Đồ án Cấu tạo, nguyên lý làm việc, vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa máy nén khí piston Ingersoll Rand T30 – 7100 x 10 phục vụ cho công tác khai thác dầu tại giàn MSP – 5

iều dài đường ống. + Hình 2.23 – Sơ đồ hệ thồng đường ống dẫn khí từ máy nén tới bình chứa: khí nén từ 3 máy nén qua các đường 2B (f 1”), qua đường 2A (f 2”) và đi vào trong bình chứa. + Hình 2.24 – Sơ đồ hệ thống đường ống dẫn khí từ bình chứa qua các phin lọc đến hệ thống sấy: Khí nén từ bình chứa đi ra đường 2B (f2”). Sau đó phân nhánh ra 2 đường ống 2A, một nhánh làm việc và một nhánh chuẩn bị. nhánh làm việc khí nén đi vào đường 2A đi qua các van, đến phin lọc chính, phin lọc trước và cuối cùng đi đến hệ thống sấy cùng trên một loại đường ống 2A(f1”) + Hình 2.25 – Sơ đồ hệ thống đường ống dẫn khí từ hệ thống sấy qua phin lọc sau và các van tới nơi cần sử dụng: Khí nén đi ra khỏi hệ thống sấy vào đường 2A (f1”), đi qua các vab và đi vào phin lọc sau. Sau khi qua phin lọc sau khí nén được phân ra làm hai đường chính: - Một đường đi qua van điều áp và đền nơi cần sử dụng (cửa A). - Một đường không qua van diều áp (cửa B). + Hình 2.26 – Sơ đồ hệ thống đường ống dẫn condensat từ đáy bình tách và đáy bình chứa đến nơi xả: Hệ thống đường ống xả condensat được nối với đáy của bình tách nước và bình nén, đi qua đường ống 2B (f1”) và đi ra ngoài qua cửa C. 2.2.14. Khung đế của toàn trạm nén: - Hình 2.27 – Cấu tạo và kích thước của khung trạm nén: Hình 2.23 – Sơ đồ đường ống từ máy nén khí tới bình chứa 1A: Bích trượt 1B: Bình có ren 2A: đường ống θ2” 2B: đường ống θ1” 3A, 3B: Ống khuỷu có ren 4A: ống chữ T có ren 2” 4B: Ống chữ T có ren θ1” 5A: Vít cấy, đai ốc M14 5B: vít cấy, đai ốc M12 6A: Vòng đệm 2” 6B: Vòng đệm 1,5” 7A: Đầu nối 1” 8A: Đai ốc nối (6 cạnh) M24 8B: Đai ốc nối (6 cạnh) M12 9A: Van cầu 1” 9B: Van 1 chiều 1” 9C: Van cầu ½” 9D: Van cầu ¼” 10A: Ống mềm 1,5” 10B: Bình tách 10C: Bình xả condensat tự động 10B/11B/11C: Đầu nối 1” 11A: Đầu nối 2” 11D: Đầu nối 1,5” PSV: Van an toàn PI: Đồng hồ đo áp suất TI: Đồng hồ đo t0 PSHH: Rơle khống chế áp suất cao Hình 2.24 – Sơ đồ hệ thống đường ống từ bình nén khí tới bình sấy 1A: Bích 2” 1B: Bích có ren 1” 2A: Đường ống θ1” 2B: Đường ống θ2” 3A: Ống khuỷu có ren 2” 3B: Ống khuỷu có ren 1” 4A: Ống khuỷu chữ T có ren 1” 4B: Ống khuỷu có chữ T có ren 2” 5A: Vít cấy/ đai ốc M16 5B: Vít cấy/ đai ốc M12 6A: Vòng đệm kín 2” 6B: Vòng đệm kín 1” 7A,8B,8C: Đầu nối 1” 8A,7B,7C: Đầu nối 2” 9A: Van cầu 1” 9B: Van cầu 1/2” 10A: Phin lọc chính 10B: Phin lọc sau DT: Xả condensat tự động PI: Đồng hồ đo áp suất Hình 2.25 – Sơ đồ hệ thống đường ống từ bình sấy tới nơi cần yêu cầu 1A: Bích 2” 1B: Bích có ren 1” 2A: Đường ống θ1” 2B: Đường ống θ2” 3A: Ống khuỷu có ren 2” 3B: Ống khuỷu có ren 1” 4A: Ống khuỷu chũ T có ren 1” 4B: Ống khuỷu chữ T có ren 2” 5A: Vít cấy/đai ốc M16 5B: Vít cấy/đai ốc M12 6A: Vòng đệm kín 2” 6B: Vòng đệm kín 1” 7A,8B,8C: Đầu nối 1” 8A,7B,7C: Đầu nối 2” 9A: Van cầu 1” 9B: Van cầu 1/2” 10A: Van điều áp 10B: Phin lọc sau B: Đường khí không qua van điều áp A: Đường khí qua van điều áp Hình 2.26 – Sơ đồ hệ thống đường ống dẫn nước từ đáy bình tách nước, bình nén khí tới nơi xả nước 1A: Bích 2” 1B: Bích có ren 1” 2A: Đường ống θ1” 2B: Đường ống θ2” 3A: Ống khuỷu có ren 2” 3B: Ống khuỷu có ren 1” 4A: Ống khuỷu chũ T có ren 1” 4B: Ống khuỷu chữ T có ren 2” 5A: Vít cấy/đai ốc M16 5B: Vít cấy/đai ốc M12 6A: Vòng đệm kín 2” 6B: Vòng đệm kín 1” 7A,8B,8C: Đầu nối 1” 8A,7B,7C: Đầu nối 2” 9A: Van cầu 1” 9B: Van cầu 1/2” 10A: Bộ phận xả tự động C: Đường xả nước Hình 2.27 – Bản vẽ cấu tạo của đế trạm 2.3. Nguyên lý làm việc trạm nén khí Ingersoll Rand T30: Hình 2.28 – Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy nén khí 1. ống thu khí 2. bộ lọc khí 3. ống hút 4. máy nén khí 5. ống đẩy 6,7,10,14. tháp làm mát 8. thiết bị tách nước 9. bình chứa 11. bộ phận bơm khí nén 12,13. ống dẫn Không khí ngoài trời được hút vào ống thu khí 1, đi đến bộ lọc khí 2, qua đường ống hút 3, vào máy nén khí 4. Tại máy nén khí, không khí được tăng áp đến một trị số theo yêu cầu và sau đó đi qua đường ống đẩy 5 đến thiết bị làm mát không khí 7. Tại đây có sự trao đổi nhiệt giữa dòng khí nén nóng với nước lạnh, nên dòng khí nén hạ nhiệt độ nhanh. Tiếp đó, khí nén được làm khô và sạch hơn bằng thiết bị tách dầu và nước 8, rồi sau đó đi vào bình chứa khí 9. Bình chứa khí là một thiết bị tích trữ và điều hoà sự dao động áp suất của khí nén sau khi nó ra khỏi máy nén khí. Ngoài ra bình chứa khí còn là một thiết bị tách dầu và nước lần cuối để làm khô sạch khí nén hoàn toàn. Trước khi đến các thiết bị tiêu thụ khí nén thì không khí nén còn có thể đi qua bình làm mát lần cuối cùng 10. Để giảm nhiệt độ của không khí nén sau khi nó ra khỏi xylanh cấp một, người ta đặt bình làm mát trung gian 6. Nước làm mát được máy bơm 11 cung cấp theo đường ống dẫn 12 để đi đến các thiết bị làm mát 6, 7, 10, sau đó trở về tháp làm mát 14 bằng đường ống dẫn 13. 2.4. Lý thuyết cơ bản về máy nén khí piston: Máy nén khí piston là loại máy thể tích dùng để nén chất khí trong một thể tích kín (xylanh) đến áp suất yêu cầu và cung cấp cho các thiết bị điều khiển bằng khí nén. Máy nén khí piston được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, và đời sống kinh tế, đặc biệt dùng trong công tác khai thác khoáng sản rắn và dầu khí. *) Phân loại: Có nhiều phương pháp phân loại máy nén khí, nhưng có thể phân loại chúng theo phương pháp sau đây: Theo số mặt tác dụng: - Máy nén khí tác dụng đơn: Loại này piston chỉ có một mặt làm việc. Ở mỗi vòng quay của tay quay, nó thực hiện được một lần hút và một lần đẩy không khí. - Máy nén khí tác dụng kép: Piston có hai mặt làm việc. Ở mỗi vòng quay của tay quay nó thực hiện được hai lần hút và hai lần đẩy không khí. b. Theo số bậc ép: - Máy nén khí một bậc: Quá trình nén không khí từ áp suất đầu đến áp suất cuối chỉ thực hiện bằng một bộ xylanh – piston. - Máy nén khí hai hoặc nhiều bậc: Quá trình nén không khí từ áp suất đầu đến áp suất cuối được thực hiện bằng hai hoặc nhiều bộ xylanh – piston c. Theo cách bố trí xylanh: - Bố trí xylanh hình chữ V(hình 2.28a): - Bố trí xylanh hình chữ L(hình 2.28b). Kết hợp cách bố trí xylanh thẳng đứng và xylanh nằm ngang. Ưu điểm của cách bố trí xylanh hình chữ V và L là do các xylanh xa nhau nên có sự tản nhiệt tốt. Xylanh thẳng đứng có ma sát nhỏ nên độ bền cao. - Bố trí xylanh nằm ngang(hình 2.28c). Loại này có ưu điểm là chiều cao thân máy nhỏ, nên dễ kiểm tra và tháo lắp. Nhược điểm: ma sát giữa xylanh và piston lớn, nên dễ gây ra mòn hỏng xylanh Hình 2.28 - Sơ đồ cấu tạo và bố trí xylanh của máy nén khí hai cấp d. Theo phương pháp làm mát không khí nén: - Làm mát bằng nước. - Làm mát bằng không khí. - Làm mát kết hợp bằng cả nước và không khí. *) Lưu lượng, áp suất và hiệu suất của máy nén khí: Công suất lý thuyết : tiêu thụ bởi máy nén thể tích cho nén khí NLT = l . r . QLT Với l : công riêng cần thiết để nén 1 kg khí trong chu trình nén đoạn nhiệt. r : mật độ ( khối lượng riêng) của khí. QLT : lưu lượng lý thuyết của máy nén. Lưu lượng lý thuyết của máy nén một cấp tác dụng đơn Là độ lớn phụ thuộc vào đặc trưng hình học và không phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ và độ ẩm của không khí. QLT = p D2 . S . n ( m3 / s) 4 D : đường kính của pittông. ( m) S : chiều dài hành trình của pittông ( m) N : số hành trình kép trong một giây của pittông. Lưu lượng thực tế của máy nén được biểu diễn Q = ll . QLT ll : hệ số lưu lượng tính tới rò rỉ khí trong các van , đệm làm không khí trong bộ đối xi lanh - pittông, nung nóng khí nạp và ảnh hưởng của khoảng không gian có hại. Công suất máy nén cần thiết : N = l . r . Q Công suất trên trục của máy nén NT = ( N + Np) / hCK Ở đây Np : là công suất cần thiết để dẫn động các thiếtt bị phụ trợ. hCK : hiệu suất cơ khí. Công suất này lớn hơn công suất cần thiết do tính đến sự mất mát do khắc phục lực ma sát trong cơ cấu khuỷu trục thanh truyền và do dẫn động các thiết bị phụ trợ. Thể tích khoảng không gian có hại của xi lanh mày nén bằng tổng thể tích của khoang giữa xi lanh và pittông theo mặt đỉnh khi pittông ở cận trái và mặt nút lưu thông qua trong van nạp và van xả. Thể tích này có thể được xác định gần đúng theo công thức : Vh = p D2 . d 4 Ở đây D : đường kính pittông d : bề rộng khe hở. Đối với đa số máy nén, d thay đổi trong các giới hạn sau Phía trục khuỷu ( máy nén tác dụng kép) d = ( S /1000) + 0,5 MM Phía nắp xi lanh d = ( S / 500 ) + 0,5 MM Để đề phòng sự quá tải của động cơ dẫn động khi thay đổi điều kiện làm việc của máy nén, ta có thể tăng khoảng không gian có hại để giảm năng suất của máy nén. Hiệu suất thể tích của máy nén : là tỷ lệ giữa thể tích nạp và thể tích công tác của xi lanh. lo = Vn / V Vn : thể tích khí nạp V : thể tích công tác của xilanh. Hiệu suất thề tích lo bị giảm khi : _ Tăng thể tích khoảng không gian có hại. _ Giảm chỉ số nén đoạn nhiệt k . _ Tăng mức độ nén của máy nén. Vì vậy hiệu suất thể t1ch lo là một trong thành phần cơ bản của hiệu suất lưu lượng ll của máy nén. Kết quả là sự thay đổi của nó liên quan, phụ thuộc vào các thông số đã chỉ ra và tương ứng làm thay đổi lưu lượng và công suất cần thiết của máy nén. Đặc tính nén được của khí : Hệ số chịu nén của khí trong quá trình nén khí thay đổi từ Z1 đến Z2. Nếu Z2 > Z1 hiệu suất thể tích sẽ tăng. Nếu Z2 < Z1 thì sẽ giảm. Trong công thức công r iêng, trong thành phần hiệu suất đưa vào tỷ lệ ( Z1 + Z2) / 2Z1 , thì công suất cần thiết cho máy sẽ tăng khi Z2 > Z1 và giảm khi Z2 < Z1. Để xác định hệ số chịu nén của khí Z2 ở điều kiện xả, cần xác định sơ bộ nhiệt độ của khí trên đường xả. H.11 liên hệ ảnh hưởng của tính chịu nén tới hiệu suất thể tích lo. Z1 / Z2 = 1 Z1 / Z2 > 1 Z1 / Z2 < 1 Chương III – Quy Trình Bảo Dưỡng, Sửa Chữa Máy Nén Khí Pistông Ingersoll Rand T30 – 7100x10 3.1. Quy trình bảo dưỡng máy nén khí Ingersoll Rand T30 – 7100x10: 3.1.1 Bảo dưỡng T.O-1. ( 3 tháng):-Thời gian làm việc của MNK từ 350 ÷ 500 h . A -Công tác chuẩn bị: 1) Bộ phận vận hành (Đốc công khai thác, kỹ sư công nghệ): Làm các công việc chuẩn bị để đưa MNK vào T.O như: - Cung cấp các thông tin cần thiết về tình trạng kỹ thuật khi vận hành của thiết bị hoặc có thể cùng với bộ phận bảo dưỡng đưa MNK vào chế độ làm việc để kiểm tra, xem xét trước khi tiến hành T.O; - Dừng và cách ly MNK khỏi hệ thống, thực hiện các biện pháp an toàn cần thiết (báo cắt điện, treo bảng cảnh báo “CẤM KHỞI ĐỘNG”, xả áp suất dư, trực phòng ngừa sự cố…) trước khi cho phép tiến hành T.O thiết bị. 2) Bộ phận Tự động hóa & Đo lường: - Thực hiện các công việc thuộc trách nhiệm của mình và khi có yêu cầu của bộ phận vận hành (khai thác), bộ phận BD thiết bị. 3) Bộ phận Điện (XNCĐ): -Thực hiện các công việc thuộc trách nhiệm của mình và khi có yêu cầu của bộ phận vận hành (khai thác), bộ phận BD thiết bị. 4) Bộ phận Cơ khí: Thực hiện nhiệm vụ BD (T.O) thiết bị. Tiến hành các bước chuẩn bị như sau: a. Công tác đảm bảo an toàn lao động: - Những người thực hiện nhiệm vụ T.O có trách nhiệm tham khảo và nắm vững bản “ HƯỚNG DẪN BẢO DƯỠNG MÁY NÉN KHÍ T30/7100 – Mã tài liệu: I-CK-023 này. Phải hiểu rõ nội dung, trình tự thực hiện công việc bảo dưỡng, các giấy phép(khi cần thiết), các yêu cầu về kỹ thuật, trang thiết bị, vật tư, phụ tùng cần thiết cũng như sự phối hợp với các bộ phận có liên quan để đảm bảo công tác an toàn và năng suất lao động, chất lượng công việc. Nếu chưa rõ, những người làm công tác T.O phải hỏi lại KST/KS Cơ khí trước khi thực hiện nhiệm vụ. b. Chuẩn bị nhân lực, trang thiết bị, vật tư phụ tùng: - Nhân lực : Từ 1 ÷ 2 người. - Trang thiết bị, vật tư : Dụng cụ thợ nguội (và lực kế, clê lực, dụng cụ đo-khi cần), dụng cụ làm sạch rỉ,sét, bàn chải sắt; Các tấm đệm làm kín (Gasket- Part number № 32 172934; 32 2282989 (2 tấm); 32 172926; 32 172942; Các lá van (Valve, finger- Part number № 30 220115 (14 lá); Dầu DO(4÷5 lit để rửa các chi tiết MNK); Giẻ lau; Mỡ bảo dưỡng (1 kg loại Unedo hoặc Rhodina), Dầu bôi trơn (VITREA-100: 3 litre);Thiết bị hút chân không (có thể dùng máy hút bụi loại nhỏ) hoặc dung dịch tẩy rửa và nước ngọt; vòi khí nén khô,sạch... - Thời gian dự kiến: 12 ÷ 18 h (hoặc có thể lâu hơn, nếu có phát sinh) 3.1.2-Nội dung, trình tự tiến hành công việc T.O-1: 1- Kiểm tra chất lượng dầu bôi trơn cũ để tìm hiểu tình trạng làm việc và thay mới dầu bôi trơn cho MNK: Tháo nút xả đáy khoang dầu bôi trơn, lấy mẫu để kiểm tra độ bẩn ( sự chuyển màu so với dầu gốc, sự đóng cặn, sự xuất hiện các mạt kim loại…),sự đọng nước. Trước khi kiểm tra dầu bôi trơn, phải dừng máy ít nhất 15÷20 phút, để dầu bôi trơn hồi về và lắng lại. Nếu dầu bôi trơn quá bẩn ,có lẫn nước, và xuất hiện nhiều mạt kim loại, phải tìm hiểu nguyên nhân ở các bộ phận chuyển động và khắc phục chúng trước khi thay dầu mới. Mác dầu bôi trơn làVTREA-100. 2- Tháo, kiểm tra và làm sạch phin lọc khí đầu vào máy nén khí: Tháo phần tử lọc ra, làm sạch bằng cách hút chân không hoặc rửa sạch trong nước ngọt pha chất tẩy rửa với nồng độ thấp. Sau đó, làm khô bằng khí nén khô, sạch và lắp lại. 3- Kiểm tra độ căng của các dây đai truyền động và điều chỉnh chúng khi cần thiết: Nếu dây đai lỏng, sẽ dẫn đến sự trượt làm mòn,cháy làm hỏng chúng. Nếu dây đai quá căng có thể dẫn đến sự quá tải cho các ổ bi đỡ trục và động cơ điện.Có thể kiểm tra độ căng bộ dây đai truyền động theo kinh nghiệm, nhưng chính xác nhất là sử dụng lực kế (kiểu lòxo), theo các bước sau : A- Đo khoảng vượt nhánh dẫn động (nhánh trên, gần tương đương khoảng cách trục giữa động cơ điện và máy nén khí) B- Đặt lực kế (kiểu lòxo) tại điểm giữa khoảng vượt nhánh dẫn động và tác động một lực(kéo) vuông góc với phương chuyển động của nhánh này,vừa đủ cho 2 dây đai truyền động biến dạng, làm dịch chuyển (theo phương vuông góc với nhánh dẫn động) điểm đặt lực một khoảng bằng 1/64 chiều dài khoảng vượt nhánh dẫn động. C- Khi các dây đai biến dạng đến mức cần thiết, xác định chỉ số đo trên lực kế và so sánh với các chỉ số tiêu chuẩn trong bảng dưới đây, đối với các dây đai đang sử dụng : Bảng 1: Loại dây đai truyền động 100 % sức căng định mức 150 % sức căng định mức Dây đai loại A 0,565 kG. 0,85 kG Dây đai loại B 2,0 kG. 3,1 kG. Dây đai loại C 4,1 kG. 6,1 kG. Dây đai loại D 7,1 kG. 10,7 kG. 3.1.3Bảo dưỡng TP (hàng năm):-Thời gian làm việc khoảng từ 1000 ÷ 1500 h . 1- Công tác chuẩn bị:Tương tự công tác chuẩn bị của T.O-1 ở các mục 1;2;3; 4) Bộ phận Cơ khí: Thực hiện nhiệm vụ BD (T.P) thiết bị.Tiến hành các bước chuẩn bị như sau: a. Công tác đảm bảo an toàn lao động: Tương tự công tác chuẩn bị của T.O-1 b. Chuẩn bị nhân lực, trang thiết bị, vật tư phụ tùng: - Nhân lực : 2 người. - Trang thiết bị,vật tư: Dụng cụ thợ nguội (và lực kế, clê lực, dụng cụ đo-khi cần), dụng cụ làm sạch rỉ,sét, bàn chải sắt; Các tấm đệm làm kín (Gasket- Part number № 32 172934; 32 2282989 (2 tấm); 32 172926; 32 172942; Các lá van (Valve, finger- Part number № 30 220115 (14 lá); Cụm van cấp I&II; Các phụ tùng máy nén khí khác(khi cần thiết ); Dầu DO(4÷5 lit để rửa các chi tiết MNK); Giẻ lau; Mỡ bảo dưỡng, Dầu bôi trơn (VITREA-100);Thiết bị hút chân không (có thể dùng máy hút bụi loại nhỏ) hoặc dung dịch tẩy rửa và nước ngọt; vòi khí nén khô,sạch... - Thời gian làm việc: Từ khoảng 24 ÷ 36 giờ (hoặc có thể lâu hơn, tùy theo nhu cầu phát sinh) 2-Nội dung, trình tự tiến hành công việc TP: Tương tự T.O-1 10- Sau khoảng hơn 2000 giờ làm việc thực sự (khoảng 2 năm), tiến hành thay thế toàn bộ cụm van cấp I&II. Việc tháo, lắp, kiểm tra, thay thế chúng tuân thủ hướng dẫn đã nêu trong phần hướng dẫn Kiểm tra, bảo dưỡng 3 tháng (TO-1). 11- Tháo,kiểm tra và thông rửa sạch bên trong bộ phận làm mát trung gian (sau cấp I) và két tản nhiệt (sau cấp II) bằng dung dịch tẩy, rửa dầu mỡ và dầu DO. Sau đó thổi sạch chúng bằng khí khô,sạch. 12- Tháo,kiểm tra,làm sạch khoang xylanh và piston van ngắt tải ở đường vào cấp I . Nếu vòng gioăng, đệm làm kín của piston van ngắt tải bị mòn, hỏng, không đảm bảo độ kín phải sửa chữa hoặc thay thế , sau đó bôi trơn cho vòng gioăng làm kín bằng các loại mỡ chịu nhiệt đến 200 0 F (khoảng 940C). 13- Tháo, làm sạch , bôi mỡ bảo dưỡng cơ cấu căng dây đai truyền động (các bulông đẩy, đai ốc, rãnh trượt…) 14- Tháo các dây đai truyền động. Kiểm tra tình trạng KT của chúng và các puly dẫn động. Làm sạch các bề mặt ma sát của dây đai và rãnh puly . 15- Tháo, làm sạch, sơn lại các kết cấu bảo vệ. Ví dụ: Với dây đai loại A-Nếu chỉ số đọc được trên lực kế nằm trong khoảng 0,565 ÷ 0,85 kG (100÷150% sức căng định mức) thì bộ dây đai truyền động đã được điều chỉnh thích hợp. Nếu dưới 100% hoặc trên 150% sức căng định mức thì các dây đai bị đang bị lỏng hoặc chặt quá, cần phải điều chỉnh lại. - Đối với bộ dây đai mới, theo kinh nghiệm, có thể điều chỉnh sức căng ban đầu đến gấp đôi sức căng định mức để sau đó giảm dần trong quá trình vận hành. 4- Kiểm tra bằng tay các van an toàn cấp I-II và bình chứa khí nén để đảm bảo chắc chắn chúng không bị kẹt. Ngoài ra, van an toàn MNK và bình còn được kiểm tra hiệu chuẩn định kỳ 6 tháng/lần theo lịch riêng. 5- Làm sạch bên ngoài các cánh tản nhiệt của bộ phận làm mát trung gian (nối từ đầu ra cấp I đến đầu vào cấp II ),két tản nhiệt và bề mặt tản nhiệt của các xylanh cấp I-II. 6- Tháo, kiểm tra, làm sạch các cụm van và thay thế lá van khi cần thiết: 3.2. Một số dạng hư hỏng, nguyên nhân và biện pháp khắc phục: Các dạng hư hỏng Nguyên nhân hư hỏng Biện pháp khắc phục 1. Máy nén không cho năng suất theo thiết kế. - Tắc phin lọc khí đầu hút. - Rò rỉ khí xuống cácte do xéc măng không kín : do xéc măng bị mài mòn hoặc bó kẹt xéc măng. - Rò rỉ khí trên đường dẫn, van an toàn. - Rò rỉ khí trong các van do gãy, kẹt lá van, đế van bị rỗ, rách đệm làm kín làm cho khoang nạp và xả thông nhau ở cấp 1. - Tháo kiểm tra và sửa chữa, thay thế khi đã hư. - Kiểm tra sự lọt khí xuống cacte qua lổ thông. Tháo kiểm tra xi lanh, pittông, thay thế xéc măng khi bị mài mòn quá cho phép. - Kiểm tra và khắc phục. - Tháo kiểm tra chiều dày tấm đệm mới thay thế. 2. Nhiệt độ khí nén quá cao. - Hệ thống làm mát làm việc không tốt : két làm mát bị hỏng, bề mặt trao đổi nhiệt quá bẩn, bơm làm việc không tốt, bình trao đổi nhiệt làm việc không tốt. - Bôi trơn mặt gương xi lanh kém. - Hư hỏng các lá van, lá van bị kẹt, đệm làm kín nắp bị rách không kín làm thông khoang xả và khoang nạp. - Kiểm tra, sửa chữa và làm sạch - Kiểm tra lại hệ thống bôi trơn và dầu bôi trơn. - Tháo kiểm tra, làm sạch và thay thế các chi tiết bị hỏng. 3. Có tiếng gõ trong cơ cấu chuyển động. - Mòn chốt pittông, bạc đầu nhỏ thanh truyền. - Mòn bạc đầu to thanh truyền. - Lỏng bù long và đai ốc - Tháo kiểm tra, thay thế chốt và bạc nếu cần. - Kiểm tra và thay thế nếu mòn. - Kiểm tra và xiết lại. 4. Có tiếng gõ đanh trong phần trên của xi lanh. - Đĩa van bị lỏng, các lá van bi gãy rơi vào xi lanh. - Có vật lạ rơi vào xi lanh. - Tháo kiểm tra và thay thế. - Kiểm tra xi lanh và pittông. 5. Ap suất nén sau cấp trước quá cao - Hư hỏng lá van cấp sau nó, lá van bị kẹt, đế van không tốt. - Đệm làm kín nắp van bị rách, hở, nối thông khoang nạp và xả. - Tắc đường dẫn giữa hai cấp. - Đồng hồ đo bị sai. - Tháokiểm tra, thay thế và sửa chữa đế can. - Thay thế đệm - Kiểm tra và thông tắc. - Kiểm tra lại đồng hồ đo. 6. Ap suất nén sau cấp trước quá thấp. - Đồng hồ đo bị hỏng. - Tắc đường hút của cấp đó, nếu là cấp 1 thì do tắt phin lọc đầu hút. - Lá van bị gãy, bị kẹt, bị kênh (của cấp nén đó và các cấp nén trước nó). - Đệm làm kkín nắp bị rách, không kín, nối thông van xả và nạp ( của cấp nén đó và các cấp nén trước nó). - Xéc măng của cấp nén đó và các cấp nén trước nó bị mòn, bị kẹt, bị gãy. - Kiểm tra lại đồng hồ. - Kiểm tra và thông rửa ; thay thế phin lọc đầu hút. - Tháo kiểm tra, sửa chữa và thay thế. - Tháo kiểm tra và thay thế. - Tháo kiểm tra và thay thế. 7. Ap suất nhớt bôi trơn cao - Đồng hồ chỉ sai. - Tắc đường dẫn dầu - Kiểm tra lại đồng hồ. - Kiểm tra và thông rửa. 8. Ap suất dầu bôi trơn quá thấp - Dầu bôi trơn không có hoặc ít. - Dầu không đúng chủng loại, quá đặc, quá bẩn bơm không hút được hoặc nhớt quá loãng. - Phin lọc đầu hút bị tắc. - Đường hút của vơm không kín, rò rỉ trên đường ra. - Bơm bị mòn, hoặc trục truyền động từ trục khuỷu bị gãy, then lắp bánh răng bị cắt đứt. - Nhiệt độ máy nén quá cao. - Khe hở bề mặt ma sát có dẫn dầu bôi trơn tới ( đầu to thanh truyền) quá lớn do mài mòn. - Van bảo vệ quá tải, bơm bị kẹt không kín, lò xo bị gãy hoặc điều chỉnh không đúng. - Đồng hồ chỉ không đúng. - Kiểm tra và đổ dầu cho đủ số lượng. - Kiểm tra và thay nhớt. - Tháo làm sạch. - Khắc phục chổ không kín. - Tháo kiểm tra và sửa chữa. - Kiểm tra lại nhiệt độ máy nén, khí nén và khắc phục. - Kiểm tra và khắc phục. - Kiểm tra, điều chỉnh lại và sửa chữa hư hỏng nếu cần. - Kiểm tra lại đồng hồ. 9. Tiêu hao dầu bôi trơn lớn. - Mòn, kẹt, gãy xéc măng dầu. - Lượng dầu trong cácte quá nhều. - Kiểm tra và thay thế. 3.3 Quy trình sửa chữa máy nén khí Ingersoll Rand T30 3.3.1 Quy trình công nghệ sửa chữa : Lau sạch bụi, dầu mỡ Kiểm tra sơ bộ Chuyển máy để sửa chữa Tháo máy thành bộ phận Rửa bộ phận và chi tiết Tháo bộ phận Kiểm tra và phân loại chi tiết, lập bảng kê khuyết tật Chi tiết cần phải phục hồi và sửa chữa Sửa chữa chi tiết Kiểm tra chất lượng chi tiết Lắp bộ phận Chi tiết còn dùng Chi tiết bị loại bỏ Chi tiết mới Thử bộ phận Sơn bộ phận Lắp chung toàn bộ máy Chạy rà và thử máy Giao máy cho người sử dụng Sơn máy 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 nén khí 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. - máy nén đưa vào sửa chữa phải kèm theo về trạng thái kỹ thuật của máy, 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. - máy nén khí 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 máy nén. - 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 máy nén khí. 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 IV – Quy Trình Xây Lắp, Vận Hành Và Công Tác An Toàn Trong Sử Dụng 4.1. Quy trình xây lắp: Để đưa trạm nén vào hoạt động chúng ta phải tiến hành lắp đặt. Quá trình lắp đặt có ảnh hưởng lớn đến chất lượng hoạt động của trạm nén. lắp đặt đúng quy trình máy nén hoạt động tốt, giảm được độ rung cũng như tăng tuổi thọ máy nén và các chi tiết, thiết bị. 4.1.1. Kiểm tra những thiết bị khi nhập để lắp đặt: - Quy trình lắp đặt được tính từ khi xuất xưởng và vận chuyển đến nơi cần lắp đặt và vận hành thử. - Để đảm bảo tốt cho quá trình lắp đặt ta cần quan tâm tới trọng lượng của cụm thiết bị: + Trọng lượng của đế trạm: 2273 kg. + Trọng lượng của máy nén (cả đế máy): 453 kg. + Trọng luợng của bình chứa: 1000 kg. + Tổng trọng lượng của các chi tiết khác: 1390 kg. - Chọn palăng tải trọng tương đối phù hợp với trọng luợng của các thiết bị (Ppl ³ Ptb). - Chọn vị trí thích hợp để móc palăng. Trong thiết kế những chi tiết của trạm nén, nhà thiết kế đã tính toán chế tạo sẵn những chỗ móc palăng. Trong suốt quá trình lắp đặt, chúng ta chỉ đựơc sử dụng những điểm móc để tránh mất cân bằng gây rơi hỏng thiết bị trong khi vận hành và lắp đặt. - Phải chuẩn bị những thiết bị của trạm nén để tiến hành lắp đặt, chúng ta cần phải kiểm tra mã hiệu của những thiết bị đúng theo mã hiệu trong passport kèm theo, kiểm tra mã hiệu của động cơ điện những thông số về điện thế, pha , tần số và trong quá trình lắp ráp không được cho bất kỳ nguồn điện nào vào động cơ. - Quá trình kiểm tra nàygiúp cho chúng ta biết hết được những thông số kích thước cần thiếtcủa trạm nén và sẽ phát hiện những hư hỏng do lỗi chế tạo hay hư hỏng trong quá trình vận chuyển. 4.1.2 Chọn vị trí và mặt bằng lắp: - Khi chọn vị trí lắp đặt của trạm nén cần chú ý tới những yêu cầu cần thiết sau: + Nhiệt độ lý tưởng cho mỗi trường hợp lắp đặt: Nhiệt độ: Lớn nhất 450C Nhỏ nhất 200C Độ ẩm: Lớn nhất 100% Nhỏ nhất 28% Nếu trạm nén đặt ở vùng có khí hậu lạnh thì phải cần đến bộ phận gia nhiệt cho không khí nạp, đối với khí hậu nhiệt đới vì nhiệt độ và độ ẩm dao động trong khoảng trên, với môi trường tại các giàn của VietSovPetro thì không cần bộ phận gia nhiệt cho không khí nạp. - Vị trí của trạm nén phải được bố trí ở nơi thoáng đãng, sạch sẽ, vị trí sao cho khoảng không gian đủ để cung cấp khí đến bầu lọc không khí đầu vào của máy nén. - Vị trí thích hợp cho khoảng cách của ánh đai đến vách tường chắn phía trước tối thiểu là khoảng 15 inch, với khoảng cách này cho phép không khí làm mát tuần hoàn qua quạt gió phải đảm bảo là không khí sạch có lưu lượng tối thiểu là: 0,0283 m3/5 phút hoạt động của máy nén, đảm bảo cho việc đi lại để vận hành, kiểm tra và bảo dưỡng. - Nếu vị trí lắp đặt ở trong vị trí không khí không được sạch (có chứa những chất ăn mòn, chất khói bụi) thì có thể rời bầu lọc không khí đầu vào đến vị trí khác hoặc có thể dùng thêm phin lọc phụ trợ. - Trên thực tế máy nén lắp đặt tại giàn khai thác. vị trí thích hợp nhất là block 6, ở block này là vị trí tốt nhất trong quá trình lắp đặt cũng như vận hành, kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa. 4.1.3. Tiến hành lắp đặt: - Tại giàn khai thác, vị trí lắp đặt ở trạm nén là Block 6 có bề mặt sàn đã được gia cố sẵn phần dầm chịu lực tốt do vậy không cần phải gia cố thêm. phần đế của trạm nén có cấu tạo như hình 2.26(chương 2). - Đặt đế của trạm nén vào vị trí thích hợp theo những yêu cầu trên, tiến hành cân bằng đế trạm nén. Để đảm bảo việc cân bằng ta nên dùng thước cân bằng bằng nước, sau khi đảm bảo độ cân bằng ta gắn đế trạm với sàn của Block bằng hàn hồ quang. - Sau khi lắp đặt xong phần đế trạm nén ta cần tiến hành lắp đặt đế của từng máy nén ( gồm 3 đế riêng biệt), các đế này được lắp trên đế trạm nén nhờ 4 đế mềm ( có cấu tạo như hình vẽ). ưu điểm của những đế mềm này là giảm độ rung của máy nén, triệt tiêu độ rung từ máy nén sang đế trạm nén, đế tựa mềm này được cố định trên đế trạm nén bởi 2 bulông M14, đế của máy nén được cố định với đế mềm bằng một bulông M12. Sau khi lắp đặt thường độ cân bằng của máy nén được đảm bảo, tuy nhiên ta cũng cần phải kiểm tra bằng thước cân bằng nước, nếu không đảm bảo thì điều chỉnh bằng cách thêm hoặc bớt đi những vòng đệm ở đế tựa mềm. Hình 4.1 - Đế Tựa mềm Các kích thước về đế tựa mềm: H(mm) L(mm) W(mm) D(mm) A(mm) G(mm) K(mm) E(mm) Chịu tải trọng lớn nhất (kg) 72 140 85 104 64 M12 M14 7 500 -sau khi đế máy đã được đảm bảo tốt ta xiết chặt các bulông, tiến hành lắp đặt các máy nén khí, động cơ điện lên đế máy. Máy nén được lắp đặt vào các đế ngay từ đầu nhờ 8 bulông M12, việc lắp đặt động cơ điện lên đế máy phải phụ thuộc vào vị trí đã lắp đặt của máy nén, để đảm bảo cho bộ truyền đai giữa động cơ điện và máy nén hoạt động tốt. việc tiến hành lắp đặt động cơ điện được tiến hành theo các bước sau: + Đảm bảo yếu tố về độ đồng phẳng trung bình của hai bánh đai. Trước tiên ta phải gá đặt động cơ điện lên hai thanh trượt, hai thanh trượt được gá vào đế máy ( thanh trượt có dạng như hình 4.2a) Hình 4.2a – Thanh Trượt Để lắp đặt tốt bộ truyền đai, trước tiên ta phải kiểm tra các độ đảo của hai bánh đai lắp trên động cơ và bánh đai lắp trên máy nén. + Với đường kính của hai bánh đai lắp trên động cơ điện là dmt = 270 mm, do đó độ đảo mặt đầu cho phép là: 0,15 mm, độ đảo hướng kính cho phép là: 0,08 mm. + Với đường kính của hai bánh đai lắp trên máy nén là dmm= 470 mm, do đó độ đảo mặt đầu cho phép là: 0,23 mm, độ đảo hướng kính cho phép là: 0,12 mm. Sơ đồ kiểm tra độ đảo như các hình vẽ 4.2b, 4.2c. Hình 4.2b – Sơ đồ kiểm tra độ đảo của bánh đai -Nếu các bánh đai có độ đảo nằm trong khoảng cho phép, ta tiến hành cân chỉnh độ đồng phẳng trung bình của hai bánh đai, ta kiểm tra độ đồng phẳng bằng phương pháp đo mặt đầu của hai vành bánh đai bằng thước hoặc dây theo sơ đồ sau: Hình 4.2c – Sơ đồ kiểm tra độ đồng phẳng của bánh đai + các kích thước δ1 và δ2, A và B, C và D phải bằng nhau hoặc xấp xỉ bằng nhau trong giới hạn cho phép. + nếu kích thước không đạt được các yêu cầu trên ta phải tiến hành dịch chuyển động cơ điện theo những rãnh trượt theo phương ngang để đảm bảo được các kích thước nằm ngang cho phép và tiến hành siết chặt 4 bulông này để cố định các thanh trượt với đế máy. Sau đó tiến hành lắp đặt dây đai, căng dây đai theo lực cho phép. Căng dây đai ta nhờ sự trượt của động cơ điện theo phương dọc nhờ 4 rãnh trượt, khi dây đai đạt độ căng đai cho phép ta xiết chặt 4 bulông ở đế động cơ điện để cố định nó vào đế máy. + Vị trí giữa động cơ điện và máy nén là tối quan trọng bởi vì nó ảnh hưởng đến bộ truyền đai, sau đây là phương pháp cân đai đơn giản nhất mà chúng ta thực hiện khi lắp đặt trạm nén khí: - Khi lắp đặt dây đai hay thay thế đai mới chúng ta không bao giờ cố định động cơ điện ngay mà phải nới lỏng 4 bulông ở đế động cơ, đồng thời sử dụng 2 bulông đai để có thể dịch chuyển động cơ về phía máy nén hay nguợc lại , tuy nhiên máy nén đã được cố định. - Việc căng dây đai là quan trọng vì dây đai mà chùng quá gây ra hiện tượng trượt đai, hao phí công suất, đây là nguyên nhân gây ra sự mòn đai và bánh đai. Nếu chỉnh dây đai quá căng sẽ gây ra đai hoạt động quá tải, do đó các ổ bi quá tải dẫn đến ổ bi bị mòn nhanh hoặc có thể bị vỡ ổ bi. - Để kiểm tra nhanh và xác định chúng ở trạng thái kỹ thuật đúng cũng như hiệu chỉnh nhanh chúng ta có thể sử dụng phương pháp quan sát chùng nhanh ( nhánh dây đai không tải) của đai khi chúng ở chế độ làm việc như hình 4.3. Hình 4.3 – Quan sát nhánh chùng của đai - Sau đây là phương pháp kiểm tra độ căng của dây đai có sử dụng cân lò xo (hình 4.4), với phương pháp này có một kết quả chính xác: Bước 1: xác định khoảng cách T giữa tâm của bánh đai máy nén và bánh đai động cơ. Bước 2: Từ điểm giữa khoảng cách T ta lắp cân lòxo sử dụng lực để kéo cân lòxo cho độ võng của dây đai là:1/64 inch tương ứng với 1 inch chiều dài. Ví dụ khoảng cách T = 100 inch thì độ võng là 1/64 x 100 = 39.6 mm. với độ võng như trên thì lực căng bình thường có giá trị hiển thị trên đồng hồ là 0,565 kg. + Tuy nhiên theo kinh nghiệm cho chúng ta biết là với dây đai hoàn toàn mới cho phép chúng ta đặt ở chế độ 150 % giá trị lực căng bình thường Hình vẽ 4.4 – Cân lò xo kiểm tra độ căng đai + Sau khi bộ truyền đai được cân chỉnh ta tiến hành lắp đặt quạt gió, ống làm mát trung gian, làm mát sau, khi lắp ráp những thiết bị cần chú ý tới những bề mặt tiếp xúc của các chi tiết với nhau thường dùng đệm Amiăng làm kín để đảm bảo độ kín, tránh rò rỉ khi vận hành. + Tiến hành lắp đặt bình chứa khí lên đế trạm nén, dùng palăng để đưa bình chứa vào vị trí định sẵn bởi nhà thiết kế, chú ý vị trí đường ống vào và ra cho phù hợp với thiết kế, sau đó siết chặt các bulông nối đế bình chứa với đế trạm nén. + Lắp bảng táp lô điều khiển và những thiết bị điện khác, các rơle, đồng hồ. Chú ý không được cấp điện vào hệ thống sử dụng điện trong giai đoạn lắp. + Tiến hành lắp đặt các bộ phận còn lại của trạm nén như: Hệ thống sấy, hệ thống phin lọc, hệ thống van. Hệ thống ống xả nuớc cần chú ý đường ra phải được thông với đường xả nước chung của giàn, tránh sự nhiễm bẩn nước làm mất vệ sinh xung quanh khu vực trạm nén. + Công việc cuối cùng là lắp ráp hệ thống đường ống theo đúng kích cỡ đã được lắp đặt sẵn. lắp ráp những chỗ nối của các ống dẫn ta chú ý tra mỡ vào các bulông trên mặt bích nhằm tạo điều kiện tốt trong quá trình tháo lắp về sau. Việc lắp ráp đường ống và kích thước các hình xem ở các hình hình 2.22, 2.23, 2.24 và 2.25 ( chương II). 4.2.Quy trình vận hành trạm nén khí Ingersoll - Rand T30: - Trạm nén khí sau khi được lắp hoàn chỉnh chúng ta tiến hành kiểm tra và đưa vào chạy rà để tăng tuổi thọ máy nén. - Kiểm tra mức nhớt trong hộp cácte của máy nén, chú ý nên đổ nhớt ở mức đầy (full). Khi mức dầu hạ xuống thấp thì phao trong hộp cácte hạ xuống tác động vào rơle khống chế mức dầu thấp hoạt động, báo tín hiệu về cho bộ phận điều khiển và lúc này máy nén ngưng hoạt động để kiểm tra mức dầu nhớt. - Kiểm tra hệ thống ống của trạm nén, chú ý trong trường hợp chạy rà ( chạy không tải) thì đường ra của máy không được nối với hệ thống ống của trạm nén như vậy đầu ra của máy nén đều thông với môi trường khí quyển (Pra= Pkq). - Kiểm tra chiều quay của động cơ điện bằng cách tác động nhẹ vào nút “Start”, kiểm tra chiều quay khi động cơ đã quay thử phải đúng là chiều phù hợp với mũi tên trên vỏ bảo vệ đai. Nếu động cơ quay ngược chiều quy định chúng ta phải tiến hành thay đổi chiều quay bằng cách đổi một trong ba pha của nguồn điện cung cấp vào động cơ. - Sau khi kiểm tra xong, máy nén hoạt động trong trạng thái đường vào đóng, đường ra thông với khí quyển như vậy máy nén hoạt động hoàn toàn không tải, thời gian chạy rà khoảng 8 giờ, nếu chạy rà ít thì những nhấp nhô tế vi trên bề mặt của những chi tiết chuyển động sẽ lớn như vậy nó gây ra bó dính vì lực ma sát cục bộ và nhiệt sinh ra cục bộ, giảm tuổi thọ của máy. Nếu ta chạy rà kỹ thì những bề mặt làm việc của những nhấp nhô tế vi nhỏ do vậy đảm bảo độ kín cũng như tuổi thọ máy được kéo dài. Trong quá trình chạy rà này chúng ta phải kiểm tra độ rung của máy nén, nếu độ rung quá lớn ta phải tìm biện pháp khắc phục ngay, đồng thời phải nghe tiếng kêu phát ra từ máy nén để biết được sự hoạt động của các cụm chi tiết, nếu có tiếng kêu va đập thì phải tiến hành khắc phục ngay hoặc thay thế những cụm chi tiết không đảm bảo kỹ thuật. Sau khi chạy rà ta tiến hành xả nhớt và rửa sạch hộp cácte để đảm bảo cho những mạt kim loại sinh ra trong quá trình chạy rà được đưa ra ngoài. - Để đưa trạm nén vào hoạt động ta phải tiến hành điều chỉnh và đặt áp suất cho phép và những yêu cầu cần thiết khác về quá trình hoạt động. Phạm vi áp suất lớn nhất của máy nén là 14 at, thời gian chạy không tải là 1 phút, thời gian chạy không tải trước khi ngừng máy là 2 phút. Với những yêu cầu trên ta điều chỉnh những rơle sau: + Điều chỉnh rơle áp suất: Để điều chỉnh rơle áp suất trêb hệ thống ống, bình chứa của trạm nén khí áp suất trong bình chứa được nâng lên 6 at, ta tiến hành điều chỉnh rơle khống chế áp suất thấp sao cho ở áp suất này thì rơle bắt đầu hoạt động có tác dụng báo tín hiệu về cho bộ phận điều khiển tự động để cung cấp nguồn điện cho động cơ, lúc này máy nén hoạt động tiếp tục nhận khí vào trạm nén để nâng cao áp suất lên 8 at, sau đó đặt mức áp suất trên điều chỉnh cho rơle khống chế áp suất cao hoạt động nó tác động báo tín hiệu về cho bộ điều khiển tự động ngừng cấp điện cho động cơ. Sau một thời gian nhất định nhờ sự trợ giúp của rơle thời gian máy nén cứ làm việc liên tục như vậy. + Điều chỉnh rơle thời gian: Rơle thời gian khống chế thời gian chạy không tải khi khởi động, với rơle này khi khi rơle áp suất tác động mạch điện chính vào động cơ điện thì máy nén vẫn hoạt động như ở trạng thái không tải. Sau thời gian (1 phút) rơle này tác động vào van điện từ, van điện từ sẽ điều khiển nguồn khí nuôi làm cho van đầu vào cấp 1 mở lúc này máy nén bắt đầu hoạt động có tải. Rơle thời gian khống chế thời gian chạy không tải trước khi ngừng máy, ta điều chỉnh thời gian hoạt động của rơle này khi rơle áp suất cao tác động làm cho van điện từ đóng, lúc này van đầu vào cấp 1 cũng đóng do đó máy nén vẫn hoạt động như ở trong trạng thái không tải. Sau thời gian ta điều chỉnh khoảng 2 phút rơle thời gian tác động làm ngắt hoàn toàn mạch chính cấp cho động cơ điện. Sau khi điều chỉnh các rơle trên thì máy nén hoạt động hoàn toàn tự động. + Rơle khống chế mức dầu thấp (xem hình vẽ): Trong quá trình hoạt động, nếu mức dầu bôi trơn ở máy nén không đủ lượng cho phép nó sinh ra ma sát nhiệt lớn giữa các chi tiết chuyển động, từ đó gây ra mòn hỏng nhanh dẫn đến máy nén hỏng hóc không làm việc được. Do đó trên máy nén này người ta lắp đặt một rơle khống chế mức dầu thấp nó hoạt động như sau: Phao (1) tác động đến rơle này được lắp để bảo vệ máy nén tranh hư mòn các chi tiết bên trong do mức dầu trong hộp cácte không đủ. Nhận được tín hiệu rơle khống chế mức dầu thấp sẽ hoạt động báo tín hiệu cho bộ phận điều khiển tự động cắt nguồn điện chính cho động cơ, đồng thời nó cũng báo tín hiệu bằng đèn hay chuông điện thoại để người vận hành biết và khắc phục. 4.3. Công tác an toàn lao động: 4.3.1.Yêu cầu chung: 1. Thợ máy khi sử dụng máy nén khí sẽ dược giao nhiệm vụ là bảo vệ máy nén, đảm bảo chế độ công nghệ làm việc ổn định. 2. Thợ máy chỉ được phép làm việc khi đã qua kiểm tra y tế, đủ điều kiện để đứng máy. 3. Thợ đứng máy trước khi vào làm phải qua đào tạo chuyên môn, được hướng dẫn an toàn trong công việc và đã qua kiểm tra kiến thức. 4. Thợ máy sau 3 tháng phải hướng dẫn định kỳ về an toàn kiểm tra kiến thức về chuyên môn cũng như an toàn. 5. Thợ đứng máy phải được trang bị đầy đủ đồ bảo hộ và mang chúng để đảm bảo an toàn làm việc trong khi đứng máy, quần áo, mũ bảo hộ phải gọn gàng phù hợp với công việc và mặc chỉnh tề, cẩn thận. 6. Nghiêm cấm sử dụng lửa, hút thuốc trong thời gian làm việc, chỉ được hút thuốc ở những nơi qui định. 7. Nghiêm cấm làm việc trên những thiết bị hư hỏng, tháo rỡ hàng rào bảo vệ. Không sử dụng những dụng cụ bị sứt mẻ, rạn nứt và trang thiết bị hư hỏng. 8. Thợ máy phải luôn có thiết bị, dụng cụ ở trạng thái tốt. 9. Thợ máy cần phải biết tiếp nhận và sử lý cứu trợ bạn trong công việc và không ít hơn một lần trong một năm phải hướng dẫn trong trường hợp sảy ra tai nạn lao động. 10. Để kiểm tra chế độ làm việc và quá trình công nghệ, thợ máy cần thiết phải biết quy chế công nghệ của hệ thống, sơ đồ công nghệ của nó và những hướng dẫn sử dụng chúng. 11. Bảng điều khiển phải rõ ràng và đặt ở vị trí hợp lý, dễ quan sát. 4.3.2.Yêu cầu an toàn khi thực hiện công việc : Trước khi bắt đầu công việc thợ máy cần phải đọc sổ giao ban về công việc của ca trước, những chỉ thị của lãnh đạo, mang quần áo, giầy dép bảo hộ và những thiết bị bảo hộ khác, kiểm tra tình trạng của máy trước khi nhận công việc, công việc kiểm tra gồm các khâu sau : 1.Kiểm tra xem có hư hỏng gì không 2.Kiểm tra hệ thống điều khiển có trục trặc gì không 3.Kiểm tra bôi trơn cho hệ thống truyền động 4.Kiểm tra đường khí vào, đường khí ra và các chế độ làm việc 5.Kiểm tra thiết bị che chắn 6.Kiểm tra các thiết bị an toàn cho máy và con người 7.Kiểm tra đầu ra của chất khí đã được nén 8.Kiểm tra hệ thống các van an toàn 9.Kiểm tra phần truyền động, coi chắc chắn rằng trục bánh răng quay theo chiều kim đồng hồ, còn trục khuỷu thì quay ngược lại. 10.Mở nắp carte kiểm tra xem bên trong có gì bị bẩn, rỉ xét hay vật lạ nếu như máy nén đưa ra hoạt động lần đầu. 11.Kiểm tra mức dầu bôi trơn trong carte bằng que thăm nhớt 12.Kiểm tra hệ thống bơm dầu bôi trơn. 13.Đổ đầy đủ chất lỏng dùng trong việc làm sạch bánh công tác 14.Kiểm tra sự xiết chặt của các bulông, các chỗ nối, độ kín của các mặt bích, tình trạng làm việc của vòng đệm, vòng bi. Chú ý : Trong trường hợp kiểm tra nếu phát hiện ra hư hỏng thì phải tìm cách khắc phục. Không tự khắc phục được thì báo cho đốc công hoặc kỹ sư phụ trách. Chương V – Tính Toán Lựa Chọn Máy Nén Khí 5.1. Tính toán các thông số cơ bản: 5.1.1. Phương pháp tính toán các thông số của máy nén khí piston: Trong điều kiện giàn, việc đáp ứng nhu cầu sử dụng khí nén làm nguồn nuôi và cung cấp cho hệ thống điều khiển tự động, khi đòi hỏi việc lựa chọn máy móc, thiết bị cho phù hợp với từng điều kiện làm việc. Khi có rất nhiều loại máy để chúng ta lựa chọn và đưa vào hoạt động, nhưng mọi chủng loại đều có những ưu điểm và những hạn chế nhất định, vì thế trách nhiệm chúng ta phải là phải tính toán và lựa chọn chủng loại nào cho phù hợp với nơi làm việc và có thể giảm được hạn chế của máy càng nhiều càng tốt. Để thực hiện công việc này, đòi hỏi chúng ta phải nắm vững các thông số và các đặc tính của từng loại, để từ đó phân tích, tính toán chúng và xem loại nào phù hợp nhất để đáp ứng nhu cầu đã đặt ra cho khí nén và đưa vào hoạt động. Lúc đó mới đạt được hiệu quả, năng suất cao cũng như tuổi thọ của chúng lớn. Trong công tác nghiên cứu để đưa một chủng loại máy mà tính ưu việt của nó cao, phù hợp với điều kiện làm việc là một vấn đề hết sức quan trọng. Do các yêu cầu đặt ra cho máy nén, có thể nói rằng kiểu máy nén khí piston có dầu bôi trơn là loại máy nén có nhiều ưu điểm nhất so với các loại máy nén khác cùng làm việc trên giàn khoan, khai thác. Do chuyển động tịnh tiến của piston, nên máy nén piston có thể làm việc tạo ra áp suất cao, lưu lượng ổn định với số vòng quay cao. 5.1.2. Tính toán năng suất khí nén yêu cầu Năng suất nén là lượng khí nén phục vụ cho các thiết bị tự động hoá trong một khoảng thời gian nhất định, được tính bởi công thức sau: (m3/ph) Trong đó: - zi: Số lượng thiết bị dùng khí thứ i - qi: Lượng tiêu thụ khí nén cho một máy thứ i - αi: Hệ số sử dụng đồng thời của thiết bị dùng khí thứ i α = 1,0 - 0,85 nếu chỉ có ít thiết bị zi <10 α = 0,85 - 0,75 nếu zi = 10 - 30 α = 0,75 - 0,65 nếu zi >30 - Ψ: Hệ số tăng lượng khí nén khi thiết bị dùng khí đã bị cũ hỏng. Ψ = 1,1 - 1,2 - k: Hệ số kể đến tổn thất khí nén ở chỗ ống nối k = 1,2. - n: Số nhóm thiết bị dùng khí cùng loại - ∆V: Tổn thất lượng khí nén trên đường ống dẫn chính từ máy nén khí tới nơi sử dụng khí ∆V= α. L m3/ph Với: L: Là chiều dài đường ống (km). L = 500 (m) = 0,5 (km) α =1,5 (m3/ph/km): Là tổn thất trên 1 km chiều dài ống Số nhóm thiết bị n = 2 - nhóm 1: Là nhóm các van Min (20 cái). q1= 0,1 m3/ph - nhóm 2: Là nhóm thiết bị đo thuộc bình 100 m3 (1 cái). q5=2,0 m3/ph Tổng thiết bị sử dụng khí là 21 do vậy ta có các thông số tính toán chọn như sau: - α = 0,75 - Ψ = 1,1 - k = 1,2 - ∆V= 1,5 x0,5 = 0,75 m3/ph Do vậy, ta tính được năng suất tính toán của giàn MSP - 8: (3.2) V= 0,75.1,1.1,2.(20.0,1 + 2) + 0,75 = 4,71 (m3/ph) 5.1.3 . Tính toán áp suất yêu cầu: Tính toán áp suất yêu cầu dựa vào công thức sau: Với: Ptmnk: áp suất tính toán máy nén khí. Ptbdk: áp suất mà thiết bị dùng khí yêu cầu, thông thường Ptbdk= Pmax. ∆P: Tổn thất áp suất trên đường ống dầu từ máy nén đến thiết bị dùng khí. Thông thường ∆P= λ.L.Pmnk. Với: L = 0,5 (km). λ = 0,05 (tổn thất trên 1km đường ống). Đối với máy nén khí T30 – 7100x10 sử dụng trên giàn MSP - 5 thì cung cấp cho các thiết bị tự động như: van Mim, nhiệt độ trên các bình đo, tách và bình 100 m3. áp suất lớn nhất của các thiết bị vào khoảng 8,5 (bar), do đó: ∆P = 0,05.0,5.8,5 = 0,2 (bar). Do đó: (bar) So sánh với áp suất lớn nhất của máy nén khí T30 – 7100x10 là 12 (bar) thì việc lựa chọn máy nén khí này là phù hợp với yêu cầu của giàn MSP - 5. Từ hai thông số Vtmnk và Ptmnk ta chọn được máy nén khí T30 – 7100x10 với các thông số Vmnk ≥ V và Pmnk ≥. P 5.2. Lựa chọn máy nén khí: Nếu ta lựa chọn máy nén khí T30 – 7100x10 thì năng suất của một máy nén khí của máy là 1,71 (m3/ph), trạm nén khí Ingersoll Rand T30 gồm 3 máy ,như vậy Vthực tế = 1,71.3 = 5,1 (m3/ph). Như vậy: lựa chọn máy nén khí Ingersoll Rand T30 là phù hợp với thực tế giàn MSP - 5 . So sánh với áp suất lớn nhất của máy nén khí T30 – 7100x10 là 12 (bar) thì việc lựa chọn máy nén khí này là phù hợp với yêu cầu của giàn MSP - 5. Từ hai thông số Vtmnk và Ptmnk ta chọn được máy nén khí T30 – 7100x10 với các thông số Vmnk ≥ V và Pmnk ≥. P Từ các thông số trên cho thấy lựa chọn trạm nén khí Ingersoll Rand T30 – 7100x10 là phù hợp nhất. Ngoài chức năng cung cấp khí đạt các yêu cầu như: Nguồn khí sạch, khô, áp suất khí ổn định, nhiệt độ khí thấp. Thì nó còn hoạt động hoàn toàn tự động. Trạm nén khí Ingersoll Rand cung cấp nguồn khí khô, sạch đảm bảo cho đường ống dẫn đến nơi sử dụng, thiết bị đo ít bị hư hỏng, tắc nghẹt. Sự chênh lệch nhiệt độ với môi trường thấp do đó ít gây ra các sai số khi dùng nguồn khí để đo. Ngoài ra, trạm nén khí Ingersoll Rand T30 – 7100x10 được bố trí gọn, thiết kế hoàn hảo, độ rung ít, độ ồn không cao, hệ thống an toàn tốt, do những ưu điểm đó mà trạm nén khí này phù hợp với công trình biển với khó khăn về mặt bằng lắp đặt việc chống rung cho toàn giàn, nên việc đưa vào sử dụng trạm nén khí này vào sử dụng là hợp lý nhất. Nhiệm vụ chính của trạm nén khí là: Cung cấp nguồn khí sạch, khô, áp suất ổn định để làm nguồn nuôi phục vụ cho hệ thống đo lường và điều khiển thiết bị tự động khác. Ứng dụng của nguồn khí này tại các giàn cụ thể như sau: Dùng nguồn khí đầu ra của trạm nén làm nguồn năng lượng để nuôi thiết bị đo như đo mức dầu trong bình chứa ( 1000 m3), duy trì áp suất lượng dầu trong bình chứa ở mức cố định. Đo áp suất ở những điểm cần đo trên hệ thống công nghệ. Dùng nguồn khí này làm nguồn đóng mở các van Min, nhằm ổn định lưu lượng cũng như áp suất khí xuống giếng dầu. Dùng nguồn khí này để đóng mở các van cầu của các đường chính Gazlip và đóng mở những van cầu phân phối khí cho các giàn khác. Dùng nguồn khí này là để đo những thông số cần thiết ở những thiết bị đặt tại các Block 1, 2, 3 và 4. Những tín hiệu này truyền về máy tính tại Block 8 đưa vào bộ phận chấp hành để hiển thị nhằm mục đích kiểm tra, theo dõi và điều chỉnh cho phù hợp với mức đã đặt sẵn trong công nghệ khai thác. Đồng thời cũng tại các Block 1, 2, 3 và 4 nguồn khí này được dùng để đưa vào các thiết bị đo và hiển thị tại các Block đó và cũng ghi lại các thông số cần thiết theo thời gian để có thể kiểm tra được những thông số cần thiết ở bất kỳ thời gian nào được áp dụng, đặc biệt trong công nghệ khai thác và vận chuyển dầu trên giàn. Ngoài ra còn dùng nguồn khí từ máy nén để vận hành máy bơm trộn hoá phẩm xuống giếng. Do vậy trạm nén khí Ingersoll Rand T30 – 7100x10 là không thể thiếu được ở bất kỳ giàn khai thác cố định nào. Nó thật sự đóng vai trò quan trọng trong quá trình khai thác và vận chuyển dầu khí. KẾT LUẬN Trạm nén khí này cũng làm việc có hiệu quả là nó đảm bảo các thông số kỹ thuật thiết kế trong thời gian dài, với chi phí vận hành và bảo dưỡng thấp. Hiệu quả của khí máy nén phụ thuộc vào các điều kiện sau: Chất lượng khí đầu vào phải khô, sạch đảm bảo. Lưu lượng và áp suất của máy nén phải phù hợp với yêu cầu sử dụng. Máy nén phải được bôi trơn đúng với yêu cầu thiết kế. Máy nén hoạt động tốt. Vận hành máy đúng quy trình, đúng thông số kỹ thuật. Lịch bảo dưỡng định kỳ theo điều kiện làm việc. Cho đến thời gian này, tôi đã hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Tiến sĩ Nguyễn Văn Giáp. Tuy nhiên tôi cũng không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Kính mong sự góp ý và thông cảm của các thày cô. Một lần nữa tôi xin chân thành cám ơn thày giáo Tiến sĩ Nguyễn Văn Giáp và các thày cô đã giúp đỡ tôi hoàn thành cuốn đồ án này. Hà Nội, tháng 06 năm 2009 Trần Văn Hiền TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn May. Bơm, quạt và máy nén khí. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 1997. Nguyễn Hữu Bình. Trạm nén khí di động. Nhà xuất bản công nhân kỹ thuật, Hà Nội 1985. Đỗ Trọng Hùng. Sửa chữa máy công nghiệp. Nhà xuất bản công nhân kỹ thuật, Hà Nội 1983. Nguyễn Trọng Hiệp - Nguyễn Văn Lẫm. Thiết kế chi tiết máy. Nhà xuất bản giáo dục, 1998. Ts. Nguyễn Đức Sướng – Cao Ngọc Lâm. Bài giảng máy thuỷ khí. Đại học Mỏ - Địa Chất. V – M Cherkassky. Pumps, Fans and compressors. Mir Publishes, Moscow 1985