Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong ngành công nghiệp khai thác dầu khí tại Việt Nam, công đoạn vận chuyển dầu sau khai thác từ các công trình biển về tàu chứa hoặc hệ thống tiếp nhận đóng vai trò quyết định đến tính liên tục của toàn bộ dây chuyền sản xuất. Dầu thô sau khi được khai thác từ các giếng khoan (bằng phương pháp tự phun hoặc bơm ly tâm điện chìm) được đưa qua các bình tách công nghệ để loại bỏ tạp chất cơ học, khí đồng hành và nước, sau đó chứa tạm thời tại các bình chứa trên giàn khoan cố định (MSP). Để vận chuyển dầu sang tàu chứa thương mại qua hệ thống đường ống ngầm, yêu cầu kỹ thuật bắt buộc là năng lượng dòng chảy do máy bơm cung cấp phải luôn thắng được tổn thất áp suất dọc đường và tổn thất cục bộ trên toàn tuyến ống, đồng thời duy trì lưu lượng ổn định nhằm tránh tình trạng dầu bị ứ đọng.

Tổ hợp bơm ly tâm NPS 65/35-500 do Liên Xô chế tạo là thiết bị vận chuyển dầu chủ lực được lắp đặt tại block module 3 trên các giàn MSP thuộc mỏ Bạch Hổ (Xí nghiệp Liên doanh Dầu khí Vietsovpetro). Mặc dù bơm có cơ cấu hoạt động tương đối đơn giản và độ tin cậy vận hành cao, môi trường làm việc ngoài khơi cùng tính chất hóa lý phức tạp của dầu thô đặt ra yêu cầu nghiêm ngặt về quy trình kiểm tra, bảo trì và ổn định cơ khí. Xuất phát từ quá trình thực tập trực tiếp tại giàn khoan cố định mỏ Bạch Hổ, tác giả Đặng Tiến Cảnh (Lớp Thiết bị dầu khí K_49, Trường Đại học Mỏ - Địa chất) đã thực hiện đề tài tốt nghiệp này.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài:

  1. Khảo sát tổng quan tình hình khai thác dầu khí tại Việt Nam và vị trí của công tác bơm vận chuyển dầu trên các công trình biển thuộc mỏ Bạch Hổ.
  2. Tổng hợp cơ sở lý thuyết về máy thủy lực cánh dẫn, nguyên lý động lực học chất lỏng trong bơm ly tâm, các phương pháp điều chỉnh chế độ làm việc, hiện tượng lực dọc trục và hiện tượng xâm thực khí.
  3. Phân tích chi tiết cấu tạo, thông số kỹ thuật, hệ thống phụ trợ (làm mát, bôi trơn, làm kín) của tổ hợp bơm ly tâm NPS 65/35-500.
  4. Tìm hiểu quy trình vận hành, chế độ bảo dưỡng sửa chữa nhỏ và đề xuất các giải pháp kỹ thuật nhằm nâng cao độ bền, tuổi thọ làm việc của máy bơm NPS 65/35-500 trong điều kiện vận hành ngoài biển.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Máy bơm ly tâm nhiều tầng NPS 65/35-500 và các cụm chi tiết cơ khí liên quan (bánh công tác, trục, gối đỡ, bộ làm kín mặt đầu BO/BD, bộ làm kín dây quấn, hệ thống làm mát).
  • Phạm vi không gian: Các giàn khai thác cố định (MSP) tại mỏ Bạch Hổ, thuộc Xí nghiệp Liên doanh Dầu khí Vietsovpetro.
  • Phạm vi thời gian và số liệu: Số liệu lịch sử ngành dầu khí và quá trình phát triển của Vietsovpetro được tổng hợp từ giai đoạn thành lập (1961 - 1981) đến mốc thống kê tháng 10/2008.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết

Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết máy thủy lực cánh dẫn để mô tả quá trình trao đổi năng lượng giữa cơ năng từ động cơ điện và thủy động lực của dòng chất lỏng đi qua bánh công tác:

  • Phương trình cột áp lý thuyết Euler: Xác định năng lượng truyền cho một đơn vị trọng lượng chất lỏng dựa trên tam giác vận tốc tại cửa vào và cửa ra của bánh công tác ($u_1, u_2, c_{1u}, c_{2u}$). Khi dòng vào theo phương hướng kính ($c_{1u} = 0$), phương trình có dạng $H_{lt} = \frac{u_2 c_{2u}}{g}$.
  • Lý thuyết hiệu chỉnh cột áp thực tế: Ứng dụng công thức của Viện sỹ Proskura (1931) để tính hệ số suy giảm do số lượng cánh dẫn hữu hạn $\varepsilon_z = 1 - \frac{z}{r}\sin\beta_2$ (với trị số trung bình $\varepsilon_z \approx 0{,}8$) kết hợp với hiệu suất cột áp $\eta_h$ ($0{,}7 - 0{,}9$) để xác định cột áp thực tế $H = \varepsilon_z \eta_h H_{lt\infty}$.
  • Lý thuyết lực dọc trục và cân bằng lực: Phân tích sự mất cân bằng áp suất tĩnh tác dụng lên đĩa trước và đĩa sau của bánh công tác cùng lực động lượng dòng chảy để thiết lập công thức tính tổng lực hướng trục tác dụng lên rôto.
  • Lý thuyết xâm thực thủy lực: Cơ chế hình thành và sụp đổ của bọt khí khi áp suất tuyệt đối tại cửa vào tụt xuống dưới áp suất bão hòa của chất lỏng, từ đó xác định chiều cao hút chân không cho phép $[H_{ck}]$ và độ dự trữ xâm thực cần thiết $\Delta h$.

Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp phân tích - tổng hợp tài liệu kỹ thuật: Nghiên cứu hồ sơ lý lịch máy, bản vẽ kỹ thuật chế tạo, các tiêu chuẩn GOST của Liên Xô (ГОСТ 12.011-78, ГОСТ 15105-69, ГОСТ 831-75, ГОСТ 8338-75) và quy chuẩn vận hành của Vietsovpetro.
  • Phương pháp khảo sát thực địa: Ghi nhận quy trình làm việc thực tế, trực tiếp quan sát tại block module 3 của giàn khoan cố định mỏ Bạch Hổ.
  • Phương pháp so sánh thông số kỹ thuật: Lập bảng đối chiếu đặc tính động lực học và hiệu suất giữa bơm NPS 65/35-500 với các dòng máy bơm cùng phân khúc (Sulzer, HK 200-120).

Cấu tạo và thiết kế kỹ thuật của tổ hợp bơm NPS 65/35-500

Tổ hợp bơm NPS 65/35-500 là cụm thiết bị cơ điện hoàn chỉnh được chế tạo đồng bộ gồm máy bơm ly tâm nhiều cấp phân đoạn và động cơ điện dẫn động công suất 160 kW, được lắp đặt trên một khung giá đỡ bằng thép chung. Chiều quay của trục rôto là ngược chiều kim đồng hồ (quan sát từ phía động cơ).

[ Động cơ điện 160 kW ] ---> [ Khớp nối răng & trục trung gian ] ---> [ Bơm ly tâm NPS 65/35-500 ]

1. Thân bơm và khoang hướng dòng

  • Thân bơm được cấu tạo gồm hai nửa (nửa trên và nửa dưới) đúc bằng thép các-bon, liên kết định vị bằng các bu-lông và đai ốc chụp M30. Bề mặt tiếp giáp giữa hai nửa thân được mài rà chính xác nhằm đảm bảo độ kín khít cơ học tuyệt đối.
  • Nửa thân dưới được hàn liền với nửa ống dạng máng để dẫn dòng môi chất từ cửa ra của cấp IV sang cửa hút của cấp V, kèm theo một ống giảm tải vuông góc nối buồng trước đệm làm kín trục phía cao áp về cửa hút để hạ áp suất.
  • Khoang hướng dòng bao gồm các phân đoạn dẫn dòng trái - phải, buồng vào cấp I, buồng vào cấp V, buồng ra cấp IV và buồng ra cấp VIII. Khe hở giữa các chi tiết khoang hướng dòng và thân bơm được làm kín bằng hệ thống gioăng cao su chịu nhiệt tiết diện tròn đường kính $\phi 6{,}2\text{ mm}$.

2. Trục bơm và hệ thống bánh công tác

  • Trục bơm được chế tạo từ thép hợp kim có độ cứng đạt $HB = 260 - 280$.
  • Rôto gồm 8 bánh công tác chia thành hai nhóm đối xứng (mỗi nhóm 4 bánh) có cửa hút bố trí ngược chiều nhau. Thiết kế bố trí ngược này tạo ra hai hệ lực ngược chiều, giúp triệt tiêu phần lớn lực dọc trục phát sinh trong quá trình chất lỏng chuyển động qua các cấp nén.
  • Giữa các bánh công tác liền kề có bố trí vành hãm ("phanh hai nửa") để cố định vị trí, ngăn ngừa chuyển vị dọc trục dẫn đến cọ sát và cháy hỏng cơ học.

3. Gối đỡ, ổ bi và hệ thống bôi trơn

  • Trục quay tựa trên hai gối đỡ liên kết với nửa thân dưới bằng bu-lông M16 và chốt định vị.
  • Phía khớp nối động cơ: Sử dụng cụm hai ổ bi đỡ chặn 66414 theo tiêu chuẩn ГОСТ 831-75 nhằm hấp thụ triệt để lực dọc trục dư thừa.
  • Phía đuôi trục: Sử dụng cụm hai ổ bi đỡ 414 theo tiêu chuẩn ГОСТ 8338-75.
  • Cơ chế bôi trơn ổ bi thuộc kiểu bôi trơn ướt (khoang chứa nhớt) sử dụng vòng vẩy dầu kim loại treo tự do trên ống lót định vị để phân phối dầu vào các ổ bi. Dầu bôi trơn sử dụng là nhớt tuốc bin mác T22, T30 (Liên Xô) hoặc Shell Vitrea 32. Khớp nối răng trung gian được bôi trơn định kỳ bằng mỡ kỹ thuật.

4. Hệ thống làm kín trục và làm mát

Bơm áp dụng hai phương án làm kín trục tại hai đầu máy:

  • Làm kín mặt đầu (Mechanical Seal): Sử dụng cụm làm kín loại BO hoặc BD do Liên Xô sản xuất. Cấu tạo gồm cặp ma sát bạc grafit quay bắt chặt trên trục và bạc grafit đứng yên tựa trên lò xo ép. Cụm làm kín tích hợp hệ thống làm mát kép (thoát nhiệt bề mặt trong và bề mặt ngoài) qua các rãnh lệch tâm và bánh răng nghiêng dẫn dòng chất lỏng tuần hoàn.
  • Làm kín dây quấn (Gland Packing): Sử dụng các vòng dây quấn tiết diện vuông tẩm dầu grafit ép bằng nắp bích xalnhic nghiêng một góc $5^\circ - 10^\circ$, áp dụng khi áp lực trước bộ làm kín nhỏ hơn $10\text{ kG/cm}^2$.
  • Hệ thống làm mát tuần hoàn: Dẫn nước kỹ thuật từ các khối phụ trợ qua hệ thống ống ngầm dưới móng máy đến làm mát ổ bi, vỏ áo buồng xalnhic và các khoang làm kín mặt đầu nhằm ngăn ngừa quá nhiệt khi bơm dầu thô có nhiệt độ cao (lên tới $80^\circ\text{C} - 200^\circ\text{C}$).

Nội dung chính theo từng chương

Chương I: Tình hình khai thác và công tác bơm vận chuyển dầu

Chương này khái quát quá trình hình thành, phát triển của ngành Dầu khí Việt Nam và vai trò kỹ thuật của khâu bơm chuyển dầu tại mỏ Bạch Hổ.

Các mốc lịch sử và sự kiện phát triển quan trọng:

  • 27/11/1961: Thành lập Đoàn Địa chất 36 trực thuộc Tổng cục Địa chất, khởi đầu công tác tìm kiếm, thăm dò dầu khí tại miền Bắc.
  • 09/10/1969: Quyết định số 203/CP của Thủ tướng Chính phủ thành lập Liên đoàn Địa chất 36.
  • 03/09/1975: Thành lập Tổng cục Dầu mỏ và Khí đốt Việt Nam.
  • 25/07/1976: Phát hiện dòng khí thiên nhiên đầu tiên tại giếng khoan số 61 (xã Đông Cơ, huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình).
  • 19/06/1981: Thành lập Xí nghiệp Liên doanh Dầu khí Việt - Xô (Vietsovpetro).
  • Tháng 05/1984: Xác định khả năng khai thác thương mại tại mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng.
  • 06/11/1984: Hạ thủy chân đế giàn khoan dầu khí cố định đầu tiên (MSP-1) tại mỏ Bạch Hổ.
  • 26/06/1986: Khai thác tấn dầu thô thương mại đầu tiên tại giàn MSP-1 mỏ Bạch Hổ.
  • Giai đoạn 1986 - 10/2008: Toàn ngành khai thác trên 280 triệu tấn dầu thô, hơn 45 tỷ $\text{m}^3$ khí; doanh thu đạt gần 60 tỷ USD, nộp ngân sách nhà nước trên 36 tỷ USD, vốn chủ sở hữu vượt 100 nghìn tỷ đồng.
  • 1993: Ban hành Luật Dầu khí; triển khai thu gom khí đồng hành mỏ Bạch Hổ về Nhà máy Nhiệt điện Bà Rịa - Vũng Tàu và cụm Phú Mỹ.
  • 28/11/2005: Khởi công xây dựng Nhà máy Lọc dầu Dung Quất (vốn đầu tư 2,5 tỷ USD), cho ra dòng sản phẩm đầu tiên vào tháng 3/2009.
  • 09/03/2006 & 29/08/2006: Quyết định 386/QĐ-TTg phê duyệt chiến lược phát triển và Quyết định 199/2006/QĐ-TTg thành lập Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam (PVN). Đặt mục tiêu duy trì khai thác $18 - 20\text{ triệu tấn dầu thô/năm}$ và $6 - 17\text{ tỷ m}^3\text{ khí/năm}$.

Đặc tính kỹ thuật của các dòng máy bơm vận chuyển dầu tại mỏ:

Thông số kỹ thuật cơ bản Bơm NPS 65/35-500 Bơm SULZER Bơm HK 200-120
Lưu lượng định mức ($\text{m}^3/\text{h}$) 65 130 200
Cột áp tối ưu ($\text{m}$) 500 400 120
Công suất thủy lực của bơm ($\text{kW}$) 150 147 —
Hiệu suất bơm ($%$) 59 74 72
Số vòng quay của bơm ($\text{vòng/phút}$) 2950 2950 2950
Độ dự trữ chống xâm thực ($\text{m}$) 4,2 4,1 4,8
Điện áp làm việc ($\text{V}$) 380 380 380
Tần số dòng điện ($\text{Hz}$) 50 50 50
Công suất động cơ ($\text{kW}$) 160 185 100

Chương II: Tổng quan lý thuyết bơm ly tâm

Nội dung chương trình bày toàn diện các nguyên lý nhiệt động và cơ học chất lỏng ứng dụng cho máy thủy lực cánh dẫn:

  • Cấu tạo và nguyên lý: Phân tích chuyển động của chất lỏng dưới tác dụng của lực ly tâm từ tâm bánh công tác ra buồng xoắn ốc (quá trình đẩy), tạo độ chân không tại tâm để chất lỏng từ bể hút liên tục tràn vào (quá trình hút).
  • Các thông số làm việc:
    • Công suất thủy lực: $N_{tl} = \frac{\gamma \cdot Q \cdot H}{1000}\text{ (kW)}$ (với $\gamma = \rho \cdot g$ là trọng lượng riêng của chất lỏng).
    • Công suất làm việc trên trục: $N = \frac{N_{tl}}{\eta}\text{ (kW)}$.
    • Hiệu suất toàn phần: $\eta = \eta_q \cdot \eta_h \cdot \eta_{ck}$ (trong đó hiệu suất lưu lượng $\eta_q = 0{,}9 - 0{,}95$; hiệu suất thủy lực $\eta_h = 0{,}55 - 0{,}92$; hiệu suất cơ khí $\eta_{ck} = 0{,}8 - 0{,}85$).
  • Đường đặc tính và phương pháp điều chỉnh: Khảo sát các đường cong quan hệ $H-Q$, $N-Q$, $\eta-Q$, $[H_{ck}]-Q$. Phân tích ưu nhược điểm của 3 phương pháp điều chỉnh điểm làm việc:
    1. Điều chỉnh bằng van tiết lưu trên đường đẩy: Đơn giản nhưng gây tổn thất năng lượng cục bộ.
    2. Điều chỉnh bằng thay đổi số vòng quay trục ($n$): Tiết kiệm điện năng nhưng yêu cầu trang bị bộ biến tốc.
    3. Điều chỉnh bằng gọt đường kính ngoài bánh công tác: Mang lại hiệu suất cao nhưng mang tính cố định, không thể đảo ngược khi máy đang vận hành.
  • Hiện tượng xâm thực và lực dọc trục:
    • Khử lực dọc trục: Sử dụng bánh công tác hai cửa hút, tạo vành làm kín thứ hai kết hợp lỗ cân áp trên đĩa sau, bố trí bánh công tác đối xứng từng cặp hoặc dùng đĩa/piston cân bằng thủy lực.
    • Chống xâm thực: Đảm bảo áp suất tuyệt đối tại cửa vào $P_v$ luôn lớn hơn áp suất hơi bão hòa $P_{bh}$ thông qua việc hạ thấp chiều cao đặt bơm và tăng đường kính ống hút.

Chương III: Bơm NPS 65/35-500 trong công tác bơm vận chuyển dầu phục vụ cho ngành công nghiệp dầu khí ở Việt Nam

Chương này đi sâu vào chi tiết kỹ thuật và thông số vận hành của tổ hợp bơm NPS 65/35-500:

Ý nghĩa ký hiệu máy bơm NPS 65/35-500 (НПС 65/35-500):

  • N (Н): Chất lỏng làm việc là dầu mỏ (Нефть).
  • P (П): Kiểu thân bơm có mặt phân chia nằm ngang (Продольный разъем).
  • S (С): Bơm nhiều phân đoạn (Секционный).
  • 65: Lưu lượng định mức lớn nhất ($65\text{ m}^3/\text{h}$).
  • 35: Lưu lượng định mức nhỏ nhất ($35\text{ m}^3/\text{h}$).
  • 500: Cột áp toàn phần đạt được ($500\text{ m}$ cột chất lỏng).

Thông số kỹ thuật định mức của tổ hợp:

  • Nhiệt độ chất lỏng bơm: $-30^\circ\text{C}$ đến $200^\circ\text{C}$.
  • Giới hạn tạp chất cơ học: Tỷ lệ hạt rắn $\le 0{,}2%$ khối lượng, kích thước hạt $\le 0{,}2\text{ mm}$.
  • Đặc tính chất lỏng: Trọng lượng riêng $\le 1050\text{ kg/m}^3$, độ nhớt động học $\nu \le 8\text{ cSt}$.
  • Tốc độ quay định mức: $2950\text{ vòng/phút}$.
  • Công suất động cơ điện: $160\text{ kW}$ (Điện áp $380\text{ V}$, tần số $50\text{ Hz}$).
  • Độ dự trữ xâm thực cho phép: $4{,}2 \pm 0{,}5\text{ m}$.
  • Cột áp hút chân không cho phép: $4{,}7\text{ m}$.
  • Hiệu suất bơm: $59%$.
  • Khối lượng máy bơm: $1260\text{ kg}$.
  • Kích thước bao (cả động cơ): $1970 \times 600 \times 585\text{ mm}$.
  • Tiêu chuẩn chế tạo: Đạt cấp an toàn phòng nổ theo GOST 12.011-78 và kết cấu hai nửa theo GOST 15105-69 của Liên Xô.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật chính

  1. Làm rõ cấu trúc thủy lực và cơ khí của bơm NPS 65/35-500: Phân tích nguyên lý triệt tiêu lực dọc trục bằng phương pháp chia 8 bánh công tác thành hai cụm 4 bánh đối xứng ngược chiều hút, giúp giảm tải trọng phá hủy tác dụng lên các gối đỡ bi chặn 66414.
  2. Xác lập thông số vận hành an toàn cho hai hệ thống làm kín:
    • Bộ làm kín mặt đầu (BO/BD): Áp lực cho phép trước bộ làm kín $P \le 25\text{ kG/cm}^2$, độ rò rỉ cho phép $\Delta Q \le 0{,}03\text{ lít/h}$, độ mài mòn mặt mút cho phép $4 - 6\text{ mm}$, độ đảo trục $\le 0{,}02\text{ mm}$, vật liệu thép tôi đạt độ cứng $HRC = 50$.
    • Bộ làm kín dây quấn: Áp lực làm việc $P \le 10\text{ kG/cm}^2$, lượng rò rỉ $\Delta Q \le 0{,}018\text{ lít/h}$, khe hở nắp bích xalnhic với ống lót trục từ $0{,}7 - 1\text{ mm}$ (không vượt quá $1{,}5\text{ mm}$).
  3. Đánh giá hiệu năng bôi trơn và làm mát: Xác định chế độ làm mát cưỡng bức bằng nước kỹ thuật với áp lực dòng làm mát cao hơn áp lực chất lỏng trước bộ làm kín từ $0{,}5 - 1{,}5\text{ kG/cm}^2$ nhằm ngăn ngừa dầu nóng rò rỉ ra ngoài môi trường.

Đóng góp thực tiễn của đồ án

  • Hệ thống hóa toàn bộ tài liệu kỹ thuật, sơ đồ kết cấu và quy trình kiểm tra bảo dưỡng của dòng máy bơm chuyên dụng NPS 65/35-500 phục vụ trực tiếp cho công tác vận hành của đội ngũ kỹ sư tại mỏ Bạch Hổ.
  • Cung cấp cơ sở tính toán lý thuyết và phương pháp nhận diện sớm hiện tượng xâm thực khí, rung giật cơ khí và hỏng hóc ổ bi trên các công trình biển.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Nội dung đề tài chỉ tập trung khảo sát dòng bơm ly tâm NPS 65/35-500 do Liên Xô chế tạo với thông số hình học và cơ cấu phụ trợ cố định theo thiết kế nguyên bản; chưa mở rộng đánh giá thực nghiệm chuyên sâu trên các dòng bơm công nghệ mới (như Sulzer) trong cùng điều kiện làm việc.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    1. Nghiên cứu giải pháp cải tiến vật liệu chế tạo cặp ma sát của bộ làm kín mặt đầu bằng vật liệu gốm hoặc cacbua silic để nâng cao tuổi thọ khi bơm dầu có hàm lượng cát cao.
    2. Ứng dụng biến tần điều khiển tốc độ động cơ $160\text{ kW}$ nhằm tối ưu hóa điểm làm việc của bơm theo lưu lượng khai thác thực tế của mỏ mà không cần điều chỉnh van tiết lưu.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu chuyên ngành hữu ích đối với:

  • Sinh viên ngành Thiết bị Dầu khí và Máy năng lượng: Dùng làm tài liệu tham khảo cho các môn học Máy thủy lực cánh dẫn, Thiết bị khai thác và thu gom dầu khí, Đồ án môn học và Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành cơ khí dầu khí.
  • Kỹ sư, kỹ thuật viên vận hành giàn khoan: Tham khảo chi tiết thông số kết cấu, khe hở lắp ghép cơ khí, tiêu chuẩn dầu mỡ bôi trơn (nhớt T22, T30, Shell Vitrea 32) và quy chuẩn kiểm tra bộ làm kín trục BO/BD trên các giàn khai thác của Vietsovpetro.

Câu hỏi thường gặp

1. Bơm ly tâm NPS 65/35-500 sử dụng giải pháp kết cấu nào để triệt tiêu lực dọc trục?

Bơm sử dụng hệ thống 8 bánh công tác chia thành hai nhóm đối xứng (mỗi nhóm gồm 4 bánh) có cửa hút bố trí ngược chiều nhau. Thiết kế này tạo ra các lực đẩy hướng trục ngược chiều nhau và tự triệt tiêu lẫn nhau. Lực dọc trục dư thừa còn lại được hấp thụ hoàn toàn bởi cụm hai ổ bi đỡ chặn 66414 lắp ở phía đầu khớp nối động cơ.

2. Các yêu cầu kỹ thuật đối với dầu thô và chất lỏng vận chuyển qua bơm NPS 65/35-500 là gì?

Chất lỏng bơm phải đáp ứng các tiêu chuẩn: nhiệt độ làm việc từ $-30^\circ\text{C}$ đến $200^\circ\text{C}$; hàm lượng tạp chất rắn không vượt quá $0{,}2%$ theo trọng lượng; kích thước hạt rắn không vượt quá $0{,}2\text{ mm}$; trọng lượng riêng chất lỏng $\le 1050\text{ kg/m}^3$ và độ nhớt động học $\nu \le 8\text{ cSt}$.

3. Sự khác nhau về điều kiện áp lực và mức độ rò rỉ giữa hai kiểu làm kín trục trên bơm NPS 65/35-500 là gì?

  • Làm kín mặt đầu (BO/BD): Chịu được áp lực phía trước bộ làm kín lên đến $25\text{ kG/cm}^2$, mức rò rỉ cho phép rất nhỏ ($\Delta Q \le 0{,}03\text{ lít/h}$).
  • Làm kín dây quấn (Xalnhic): Chỉ áp dụng khi áp lực phía trước nhỏ hơn $10\text{ kG/cm}^2$, mức rò rỉ cho phép $\Delta Q \le 0{,}018\text{ lít/h}$.

4. Loại dầu bôi trơn và quy cách ổ bi được sử dụng trên các gối đỡ của bơm NPS 65/35-500 như thế nào?

  • Phía đầu động cơ: Sử dụng hai ổ bi đỡ chặn 66414 theo tiêu chuẩn ГОСТ 831-75.
  • Phía đuôi trục: Sử dụng hai ổ bi đỡ 414 theo tiêu chuẩn ГОСТ 8338-75.
  • Chất bôi trơn: Sử dụng phương pháp bôi trơn ướt với vòng vẩy dầu kim loại, dùng nhớt tuốc bin mác T22, T30 (Liên Xô) hoặc Shell Vitrea 32. Khớp nối trục trung gian bôi trơn bằng mỡ.

5. Ý nghĩa của các ký tự và con số trong tên gọi bơm "НПС 65/35-500" là gì?

  • H: Bơm chất lỏng là dầu thô.
  • P: Thân bơm dạng hai nửa ghép theo mặt phân chia nằm ngang.
  • S: Kết cấu bơm gồm nhiều phân đoạn (nhiều cấp).
  • 65: Lưu lượng làm việc lớn nhất định mức đạt $65\text{ m}^3/\text{h}$.
  • 35: Lưu lượng làm việc nhỏ nhất định mức đạt $35\text{ m}^3/\text{h}$.
  • 500: Cột áp toàn phần định mức của bơm đạt $500\text{ m}$ cột chất lỏng.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Đặng Tiến Cảnh đã tổng hợp có hệ thống cơ sở lý thuyết máy thủy lực cánh dẫn và phân tích chi tiết kết cấu kỹ thuật của tổ hợp bơm ly tâm nhiều tầng NPS 65/35-500 ứng dụng tại mỏ Bạch Hổ. Tài liệu đã làm rõ các giải pháp triệt tiêu lực dọc trục, nguyên lý vận hành của cụm làm kín mặt đầu BO/BD cũng như hệ thống bôi trơn và làm mát tuần hoàn phụ trợ. Đây là công trình nghiên cứu có tính thực tiễn cao, phản ánh chính xác các yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt trong công tác bơm chuyển dầu ngoài khơi của ngành dầu khí Việt Nam.