­êng khÝ vµ ®ãng van trªn ®­êng håi cña dÇu tõ ®­êng b¬m vÒ b×nh C2 - Khi mùc chÊt láng t¹i b×nh C1 qu¸ thÊp v­ît qu¸ giíi h¹n cho phÐp, dÉn tíi hiÖn t­îng khÝ tõ b×nh C1 ®i sang b×nh C2 sÏ g©y sù cè cho b×nh C2 vµ m¸y b¬m dÇu, cÇn ph¶i lËp tøc ®ãng van Nº3 ®Ó n©ng mùc chÊt láng tõ b×nh C1 lªn vµ chuyÓn t¹m thêi sang chÕ ®é tay ®Ó ®iÒu chØnh mùc chÊt láng trong b×nh C1 qua hÖ thèng vµ bybass trªn ®­êng dÇu tõ C1 sang C2 trong thêi gian xö lý. + ¸p suÊt b×nh cao: c¸c nguyªn nh©n cã thÓ x¶y ra bao gåm : Van ®iÒu chØnh ¸p suÊt PCV-501 lµm viÖc kh«ng æn ®Þnh, mÊt khÝ nguån nu«i cho van PCV-501 - Van ®iÒu chØnh ¸p suÊt PCV-501 ®ãng l¹i do tÝn hiÖu tõ Transmitter PT-501 kh«ng chÝnh x¸c, lµm cho bé biÕn ®æi tÝn hiÖu I/P PY-501 ®­a ra tÝn hiÖu ®ãng van, cÇn ph¶i kiÓm tra ®­a ra hiÖu chØnh l¹i Transmitter hoÆc kiÓm tra t¹i chç xem van cã bÞ kÑt th× cÇn söa ch÷a - MÊt khÝ nguån nu«i cho van PCV-501 sÏ lµm cho van ®ãng l¹i, cÇn kiÓm tra khÝ nguån nu«i tõ c¸c bé Regulator trªn côm Manifold ph©n phèi khÝ nguån nu«i t¹i BM-3 - Trong tr­êng hîp ¸p suÊt trong b×nh cao v­ît qu¸ giíi h¹n cho phÐp, th× ph¶i lËp tøc më van bybass trªn ®­êng khÝ ®Ó gi¶m ¸p suÊt trong b×nh xuèng trong thêi gian xö lý. · §­a b×nh trë l¹i lµm viÖc sau sù cè: Sau khi xö lý xong sù cè th× ®­a b×nh trë l¹i lµm viÖc víi tr×nh tù nh­ sau: - TiÕn hµnh gi¶i trõ c¸c van, c¸c SDV, c¸c van ®iÒu khiÓn tõ hÖ thèng SCADA - TiÕn hµnh khëi ®éng thiÕt bÞ theo nh­ ®· nãi ë trªn. 3.3. ChÕ ®é b¶o d­ìng b×nh t¸ch HGC C¸c yªu cÇu ®Æt ra cÇn ph¶i thùc hiÖn ®Çy ®ñ vµ nghiªm tóc, c¸c b×nh t¸ch sau mét thêi gian lµm viÖc nhÊt ®Þnh do nhiÔm bÈn g©y ra cho c¸c bé phËn hiÖn t­îng bÞ t¾c c¸c van, c¸c èng dÉn hay do parafin l¾ng ®äng hoÆc c¸c vËt liÖu kh¸c cã thÓ lµm cho c¸c thiÕt bÞ ngõng lµm viÖc g©y ng­ng trÖ s¶n xuÊt. V× vËy ph¶i ®Þnh kú dän röa vµ lµm s¹ch c¸c b×nh t¸ch. B×nh t¸ch HGC ®­îc thiÕt kÕ mét sè c¸ch lµm s¹ch chÝnh nh÷ng lç n¹o cÆn. Nh÷ng b×nh lín cã thÓ ®­îc thiÕt kÕ vµi c¸ch ®Ó thuËn tiÖn cho viÖc lµm s¹ch. Víi c¸c b×nh nhá cã thÓ ®­îc n¾m nh÷ng tay n¾m vµ c¸c dông cô röa ®Ó dÔ dµng lµm s¹ch vµ söa ®Þnh kú. + Th­êng xuyªn xem xÐt, kiÓm tra bªn ngoµi (c¸c mèi hµn) t¹i c¸c ®iÓm nèi. + Lµm s¹ch c¸c mèi hµn + BÒ mÆt c¸c phÇn kh«ng s¬n ®­îc phñ b»ng vËt liÖu theo + Tr­íc khi phñ s¬n cÇn ®­îc phun c¸t + Líp s¬n lãt 0,3k theo GOCT vµ s¬n hai líp sau khi ®· thö vµ nghiÖm thu. DiÖn tÝch F=0,2m2. Ch­¬ng 4 Kü thuËt an toµn-C¸c sù cè th­êng gÆp víi b×nh t¸ch -BiÖn ph¸p kh¾c phôc 4.1. Quy ph¹m an toµn ViÖc vËn hµnh c¸c thiÕt bÞ ph¶i tu©n theo c¸c quy tr×nh c«ng nghÖ vµ c¸c h­íng dÉn vÒ an toµn: + ViÖc vËn hµnh c¸c thiÕt bÞ ph¶i tu©n theo c¸c yªu cÇu trong ‘‘Quy tr×nh l¾p ®Æt thiÕt bÞ vµ an toµn sö dông c¸c b×nh cao ¸p’’ ®· ®­îc c¬ quan gi¸m s¸t kü thuËt Liªn X« phª duyÖt, ®ã lµ c¸c quy t¾c an toµn trong c¸c lÜnh vùc c«ng nghiÖp + ViÖc vËn hµnh c¸c thiÕt bÞ kh«ng ®­îc v­ît qu¸ c¸c th«ng sè ®· ghi trong c¸c h­íng dÉn sö dông thiÕt bÞ, nÕu sö dông kh¸c ®i ph¶i ®­îc sù phª duyÖt cña bé phËn nghiªn cøu vµ thiÕt kÕ kü thuËt + ThiÕt bÞ ph¶i ®Çy ®ñ c¸c bé phËn an toµn nh­ ghi trong tµi liÖu vµ h­íng dÉn ®Ýnh kÌm + ThiÕt bÞ ph¶i ngõng ho¹t ®éng trong c¸c tr­êng hîp: - ¸p suÊt v­ît qu¸ møc cho phÐp - Háng van an toµn - Háng ¸p kÕ vµ kh«ng thÓ x¸c ®Þnh - C¸c bul«ng gia cè mÆt bÝch bÞ háng hoÆc kh«ng ®ñ sè l­îng yªu cÇu - C¸c ®ång hå ®o chØ b¸o, thiªt bÞ ®iÒu chØnh bÞ háng, ho¹t ®éng kh«ng æn ®Þnh. + Kh«ng ®­îc söa ch÷a thiÕt bÞ d­íi ¸p suÊt cao + ViÖc x¶ khÝ tõ thiÕt bÞ ra ngoµi chØ ®­îc thùc hiÖn qua ®­êng x¶ ra ®uèc, nghiªm cÊm viÖc x¶ ra khe hë mÆt bÝch + §Ó kiÓm tra tèc ®é ¨n mßn cña thiÕt bÞ cÇn tiÕn hµnh ®o ®é dµy Ýt nhÊt 2 n¨m mét lÇn b»ng biÖn ph¸p kiÓm tra kh«ng ph¸ huû. 4.2. C¸c sù cè th­êng gÆp vµ c¸ch kh¾c phôc B¶ng 4.1. Nguyªn nh©n vµ c¸ch kh¾c phôc víi tr­êng hîp chÊt láng bÞ cuèn ra ngoµi theo khÝ Nguyªn nh©n BiÖn ph¸p kh¾c phôc L­u l­îng khÝ vµo d­ nhiÒu. KiÓm tra l¹i l­u l­îng khÝ, chØnh l¹i theo thiÕt kÕ Mùc láng lªn vïng khÝ ch­a t¸ch. KiÓm tra mùc chÊt láng, chØnh thÊp h¬n thiÕt kÕ C¸c thiÕt bÞ t¸ch bªn trong bÞ kÑt do bôi vµ n­íc. KiÓm tra l¹i nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt tÝnh theo l­îng n­íc ®­îc t¹o ra Sãng m¹nh ë phÇn chÊt láng Do ¸p suÊt nhá h¬n 0,1Bar. KiÓm tra l¹i hay cµi ®Æt thªm mµng ng¨n ngang. ¸p suÊt ho¹t ®éng lín h¬n ¸p suÊt thiÕt kÕ KiÓm tra ¸p suÊt ho¹t ®éng t¨ng l­u l­îng khÝ. Tû träng chÊt láng (OAPI) cao h¬n thiÕt kÕ Gi¶m l­u l­îng khÝ theo tû träng Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc th­êng x¶y ra 3 sù cè chÝnh lµ: · ChÊt láng bÞ cuèn ra ngoµi theo khÝ · Mùc chÊt láng kh«ng æn ®Þnh - Phao bÞ bao phñ hoµn toµn bëi chÊt láng, do ®ã ta ph¶i thæi ra ®­êng èng chia ®é ®Ó lÊy møc ®o chÝnh x¸c. NÕu thïng ®o ë ngoµi th× cÇn thæi ch×m xuèng xem cã kÑt kh«ng. Khi èng ®o møc chÊt láng vµ phao kiÓm tra xong th× xem cã bÞ ch×m kh«ng, th­êng xuyªn rót chÊt láng ra ®Ó phao ch×m 1/2, nhËp mùc chÊt láng c¸c bé ®iÒu khiÓn - Mùc chÊt láng thÊp d­íi phao: kiÓm tra xem phao cã bÞ kÑt kh«ng, ®ãng van th¸o láng ®Ó van ch×m 1/2. - Van ®iÒu khiÓn chÊt láng kh«ng lµm viÖc cÇn: + KiÓm tra l¹i sù ho¹t ®éng cña van xem ®ãng më cã ®óng kh«ng + VÆn van ®ãng më hoµn toµn xem cã ph¶n lùc hay kh«ng + KiÓm tra l­u l­îng láng ®Ó x¸c ®Þnh trë lùc trong ®­êng èng. - Phao bÞ l¾c do sãng: l¾p gi¸ b¶o vÖ phao lu«n c©n b»ng lµm viÖc æn ®Þnh - Bé ®iÒu khiÓn møc chÊt láng kh«ng t­¬ng øng bÞ thay ®æi møc cã thÓ do bé ®iÒu khiÓn háng, phao thñng hoÆc chÊt láng ë d­íi phao. Ta ph¶i ®ãng më van ®Ó chÊt láng dao ®éng b»ng chiÒu dµi cña phao, nÕu bé ®iÒu khiÓn kh«ng t­¬ng øng sÏ lµm phao r¬i. · Qu¸ t¶i chÊt láng B¶ng 4.2. Nguyªn nh©n vµ c¸ch kh¾c phôc víi tr­êng hîp qu¸ t¶i chÊt láng Nguyªn nh©n Kh¾c phôc L­u l­îng c¸c dßng cao ChØnh l¹i ®óng thiÕt kÕ NhiÖt ®é t¸ch thÊp qua thiÕt kÕ T¨ng nhiÖt ®é t¸ch Bé ng­ng tô, läc bÞ t¾c KiÓm tra ¸p suÊt r¬i (sôt ¸p) hoÆc phôc håi söa ch÷a, tÈy röa bé ng­ng tô hoÆc thay thÕ Ch­¬ng 5 HÖ thèng ®iÒu chØnh møc vµ ¸p suÊt b×nh t¸ch 5.1. S¬ ®å khèi cña hÖ thèng ®iÒu chØnh møc vµ ¸p suÊt Bé biÕn ®æi møc Bé biÕn ®æi I/P Van ®iÒu khiÓn Binh thu gom B×nh t¸ch PID Bé biÕn ®æi I/P Van ®iÒu khiÓn Bé biÕn ®æi ¸p suÊt Bé ®iÒu khiÓn h01 PID Bé ®iÒu khiÓn P01 h01 h P S¬ ®å khèi hÖ thèng ®iÒu khiÓn ¸p suÊt vµ møc cña b×nh t¸ch 5.2. Chøc n¨ng cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn møc vµ ¸p suÊt HÖ thèng ®iÒu khiÓn møc vµ ¸p suÊt cã chøc n¨ng c¬ b¶n lµ tù ®éng ®iÒu chØnh mùc chÊt láng vµ ¸p suÊt trong b×nh ®Ó b¶o vÖ b×nh vµ c¸c thiÕt bÞ ®i kÌm. TÊt c¶ c¸c b×nh trong hÖ thèng lµm viÖc trong kho¶ng ¸p suÊt vµ møc dÇu quy ®Þnh. Nã ®­îc b¶o vÖ b»ng hÖ thèng tù ®éng vµ hÖ thèng van an toµn ®Æt trªn nãc b×nh: - NÕu ¸p suÊt trong b×nh v­ît qu¸ giíi h¹n th× van an toµn næ x¶ ¸p suÊt theo ®­êng dÉn tíi pakel ®èt. Khi ¸p suÊt gi¶m tíi giíi h¹n lµm viÖc th× van l¹i tù ®éng ®ãng l¹i. - T¹i cöa ra cña dÇu vµ khÝ ë c¸c b×nh ®Òu l¾p hÖ thèng van min ®Ó tù ®éng ®iÒu chØnh møc dÇu khÝ vµ ¸p suÊt trung b×nh. 5.3. Nguyªn lý lµm viÖc cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn møc vµ ¸p suÊt b×nh t¸ch. Khi dÇu vµo b×nh ®­îc ®­a ®Õn tÊm chÆn, c¸c tÊm chÆn cã t¸c dông lµm æn ®Þnh møc chÊt láng víi dßng ch¶y cã xung ®éng lín. Dùa trªn sù va ®Ëp cña dÇuvµo c¸c tÊm chÆn nªn c¸c bät khÝ trong dÇu ®­îc t¸ch ra vµ bay lªn phÝa trªn do tû träng nhÑ h¬n. Trong qu¸ tr×nh va ®Ëp, d­íi t¸c dông cña träng lùc, chÊt láng nÆng h¬n cã xu h­íng chuyÓn ®éng xuèng phÝa d­íi, cßn khÝ bay lªn phÝa trªn, ®ång thêi n­íc trong dÇu còng ®­îc t¸ch ravµ ®­a ra ngoµi theo van 100/16. KhÝ nµy còng ®­îc xö lý mét lÇn n÷a b»ng c¸ch ®Æt mét tÊm chÆn cã cÊu t¹o ®Æc biÖt h¬n, d­íi t¸c dông cña tÊm chÆn nµy dÇu cßn lÉn trong khÝ hoµn toµn ®­îc t¸ch ra. ë ®©y, nÕu kh«ng cã bé chØ thÞ møc vµ ¸p suÊt th× dÇu sÏ theo ®­êng dÇu, khÝ theo ®­êng khÝ, lóc ®ã møc vµ ¸p suÊt trong b×nh sÏ kh«ng gi÷ ®­îc ë vÞ trÝ æn ®Þnh. Do vËy mµ ng­êi ta ®Æt bé ®iÒu chØnh møc vµ ¸p suÊt ®Ó duy trÞ s­ æn ®Þnh cña dÇu. 5.3.1. §iÒu chØnh ¸p suÊt ¸p suÊt cña b×nh t¸ch phô thuéc vµo l­îng khÝ t¸ch ra tõ dÇu, l­îng khÝ ®i qua van ®iÒu khiÓn ®Õn hÖ thèng thu gom khÝ vµ thÓ tÝch chøa khÝ trong b×nh. PT 501 (Pressure transmitter) lµ bé c¶m biÕn ¸p suÊt trong b×nh t¸ch.TÝn hiÖu ra ®­îc so s¸nh víi c¸c ng­ìng ®Æt tr­íc lµ PSL 501 vµ PSH 501. NÕu ¸p suÊt v­ît qu¸ c¸c gi¸ trÞ nµy sÏ xuÊt hiÖn tÝn hiÖu b¸o ®éng ¸p suÊt cao PAH 501 vµ ¸p suÊt thÊp PSL 501. TÝn hiÖu tõ PT cßn ®­îc ®­a vµo bé ®iÒu khiÓn PC 501. TÝn hiÖu ra cña bé ®iÒu khiÓn t¸c ®éng vµo bé biÕn ®æi dßng ¸p suÊt PY 501 ®Ó ®iÒu khiÓn van PCV 501 (Pressure control valve), nÕu ¸p suÊt cao van PCVsÏ më lín ®Ó khÝ ®i qua nhiÒu vµ ng­îc l¹i nÕu ¸p suÊt thÊp th× van PCV sÏ tù ®éng ®ãng l¹i. Trong tr­êng hîp sù cè van nµy sÏ më ra hoµn toµn. Ngoµi ra cßn cã van an toµn víi gi¸ trÞ ®Æt 27,5 atm. Khi ¸p suÊt v­ît qu¸ gi¸ trÞ nµy, van an toµn më ra ®­a khÝ vÒ ®­êng Flare. HÖ thèng x¶y ra sù cè dõng c«ng nghÖ nÕu 2 r¬le ¸p suÊt thÊp vµ r¬le ¸p suÊt cao t¸c ®éng. Ng­êi vËn hµnh theo dâi ¸p suÊt t¹i b×nh t¸ch nhê bé chØ thÞ t¹i chç PI 501 vµ PI 503 vµ t¹i phßng ®iÒu khiÓn chung nhê tÝn hiÖu PIR. 5.3.2. §iÒu chØnh møc b×nh t¸ch Møc cña b×nh t¸ch phô thuéc vµo l­u l­îng dÇuvµo tõ ®­êng thu gom vµ l­u l­îng ra qua van ®iÒu khiÓn LCV 501. TÝn hiÖu ra cña LT 501 tØ lÖ víi møc b×nh t¸ch. TÝn hiÖu nµy ®­îc ®­a so s¸nh víi trÞ sè møc thÊp LSL 501 vµ trÞ sè møc cao LSH 501. NÕu v­ît qu¸ c¸c trÞ sè nµy, hÖ thèng sÏ cho th«ng b¸o møc thÊp LSL 501 hoÆc møc cao LSH 501. TÝn hiÖu cña LT 501 cßn ®­îc ®­a vµo bé ®iÒu khiÓn LC 501. TÝn hiÖu ra cña bé ®iÒu khiÓn LC 501 sÏ ®iÒu khiÓn van LCV 501 th«ng qua bé biÕn ®æi dßng ¸p LY 501. §Ó n©ng cao ®é tin cËy trong hÖ thèng cßn sö dông r¬le møc thÊp LSLL 501 vµ r¬le møc cao LSHH 501. Khi mét trong hai r¬le nµy t¸c ®éng sÏ xuÊt hiÖn tÝn hiÖu PSD hoÆc LSLL 501 hoÆc LSHH 501. NÕu LSLL t¸c ®éng van SOL LXY 501 mÊt ®iÖn, khÝ nu«i ë bé biÕn ®æi dßng ¸p mÊt, van LCV ®ãng hoµn toµn. Khi LSHH t¸c ®éng tÝn hiÖu dõng c«ng nghÖ, PSD t¸c ®éng ®Õn van sù cè ®Çu vµo cña b×nh t¸ch. Ng­êi vËn hµnh theo dâi møc t¹i b×nh t¸ch nhê thiÕt bÞ chØ thÞ møc LG 501 vµ t¹i phßng ®iÒu khiÓn nhê bé tÝn hiÖu LIR. ë ®Çu b×nh ng­êi ta cã ®Æt mét van sù cè hay cßn gäi lµ van dõng khÈn cÊp. DÇu vµ khÝ tõ ®­êng thu gom qua van sù cè SDV 502 vµo b×nh t¸ch. Van sù cè ®ãng l¹i khi cã tÝn hiÖu ®ãng khÈn cÊp ESD (Emergency Shutdown) hoÆc tÝn hiÖu ®ãng c«ng nghÖ PSD (Procces Shutdown). TÝn hiÖu ®ãng khÈn cÊp cã thÓ tù ®éng cµi tõ hÖ thèng b¸o ch¸y hoÆc nhÊn nót ®ãng khÈn cÊp. Trong tr­êng hîp vËn hµnh b×nh th­êng, ta ®ãng më van b»ng tÝn hiÖu HS 502 hoÆc ZS 502. Tr¹ng th¸i ®ãng më cña van sù cè ®­îc ®Æc tr­ng b»ng hai tÝn hiÖu ZSH 502 vµ ZSL 502. DÇu vµ khÝ sau khi t¸ch ra ®­îc ®­a ra ngoµi cã thÓ dïng trong khai th¸c Gaslift, mét phÇn ®­îc ®­a vµo bê ®Ó ch¹y c¸c nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn,phÇn cßn l¹i ®­a ra Flare ®Ó ®èt. 5.4. C¸c thiÕt bÞ trong hÖ thèng ®iÒu khiÓn 5.4.1. Van ®iÒu khiÓn l­u l­îng (FCV) Dùa vµo yªu cÇu cña hÖ thèng cÇn cã van tiÕt l­u ®iÒu chØnh ¸p suÊt vµ l­u l­îng cña b¬m Ðp chÝnh nh»m ®Æt c¸c th«ng sè lµm viÖc cña b¬m vµ cña c«ng nghÖ b¬m Ðp. CÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc: H×nh 5.2. CÊu t¹o chi tiÕt cña control valve Bé ®iÒu khiÓn van gåm cã: Module khÝ: §­a khÝ nÐn ®Õn ®ãng mö van. Module I/P: BiÕn ®æi tÝn hiÖu ®iÖn thµnh tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn Module khÝ. Khi cã tÝn hiÖu dßng ®iÖn ®iÒu khiÓn (420 mA) tõ trung t©m tíi Module I/P, theo c¸c gi¸ trÞ kh¸c nhau cña dßng ®iÒu khiÓn mµ Module I/P sÏ ®­a ¸p suÊt khÝ ®iÒu khiÓn kh¸c nhau tíi Module khÝ. Module khÝ sÏ theo dßng ®iÖn ®Ó ®iÒu chØnh ¸p suÊt khÝ vµo xi lanh cña Actuator. khÝ nÐn vµo xi lanh t¸c dông ®Èy piston, ty ®Èy vµ ty van ®i lªn më van cho dßng chÊt láng ®i qua. Module khÝ cã hÖ thèng nhËn tÝn hiÖu ph¶n håi ®Þnh vÞ trÝ cña ty ®Èy ®Ó ®iÒu khiÓn møc më cña van theo dßng ®iÒu khiÓn. Khi dßng tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn nhá h¬n hoÆc b»ng 4 mA, Module khÝ ng¾t dßng khÝ nÐn vµo Actuator lóc nµy van sÏ ®ãng l¹i. 5.4.2. C¸c c¶m biÕn 5.4.2.1. C¶m biÕn nhiÖt ®é Lµ thiÕt bÞ nhiÖt ®iÖn trë ®­îc g¾n vµo ®­êng èng. Khi nhiÖt ®é cµng cao th× ®iÖn trë nhiÖt cã trÞ sè cµng gi¶m (®iÖn trë thay ®æi nghÞch biÕn víi nhiÖt ®é). Sù thay ®æi nhá nµy ®­îc ®­a vµo m¹ch ®iÖn tö khuÕch ®¹i lªn. Do vËy dßng ®iÖn ®i qua bé phËn c¶m biÕn sÏ thay ®æi tuyÕn tÝnh víi nhiÖt ®é dßng khÝ (khi nhiÖt ®é t¨ng th× dßng ®iÖn t¨ng vµ ng­îc l¹i), víi ®iÖn ¸p nguån c©pa lµ 24V tõ Metering qua MTL ra bé c¶m biÕn. Dßng ®iÖn ®i qua bé c¶m biÕn thay ®æi sÏ lµm thay ®æi ®iÖn ¸p (analog) lÊy ra ë 2 ch©n cña MTL lµ tÝn hiÖu ®­a vÒ Computer Metering ®Ó xö lý. C¶m biÕn nhiÖt ®é ho¹t ®éng dùa trªn nguyªn lý: ®iÖn trë cña kim lo¹i t¨ng lªn khi nhiÖt ®é t¨ng, do ®ã c¶m biªn nhiÖt b»ng ®iÖn trë dïng ®Ó ®o nhiÖt ®é cña thiÕt bÞ cÇn ®o. Bé c¶m biÕn nhiÖt ®é cã cÊu t¹o (H×nh 5.3) H×nh 5.3: CÊu t¹o c¶m biÕn nhiÖt ®é + PhÇn tö nh¹y c¶m víi nhiÖt ®é(1) + èng b¶o vÖ (2) + Bé xö lý tÝn hiÖu (3). Nguyªn lý ho¹t ®éng: Khi ®Æt ®iÖn ¸p mét chiÒu 24 V vµo c¶m biÕn nhiÖt ®iÖn trë, do nhiÖt ®é thay ®æi, ®iÖn trë t¸c dông thay ®æi dÉn ®Õn dßng ®iÖn Ir cña bé c¶m biÕn thay ®æi. Th«ng sè kü cña c¶m biÕn nhiÖt ®é ®iÖn trë nh­ sau: + §iÖn ¸p: 24V (DC). + Dßng ®iÖn thay ®æi ®Çu ra: 4-20 mA. + Ph¹m vi nhiÖt ®é ®o: -240-6400C. 5.4.2. C¶m biÕn ¸p suÊt Sö dông thiÕt bÞ ®o chªnh ¸p gi÷a ¸p suÊt trong lßng èng vµ ¸p suÊt m«i tr­¬ng. Sù chªnh ¸p nµy lµm thay ®æi ®iÖn trë vµ ®­îc khuÕch ®¹i vµ ®­a vÒ b»ng c¸p qua MTL vµ Computer Metering. Bé c¶m biÕn ¸p suÊt dïng ®Ó ®o ¸p suÊt chÊt láng vµ khÝ trong èng dÉn (h×nh 5.4). Bé c¶m biÕn ¸p suÊt gåm cã: + Lß xß diÒu chØnh (1) + èng xÕp (2). + Con tr­ît (3) + §iÖn trë thay ®æi (4) + Bé xö lý tÝn hiÖu (5). H×nh 5.4. CÊu t¹o c¶m biÕn ¸p suÊt * Nguyªn lý lµm viÖc cña c¶mbiÕn ¸p suÊt ®iÖn trë thay ®æi nh­ sau: Khi ¸p suÊt thay ®æi, èng xÕp ®µn håi di ®éng lµm con tr­ît thay ®æi vÞ trÝ dÉn ®Õn ®iÖn trë thay ®æi. Gi¸ trÞ ®iÖn trë thay ®æi dÉn ®Õn sù thay ®æi dßng ®iÖn trong bé chuyÓn ®æi. Bé chuyÓn ®æi nµy sÏ t¹o ra tÝn hiÖu ®Çu ra lµ dßng ®iÖn Ir = 4-20 mA. *Th«ng sè kü thuËt cña bé c¶m biÕn ¸p suÊt ®iÖn trë thay ®æi gåm: + §iÖn ¸p: 24V (DC). + Ph¹m vi dßng ra : 4-20 mA + Ph¹m vi ¸p suÊt ®o : chØnh ®Þnh. *S¬ ®å cÊu tróc c¶m biÕn ¸p suÊt 5.4.2.3. C¶m biÕn møc: Bé c¶m biÕn møc (h×nh 5.5) dïng ®Ó ®o møc chÊt láng trong c¸c thiÕt bÞ nh­ sau: bån chøa, b×nh t¸ch… * CÊu t¹o cña bé cÈm biÕn møc gåm cã: + Bé chuyÓn ®æi chªnh ¸p (hiÖu ¸p suÊt ). (1) + Bé chuyÓn ®æi chªnh ¸p - ®iÖn trë.(2) + Bé chuyÓn ®æi chªnh ¸p – dßng ®iÖn. (3) H×nh 5.5. CÊu t¹o c¶m biÕn møc *Nguyªn lý ho¹t ®éng cña bé c¶m biÕn møc nh­ sau: Do lµm viÖc trong m«i tr­êng ®Æc biÖt (dÔ ch¸y næ), c¸ thiÕt bÞ nh­: bån chøa, b×nh t¸ch…®Òu kÝn kh«ng th«ng víi khÝ quyÓn nªn chiÒu cao cñ møc chÊt láng ®­îc x¸c ®Þnh nhê hiÖu ¸p suÊt tÜnh. Khi chiÒu cao h th©y ®æi, ®iÖn trë thay ®æi, do ®ã dßng ®iÖn ®Çu ra Ir cña bé c¶m biÕn møc sÏ thay ®æi theo. *Th«ng sè kü thuËt cña bé c¶m biÕn møc + §iÖn ¸p: 24V (DC). + Ph¹m vi ®Çu ra : 4-20 mA + Ph¹m vi thay ®æi møc t­¬ng øng víi dßng ®iÖn lµ: 0 -100%. *S¬ ®å cÊu tróc c¶m biÕn møc 5.4.2.4. C¶m biÕn l­u l­îng ThiÕt bÞ ®o dùa trªn nguyªn lý ®o chªnh lÖch ¸p suÊt cña dßng ch¶y qua mét èng thu hÑp (tÊm lç), sau ®ã chªnh ¸p nµy ®­îc biÕn ®æi thµnh ®iÖn (h×nh 5.6). §Ó t¨ng ®é chÝnh x¸c cña phÐp ®o, mçi nhµnh ®o ®­îc ®Æt hai bé c¶m biÕn ®o l­u l­îng. + Mét bé ®o ë dßng < 20 mA. + Mét bé ®o ë dßng > 20 mA. Víi l­u l­îng dßng khÝ nhá t­¬ng øng víi dßng ®iÖn qua c¶m biÕn 20 mA> Metering sÏ tù ®éng chuyÓn sang ®äc ë thiÕt bÞ c¶m biÕn 2. - Bé c¶m biÕn l­u l­îng dïng ®Ó ®o l­u l­îng dßng chÊt láng, khÝ. - Bé chuyÓn ®æi hiÖu ¸p suÊt ®Ó ®o l­u l­îng gåm: - §Üa cã lç. - M¸ng ®µn håi - Bé chuyÓn ®æi hiÖu ¸p suÊt - Tay ®ßn - §iÓm tùa - Bé chuyÓn ®æi lùc - ®iÖn trë - Bé chuyÓn ®æi dång ®iÖn – lùc. - Bé xö lý t×n hiÖu ®iÖn. H×nh 5.6: CÊu t¹o c¶m biÕn l­u l­îng *Nguyªn lý ho¹t ®éng cña bé ®o l­u l­îng dùa vµo c«ng thøc sau: Q= k K = Trong ®ã: Q: l­u l­îng chÊt láng, khÝ. : HiÖu ¸p suÊt ®Çu ra, ®Çu vµo cña ®Üa A; TiÕt diÖn lç ®·i G: Gia tèc träng tr­êng. : Khãi l­îng riªng cña chÊt láng, khÝ : hÖ sè ch¶y phô thuéc kÕt cÊu cña ®Üa. Dßng ch¶y (khÝ,láng) ®i qua ®Üa t¹o nªn sù chªnh ¸p = P1 – P2. Mµng ®µn håi biÕn ®ái ®iÖn ¸p thµnh mét lùc do ®éng mét ®Çu tay ®ßn quanh ®iÓm tùa. Mét ®µu kia cña tay ®ßn chuyÓn lùc cña tay ®ßn dÉn ®Õn sù thay ®æi dßng ®iÖn – lùc sÏ gi÷ ®ßn bÈy ë thÕ c©n b»ng. *Th«ng sè kü thuËt cña bé c¶m biÕn l­u l­îng: + §iÖn ¸p: 24V (DC). + Ph¹m vi ®Çu ra : 4-20 mA + Ph¹m vi l­u l­îng ®o: chØnh ®Þnh dßng ®iÖn 0 -100%. 5.4.3. C¸c bé biÕn ®æi: 5.4.3.1. Bé biÕn ®æi dßng ®iÖn sang ¸p suÊt khÝ (1/P) *CÊu t¹o: ThiÕt bÞ gåm phÇn ®iÖn tö vµ phµn c¬ khÝ. PhÇn ®iÖn tö gåm ®iÖn tõ, lâi tõ vµ ®µu c¶m biÕn ¸p suÊt ®µu ra. PhÇn c¬ khÝ bao gåm vá b¹c, c¸c d­êng dÉn khÝ, vßi phun, thanh ch¾n, c¸c líp mµng cao su vµ c©y ty van. *Nguyªn lý ho¹t ®éng Tuú thuéc vµo tÝn hiÖu dßng ®iÖn ®iÒu khiÓn, phÇn vßi phun, khi ®ã nguån khÝ ®iÒu khiÓn sÏ thay ®æi. Nguån khÝ ®iÒu khiÓn nµy cho phÐp c©y ty van më nhiÒu hay Ýt. Do ®ã khi ®µu ra sÏ thay ®æi tÝn hiÖu dßng ®iÖn. §Çu c¶m biÕn ¸p suÊt ®Çu ra c¶m nh¹n vµ ®­a tÝn hiÖu vÒ m¹nh æn ®Þnh ¸p suÊt ®Ó chèng dao ®éng vµ chèng nhiÔm. *Th«ng sè kü thuËt Dßng ®iÒu khiÓn : 420 mA. KhÝ ®µu ra t­¬ng øng: 330 Psi. K = 27/15[Psi/mA] 5.4.3.2. Bé biÕn ®æi dßng ®iÖn ¸p suÊt dßng ®iÖn (Pressure Transmiter. P/I) *§o theo nguyªn lý ®iÖn (h×nh 5.7). - CÊu t¹o: Gåm mét ®Çu c¶m biÕn (Sensor) vµ bé gia céng tÝn hiÖu. M¹nh gia c«ng bao gåm bé biÕn ®æi A/D, vi xö lý vµ bé biÕn D/A. - Nguyªn lý ho¹t ®éng : Khi ¸p suÊt cÇn ®o thay ®æi, nã sÏ lµm thay ®æi ®iÖn ¸p ®Çu ra c¶m biÕn (sensor). Bé biÕn ®æi A/D chuyÓn ®iÖn ¸p nµy thµnh tÝn hiÖu sè, vµ ®­a vµo bé vi xö lý. Tuú theo cÊu h×nh vµ sù chuyÓn d¹t mµ bé vi xö lý sÏ cho biÕn ®æi D/A ®Ó chuyÓn thnµh tÝn hiÖu dßng ®iÖn ®µu ra (I = 420mA) phô thuéc ¸p suÊt cÇn ®o. - Chñng lo¹i vµ th«ng sè kü thuËt: + Nguån nu«i: 1240V. + TÝn hiÖu dßng ®iÖn: 420 mA. + Ph¹m vi ¸p suÊt cÇn ®o phô thuéc vµo sù cµi ®Æt cÊu h×nh, víi gi¸ trÞ ¸p su¸t thÇp nhÊt cña gi¶i ®o t­¬ng øng 4mA vµ gi¸ trÞ ¸p suÊt cao nhÊt cña gi¶ ®o t­¬ng øng 20 mA. §Æc biÖt khi bé c¶m biÕn ¸p suÊt bÞ sai lÖch ta cã thÓ chuÈn theo nhiÒu c¸ch kh¸c nhau. + ChuÈn ®Çu c¶m biÕn (sensor), chuÈn bé biÕn ®æi D/A t¹i Pressure Transmiter. + ChuÈn l¹i ch­¬ng tr×nh, cµi l¹i cÊu h×nh: dïng bé giao tiÕp Hart. 5.4.3.3. Bé biÕn ®æi møc. Bé biÕn ®æi møc trong s¬ ®å cÊu tróc gi÷ chøc n¨ng lµ m¹nh håi tiÕp. Trong s¬ ®å bé biÕn ®æi møc cña b×nh t¸ch ®­îc ký hiÖu lµ kh1 vµ Kh2. Dùa theo nguyªn lý ho¹t ®éng cña bé biÕn ®æi møc, ta thÊy r»ng ®Ó ®¶m b¶o an toµn khi vËn hµnh th× chiÒu cao nhá nhÊt lµ 0,2m (200mm), chiÒu cao lín nhÊt lµ 0,8m (800mm). Do vËy, tÝn hiÖu vµo lµ h = 0,20,8 m vµ tÝn hiÖu ra lµ dßng I = 420 mA. Theo sè liÖu trªn th× ta thÊy bé biÕn ®æi møc lµ mét kh©u khuÕch ®¹i. 5.4.3.4. Bé biÕn ®æi ¸p. Bé biÕn ®æi ¸p suÊt cã thÓ coi lµ mét kh©u tû lÖ, v× h»ng sè thêi gian cña phÇn tö ®iÖn tö rÊt nhá so víi h»ng sè thêi gian cña c¸c kh©u kh¸c trong hÖ thèng. TÝn hiÖuvµo cña bé biÕn ®æi ¸p suÊt vµ tÝn hiÖu ra lµ dßng 420 mA. §èi víi b×nh t¸ch ¸p suÊt cao tõ 025 at vµ b×nh tÝch 05at. 5.5. M« h×nh to¸n häc cña van ®iÒu khiÓn 5.5.1. C¬ së lý thuyÕt thuû ®éng häc Trë kh¸ng thuû lùc: - §Þng nghÜa: Trë kh¸ng thuû lùc lµ ®Æc ®iÓm do èng, van, tiÕt ®iÖn…ng¨n c¶n chuyÓn ®éng cña dßng ch¶y. Trë kh¸ng cña chÊt láng phô thuéc vµo trÞ sè Reynolds vµ ta cã c«ng thøc tÝnh to¸n sau: + HÖ sè: Re= Trong ®ã: v: vËn tèc trung b×nh cña dßng ch¶y [m/s] v: ®é nhít ®éng häc (m2/s) d: ®­êng kÝnh cña èng dÉn(m) - C«ng thøc tÝnh: Rt== Rt=2KrQ Kr= Trong ®ã: : ®é nhít ®éng häc f: hÖ sè ma s¸t cña èng dÉn : khèi l­îng riªng cña khèi chÊt láng(kg/m3) Kr: hÖ sè ch¶y rèi - S¬ ®å thay thÕ: Q = i R(Q) R(i) U DP - C«ng thøc: P1 - P2 = R(Q)Q P = R(Q)Q Qu¸n tÝnh thuû lùc: - §Þnh nghÜa: lµ lùc qu¸n tÝnh cÇn thiÕt ®Ó t¨ng tèc ®é cét n­íc trong èng. Gäi p1-p2 lµ chªnh ¸p cÇn thiÕt ®Ó gi¶m gia tèc cét chÊt láng. - C«ng thøc tÝnh: Dung khÝ: - §Þnh nghÜa: dung khÝ ®­îc x¸c ®Þnh b»ng sù thay ®æi khèi l­îng khÝ trong b×nh chøa ®Ó t¹o nªn sù thay ®æi mét ®¬n vÞ ¸p suÊt khi nhiÖt ®é kh«ng ®æi. §¬n vÞ ®o dung khÝ lµ (kg/Pa). MÆt kh¸c: ®èi víi ®­êng èng hay b×nh chøa ta cã thÓ coi dung tÝch khÝ lµ kh¶ n¨ng tÝch chøa cña b×nh vµ ®­êng èng nªn ta sÏ cã c«ng thøc tÝnh theo d­íi ®©y. Do ®ã, ta cã thÓ coi dung khÝ lµ phÇn tö tô ®iÖn trong m¹ch thay thÕ kh¶o s¸t. - C«ng thøc: C = Trong ®ã: C: dung tÝch : sù thay ®æi khèi l­îng : tæn hao ¸p suÊt Thêi gian trÔ tv = tv = §­êng ®Æc tÝnh cña van Q = Trong ®ã: a: tiÕt diÖn më cña van : hÖ sè l­u l­îng cña van : tû träng chÊt láng : sôt ¸p cña van C¸c nhµ s¶n xuÊt cho ®­êng ®Æc tÝnh cña van víi =1 kg/cm2 ; Q=Kv HÖ sè Kv phô thuéc rÊt nhá vµo sôt ¸p cña van ( = 100 at, Kv thay ®æi 10%) Cã 2 lo¹i van th­êng ®­îc s¶n xuÊt lµ va tuyÕn tÝnh vµ logarit Van tuyÕn tÝnh: Van logarit: Trong ®ã: Kv0: hÖ sè l­u l­îng cña van trong tr­êng hîp van ë tr¹ng th¸i ®ãng n: hÖ sè gãc cña van Kv1,H1: hÖ sè l­u l­îng vµ ®é më max cña van 5.5.2. §­êng ®Æc tÝnh cña van trong qu¸ tr×nh sö dông Khi van ®­îc l¾p vµo hÖ thèng èng dÉn, cã l­u l­îng nhá, ¸p suÊt phÇn lín tæn hao trªn van. L­u l­îng lín t¹o ¸p suÊt r¬i trªn van nhá. §Ó van thùc hiÖn chøc n¨ng cña mét thiÕt bÞ thùc hiÖn Ýt nhÊt 80% tæng ¸p suÊt tæn hao trªn van. Trong ®iÒu kiÖn thùc tÕ ®­êng ®Æc tÝnh cña van phô thuéc vµo tû sè H×nh 5.7 §­êng ®Æc tÝnh cña van tuyÕn tÝnh vµ van logarit HÖ sè tæn hao ¸p suÊt cña van vµ ®­êng èng: ; V: vËn tèc dßng ch¶y Q = A.V = ; Q: l­u l­îng Víi = 1, , = ; A: tiÕt diÖn më cña van §èi víi ®­êng èng gåm nhiÒu thµnh phÇn ®­îc phÐp nèi ta cã thÓ viÕt ®­îc: HÖ sè tæn hao ®­êng èng: - èng th¼ng: , - èng cong ë gãc: = 0,02 ÷ 0,05 Tæng tæn hao ¸p suÊt trªn ®­êng èng vµ van: = = Suy ra: Q = A 5.5.3. Thµnh lËp ph­¬ng tr×nh van 5.5.3.1. Van ®iÒu khiÓn møc ë tr¹ng th¸i x¸c lËp P1=P2 = const, l­u l­îng khÝ ®i ra lµ 0. VÞ trÝ cña van Ze vµ qe lµ cè ®Þnh. Q = ; R: trë khÝ L­u l­îng ®ã ®­îc gi÷ trong mµng nÐn Q = C ; C: dung khÝ VËy ph­¬ng tr×nh van møc lµ mét kh©u phi chu k×. -C¸c th«ng sè §Æt m: khèi l­îng C: ma s¸t cña lß xo K: hÖ sè lß xo A: tiÕt diÖn mµng máng Lùc t¸c ®éng lªn mµng: Trong ®ã: Ap2: lùc t¸c ®éng lªn mµng  : lùc ma s¸t K.Z : lùc lß xo m : tæng khèi l­îng ; m = + ty + cèt Sù chuyÓn ®éng cña van lµ khs chËm (v0), khèi ll­îng cña van lµ kh¸ nhá (m0), nªn ta cã thÓ bá qua. Z(mm) P2(PSI) 30 0 3 30 -§Æc tÝnh tÜnh Hµm truyÒn : W(s)= -X¸c ®Þnh K1 vµ + K1: ta x¸c ®Þnh ë trªn + X¸c ®Þnh §Ó x¸c ®Þnh th× cã rÊt nhiÒu c¸ch tÝnh, ë ®©y ta sö dông b»ng c¸ch dïng ®ång hå ®o ¸p suÊt trùc tiÕp ë mµng van, lÇu th«ng sè nµy tÝnh ®­îc tæn hao , sau ®ã tÝnh trë khÝ theo ¸p suÊt R = ; tÝnh Q th× ta biÕt ®­îc ®é dÞch chuyÓn cña ty lín nhÊt lµ 20mm, vËn tèc khÝ lín nhÊt lµ 25m/s. Víi nh÷ng sè liÖu nµy ta tÝnh mét c¸ch gÇn ®óng =5s, theo thùc tÕ ta thÊy phï hîp. VËy W(s) = 5.5.3.2. Van ®iÒu khiÓn ¸p suÊt T­¬ng tù nh­ van ®iÒu khiÓn møc, hµm truyÒn cña van ®iÒu khiÓn ¸p suÊt còng lµ kh©u phi chu kú. H»ng sè thêi gian cña kh©u: =5s. HÖ sè khuyÕch ®¹i K=, v× tÝn hiÖu vµo lµ 3÷15PSI, vµ tÝn hiÖu ra lµ 0÷30mm -§Æc tÝnh tÜnh: h(mm) P2(PSI) 30 0 3 15 -Hµm truyÒn còng lµ mét kh©u phi chu k×: W(s) = X¸c ®Þnh ®Æc tÝnh cña ti van Tr­íc tiªn ta ph¶i x¸c ®Þnh tæn thÊt ¸p suÊt trªn ®­êng èng. Theo tµi liÖu ®iÒu khiÓn khÝ nÐn ta cã c«ng thøc sau: Trong ®ã: : hÖ sè ma s¸t ®­êng èng (=0,03) l: chiÒu dµi ®­êng èng (l=10m) w: vËn tèc dßng ch¶y (m/s) : khèi l­îng riªng cña chÊt láng [kg/m3] d: ®­êng kÝnh èng dÉn [m]; (d= 325 mm) - VËn tèc cña dÇu: w= Trong ®ã: Q: l­u l­îng [m3/h] A: tiÕt diÖn ®­êng èng [m2] A = Tõ ®ã: - X¸c ®Þnh tæn hao ¸p suÊt tæng : ¸p suÊt b×nh C-1 lµ 15atm vµ dÇu ®­îc ®­a ®Õn b×nh C-2 víi ¸p suÊt lµ 0,5 atm, tõ ®ã suy ra : = 15- 0,5 = 14,5 atm VËy tû sè cña , dùa vµo ®Æc tÝnh nµy ta chän ®­êng ®Æc tÝnh cña ty van cã tû sè =0,05 5.5.4. §­êng èng dÉn khÝ tõ bé I/P tíi van ®iÒu khiÓn - Tæn hao ¸p suÊt cña ®­êng èng dÉn khÝ: (d= 6mm, l = 50mm), theo tµi liÖu hÖ thèng khÝ nÐn th× ta thÊy Wmax = 25 m/s. Ta tÝnh trë khÝ nh­ sau: t­¬ng tù nh­ ®iÖn ta cã s¬ ®å: R DP Mét ®iÒu mµ ta cã thÓ nhËn ®Þnh râ rµng lµ ®Ó ®iÒu khiÓn th× ®­êng èng dÉn khÝ nµy chØ chÞu mét tæn thÊt ¸p suÊt nhÊt ®Þnh. Do ®ã, l­u l­îng trong èng sÏ thay ®æi t­¬ng øng ®Ó ®¶m b¶o èng lµm viÖc tãt vµ còng chÝnh lµ l­u l­îng khÝ t¹o nªn kh¶ n¨ng t¨ng vf gi¶m ¸p ®Ó ®iÒu khiÓn. - TÝnh l­u l­îng trong èng (): Theo khèi l­îng: Trë khÝ: - ThÓ tÝch: - Dung khÝ: Víi (M: träng l­îng phÇn tö khÝ = 28,8) (t0 = 300, T = 2730K ); T: nhiÖt ®é tuyÖt ®èi - H»ng sè thêi gian: * §­êng èng dÉn khÝ lµ mét kh©u phi chu k×: w(s) = §Ó x¸c ®Þnh K1, gi¶ sö ta ®­a vµo ®­êng èng lµ 1 m3 khÝ lµ tÝn hiÖu vµo th× tÝn hiÖu ra còng lµ 1m3 khÝ K = 1 w(s) = 5.6. S¬ ®å tæng quan hÖ thèng ®iÒu khiÓn theo dâi gi¸m s¸t S¬ ®å tæng quan vÒ c¸c líp ®iÒu khiÓn, theo dâi gi¸m s¸t 5.6.1. Møc 0: C¸c thiÕt bÞ vËn hµnh Bao gåm c¸c thiÕt bÞ sau: - ThiÕt bÞ c¶m biÕn - ThiÕt bÞ vËn hµnh nh­ : van ®iÖn tõ, van ®iÒu khiÓn, b¬m,… §Çu ra cña c¸c c¶m biÕn vµ ®Çu vµo cña c¸c thiÕt bÞ vËn hµnh ®Òu lµ tÝn hiÖu t­¬ng tù hoÆc sè. 5.6.2. Møc 1: HÖ thèng ®iÒu khiÓn (CPU) Bao gåm c¸c thiÕt bÞ PLC ®­îc chia thµnh 2 hÖ thèng - HÖ thèng ®iÒu khiÓn chÝnh - HÖ thèng ®iÒu khiÓn dù phßng Ngoµi ra cßn cã hÖ thèng ®iÒu khiÓn b»ng tay. 5.6.3. Møc 2: HÖ thèng gi¸m s¸t Bao gåm hai m¸y tÝnh sö dông phÇn mÒm theo dâi gi¸m s¸t FIX DMACS. Hai trung t©m nµy ho¹t ®éng song song vµ gièng hÖt nhau vÒ c¶ thiÕt bÞ phÇn cøng lÉn c¸c ch­¬ng tr×nh phÇn mÒm. 5.6.4. Møc 3: Khu vùc qu¶n lý th«ng tin d÷ liÖu Bao gåm: - Trung t©m theo dâi gi¸m s¸t 1 - Trung t©m qu¶n lý - Giao diÖn thu nhËn d÷ liÖu - HÖ thèng radio KÕt luËn B×nh t¸ch dÇu khÝ lµ mét ®Ò tµi quan träng trong qu¸ tr×nh khai th¸c dÇu khÝ. §©y lµ mét c«ng viÖc phøc t¹p, nã bao gåm nhiÒu c«ng ®o¹n vµ chøa ®ùng nh÷ng nguy hiÓm tiÒm Èn trong qu¸ tr×nh thao t¸c söa ch÷a thiÕt bÞ, bëi v× b×nh t¸ch lµ mét thiÕt bÞ chÞu ¸p lùc, nªn chóng cã thÓ g©y ra ch¸y næ trong qu¸ tr×nh vËn hµnh vµ söa ch÷a nÕu ta kh«ng tu©n thñ c¸c nguyªn t¾c vÒ an toµn. Cïng víi nã th× viÖc vËn hµnh còng ph¶i ®¶m b¶o sao cho b×nh t¸ch ®¹t hiÖu qu¶ cao nhÊt, tøc lµ thêi gian l­u gi÷ chÊt láng trong b×nh lµ hîp lý, tr¸nh tr­êng hîp qu¸ l©u, lµm gi¶m n¨ng suÊt t¸ch cña b×nh. Yªu cÇu ®Æt ra lµ thêi gian l­u gi÷ chÊt láng trong b×nh ph¶i ®¹t giíi h¹n cho phÐp sao cho ®¹t hiÖu qu¶ t¸ch cao nhÊt §Ó n©ng cao hiÖu qu¶ trong qu¸ tr×nh sö dông b×nh t¸ch th× viÖc tu©n thñ quy tr×nh b¶o d­ìng, söa ch÷a còng rÊt quan träng. Nã ph¶i ®­îc thùc hiÖn ®óng theo quy tr×nh kü thuËt vµ ®óng thêi gian quy ®Þnh. Th«ng qua viÖc lµm ®Ò tµi tèt nghiÖp vÒ "B×nh t¸ch dÇu khÝ trong hÖ thèng thu gom s¶n phÈm khai th¸c t¹i giµn MSP-má B¹ch Hæ.HÖ thèng ®iÒu chØnh møc vµ ¸p suÊt b×nh t¸ch" ®· gióp em cã ®­îc nh­ng kiÕn thøc quan träng vÒ b×nh t¸ch. §å ¸n chØ ra nh÷ng vÊn ®Ò th­êng gÆp ®èi víi b×nh t¸ch vµ ®­a ra nh÷ng gi¶i ph¸p phï hîp nh»m n©ng cao tuæi thä cña b×nh t¸ch. ViÖc tÝnh to¸n c¸c th«ng sè cho b×nh t¸ch nh»m ®¹t hiÖu qu¶ t¸ch lµ v« cïng quan träng. Trong ®å ¸n ®· chØ râ ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n c¸c th«ng sè cña b×nh t¸ch nãi chung vµ ®Æc biÖt lµ tÝnh to¸n cô thÓ cho b×nh HGC. Víi tÝnh chÊt ®Æc biÖt cña lo¹i dÇu má t¹i má B¹ch Hæ, ®Ó cã ®­îc hiÖu qu¶ t¸ch cao nhÊt ta ph¶i nghiªn cøu tÝnh chÊt cña lo¹i dÇu má ®­îc t¸ch, còng nh­ lµ c¸c yÕu tè ¶nh h­ëng tíi hiÖu qu¶ t¸ch nh­ lµ parafin, nhò t­¬ng dÇu…Do vËy ®å ¸n còng chØ ra c¸c ph­¬ng ph¸p kh¾c phôc c¸c yÕu tè ®ã sao cho hiÖu qu¶ t¸ch lµ cao nhÊt. Bªn c¹nh ®ã chØ ra c¸c quy ph¹m an toµn ®èi víi b×nh t¸ch, c¸c quy ®Þnh ph¶i tu©n theo trong qu¸ tr×nh sö dông b×nh t¸ch. Nh­ vËy, sau qu¸ tr×nh thùc tËp, lµm ®å ¸n, ®­îc sù h­íng dÉn cña thÇy TrÇn V¨n B¶n, em ®· hoµn thµnh b¶n ®å ¸n nµy. Mét lÇn n÷a em xin ch©n thµnh c¶m ¬n sù gióp ®ì cña c¸c thÇy TrÇn V¨n B¶n,cïng c¸c thÇy c« bé m«n ThiÕt bÞ dÇu khÝ vµ c¸c b¹n trong líp ®· gióp ®ì t«i hoµn thµnh b¶n ®å ¸n nµy. Hµ Néi, 6/2009 SVTH : §ç M¹nh Doanh Tµi liÖu tham kh¶o [1]. Lª Xu©n L©n: ‘‘Bµi gi¶ng vÒ: Thu gom – Xö lý DÇu- KhÝ- N­íc’’ [2]. Phïng §×nh Thùc: ‘‘Xö lý vµ vËn chuyÓn dÇu má’’. NXB Đại học Quốc gia TPHCM [3]. Phïng §×nh Thùc: ‘‘Nghiªn cøu hoµn thiÖn c«ng nghÖ sö lý vËn chuyÓn dÇu nhiÒu parafin, ®é nhít cao, trong khai th¸c dÇu khÝ t¹i thÒm lôc ®Þa phÝa nam ViÖt Nam’’ [4]. P.Roberts.Third Edition-june 1989: ‘‘ Production operation’’ [5]. XN Khai th¸c dÇu khÝ Vietsopetro: “ H­íng dÉn vËn hµnh b×nh chÞu ¸p lùc C1, C2, C3, C4”. Môc lôc Danh môc c¸c h×nh vÏ trong ®å ¸n S¬ ®å tæ hîp thu gom dÇu khÝ trªn MSP 6 H×nh 1.1. S¬ ®å b×nh t¸ch ®øng ®Æc biÖt ®Ó t¸ch dÇu th« chøa nhiÒu bät……….10 H×nh 1.2(a,b). S¬ ®å cÊu t¹o b×nh t¸ch ®øng 13 H×nh 1.3. B×nh t¸ch 2 pha sö dông ph­¬ng ph¸p lùc ly t©m 14 H×nh 1.4. Mµng ng¨n kiÓu sîi 15 H×nh 1.5. Mµng ng¨n d¹ng l­íi kiÓu ng­ng tô 19 H×nh 1.6. S¬ ®å cÊu t¹o b×nh t¸ch c¬ b¶n 25 H×nh 1.7. B×nh t¸ch h×nh trô ®øng 2 pha ho¹t ®éng dÇu khÝ 28 H×nh 1.8. B×nh t¸ch h×nh trô ®øng 3 pha ho¹t ®éng dÇu-khÝ-n­íc 29 H×nh 1.9. B×nh t¸ch h×nh trô ®øng 3 pha sö dông lùc ly t©m 30 H×nh 1.10. B×nh t¸ch h×nh trô n»m ngang 2 pha dÇu-khÝ 31 H×nh 1.11. B×nh t¸ch h×nh trô n»m ngang 3 pha dÇu-khÝ-n­íc 32 H×nh 1.12. B×nh t¸ch 2 pha h×nh cÇu 33 H×nh 1.13. B×nh t¸ch 3 pha h×nh cÇu 34 H×nh 2.2. S¬ ®å nguyªn lý cña b×nh C-1 40 H×nh 2.3. T­¬ng quan gi÷a chiÒu dµi, chiÒu dµy vµ ®­êng kÝnh 50 S¬ ®å khèi hÖ thèng ®iÒu khiÓn ¸p suÊt vµ møc cña b×nh t¸ch 65 H×nh 5.2. CÊu t¹o chi tiÕt cña control valve 68 H×nh 5.3: CÊu t¹o c¶m biÕn nhiÖt ®é 69 H×nh 5.4. CÊu t¹o c¶m biÕn ¸p suÊt 70 H×nh 5.5. CÊu t¹o c¶m biÕn møc 71 H×nh 5.6: CÊu t¹o c¶m biÕn l­u l­îng 73 H×nh 5.7 §­êng ®Æc tÝnh cña van tuyÕn tÝnh vµ van logarit 78 S¬ ®å tæng quan vÒ c¸c líp ®iÒu khiÓn, theo dâi gi¸m s¸t 84 Danh môc c¸c b¶ng biÓu trong ®å ¸n B¶ng 1.1. So s¸nh sù thuËn lîi vµ kh«ng thuËn lîi cña c¸c lo¹i b×nh t¸ch 37 B¶ng 2.1. Thµnh phÇn n­íc, khÝ kh«ng hoµ tan trong dÇu th« sau khi t¸ch 41 B¶ng 2.2. Tû lÖ dÇu cã chøa trong n­íc ®· t¸ch 42 B¶ng 2.3. L­îng dÇu cã trong khÝ ®· t¸ch 42 B¶ng 2.4. B¶ng hÖ sè F víi b×nh t¸ch 45 B¶ng 2.5. C¸c thµnh phÇn dÇu má trong má B¹ch Hæ 51 B¶ng 4.1. Nguyªn nh©n vµ c¸ch kh¾c phôc víi tr­êng hîp chÊt láng bÞ cuèn ra ngoµi theo khÝ 63 B¶ng 4.2. Nguyªn nh©n vµ c¸ch kh¾c phôc víi tr­êng hîp qu¸ t¶i chÊt láng 64 B¶NG QUY §æi vµ c¸c ®¬n vÞ ®­îc sö dông trong ®å ¸n 1 inch (in) = 25,4 mm; 1 at = 760 mmHg 1 bar = 100 kPa = 14,5030 psi = 1,0197 kg/cm2 = 0,9869 atm 1 mPa.s = 1 cP = 6,895. 108 lb.s/ft2 (®é nhít) 0C = 0,555. (0F – 32) 0API = - trong ®ã: Spec.Grav.60/600F lµ tû träng dÇu ë 600F quy vÒ n­íc ë 600F.