Đề tài Điều kiện làm việc và các dạng mòn hỏng của bơm ly tâm HC 65/35-500 dùng trong vận chuyển dầu khí. Hướng khắc phục sự mòn hỏng bánh công tác và các giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sử dụng bơm

lµm kÝn nãng qu¸ møc 1. ¸p suÊt chÊt láng tr­íc ®Öm lµm kÝn lín h¬n cho phÐp Gi¶m ¸p suÊt ®­êng hót ®Õn gi¸ trÞ cho phÐp, kiÓm tra l¹i èng gi¶m t¶i 2. L¾p kh«ng ®óng hoÆc Ðp chÆt ®Öm lµm kÝn Níi láng ®Öm lµm kÝn 3. Kh«ng ®ñ n­íc lµm m¸t T¨ng thªm l­îng n­íc lµm m¸t 4. èng b¶o vÖ quay t­¬ng ®èi víi trôc chÝnh Sö lý b»ng c¸ch l¾p l¹i hoÆc thay èng lãt míi * NhËn xÐt: tõ b¶ng trªn vµ nh÷ng yÕu tè ¶nh h­ëng ta thÊy c¸c sù cè trong m¸y b¬m HPC 65/35- 500 do c¸c nguyªn nh©n chÝnh sau: - Do vËn hµnh kh«ng ®óng quy tr×nh vËn hµnh m¸y. - Do c¸c chi tiÕt ( æ bi, æ tr­ît, ®Öm lµm kÝn, trôc bÞ cong …) - Do c¸c sai lÖch trong qu¸ tr×nh l¾p r¸p. - §iÒu kiÖn lµm viÖc thùc tÕ cña b¬m kh«ng ®óng víi ®iÒu kiÖn lµm viÖc theo yªu cÇu cña b¬m (®é nhít chÊt láng cao, lµm viÖc trªn giµn cã ®é rung lín). §Ó n©ng cao hiÖu qu¶ sö dông cho m¸y b¬m cÇn ph¶i cã c¸c biÖn ph¸p ng¨n chÆn, lo¹i bá c¸c nguyªn nh©n trªn. 4.3. Söa ch÷a nhá b¬m ly t©m HPC 65/35-500 t¹i c¸c giµn khoan Trong qu¸ tr×nh b¬m lµm viÖc th× nh÷ng háng hãc th­êng kh«ng tr¸nh khái do ®ã ph¶i cã ®éi ngò kü s­ còng nh­ c«ng nh©n lµnh nghÒ ®Ó söa ch÷a ngay t¹i chç, nh÷ng chi tiÕt ®¬n gi¶n dÔ dµng ®¸p øng nhu cÇu b¬m vËn chuyÓn kh«ng bÞ gi¸n ®o¹n g©y thiÖt h¹i ®Õn nÒn kink tÕ. Söa ch÷a nhá t¹i giµn lµ nh÷ng d¹ng söa ch÷a ®¬n gi¶n nhÊt khèi l­îng c«ng viÖc kh«ng nhiÒu, chñ yÕu lµ thay thÕ c¸c chi tiÕt nhanh mßn, chãng háng nh­: Bæ sung hoÆc thay thÕ l¹i xanhich d©y quÊn, söa ch÷a hoÆc thay thÕ bé phËn lµm kÝn mÆt ®Çu, thay èng lãt b¶o vÖ trôc, thay vßng bi ë c¸c gèi ®ì trôc, thay khíp nèi r¨ng gi÷a c¸c trôc, söa ch÷a hoÆc thay thÕ c¸c ®­êng èng n­íc lµm m¸t cho gèi ®ì vµ bé phËn lµm kÝn, c¨n chØnh ®é ®ång t©m, kiÓm tra ®iÒu chØnh vÞ trÝ gèi ®ì trôc, lµm th«ng s¹ch ®­êng hót, söa ch÷a c¸c van chÆn trªn ®­êng hót, ®­êng b¬m dÇu vµ c¸c van chÆn trªn hÖ thèng lµm m¸t. CH¦¥NG V H¦íNG KH¾C PHôC Sù MßN HáNG B¸NH C¤NG T¸C cña b¬m ly t©m HPC 65/35-500 5.1 : Nguyªn nh©n g©y ra sù mßn háng b¸nh c«ng t¸c vµ biÖn ph¸p kh¾c phôc. 5.1.1: Do x©m thùc. HiÖn t­îng x©m thùc: Khi b¬m ly t©m lµm viÖc, chÊt láng b¬m vµo èng hót vµ b¸nh c«ng t¸c chuyÓn ®éng qua vïng cã ¸p suÊt thÊp. NÕu v× nguyªn nh©n nµo ®ã ¸p suÊt trong dßng ch¶y gi¶m xuèng ®Õn mét ®é nµo ®ã th× chÊt láng sÏ s«i t¹o lªn nhiÒu bät khÝ trong dßng ch¶y. C¸c bät khÝ ®­îc dßng ch¶y cuèn vµo vïng cã ¸p suÊt cao h¬n ng­ng tô thµnh nh÷ng giät chÊt láng cã thÓ tÝch nhá h¬n nhiÒu so víi thÓ tÝch c¸c bät khÝ, trong dßng ch¶y xuÊt hiÖn nh÷ng kho¶ng trèng côc bé, ë thêi ®iÓm xÈy ra ng­ng tô, c¸c phÇn tö chÊt láng ®ét ngét dõng l¹i. C¸c phÇn tö chÊt láng xung quanh x« ®Õn chç trèng víi vËn tèc rÊt lín lµm cho ¸p suÊt t¹i ®ã t¨ng lªn ®ét ngét. Víi nhiÒu bät khÝ th× cã thÓ g©y ra hiÖn t­îng céng h­ëng, ¸p suÊt cã thÓ lªn tíi hµng ngµn at vµ ph¸ háng b¸nh c«ng t¸c. Nguyªn nh©n g©y ra hiÖn t­îng x©m thùc: HiÖn t­îng x©m thùc x¶y ra ë m¸y b¬m vËn chuyÓn dÇu lµ do c¸c nguyªn nh©n sau: - Do tèc ®é dßng ch¶y ë cöa vµo qu¸ cao lµm cho ¸p suÊt cña chÊt láng gi¶m m¹nh, khi ¸p suÊt ®ã nhá h¬n ¸p suÊt h¬i b·o hoµ cña chÊt láng th× cã x©m thùc. HiÖn t­îng nµy x¶y ra do kÕt cÊu b¸nh c«ng t¸c cã cöa hót kh«ng hîp lý dÉn tíi khi chÊt láng vµo tíi cöa hót sÏ lµm t¨ng vËn tèc dßng ch¶y. - Do c¸c ®o¹n èng bÞ uèn cong qu¸ gÊp, dÉn tíi gi¶m ¸p suÊt côc bé. - Do hiÖn t­îng xo¸y t¸ch dßng ë bé phËn c¸nh dÉn vµ do bè trÝ gãc h­íng dßng cña b¬m cã hÖ sè x©m thùc lín, lùa chän sè c¸nh vµ sè vßng quay kh«ng hîp lý. - Do t¨ng chiÒu cao hót. - KhÝ tõ ngoµi lät vµo trong m¸y qua hÖ thèng lµm kÝn, nhÊt lµ khÝ lät vµo qua hiÖn t­îng t¹o phÔu ë bÓ hót g©y nªn hiÖn t­îng x©m thùc côc bé. - L­îng khÝ ®ång hµnh trong dÇu qu¸ nhiÒu ch­a ®­îc t¸ch läc mét c¸ch triÖt ®Ó. - NhiÖt ®é cña chÊt láng thay ®æi dÉn ®Õn gi¶m ¸p. ¶nh h­ëng ®Õn vËt liÖu: khi x¶y ra hiÖn t­îng x©m thùc, do ¸p suÊt t¨ng ®ét ngét sÏ g©y ra mét ¸p lùc lín t¸c ®éng lªn bÒ mÆt kim lo¹i cña c¸c. B¸nh c«ng t¸c,ph¸ kim lo¹i d­íi h×nh thøc va ®Ëp thuû lùc g©y ¨n mßn vµ gØ, ngoµi ra c¸c chi tiÕt cßn bÞ ph¸ háng do t¸c dông ho¸ häc g©y ra bëi c¸c hîp chÊt h÷u c¬, §ã lµ c¸c chÊt khÝ hµo tan t¸ch ra tõ chÊt láng vµ do cã hiÖn t­îng cã tÝnh chÊt ®iÖn ph©n g©y ra lµm cho c¸c bÒ mÆt kim lo¹i bÞ han gØ. BiÖn ph¸p kh¾c phôc vµ ng¨n chÆn hiÖn t­îng x©m thùc: - §¶m b¶o l­îng khÝ ®ång hµnh sau khi ®· t¸ch läc trong dÇu vµo b¬m lµ Ýt nhÊt. §©y lµ yÕu tè quan träng trong c«ng t¸c vËn chuyÓn dÇu, nã quyÕt ®Þnh rÊt lín tíi hiÖu suÊt lµm viÖc cña b¬m. BiÖn ph¸p gi¶m l­îng khÝ. - Cã thiÕt bÞ t¸ch läc hîp lý sao cho hiÖn t­îng khÝ ®ång hµnh sau khi t¸ch läc cßn l¹i trong dÇu lµ Ýt nhÊt. - Sö dông nh÷ng b×nh ng­ng lín tËp trung dÇu qua mét thêi gian sau ®ã ®iÒu phèi qua m¸y b¬m. - T¨ng ¸p suÊt dÇu trong b×nh t¸ch lµm cho l­îng khÝ lÉn trong dÇu gi¶m. - æn ®Þnh ¸p suÊt, nhiÖt ®é dÇu trong qu¸ tr×nh b¬m: NhiÖt ®é vµ ¸p suÊt dÇu ¶nh h­ëng rÊt lín ®Õn hiÖn t­îng x©m thùc. Muèn ®¶m b¶o ¸p suÊt còng nh­ nhiÖt ®é cña dÇu æn ®Þnh trong khi b¬m, cÇn ph¶i cã thiÕt bÞ kiÓm tra ¸p suÊt, nhiÖt ®é cña dÇu trong b×nh. - Th­êng xuyªn kiÓm tra nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt dÇu khi b¬m. - Th­êng xuyªn kiÓm tra hiÖn t­îng rß rØ chÊt láng trªn ®­êng èng hót t¹i c¸c mÆt bÝch l¾p ghÐp hoÆc t¹i c¸c ®Öm lµm kÝn trôc vµ th©n b¬m. L¾p ®Æt b¬m sao cho cã chiÒu cao hót hîp lý. 5.1.2: Do lùc h­íng trôc Khi m¸y b¬m lµm viÖc, b¸nh c«ng t¸c chÞu t¸c dông cña nhiÒu lùc kh¸c nhau. Cã thÓ chia lµm hai lo¹i: Lùc khèi l­îng (gåm träng lùc vµ lùc qu¸n tÝnh), Lùc bÒ mÆt chç l¾p b¸nh c«ng t¸c. Trong qu¸ tr×nh chÕ t¹o b¬m, ng­êi ta tiÕn hµnh c©n b»ng ®éng häc r«to lªn trôc qu¸n tÝnh trïng víi trôc quay cña r«to dÉn tíi m«men qu¸n tÝnh b»ng 0. Nh­ vËt cßn lùc bÒ mÆt xuÊt hiÖn do t¸c dông cña dßng ch¶y lªn b¸nh c«ng t¸c lµm b¸nh c«ng t¸c bÞ mßn, g·y, nøt r¹n. Gi¶i ph¸p kh¾c phôc lùc h­íng trôc: ¶nh h­ëng cña lùc h­íng trôc ®èi víi m¸y b¬m HPC 65/35- 500 lµ rÊt lín. §Ó h¹n chÕ t¸c h¹i ®ã ng­êi ta th­êng dïng mét sè gi¶i ph¸p: - ThiÕt kÕ b¬m cã kÕt cÊu ®Æc biÖt: B¬m gåm hai ph©n ®o¹n l¾p ®èi xøng, mçi ph©n ®o¹n l¾p bèn b¸nh c«ng t¸c cã cöa hót bè trÝ ng­îc nhau. Khi b¬m lµm viÖc ¸p lùc h­íng trôc do hai ph©n ®o¹n sinh ra ng­îc chiÒu nhau vµ triÖt tiªu lÉn nhau. - H¹n chÕ sù dÞch däc cña roto b»ng c¸ch l¾p æ ®ì chÆn 66414 trong gèi ®ì. - Cè ®Þnh b¸nh c«ng t¸c trªn trôc b»ng c¸c vßng h·m. Vßng h·m gåm hai nöa vµnh khuyªn l¾p trªn c¸c r·nh trªn trôc ®Ó ng¨n cho b¸nh c«ng t¸c ®ì di chuyÓn däc. 5.2. C¸c biÖn ph¸p phôc håi kh¶ n¨ng lµm viÖc cña b¸nh c«ng t¸c Trong qu¸ tr×nh c«ng nghÖ söa ch÷a b¬m ly t©m, viÖc thay thÕ nh÷ng b¸nh c«ng t¸c ®· bÞ háng b»ng b¸nh c«ng t¸c míi tiÕt kiÖm ®­îc vÒ mÆt thêi gian nh­ng nh­ thÕ th× gi¸ thµnh söa ch÷a rÊt cao, kh«ng cã lîi vÒ kinh tÕ. v× vËy phôc håi l¹i kh¶ n¨ng lµm viÖc cña nh÷ng b¸nh c«ng t¸c ®· bÞ háng lµ rÊt cã lîi vÒ mÆt kinh tÕ. Tuy nhiªn kh«ng ph¶i b¸nh c«ng t¸c nµo háng còng cã thÓ phôc håi l¹i kh¶ n¨ng lµm viÖc cña chóng, mµ phô thuéc vµo møc ®é háng cña tõng b¸nh c«ng t¸c. Nh÷ng b¸nh c«ng t¸c bÞ háng trong nh÷ng tr­êng hîp sau th× lªn lo¹i bá, thay thÕ b»ng b¸nh c«ng t¸c míi kh«ng nªn phôc håi l¹i: - B¸nh c«ng t¸c bÞ r¹n, nøt, søt mÎ, vì ë bÊt kú bÒ mÆt nµo. - BÒ dµy b¸nh dÉn gi¶m 1/3 bÒ dÇy ban ®Çu. - C¸c kÝch th­íc d, d0, DS, D2 (h×nh 2.8) bÞ mßn qu¸ Nh÷ng b¸nh c«ng t¸c cã thÓ phôc håi l¹i ®­îc khi kh«ng r¬i vµo nh÷ng tr­êng hîp nªu trªn. Do b¸nh c«ng t¸c cña b¬m ly t©m bÞ háng chñ yÕu lµ do bÞ mßn c¸c bÒ mÆt kÝch th­íc l¾p víi b¹c lµm kÝn vµ l¾p víi trôc b¬m, mßn c¸nh dÉn nªn cã nhiÒu c¸ch ®Ó phôc håi l¹i kh¼ n¨ng lµm viÖc cña chóng. dùa vµo hai ph­¬ng ph¸p chÝnh lµ: - Ph­¬ng ph¸p bæ sung kim lo¹i vµo vÞ trÝ mßn - Ph­¬ng ph¸p lo¹i bá hÖ thèng mßn cò §èi víi ph­¬ng ph¸p lo¹i bá hÖ thèng mßn cò gåm hai c¸ch: Sö dông kÝch th­íc söa ch÷a (tù do hoÆc tiªu chuÈn) vµ sö dông chi tiÕt phô ®Òu kh«ng thÝch hîp víi quy tr×nh phôc håi kh¶ n¨ng lµm viÖc cña b¸nh c«ng t¸c nªn ta kh«ng ¸p dông. Ta sÏ ¸p dông ph­¬ng ph¸p phôc håi b»ng ph­¬ng ph¸p bæ sung kim lo¹i vµo vÞ trÝ mßn, do ph­¬ng ph¸p nµy phï hîp víi viÖc phôc håi l¹i kh¶ n¨ng lµm viÖc cña b¸nh c«ng t¸c. Nguyªn t¾c cña ph­¬ng ph¸p nµy lµ: Bæ xung kim lo¹i vµo vÞ trÝ mßn cña chi tiÕt, c¸c kim lo¹i cã c¬ tÝnh t­¬ng ®­¬ng hoÆc tèt h¬n so víi vËt liÖu chÕ t¹o chi tiÕt, sau ®ã gia c«ng l¹i víi kÝch th­íc yªu cÇu. Sau ®©y lµ mét sè biÖn ph¸p phôc håi kh¼ n¨ng lµm viÖc cña chi tiÕt bÞ mßn hiÖn ®ang ®­îc ¸p dông ®Ó phôc håi b¸nh c«ng t¸c cña b¬m ly t©m t¹i liªn doanh dÇu khÝ VietsovPetro. 5.2.1. Bæ xung kim lo¹i vµo vÞ trÝ mßn b»ng ph­¬ng ph¸p hµn ®¾p dao ®éng 5.2.1.1. Kh¸i niÖm Ph­¬ng ph¸p hµn hå quang dao ®éng lµ mét ph­¬ng ph¸p hµn míi, thùc hiÖn trªn m¸y cã luång chÊt láng b¶o vÖ, lµm m¸t vïng hµn. Ph­¬ng ph¸p nµy ®­îc dïng ®Ó ®¾p thªm kim lo¹i vµo nh÷ng chç mßn cña chi tiÕt vµ cã thÓ ®¹t ®­îc chiÒu dµy líp ®¾p tõ 0,8¸2,5 (mm) mµ chi tiÕt kh«ng bÞ cong vªnh. Do chiÒu s©u bÒ mÆt bÞ nung nãng Ýt, chØ ®¹t giíi h¹n tõ 400¸800 nªn tÝnh chÊt ho¸ lý vµ thµnh phÇn ho¸ häc cña vËt liÖu chi tiÕt æn ®Þnh kh«ng thay ®æi trong qu¸ tr×nh hµn. Ph­¬ng ph¸p hµn ®¾p dao ®éng chØ ®Ó hµn ®¾p chi tiÕt cã h×nh d¹ng phøc t¹p kÓ c¶ c¸c chi tiÕt cã chiÒu dµy thµnh máng, chi tiÕt thÐp c¸c bon cã hµm l­îng cao vµ chi tiÕt thÐp ®Æc biÖt. 5.2.1.2. S¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc 8 7 H×nh 5.1- S¬ ®å nguyªn lý hµn ®¾p dao ®éng 1 2 3 4 5 6 1. B¸nh c«ng t¸c 2.D©y hµn 3. Bé dao ®éng 4. Nam ch©m t¹o dao ®éng 5. Bé dÉn ®éng d©y hµn 6. Vßi t­íi lµm m¸t 7. B¬m n­íc 8. Thïng n­íc Chi tiÕt phôc håi lµ b¸nh c«ng t¸c (1) ®­îc l¾p trªn m©m cÆp hoÆc mòi chèng t©m cña m¸y tiÖn vµ ®­îc dÉn ®éng quay. §iÖn cùc (2) sîi d©y dao ®éng ®­îc nèi víi cùc d­¬ng dßng ®iÖn kh«ng ®æi, ®iÖn ¸p kho¶ng 12¸14V. Bé dao ®éng (3) do søc hót nam ch©m (4) lµm cho sîi d©y dao ®éng lªn xuèng, biªn ®é dao ®éng kho¶ng 13mm, tÇn sè 50¸100 lÇn dao ®éng/gi©y. Khi ch¹m vµo chi tiÕt råi t¸ch ra, nã phãng ®iÖn t¹o hå quang, ®iÖn cùc (2) bÞ nãng ch¶y vµ phñ mét líp kim lo¹i máng lªn bÒ mÆt chi tiÕt. Bé dao ®éng (3) ®­îc g¾n trªn bµn xe dao vµ chuyÓn ®éng däc theo trôc cña chi tiÕt. Do chi tiÕt quay trßn, ®Çu hµn chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn nªn líp kim lo¹i ®¾p lªn chi tiÕt lµ mét mÆt trô trßn. Tr­êng hîp ®¾p mÆt ph¼ng hoÆc khe r·nh trªn trôc th× chi tiÕt ®øng im, ®Çu hµn chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn. Khi c¶i tiÕn m¸y tiÖn ren vÝt ®Ó hµn ®¾p dao ®éng, cÇn chän lo¹i m¸y phï hîp víi chiÒu dµi vµ ®­êng kÝnh chi tiÕt. Chi tiÕt trªn m©m cÆp vµ mòi chèng t©m, nÕu chiÒu dµi chi tiÕt lín cÇn cã luy-net ®ì ®Ó khái bÞ uèn cong trong qu¸ tr×nh hµn. Tèc ®é quay cña chi tiÕt n =0,5¸2 vßng/phót, bµn xe dao di chuyÓn tõ 1¸3mm/vßng. §é bãng vµ chÊt l­îng líp ®¾p sÏ gi¶m khi hµn ®¾p nhiÒu líp v× vËy sau khi ®¾p líp thø hai hoÆc thø ba nªn gia c«ng (tiÖn), ®¹t ®é bãng cÇn thiÕt sau l¹i tiÕp tôc hµn ®¾p. §Ó n©ng cao n¨ng suÊt cã thÓ dïng hai que hµn, dao ®éng cña hai que hµn lÖch pha nhau 1800. 5.2.1.3. C«ng nghÖ hµn ®¾p dao ®éng ChuÈn bÞ: -Lµm s¹ch bÒ mÆt b¸nh c«ng t¸c khö dÇu,gØ vµ c¸c t¹p chÊt b¸m trªn nã. -Lo¹i bá líp ®¾p tr­íc, líp gØ (nÕu cã), ®Õn tËn kim lo¹i c¬ së cña chi tiÕt b»ng ph­¬ng ph¸p mµi, c¾t. Chän d©y hµn: - VËt liÖu d©y hµn: Tuú thuéc theo yªu cÇu líp ®¾p, hµm l­îng cacbon nhiÒu, líp ®¾p cøng, dÔ nøt, ®é bÒn mái gi¶m. Hµm l­îng cacbon < 0,4% líp ®¾p cã ®é cøng (40¸45) HRC kh«ng cã vÕt nøt. Hµm l­îng cacbon b»ng (0,4¸0,6)%, líp ®¾p cã ®é cøng 55HRC, nÕu hµm l­îng cacbon qu¸ lín sÏ cã vÕt nøt, ®é bÒn mái gi¶m. D©y hµn dïng lo¹i cã ký hiÖu CB-08A, CB-10G2, CB-10XM, CB-18MA, hoÆc nh÷ng sîi thÐp cacbon kÕt cÊu 70, 75, 80, nh÷ng sîi thÐp hîp kim, thÐp lß xo HP30,65T - §­êng kÝnh sîi d©y hµn tuú thuéc vµo chiÒu dµy líp ®¾p vµ c«ng suÊt m¸y hµn: + ChiÒu dµy líp ®¾p h< 1 (mm) chän ®­êng kÝnh sîi d©y: d=1¸1,6 mm + ChiÒu dµy líp ®¾p h= 1¸1,2 (mm) chän ®­êng kÝnh sîi d©y: d=1,5¸2,5 mm + ChiÒu dµy líp ®¾p h> 2 (mm) chän ®­êng kÝnh sîi d©y: d=2¸3 mm §iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn hµn: phô thuéc vµo ®­êng kÝnh que hµn, ®Ó qu¸ tr×nh hµn æn ®Þnh cã thÓ dïng ®iÖn ¸p Uh=24¸30 (V), song ®iÖn ¸p cao ngän löa hå quang dµi, nguyªn tè cacbon vµ hîp kim ch¸y nhiÒu gi¶m ®é cøng, tiªu hao que hµn. NÕu dd £ 2 (mm) chän mËt ®é dßng DK=60¸75 (MA/m2), Uh=10¸12 (V). NÕu dd > 2 (mm) chän mËt ®é dßng DK=50¸70 (MA/m2), Uh=15¸20 (V). Tèc ®é dÉn sîi d©y Vd: Qu¸ tr×nh hµn, sîi d©y hµn lu«n ®­îc ®­a xuèng ®Ó tr¹m vµo chi tiÕt t¹o hå quang, ®©y lµ mét viÖc hÕt søc quan träng. NÕu tèc ®é d©y ®i xuèng Vd lín th× ®Çu que hµn bÞ ®èt ch¸y nhanh t¹o thµnh côc kim lo¹i lín, ch­a kÞp nãng ch¶y hoµn toµn ®· r¬i vµo vïng hµn lµm chÊt l­îng líp ®¾p kÐm. NÕu tèc ®é d©y ®i xuèng Vd nhá th× líp ®¾p kh«ng kÞp ®iÒn ®Çy cã kh¼ n¨ng t¹o thµnh lç rçng trong líp ®¾p, còng lµm gi¶m chÊt l­îng vÕt ®¾p. Tèc ®é d©y dÉn Vd phô thuéc vµo ®iÖn ¸p vµ ®­êng kÝnh sîi d©y hµn. dd=1,5¸2,5 (mm) NÕu Uh £ 15 (v) chän Vd = 35¸45 m/h NÕu Uh > 15 (v) chän Vd = 45¸100 m/h B­íc ®¾p: B­íc ®¾p ph¶i chän sao cho ®­êng hµn t¹o ra mét líp kim lo¹i hµn phñ ®Òu lªn trªn bÒ mÆt chi tiÕt. Phô thuéc vµ ®­êng kÝnh sîi d©y dd vµ ®iÖn ¸p Uh ta chän b­íc ®¾p nh­ sau: Khi Uh = 10¸12 (V) b­íc ®¾p S= (1,2¸1,5) dd (mm/vßng) Khi Uh = 15¸22 (V) b­íc ®¾p S= (1,5¸2) dd (mm/vßng) VËn tèc ®¾p: VËn tèc ®¾p ®­îc tÝnh: Vda=0,785 dd2.Vd.h (m/h) (5.1) Trong ®ã: h: chiÒu cao líp kim lo¹i ®¾p (mm) a: HÖ sè kÓ ®Õn sù sai lÖch gi÷a diÖn tÝch thùc tÕ cña tiÕt diÖn líp ®¾p víi diÖn tÝch tø gi¸c cã chiÒu cao h. Tra b¶ng: h: HÖ sè b¸m cña vËt liÖu que hµn trong kim lo¹i ®¾p h=0,8¸0,9 Tèc ®é quay cña chi tiÕt: Khi ®¾p mÆt trô tèc ®é quay cña chi tiÕt: n= (vßng/phót) (5.2) D: ®­êng kÝnh chi tiÕt ®¾p L­îng d­ gia c«ng khi ®¾p: Khi ®· ®¾p ®ñ chiÒu dµy kÝch th­íc ban ®Çu cña chi tiÕt, cÇn ®¾p thªm mét l­îng d­ gia c«ng. Tuú thuéc ph­¬ng ph¸p gia c«ng tiÕp theo mµ ta chän l­îng d­ cho phï hîp Ýt nhÊt cã thÓ lÊy tõ 0,6¸1,2 (mm). VÞ trÝ t­íi dung dÞch lµm m¸t: H2O w w v H×nh 5.2- VÞ trÝ t­íi dung dÞch lµm m¸t Dung dÞch lµm m¸t kh«ng nªn t­íi trùc tiÕp vµo vÞ trÝ hµn ®¾p (vÞ trÝ ngän löa hå quang), v× nã lµm ngän löa hå quang kÐm æn ®Þnh vµ g©y biÕn d¹ng, nøt líp kim lo¹i ®¾p. Kho¶ng c¸ch tõ vßi t­íi ®Õn ngän löa hå quang thÝch hîp nhÊt ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: - Kho¶ng c¸ch tõ vÞ trÝ que hµn ®Õn vßi t­íi n­íc: l=15¸35 (mm), vßi t­íi ®i phÝa tr­íc. - Gãc lÖch gi÷a vßi t­íi vµ vÞ trÝ que hµn: a=1/4¸1/8 chu vi chi tiÕt. Vßi t­íi ë phÝa tr­íc que hµn theo chiÒu quay cña chi tiÕt. - L­îng dung dÞch t­íi kh«ng qu¸ 3¸5 (lÝt/phót), thµnh phÇn dung dÞch bao gåm 50¸60 (g/lÝt)Ca(OH)2; 10¸15 (g/lÝt) dÇu c«ng nghiÖp 30 hoÆc 40 tÝnh cho mét lÝt n­íc. Hµn ®¾p dao ®éng cã ­u ®iÓm lµ tr¸nh ®­îc t¸c dông cña oxy, nit¬ , v× cã luång chÊt láng b¶o vÖ, l­îng nguyªn tè cacbon bÞ ch¸y Ýt, chi tiÕt kh«ng bÞ cong vªnh, kh«ng bÞ thay ®æi thµnh phÇn nguyªn tè ho¸ häc. Do chiÒu s©u nung nãng cña bÒ mÆt chi tiÕt nhá tõ 0,1¸2 (mm) vµ nhiÖt ®é hµn thÊp, l­îng kim lo¹i hao phÝ thÊp so víi hµn tay gi¶m 6¸8%. chÊt l­îng líp kim lo¹i hµn cao, khi dïng nguån ®iÖn mét chiÒu vµ ®Êu ng­îc cùc. Nh­îc ®iÓm: ViÖc trén lÉn kim lo¹i hµn víi kim lo¹i chi tiÕt kh«ng tèt, nhiÒu khi cã vÕt nøt lªn vÕt ®¾p, do bÞ t«i bëi dung dÞch lµm nguéi, §é bÒn mái gi¶m, kh«ng dïng cho nh÷ng chi tiÕt chÞu t¶i träng ®æi dÊu. 5.2.1.4. VÝ dô cô thÓ Víi b¸nh c«ng t¸c cã h = 1,5 mm dùa vµo c¸c chØ tiªu trªn ®©y ta sÏ chän ®­îc c¸c th«ng sè c¬ b¶n phï hîp víi ph­¬ng ph¸p hµn ®¾p dao ®éng nh­ sau: §­êng d©y sîi hµn dd=2 mm MËt ®é dßng Dk= 60 (MA/m2) Uh= 10 (V) Tèc ®é sîi d©y dÉn Vd=40 (m/h) B­íc ®¾p S= 1,2 (mm/vßng) Tõ ®ã theo c«ng thøc (5.1) Ta tÝnh ®­îc vËn tèc ®¾p Vda=0,785 dd2.Vd.h =0,785 22.40.0,8 =13,96 (m/h) Theo c«ng thøc (5.2) khi ®¾p mÆt trô tèc ®é quay chi tiÕt: n= Víi Dn=140 mm. Ta cã: n== n= (Vßng/phót) Víi Ddia=104,5 mm. Ta cã: n== n= (Vßng/phót) 5.2.2. Bæ xung kim lo¹i vµo vÞ trÝ mßn b»ng ph­¬ng ph¸p m¹ 5.2.2.1. §Æc ®iÓm vµ ph¹m vi øng dông §Æc ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p m¹ lµ ®¾p lªn bÒ mÆt chi tiÕt mßn mét líp kim lo¹i máng dùa trªn nguyªn lý cña sù ®iÖn ph©n. Trong qu¸ tr×nh ®iÖn ph©n d­íi t¸c dông cña ®iÖn tr­êng g©y ra bëi c¸c b¶n cùc 1 (anèt) vµ 2 (katèt), C¸c ion d­¬ng trong dung dÞch ®iÖn ph©n sÏ ®Õn b¸m chÆt vµo bÒ mÆt katèt (cùc ©m) vµ c¸c ion ©m sÏ ®Õn b¸m chÆt vµo bÒ mÆt anèt (Cùc d­¬ng). Trªn katèt c¸c ion d­¬ng nhËn thªm ®iÖn tö ®Ó trë thµnh c¸c ph©n tö trung hoµ vÒ ®iÖn, gi¶i phãng hydr« khái dung dÞch. C¸c nguyªn tö kim lo¹i bÞ gi÷ ë Katèt t¹o lªn mét líp kim lo¹i phñ trªn bÒ mÆt chi tiÕt (h×nh 5.3) Theo lý thuyÕt l­îng kim lo¹i b¸m trªn chi tiÕt tû lÖ víi c­êng ®é dßng ®iÖn vµ thêi gian ®iÖn ph©n: M= C.I.t (g) (5.3) C: §­¬ng l­îng ®iÖn ho¸ (g/Ah) I: C­êng ®é dßng ®iÖn (A) t: Thêi gian ®iÖn ph©n (h) Víi Cr«m C=0,3235 ThÐp C=1,043 Niken C=1,095 §ång C=1,186 H×nh 5.3-S¬ ®å nguyªn lý ph­¬ng ph¸p m¹ kim lo¹i 1. B¸nh c«ng t¸c (Catèt) 2. §iÖn cùc kh«ng tan (Anèt) 3. Dung dÞch ®iÖn ph©n 4. Vá trong cña bÓ m¹ 5. N­íc hoÆc dÇu ®un nãng 6. Vá ngoµi b»ng thÐp Song ë ph­¬ng ph¸p m¹ th­êng sö dông ®iÖn cùc kh«ng tan (Anèt lµm b»ng hîp kim ch×- ¨ngmitoan ®Ó kh«ng bÞ tan vµo dung dÞch m¹, ¶nh h­ëng ®Õn nång ®é cña dung dÞch m¹) do vËy cã hiÖn t­îng hoµ tan trë l¹i kim lo¹i m¹ vµo dung dÞch lµm gi¶m l­îng kim lo¹i b¸m trªn bÒ mÆt chi tiÕt. V× thÕ nªn chiÒu dµy líp kim lo¹i b¸m trªn bÒ mÆt chi tiÕt trªn thùc tÕ Ýt h¬n vµ ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: h= (mm) (5.4) Trong ®ã: Dk lµ mËt ®é dßng ®iÖn; Dk= (A/dm2) S: DiÖn tÝch katèt (m2) r: Khèi l­îng riªng kim lo¹i m¹ (g/cm3) a: L­îng hoµ tan trë l¹i cña kim lo¹i trªn Katèt (B¸nh c«ng t¸c) víi Cr«m a=10¸13% Ph¹m vi øng dông: Ph­¬ng ph¸p m¹ th­êng ®­îc dïng ®Ó söa ch÷a phôc håi chi tiÕt mßn, gåm: m¹ Cr«m, m¹ Niken, m¹ thÐp, m¹ ®ång. C¸c chi tiÕt söa ch÷a th­êng lµ c¸c xilanh, c¸c van cña hÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc, truyÒn ®éng khÝ nÐn dïng trªn c¸c lo¹i m¸y khoan, m¸y xóc, m¸y nÐn khÝ, «t«, c¸c b¸nh c«ng t¸c cña c¸c lo¹i m¸y b¬m… ¦u ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p m¹ lµ cã thÓ phñ mét líp kim lo¹i rÊt máng kh«ng lµm thay ®æi tÝnh chÊt kim lo¹i cña chi tiÕt, t¨ng ®é cøng, ®é mµi mßn, ®é bong trãc chi tiÕt. Cã thÓ phñ nhiÒu líp kim lo¹i kh¸c nhau. Nh­îc ®iÓm: ChiÒu dµy líp kim lo¹i ®¾p nhá, thêi gian m¹ l©u, thiÕt bÞ phøc t¹p ®ßi hái ph¶i cã thî tr×nh ®é tay nghÒ cao. M¹ Cr«m dïng ®Ó chèng rØ, mßn, m¹ cho c¸c chi tiÕt cÇn t¨ng ®é cøng vµ ®é chÞu mµi mßn. Tuy nhiªn nã chØ hiÖu qu¶ khi chiÒu dµy líp m¹ d<0,3 (mm) v× thÕ nã thÝch hîp ®Ó m¹ b¸nh c«ng t¸c khi b¸nh bÞ mßn kh«ng nhiÒu. 5.2.2.2. C«ng nghÖ m¹ * ChuÈn bÞ bÒ mÆt m¹: - Lµm s¹ch b¸nh c«ng t¸c khái dÇu, rØ, vÕt bÈn. - Gia c«ng c¬ hoÆc mµi ®Ó ®­a h×nh d¹ng, bÒ mÆt b¸nh c«ng t¸c trë vÒ h×nh d¹ng ®óng ban ®Çu. - KiÓm tra c¸c kÝch th­íc, x¸c ®Þnh thêi gian m¹ cÇn thiÕt. - C¸ch ®iÖn bÒ mÆt kh«ng cÇn m¹ b»ng v¶i s¬n F-2, hay b»ng s¬n c¸ch ®iÖn pakelit, s¬n tõ 2¸3 líp, sau mçi líp s¬n chi tiÕt ®­îc sÊy kh« trong kho¶ng tõ 1¸2 (h) ë nhiÖt ®é tõ 100¸1500C. - X©m thùc bÒ mÆt m¹ b»ng c¸c ph­¬ng ph¸p sau: + Ph­¬ng ph¸p ho¸ häc: Dung dÞch cã thµnh phÇn Na3PO4 (40¸50 g)+NaOH (10¸12 g)+ Na2SiO3 (25 ¸ 35 g). Cho mét Ýt dung dÞch. Th¶ chi tiÕt vµo ®un nãng ®Õn nhiÖt ®é 60¸700C trong vßng 3¸5 phót. + Ph­¬ng ph¸p ho¸ häc: Dung dich Na2CO3 (50¸75 g) + NaOH (30¸35 g)+ Na2SiO3 (2 ¸ 3 g), cho mét Ýt dung dÞch. Chi tiÕt ®ãng vai trß Anèt. Dßng ®iÖn mét chiÒu mËt ®é dßng Dk =6¸10 (KA/m2),nhiÖt ®é dung dÞch t0 =60¸700C,thêi gian 5¸6 phót sau ®ã ®¶o cùc gi÷ 1¸2 phót. +X©m thùc ngay trong bÓ ®iÖn ph©n, mËt ®é dßng Dk=0,8¸1,2 (KA/m2), nhiÖt ®é dung dÞch t0 =60¸700C, thêi gian tõ 1¸2 (phót). Ph­¬ng ph¸p nµy lµ ph­¬ng ph¸p duy nhÊt cho bÒ mÆt s¹ch hoµn toµn. Dung dÞch m¹: sö dông hçn hîp H2SO4+CrO3+H2O víi tû lÖ H2SO4/CrO3=1/100 B¶ng 5.1- Sù thay ®æi nång ®é dung dÞch m¹ sÏ dÉn ®Õn nh÷ng tÝnh chÊt cña líp m¹ kh¸c nhau. CrO3 (g/l) H2SO4 (g/l) TÝnh chÊt líp m¹ 150 300¸400 200¸250 1,5 1,5 2¸2,5 Cøng, chèng mßn Trang trÝ Trang trÝ, chèng ¨n mßn MËt ®é dßng ®iÖn m¹: Th­êng sö dông mËt ®é dßng ®iÖn Dk=15¸100 (A/dm2). NÕu Dk=25¸40 (A/dm2) líp m¹ chÞu mµi mßn, kh«ng chÞu va ®Ëp NÕu Dk> 60 (A/dm2) th× líp m¹ chÞu mµi mßn, cøng §iÖn ¸p m¹: §iÖn ¸p mµ th­êng lÊy trong giíi h¹n: Um=6¸9 (v) NhiÖt ®é dung dÞch ®iÖn ph©n: Dao ®éng trong kho¶ng tõ 35¸700C hay dïng nhÊt lµ t0 = 570C±10C. Khi cã sù thay ®æi vÒ nhiÖt ®é dung dÞch vµ mËt ®é dßng ®iÖn sÏ lµm cho kim lo¹i m¹ cã tÝnh chÊt kh¸c nhau. B¶ng 5.2- ¶nh h­ëng cña Dk vµ nhiÖt ®é tíi tÝnh chÊt líp m¹: Dk(A/dm2) t (0C) TÝnh chÊt líp m¹ 50¸70 50 20¸30 45¸50 50¸55 60¸70 §é cøng cao, gißn, líp m¹ mµu x¸m §é cøng cao, gißn cã tÝnh chÊt chèng mßn, s¸ng chãi DÎo thÝch hîp ®iÒu kiÖn lµm viÖc víi t¶i träng ®æi dÊu, líp m¹ mµu s÷a Thêi gian m¹: Thêi gian m¹ ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: t= (h) (5.5) Trong ®ã: r: Khèi l­îng riªng, cña Cr«m th× r=6,92 (g/cm2) C: §­¬ng l­îng ®iÖn ho¸; C=0,323 (g/Ah) a: L­îng hoµ tan kim lo¹i tõ katèt vµo dung dÞch a=13¸15% VÞ trÝ b¸nh c«ng t¸c trong bÓ m¹: B¸nh c«ng t¸c ®­îc ®Æt ngËp hoµn toµn trong bÓ m¹ phÝa trªn c¸ch mÆt tho¸ng 50¸100 (mm), phÝa d­íi c¸ch mÆt ®¸y còng kho¶ng 50¸100 (mm). ChiÒu s©u nhóng anèt vµ katèt trong dung dÞch ph¶i ®Òu nhau ®Ó nhËn ®­îc l­îng ch× Peroxit vµ líp ch× Crommat lµm t¨ng ®iÖn trë cña dßng ®i qua nã. Do ®ã sau mét thêi gian ph¶i lµm s¹ch anèt. Anèt vµ Katèt ph¶i gièng nhau, kho¶ng c¸ch gi÷a chóng tõ 100¸200 (mm) thÝch hîp nhÊt lµ 150 mm. NÕu kho¶ng c¸ch gÇn qu¸ líp m¹ bÞ xèp. Tû sè diÖn tÝch gi÷a bÒ mÆt Kat«t vµ Anèt: Sk/Sa=1/(1,5¸1,8) Sk: diÖn tÝch bÒ mÆt katèt. Sa:DiÖn tÝch bÒ mÆt Anèt KiÓm tra líp m¹: - BÒ dµy 0,4¸0,5mm ®ång ®Òu b»ng c¸ch ®o kiÓm tra vµ so s¸nh víi kÝch th­íc sau khi mµi chuÈn b»ng th­íc cÆp cã ®é chÝnh x¸c 0,02. - Kh«ng cho phÐp líp m¹ b¸m dÝnh vµo c¸c thµnh phÇn kh¸c cña b¸nh c«ng t¸c. - KiÓm tra ®é b¸m dÝnh cña líp m¹ b»ng c¸ch quan s¸t, dòa thö kh«ng bÞ bong trãc khi gia c«ng. - KiÓm tra ®é cøng b»ng m¸y ®o ®é cøng tÕ vi hoÆc mÉu + dòa thö. §é cøng tõ 42¸48 HRC lµ ®¹t (Cao h¬n vßng lµm kÝn kho¶ng 10 HRC). - Gia c«ng b¸nh c«ng t¸c sau khi m¹: sau khi m¹ ng©m b¸nh c«ng t¸c trong bÓ dÇu nãng, vµ röa trong n­íc nãng ®Ó khö øng suÊt d­, sau ®ã sÊy kh« ë nhiÖt ®é 150¸2000C trong 2¸3 h råi ®em mµi, hoÆc dïng ph­¬ng ph¸p gia c«ng tinh: tiÖn, doa… 5.2.2.3. X¸c ®Þnh chiÒu dµy líp ®¾p Khi söa ch÷a b¸nh c«ng t¸c b»ng ph­¬ng ph¸p kh«i phôc l¹i kÝch th­íc danh nghÜa ban ®Çu cña chi tiªt, cÇn ph¶i ®¾p thªm kim lo¹i vµo vÞ trÝ mßn. L­îng kim lo¹i cÇn ®¾p thªm lµ bao nhiªu, cÇn ph¶i x¸c ®Þnh ®Ó ®ì bÞ thiÕu hôt kÝch th­íc còng nh­ ®ì bÞ l·ng phÝ vÒ thêi gian vµ vËt t­. Tr­íc hÕt cÇn ph¶i lo¹i trõ nh÷ng sai sè h×nh d¸ng cña b¸nh c«ng t¸c, gia c«ng c¾t gät b¸nh c«ng t¸c b»ng m¸y c¾t kim lo¹i ®¶m b¶o ®óng h×nh d¹ng ban ®Çu cña nã. §©y lµ ®iÒu b¾t buéc ph¶i lµm v× c¸c lý do: - §¶m b¶o chiÒu dµy líp kim lo¹i ®¾p sau khi gia c«ng lµ ®Òu, tr¸nh t×nh tr¹ng chç máng chç dµy,t¹o ®é bÒn kh«ng ®Òu trªn bÒ mÆt, hoÆc ph©n bè khèi l­îng kh«ng ®ång ®Òu, g©y mÊt c©n b»ng b¸nh c«ng t¸c khi nã chuyÓn ®éng quay. - §¶m b¶o tÝnh chÊt c¬ lý líp bÒ mÆt ®ång ®Òu. - T¹i nh÷ng vÞ trÝ kÝch th­íc bÞ thiÕu hôt do c¾t bá, chi tiÕt ®­îc ®¾p thªm mét líp kim lo¹i b»ng c¸c ph­¬ng ph¸p ®· häc. Lùa chän ph­¬ng ph¸p ®¾p nµo ph¶i c¨n cø vµo ®Æc ®iÓm t¶i träng t¸c dông lªn chi tiÕt, ®é ma s¸t vµ yªu cÇu kü thuËt cña mèi ghÐp, ®ång thêi còng ph¶i c¨n cø vµo kh¼ n¨ng gia c«ng cña c¬ së söa ch÷a mµ chän cho phï hîp. ChiÒu dµy líp ®¾p ®­îc tÝnh b»ng chiÒu dµy líp kim lo¹i thiÕu hôt do c¾t bá phÇn mßn céng thªm víi chiÒu dµy l­îng d­ gia c«ng. Trªn c¬ së chiÒu dµy líp ®¾p ®· x¸c ®Þnh ta tÝnh to¸n ®­îc l­îng vËt t­ cÇn thiÕt vµ thêi gian ®Ó ®¾p ®ñ kÝch th­íc yªu cÇu. H×nh 5.4- S¬ ®å tÝnh chiÒu dÇy líp ®¾p VÝ dô mét chi tiÕt trôc hoÆc lç cã kÝch th­íc danh nghÜa lµ d, D, sau khi bÞ mßn nã bÞ c¾t bá phÇn mßn ®Õn kÝch th­íc dm, Dm, (H×nh 5.4) ChiÒu dµy líp kim lo¹i ®¾p trªn chi tiÕt trôc ®­îc tÝnh: ddt= (5.6) Cßn víi chi tiÕt lç chiÒu dµy ®¾p ®­îc tÝnh: ddl= (5.7) Tæng chiÒu dµy líp ®¾p ë c¶ hai chi tiÕt: dd=ddt+ddl=+ e: L­îng d­ gia c«ng (mm); L­îng d­ nµy chän tuú theo ph­¬ng ph¸p gia c«ng chi tiÕt ë khu«n tiÕp theo. d, D: §­êng kÝnh danh nghÜa cña trôc vµ lç (mm) Th«ng th­êng trong mét mèi ghÐp bao giê còng cã d=D Do vËy: dd = (5.8) CH¦¥NG VI C¸c gi¶i ph¸p kü thuËt nh»m n©ng cao hiÖu qu¶ sö dông b¬m HPC 65/35-500 trong c«ng t¸c vËn chuyÓn dÇu Nh­ ®· nªu ë phÇn trªn “§Æc ®iÓm cña c«ng t¸c vËn chuyÓn dÇu…” r»ng: C«ng t¸c vËn chuyÓn dÇu ë trªn c¸c giµn khoan-khai th¸c ë Má B¹ch Hæ ®ßi hái ph¶i ®­a mét l­îng dÇu lín s¶n phÈm dÇu má ®Õn c¸c tµu chøa trong thêi gian nhanh nhÊt ®ång thêi ph¶i ®¶m b¶o an toµn cho c¸c tuyÕn èng vËn chuyÓn vµ c¸c tr¹m b¬m. Nh­ vËy ®©y lµ yªu cÇu quan träng nhÊt nªn ®­îc ®Æt lªn hµng ®Çu trong c¸c tÝnh to¸n vÒ kÕ ho¹ch vµ chÕ ®é b¬m dÇu cho c¸c giµn ë Má B¹ch Hæ, cßn vÊn ®Ò vÒ tÝnh kinh tÕ trong viÖc sö dông n¨ng l­îng ®iÖn ph¶i tuú thuéc vµo tõng giµn mµ tÝnh to¸n, quy ®Þnh chÕ ®é b¬m cho phï hîp. ChÝnh v× vËy mµ viÖc sö dông b¬m ly t©m lo¹i HPC 65/35-500 cã mét sè ®Ò xuÊt nh»m n©ng cao hiÖu qu¶ c«ng t¸c vËn hµnh vµ ®¶m b¶o h¬n n÷a ®é tin cËy, sù an toµn khi lµm viÖc cho c¸c tr¹m b¬m dÇu còng nh­ ®­êng èng vËn chuyÓn nh­ sau: 6.1: VÊn ®Ò t¨ng c­êng c¬ cÊu b¶o vÖ b¬m HiÖn nay, theo t×m hiÓu thùc tÕ t¹i c¸c giµn khu má B¹ch Hæ, c¸c m¸y b¬m dÇu HPC 65/35-500 cã nh÷ng c¬ cÊu b¶o vÖ sau: 6.1.1. R¬ le b¶o vÖ qu¸ t¶i cña ®éng c¬ ®iÖn: §©y lµ lo¹i r¬ le nhiÖt.Khi dßng ®iÖn lµm viÖc cña ®éng c¬ lín qu¸ møc cho phÐp ® nãng®c¾t ®iÖn. 6.1.2. R¬ le b¶o vÖ mùc chÊt láng trong b×nh t¸ch ¸p suÊt thÊp 100m3 : Khi b¬m lµm viÖc víi mùc chÊt láng (dÇu th«) ë trong b×nh gi¶m xuèng ®Õn møc nhÊt ®Þnh, kho¶ng 0,35 ¸0,4 th× r¬ le t¸c ®éng c¾t ®iÖn ®éng c¬ vµ dõng b¬m tr¸nh ®­îc tr­êng hîp trªn ®­êng hót cña b¬m kh«ng ®iÒn ®Çy chÊt láng c«ng t¸c. 6.1.3. R¬ le b¶o vÖ nhiÖt ®é n­íc lµm m¸t cho gèi ®ì trôc vµ bé phËn lµm kÝn. §¶m b¶o cho nhiÖt ®é n­íc lµm m¸t cña b¬m kh«ng v­ît qu¸ 600C. Th«ng th­êng møc ®Æt cña r¬ le nhiÖt nµy ë vµo kho¶ng 50¸550C, nÕu nhiÖt ®é n­íc lµm m¸t ®i qua gèi ®ì vµ bé phËn lµm kÝn trôc b¬m v­ît qu¸ møc nµy th× chóng t¸c ®éng lµm ng¾t ®éng c¬ ®iÖn vµ dõng b¬m. 6.1.4. R¬ le b¶o vÖ ¸p suÊt n­íc lµm m¸t cho gèi ®ì vµ bé phËn kÝn trôc b¬m. §­îc ®Æt trªn ®­êng ra (håi) cña n­íc lµm m¸t. Møc ¸p suÊt n­íc lµm m¸t ®i qua c¸c bé phËn nµy ®Æt sao cho l­u l­îng n­íc th«ng qua ®ñ ®Ó nhiÖt ®é lµm viÖc ë bé phËn gèi ®ì kh«ng v­ît qu¸ 600C ( vµo kho¶ng 40¸500C ). Th«ng th­êng møc ®Æt cña r¬ le b¶o vÖ ¸p suÊt n­íc lµm m¸t lµ 1¸2,5 kG/cm2. khi ¸p suÊt n­íc lµm m¸t xuèng thÊp, d­íi 1¸2,5 kG/cm2 th× c¬ cÊu b¶o vÖ ng¾t ®iÖn ®éng c¬ cña b¬m. víi c¸c lo¹i m¸y b¬m lµm m¸t lµ K-20/30, HЦB-25/30 th× ®Æt møc d­íi cña r¬ le b¶o vÖ kho¶ng 1kG/cm2, víi lo¹i m¸y b¬m lµm m¸t ЦBC-10/40 th× cã thÓ ®Æt møc d­íi cao h¬n mét chót, cã thÓ 1,5¸2,5 kG/cm2. ViÖc x¸c ®Þnh møc ¸p suÊt b¶o vÖ cã thÓ c¨n cø vµo thùc tÕ kh¶ n¨ng lµm m¸t cho gèi ®ì vµ bé phËn lµm kÝn cña tõng b¬m ngay tõ khi l¾p ®Æt, c¨n chØnh b¬m, kh«ng cÇn thay ®æi, ®iÒu chØnh th­êng xuyªn, nh­ng ph¶i chó ý r»ng: Kh«ng nªn ®Ó møc ¸p suÊt n­íc lµm m¸t trªn ®­êng ra (¸p suÊt b¶o vÖ) qu¸ lín ®Ó l­u l­îng n­íc lµm m¸t th«ng qua gèi ®ì vµ bé phËn lµm kÝn trôc thÊp lµm gi¶m møc ®é t¶n nhiÖt cña chóng. §Ó gi¶i quyÕt triÖt ®Ó vÊn ®Ò nµy gi¶i ph¸p ®Ò ra lµ: Trong kÕt cÊu cña r¬ le b¶o vÖ ¸p suÊt n­íc lµm m¸t, nªn bè trÝ thªm c¬ cÊu b¶o vÖ ¸p suÊt n­íc lµm m¸t ë møc cao, tøc lµ khi ¸p suÊt n­íc lµm m¸t gèi ®ì vµ bé lµm phËn kÝn trôc b¬m v­ît qu¸ møc ®Æt (møc quy ®Þnh) th× t¸c ®éng cña r¬ le ®Õn ®éng c¬ ®iÖn cña b¬m còng gièng nh­ trong tr­êng hîp ¸p suÊt thÊp. ViÖc ®Æt thªm c¬ cÊu nµy hoµn toµn kh«ng cã g× phøc t¹p nh­ng cã thÓ h¹n chÕ ®­îc kh¶ n¨ng nãng lªn cña gèi ®ì vµ bé phËn lµm kÝn trôc cña m¸y b¬m do thî vËn hµnh quªn kh«ng më van ®­êng håi cña n­íc lµm m¸t. Møc trªn cña ¸p suÊt lµm m¸t tuú thuéc vµo lo¹i b¬m n­íc lµm m¸t ®­îc sö dông. Tõ b¬m n­íc lµm èng f 42 R¬ le ¸p suÊt R¬ le nhiÖt Van ®iÒu chØnh §Õn HПC -2,3 oáng f 49 èng f 21 èng f 21 èng f 21 èng f 21 èng f 49 §/c ®iÖn HПC H×nh 6.1. S¬ ®å bè trÝ r¬ le b¶o vÖ ¸p suÊt n­íc lµm m¸t møc thÊTõ b¬m n­íc lµm m¸tt èng f 60 Töø bôm nöôùc laøm maùt èng f42 HPC HPC R¬ le ¸p suÊt ë 2 møc R¬ le nhiÖt Van ®iÒu chØnh èng f 21 èng f 21 èng f 48 §/c ®iÖn HPC p H×nh 6.2. S¬ ®å ®Ò suÊt vÒ sù bè trÝ r¬ le b¶o vÖ ¸p suÊt n­íc lµm m¸t møc thÊp vµ cao. 6.1.5. R¬ le b¶o vÖ ¸p suÊt cao trªn ®­êng ra cña b¬m. HiÖn nay, ë trªn c¸c tr¹m b¬m chóng ®­îc bè trÝ theo s¬ ®å d­íi ®©y. Sù t¸c ®éng cña r¬ le ¸p suÊt cao trªn ®­êng b¬m dÇu còng t­¬ng tù nh­ ë r¬ le b¶o vÖ ¸p suÊt n­íc lµm m¸t nh­ng theo chiÒu ng­îc l¹i. Khi ¸p suÊt trªn ®­êng b¬m dÇu v­ît qu¸ møc ®Æt kho¶ng 45¸50 kG/cm2 th× chóng t¸c ®éng c¾t ®iÖn ®éng c¬ vµ dõng b¬m. §ång hå ®o ¸p suÊt §­êng vËn chuyÓn dÇu .§­êng èng dÇu tõ Б.E R¬ le ¸p suÊt §/c ®iÖn HPC 65/35 - 500 H×nh 6.3. S¬ ®å r¬ le b¶o vÖ ¸p suÊt cao trªn ®­êng ra cña b¬m Theo c¸ch bè trÝ r¬ le ¸p suÊt nh­ ë s¬ ®å trªn th× chóng cã t¸c dông tèt trong viÖc b¶o vÖ an toµn cho ®­êng èng vËn chuyÓn dÇu h¬n lµ t¸c dông b¶o vÖ b¬m. Trong tr­êng hîp m¸y b¬m v× mét sù cè nµo ®ã, mµ ¸p suÊt trªn ®­êng ra thay ®æi ®ét ngét (t¨ng hoÆc gi¶m) ë ®o¹n tr­íc van mét chiÒu, th× sù thay ®æi nµy Ýt cã t¸c dông ®Õn r¬ le ¸p suÊt. H¬n n÷a, r¬ le ¸p suÊt nµy chØ cã t¸c dông ë møc ¸p suÊt cao (møc trªn), cßn ë møc ¸p suÊt thÊp lµ møc th­êng g©y ra sù qu¸ t¶i cho ®éng c¬ ®iÖn th× chØ ®­îc gi¸n tiÕp b¶o vÖ bëi r¬ le b¶o vÖ qu¸ t¶i cña ®éng c¬ ®iÖn. Sù t¸c ®éng cña r¬ le chØ phô thuéc vµo sù t¨ng nhiÖt ®é do dßng ®iÖn t¨ng qu¸ cao trong mét thêi gian nhÊt ®Þnh nªn kh«ng cã t¸c dông b¶o vÖ kÞp thêi b¬m vµ ®éng c¬ trong tr­êng hîp ®· nªu ë trªn, vµ ®Æc biÖt cã hiÖn t­îng x©m thùc khÝ ë b¬m. §èi víi m¸y b¬m thuû lùc, nhÊt lµ m¸y thuû lùc c¸nh dÉn nh­ b¬m ly t©m, hiÖn t­îng x©m thùc khÝ lµ mét mèi nguy hiÓm cÇn ph¶i ®­îc phßng ngõa kÞp thêi. Bëi v× khi x¶y ra x©m thùc khÝ, ë trong b¬m cã nh÷ng rung ®éng thuû lùc rÊt lín, dßng ch¶y trong m¸y bÞ gi¸n ®o¹n, g©y lªn nh÷ng tiÕng ®éng bÊt th­êng, m¸y bÞ rung nhiÒu, l­u l­îng ¸p suÊt cña m¸y bÞ gi¶m sót ®ét ngét. NÕu ®Ó hiÖn t­îng x©m thùc kÐo dµi th× c¸c bé phËn c«ng t¸c cña m¸y b¬m bÞ ph¸ háng. ChÝnh v× vËy, viÖc ®Ò xuÊt gi¶i ph¸p b¶o vÖ b¬m vµ ®éng c¬ ®iÖn b»ng r¬ le b¶o vÖ ¸p suÊt ë trªn ®­êng ra ë c¶ 2 møc: møc ¸p suÊt cao (møc trªn) Pt= 45¸55KG/cm2 vµ møc ¸p suÊt thÊp (møc d­íi) Pd=5¸10KG/cm2 vµ theo s¬ ®å bè trÝ sau: §­êng èng dÇu tõ Б.E 100m3(Б .E) §ång hå ®o ¸p suÊt R¬ le b¶o vÖ ¸p suÊt ë 2 møc §­êng vËn chuyÓn dÇu I II §/c ®iÖn HPC 65/35 - 500 H×nh 6.4. S¬ ®å r¬ le b¶o vÖ ¸p suÊt trªn ®­êng ra cña c¶ hai møc (trªn,d­íi) cña b¬m vµ ®éng c¬ ®iÖn ë ®©y, r¬ le b¶o vÖ ¸p suÊt trªn ®­êng Ðp cña b¬m dÇu ®­îc ®Æt ë phÝa tr­íc van mét chiÒu vµ van chÆn. ¸p suÊt trªn ®­êng ra cña b¬m ®­îc b¶o vÖ ë c¶ 2 møc cao (trªn) vµ thÊp (d­íi). §Ó tr¸nh sù t¸c ®éng cña r¬ le nµy trong qu¸ tr×nh khëi ®éng b¬m, tr­íc khi tiÕn hµnh b¬m dÇu ta ®ãng van chÆn I l¹i vµ më van chÆn II ra. Trªn ®­êng vËn chuyÓn dÇu bao giê còng tån t¹i mét ¸p suÊt ®ñ lín (kho¶ng 15¸20KG/cm2 ) ®Ó r¬ le b¶o vÖ ¸p suÊt ë møc thÊp (d­íi) kh«ng c¾t ®iÖn cña ®éng c¬ ®iÖn. Cßn sau khi khëi ®éng, m¸y b¬m ®· lµm viÖc víi chÕ ®é æn ®Þnh, ta tiÕn hµnh më van chÆn I vµ ®ãng van chÆn II l¹i. Chó ý kh«ng ®­îc ®ãng më theo tr×nh tù ng­îc l¹i, tøc ®ãng van chÆn II tr­íc khi më van chÆn I. 6.2. N©ng cao møc ¸p suÊt trong b×nh t¸ch ¸p suÊt thÊp 100m3(Б.E) Ta biÕt r»ng, c¸c lo¹i m¸y thuû lùc c¸nh dÉn, nh­ m¸y b¬m HПC 65/35-500, khi lµm viÖc chÞu sù ¶nh h­ëng rÊt lín cña c¸c chÊt láng c«ng t¸c mµ chóng ta b¬m. c¸c tÝnh chÊt vËt lý nh­ nhiÖt ®é, ¸p suÊt P, träng l­îng riªng g=r.g (r: lµ khèi l­îng riªng cña chÊt láng), ®é nhít (bao gåm ®é nhít ®éng lùc m, ®¬n vÞ ®o lµ P (poa-z¬)=1P=0,1N.s/m2 vµ ®é nhít ®éng n=m/r, ®¬n vÞ ®o lµ st (Stèc): (1 St=10-4m2/s) cña chÊt láng c«ng t¸c (dÇu th«) cã t¸c ®éng râ rµng ®Õn c¸c th«ng sè lµm viÖc cña b¬m ly t©m. §èi víi dÇu th« ë trªn c¸c giµn, xÐt trong mét kho¶ng thêi gian ng¾n, th× nhiÖt ®é, khèi l­îng riªng, hµm l­îng n­íc, khÝ chøa trong nã… thay ®æi kh«ng ®¸ng kÓ. ChØ cã ¸p suÊt cña chÊt láng c«ng t¸c (dÇu th«) ë ®Çu vµo cña b¬m, t­¬ng øng víi ¸p suÊt lµm viÖc cña b×nh 100m3 (Б.E), lµ cã thÓ ®iÒu chØnh thay ®æi ®­îc dÔ dµng trong kho¶ng tõ 0,4¸8KG/cm2. ViÖc thay ®æi ¸p suÊt ®Çu vµo cña b¬m, sÏ lµm thay ®æi trùc tiÕp ®Õn ¸p suÊt ®­êng b¬m dÇu, ngoµi ra nã cßn lµm thay ®æi c¶ ®é nhít cña chÊt láng c«ng t¸c, dÉn ®Õn lµm thay ®æi c¶ c«ng suÊt t¶i cña ®éng c¬ ®iÖn. C¸c nghiªn cøu vÒ ®é nhít cña chÊt láng, nhÊt lµ ®èi víi c¸c lo¹i dÇu, cho thÊy r»ng: trong mét kho¶ng ¸p suÊt nhÊt ®Þnh tõ 0 ®Õn 300¸400at, hÖ sè nhít cña c¸c lo¹i dÇu t¨ng theo ¸p suÊt gÇn theo ®­êng th¼ng, vµ cã thÓ biÓu diÔn b»ng c«ng thøc: nP=n(1+kr) Trong ®ã: nP- hÖ sè nhít ®éng cña chÊt láng ë ¸p suÊt p; n- hÖ sè nhít ®éng cña chÊt láng khi ¸p suÊt b»ng ¸p suÊt khÝ quyÓn pa; k- hÖ sè thùc nghiÖm phô thuéc vµo lo¹i ch©t láng. Tuy nhiªn, ®èi víi dÇu th« cña má B¹ch Hæ, viÖc thay ®æi ¸p suÊt lµm viÖc cña b×nh t¸ch ¸p suÊt thÊp 100m3(Б.E),( t­¬ng øng víi viÖc thay ®æi ¸p suÊt ®­êng hót cña b¬m) l¹i ¶nh h­ëng tíi kh¶ n¨ng t¸ch khÝ vµ qua ®ã l¹i lµm thay ®æi ®é nhít cña dÇu. C¸c mèi liªn hÖ , ¶nh h­ëng qua l¹i nµy rÊt phøc t¹p, nh­ng ta cã thÓ xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña chóng th«ng qua chØ sè c«ng suÊt tiªu thô cña ®éng c¬ ®iÖn ë nh÷ng chÕ ®é nhÊt ®Þnh. VÝ dô: t¹i giµn MSP-5, c¸c kü s­ vµ c«ng nh©n ®· tiÕn hµnh thùc nghiÖm trªn cïng mét m¸y b¬m HПC 65/35-500 (No2) víi nh÷ng møc ¸p suÊt kh¸c nhau ë b×nh t¸ch ¸p suÊt thÊp 100m3(Б.E) vµ thu ®­îc kÕt qu¶ nh­ sau: B¶NG 1 08/06/2001 Khi ¸p suÊt b×nh t¸ch ¸p suÊt 100m3(Б.E) P = 0,45 kG/cm2 ; t = 370C ; Cosj = 0,91 ; h®/c = 0,94; rdÇu = 0,854.103kg/m3 ;g = 9,1 m/s2. Pb (kG/cm2) ChØ sè ®h l.l­îng (n%) Qb (m3/h) I®/c (A) N® /c (KW) Cs.h÷u Ých cña ®/c NT®/c (KW) Cs thuû lùc cña b¬m NTLb (KW) HiÖu suÊt h÷u Ých cña b¬m hb (%) 28 30 35 40 45 48 50 52 55 56 52 49 42 31 24 18 12 0 75,6 70,2 66,2 56,7 41,9 32,4 24,3 16,2 0 300 285 275 265 245 230 210 190 155 179,7 170,7 164,7 158,7 146,7 137,8 125,8 113,8 92,8 168,9 160,5 154,6 149,2 137,9 129,5 118,2 107,0 87,2 49,3 49,0 53,9 52,8 43,9 36,2 28,3 19,6 0 29,2 30,5 34,9 33,3 31,8 27,9 23,9 18,3 0 H×nh 6.5. BiÓu ®å thÓ hiÖn quan hÖ Pb- hb b¶ng 1 B¶NG 2 09/06/2001 Khi ¸p suÊt b×nh t¸ch ¸p suÊt 100m3(Б.E) P = 0,55 kG/cm2 ; t = 370C ; Cosj = 0,91 ; h®/c = 0,94; rdÇu = 0,854.103kg/m3 ;g = 9,1 m/s2. Pb (kG/cm2) ChØ sè ®h l.l­îng (n%) Qb (m3/h) I®/c (A) N® /c (KW) Cs.h÷u Ých cña ®/c NT®/c (KW) Cs thuû lùc cña b¬m NTLb (KW) HiÖu suÊt h÷u Ých cña b¬m hb (%) 30 35 40 45 48 50 52 55 54 50 42 32 26 20 15 0 72,9 67,5 56,7 42,2 35,1 27,0 20,3 0 285 273 265 245 232 215 195 155 170,7 166,7 158,7 146,7 138,9 128,8 116,8 92,8 160,5 156,5 149,2 137,9 130,6 121,0 109,8 87,3 50,9 55,0 52,8 44,2 39,2 31,4 24,6 0 31,7 35,1 35,4 32,0 30,0 26,0 22,4 0 H×nh 6.6. BiÓu ®å thÓ hiÖn quan hÖ Pb- hb b¶ng 2 Chó ý: Mçi chu kú b¬m kho¶ng 50¸60m3. B¶NG 3 11/06/2001 Khi ¸p suÊt b×nh t¸ch ¸p suÊt 100m3(Б.E) P = 0,65 kG/cm2 ; t = 370C ; Cosj = 0,91 ; h®/c = 0,94; rdÇu = 0,854.103kg/m3 ;g = 9,1 m/s2. Pb (kG/cm2) ChØ sè ®h l.l­îng (n%) Qb (m3/h) I®/c (A) N® /c (KW) Cs.h÷u Ých cña ®/c NT®/c (KW) Cs thuû lùc cña b¬m NTLb (KW) HiÖu suÊt h÷u Ých cña b¬m hb (%) 30 35 40 45 48 50 52 54 56 56 54 44 34 28 22 17 9 0 75,6 72,9 59,4 45,9 37,8 29,7 23,0 12,2 0 285 280 270 260 235 220 200 185 160 170,7 167,7 161,7 155,7 140,7 131,8 119,8 110,8 92,8 160,4 157,6 152,0 146,4 132,3 123,9 112,6 104,1 90,1 52,8 59,4 55,3 48,1 42,2 34,6 27,8 15,3 0 32,9 37,7 36,4 32,8 31,9 28,0 24,7 14,7 0 H×nh 6.7. BiÓu ®å thÓ hiÖn quan hÖ Pb- hb b¶ng 3 B¶NG 4 12/06/2001 Khi ¸p suÊt b×nh t¸ch ¸p suÊt 100m3(Б.E) P = 0,75 kG/cm2 ; t = 370C ; Cosj = 0,91 ; h®/c = 0,94; rdÇu = 0,854.103kg/m3 ;g = 9,1 m/s2. Pb (kG/cm2) ChØ sè ®h l.l­îng (n%) Qb (m3/h) I®/c (A) N® /c (KW) Cs.h÷u Ých cña ®/c NT®/c (KW) Cs thuû lùc cña b¬m NTLb (KW) HiÖu suÊt h÷u Ých cña b¬m hb (%) 25 30 35 40 45 50 52 53 55 62 56 52 42 33 22 16 3 0 87,3 75,6 70,2 56,7 44,6 29,7 21,6 4,1 0 290 280 270 250 240 220 210 170 155 173,7 167,7 161,7 149,7 143,7 131,8 125,8 101,8 92,8 163,3 157,6 152,0 140,7 135,1 123,9 118,2 95,7 90,1 48,7 52,8 57,2 52,8 46,7 34,6 26,1 5,1 0 29,8 33,5 37,6 37,5 34,6 27,9 22,1 5,0 0 H×nh 6.8. BiÓu ®å thÓ hiÖn quan hÖ Pb- hb b¶ng 4 ë c¸c b¶ng 1, 2, 3, 4 c¸c th«ng sè: Pb , Qb, I®/c , ®­îc ®o b»ng thùc nghiÖm bëi c¸c dông cô ®o nh­ : +) Pb - ®­îc ®o b»ng ®ång hå ®o ¸p suÊt, cÊp chÝnh x¸c 1,5 Pmax = 100 kG/cm2 +) Qb - ®­îc ®o b»ng ®ång hå l­u l­îng, cÊp chÝnh x¸c 1,5 Qmax = 100m3/h +) I®/c - ®­îc ®o b»ng Ampe kÕ, cÊp chÝnh x¸c 1,5 Imax = 400 A C¸c c«ng thøc tÝnh to¸n c¸c sè liÖu nh­ sau: L­u l­îng b¬m Qb = n.Qmax trong ®ã n lµ chØ sè ®o trªn ®ång hå l­u l­îng. C«ng suÊt ®éng c¬ ®iÖn N®/c = ( KW ) Trong ®ã : U =380V; Cosj = 0,91 ; I®/c ®äc trªn ®ång hå Ampe kÕ (A) ( ®èi víi ®éng c¬ ®iÖn cña b¬m HПC 65/35-500 (No2) . - C«ng suÊt thñy lùc cña b¬m (KW) : NTLb = g.Q.H Trong ®ã: g lµ träng l­îng riªng cña chÊt láng c«ng t¸c ( dÇu th«), g =r.g = 0,854.103 kg/m3. 9,81 m/s2 (N/m3). - HiÖu suÊt h÷u Ých cña b¬m (%): = (%) ë nh÷ng møc ¸p suÊt lín h¬n cña b×nh t¸ch ¸p suÊt thÊp 100m3(Б.E), c¸c kü s­ vµ c«ng nh©n cña xÝ nghiÖp lÊy kÕt qu¶ thö nghiÖm ë giµn MSP-3 ®Ó so s¸nh ®èi chiÕu. KÕt qu¶ ®ã nh­ sau: B¶NG 5 Khi ¸p suÊt b×nh t¸ch ¸p suÊt 100m3(Б.E) P = 1,5 kG/cm2 ; t = 400C ; Cosj = 0,91 ; h®/c = 0,94; rdÇu = 0,854.103kg/m3 ;g = 9,1 m/s2. Thö trªn cïng mét m¸y b¬m HПC 65/35-500 Pb (kG/cm2) 13 15 20 25 30 35 40 45 50 60 Qb (m3/h) 49 48 47 47 45 43 37 35 13 0 N® /c (KW) 164,4 146,1 145,1 145,0 145,0 127,4 124,6 119,0 99,5 88 hb (%) 10,8 12,0 16,1 19,9 22,6 29,0 39,1 32,2 16,1 0 H×nh 6.9. BiÓu ®å thÓ hiÖn quan hÖ Pb- hb b¶ng 5 B¶NG 6 Khi ¸p suÊt b×nh t¸ch ¸p suÊt 100m3(Б.E) P = 2,1 kG/cm2 ; t = 400C ; Cosj = 0,91 ; h®/c = 0,94; rdÇu = 0,854.103kg/m3 ;g = 9,1 m/s2. Thö trªn cïng mét m¸y b¬m HПC 65/35-500 Pb (kG/cm2) 14,5 15 20 25 30 35 40 45 50 60 Qb (m3/h) 52 51,6 51,6 51,6 49 47,6 44 30,6 24,7 0 N® /c (KW) 141,4 141,3 141,3 141,3 138,6 132,1 129,3 121,8 120,9 88,4 hb (%) 13,5 13,9 18,3 22,6 25,8 32,2 32,3 28,0 24,7 0 H×nh 6.10. BiÓu ®å thÓ hiÖn quan hÖ Pb- hb b¶ng 6 B¶NG 7 Khi ¸p suÊt b×nh t¸ch ¸p suÊt 100m3(Б.E) P = 2,4 kG/cm2 ; t = 400C ; Cosj = 0,91 ; h®/c = 0,94; rdÇu = 0,854.103kg/m3 ;g = 9,1 m/s2. Thö trªn cïng mét m¸y b¬m HПC 65/35-500 t¹i giµn MSP-3 Pb (kG/cm2) 14,5 15 20 25 30 35 40 45 50 60 Qb (m3/h) 59 59 59 57 56 53 47,6 41 25 0 N® /c (KW) 146,0 146,0 146,0 139,5 137,6 134,9 127,4 127,4 121,8 88 hb (%) 14,4 14,4 19,9 25,1 31,3 33,8 35,5 35,5 25,3 0 H×nh 6.11. BiÓu ®å thÓ hiÖn quan hÖ Pb- hb b¶ng 7 NhËn xÐt c¸c kÕt qu¶ thùc nghiÖm: HiÖu suÊt thùc tÕ cña b¬m HПC 65/35-500 khi m«i chÊt c«ng t¸c lµ dÇu th« th­êng thÊp h¬n nhiÒu so víi khi thö nghiÖm víi n­íc. Ta cã hb=hH.hQ.hck trong ®ã: hck lµ hÖ sè ®¸nh gi¸ tæn thÊt ma s¸t cña c¸c bé phËn c¬ khÝ, gäi lµ hiÖu suÊt c¬ khÝ víi cïng mét m¸y b¬m th× hck lµ nh­ nhau. hH lµ hiÖu suÊt cét ¸p, ®¸nh gi¸ møc ®é tæn thÊt cét ¸p cña dßng chÊt láng qua m¸y. lµ hiÖu suÊt l­u l­îng, ®¸nh gi¸ møc ®é tæn thÊt do rß rØ chÊt láng c«ng t¸c lµm gi¶m l­u l­îng cña m¸y b¬m. Ta biÕt r»ng ®é nhít cña dÇu th« lín h¬n cña n­íc nhiÒu lÇn, v× vËy møc ®é tæn thÊt l­u l­îng cña nã sÏ nhá h¬n ®èi víi n­íc, nghÜa lµ hQdÇu >hQn­íc. Nh­ vËy ch¾c ch¾n r»ng do ®é nhít cña dÇu th« qu¸ lín so víi n­íc nªn møc ®é tæn thÊt cét ¸p cña dßng ch¶y qua m¸y lµ rÊt lín so víi n­íc, tøc lµ hHdÇu<< hHn­íc . Tæng hîp l¹i ta cã hb dÇu < hb n­íc . HiÖu suÊt thùc tÕ cña b¬m dÇu HПC 65/35-500 (No2) trªn giµn MSP -5 lín h¬n so víi m¸y b¬m HПC 65/35-500 trªn giµn MSP -3 chØ ®­îc gi¶i thÝch lµ do hiÖu suÊt c¬ khÝ (hck ) vµ hiÖu suÊt (hQ) lµ c¸c chØ sè ®¸nh gi¸ chÊt l­îng chÕ t¹o, l¾p r¸p, s÷a ch÷a m¸y b¬m, kh¸c nhau cïng víi mét lo¹i b¬m dÇu th« lµ s¶n phÈm cña tÇng Miosen, ë c¸c tr¹ng th¸i nhiÖt ®é, ¸p suÊt kh«ng chªnh lÖch nhau nhiÒu, ®é nhít cña chÊt láng c«ng t¸c ( dÇu th«) kh«ng cã sù kh¸c biÖt lín do tæn thÊt cét ¸p cña dßng chÊt láng qua b¬m ë cïng chÕ ®é ¸p suÊt vµ nhiÖt ®é (kh«ng cã chªnh lÖch lín) cã thÓ coi gÇn nh­ nhau. V× vËy râ rµng c«ng viÖc l¾p r¸p söa ch÷a, hiÖu chØnh b¬m cã t¸c dông quyÕt ®Þnh ®Õn chÊt l­îng lµm viÖc cña nã. §Ó so s¸nh chÝnh x¸c h¬n n÷a, ta lÊy mét thö nghiÖm kh¸c t¹i giµn MSP-5 vµo 24/ 10/ 1999 ®èi víi m¸y b¬m HПC 65/35-500 (No1), víi kÕt qu¶ nh­ b¶ng 8: B¶NG 8 24/10/1999 Khi ¸p suÊt b×nh t¸ch ¸p suÊt 100m3(Б.E) P = 0,45 kG/cm2 ; t = 370C ; Cosj = 0,91 ; h®/c = 0,94; rdÇu = 0,854.103kg/m3 ;g = 9,1 m/s2. Víi c¸c dông cô ®o, kiÓm tra t­¬ng tù nh­ thö ngiÖm ë HПC 65/35-500 (No2) Pb (kG/cm2) ChØ sè ®h l.l­îng (n%) Qb (m3/h) I®/c (A) N® /c (KW) Cs.h÷u Ých cña ®/c NT®/c (KW) Cs thuû lùc cña b¬m NTLb (KW) HiÖu suÊt h÷u Ých cña b¬m hb (%) 20 25 30 35 40 45 47 66 64 59 52 45 36 0 89,1 86,4 79,6 70,2 60,7 48,6 0 253,6 252,0 246,0 240,2 229,2 225,0 140 151,9 150,9 147,3 143,7 137,1 134,8 83,8 142,8 141,8 138,5 135,1 128,9 126,7 78,8 45,5 50,3 55,6 57,2 56,5 50,9 0 29,0 33,3 40,1 42,3 43,8 40,2 0 Nh­ vËy, nÕu so s¸nh m¸y b¬m HПC 65/35-500 (No1) vµ m¸y b¬m HПC 65/35-500 (No2) trªn MSP-5 th× chÊt l­îng chÕ t¹o, l¾p r¸p, s÷a ch÷a, hiÖu chØnh ë m¸y b¬m HПC 65/35-500 (No1) tèt h¬n ë m¸y HПC 65/35-500 (No2) , vµ m¸y b¬m ë MSP-5 ®­îc l¾p r¸p, s÷a ch÷a, hiÖu chØnh tèt h¬n ë MSP-3. Qua c¸c kÕt qu¶ thùc nghiÖm ta thu ®­îc, ta thÊy r»ng, hiÖu suÊt h÷u Ých cña m¸y b¬m ly t©m HПC 65/35-500 t¨ng râ rÖt khi ¸p suÊt ë trong b×nh t¸ch ¸p suÊt thÊp 100m3(Б.E) t­¬ng øng víi viÖc t¨ng ¸p suÊt ®­êng hót cña b¬m. VÝ dô: Khi ¸p suÊt b×nh t¸ch ¸p suÊt thÊp 100m3(Б.E) lµ P = 0,45 kG/cm2 víi cïng chÕ ®é b¬m cã ¸p suÊt trªn ®­êng ra Pb = 30 kG/cm2 th× l­u l­îng nhËn ®­îc qua ®ång hå ®o l­u l­îng trªn ®­êng vËn chuyÓn dÇu lµ Qb =70,2 m3/h, ®¹t hiÖu suÊt lµ hb = 30,5% Khi P = 0,55kG/cm2 ; Qb=72,9m3/h; b=31,7%. Khi P=0,65 kG/cm2; Qb=75,6m3/h; b=32,9%. Khi P=0,75kG/cm2; Qb=75,6m3/h vaø b=33,5%. ë c¸c møc ¸p suÊt cao h¬n cña b×nh t¸ch suÊt thÊp 100m3(Б.E) ta còng thu ®­îc kÕt qu¶ t­¬ng tù ®èi víi m¸y b¬m HПC 65/35-500 kh¸c nh­ ë MSP-3: ë chÕ ®é ¸p Pb = 30 kG/cm2 ( ¸p suÊt ®­êng ra cña b¬m) Khi P=1,5kG/cm2; Qb=45m3/h ; b=22,6%. Khi P=2,1kG/cm2; Qb=49m3/h vaø b=25,8%. Khi P=2,4kG/cm2; Qb=56m3/h vaø b=31,3%. Khi P=0,45kG/cm2 th× Pb=35kG/cm2 . l­u l­îng nhËn ®­îc qua ®ång hå l­u l­îng trªn ®­êng vËn chuyÓn dÇu lµ Qb=66,2 m3/h, ®¹t hiÖu suÊt lµ hb=34,9%. Khi P=0,55 kG/cm2; Qb=67,5m3/h; hb=35,1%. Khi P=0, 65kG/cm2; Qb=72,9m3/h; hb=37,7%. Khi P=0,75kG/cm2; Qb=70,2m3/h; hb=37,6%. ë c¸c møc ¸p suÊt cao h¬n ë b×nh t¸ch ¸p suÊt 100m3 (Б.E) ta còng thu ®­îc kÕt qu¶ t­¬ng tù ®èi víi m¸y b¬m HPC 65/35-500 kh¸c nh­ ë MSP-3: ë chÕ ®é ¸p suÊt Pb=35 kG/cm2 (¸p suÊt ®­êng ra cña b¬m) Khi P=1,5 kG/cm2; Qb=43m3/h; hb=29,0%. Khi P=2,1kG/cm2; Qb=47,6m3/h; hb=32,2%. Khi P=2,4kG/cm2; Qb=53m3/h; hb=33,8%. Khi P=0,45kG/cm2 th× Pb=40kG/cm2 , l­u l­îng nhËn ®­îc qua ®ång hå l­u l­îng trªn ®­êng vËn chuyÓn dÇu lµ Qb=56,7 m3/h, ®¹t hiÖu suÊt lµ hb=33,3%. Khi P=0,55 kG/cm2; Qb=56,7m3/h; hb=35,4%. Khi P=0, 65kG/cm2; Qb=59,4m3/h; hb=36,4%. Khi P=0,75kG/cm2; Qb=56,7m3/h; hb=37,5%. ë c¸c møc ¸p suÊt cao h¬n ë b×nh t¸ch ¸p suÊt 100m3 (Б.E) ta còng thu ®­îc kÕt qu¶ t­¬ng tù ®èi víi m¸y b¬m HPC 65/35-500 kh¸c nh­ ë MSP-3: ë chÕ ®é ¸p suÊt Pb=40kG/cm2 (¸p suÊt ®­êng ra cña b¬m) Khi P=1,5 kG/cm2; Qb=37m3/h; hb=29,1%. Khi P=2,1kG/cm2; Qb=44m3/h; hb=32,3%. Khi P=2,4kG/cm2; Qb=47,6m3/h; hb=35,5%. Khi P=0,45kG/cm2 th× Pb=45kG/cm2 , l­u l­îng nhËn ®­îc qua ®ång hå l­u l­îng trªn ®­êng vËn chuyÓn dÇu lµ Qb=41,9 m3/h, ®¹t hiÖu suÊt lµ hb=31,8%. Khi P=0,55 kG/cm2; Qb=42,2m3/h; hb=32%. Khi P=0, 65kG/cm2; Qb=59,4m3/h; hb=32,8%. Khi P=0,75kG/cm2; Qb=56,7m3/h; hb=34,6%. ë c¸c møc ¸p suÊt cao h¬n ë b×nh t¸ch ¸p suÊt 100m3 (Б.E) ta còng thu ®­îc kÕt qu¶ t­¬ng tù ®èi víi m¸y b¬m HPC 65/35-500 kh¸c nh­ ë MSP-3: ë chÕ ®é ¸p suÊt Pb=45kG/cm2 (¸p suÊt ®­êng ra cña b¬m) Khi P=1,5 kG/cm2; Qb=35m3/h; hb=32,2%. Khi P=2,1kG/cm2; Qb=30,6m3/h; hb=28,0%. Khi P=2,4kG/cm2; Qb=41m3/h; hb=35,5%. Nh­ vËy râ rµng viÖc t¨ng ¸p suÊt trong b×nh t¸ch ¸p suÊt thÊp 100m3 (Б.E) lµ lµm t¨ng hiÖu suÊt h÷u Ých vµ l­u l­îng b¬m lªn khi b¬m lµm viÖc ë cïng chÕ ®é ¸p suÊt nhÊt ®Þnh. §iÒu ®ã lµm t¨ng hiÖu Ých kinh tÕ cña sù vËn hµnh b¬m. Do kiÕn thøc vµ kinh nghiÖm thùc tÕ cßn h¹n chÕ. Nªn trong chõng mùc tõ c¸c thùc nghiÖm mµ c¸c kü s­ vµ c«ng nh©n ®· lµm em suy luËn theo h­íng sau: VÒ nguyªn t¾c, viÖc t¨ng ¸p suÊt cña chÊt láng c«ng t¸c trªn ®­êng hót sÏ lµm thay ®æi ®é nhít ®éng (g) cña chÊt láng c«ng t¸c theo h­íng t¨ng lªn theo c«ng thøc thùc nghiÖm ®· nªu: gP = g(1+kp): Tuy nhiªn, ë ®©y, do hÖ sè k rÊt nhá vµ sù thay ®æi ¸p suÊt p còng kh«ng lín, nªn sù thay ®æi (t¨ng) cña ®é nhít ®éng theo ¸p suÊt kh«ng ®¸ng kÓ. V× vËy, viÖc t¨ng ¸p suÊt trong b×nh t¸ch ¸p suÊt thÊp 100m3 (Б.E) kh«ng ph¶i lµ mèi quan hÖ trùc tiÕp ®Õn viÖc t¨ng hiÖu suÊt h÷u Ých cña b¬m. Nh­ng viÖc ¸p suÊt trong b×nh t¸ch ¸p suÊt t¨ng lµm gi¶m râ rÖt kh¶ n¨ng t¸ch khÝ cña chÊt láng c«ng t¸c (dÇu th«). §iÒu ®ã lµm gi¶m mËt ®é nhít ®éng cña nã, dÉn ®Õn lµm gi¶m tæn thÊt thñy lùc cña chÊt láng c«ng t¸c ®i qua m¸y b¬m, tøc lµ t¨ng hH, dÉn ®Õn hb t¨ng. ChÝnh v× vËy, viÖc t¨ng ¸p suÊt trong b×nh t¸ch ¸p suÊt thÊp ®Ó lµm t¨ng hiÖu suÊt sö dông b¬m ly t©m HPC 65/35-500 kh«ng thÓ thùc hiÖn mét c¸ch tïy tiÖn ®­îc, bëi chóng liªn quan ®Õn nhiÒu vÊn c«ng nghÖ kh¸c rÊt phøc t¹p. Trong giíi h¹n cã thÓ. nh×n vµo c¸c b¶ng biÓu vµ c¸c ®å thÞ (thÓ hiÖn ¸p suÊt cña b×nh 100m3 (Б.E) vµ hb) em chØ ®Ò suÊt viÖc t¨ng ¸p suÊt trong b×nh t¸ch ¸p suÊt thÊp 100m3 (Б.E) lªn trong kho¶ng 1,0¸2,5 kG/cm2 ®Ó lµm t¨ng hiÖu suÊt lµm viÖc cña c¸c m¸y b¬m dÇu HPC 65/35-500 ë trªn giµn nh­ c¸c thö nghiÖm thùc tÕ ®· chøng tá. 6.3. §Ò xuÊt chÕ ®é lµm viÖc cho c¸c m¸y b¬m HPC 65/35-500 trªn giµn Qua c¸c kÕt qu¶ thùc nghiÖm trªn c¸c m¸y b¬m HPC 65/35-500 ®èi víi chÊt láng c«ng t¸c lµ dÇu th« (cã thÓ lÉn n­íc), víi khèi l­îng riªng vµo kho¶ng 0,81.103kg/m3 ¸ 0,85.103kg/m3 , ë nhiÖt ®é kho¶ng t =350C¸400C vµ c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc, chóng ta thÊy: chÕ ®é b¬m ®¹t hiÖu suÊt h÷u Ých lín nhÊt cña c¸c lo¹i b¬m HPC 65/35-500 lµ chÕ ®é ¸p suÊt b¬m. Pb =30 ¸ 45 kG/cm2. V× vËy cã thÓ ®Ò xuÊt r»ng: Khi tÝnh to¸n thiÕt lËp c¸c chÕ ®é c«ng nghÖ trong c«ng t¸c vËn chuyÓn dÇu cã sö dông lo¹i m¸y b¬m HPC 65/35-500 ,nªn chän chÕ ®é ¸p suÊt b¬m dÇu n»m trong kho¶ng 30 ¸ 45 kG/cm2. Nãi tãm, l¹i qua nh÷ng ph©n tÝch ®· dÉn gi¶i c¸c phÇn trªn, cã 4 ®Ò suÊt ®­îc ®Ò ra: §Æt thªm chÕ ®é b¶o vÖ ¸p suÊt n­íc lµm m¸t cho gèi ®ì vµ bé phËn lµm kÝn trôc trªn ®­êng ra ë møc cao ®Ó tr¸nh hiÖn t­îng bÞ t¾c ®­êng n­íc lµm m¸t. 2. §Æt thªm chÕ ®é b¶o vÖ møc ¸p suÊt thÊp trªn ®­êng ra, tr­íc van ng­îc cña b¬m ly t©m HPC 65/35-500 ®Ó b¶o vÖ b¬m khái nh÷ng xung ®éng thñy lùc lín g©y ra háng kÑt b¬m. 3. T¨ng ¸p suÊt trong b×nh t¸ch ¸p suÊt thÊp 100m3 (Б.E) trong kh¨ n¨ng cho phÐp nh»m gi¶m ®é nhít cña chÊt láng c«ng t¸c ®Ó t¨ng hiÖu suÊt h÷u Ých cña b¬m. 4. ChÕ ®é b¬m dÇu ë trªn giµn nªn ®Ó vµo kho¶ng ¸p suÊt lµm viÖc Pb =30 ¸ 45 kG/cm2, khi sö dông c¸c lo¹i b¬m ly t©m HPC 65/35-500 ®Ó ®¹t ®­îc hiÖu suÊt b¬m tèt nhÊt. KÕt luËn Qua thêi gian häc tËp ë tr­êng, cïng víi c¸c kiÕn thøc thu ®­îc qua thêi gian thùc tËp em thÊy m¸y b¬m ly t©m lµ lo¹i m¸y b¬m ®­îc sö dông nhiÒu nhÊt trong c«ng t¸c khai th¸c vµ vËn chuyÓn dÇu ë xÝ nghiÖp liªn doanh Vietsopevtro. MÆc dï gÆp nhiÒu khã kh¨n vÒ tµi liÖu còng nh­ kiÕn thøc hiÓu biÕt thùc tÕ nh­ng víi sù lç lùc cña b¶n th©n vµ ®ùc sù h­íng dÉn tËn t×nh cña thÇy gi¸o Lª §øc Vinh – Bé m«n thiÕt bÞ vµ c«ng tr×nh. §· gióp em hoµn thµnh ®å ¸n nµy, ®¶m b¶o chÊt l­îng cao nhÊt nh»m trang bÞ cho b¶n th©n kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ chuyªn m«n. Tuy nhiªn gãi gän trong ®å ¸n tèt nghiÖp nµy nªn Em kh«ng thÓ ®Ò cËp cô thÓ tõng chi tiÕt mµ chØ ®i vµo nghiªn cøu nh÷ng chi tiÕt c¬ b¶n nhÊt cã ¶nh h­ëng quyÕt ®Þnh ®Õn n¨ng suÊt còng nh­ hiÖu qu¶ sö dông b¬m. Ngoµi ra do thêi gian thu thËp tµi liÖu cßn h¹n chÕ, h¬n n÷a ®©y còng lµ thiÕt bÞ kh¸ míi nªn trong ®å ¸n nµy kh«ng tr¸nh khái nh÷ng sai sãt. V× vËy Em rÊt mong ®­îc sù ®ãng gãp ý kiÕn cña c¸c thÇy c« vµ c¸c b¹n ®Ó ®å ¸n nµy ®­îc hoµn thiÖn h¬n. Cuèi cïng Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n sù gióp ®ì tËn t×nh cña nhµ tr­êng, khoa dÇu khÝ, bé m«n thiÕt bÞ vµ c«ng tr×nh, c¸c thÇy c« gi¸o trong bé m«n c¬ khÝ, c¸n bé c«ng nh©n trong xÝ nghiÖp liªn doanh Vietsopevtro vµ toµn thÓ c¸c b¹n ®· cung cÊp tµi liÖu vµ gióp Em hoµn thµnh ®å ¸n nµy. Hµ Néi, Th¸ng 6, n¨m 2009. Sinh viªn Ph¹m V¨n Mai. Tµi liÖu tham kh¶o [1]. NguyÔn §øc S­íng, TrÇn V¨n TriÒu, Lª Kinh Thanh: “ H­íng dÉn thiÕt kÕ m¸y thuû lùc”. T1. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt, Hµ Néi n¨m 1990. [2]. §inh Ngäc ¸i, §Æng Huy Chi, NguyÔn Ph­íc Hoµng, Ph¹m §øc NhuËn: “ Thuû lùc vµ m¸y thuû lùc”. T1,2. NXB §¹i häc vµ Trung häc chuyªn nghiÖp. Hµ Néi 1972. [3]. Vò ThÕ Sù: “ C«ng nghÖ söa ch÷a m¸y má” [4]. NguyÔn V¨n May: “ B¬m qu¹t m¸y nÐn”. NXB Khoa häc vµ kü thuËt. Hµ Néi 1997. [5]. Tµi liÖu b¬m HPC65/35-500. XÝ nghiÖp khai th¸c dÇu khÝ Vietsopevtro [6]. NguyÔn §øc S­íng, Vò Nam Ng¹n: “M¸y thuû khÝ”. Tr­êng §¹i häc Má - §Þa chÊt, Hµ Néi n¨m 2004. [7]. NguyÔn Träng HiÖp: “ Chi tiÕt m¸y” T2, NXB Gi¸o dôc Hµ Néi 2003 [8]. §å ¸n tèt nghiÖp c¬ khÝ thiÕt bÞ dÇu K41. §¹i häc Má - §Þa chÊt n¨m 2000: “VËn hµnh, b¶o d­ìng, söa ch÷a b¬m ly t©m HPC65/35-500 nh»m n©ng cao hiÖu qu¶ sö dông”. [9]. Sæ tay c«ng nghÖ chÕ t¹o m¸y, T1,2 [10]. §å ¸n tèt nghiÖp m¸y vµ thiÕt bÞ má K47, §¹i häc Má - §Þa chÊt n¨m 2007: “TÝnh to¸n thiÕt kÕ b¬m HCK300/180”. [11]. §å ¸n tèt nghiÖp c¬ khÝ thiÕt bÞ vµ c«ng tr×nh K48 §¹i häc Má - §Þa chÊt n¨m 2008: “§iÒu kiÖn lµm viÖc vµ c¸c d¹ng mßn háng cña b¬m ly t©m HPC65/35-500, h­íng kh¾c phôc sù mßn háng cña b¸nh c«ng t¸c”.