Chuyên đề Cấu tạo nguyên lý làm việc, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa máy bơm ly tâm vận chuyển dầu нпс 65/35-500: Nghiên cứu khắc phục hiện tượng xâm thực

t máy bơm hầu như không đổi. Cần lưu ý chỉ được điều chỉnh theo xu hướng giảm số vòng quay. Phương pháp này dùng cho bơm có thiết bị thay đổi số vòng quay. Phương pháp này kinh tế hơn so với phương pháp trên. Nhưng đối với với bơm không có thiết bị thay đổi số vòng quay làm việc thì phương pháp trên thông dụng hơn. + Điều chỉnh bằng cách gọt bánh xe công tác Nội dung của phương pháp là thay đổi đường đặc tính riêng của bơm bằng cách thay đổi đường kính bánh xe công tác. Hình 2.28. Điều chỉnh bơm bằng cách gọt bánh xe công tác H1 - Q: Đường đặc tính của mạng dẫn HB - Q (DA): Đường đặc tính của máy bơm ứng với đường kính của bánh công tác là DA HB - Q(DB < DA): Đường đặc tính của máy bơm ứng với đường kính của bánh công tác DB < DA Trên hình vẽ mô tả máy bơm có đường kính bánh xe công tác DA, khi làm việc trong hệ thống có lưu lượng QA. Để đạt được lưu lượng QB theo yêu cầu phải tính toán gọt bánh xe công tác đến đường kính DB. Để đảm bảo hiệu suất bơm hầu như không đổi, tỷ lệ gọt cần nằm trong giới hạn cho phép. Gọt bánh xe công tác là một phương pháp điều chỉnh hiệu quả, đơn giản để thay đổi lâu dài chế độ làm việc của máy bơm. Nếu muốn khôi phục lại chế độ làm việc cũ, cần thay lại bánh xe công tác. + Khu vực điều chỉnh Để điều chỉnh bơm cần thay đổi đường đặc tính lưới hoặc thay đổi đường đặc tính bơm. Nhưng thực tế không phải có thể điều chỉnh điểm làm việc về bất cứ điểm nào trên đường đặc tính của bơm. Ví dụ: Trên hình 2.29 biểu thị bơm làm việc trong hệ thống với các đường đặc tính đã nêu. Trong đó, đường đặc tính của bơm có dạng lồi. T là điểm giới hạn, chia đường đặc tính ra làm hai khu vực: bên phải điểm T là khu vực làm việc ổn định, còn bên trái điểm T tuỳ theo vị trí của đường đặc tính lưới, bơm có thể làm việc không ổn định gọi là khu vực làm việc không ổn định của bơm. Hình 2.29. Khu vực điều chỉnh bơm H1 - Q: Đường đặc tính của mạng dẫn HB - Q: Đường đặc tính của máy bơm K/v không ÔĐ: Khu vực không ổn định K/v ÔĐ: Khu vực ổn định Thực nghiệm chứng tỏ rằng: - Không thể điều chỉnh bơm trong khu vực không ổn định. - Khi khởi động bơm, cần hạ thấp Hlưới để điểm làm việc của bơm không rơi vào khu vực không ổn định. Vị trí của điểm giới hạn T phụ thuộc vào góc . Góc càng nhỏ thì khu vực làm việc không ổn định càng nhỏ. 2.4.10 Ghép bơm ly tâm : Trong thực tế có trường hợp phải ghép nhiều bơm làm việc trong cùng một hệ thống, khi trong hệ thống có yêu cầu cột áp hoặc lưu lượng lớn hơn cột áp, lưu lượng của một bơm, có hai cách ghép sau đây: + Ghép song song : Dùng trong trường hợp hệ thống có yêu cầu lưu lượng lớn hơn lưu lượng của một bơm. Điều kiện để các bơm ghép song song có thể làm việc được là khi làm việc, các bơm ghép có cùng một cột áp: H1 = H2 = H3 = ... = Hi Để xác định lưu lượng của bơm ghép song song làm việc trong cùng một hệ thống, cần xây dựng đường đặc tính chung của các bơm ghép (H - QC) và biết đường đặc tính lưới (Hlưới - Q). Đường đặc tính chung của các bơm ghép song song (H - QC) trong hệ thống được xây dựng bằng cách cộng các lưu lượng với cùng một cột áp (cộng các hoành độ trên cùng một tung độ). Ví dụ: Khảo sát hai bơm có đường đặc tính khác nhau: (H1 – Q) và (H2 – Q) ghép song song (hình 2.30), có thể thấy với mọi cột áp H > HB trong hệ thống chỉ có bơm 2 làm việc. Khi H = HB cả hai bơm đều cùng làm việc nhưng lưu lượng của hệ thống chỉ bằng lưu lượng của bơm 2 ứng với điểm B (QB = Q2) Hình 2.30. Ghép song song hai bơm ly tâm H1 - Q: Đường đặc tính của máy bơm thứ nhất H2 - Q: Đường đặc tính của máy bơm thứ hai Hlưới - Q: Đường đặc tính lưới Q1: Lưu lượng của máy bơm thứ nhất Q2: Lưu lượng của máy bơm thú hai Q1C: Lưu lượng của máy bơm thứ nhất khi ghép chung hai máy Q2C: Lưu lượng của máy bơm thứ hai khi ghép chung hai máy QC: Lưu lượng của hai máy khi ghép chung Điểm C (giao điểm của đường đặc tính chung các bơm ghép HC – Q và đường đặc tính lưới Hl – Q) là điểm làm việc của các bơm ghép trong hệ thống. Khi đó bơm 1 làm việc với Q1C, bơm 2 làm việc với Q2C. Như vậy, tổng lưu lượng của hai bơm ghép song song trong hệ thống nhỏ hơn tổng lưu lượng của hai bơm đó khi làm việc riêng rẽ trong cùng một hệ thống QC = Q1C + Q2C < Q1 + Q2 (vì hệ thống làm việc với nhiều bơm ghép song song có cột áp lớn hơn do lưu lượng trong hệ thống tăng lên so với khi từng bơm riêng rẽ làm việc trong hệ thống). Nhận xét: - Điều chỉnh hệ thống có các bơm ghép song song tương đối phức tạp khi các bơm ghép có đường đặc tính khác nhau nhiều. Do vậy cần ghép các bơm có đường đặc tính gần giống nhau. - Ghép bơm song song có hiệu quả lớn khi đường đặc tính của chúng thoải ( có độ dốc nhỏ ) và đường đặc tính của lưới không dốc lắm, do đó nên ứng dụng ghép song song trong các hệ thống bơm cần thay đổi ít, nhưng lưu lượng thay đổi nhiều. - Số lượng bơm ghép song song để tăng lưu lượng trong hệ thống có giới hạn nhất định. Xác định bởi đường đặc tính chung và đường đặc tính lưới của các bơm ghép. Như vậy, nếu ghép song song nhiều bơm quá thì hiệu quả thấp, không kinh tế. Trong trường hợp cần thiết ta nên chọn loại bơm khác có lưu lượng lớn hơn phù hợp với yêu cầu làm việc của hệ thống. + Ghép nối tiếp : Dùng trong trường hợp hệ thống có yêu cầu cột áp lớn hơn cột áp của một bơm. Điều kiện ghép nối tiếp: - Các bơm ghép phải làm việc với lưu lượng như nhau: Q1 = Q2 = Q3 = ... = Qi - Cột áp làm việc của hệ thống có ghép nối tiếp bơm khi Q = const bằng tổng cột áp của các bơm ghép: Hc = H1 + H2 + H3 + ... + Hi Đường đặc tính chung của các bơm ghép (HC - Q) được xây dựng bằng cách cộng các cột áp của riêng từng bơm với cùng một lưu lượng (cộng các tung độ trên cùng một hoành độ). Ví dụ: Khảo sát hai bơm 1 và 2 có đường đặc tính khác nhau ghép nối tiếp (Hình 2.31), làm việc trong một hệ thống. Điểm A (giao điểm của đường đặc tính chung HC – Q và đường đặc tính lưới Hl – Q) là điểm làm việc của các bơm ghép trong hệ thống, xác định lưu lượng Q và cột áp của hai bơm ghép (H1+H2). Hình 2.31. Ghép nối tiếp hai bơm ly tâm H1 - Q: Đường đặc tính của mạng dẫn HC - Q: Đường đặc tính chung của hai máy bơm khi ghép H1 - Q: Đường đặc tính của máy bơm thứ nhất ứng với cột áp làm việc H1 H2 - Q: Đường đặc tính của máy bơm thứ hai ứng với cột áp làm việc H2 A: Điểm làm việc của hai máy bơm khi ghép chung QC: Lưu lượng của hai máy bơm khi ghép chung Nhận xét: - Khi ghép nối tiếp nên chọn những bơm và hệ thống có đường đặc tính dốc nhiều mới có hiệu quả cao, vì khi thay đổi lưu lượng ít đã tăng được cột áp theo yêu cầu. - Khi ghép hai bơm 1 và 2 nối tiếp liền nhau cần chú ý bơm 2 phải làm việc với áp suất cao hơn bơm 1 vì nếu không đủ sức bền bơm 2 sẽ bị hỏng. Vì thế phải chọn trên ống đẩy của bơm 1 điểm nào không gây nguy hiểm cho bơm 2 để ghép. - Việc ghép bơm làm việc nối tiếp trong hệ thống tương đối phức tạp, không thuận tiện và kinh tế bằng chọn một bơm có cột áp cao đáp ứng được yêu cầu làm việc. Chỉ nên ghép nối tiếp các bơm trong trường hợp cần thiết. 2.4.11 Lực hướng trục trong bơm ly tâm Khi bơm làm việc, bánh công tác của bơm chịu tác dụng của các lực theo hướng trục, cần khảo sát các lực này. Hình 2.32. Lực hướng trục trong bơm ly tâm Khi bơm làm việc, chất lỏng cửa hút A chuyển động theo phương song song với trục vào bánh công tác dưới áp suất khá nhỏ p1. Sau khi vào bánh công tác, dòng chất lỏng ngoặt 90o và trở thành thẳng góc với trục. Áp suất chất lỏng tăng dần đến trị số p2 ở lối ra, p1 << p2, một phần chất lỏng rò rỉ qua các khe hở giữa bánh công tác và thân bơm B và C. Nếu bỏ qua sự quay của chất lỏng trong khe hở B và C thì có thể xem gần đúng áp suất trong các khe đó bằng p2. Do đó, áp lực hướng trục tác dụng lên đĩa sau của bánh công tác hướng về phía trái. Theo [6] ta có: Ptr = p2..(R22 – r2) (2.25) Và áp lực hướng trục tác dụng lên đĩa trước bánh công tác, hướng về bên phải là: Pph = p2. .( R22 - R21) + p1..(R21 – r2) (2.26) Vì p2 >> p1 Ptr >> Pph. Do đó áp lực dọc trục có xu hướng đẩy bánh công tác về phía ngược với hướng chuyển động của chất lỏng vào bánh công tác. PI = Ptr – Pph = .(p2 – p1). (R21 – r2) (2.27) Hoặc: PI = ..Ht. (R21 – r2) (2.28) Trong thực tế, do sự quay của chất lỏng theo các đĩa của bánh công tác trong các khe hở B và C nên áp suất trong các khe giảm dần từ ngoài vào trong (từ R2R1) theo các đường parabol. Ngoài áp lực hướng trục PI ra, còn có áp lực hướng trục PII tác dụng lên bánh công tác theo hướng của dòng chảy (ngược với PI), PII xuất hiện do chất lỏng thay đổi phương chuyển động ở cửa vào của bánh công tác (từ hướng trục sang hướng kính), có thể tính theo định luật động lượng: PII = m.Co = .Co (2.29) m - Là khối lượng chất lỏng chuyển động qua bánh công tác, m = Co - Là vận tốc chất lỏng ở cửa hút của bánh công tác. Q1 - Lưu lượng lý thuyết của bánh công tác. - Trọng lượng riêng của chất lỏng. Vậy áp lực hướng trục tổng cộng tác dụng lên một bánh công tác của bơm là: P = PI – PII (2.30) Đối với bơm nhiều cấp có số bánh công tác là i thì tổng áp lực hướng trục là: A = i.P (2.31) Nếu Rôto của bơm bố trí thẳng đứng (bơm trục đứng) thì công thức tính tổng áp lực hướng trục A ở trên cần bổ sung thêm thành phần trọng lượng của Rôto G: A = i.PG (2.32) Dấu + hoặc - tuỳ thuộc sự bố trí các cửa vào và ra của bơm, gây lên các áp lực hướng trục cùng hay ngược chiều với trọng lượng G của Rôto. Tác hại của lực hướng trục : Lực hướng trục trong bơm làm mòn các ổ chắn tạo nên sự sai lệch các khe hở trong bơm và làm cho Rôto cọ vào thân bơm khi làm việc gây ảnh hưởng xấu đến hiệu suất và làm hỏng bơm. Cách khắc phục: - Đối với bơm có một bánh công tác: + Dùng bánh công tác có hai cửa hút. + Cấu tạo vành lót kín thứ hai chia khe hở giữa thân bơm và đĩa sau của bánh công tác thành hai phần. Phần trên thông với cửa đẩy có áp suất p p2, phần dưới thông với cửa hút bằng các lỗ khoan trên đĩa sau bánh công tác. Nhược điểm của phương pháp này là làm giảm hiệu suất lưu lượng . - Đối với bơm có nhiều bánh công tác: + Bố trí bánh công tác thành các cặp đối xứng nhau. + Dùng piston cân bằng. + Dùng đĩa cân bằng. + Chọn bơm theo điều kiện cho trước. CHƯƠNG 3 QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA MÁY BƠM LY TÂM VẬN CHUYỂN DẦU НПС65/35 – 500 3.1 Quy trình bảo dưỡng kỹ thuật + Trong thời gian làm việc của máy bơm vận chuyển dầu HC 65/35 – 500 phải thường xuyên quan sát áp suất, nhiệt độ, lưu lượng trên đồng hồ ghi số hiệu chỉ báo. Không cho phép làm việc lâu trong điều kiện kim đồng hồ chỉ lưu lượng số không, gần không hay động cơ điện quá tải . + Không cho phép máy bơm làm việc áp suất hút nhỏ hơn áp suất thiết kế . + Luôn luôn theo dõi mức dầu trong ổ bi, thường xuyên kiểm tra nhiệt độ vòng bi , thiết bị làm kín mặt đầu hoặc đệm xanhic, động cơ điện, quan sát kiểm tra đầy đủ lượng nước làm mát . + Trong khoảng thời gian từ 2000-3000 giờ làm việc thì phải tháo bỏ dầu cũ , rửa khoang chứa dầu và thay dầu mới, hoặc máy bơm đã qua sửa chữa thì tháo dầu cũ và thay dầu mới sau 24 giờ làm việc . + Sau khoảng thời gian làm việc từ 4000-5000 giờ làm việc thì kiểm tra ống bảo vệ vòng bi . - Trong trường hợp cần thiết phải thay mới . - Ngiêm cấm không sử dụng các vòng bi phục hồi, vòng bi hỏng phải được thay thế . - Cần phải thường xuyên kiểm tra và thay dầu bôi trơn trong khớp nối bánh răng . + Sau mỗi chu kì làm việc từ 9000-10000 giờ làm việc, máy phải được kiểm tra và sửa chữa lớn . + Nếu trong sơ đồ công nghệ có tính đến hai tổ hợp bơm cùng cùng làm việc một lúc thì phải tính đến trường hợp sau : - Máy bơm dự trữ luôn luôn đầy dung dịch và van trên đường ống hút luôn luôn mở . + Qúa trình bảo dưỡng sửa chữa các thiết bị thực tế được thực hiện dựa trên 3 yếu tố sau : - Thực hiện từ tài liệu hướng dẫn kĩ thuật của máy cần chú ý đến điều kiện làm việc của máy ở giàn khoan và vùng nhiệt đới khí hậu ở Việt Nam . - Từ điều kiện làm việc thực tế ở trên giàn, dựa vào các chế độ và thông số thực tế thay đổi liên tục. Từ đó xác định quy trình bảo dưỡng thiết bị được tốt nhất, phải có thiết bị thay thế kịp thời và đảm bảo chất lượng . - Phụ thuộc vào trình độ, mức độ của đội ngũ công nhân vận hành, cũng là yếu tố quyết định đến năng suất làm việc và tuổi thọ của thiết bị. Sự liên hệ giữa hệ thống này với hệ thống kia, công tác căn tâm theo định kỳ . 3.2 Một dạng hư hỏng của bơm HПC 65/35 – 500, nguyên nhân và biện pháp hạn chế 3.2.1 Một số dạng hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục Qua nghiên cứu đánh giá quá trình hoạt động của bơm ly tâm vận chuyển dầu HC 65/35 – 500 ở Xí nghiệp liên doanh dầu khí Vietsovpetro, người ta thấy loại bơm này thường gặp các sự cố chính như sau: Bảng 3.1. Những hỏng hóc, nguyên nhân và biện pháp khắc phục Các dạng hư hỏng Nguyên nhân có thể Biện pháp khắc phục 1. Động cơ không khởi động được - Điện áp trong mạng thấp hơn yêu cầu. - Hệ thống bảo vệ động cơ tác động. - Đứt cáp điện, mối nối cáp với động cơ không tốt. Kiểm tra lại hệ thống đường dây điện. 2. Bơm không đẩy chất lỏng ( không có lưu lượng ) - Bơm không được điền đầy chất lỏng. - Nạp đầy chất lỏng cho bơm. - Có không khí hay gas trong đường ống hút hoặc trong bơm. - Xả không khí hay gas ra khỏi bơm và điền đầy chất lỏng cho bơm. - Lọt khí qua mối nối ở đường ống hút hoặc đệm làm kín trục bơm. - Kiểm tra lại các đệm làm kín ống hút, kiểm tra đệm làm kín và khắc phục. - Chiều quay của trục bơm không đúng. Động cơ điện không đạt đủ số vòng quay cần thiết. - Đảm bảo sự làm việc bình thường của động cơ. Đảm bảo cho động cơ quay đúng chiều. - Chiều cao hút lớn hay cột áp hút bé hơn giá trị cho phép. - Kiểm tra sự mất mát chỗ cản trở trong ống nạp và mực chất lỏng trong bể. Điều chỉnh lại cho đúng với thiết kế các giá trị trên. - Cột áp yêu cầu (cản của hệ thống) vượt quá cột áp có thể tạo ra được. - Kiểm tra hệ thống công nghệ và so sánh các thông số của bơm với chế độ công nghệ - Bịt kín các kênh dẫn của bánh công tác và kẹt tắc pin lọc dầu hút. - Làm sạch các kênh dẫn và phin lọc. 3. Bơm không tạo ra cột áp theo yêu cầu - Chiều quay của trục bơm không đúng, động cơ không đạt số vòng quay cần thiết. - Kiểm tra lại động cơ. - Có lẫn không khí hoặc gas trong chất lỏng bơm. - Kiểm tra lại các đệm làm kín của các mối ghép ống hút và các cụm làm kín. - Đường kính bánh công tác bé hơn cần thiết. - Thay bánh công tác có đường kính lớn hơn, phù hợp. - Mòn các vòng làm kín, hư hỏng các phễu dẫn hướng của bánh công tác. - Thay thế các chi tiết bị hư hỏng hoặc mài mòn. - Tắc một phần kênh dẫn của bánh công tác hoặc thân. - Làm sạch kênh dẫn dòng. - Độ nhớt của chất lỏng bơm không phù hợp với tính toán thiết kế lắp đặt bơm. - Kiểm tra lại. 4. Bơm yêu cầu công suất lớn - Số vòng quay cao hơn tính toán. - Kiểm tra động cơ. - Cột áp thấp, lưu lượng lớn (bơm làm việc trong tiêu hao công suất lớn). - Đóng bớt van đường ra. - Trọng lượng riêng hay độ nhớt chất lỏng bơm lớn. - Kiểm tra lại các thông số chất lỏng bơm. - Hư hỏng cơ khí các chi tiết của động cơ hoặc bơm - Thay nhớt các chi tiết. - Xiết quá căng đệm làm kín. - Nới lỏng 5. Rung và ồn khi làm việc - Xuất hiện xâm thực. - Giảm lưu lượng bằng cách đóng bớt van đường đẩy hoặc tăng cột áp hút. - Độ đồng tâm của động cơ và trục bơm không tốt. - Căn chỉnh lại độ đồng tâm. - Mài mòn các ổ lăn, cong trục, hư hỏng các chi tiết quay. - Thay thế các chi tiết hư hỏng. - Giá đặt máy (bơm + động cơ) không đủ bền. - Thay thế hoặc gia cố thêm. - Các bulông bắt gá máy không được đủ lực căng và các giá kẹp ống dẫn không chắc. - Kiểm tra và xiết lại các bulông. - Rôto, bánh công tác không cân bằng. - Kiểm tra và cân bằng lại. - Lưu lượng của bơm thấp hơn giá trị cho phép bé nhất, nghĩa là thấp hơn 10% so với lưu lượng tối ưu. - Tăng lưu lượng của bơm. 6. Nhiệt độ ổ bi quá cao - Tăng lực dọc trục do áp suất tăng vào cửa hút. - Giảm áp suất hút đến độ lớn được khảo sát bởi thiết kế. - Độ đồng tâm không tốt. - Căn chỉnh lại độ đồng tâm. - Điều chỉnh khe hở chiều trục của ổ đỡ chặn không tốt. - Điều chỉnh lại. - Không đủ lượng dầu bôi trơn hoặc không có. - Thêm dầu bôi trơn. - Không đủ nước làm mát. - Kiểm tra lại hệ thống bơm và đường ống dẫn nước làm mát, tăng lưu lượng nước làm mát. - Loại dầu bôi trơn không phù hợp. - Kiểm tra và thay lại dầu theo đúng loại quy định. - Dầu bôi trơn có lẫn nước hoặc bị bẩn. - Xả dầu, rửa và đổ dầu mới. 7. Đệm làm kín quá nóng - Áp suất chất lỏng trước đệm làm kín lớn hơn cho phép. - Giảm áp suất đường hút đến giá trị cho phép, kiểm tra lại ống giảm tải. - Lắp không đúng hoặc ép quá chặt đệm làm kín dây quấn. - Nới lỏng bớt. - Không đủ nước làm mát. - Tăng thêm lượng nước làm mát. - Ma sát ống lót và ống lót bị quay. - Tìm nguyên nhân và khắc phục. 8. Chảy chất lỏng qua đệm làm kín nhiều - Mòn đệm làm kín dây quấn. - Thay mới. - Áp suất chất lỏng làm kín thuỷ lực thấp (loại CT). - Điều chỉnh lại áp suất. - Độ đảo trục cao hơn cho phép. - Hiệu chỉnh lại. - Bề mặt ống lót bảo vệ không đủ độ bóng. - Đánh bóng hoặc thay mới ống lót 3.2.2 Sửa chữa nhỏ máy bơm ly tâm HПC 65/35 – 500 tại các giàn khoan Trong quá trình bơm làm việc thì những hỏng hóc thường không tránh khỏi do đó phải có một đội ngũ kỹ sư cũng như công nhân lành nghề để sửa chữa ngay tại chỗ, những chi tiết đơn giản dễ dàng đáp ứng nhu cầu bơm vận chuyển không bị gián đoạn thiệt hại đến nền kinh tế. Sửa chữa nhỏ tại giàn là những dạng sửa chữa đơn giản nhất khối lượng công việc không nhiều, chủ yếu là thay thế các chi tiết nhanh mòn, chóng hỏng như: bổ sung hoặc thay thế lại Xanhich dây quấn, sửa chữa hoặc thay thế bộ phận làm kín mặt đầu, thay ống lót bảo vệ trục, thay vòng bi ở các gối đỡ trục, thay khớp nối răng giữa các trục, sửa chữa hoặc thay thế các đường ống nước làm mát cho gối đỡ và bộ phận làm kín, căn chỉnh độ đồng tâm, kiểm tra điều chỉnh vị trí gối đỡ trục, làm thông sạch đường hút, sửa chữa các van chặn trên đường hút, đường bơm dầu và các van chặn ở hệ thống làm mát. 3.3 Quy trình sửa chữa bơm ly tâm vận chuyển dầu HПC 65/35 – 500 3.3.1 Quy trình công nghệ sửa chữa : Chuyển máy để sửa chữa Tháo máy thành bộ phận Tháo bộ phận Rửa bộ phận và chi tiết Kiểm tra và phân loại chi tiết, lập bảng kê khuyết tật Chi tiết cần phải phục hồi và sửa chữa Chi tiết còn dùng Sửa chữa chi tiết Kiểm tra chất lượng chi tiết Lắp bộ phận Chạy rà và thử máy Lắp chung toàn bộ máy Kiểm tra sơ bộ Thử bộ phận Sơn bộ phận Lau sạch bụi, dầu mỡ Chi tiết bị loại bỏ Chi tiết mới Sơn máy Giao máy cho người sử dụng 3.3.1.1 Quy trình tháo bơm : Quy trình tháo bơm HPC 65/35 - 500 được thực hiện theo trình tự sau: - Ngắt nguồn điện đặt vào máy bơm. - Trước khi tháo bơm phải tháo hết chất lỏng trong bơm và thổi bằng khí nén, rửa sạch bằng nước sau khi đã mở các nắp đậy tương ứng hoặc các van trên đường thải. - Lắp các nắp đậy các đường ống hút và đường ống đẩy. - Tháo các đường ống phụ trợ. - Tháo nhớt trong thân hai ổ bi. - Tháo tấm chắn bảo vệ, tháo phần giữa khớp nối. - Bắt tấm kẹp lắp ráp của bộ phận làm kín mặt đầu, mở Bulong các bộ phận làm kín mặt đầu “trường hợp làm kín mặt đầu”. - Tháo các khớp nối đầu trục bơm. - Tháo các chốt định vị côn. - Tháo nắp đậy ổ bi, quay thân ổ bi quanh trục 180o theo hướng nằm ngang và tháo nắp đậy ra khỏi hai vòng bi. - Tháo vòng bi khỏi trục bằng van. - Tháo bộ phận làm kín mặt đầu ra khỏi trục (nếu bộ phận làm kín mặt đầu). + Nếu làm kín bằng dây quấn thì tháo vòng chặn và bạc cùng dây quấn. - Tháo các Bulong nối buồng Xanhich với thân bơm. - Tháo các Bulong trục ra khỏi các vít cấy bắt chặt với thân dưới và thân trên của bơm. - Nhấc nửa thân trên ra bằng cẩu và đặt nó lên giá kê gỗ mềm. - Cẩu Roto ra khỏi nửa thân dưới cùng hai buồng Xanhich đặt lên giá đỡ đặc biệt, tiếp tục tháo các chi tiết của Roto lưu ý lấy các then và các chốt khác. Quy trình tháo Roto : - Đối với bộ phận làm kín dây quấn thì tháo các vòng chặn, vòng làm kín nước, dây quấn và ống bảo vệ trục. - Kéo hai buồng Xanhich và buồng dầu vào cấp I và cấp II. - Bẻ cong vành hãm đai ốc ở hai đầu trục, tháo các vòng bán nguyệt và bạc chặn khỏi trục. - Sau khi tháo các vòng bán nguyệt theo lần lượt tháo các bánh công tác và thân dẫn hướng ở cả hai phía tính từ giữa trục, tháo hoàn toàn Roto. - Tháo các vòng làm kín ra khỏi thân bơm. 3.3.1.2 Quy trình lắp bơm : Lắp bơm tiến hành trình tự ngược lại với quy trình tháo. Một số chú ý khi lắp bơm : - Các chi tiết lắp ráp không được có sai hỏng, không có các vết rỗ rỉ, trước khi lắp ráp cần làm sạch, rửa trong dầu sau đó bôi trơn. Phải xem xét trục cẩn thận, các gioăng đệm bị mòn và các vòng đệm cao su bị hỏng phải thay thế. - Khi lắp ráp Roto từ các chi tiết mới cần phải tiến hành kiểm tra độ đảo của các bề mặt làm kín và các bề mặt lắp ghép sau đó cân bằng động cho Roto. Để cân bằng động Roto được lắp ráp không có bánh dẫn hướng và các buồng khác nhau. Sau khi cân bằng vị trí tương đối của các chi tiết được cố định bằng cách vạch dấu, sau đó Roto được tháo ra và tiếp tục được lắp lại cùng bánh dẫn hướng và các buồng bơm. - Lắp ráp thân bơm trên và thân dưới được định vị bằng các chốt côn. Sau đó tiến hành siết chặt các đai ốc chụp đều đặn từ giữa thân bơm ra hai phía. Khi đặt thân bơm trên và thân dưới chú ý không làm xô hỏng các vòng cao su làm kín, không làm hỏng gioăng đệm của chúng. -Vị trí của Roto so với thân bơm được định vị bằng các chốt côn, nằm ở mặt bích bán nguyệt của nửa thân dưới bơm và thân của ổ bi. Khi lắp ráp Roto cần phải đặt đồng tâm so với các bộ làm kín và buồng Xanhich. Trục phải quay nhẹ nhàng bằng tay. Trong trường hợp quay nặng thì điều chỉnh bằng các Bulong định vị. Sau đó tiến hành định vị bằng chốt và các Bulong kẹp thân ổ bi và thân bơm. Trong trường hợp Roto quay nặng cần chú ý đến bánh công tác cọ sát vào bạc hay có sự cọ sát bề mặt đối tiếp của bơm. - Sau khi đã lắp ráp xong Roto, lắp thân bơm trên vào thân dưới cần căn chỉnh dịch dọc của Roto. Việc xác định dịch dọc của Roto là cần thiết. Nếu như trục bơm cùng các chi tiết quay lắp trên trục dịch về một phía nào đó sẽ gây nên chi tiết quay và chi tiết đứng yên do có sự cọ sát, làm cho hiệu suất bị giảm đồng thời gây ra hư hỏng của máy bơm. Đối với máy bơm HПC 65/35 - 500 khi có sự dịch dọc về một phía thì cánh bơm bị cọ sát với thân dẫn hướng. Để khống chế sự cọ sát của thân bơm vào thân dẫn hướng khi làm việc tức là khống chế sự dịch chuyển dọc trục của bơm. Hai ổ bi 66414 lắp trong gối đỡ sẽ không cho phép trục được dịch dọc. Đồng thời các chi tiết quay phải được tự do không có sự cọ sát. + Phương pháp căn chỉnh dịch dọc của Roto: Việc xác định sự dịch dọc được thực hiện bằng cách đóng trục về một phía đánh dấu lại, đóng trục ngược lại chiều ban đầu và đánh dấu. Đo khoảng cách giữa hai dấu ta xác định được khoảng dịch dọc. Lấy dấu ở vị trí 1/2 khoảng dịch dọc đó là vị trí mà cách bơm đều các thân dẫn hướng. Dấu thường vạch trên ống lót Xanhich, chuẩn là mặt đầu buồng Xanhich. - Sau khi lắp bơm và lắp khớp nối phải kiểm tra độ đồng tâm của thiết bị. Khi tháo và lắp bơm nghiêm cấm gõ búa hoặc các vật bằng kim loại khác trực tiếp nên các chi tiết của bơm. 3.3.2 Các yêu cầu kỹ thuật của công tác sửa chữa 3.3.2.1. Nguyên tắc nhận máy vào để sửa chữa lớn : - Máy bơm đưa vào sửa chữa lớn phải ở trạng thái lắp ráp đồng bộ như trong tài liệu về kết cấu đã quy định. Không cho phép thiếu quá 10% chi tiết kẹp chặt. - Bơm đưa vào sửa chữa phải kèm theo về trạng thái kỹ thuật của bơm, lý lịch máy và tài liệu kỹ thuật của máy. - Hư hỏng của bơm cần được trình bày rõ nguyên nhân: do vận hành lâu, các chi tiết bị mài mòn hay sự cố khác... ở trong biên bản. - Bơm đưa vào xưởng phải được làm sạch. 3.3.2.2. Chuẩn bị để đánh giá khuyết tật và sửa chữa : - Tháo máy, rửa sạch và chuẩn bị để đánh giá khuyết tật và sửa chữa cần phải được tiến hành ở nơi làm việc chuyên môn hoá phù hợp với quá trình công nghệ. - Các chi tiết, các cụm chi tiết khi đưa vào đánh giá khuyết tật và sửa chữa được làm sạch cẩn thận khỏi gỉ sắt. - Đánh giá các chi tiết, các cụm chi tiết cần phải tiến hành theo các yêu cầu kỹ thuật của bơm. - Khi đánh giá các chi tiết, các cụm chi tiết cần phải phân loại ra thành: + Loại dùng được. + Loại sửa chữa. + Loại phế thải. 3.3.2.3. Yêu cầu về sửa chữa các chi tiết và liên kết không tháo được : - Việc sửa chữa cần phải được tiến hành ở những vị trí làm việc chuyên dùng và các bộ phận sản xuất của xí nghiệp sửa chữa phù hợp với yêu cầu về công nghệ. -Các chi tiết của bơm đã sử dụng, có các chi tiết mới và chi tiết được phục hồi đều phải phù hợp với các yêu cầu của tài liệu. - Sai lệch giới hạn và kích thước dài của các bề mặt làm việc không đề dung sai cần phải đạt cấp 14 của tiêu chuẩn CP2 144 – 75. - Dung sai về phân bố đường trục của các chi tiết kẹp chặt phải tuân theo 414 – 69. - Các chi tiết kẹp chặt, chế tạo từ vật liệu không gỉ cần phải phủ lớp bảo vệ theo tiêu chuẩn 14007 – 69. - Các mối hàn phải không được bị lõm, rỗ khí, nứt, cong, và các khuyết tật khác, làm giảm độ bền và độ kín của mối ghép làm xấu chất lượng và vẻ đẹp bên ngoài của bơm. Sự chuyển tiếp từ vật liệu nền sang vật liệu hàn cần phải không có vết cắt và vết lồi lõm. - Kiểu và các phần tử liên kết hàn phải tuân theo các tiêu chuẩn sau: 5264 – 69; 871 – 71; 70 – 75. - Tất cả các chi tiết mới hoặc chi tiết phục hồi cần phải được sự nghiệm thu của ban OTK. Nội dung kiểm tra là: + Vật liệu chi tiết: chứng chỉ hoặc phân tích và thử nghiệm hoá chất. + Hình dạng bên ngoài bằng cách xem xét bên ngoài. + Kích thước và sai lệch giới hạn về hình dáng bằng các dụng cụ đo tổng hợp đặc biệt. + Đo độ nhám bề mặt bằng thước đo Paraphin theo tiêu chuẩn 2789 – 73 hoặc so sánh với mẫu độ nhám theo tiêu chuẩn 9378 – 75. - Khi sửa chữa các chi tiết cho phép sử dụng nguồn dự trữ lưu động các chi tiết ở Xí nghiệp sửa chữa sau khi đã kiểm tra chặt chẽ về kích thước, dung sai của chi tiết mới hoặc chi tiết thay thế. 3.3.3 Danh mục các dụng cụ, đồ gá cần thiết cho công tác sửa chữa - Cáp cẩu 3 tấn - Vam hai càng 3 tấn - Bộ Clê đầu dẹt và đầu vòng miệng S8 – S32 - Clê móc chuyên dụng - Clê đầu chìm S36 - Tuốc nơ vít dẹt - Bộ căn lá 0,02 - Giá và đồng hồ so 0,01 mm - Bộ đồ gá căn tâm - Panme đo lỗ 50 – 300 mm độ chính xác 0,01 - Thước cặp 0 – 300 có độ chính xác 0,02 - Nhiệt kế - Tốc kế - Đồng hồ đo độ rung - Búa nguội - Xà – beng hoặc tay đòn dài 1,52 m 02 cái 01 cái 01 bộ 01 cái 01 cái 01 bộ 01 bộ 01 bộ 01 bộ 01 bộ 01 cái 01 cái 01 cái 01 cái 01 cái 01 cái CHƯƠNG 4 QUY TRÌNH XÂY LẮP, VẬN HÀNH VÀ CÔNG TÁC AN TOÀN TRONG SỬ DỤNG BƠM LY TÂM НПС 65/35-500. 4.1 Quy trình xây lắp 4.1.1Chuẩn bị lắp đặt : - Sau khi bỏ bao gói cần phải kiểm tra xem đặc tính kỹ thuật của bơm có phù hợp với yêu cầu của công trình không? Sự đồng bộ của thiết bị có đủ như ghi trên bao bì: dấu niêm phong trạng thái nắp đậy ở các đường hút, đẩy còn nguyên không bị hư hỏng gì. - Làm sạch mặt ngoài của bơm khỏi mỡ bảo quản, mỡ dư thừa, rửa sạch bằng giẻ tẩm xăng hoặc dầu trắng. - Không cần làm sạch mỡ bao gói ở phần dẫn dòng của bơm nếu thành phần mỡ bao gói không ảnh hưởng xấu đến sản phẩm của bơm và trục của bơm quay tự do. Nếu việc rơi mỡ bảo quản vào sản phẩm bên không được phép hoặc quay khó thì phần dẫn dòng của bơm phải được làm sạch chất bảo quản bằng dung dịch đậm đặc sau đó rửa bằng dung dịch 25 + 0,5% NaNO2 nước Xôđa và sấy khô. - Vị trí đặt bơm phải thuận tiện cho việc bảo dưỡng, vận hành và sửa chữa phù hợp với tiêu chuẩn xây dựng và các yêu cầu kỹ thuật an toàn và vệ sinh công nghiệp. Không gian phía trên bơm cần phải tự do và có thể sử dụng được các cơ cấu nâng hạ khi lắp ráp và sửa chữa. - Đường ống hút và đẩy cần phải có gối tựa để làm giảm ứng lực truyền từ đường ống dẫn và chất lỏng trong chúng lên các miệng hút, miệng đẩy và các vấu giữ của bơm. Ứng lực mà đường ống và chất lỏng truyền cho miệng hút, đẩy và các vấu giữ của bơm không được gây nên cong vênh và sự xê dịch trục bơm và trục động cơ. - Ở các đường ống dẫn sản phẩm dầu mỏ nóng, cần phải ngừa phòng sự ngưng tụ. - Để giảm tổn thất cột áp, các đường ống cần phải lắp đặt với những chỗ chuyển tiếp và gấp khúc ít nhất. Chỗ gấp khúc phải có bán kính lượn lớn nhất có thể. - Để đảm bảo bơm làm việc không bị xâm thực, đường hút cần phải ngắn và thẳng không có chỗ nhô lên thụt xuống cục bộ, với góc nghiêng không đổi ( 810mm /1m chiều dài ) về phía bơm, đảm bảo lối thoát tự do cho không khí trong nó. Ống chuyển tiếp dạng côn cần phải lệch tâm khi nằm ngang và đồng tâm khi thẳng đứng. Ở đường hút cần phải đặt phin lọc, tiết diện của nó cần phải gấp 34 lần lớn hơn tiết diện cửa hút. - Để liên kết các đường ống công nghệ và bơm người ta dùng kết cấu mặt bích. Các mặt bích của các đường ống cần phải bố trí song song với các mặt bích của bơm ( cho phép độ không song song không lớn hơn 0,1 mm ) còn các lỗ phải trùng nhau. Không được phép loại bỏ độ vênh giữa các mặt bích bằng cách xiết chặt gugiông hoặc bằng cách đặt các đệm lệch tâm. - Không được phép tiến hành hàn đường ống với mặt bích đã bắt chặt trên mặt bích của bơm, do có thể làm rơi kim loại hàn và xỉ hàn vào bơm. Sau khi làm song đường ống ( đặc biệt ở đường ống hút ) cần làm sạch cẩn thận khỏi xỉ kim loại hàn, gỉ và chất bẩn. - Giữa các mặt bích của bơm và các đường ống nối có thể đặt các tấm đệm làm kín như là sự đồng bộ cần có khi đặt mua bơm. - Thiết bị bơm và động cơ được lắp trên móng. Móng cần phải được chắc chắn vững bền, và là một khối đúc liền, không vết nứt, gỉ và lỗ rỗng. - Các bulông móng cần được đặt trong các ống với đường kính ống lớn gấp 34 lần đường kính bulông. - Trước khi lắp đặt thiết bị cần phải kiểm tra trạng thái các đường dẫn nước đến và dẫn nước đi của chất lỏng làm mát và làm kín thuỷ lực, cần phải chắc chắn rằng Rôto của máy bơm phải quay tự do được bằng tay. 4.1.2 Lắp đặt : - Quét sạch rác bẩn trên máy. Đặt tấm đế máy đúng theo các vít điều chỉnh trên đế móng và lắp ráp máy lên nền móng đã hoàn toàn cứng. - Vị trí tổ máy tại nơi lắp đặt do thiết kế xác định. Độ lệch mặt bằng cho phép đối với tâm lắp đặt không quá 3 mm. - Vị trí máy theo chiều cao đối với mốc hoặc sàn được điều chỉnh bằng vít điều chỉnh. Sai số cho phép đối với thiết kế không quá 5 mm. - Sau khi chỉnh vị trí móng, tiến hành đổ bê tông bulông móng và đế. Các vít điều chỉnh được bọc sơ hoặc bôi lớp dầu đặc. Đảm bảo cho hồ bê tông lấp đặc bề mặt, không có hốc, rỗ đế móng. Đồng thời móng phải tạo thành gờ khoảng 25 mm vượt qua khỏi đế dưới của đế máy. - Xiết chặt êcu của bulông móng được thực hiện sau khi bê tông đạt độ cứng ít nhất 12 Mpa (120 KG/cm2) nhưng không trước bảy ngày sau khi đổ. - Sau khi móng đông cứng, nối các đường ống hút và xả, đường ống cấp nước và dung dịch làm mát và đường ống phụ trợ. Kiểm tra chiều quay của động cơ, tiến hành định tâm các trục máy bơm và động cơ. - Định tâm trục bằng cách thay đổi vị trí của động cơ, vị trí chiều cao được điều chỉnh bằng cách thay đổi gioăng đệm lắp dưới các tựa đỡ. Điều chỉnh mặt phẳng ngang bằng cách chuyển dịch động cơ theo các mặt tiếp giáp của đế móng. Kiểm tra định tâm: + Kiểm tra định tâm nhờ đai kẹp đặc biệt có đồng hồ chỉ báo. Đai kẹp có giá cứng được lắp đặt và gia cố chắc chắn trên nửa khớp của trục máy bơm và động cơ. + Lấy vị trí đứng của đai kẹp là 0 và đặt vị trí kim đồng hồ ở 0, quay trục bơm và động cơ đồng thời với đai kẹp liên tiếp vào các vị trí 90o, 180o, 270o và ghi các chỉ báo của đồng hồ ở từng vị trí. + Sau đó xác định tổng các chỉ số của từng đồng hồ ở hai vị trí: - Đối với đồng hồ 1 ( đảo đầu mút ): và - Đối với đồng hồ 2 ( đảo xuyên tâm ): và + Định tâm các trục coi là đạt nếu đại lượng tổng các chỉ số không quá 0,05 mm. Nếu ngược lại thì phải định tâm tiếp cho đến khi độ đảo đầu cuối và đảo tâm giữa các trục bằng hoặc nhỏ hơn đại lượng đã chỉ. + Sau khi định tâm các trục, đặt rào chắn khớp nối, các dụng cụ kiểm tra và bảo vệ. + Kiểm tra lại độ an toàn gia cố của các bulông bằng các êcu. Kiểm tra sự quay đều và nhẹ của Rôto bằng tay hoặc êcu và cả sự làm việc bình thường của các van. Hình 4.1. Sơ đồ căn tâm 4.2 Quy trình vận hành 4.2.1. Trước khi khởi động bơm : - Kiểm tra tình trạng kỹ thuật hệ thống dẫn dòng chảy của bơm, hệ thống phụ trợ, các thiết bị đo và bảo vệ bơm. -Trước lần khởi động đầu tiên sau khi lắp đặt cần phải khởi động thử động cơ trong thời gian ngắn (tức thời) để kiểm tra chiều quay của bơm (không có khớp nối). - Đổ đầy đủ dầu bôi trơn vào hai ổ đỡ bằng dầu bôi trơn T22 (T30), Vetrea – 32, Vetrea – 46. Bôi trơn khớp nối bằng dầu công nghiệp U 40A (Vetrea 100) có thể cho thêm 3050% chất làm đặc mỡ can xi hoặc mỡ…Liptôn 24. - Kiểm tra độ chắc chắn của các mối liên kết (lắp ghép) bulông, kiểm tra mức độ nhẹ nhàng của Rôto khi làm việc bằng tay hoặc khoá van (đặt vào khớp nối), kiểm tra sự làm việc của các van. - Kiểm tra và đảm bảo không có sự tiếp xúc giữa phần chuyển động và phần đứng yên của các chi tiết bằng kim loại của bơm. - Theo dõi và đảm bảo không xảy ra xâm thực khi bơm làm việc, áp suất vào bơm không vượt quá giá trị cho phép của đệm làm kín trục bơm. - Tháo đồ gá để lắp ráp đệm làm kín ma sát mặt đầu. - Đóng van trên đường đẩy của bơm. - Mở van của hệ thống phụ trợ tuần hoàn chất lỏng cuả bơm. - Mở van đường hút để nạp chất lỏng vào bơm. Đảm bảo bơm phải được nạp đầy và không có khí trong bơm. Chú ý: không cho phép bơm vào làm việc khi bơm không được điền đầy chất lỏng. Làm việc khi van ở cửa ra đóng quá 5 phút và khi lưu lượng thấp hơn 10% lưu lượng tối ưu. 4.2.2. Khởi động bơm : - Khi bơm đạt chỉ số vòng quay tính toán, từ từ mở van đường đẩy cho đến khi áp suất sau bơm tương ứng với áp suất kỹ thuật lắp đặt. Khi đó cần phải chú ý theo dõi chỉ số của ampekế và đảm bảo động cơ không quá tải (dòng làm việc bé hơn dòng cho phép của động cơ). - Trong trường hợp áp suất đường ra giảm nhanh, động cơ quá tải chảy chất lỏng qua đệm làm kín nhiều, xuất hiện tiếng ồn không bình thường và va đập thì phải đóng nhanh van đường đẩy, tắt động cơ, tìm hiểu nguyên nhân và cách khắc phục. 4.2.3. Trong khi bơm hoạt động : - Sau 510 phút khởi động kiểm tra mức độ rò rỉ chất lỏng qua đệm làm kín, nhiệt độ ổ bi, độ rung và tiếng ồn của bơm: + Nhiệt độ ổ bi luôn luôn 60o. + Nhiệt độ bộ làm kín 60o. + Độ ồn cho phép: Đối với bơm đồng bộ với động cơ điện công suất lớn hơn 132 kBT : 180 dB. Đối với bơm đồng bộ với động cơ điện công suất nhỏ hơn 132 kBT : 130 dB. + Lượng nước thoát ra qua bộ làm kín dây quấn 180 cm3/h. + Tốc độ dao động của thiết bị 10 mm/s. - Sau vài giờ thiết bị làm việc ở chế độ bình thường cần phải kiểm tra lại độ đồng tâm. - Trong thời gian bơm làm việc theo dõi các chỉ số của dụng cụ đo lưu lượng, áp suất, nhiệt độ chất lỏng làm mát, chất lượng và mức dầu bôi trơn, nhiệt độ ổ đỡ, tình trạng đệm làm kín… - Nếu dao động kim dụng cụ đo nhiều, có tiếng ồn và rung nhiều… Trong những trường hợp đó cần phải dừng bơm và loại trừ sai sót. Khi dừng bơm không lâu, vẫn tiếp tục truyền dẫn chất lỏng làm kín và làm nguội. 4.2.4. Dừng bơm : Công việc dừng máy cần thực hiện các bước: - Đóng từ từ van ở đường đẩy. - Ngắt điện vào động cơ điện. - Đóng van ở đường hút. Sau khi dừng bơm cần thiết phải để hệ thống làm mát chảy một thời gian để nhiệt độ giảm xuống khoảng 5060oC. Sau đó mới đóng các van đường nước làm mát. Trong trường hợp máy bơm chỉ ngừng tạm thời, hoặc trong một thời gian ngắn thì không cần phải ngắt nước làm mát và dung dịch làm kín. Khi dừng các máy bơm đang bơm các chất dễ bị kết tủa, dễ bị đông đặc, cần phải xả toàn bộ chúng ra khỏi bơm. Sau đó bơm qua bơm loại dầu nhẹ không bị đông đặc, hoặc có thể sử dụng các biện pháp phòng ngừa khác nhằm ngăn chặn sự đông đặc, sự kết tủa hoặc sự hoá bùn của các chất lỏng trong bơm. Khi dừng bơm trong thời gian dài, cần phải xả hết chất lỏng trong bơm để ngăn ngừa sự ăn mòn các chi tiết trong bơm. Ở khoang làm kín kiểu mặt đầu dạng đôi thì cần phải đổ dầu bôi trơn vào, còn ở loại Xanhich thì nên tháo ra. Sau khi dừng bơm, cần phải kiểm tra lại mức dầu ở trong khoang chứa vòng bi, kiểm tra lượng dầu bôi trơn đã qua làm việc thất thoát ra ngoài. Không được để dầu bôi trơn thất thoát vượt quá 60% lượng dầu rót vào khoang chứa vòng bi. 4.2.5 Kiểm tra : Công tác kiểm tra bơm trong quá trình làm việc là yêu cầu cần thiết. Để bơm làm việc ổn định, không xảy ra sự cố làm giảm tuổi thọ cũng như hiệu suất làm việc của máy, gây ảnh hưởng đến công suất làm việc của hệ thống vận chuyển. - Kiểm tra số vòng quay của động cơ, chính là số vòng quay của bơm. Nếu số vòng quay của động cơ bị sai lệch sẽ làm thay đổi đường đặc tính của bơm cũng như tuổi thọ của nó, cần phải kiểm tra số vòng quay của bơm bằng đồng hồ đo số vòng quay (thường dùng Takhômêtter). - Khi máy bơm làm việc cần kiểm tra hệ thống làm kín: khi bơm làm việc với áp suất dư ở cửa vào, đệm làm kín ngăn cản sự rò rỉ ra ngoài của chất lỏng bơm. Khi bơm làm việc ở áp suất chân không đệm làm kín ngăn không cho khí bên ngoài lọt vào trong bơm. Nếu khí lọt vào sẽ làm giảm áp suất đầu vào của bơm dẫn đến giảm áp suất và lưu lượng dễ bị xâm thực khí… do vậy cần kiểm tra sự rò rỉ của đệm làm kín. - Ổ đỡ gồm hai loại ổ đỡ chặn 66414 và ổ đỡ 414 dùng để chịu tải hướng tâm và hướng trục tác dụng đến Rôto. Do vậy trong quá trình làm việc ổ đỡ chặn bị hỏng hoặc ổ đỡ chặn có khe hở quá lớn cần có biện pháp kiểm tra khắc phục kịp thời. Hệ thống bôi trơn phải hợp lý với tốc độ quay của ổ bi trượt với tốc độ khoảng 8 m/s, người ta dùng vòng bi tự bôi trơn còn khi vận tốc trượt lớn hơn 8 m/s thì bôi trơn cưỡng bức. - Do đặc điểm máy bơm vận chuyển dầu có số vòng quay cao, khoảng 2950 vòng/phút. Vì vậy trong quá trình làm việc nhiệt độ ổ bi cao. Muốn kiểm tra nhiệt độ ổ bi ta chỉ cần dùng đồng hồ đo nhiệt độ của hệ thống nước làm mát ổ bi ở đầu ra và đầu vào để xem mức độ chênh lệch nhiệt độ ổ bi đó. 4.3 Công tác an toàn lao động : - Lắp đặt và vận hành bơm phải là các thợ cơ khí và thợ nguội lành nghề có kinh nghiệm nhất định về bảo dưỡng, sửa chữa và kiểm tra bơm (khi bơm đang làm việc) đã qua kiểm tra về nguyên tắc lắp ráp và bảo dưỡng bơm. - Khi nâng hạ và lắp đặt máy lên móng phải cẩu bằng cáp bằng cách buộc cáp vào lỗ ở đế móng. Cấm buộc vào móc động cơ và tai vỏ máy bơm. Không cho phép vận chuyển bơm khi đang có dung dịch bơm. - Thiết bị điện của tổ hợp bơm phải lắp ráp và vận hành phù hợp với quy định trong ngành điện. - Khi vận hành bơm cần phải nối đất. Nối đất thân bơm, từ một lỗ ren ở gối tựa đã có sẵn. - Tất cả các cơ cấu và phụ tùng làm kín ( chịu áp lực ) trước khi lắp ráp, và cả sau mỗi lần sửa chữa cần phải được thử nghiệm độ kín hơi và độ bền bằng áp suất. - Nghiêm cấm khởi động bơm khô, nghĩa là chưa mồi đầy bơm và chưa dẫn chất lỏng làm kín vào bộ làm kín trục trước khi khởi động. Dẫn chất lỏng làm kín vào bộ làm kín chỉ ngừng lại sau khi đã bỏ áp lực trong thân bơm (khi dừng máy). - Khi bơm làm việc: + Nghiêm cấm xiết đệm phớt hoặc sửa một trục trặc bất kỳ nào đó. + Tất cả các phần quay của bơm cần phải có lớp chắn bảo vệ. - Không cho phép bơm làm việc khi không có Xupáp một chiều và van trên tuyến ép, van được lắp giữa Xupáp một chiều và bơm. - Cấm việc điều chỉnh loại bỏ những hư hỏng nào đó khi bơm đang đầy chất lỏng. - Khi tiến hành công việc sửa chữa động cơ cần phải ngắt điện hoàn toàn khỏi nguồn điện. - Ở vị trí có khả năng gây nổ, khi bảo dưỡng và sửa chữa cần phải sử dụng các dụng cụ không tạo tia lửa. - Trước khi tháo rời máy bơm dùng để bơm chất lỏng độc hại, nhiên liệu dễ cháy nổ, phải rửa bơm bằng nước và khử độc bằng hơi nước hoặc khí trơ cho đến khi khử hoàn toàn cặn dung dịch được bơm. - Khởi động bơm sau khi lắp ráp hoặc đại tu có thể được tiến hành sau khi ban kiểm tra của Xí nghiệp đã kiểm tra độ an toàn của máy. - Để tăng cao độ an toàn làm việc tại các liên kết hoặc mặt bít nên lắp đai bảo vệ. CHƯƠNG 5 NGHIÊN CỨU KHẮC PHỤC HIỆN TƯỢNG XÂM THỰC 5.1 Bản chất của hiện tượng xâm thực 5.1.1 Bản chất : Trong máy bơm thủy lực nói chung, máy bơm vận chuyển dầu nói riêng . Hiện tượng xâm thực là một vấn đề hết sức phức tạp, nó phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng, áp suất và nhiệt độ của chất lỏng, còn phụ thuộc vào kết cấu, chế độ làm việc và chiều cao lắp đặt bơm. - Chất lỏng tồn tại ở dạng chung nhất là tồn tại ở dạng hỗn hợp của các pha : + Pha lỏng. + Pha hơi +khí hòa tan. + Pha rắn, nhũ tương. Sự tồn tại giữa các pha, sự hình thành và mất đi sẽ làm ảnh hưởng và gây sự phá vỡ tính chất liên tục của dòng chảy trong những điều kiện nhất định, tính đồng chất của chất lỏng càng kém thì khả năng phá vỡ tính chất liên tục của dòng chảy phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất của dòng chảy. Ta biết rằng chất lỏng ở một nhiệt độ nhất định sẽ sôi dưới một áp suất tương ứng nhất định đối với chất lỏng đó. Áp suất đó gọi là áp suất hơi bão hòa kí hiệu Pbh , vì vậy trong điều kiện nhất định thì muốn chất lỏng không hóa hơi, yêu cầu áp suất ở mọi điểm trong lòng chất lỏng phải tồn tại một áp suất dự trữ :∆Pdtrư =Pclong –Pbh (hay pcl > pbh). Để không cho chất lỏng hóa hơi, trong quá trình làm việc của chất lỏng do nhiều yếu tố mà ta có ∆Pdtrư luôn thay đổi, nhiệt độ cục bộ càng cao, áp suất cục bộ càng giảm thì tại điểm đó ∆Pdtrư càng giảm . Thành phần tạp chất rắn càng lớn thì khả năng duy trì áp suất dự trữ càng giảm, khả năng duy trì áp suất dự trữ còn phụ thuộc vào lượng hơi chất lỏng, phụ thuộc vào tính chất lý hóa của chất lỏng ( thành phần hóa học ). Khi chất lỏng làm việc trong hệ thống thủy lực và máng thủy lực, thì các thông số nhiệt độ, áp suất, thành phần pha luôn biến đổi toàn diện hoặc cục bộ, làm mất tính ổn định của bản thân nó sự biến đổi đó làm cho áp suất dự trữ nhỏ hơn không và ở tại các điểm này chất lỏng sẽ hóa hơi tạo thành các bọt khí làm tăng hàm lượng hơi chất lỏng lên. Các bọt khí hơi trong chất lỏng chuyển động không ngừng khi vào vùng có áp suất lớn hơn áp suất bão hòa. Các bọt khí này do ngưng tụ sẽ giảm thể tích đột ngột, với nhiều bọt khí thì có thể gây ra hiện tượng cộng hưởng, áp suất có thể lên tới hàng ngàn atmotphe và sẽ phá hỏng các chi tiết của bơm. Hiện tượng này gọi là hiện tượng xâm thực của bơm. - Sự va đập thuỷ lực của chất lỏng trong quá trình chuyển động hỗn độn vào máy bơm cũng là nguyên nhân cơ bản gây nên hiện tượng xâm thực, sự va đập này gây nên do chất lỏng với chất lỏng trong quá trình chuyển động và chất lỏng với các thành của bánh công tác gây nên dao động cộng hưởng tạo nên trong dòng chất lỏng áp suất rất cao gây phá huỷ các chi tiết của bơm. Với máy bơm vận chuyển dầu mỏ do trong chất lỏng chứa nhiều parafin và các thành phần hợp chất hữu cơ khác có chứa nhiều khí hòa tan, nên đây cũng chính là một trong những yếu tố gây nên hiện tượng xâm thực trong máy bơm vận chuyển dầu. 5.1.2 Ảnh hưởng của hiện tượng xâm thực đến vật liệu : Như ta đã biết khi xảy ra hiện tượng xâm thực, chất lỏng bên trong xô tới các bộ phận của máy đặc biệt là bánh công tác và bánh dẫn hướng với vận tốc rất lớn làm cho áp suất tăng lên đột ngột gây lên một áp lực tác động vào bề mặt kim loại của các chi tiết này rất lớn. Do vật liệu làm các chi tiết này thường là gang, thép hoặc đồng có khả năng chịu va đập không cao. Ban đầu sẽ tạo nên các vết nứt nhỏ trên bề mặt sau đó phát triển thành các lỗ hổng. Khi lỗ hổng được hình thành, phần chất lỏng ít nhiều có sự trộn lẫn với hơi, xâm nhập vùng này gây ra va đập trong lòng lỗ hổng này ngày càng phát triển như vậy : - Các bề mặt kim loại nhám không phẳng hấp thụ phần lớn năng lượng nên bị phá hủy do hiện tượng xâm thực nhanh hơn so với bề mặt kim loại nhẵn phẳng. - Kim loại càng giòn càng bị phá hủy nhanh và mạnh, ngoài ra các chi tiết còn bị phá hủy do tác dụng hóa học gây ra gây ra bởi các hợp chất hữu cơ nó là các chất khí hòa tan tách ra từ chất lỏng và do các hiện tượng có tính chất điện phân gây ra làm cho các lớp bề mặt bị han gỉ. 5.1.3 Ảnh hưởng của hiện tượng xâm thực đến đường đặc tính của bơm : Khi trong dòng chảy xuất hiện các bọt khí, các bọt khí này sẽ làm giảm lưu lượng của bơm một cách đột ngột, làm cho đường đặc tính đường đặc tính của bơm sẽ thay đổi nhanh chóng thành một đường cong kéo dài gần như thẳng đứng. Hình 5.1.Đồ thị ảnh hưởng của xâm thực đến đường đặc tính làm việc H. Cột áp và khi chưa có xâm thực η . Hiệu suất bơm khi chưa có xâm thực H '. Cột áp khi ảnh hưởng của xâm thực η '. Hiệu suất khi bị ảnh hưởng của xâm thực Giai đoạn ban đầu các bọt khí còn ít nó còn giới hạn trong khu diện tích hẹp, như vậy lưu lượng của bơm chưa bị giảm nên đường đặc tính chưa bị thay đổi. Khi các bọt khí bắt đầu tăng lên trong dòng chảy lúc này tiết diện dòng chảy giảm nhanh do các bọt khí tăng lên và chiếm chỗ dòng chảy lưu lượng, cột áp, hiệu suất của bơm cũng giảm theo và sau đó bơm ngừng hoạt động . Qua nghiên cứu người ta thấy rằng khi độ giảm cột áp vượt quá 3% thì lúc đó hiện tượng xâm thực ảnh hưởng rất lớn đến đường đặc tính của bơm. Lúc đó lưu lượng của bơm giảm rất nhanh và sau đó bơm ngừng hoạt động . 5.2 Nguyên nhân và dấu hiệu nhận biết 5.2.1 Nguyên nhân : - Do tốc độ dòng chảy ở cửa vào quá lớn làm cho áp suất của chất lỏng giảm mạnh, khi áp suất nhỏ hơn áp suất hơi bão hòa của chất lỏng thì lúc đó sẽ xuất hiện hiện tượng xâm thực. Hiện tượng xâm tực này xảy ra do : + Kết cấu bánh dẫn có cửa hút không hợp lý dẫn đến khi chất lỏng vào tới cửa hút sẽ làm tăng vận tốc của dòng chảy. + Do các đoạn ống bị uốn dòng quá gấp dẫn đến giảm áp cục bộ . + Do có hiện tượng xoáy tách dòng ở bộ phận cánh dẫn và do bố trí góc hướng dòng ở cánh bơm có hệ số xâm thực lớn. Lựa chọn số cánh và số vòng quay không hợp lý . + Do tăng chiều cao hút, đây là nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng xâm thực toàn dòng làm cho làm cho áp xuất dòng chảy giảm mạnh mẽ. Một số nguyên nhân sau đều làm tăng chiều cao hút : - Chọn chiều cao đẩy của bơm, tức khoảng cách từ mặt thoáng của bể hút đến tâm trục máy bơm không đúng . - Lựa chọn tính toán đường kính, chiều dài ống hút không hợp lý làm tăng tổn thất trên dường ống . - Đường ống hút bị nhỏ lại do dầu có thành phần parafin bám dính không còn kích thước ban đầu làm tăng tổn thất thủy lực. + Khí bên ngoài lọt vào trong máy qua hệ thống làm kín và nhất là lọt vào do hiện tượng tạo phễu ở bể hút gây nên hiện tượng xâm thực cục bộ . + Do lượng khí đồng hành trong dầu quá nhiều chưa được tách lọc một cách triệt để. + Do nhiệt độ của chất lỏng bơm thay đổi, khi nhiệt độ chất lỏng tăng dẫn đến hiện tượng giảm áp. - Do bề mặt của bánh công tác không đảm bảo độ nhẵn 5.2.2 Dấu hiệu nhận biết xâm thực - Gây nên tiếng động lớn và máy bị rung nhiều - Lưu lượng, hiệu suất, cột áp của bơm bị giảm đột ngột - Dòng chảy trong máy bị gián đoạn. 5.3 Một số biện pháp khắc phục và ngăn ngừa hiện tượng xâm thực 5.3.1 Một số biện pháp khắc phục và ngăn ngừa Để máy bơm làm việc ổn định và đạt được hiệu suất cao thì cần phải có các giải pháp loại bỏ ngăn ngừa các nguyên nhân gây nên hiện tượng xâm thực. - Đảm bảo lượng khí đồng hành trong dầu trong khi tách lọc và bơm vào là ít nhất. Đấy là yếu tố quan trọng trong công tác vận chuyển dầu, nó quyết định rất lớn đến hiệu suất làm việc của bơm. Để giảm lượng khí này ta cần : + Có các thiết bị tách lọc hợp lý sao cho lượng khí đồng hành sau khi tách lọc là ít nhất . + Sử dụng những bình ngưng lớn tập trung dầu qua một thời gian sau đó điều phối về máy bơm. + Tăng áp suất dầu trong bình tách, khi đó lượng khí lẫn trong dầu sẽ giảm xuống - Đảm bảo áp suất, nhiệt độ trong quá trình bơm . + Nhiệt độ và áp suất của dầu có ảnh hưởng rất lớn đến hiện tượng xâm thực. Khi nhiệt độ dầu tăng dẫn đến áp suất giảm . Nếu áp suất giảm đến một giá trị nhỏ hơn áp suất hơi bão hòa của dầu thì xuất hiện xâm thực. Ngoài ra khi áp suất dầu giảm thì độ nhớt của dầu cũng giảm, tỷ trọng của dầu tăng. Đây cũng là một nguyên nhân quan trọng làm giảm hiệu suất bơm. Do vậy muốn đảm bảo áp suất cũng như nhiệt độ của dầu ổn định trong quá trình bơm cần phải có thiết bị kiểm tra nhiệt độ và áp suất của dầu trong bình, thường xuyên kiểm tra nhiệt độ và áp suất của dầu khi bơm. - Phải thường xuyên kiểm tra hiện tượng rò rỉ chất lỏng trên tuyến ống hút tại các mặt bích lắp ghép hoặc tại các đệm làm kín trục và thân bơm. - Lắp đặt sao cho bơm có chiều cao hút có chiều cao hút hợp lý - Tính toán tốc độ của chất lỏng ở đầu vào sao cho hợp lý để tránh gây va đập thủy lực (1,5<v < 2,5m/s) để không gây hiện tượng xâm thực. 5.3.2 Tính áp suất cửa hút của bơm để tránh xâm thực :( Hình 5.2) Bất kỳ một loại bơm nào khi làm việc cũng có hai quá trình hút và đẩy chất lỏng. Khả năng làm việc của bơm không phải chỉ phụ thuộc vào quá trình đẩy mà còn phụ thuộc vào cả quá trình hút của bơm, trong quá trình hút chất lỏng của bơm, bánh công tác phải tạo được độ chênh áp suất nhất định giữa miệng hút của bơm và mặt thoáng của Hh = (5.1) P1 là áp suất tại cửa vào của bơm P2 là áp suất tại mặt thoáng của bể hút (ở bình chứa 100m3 áp suất lam việc từ 0÷3 at) γ là khối lượng riêng của chất lỏng (γ =835kg/m3 =8350kG/m3) Để máy bơm làm việc tránh được hiện tượng xâm thực thì cột áp hút của bơm phải nhỏ hơn cột áp chân không cho phép [HCK]. Với máy bơm НПС 65/35-500 ta có [HCK] = 4,7 (m) Hh < [HCK] Từ (5.2) ta có: < [HCK] = 4,7 (m) P1 < p2 + γ.[HCK] với p2 = 3 (at) thay vào ta có : p1 < 3+ = 3 + 0,15 = 3,15 (at) ( 1at = 9,81.104kG/m2 ) Hình 5.2.Sơ đồ lắp bơm thực tế 1.Bình chứa dầu 100m3 2. Ống hút 3. Van điều chỉnh 4. Bơm 5. Cửa ra 1-1’ : Mặt cắt tại cửa vào 2-2’ : Mặt cắt tại mặt thoáng của bình 5.3.3 Tính vận tốc của chất lỏng ở đầu vào Để máy bơm không xảy ra hiện tượng xâm thực thì vận tốc chảy V1 của dầu ở đầu vào phải nằm trong khoảng 1,5÷2,5 (m/s), hạn chế dùng tốc độ dưới 0,8 m/s. Ta tính V1 với các thông số tuyến trên giàn như sau: Lưu lượng :Q = 5028 (T/ngđ) Khối lượng riêng :ρ = 835 (kg/m3) Đường kính ống hút :D = 150 (mm) V1 được tính theo công thức : V1 = (5.2) Tính riêng Q : Q = = 0,0352 (m3/s) (vì trên giàn có lắp 2 máy bơm song song) Thay D = 150 mm, Q = 0,0352 m3/s vào (5.1) ta có : V1 = = 1,993 (m/s) Ta có :1,5 <V1 = 1,993< 2,5 (m/s) thỏa mãn không sảy ra hiện tượng xâm thực.