TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU
KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BÁO CÁO THỰC TẬP
PHÂN TÍCH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
CAO ÁP CỦA NHÀ MÁY
Trình độ đào tạo: đại học
Hệ đào tạo: chính quy
Ngành: công nghệ kỹ thuật hóa học
Chuyên ngành: hóa dầu
Khóa học: 2010-2014
Đơn vị thực tập: CTCP chế biến và sản xuất
dầu khí phú mỹ
Giảng viên hướng dẫn: Th.s Nguyễn Văn
Toàn
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoàng Anh
Bà Rịa Vũng Tàu, tháng năm 2014
MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA ĐƠN VỊ THỰC TẬP
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………
Ngày tháng năm 2014
hiểu hơn về công việc thực tế và kinh nghiệm trong môi trường làm việc
trong công ty cũng như trong cuộc sống.
Bên cạnh đó, em xin chân thành cảm ơn đến quý giảng viên trường đại
học Bà Rịa–Vũng Tàu, những người đã tạo cho em lối đi vào cuộc sống, giúp
em vững vàng hơn khi bước vào đời, đó là những hành trang vô cùng quý giá,
là bước đầu tiên cho em bước vào sự nghiệp sau này trong tương lai. Xin cảm
ơn thầy Nguyễn Văn Toàn, người đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình học
tập và tận tình giải đáp cho em những thắc mắc trong quá trình thực tập.
Trong quá trình thực tập và làm báo cáo, vì chưa có kinh nghiệm thực tế
nên bài báo cáo không sao tránh khỏi những sai sót kính mong nhận được sự
góp ý, nhận xét từ phía Thầy, Cô cũng như các anh chị trong nhà máy để kiến
thức của em ngày càng được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Ngày tháng năm 2014
Sinh viên thực hiện
MỞ ĐẦU
Để đáp ứng cho sự phát triển của nền công nghiệp hóa hiện đại hóa đất
nước, chúng ta phải học hỏi, tìm hiểu và cải tiến nền kinh tế cũng như nền
công nghiệp trong nước nhằm đáp ứng nhu cầu về thị trường trong nước cũng
như nước ngoài.
Trong những mấu chốt quan trọng là nền khoa học kỹ thuật trong nước
còn chưa phát triển, nên phải tiếp thu nền khoa học kỹ thuật nước ngoài, cũng
như nhập khẩu các máy móc tiên tiến để đáp ứng nhu cầu sản xuất trong nước
đảm bảo chất lượng sản phẩm cho việc tiêu thụ và xuất khẩu.
Trong hệ thống điều khiển nhà máy, hệ thống khí điều khiển cũng là một
phần quan trọng cần phải có của hệ thống điều khiển nhà máy, hệ thống khí
điều khiển đóng vai trò là một nguồn cung cấp khí cao áp dùng để điều khiển
các thiết bị, cũng như cung cấp một lượng lớn khí cho quá trình vệ sinh, bảo
dưỡng nhà máy. Để có một lượng lớn khí để cung cấp cho quá trình, ở đây
công ty sử dụng hai máy nén trục vít không dầu hiệu INGERSOLL-RAND
Condensate nặng thành xăng có chỉ số RON 83, dầu DO. Theo kế hoạch,sản
lượng tối đa hàng năm của nhà máy khoảng 340.000 tấn xăng A83 và 28.600
tấn dầu DO. đây là điều kiện tốt để giúp cho nhà máy có thể xâm nhập và
phân phối cá sản phẩm xăng dầu trong nước và tạo điều kiện chủ động cho
việc tiêu thụ các sản phẩm khai thác của nghành dầu khí như: Condensate
GVHD: ThS Nguyễn Văn Toàn Trang 7
Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Bạch Hổ, Condensate Nam Côn Sơn, Condensate Rồng Đôi và các sản phẩm
của nhà máy lọc dầu Dung Quất (Quãng Ngãi).
5. Nhiệm vụ
Nhà máy có nhiệm vụ chính sau:
- Quán lý, vận hành, bảo dưỡng nhà máy chế biến condensate.
- Tổ chức và thực hiện các hoạt động trong lĩnh vực chế biến và kinh doanh các
sản phẩm dầu mỏ.
- Thực hiện các nhiệm vụ khác do tổng công ty dầu khí Việt Nam uỷ quyền.
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CAO
ÁP CỦA NHÀ MÁY
GVHD: ThS Nguyễn Văn Toàn Trang 8
Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Hệ thống khí điều khiển (AI) gồm những thiết bị cung cấp khí cho tất cả
các thiết bị điều khiển. Hai máy nén khí chạy điện với thiết bị sấy khô khí sẽ
đảm nhiệm việc cung cấp khí điều khiển. cũng như dùng trong việc lao chùi
và thổi được dẫn đến tất cả các khu vực của nhà máy, nơi các công cụ khí
được dùng cho việc bảo dưỡng thiết bị.
1. Hệ thống điều khiển cao áp
1.1. Nguyên lý hoạt động
Không khí đầu tiên đi qua bộ lọc (Air Filter), tại đây không khí được lọc
loại bỏ sơ cấp Condensate và bụi sau đó đi vào máy nén khí, cấp nén thứ nhất
của máy nén khí, sau khi được nén cấp thứ nhất áp suất khí được nén sơ bộ tới
áp suất từ 1,7 đến 2,4 barg.
• Bộ làm mát thứ cấp (Aftercooler).
• Bộ tách hơi nước cấp thứ nhất và thứ hai.
• Bộ tự dộng loại bỏ Condensate cấp thứ nhất và cấp thứ hai.
GVHD: ThS Nguyễn Văn Toàn Trang 10
Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Động cơ và các đầu dẫn khí được gắn làm một bộ với nhau. Hệ thống
này được cách ly với chân đế bằng cao su. Các đường ống mềm (Flexible)
được sử dụng khi cần thiết để cách ly hệ thống vơi người vận hành.
1.2.2. Áp suất và nhiệt độ thiết kế
Chế độ hoạt động bình thường ở áp suất cho máy nén khí Ingersoll-Rand
Sierra vào khoảng 7,0 bar, 8,5 bar và 10 bar. Ap suất lớn nhất cho phép là lớn
hơn áp suất hoạt động trong chế độ bình thường là 0,2 bar được thể hiện trên
nhãn của máy.
Van an toàn trung gian được đặt ở áp suất 3,1 Barg, 90 – 150 kW, 125 –
500 HP hay 3,8 Barg 200 – 300 kW, 250 – 400 HP. Van an toàn cấp thứ hai
được đặt giá trị lớn nhất là 11,4 barg. Hệ thống điều áp được thiết kế hoạt
dộng tốt với giá trị đặt của van an toàn như trên. Máy nén khí chuẩn được
thiết kế cho hoạt động trong khoảng từ 2 – 46
O
C.
1.2.3. Hệ thống khí nén
Không khí nén đi vào máy nén thông qua một lỗ bên phải. Nó đi qua bộ
giảm âm trước khi tới bộ lọc. Dọc theo một vòng ống rồi đi vào van đầu vào
cấp thứ nhất của máy nén khí sau đó không khí nén đi ra theo van đầu ra. Một
hệ thống quay hình xoắn ốc nén không khí tới áp suất từ 1,7 đến 2,4 barg. Nó
được thổi vào ống ventury để làm giảm sự giao động áp suất. Sau đó bộ làm
mát trung gian sẽ giảm nhiệt độ không khí trước khi vào cấp thứ hai. Một van
đầu ra an toàn được lắp đặt trong hệ thống để chống lại áp suất cao khác
thường ở trạng thái trung gian. Bộ tách hơi nước được lắp đặt ngay sau bộ
làm mát trung gian để loại bỏ Condensate có thể sảy ra ở một điều kiện nào
làm mát.
Chức năng của van giảm áp là ngăn sự quá áp của hệ thống. Nó có thể
làm trệch hướng một ít dầu quay trở lại bình chứa dầu. Ở phía đầu ra của máy
làm mát là van tĩnh nhiệt. Van này trộn dòng dầu nóng và dòng dầu lạnh để
cấp dòng dầu với nhiệt độ tối ưu cho giá đỡ và hộp số.
Sau đó dầu đi qua bộ lọc rồi qua bộ ống xả. Từ miệng của lỗ xả áp suất
vào khoảng 2,8 đến 3,5 barg và nhiệt độ từ 54 đến 68
O
C. Hộp số được thông
GVHD: ThS Nguyễn Văn Toàn Trang 12
Báo cáo thực tập tốt nghiệp
với lỗ thông hơi. Ống thông hơi ngăn hơi dầu từ đầu ra của bình chứa dầu. Bộ
xả hơi nước, dầu được nối với hệ thống thông gió.
1.2.6. Hệ thống làm mát bằng khí
Các bộ làm mát trung gian, bộ làm mát thứ cấp, quạt, động cơ là một bộ
hoàn chỉnh. Bộ tản nhiệt và quạt được gắn trực tiếp trên bộ máy nén khí.
Dòng khí mát được đi ra đầu cuối của vỏ máy, qua bộ tản nhiệt và được loại
bỏ ở phía trên cùng của máy.
1.2.7. Hệ thống làm mát bằng nước.
Bộ làm mát trung gian, bộ làm mát thứ cấp, bộ làm mát dầu có vỏ và
đường ống trao đổi nhiệt với nhau. Bộ làm mát trung gian và bộ làm mát thứ
cấp được thiết kế theo kiểu hộp chứa nước (“water in the shell”), còn bộ làm
mát dầu theo kiểu nước chảy trong các đường ống (“water in the tube”). Dòng
nước mát chảy qua mỗi ba phần tử song song. Một van selononid được lắp đặt
ở đường ống thải nước từ náy nén. Các đường ống này có thể được tháo bỏ dễ
dàng cho việc bảo dưỡng, lau chùi.
1.2.8. Hệ thống điện
Hệ thống thống điện của máy nén khí dùng bộ điều khiển
INTELLYSYS. Các thiết bị điện/điện tử tiêu chuẩn bao gồm:
• Bộ điều khiển INTELLYSYS.
tục chạy năng lượng cung cấp nhỏ nhất.
Nếu không có yêu cầu về khí thì máy nén khí sẽ dừng hoạt động chuyển
sang chế độ chờ sau khi hoạt động một khoảng thời gian được đặt trong bộ
điều khiển.
1.2.10. Bộ điều khiển tự động khởi động/dừng
Bộ điều khiển tự động khởi động/dừng là bộ tiêu chuẩn cho máy nén khí
không dầu.
Trong suốt khoảng thời gian yêu cầu không khí thấp, nếu áp suất đường
ống tăng lên điểm đặt trước bộ điều khiển INTELLYSYS dừng tính thời gian.
Nếu áp suất đường ống vẫn giữ ở mức cao hơn mức thấp trong khoảng thời
gian đặt trước thì máy nén khí sẽ tự động dừng. Trong cùng khoảng thời gian
GVHD: ThS Nguyễn Văn Toàn Trang 14
Báo cáo thực tập tốt nghiệp
đó, bộ tự động khởi động lại sẽ thông báo máy nén khí sẽ tự động dừng và sẽ
tự động khởi động lại. Bộ tự động khởi động lại được thực hiện khi áp suất
đường ống tụt xuống mức thấp.
Mức cao, mức thấp và thời gian trễ khi Shutdown được đặt tại bảng điều
khiển. Trong khoảng thời gian trễ 10 giây sau khi Shutdown thì máy nén
không thể khởi động lại được thậm chí ngay cả khi áp suất đường ống tụt
xuống mức thấp. Điều này cho phép động cơ dừng hẳn và bộ điều khiển thu
nhận dữ liệu điều kiện hoạt động. Nếu áp suất đường ống thấp hơn mức thấp
sau khoảng 10 giây thì máy nén sẽ tự động khởi động trừ phi khoảng thời gian
trễ được đặt lớn hơn 10 giây.
Thời gian trễ
Đây là khoảng thời gian áp suất đường ống phải được giữ ở mức thấp
hơn mức thấp trước khi máy nén có tải hoặc khởi động. Một bộ timer sẽ
không cho hệ thống mang tải sau khi khởi động hoặc khi khoảng thời gian
này đặt ở 0. Khi hết khoảng thời gian đặt trước thì timer sẽ được kích hoạt, bộ
phận hiển thị sẽ đếm ngược, khi đạt tới giá trị 0 thì máy nén sẽ mang tải hoặc
khởi động.
máy nén. Nếu hệ thống loại bỏ Condensate bị kẹt hoặc không hoạt động thì
cảm biến này sẽ gửi tín hiệu đến bộ điều khiển để dừng hệ thống và hiển thị
báo động HIGH COND LEVEL.
1.3. Hoạt động của các thiết bị khác trong hệ thống
1.3.1. Bộ phận lọc tinh
Bộ phận lọc tinh được chế tạo chọn bộ với công nghệ cao nhằm đạt được
khí nén với tiêu chuẩn đặt ra. Dòng khí sau khi qua bộ lọc tinh được lưu trữ
trong bình chứa khí nén. Sau một khoảng thời gian nhất định khí nén được lấy
mẫu để kiểm tra các tiêu chuẩn của khí nén, nếu có tiêu chuẩn nào không đảm
bảo thì bộ phận lọc tinh sẽ được kiểm tra và bảo dưỡng.
1.3.2. Các van an toàn (PSV – Pressure Safe Vavle)
GVHD: ThS Nguyễn Văn Toàn Trang 16
Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Các van an toàn PSV2009, PSV2010, PSV2011 được lắp đặt trên bình
chứa khí nén với mục đích tự động xả khí khi áp suất trong bình quá cao tránh
hiện tượng nổ bình chứa khí. Áp suất trong bình chứa khí khi lớn hơn gía trị
đặt là 1,2Mpa thì các van này sẽ tự động xả để giảm áp suất trong bình xuống
mức thấp hơn là 1,2Mpa.
1.3.3. Các bộ làm mát và bộ phận tách hơi nước và sấy khí
Các bộ làm mát trong hệ thống khí điều khiển và khí nhà máy là hệ
thống quạt làm mát, các quạt với công suất lớn được dẫn động bằng các động
cơ điện có tác dụng làm mát dòng khí nén đảm bảo một nhiệt độ ổn định là
17
O
C trước khi đi vào bình tách hơi nước V-21A/B.
Khí nén sau khi được tách hơi nước bằng bộ tách hơi nước V-21A/B và
bộ phận sấy khí M-21A/B thì khí nén được coi như là khí lý tưởng (nồng độ
hơi nước rất thấp, gần như bằng không).
Không khí được sấy theo nguyên tắc nhiệt độ thấp, dòng khí được được
cho qua hệ thống làm lạnh tới nhiệt độ hóa sương do đó hơi nước trong dòng
ngưng tụ nhờ một van xả dược lắp đặt ngay sau mỗi bộ làm mát.
Sau khi được làm mát lần thứ hai khí nén tiếp tục được tách hơi nước và
Condensate một lần nữa, khí này thu được đảm bảo yêu cầu về áp suất và sẽ
tiếp tục được đưa đi xử lý để sản suất khí nhà máy và khí điều khiển.
GVHD: ThS Nguyễn Văn Toàn Trang 18
Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Hình 2.7 – Nguyên lý hoạt động của máy nén khí
2.2. Hoạt động của một số thiết bị trong máy nén khí
2.2.1. Bộ Lọc
Bộ lọc có tác dụng loại bỏ những hạt bụi có kích thước lớn trong không
khí, có cấu tạo là những tấm lưới bằng kim loại, đường kính mỗi lỗ là 10
micromet, tuổi thọ của thiết bị này vào khoảng 3000 đến 4000 giờ.
2.2.2. Van khí đầu vào và van xả
Không khí sau khi được lọc sơ bộ thì được điều khiển bằng một van
bướm cung cấp cho máy nén khí.
2.2.3. Bộ phận nén khí
Máy nén khí có hai bộ phận dùng để nén khí (hai cấp). Cấp thứ nhất nén
không khí tới áp suất 26 – 40 PSIG (1,8 – 2,5 Kg). Khí nén sau khi được nén
ở cấp thứ nhất có nhiệt độ rất cao có thể gây nguy hiểm cho một số thiết bị,
GVHD: ThS Nguyễn Văn Toàn Trang 19
Báo cáo thực tập tốt nghiệp
do đó hệ thống sẽ tự động dừng khi nhiệt độ khí nén tăng lên 238
O
C. Tốc độ
quay của trục vít là 11603 vòng/phút. Tự động dừng khi áp suất khí nén tăng
tới giá trị 2,6 Kg.
Ở cấp nén thứ hai không khí sau khi qua các hai đoạn trước như làm mát,
lọc… khí nén tiếp tục được nén tới áp suất mong muốn. Tốc độ quay của trục
vít là 18160 vòng/phút. Hệ thống tự động dừng khi nhiệt độ đạt 271
O
O
C.
GVHD: ThS Nguyễn Văn Toàn Trang 20
Báo cáo thực tập tốt nghiệp
• 3ATT – Cảm biến này được đặt tại bình tách tơi nước trung gian,
với mục đích đo nhiệt độ khí nén đầu vào cấp nén thứ hai, nó sẽ sét
tín hiệu Shutdown khi nhiệt độ khí nén lên tới 60
O
C.
• 4ATT – Cảm biến này được đặt sau bộ phận nén khí cấp thứ hai với
mục đích đo nhiệt độ khí nén sau khi được nén ở cấp thứ hai. Cảm
biến này sẽ sét tín hiệu Shutdown khi nhiệt độ khí nén sau cấp nén
thứ hai lên tới 271
O
C.
• 7ATT – Cảm biến này có nhiệm vụ thông báo nhiệt độ khí nén sau
khi làm mát bằng bộ làm mát thứ hai (Aftercooler). Khi nhiệt độ khí
nén lên tới 60
O
C cảm biến này chỉ đưa ra tín hiệu thông báo (không
Shutdown) để báo động cho vận hành viên kịp thời xử lý.
2.2.7. Các cảm biến áp suất
• 2APT – Cảm biến đo áp suất khí nén đầu vào bộ phận nén khí cấp
thứ hai, và sét tín hiệu dừng (Shutdown) hệ thống khí áp suất khí
nén lên tới 2,6 Kg.
• 3APT – Cảm biến áp suất này có mục đích đo áp suất khí nén sau
khi được nén ở cấp thứ hai, phát tín hiệu Shutdown hệ thống khi áp
suất khi nén vượt quá giá trị đặt +1Kg.
• 4APT – Cảm biến này đo áp suất khí nén tại bình tách hơi nước thứ
hai, sét tín hiệu Shutdown khi áp suất khí nén vượt quá giá trị đặt
Van điều khiển nhiệt độ không làm việc: sửa chữa hoặc thay thế van
điều khiển nhiệt độ
Nhiệt kế không đúng: kiểm tra và thay thế đồng hồ đo hoặc cảm
biến nhiệt độ.
3.4. Áp suất cung cấp thấp hơn áp suất khí ra
Mức tiêu hao của người dùng lớn hơn lượng khí cấp vào: giảm bớt
sự tiêu hao khí , kiểm tra xem khí có bị rò rỉ trên đường ống
Lọc khí bị tắc: làm sạch hoặc thay thế lọc khí
Van nạp khí không thể mở hết: kiểm tra hoạt động của van nạp khí
Đường áp suất sai chức năng hoặch thông số đặt quá cao: sửa chữa
hoặc thay thế đường áp suất nếu không nên đặt lại
Van áp suất nhỏ nhất không có tác dụng: kiểm tra hoặc sửa chữa van
áp suất nhỏ nhất
Thiết bị tách dầu khí bị tắc: kiểm tra và thay thế thiết bị tách dầu
khí.
3.5. Áp suất khí nạp cao hơn thông số đặt áp suất không tải
GVHD: ThS Nguyễn Văn Toàn Trang 22
Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Áp suất đường vận chuyển hoạt động sai chức năng hoặc thông số
đặt quá cao: sửa chữa hoặc thay thế đường áp suất, nếu không nên
khởi động và đặt lại thông số
Phần không tải không có tác dụng: kiểm tra phần không tải hoạt
động bình thường
Khí bị rò rỉ trên đường ống: kiểm tra và làm sạch đường ống bị rò rỉ
3.6. Hệ thống áp suất quá cao (cao hơn áp suất trong bình )
Phần không tải bị vô hiệu: kiểm tra xem phần không tải có hoạt
động bình thường
Đường áp suất hoạt động sai chức năng hoặc thông số đặt quá cao:
kiểm tra đường ống áp suất
Hệ thống khí có thể bị rò rỉ: kiểm tra xem đường ống điều khiển có