Chuyển đến nội dung chính

Bơm trục vít sử dụng trong lĩnh vực dầu khí

Ở phân khúc tìm kiếm, khai thác (upstream) và chế biến,lưu trữ, vận chuyển (midstream) trong lĩnh vực dầu khí ngày nay, bơm trục vít đóng vai trò rất lớn, lĩnh vực mà trước đây bơm ly tâm và bơm pistong được sử dụng phổ biến. Lý do là ngày bơm trục vít ngày được các nhà sản xuất với công nghệ tiên tiến cộng với nhu cầu bơm các loại dầu thô nặng. Cả bơm hai và 3 trục vít đều làm việc tốt với các loại dầu thô nhiều pha, dầu thô nặng và nhũ tương của dầu thô\nước.

In today’s upstream and midstream oil and gas environment, screw pumps are playing a larger role in what has traditionally been a centrifugal and reciprocating pump market. This is due in large part to technological innovation by screw pump manufacturers and the industry’s need to pump heavier crude oils. Both twin screw and three screw pumps are successfully operating in multiphase, heavy crude oil and crude oil/water emulsion applications.

screw-pumps-in-oil-and-gas-applicationsThe oil and gas industry is producing, transporting and refining more unconventional, heavier grades of crude oil from places such as Canada, California, Mexico and South America. Crude oil from these areas is highly viscous, often requiring diluent, steam or other stimulation just to flow the oil from the reservoirs to the pipelines. These nontraditional grades of crude oil are ideally suited for pumping with a screw pump.

Depending on the actual application, either twin screw or three screw pumps are used in crude oil pipeline services. Three screw pumps are typically found boosting pressure from laterals to the main pipeline, while twin screw pumps are predominantly utilized in the main pipeline boosting stations. The primary advantages of screw pumps include the ability to handle a wide range of viscosities; centrifugals can vapor lock while pumping diluent blended crude oils and become extremely inefficient when pumping crude oils heavier than 250 cSt. Screw pumps have extremely low pulsation, eliminating the need for pulsation dampeners or complicated pipeline support systems required by reciprocating pumps.

Three Screw Pumps

screw-pumps-in-oil-and-gas-applications-1Three screw pump designs are generally capable of flow rates exceeding 1100 gpm and differential pressures up to 1700 psi. The pump consists of three rotors, one power and two driven; one externally lubricated bearing capable of handling thrust loads induced by high inlet pressure; one balanced mechanical seal; a liner; a casing and a bearing/seal housing. The power rotor (coupled to driver) performs the pumping work, while the idlers act to seal off the pumping chambers. The torque is transmitted to the driven rotors by a rolling contact. The pumped fluid creates a barrier between the rotating elements, preventing metal-to-metal contact of the rotating elements. The liquid film also supports the rotors in the liner, eliminating contact between the rotors and the liners.

As crude oil enters a three screw pump, it fills the suction pumping chamber of the screw set; as the screws turn, crude oil is conveyed from suction to discharge. This positive displacement action simply moves a volume from suction to discharge, as if it were an infinite stroke piston without the need for complicated internal porting and valving.

In most cases, three screw pumps are used in applications where sand and particulate have been removed from the crude oil (i.e. pipeline grade crude oil). However, since some particulate may have survived the crude oil settling process, most pumps are available with alternative liner coatings to prevent premature wear, and the rotors are normally hardened.

Three screw pumps usually boost pipeline lateral pressures to the main pipeline that flows to a refinery or terminal. The main pipelines usually require higher flow rates and pressures, which is best accommodated by large twin screw pumps. Today, twin screw pumps have flow capabilities exceeding 11,500-gpm and differential pressures to 1,400-psi.

Twin Screw Pumps

Twin screw pumps are hydraulically balanced, pulsation free and deliver a given volume from suction to discharge, meeting whatever back pressure the system puts on the pump. The pump has two rotors, one drive and one driven, and relies on the pumped fluid to fill the clearances between the rotors and rotors and liner. The pumped fluid seals the individual pumping chambers of the screw profiles, allowing the pump to maintain prime. In a rigid rotor design, the liquid acts as a sealing mechanism only and does not act as a bearing support for the rotors.

The rotors are supported on both ends by bearings, and torque is transmitted from drive to driven rotor via timing gears. By eliminating rolling contact between rotors, as is the case with three screw pumps, twin screw pumps can handle everything from water to heavy crude oils.

In most designs, the timing gears and bearings are external to the pumped fluid. The timing gears are oil lubricated, while the bearings are lubricated by grease or oil. Depending on differential pressure requirements, the bearing and timing gears may require a forced lube oil system to properly dissipate heat and improve overall component reliability.

Since there are at least four bearings in a twin screw pump, there are four shaft penetrations and four mechanical seals. Seals are available in both single and double seal configurations, depending on the actual service. Single seals are typically used for crude services, while double mechanical seals with a barrier fluid system are also available.

screw-pumps-in-oil-and-gas-applications-2Twin screw pumps are increasingly popular in the midstream market, where their ability to handle high viscosities allows operators to pump colder or use less diluent. This is especially evident in ongoing pipeline projects bringing heavy Canadian crude oil to the American Market.

Multiphase Applications

The evolution of twin screw pumps has led to their implementation in multiphase applications. Twin screw style pumps dominate the upstream market in multiphase applications due to their operational flexibility and economical installation. Multiphase pumps boost the untreated flow stream produced from oil wells to downstream process or gathering facilities. This means the pumps handle 100 percent liquid to 100 percent gas (with recirculation) and every combination in between. These pumps are packaged for land-based, offshore and subsea applications.

Multiphase pumps are typically found in the following services:

  • Lower well head pressure-As reservoirs mature, their natural pressure declines and production decreases. Multiphase pumps are able to boost the flow line pressure, allowing increased production flow rates, while bucking downstream line pressure. By drawing down well head pressure, additional production will occur as the inflow to the production tubing increases.
  • Reduced facilities-Rather than separating the gas from the liquids, treating the phases and then compressing and pumping the individual phases, multiphase pumps handle untreated well flow with one piece of equipment. By utilizing one piece of equipment, economic justification is significantly higher for remote single well production and well cluster development with centralized process facilities.
  • Flow assurance-Multiphase pumps deliver a constant flow at a given speed regardless of system pressure. By changing the pump speed, operators can optimize the flow rate and inlet pressure, thus boosting total reservoir recovery, improving end of life production and reducing paraffin or hydrate buildup.

screw-pumps-in-oil-and-gas-applications-3Current multiphase pump designs deliver up to 330,000-bpd (total flow) at differential pressures up to 1,200-psi. Given the current trend toward deepwater development, the oil and gas industry has recently identified the need for multiphase pumps capable of flows up to 600,000-bpd (total flow) and differential pressures exceeding 2,400-psi.

The operational flexibility, higher efficiency and robustness of screw pumps make them ideal candidates for an increasing array of applications within the oil and gas industry. Ongoing development of screw pump technology will only broaden their use in multiphase, crude oil, emulsion and produced water services.



SCCK.TK

Related Posts by Categories



Nhận xét

Đăng nhận xét

Các bạn có câu hỏi gì, cứ mạnh dạn trao đổi nhé, baoduongcokhi sẵn sàng giải đáp trong khả năng của mình.

Bài đăng xem nhiều

Dung sai và các chế độ lắp ghép bề mặt trụ trơn [pdf]

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Ví dụ bạn cần gia công 1 trục bơm ly tâm 1 cấp, khi lên bản vẽ gia công thì cần dung sai gia công, việc chọn dung sai gia công thì căn cứ vào kiểu lắp ghép như vị trí lắp vòng bi: đối với vòng trong vòng bi với trục bơm thì sẽ lắp theo hệ thống lỗ (vì kích thước vòng bi không thay đổi được), nên việc lắp chặt hay trung gian là do bạn lựa chọn dựa trên các tiêu chí ở dưới. Còn thân bơm với vòng ngoài vòng bi thì lắp theo hệ trục (xem vòng ngoài vòng bi là trục). Bạn cũng cần lưu ý việc lắp chặt hay trung gian có thể ảnh hưởng đến khe hở vòng bi khi làm việc nên cần cân nhắc cho phù hợp với điều kiện vận hành, loại vòng bi (cùng loại vòng bi, vòng bi C2, C3 có khe hở nhỏ hơn C4, C4 nhỏ hơn C5). Nếu bạn đang dùng C3, lắp trung gian mà chuyển sang lắp chặt có thể làm giảm tuổi thọ vòng bi vì khe hở giảm hoặc không đáp ứng yêu cầu làm việc. Sơ đồ miền dung sai Miền dung sai Miền dung sai được tạo ra bằng cách phối hợp giữa  1...

Tải miễn phí phần mềm triển khai hình gò

Phần mềm này sẽ giúp các bạn đưa ra bản vẽ triển khai gia công đầy đủ và chính xác, cho phép các bạn xuất ra bản vẽ Autocad để tiện hơn cho việc tính toán, in ấn , quản lý. [MF] —–  nhấn chọn để download Lưu ý: sau khi giải nén và cài đặt thì chép pns4.exe (có sẵn sau khi giải nén) đè lên file pns4.exe mới. Phiên bản này có đầy đủ kích thước với các kiểu ống và help. Nên chạy run as administrator trong win 7. Xin chào bạn!  Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.  Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. Nguyễn Thanh Sơn

Tải giáo trình chuyên nghành cơ khí [pdf]

Danh mục sách chuyên nghành cơ khí do chúng tôi tìm kiếm sưu tầm trên internet, đường link google drive có sẵn (pdf).  Nếu có điều kiện các bạn nên mua sách để ủng hộ tác giả và NXB nhé! Link tải giáo trình vẫn đang tiếp tục được cập nhật hàng ngày...... Ngày cập nhật: 13/6/2023 -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 1 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng, TH.S. Phan Đăng Phong NXB Khoa học và Kỹ thuật (2006) Số trang: 734 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 2 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng NXB Khoa học và Kỹ thuật (2004) Số trang: 601 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ khí - Tập 3 - PGS Hà Văn Vui, TS. Nguyễn Chỉ Sáng NXB Khoa học và Kỹ thuật (2006) Số trang: 653 ==>  Tải tại đây -------------------------------------------------------------- Sổ tay thiết kế cơ ...

Khe hở mặt răng (backlash) và khe hở chân/đỉnh răng (root/tip clearance)

Viết bài : Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Các thông số cơ bản của bánh răng Về những thông số của bánh răng, có rất nhiều thông số để phục vụ cho quá trình gia công, thiết kế và lắp đặt máy. Tuy nhiên có một số thông số cơ bản bắt buộc người chế tạo cần phải nắm rõ, gồm: Đường kính Vòng đỉnh (Tip diameter): là đường tròn đi qua đỉnh răng, da = m (z+2) . Đường kính Vòng đáy (Root diameter): là vòng tròn đi qua đáy răng, df = m (z-2.5) . Đường kính Vòng chia (Reference diameter): là đường tròn tiếp xúc với một đường tròn tương ứng của bánh răng khác khi 2 bánh ăn khớp với nhau, d = m.Z   Số răng: Z=d/m Bước răng (Circular Pitch): là độ dài cung giữa 2 profin của 2 răng kề nhau đo trên vòng chia, P=m. π Modun: là thông số quan trọng nhất của bánh răng, m = P/π ; ha=m. Chiều cao răng (whole depth): là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia; h=ha + hf=2.25m, trong đó ha=1 m, hf=1,25 Chiều dày răn...

Cách kiểm tra và đánh giá vết ăn khớp (tooth contact) của cặp bánh răng

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Hộp số với cặp bánh răng nghiêng Tooth contact là một trong những yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả và độ bền của bánh răng Mục đích Các bánh răng phải có tải trọng phân bố đều trên bề mặt răng khi làm việc ở điều kiện danh định.  Nếu tải trọng phân bố không đều, áp lực tiếp xúc và ứng suất uốn tăng cục bộ , làm tăng nguy cơ hư hỏng.  Gear Run Out của bánh răng là gì? cách kiểm tra Bánh răng và hộp số, phần 3: Phân tích dầu tìm nguyên nhân hư hỏng bánh răng. Bánh răng và Hộp số, phần 2: Các loại hộp số, bôi trơn, hư hỏng thường gặp Bánh răng và hộp số, phần 1: Các loại bánh răng (types of gears) Để đạt được sự phân bố tải đều, bánh răng cần có độ chính xác trong thiết kế, sản xuất, lắp ráp và lắp đặt các bộ phận của hộp số. Các yếu tố này được kiểm tra, test thử nghiệm và kiểm tra tại xưởng của nhà sản xuất thiết bị. Lắp đặt đúng cách tại hiện trường là bước cuối cùng để ...

Sổ tay bảo dưỡng công nghiệp tiên tiến [pdf]

Được biên soạn rất công phu bởi Trung tâm Sản xuất Sạch Việt Nam (VNCPC). Cuốn “ Sổ tay Bảo dưỡng Công nghiệp Tiên tiến ” được viết để phục vụ các đối tượng: 1- Các nhà lãnh đạo và quản lý doanh nghiệp (cấp cao) 2- Các cán bộ quản lý bảo dưỡng (cấp quản lý trung gian) 3- Các cán bộ kỹ thuật bảo dưỡng hoặc sản xuất - bảo dưỡng (cấp quản lý trung gian). Đây là ba nhóm đối tượng quyết định đối với triển khai bảo dưỡng công nghiệp tiên tiến tại các doanh nghiệp. Ngoài ra, các cán bộ giảng dạy, các nhà nghiên cứu, tư vấn và các nhà thiết kế thiết bị cũng có thể tham khảo các phần liên quan đến chuyên môn của mình. Trong 3 nhóm người đọc chính, nhu cầu kiến thức và các vấn đề cần giải quyết khác nhau đáng kể. Vì vậy chúng tôi cấu trúc cuốn Sổ tay theo hai lớp: (1) lớp cơ bản và nguyên lý; (2) lớp kiến thức chuyên sâu cung cấp cơ sở lý thuyết cho quản lý và kỹ thuật bảo dưỡng. Tải sổ tay bảo dưỡng công nghiệp tiên tiến https://drive.google.com/file/d/1aN-JJhQ8e-03aNodG1iddKgXoU4CtH...

Chọn vật liệu chế tạo bánh răng và xử lý nhiệt

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Điều cần thiết là chọn vật liệu và xử lý nhiệt thích hợp phù hợp với ứng dụng dự kiến ​​của bánh răng. Vì các bánh răng được ứng dụng cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau, chẳng hạn như máy móc công nghiệp, thiết bị điện/điện tử, đồ gia dụng và đồ chơi, và bao gồm nhiều loại vật liệu, nên chúng tôi muốn giới thiệu các vật liệu điển hình và phương pháp xử lý nhiệt của chúng. Hộp số 1. Các loại vật liệu chế tạo bánh răng a) S45C (Thép cacbon dùng cho kết cấu máy): S45C là một trong những loại thép được sử dụng phổ biến nhất, chứa lượng carbon vừa phải ( 0,45% ). S45C dễ kiếm được và được sử dụng trong sản xuất bánh răng trụ thẳng, bánh răng xoắn, thanh răng, bánh răng côn và bánh răng trục vít bánh vít . Xử lý nhiệt và độ cứng đạt được: nhiệt luyện độ cứng Không < 194HB Nhiệt luyện bằng cách nung nóng, làm nguội nhanh (dầu hoặc nước) và ram thép, còn gọi là quá...

Các dạng và nguyên nhân hư hỏng thường gặp trong bộ truyền bánh răng trụ

Dạng hư hỏng Nguyên nhân Tróc bề mặt làm việc của răng - Vật liệu làm bánh răng bị mỏi vì làm việc lâu với tải trọng lớn. - Bề mặt làm việc của bánh răng bị quá tải cục bộ - Không đủ dầu bôi trơn hay bôi trơn không đủ nhớt Xước bề mặt làm việc của răng - Răng làm việc trong điều kiện ma sát khô. Răng mòn quá nhanh - Có bùn, bụi, hạt mài hoặc mạt sắt lọt vào giữa hai mặt răng ăn khớp Gãy răng - Răng bị quá tải hoặc bị vấp vào vật lạ Bộ truyền làm việc quá ồn kèm theo va đập - Khoảng cách trục xa quá dung sai qui định - Khe hở cạnh răng quá lớn Bộ truyền bị kẹt và quá nóng - Khoảng cách trục gần quá dung sai qui định - Khe hở cạnh răng quá nhỏ SCCK.TK

Nguyên lý làm việc của máy căng bu lông (Bolt tensioner)

Thanh Sơn tổng hợp, bản quyền thuộc về baoduongcokhi.com Định nghĩa máy  căng bu lông: Máy căng bu lông thủy lực, còn được gọi là máy căng thủy lực hoặc máy kéo căng bu lông, v.v.   Máy căng bu lông là một công cụ siết chặt và tháo rời bu lông. Nó giống như một kích dạng vòng được lắp đặt trên guzong (stud) và đai ốc (nut) của mặt bích cần siết chặt hoặc tháo rời.  Với sự trợ giúp của năng lượng từ bơm thuỷ lực, guzong được kéo căng trong vùng biến dạng đàn hồi theo độ đàn hồi cho phép của vật liệu , qua đó đạt được mục đích siết hoặc tháo bu lông.  Nghe bài viết: Ưu điểm: Ưu điểm lớn nhất của bộ căng bu lông thủy lực là có thể xiết và tháo rời nhiều bu lông cùng một lúc . Phân bố lực đồng đều .  Đây là một công cụ an toàn, hiệu quả và nhanh chóng , đồng thời là cách tốt nhất để siết chặt và tháo rời các bu lông có thông số kỹ thuật khác nhau. Nguyên lý cấu tạo: loại bol tensioner:  phần piston thủy lực tách rời vòng puller         ...

Phương pháp kiểm tra hạt từ (Magnetic Particle Testing)

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Kiểm tra hạt từ (Magnetic Particle Testing MPT/MT hay Magnetic Particle Inspection - MPI) là một phương pháp kiểm tra không phá hủy nhằm phát hiện các khuyết tật trên bề mặt hoặc ngay bên dưới bề mặt kim loại. Đây là kỹ thuật nhanh và đáng tin cậy để phát hiện và định vị các vết nứt bề mặt. Nguyên lý MPT: Từ thông rò trên bề mặt không liên tục Nguyên lý Kiểm tra hạt từ (MT) dựa trên tính chất từ tính của vật liệu sắt từ. Khi một thành phần sắt từ bị từ hóa (được thực hiện bằng cách cho dòng điện chạy qua nó hoặc bằng cách đặt nó trong một từ trường mạnh), bất kỳ sự không liên tục hoặc khuyết tật nào có trong vật liệu sẽ gây ra rò rỉ từ thông (như vết nứt  sẽ tạo ra lực cản đáng kể đối với từ trường, tại những điểm không liên tục như vậy, từ trường thoát ra trên bề mặt của mẫu thử (từ thông rò rỉ). Xem thêm:  Kiểm tra thẩm thấu PT (Penetrant Testing) Kiểm tra siêu âm bên trong lòng ống ILI là gì? Rò rỉ từ thông...

Nghe Podcast Bảo Dưỡng Cơ Khí