Trêng D¹i häc Má_§Þa ChÊt §å ¸n Tèt NghiÖp
CHƯƠNG 1
SƠ LƯỢC VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP DẦU KHÍ VIỆT NAM VÀ
VIỆC SỬ DỤNG BƠM LY TÂM TRONG CÔNG TÁC VẬN CHUYỂN
DẦU KHÍ TẠI XÍ NGHIỆP LIÊN DOANH VIETSOVPETRO
1.1. Đặc điểm tự nhiên và sự hình thành,phát triển của ngành công nghiệp dầu
khí Việt Nam
1.1.1 Vị trí địa lý:
Xí nghiệp liên doanh Vietsovpetro thực hiện nhiệm vụ thăm dò và khai thác
trên thềm lục địa Viet Nam.Mỏ Bạch Hổlà một mỏ khai thác chính của xí
nghiệp,mỏ Bạch Hổ nằm ở lô 09 trong bòn trũng Cửu Long cách bờ khoảng 100 km
và cách cảng Vũng Tàu khoảng 120 km. Chiều sâu nước biển ở khu vực khai thác
khoảng 50 km, là một bộ phân quan trọngcủa khối nâng trung tâm trong bồn trũng
Cửu Long và kéo dài theo phương Đông Bắc-Tây Nam.
1.1.2 Địa hình:
Cấu tạo mỏ Bạch Hổ là một nếp lồi có ba vòm Á kinh tuyến Móng Bạch Hổ
là đối tượng cho sản phẩm chính và được phân ra lam ba khu vực vòm Bắc, vòm
Trung và vòm Nam. Ranh giới giữa các vòm được chia một cách quy ước,vì bồn
trũng phân chia không rõ ràng và đứt gẫy bị che lấp. Cấu tạo mỏ Bạch Hổ ở dạng
dài khép kín nên theo dõi được các mặt phản xạ địa chấn. Vỏ nền hình cấu trúc
khép kín nên quan sát được. Do vậy Bạch Hổ được coi là dạng cấu trúc vùi lấp.
1.1.3 Dân cư:
Dân cư Vũng Tãu khoảng 35 000 người trong đó có 1/3 là cư dân sống bằng
nghề chài lưới, 1/4 là dân miền núi sống bằng nghề cấy trồng nương dẫy. Còn lại là
sống ở thành phố và chủ yếu phục vụ trong ngành dầu khí.
1.1.4 Đặc điểm tự nhiên khí hậu:
Khí hậu ở vùng mỏ là khí hậu cận nhiệt đới gió mùa.Mỏ nằm trong khu vực
khí hậu khối không khí có chế độ tuần hoàn ổn định.Mùa đông có gió đông nam,
mùa hè có gió Tây Nam.Gió Đông Nam kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 tiếp theo.
Gió thổi mạnh thường xuyên, tốc độ gió trong thời kỳ là 6÷10 m/s.gió Tây Nam kéo
dài từ tháng 6 đến tháng 9 hàng năm,gió nhẹ không liên tục tốc độ gió nhỏ hơn 5

trung vào các tháng 5,7,8,9 còn tháng 1,2 và 3 thực tế không mưa. Số ngày u ám tập
trung nhiều nhất vào các tháng 5,10 và 11. Trong cả năm số ngày có tầm nhìn
không tốt chỉ chiếm 25%, tầm nhìn xa từ 1÷3 km,tập chung chủ yếu vào tháng 3 và
tháng 7.
1.1.5. Sự hình thành và phát triển của ngành công nghiệp dầu khí ở Việt Nam
Trong những năm qua ngành công nghiệp dầu khí đã góp một phần vai trò
quan trọng cho sự phát triển của nền kinh tế Việt Nam. Là một trong những ngành
công nghiệp đóng góp ngân sách cho nhà nước và vực dậy nền kinh tế Việt Nam.
Là một nước nằm trong khu vực Đông Nam Á,Việt Nam có nhiều thuận lợi,
đặc biệt là nguồn tài nguyên thiên nhiên rất phong phú đa dạng cả trong đát liền và
ngoài biển khơi. Với diện tích thềm lục địa khoảng 1 triệu km sông Hồng, Cửu
Long,Hoàng Sa và Trường Sa.Từ những năm 60 của thế kỷ XX mặc dù có nhiếu
khó khân nhưng công tác tìm kiếm thăm dò dầu khí đã được các đoàn địa chất của
tổng cục cục dầu khí tiến hành trên địa bàn sông Hồng ở miền bắc. Từ những năm
70 tiến hành nghiên cứu vùng thềm lục địa. Đến nay công tác tìm kiếm thăm dò đã
được thực hiện trên 1/3 diện tích thềm lục địa cho kết quả khả quan.
Năm 1981 xí nghiệp Liên Doanh dầu khí được thành lập, là đơn vị khai thác
dầu khí biển lớn nhất ở Việt Nam.Sau khi phát hiện dầu khí ở mỏ Bạch Hổ vao
26/6/1986 VietSovPetro đã khai thác tấn dầu đầu tiên đặt nền móng cho sự phát
triển ngành công nghiệp dầu khí Viẹt Nam.Kể từ đó đến nay toàn ngành dầu khí đã
khai thác được hơn 200 triệu tấn dầu thôvà hơn 30 tỷ m
3
khí mang lại doanh thu trên
Sinh viªn: §inh Thanh Tïng 2 Líp ThiÕt bÞ Dầu
KhÝ K49
Trờng Dại học Mỏ_Địa Chất Đồ án Tốt Nghiệp
40 t USD, np ngõn sỏch nh nc gn 30 t USD to dng c ngun vn ch
s hu trờn 80 t ng.
Bờn cnh hot ng khai thỏc, cụng tỏc tỡm kim thm dũ du khớ ó xỏc
nh ch lng du c tớnh t t 3ữ4 t m

sn phm mi.
Sinh viên: Đinh Thanh Tùng 3 Lớp Thiết bị Du
Khí K49
Trờng Dại học Mỏ_Địa Chất Đồ án Tốt Nghiệp
Cựng vi s phỏt trin trng tõm ca cụng nghip du khớ , khộp hớn v
hot ng ng b ca ngnh,cỏc hot ng v dch v, k thut, thng mi, ti
chớnh, bo him.ca ngnh du khớ ó c hỡnh thnh v phỏt trinvi doanh s
hot ng ngy cng cao trong tng doanh thu ca ngnh.Thc nhin mc tiờu xõy
dng ngnh du khớ quc gia Vit Nm tr thnh tp on kinh t mnh ca t
nccong tỏc hon thin c ch qun lý c cu t chc v cụng tỏc c phn hoỏ
doanh nghip ó c trin khai cú hiu qu do ú hot ng sn xut kinh doanh
ca cỏc n v c phn hoỏ c ci thin rừ rt. Hot ng sn xut kinh doanh
ca tp on xỏc nh theo hng cú hiu qu nht v phỏt trin thờm mt s lnh
vc tn dng th mnh ca ngnh.
L mt ngnh kinh t k thut yờu cu cụng ngh cao,vn u t ln v mc
ri ro cao nờn con ngi luụn l yu t quyt nh c bit trong thi k hi
nhp. í thc c iu ú tp on du khớVit Nam ó sm u t xõy dng v
o to i ng cụng nhõn k thut, c bit l cỏc cỏn b khoa hc v cỏc b cú
trỡnh qun lý cao. n nay tp on du khớ Vit Nam ó cú i ng chuyờn gia
cỏn b hn 22 000 ngi v ang m ng tt cụng vic c giao.
Chng ng xõy dng v phỏt trin ca ngnh du khớ Vit Nam trờn 30
nm qua ht sc v vang.Nh nc ó luụn to iu kin cho ngnh du khớ phỏt
trin.Th tng chớnh ph ó cú quyt dnh s 386/Q-TTG 09/03/2006phờ duyt
chin lc phỏt trin ngnh du khớ quc gia Vit Namn 2015 v nh hng
2020. Ngy 29/08/2006 th tng ó cú quyt nh s 198 thnh lp tp on du
khớ quc gia Vit Nam.
Nhm ỏp ng ũi hi cp bỏch v tng trng kinh t chung ca nh nc
trong giai on n nm 2015 v nh hng n nm 2025 tp on du khớ Vit
Nam xỏc nh mc tiờu v nhiờm v nh sau:
Mc tiờu tng quỏt:

-V s phỏt trin dch v du khớ: Thu hỳt ti a cỏc thnh phn kinh t tham
gia phỏt btrin dich v tng doanh thu ca dch v trong tng doanh thu ca
ngnh. Phn u n 2010 doanh thu dch v k thut du khớ t 30ữ35(%) tng
doanh thu ca c ngnh v n inhm n 2025.
-V s phỏt trin khoa hc v cụng ngh: Tng cng tim lc phỏt trin
khoa hc cụng ngh, u t trang thit b hin i hin i hoỏ nhanh nghanh
cụng nghip du khớ. Xõy dng lc lng cỏn b cụng nhõn du khớ mnh c v
cht lng cú th iu hnh cỏc hot ng du khớ c trong nc v ngoi nc.
1.2. Du m, tớnh cht hoỏ lý ca du thụ m Bch H
1.2.1 Du m
Du m l sn phm phc tp t thiờn nhiờn vi thnh phn ch yu l cac
hydrocacbon, chỳng chim t 60ữ90(%) khi lng ca du.Cỏc hydrocacbon ny
c to thnh do s kt hp ca cỏc nguyờn t cỏc bon v hydro. Tu theo cu trỳc
phõn t m ta cú cỏc Hydrocacbon th khớ, rn hay lng.
Du m bao gm cỏc nhúm:
+Nhúm hydrocacbon pinic (C
n
H
2n+2
):
Sinh viên: Đinh Thanh Tùng 5 Lớp Thiết bị Du
Khí K49
Trờng Dại học Mỏ_Địa Chất Đồ án Tốt Nghiệp
Nhúm ny cú cu trỳc mch thng hoc mch nhỏnh chim t 50ữ70(%).
iu kin bỡnh thng Hydrocacbon cú cu to mch t C
1
ữC
4
trng thỏi khớ, t
C

Hp cht vi O chim hm lng riờng khỏ lntng Asphantel cú th ti 80% ch
yu tn ti di dng axit napten, nha Asphal v Phenol.
Hp cht vi N m quan trng nht l pocfirin, õy l sn phm chuyn hoỏ t
Hemoglubin sinh vt v t Clofin thc vt. iu ny chng t ngun gc hu c
ca du m l Pocfirin b phõn hu >200
o
C to thnh.
Hp cht vi S tn ti di dng S t do hoc H
2
S. Hm lng S trong du thụ
thng t 0,1ữ1 %,nu S0,5% c xem l hm lng t tiờu chun.Hm lng
S cng cao giỏ tr du thụ cng gim.
Ngoi ra trong du thụ cũn cha hm lng rt nh cỏc kim loi v cỏc cht khỏc
nh: Fe,Mg,Ca,Ni,Cr,Ti,Co,Znchim khong t 0,15ữ0,19kg/tn.
1.2.2 Tớnh cht lý hoỏ du thụ m Bch H
Tớnh cht lý hoỏ ca cht lng bm cng nh hng n bn v ch lm vic
ca bm.Cht lng bm cú tớnh axit s dn n hin tng n mũn hoỏ hc. Cht
lng bm cú nht cao lm gim lu lng v v ct ỏp bm. Cht lng bm vn
chuyn l du thụ vỡ vy ta cn nghiờn cu tớnh cht ca du thụ. Du m t nhiờn
cng cú tớnh cht vt lý a dng nh thnh phn hoỏ hc ca chỳng. Mt s th hin
di dng lng, mt s di dng nht. Mu ca chỳng bin thiờn tu theo bn cht
ca cỏc thnh phn bay hi.
Sinh viên: Đinh Thanh Tùng 6 Lớp Thiết bị Du
Khí K49
Trêng D¹i häc Má_§Þa ChÊt §å ¸n Tèt NghiÖp
Dầu thô của mỏ bạch Hổ có nhiệt độ đông đặc cao khoảng 29÷34
o
C, hàm
lượng Parafin cao khoảng 20÷25% trong khi đó nhiệt độ môi trường quá thấp
khoảng 23÷24

toàn cao hơn nhiều lần so với đất liền.
Tại các giàn khoan khai thác cố định trên biển, đầu được khai thác lên từ các
giếng qua hệ thống đường ống công nghệ vào bình tách khí áp suất cao, khoảng
3÷25KG/cm
3
(bình HГC) sao đó chuyển đến bình bình tách (БE) áp suất thấp
Sinh viªn: §inh Thanh Tïng 7 Líp ThiÕt bÞ Dầu
KhÝ K49
Trêng D¹i häc Má_§Þa ChÊt §å ¸n Tèt NghiÖp
khoảng 0,5÷8 KG/cm
2
.Sau khi qua bình HГC và БE một phần lớn lượng khí đồng
hành đã được tách ra dầu đã được sử lý với hàm lượng khí hòa tan ở trạng thái tự do
thấp. Rồi từ bình tách áp suất thấp(БE) dầu được tổ hợp các bơm ly tâm dặt trên các
giàn bơm vận chuyển tới đến các tàu chứa thông qua hệ thống đường ống ngầm
dưới biển
Trong khu vực mỏ Bạch Hổ dầu khai thác trên các giànđược vận chuyển đến
hai trạm tiếp nhận(tàu chứa dầu-FSO-1 và FSO-2):
-Trạm tiếp nhậ phía Nam FSO-1:Ở đây tiếp nhận dầu vận chuyển đến từ
hai điểm là MSP-1 và giàn công nghệ trung tâm số 2 – (CPP-2) cùng với các giàn
nhẹ (БK-1,2,3,4,5,6,7) chuyển đến. Đây là hai điểm vận chuyển dầu quan trọng
nhất, có khối lượng vận chuyển lớn nhất.Từ CPP-2 có đường ống vận chuyển dầu
nối với MSP-1 và khu mỏ Rồng Từ MSP-1 có đường ống vận chuyển dầu nối với
MSP-3,MSP-4 và MSP-6 thông qua các điểm trung chuyển tại MSP-6 và MSP-8
nối với trạm tiếp nhận phía bắc FSO-2.
-Trạm tiếp nhận phía bắc FSO_2: Tiếp nhận dầu vận chuyển đến từ 2
điểm trung chuyển là MSP-6 và MSP-8.Từ MSP-6 có đường ống vận chuyển dầu
nối với MSP-4 và thông qua đó nối với MSP-3,MSP-6,MSP-7,MSP-8,MSP-10…Từ
MSP-8 có đường ống vận chuyển dầu nối với MSP-4,MSP-1,MSP-9,MSP-11. Trạm
tiếp nhận FSO-2 chủ yếu tiếp nhận dầu từ các giàn MSP-4, MSP-5, MSP-3, MSP-6,

t20ữ25Kg/cm
2
. Tuy nhiờn cựng trờn tuyn ng ny cũn cú MSP-3, MSP-4,
MSP-6, MSP-7, MSP-10 cựng tham gia vn chuyn du vỡ vy vic tớnh toỏn sp
xp cú mt ch thi gian biu ca vic bm du phi hp trờn ton tuyn
cng khỏ phc tp. Nu vic phõn b thi gian khoonh hp lý cú th gõy ra s tng
ỏp sut t ngt ỏp sut lm vic ca tuyn ng ng vn chuyn lm cho mt s
gin c nh nh MSP-6, MSP-7, MSP-10 khụng th bm du i c. iu ú lm
nh hng trc tip n quy trỡnh cụng ngh v sn lng khai thỏc du cỏc gin
ny.
1.4. S dng bm ly tõm trong cụng tỏc vn chuyn du trờn cỏc cụng trỡnh
bin
Bm ly tõm l loi mỏy thy lc cỏnh dn, trong ú vic trao i nng lng
gia mỏy vi cht lng(gi l cht lng cụng tỏc) c thc hin bng nng lng
thy ng ca dũng chy qua mỏy. B phn lm vic chớnh ca bm l cỏc bỏnh
cụng tỏc trờn ú cú nhiu cỏch dn d dn dũng chy. Biờn dng v gúc b trớ
ca cỏc cỏnh dn nh hng trc tip n cỏc thnh phn vn tc ca dũng chy nờn
cú ý ngha quan trong n vic trao i nng lng ca mỏy vi dũng chy. Khi
bỏnh cụng tỏc ca bm ly tõm quay(thng l vi s vũng quay ln n hng nghỡn
vũng trong 1 phỳt)cỏc cỏnh dn ca nú truyn c nng nhn c t ng
c(thng l ng c in)cho dũng cht lng i qua nú to thnh nng lng thy
ng cho dũng chy. Núi chung nng lng thy ng ca dũng chy bao gm hai
phn chớnh:ng nng(V
2
/2g) v ỏp nng(P/) chỳng cú mi liờn h mt thit vi
nhau. Trong quỏ trỡnh lm vic ca mỏy s bin i ca ng nng bao gi cng
kộo theo s bin i ca ỏp nng. Tuy nhiờn i vi mỏy thy lc cỏnh dn nh
bm ly tõm thỡ vi mi loi kt cu c th thỡ s bin i ỏp nng ch t n mt
gii hn nht nh.nú khỏc vi mỏy thy lc thy tnh l mỏy thy lc thy tnh
nng lng trao i ca mỏy vi cht lng cú thnh phn ch yu l ỏp nng cũn

Cột áp(m):500
Tần số quay(s
-1
,V/ph):49,2(2950)
Độ xâm thực cho phép(m):4,2
Áp suất đầu vào không lớn hơn(Mπa,Kg/cm
2
)
Với kiểu làm kín mặt đầu:2,5(25)
Làm kín bằng salnhic : + Kiểu CГ:1,0(10)
+ Kiểu CO:0,5(5)
Công suất thủy lực yêu cầu của bơm(KW):160
Trọng lượng của bơm(KG):1220
Công suất của động cơ điện(KW):160
Điện áp(V):380
Tần số dòng điện(Hz):50
Hiệu suất làm việc hữu ích:59%
1.4.2 Bơm ly tâm HΠC-40/400:
Sinh viªn: §inh Thanh Tïng 10 Líp ThiÕt bÞ Dầu
KhÝ K49
Trêng D¹i häc Má_§Þa ChÊt §å ¸n Tèt NghiÖp
Là tổ hợp bơm cùng chủng loại kết cấu như HΠC65/35-500 chỉ khác đường
kính ngoài của bánh công tác của nó nhỏ hơn.
1.4.3. Máy bơm Sulzer-Ký hiệu MSD-d Model 4x8x10,5
Là loại bơm ly tâm có 5 cấp nằm ngang,trong đó bánh công tác thứ nhất là
loại 2 cửa hút ngược chiều nhau, 4 bánh công tác là loại 1 cửa hút được chia làm 2
nhóm đối xứng có cửa hút ngược chiều nhau. Thân máy cấu tạo gồm 2 nửa tháo
được theo bề mặt phẳng ngang và được định vị với nhau bởi các chốt côn. Thân
máy có nhiều khoang chứa các bánh công tác và giữ luôn vai trò của các bánh
hướng dòng. Phía dưới có ống giảm tải nối từ khoang chứa đệm làm kín phía áp

hơn 0,2mm và hàm lượng vượt quá 0,2% và nhiệt độ trong khoảng -80
o
C÷400
o
C.
Tổ hợp bơm gồm động cơ điện và bơm được lắp trên một khung dầm được liên kết
với nhau bằng khớp nối răng. Đây là loại bơm ly tâm một tầng, công-xon, vấu tựa,
Sinh viªn: §inh Thanh Tïng 11 Líp ThiÕt bÞ Dầu
KhÝ K49
Trờng Dại học Mỏ_Địa Chất Đồ án Tốt Nghiệp
ng hỳt v ng ni cú ỏp(ca ra) c t trờn cựng mt giỏ .Vic lm kớn trc
c thc hin bng mt b phn lm kớn kiu C-hoc CO
Cỏc thụng s c tớnh c bn ca mỏy bm nh sau:
Lu lng bm(m
3
/h):200
Ct ỏp nh mc(m):120
Hiu sut hu ớch (%):67
Lu lng d ch xõm thc cho phộp:4,8(m)
Cụng sut ng c in(KW):100
S vũng quay(V/ph):2950
in ỏp(V)- Tn s dũng in(Hz):380-50
1.4.5. Mỏy bm NK-200/70
L loi mỏy bm ly tõm cú cựng kiu dng kt cu nh NK-200/120.
Ngoi cỏc loi bm ly tõm thụng dng ó nờu trờn,ngi ta cũn lp t trang b
thờm mt s chng loi bm khỏc nh R360/150GM-3, R250/38GM-1 hoc ụi khi
trong nhng trng hp cn thit cỏc loi bm th tớch nh 9MP, A-320, A-
400cựng tham gia vo cỏc cụng tỏc vn chuyn du trờn cỏc cụng trỡnh bin.
Vic b trớ lp t cỏc trm bm trờn cỏc gin c nh hoc gin nh c thit k
tớnh toỏn phự hp vi sn lng khai thỏc du v vai trũ cụng ngh ca gin trong

MSP-9 (Giàn 9)
Máy bơm HΠC65/35-500 - Số lượng :4
MSP-10 (Giàn 10)
Máy bơm HΠC 65/35-500 - Số lượng:3
Máy bơm HΠC 40/400 - Số lượng:1
MSP-11(Giàn 11)
Máy bơm HΠC 65/35-500 - Số lượng:4
RP-1(Giàn 1 Mỏ Rồng)
Máy bơm HΠC 65/35-500 - Số lượng:3
Máy bơm HΠC40/400 - Số lượng:1
Theo thống kê trên,số lượng máy bơm HΠC65/35-500 và HΠC 40/400 là
37/60 chiếm một tỷ lệ lớn, và trong thực tế người ta vẫn thường dùng các loại máy
bơm HΠC và SULZER để vận chuyển dầu. Đây là 2 loại bơm ly tâm có nhiều ưu
điểm: Kết cấu bền vững, độ tin cậy và độ an toàn cao, lưu lượng bơm, cột áp và
hiệu suất hữu ích lớn, dễ vận hành, bảo quản sửa chữa. Ở 2 loại bơm này do cách bố
trí bánh công tác thành 2 nhóm có cửa vào của mỗi nhóm ngược chiều nhau. Do đó
làm giảm đáng kể lực dọc trục tác dụng lên Rôt, tải trọng của các ổ đỡ trụ giảm, do
đó tuổi thọ của chúng tăng lên rất nhiều. Tuy nhiên do các bơm ly tâm đều làm việc
ở chế độ vận tốc góc lớn(khoảng 300v/ph) nên việc lắp đặt, điều chỉnh chúng đòi
hỏi độ chính xá cao. Ngoài ra, do lưu lượng của chúng khá lớn nên việc đưa chúng
vào chế độ làm việc đòi hỏi phái nắm vững và tuân thủ đúng yêu cẫu kỹ thuật vận
hành để tránh hiện tượng quá tải của động cơ điện.
Sinh viªn: §inh Thanh Tïng 13 Líp ThiÕt bÞ Dầu
KhÝ K49
Trêng D¹i häc Má_§Þa ChÊt §å ¸n Tèt NghiÖp
Công việc vận chuyển dầu đòi hỏi phải đưa một lượng lớn sản phẩm khai
thác dầu khí từ các giàn cố định và giàn nhẹ đến các điểm tiếp nhận là các tàu chứa
trong thời gian nhanh nhất, đồng thời phải đảm bảo an toàn cho các tuyến đường
ống vận chuyển. .Ngoài ra chỉ tiêu kinh tế cho việc sử dụng năng lượng điện cho
các trạm bơm cùng được đặt ra. Do đó việc bố trí phối hợp các chủng loại bơm trên

Trêng D¹i häc Má_§Þa ChÊt §å ¸n Tèt NghiÖp
máy bơm trong trạm. Điều đó giúp cho kế hoạch bảo dưỡng sửa chữa được và chủ
động hơn.
Như vậy từ việc xem xét những đặc điểm trong công tác vận chuyển dầu của
xí nghiệp liên doanh “VIETSOVPETRO” chúng ta có thể đề ra những yêu cầu cơ
bản cho việc xây dựng các trạm bơm dầu trên các giàn cố định để thông qua đó có
thể chọn lựa các chủng loại bơm ly tâm phù hợp với yêu cầu công nghệ của mỗi
giàn. Theo quan điểm của riêng mình các máy bơm ly tâm dùng trong công tác vận
chuyển dầu trong môi trường biển trên các giàn phải có dộ tin cậy cao, độ bền cơ
học lớn, có khả năng chống lại tác động hóa học trong điều kiện khí hậu nhiệt đới,
ẩm, hơi nước có độ mặn cao và nhất là có các đường đặc tính phù hợp với chế độ
công nghệ của chúng ta.
Bơm ly tâm chiếm một vị trí rất quan trọng trong hệ thống công nghệ khai
thác của xí nghiệp bởi vậy nghiên cứu nắm vững lý thuyết cơ bản về chúng là
nhiệm vụ của cán bộ, công nhân trực tiếp tham ra vận hành bảo dưỡng sửa chữa các
thiết bị khai thác dầu khí và cả những người có liên quan đến hệ thống công nghệ
này.
CHƯƠNG 2
LÝ THUYẾT VỀ BƠM LY TÂM

2.1 Tổng quát về bơm ly tâm
2.1.1 Cấu tạo của bơm ly tâm
Sinh viªn: §inh Thanh Tïng 15 Líp ThiÕt bÞ Dầu
KhÝ K49
Trêng D¹i häc Má_§Þa ChÊt §å ¸n Tèt NghiÖp
Hình 1 : Sơ đồ kết cấu của bơm ly tâm
1. Bánh công tác
2. Trục bơm
3. Bộ phận dẫn hướng vào
4. Bộ phận dẫn hướng ra(còn gọi là buồng xoắn ốc)

Bơm trục ngang.
Bơm trục đứng.
 Phân loại theo hệ số tỷ tốc:
Bơm tỷ tốc thấp.
Bơm tỷ tốc trung bình.
Bơm tỷ tốc cao.
Bơm chéo.
 Phân loại theo mục đích sử dụng:
Bơm nước sạch.
Bơm nước bẩn.
Bơm nước nóng.
Bơm hóa chất.
Bơm bùn đất.
Ngoài ra có thể phân loại theo cách dẫn nước ra khỏi máy bơm, theo phương
pháp dẫn động cơ với máy bơm…
2.2 Các thông số cơ bản của máy bơm ly tâm
 Lưu lượng : Là lượng chất lỏng mà bơm vận chuyển được trong một đơn vị
thời gian, có thể tính theo lưu lượng thể tích Q(1/s,m
3
/s,m
3
/h…) hay lưu
lượng trọng lượng G (N/s,N/h,kG/s…).
 Cột áp: Là năng lượng mà một đơn vị trọng lượng chất lỏng nhận được từ
máy bơm. Kí hiệu cột áp là H, đơn vị tính H thường là mét cột chất lỏng (hay
mét cột nước nếu là nước).
 Công suất: Có hai loại công suất là công suất thủy lực và công suất làm việc.
Sinh viªn: §inh Thanh Tïng 17 Líp ThiÕt bÞ Dầu
KhÝ K49
Trêng D¹i häc Má_§Þa ChÊt §å ¸n Tèt NghiÖp

Trong đó:
η- Là hiệu suất toàn phần của máy bơm(η<1).
Hiệu suất toàn phần của máy bơm: Là đại lượng đánh giá tổn thất năng
lượng trong quá trình máy trao đổi năng lượng với chất lỏng.
ctq
ηηηη

=
(2.3)
η
q
(

Là hiệu suất lưu lượng): Là đại lượng đánh giá tổn thất do rò rỉ chất lỏng
(ΔN
q
) làm giảm lưu lượng làm việc của máy bơm.
LTqtl
tl
q
Q
Q
NN
N
=
∆+
=
η
(2.4)
η

c
).
tl
ctl
c
N
NN ∆−
=
η
(2.6)
η
c
=0,8÷0,85
Cột áp chân không cho phép(H
CP
): Là cột áp chân không cho phép đảm bảo
cho bơm làm việc ở điều kiện bình thường không xảy ra hiện tượng xâm thực
Cột áp chân không theo(2.6) tao có:
γ
la
hck
PP
H
−
=
(2.7)
Trong đó:
P
a
-Áp suất khí quyển.

- Áp suất hơi bão hòa của chất lỏng bơm,phụ thuộc nhiệt độ (t
o
C).
γ – Tỷ trọng riêng của chất lỏng bơm.
2.3 Phương trình làm việc của bơm
2.3.1 Phương trình cột áp lý thuyết
Ta giả thiết:
Sinh viªn: §inh Thanh Tïng 19 Líp ThiÕt bÞ Dầu
KhÝ K49
Trêng D¹i häc Má_§Þa ChÊt §å ¸n Tèt NghiÖp
Chất lỏng là lý tưởng.
Bánh công tác có nhiều cánh vô hạn.
Ứng dụng định lý cơ học về biến thiên mô men động lượng đối với dòng chất
lỏng chuyển động qua bánh công tác, nhà bác học Ơle đã thành lập ra phương trình
cột áp lý thuyết của bơm ly tâm:
(2.9)
Trong đó:
H
1∞
- Cột áp lý thuyết của bơm có số cánh dẫn vô hạn.
u
1,
u
2
- Vận tốc vòng của bánh công tác ứng với bán kính vào và ra,có phương
thẳng góc với phương hướng kính.
c
1u,
c
2u

1u
=0). Tam giác vận tốc ở cửa vào là tam giác vuông:
Hình 2.3:Tam giác vận tốc ở cửa vào bánh công tác
Khi đó phương trình cơ bản của bơm ly tâm có dạng:
g
cu
H
u22
1
=
∞
(2.10)
2.3.2.Cột áp thực tế
Trong thực tế cánh dần của bánh công tác có chiều dày nhất định(2÷20mm)
và số cánh dẫn hữu hạn(6÷12) cánh, gây lên sự phân bố vận tốc không đều trên các
mặt cắt của dòng chảy, tạo ra các dòng xoáy và các dòng quẩn trong máng dẫn.
Điều này thể hiện trên hình
Sinh viªn: §inh Thanh Tïng 21 Líp ThiÕt bÞ Dầu
KhÝ K49
Trêng D¹i häc Má_§Þa ChÊt §å ¸n Tèt NghiÖp
Hình 2.4. Phân bố vận tốc trong máng dẫn
Mặt khác chất lỏng có độ nhớt nên gây ra tổn thất trong dòng chảy. Vì vậy
cột áp thực tế nhỏ hơn cột áp lý thuyết
∞1
H
.
Cột áp thực tế của bơm ly tâm H được tính theo công thức:
∞
=
1

.
η
H
- Hệ số kể đến tổn thất nằng lượng của dòng chất lỏng chuyển động qua
bánh công tác, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kích thước, kết cấu của bánh công
tác và bộ phận hướng dòng ,được gọi là hiệu suất của bánh công tác.
Sinh viªn: §inh Thanh Tïng 22 Líp ThiÕt bÞ Dầu
KhÝ K49
Trờng Dại học Mỏ_Địa Chất Đồ án Tốt Nghiệp
Vi bm ly tõm (
H
=0,7ữ0,9).
Nu xột nh hng ca s cỏnh dn hu hn n ct ỏp, ct ỏp lý thuyt ng vi s
cỏnh dn hu hn l:

=
11
.HH
z

(2.13)
Ct ỏp thc t ca bm ly tõm l:
g
cu
H
u
Hz
22
.


2.4 Lu lng v hiu sut lu lng
Lu lng cht lng chy qua bỏnh cụng tỏc ca mỏy thy lc cỏnh dn núi
riờng v bm ly tõm núi chung c tớnh theo cụng thc:
bDcQ
m

1

=
(2.17)
b-chiu rng mỏng dn ng vi ng kớnh D ca bỏnh cụng tỏc(thng l ti ca
ra).
D-ng kớnh ca bỏnh cụng tỏc.
C
m
-Hỡnh chiu vn tc tuyt i lờn phng vuụng gúc vi u.
Lu lng qua bỏnh cụng tỏc xem nh lu lng lý thuyt Q
1
ca bm. Lu
lng thc t Q qua ng y nh hn Q
1
vỡ khụng phi tt c cht lng sau khi di
qua bỏnh cụng tỏc u i vo ng y, m cú mt phn nh
Q

chy tr v ca
vo bỏnh cụng tỏc hoc rũ r ra ngoi qua cỏc khe h ca cỏc b phn lút kớn A v
B c biu th trờn hỡnh v.
Vy Q
1

Q
η
càng cao.
Hình 2.5 . Lưu lượng chất lỏng trong bánh công tác
2.5. Quan hệ tương tự trong một bơm ly tâm
Khi số vòng quay làm việc n của bơm thay đổi, các thông số làm việc khác
của bơm cũng thay đổi theo.
Thực nghiệm chứng tỏ rằng,khi bơm ly tâm với số vòng quay thay đổi ít
(dưới 50% so với định mức) thì hiệu suất của bơm thay đổi tương đối ít, có thể xem
như không đổi η=const. Mặt khác các tam giac vận tốc đều tỷ lệ với số vòng quay,
Sinh viªn: §inh Thanh Tïng 24 Líp ThiÕt bÞ Dầu
KhÝ K49
Trêng D¹i häc Má_§Þa ChÊt §å ¸n Tèt NghiÖp
nên các tam giac vận tốc đều dồng dạng với nhau. Do đó các chế độ làm việc khác
nhau của bơm trong trường hợp này xem như các trường hợp tương tự.
Trong thực tế ngoài số vòng quay làm việc thay đổi còn có thể gặp trường
hợp trọng lượng riêng γ của chất lỏng thay đổi, đường kính ngoài D của bánh công
tác thay đổi . Để đáp ứng nhu cầu sử dụng,khi cần giảm cột áp và lưu lượng so với
định mức, có thể giảm bớt đường kính D (chỉ trong phạm vi 10% ), và hiệu suất của
bơm coi như không đổi . Để đáp ứng nhu cầu sử dụng,khi cần giảm cột áp và lưu
lượng so với định mức, có thể giảm bớt đường kính D (chỉ trong phạm vi 10%), và
hiệu suất của bơm coi như không đổi. Có thể xem các chế độ làm việc của bơm
trong trường hợp này là các chế độ làm việc tương tự.
Gọi Q
1
,H
1
,N
1
– Là lưu lượng cột áp và công suất ứng với D`

2
2
Q
n
n
Q =
1
3
,
,,
2
Q
D
D
Q










=
Cột áp H
1
2
1

γ
=
1
3
1
2
2
N
n
n
N








=
2.6. Đường đặc tính của bơm ly tâm
Các thông số bơm như H, Q, N, η thay đổi theo các chế độ làm việc của bơm
với số vòng quay n thay đổi hoặc không đổi.
Các quan hệ H = f(Q), N = f(Q), η = f(Q) biểu thị đặc tính làm việc của bơm,
được biểu diễn dưới dạng giải tích theo phương trình đặc tính, dưới dạng đồ thị
được gọi là đường đặc tính của bơm.
Các đường đặc tính ứng với số vòng quay làm việc không đổi (n = const)
được gọi là đường đặc tính làm việc ứng với nhiều số vòng quay ( n biến thiên)
được gọi là đường đặc tính tổng hợp.
Sinh viªn: §inh Thanh Tïng 25 Líp ThiÕt bÞ Dầu