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

Bảo trì dự đoán, (Predictive maintenance), là gì?

Bảo trì dự đoán, (Predictive maintenance), là gì? Nguồn: Wikipedia Biên dịch Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  baoduongcokhi.com. Xem thêm: Bảo trì (Maintenance) là gì? Bảo trì dựa trên tình trạng CBM (Condition-Based Mainienance) Bảo trì dựa trên tình trạng  (Condition-based maintenance CBM) là gì? Bảo trì tập trung vào độ tin cậy RCM: 9 nguyên tắc của chương trình bảo dưỡng phòng ngừa hiện đại (Full) . Định nghĩa bảo trì 4.0 Bảo trì dự đoán, được thiết kế để giúp xác định tình trạng của thiết bị đang sử dụng, nhằm ước tính thời điểm bảo trì nên được thực hiện. Cách tiếp cận này, hứa hẹn tiết kiệm chi phí, so với bảo trì phòng ngừa định kỳ, hoặc dựa trên thời gian, bởi vì các nhiệm vụ chỉ được thực hiện khi đã chắc chắn. Vì vậy, nó được coi là bảo trì dựa trên tình trạng được thực hiện, khi được đề xuất bởi các ước tính, về trạng thái xuống cấp của một hạng mục. Từ dự báo của bảo trì dự đoán, cho phép chúng ta lên kế hoạch và lich trình cho việc Bảo trì phục hồi thuận tiện, và n...

Bảo trì dựa trên tình trạng, (Condition-based maintenance CBM) là gì?

Bảo trì dựa trên tình trạng, (Condition-based maintenance CBM) Nguồn: Wikipedia Biên dịch Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  baoduongcokhi.com. Xem thêm: Bảo trì (Maintenance) là gì? Bảo trì dự đoán (Predictive Maintenance) là gì? Bảo trì dựa trên tình trạng CBM (Condition-Based Mainienance) Bảo trì tập trung vào độ tin cậy RCM: 9 nguyên tắc của chương trình bảo dưỡng phòng ngừa hiện đại (Full) . Định nghĩa bảo trì 4.0 Thảo luận về thế hệ bảo trì thứ 4 Đo rung động trên động cơ điện Bảo trì dựa trên tình trạng, ( CBM ), được mô tả ngắn gọn, là bảo trì khi có nhu cầu. Mặc dù cũ hơn nhiều theo trình tự thời gian, Nó được coi là một phần hoặc thực hành bên trong lĩnh vực bảo trì dự đoán rộng hơn, và mới hơn, nơi các công nghệ AI mới, và khả năng kết nối được đưa vào hoạt động, và nơi từ viết tắt CBM, thường được sử dụng để mô tả “Giám sát dựa trên tình trạng”, hơn là việc bảo trì. Bảo trì CBM được thực hiện, sau khi một hoặc nhiều chỉ báo, cho thấy thiết bị sắp hỏng, hoặc hiệu suất thi...

Bảo trì tập trung vào độ tin cậy RCM: 9 nguyên tắc của chương trình bảo dưỡng phòng ngừa hiện đại (Full)

Các chương trình bảo trì hiệu quả nhất là có tính chuyển biến. Chúng đang thay đổi và cải tiến liên tục. Luôn tận dụng tốt hơn các nguồn lực khan hiếm của chúng ta. Luôn trở nên hiệu quả hơn trong việc ngăn chặn những hư hỏng quan trọng đối với doanh nghiệp của chúng ta. Khi cải tiến chương trình bảo trì, bạn cần hiểu rằng không phải tất cả các cải tiến đều có cùng một đòn bẩy: Thứ nhất , hãy tập trung vào việc loại bỏ các nội dung công việc bảo trì không cần thiết. Điều này giúp loại bỏ việc duy trì lao động và vật tư. Nhưng nó cũng giúp loại bỏ việc lập kế hoạch, lên lịch trình, quản lý và báo cáo về công việc bảo trì này. Nghe thêm bài khác bằng cách  Đăng ký kênh Podcast của Bảo Dưỡng Cơ Khí Thứ hai , thay đổi các nội dung công việc đại tu hoặc thay thế dựa trên thời gian thành các nội dung công việc dựa trên tình trạng. Thay vì thay thế một linh kiện sau nhiều giờ vận hành, hãy sử dụng kỹ thuật theo dõi tình trạng để đánh giá xem linh kiện đó...

BẢO TRÌ PHÒNG NGỪA (PREVENTIVE MAINTENANCE)

Giới thiệu Bảo trì phòng ngừa hay bảo trì ngăn ngừa là bất cứ một hoạt động nào được thực hiện để kéo dài tuổi thọ của thiết bị và tránh những hư hỏng trước thời hạn. Ví dụ: kiểm tra thiết bị, bôi trơn điều chỉnh máy và kiểm tra dự đoán (bảo trì dự đoán) và bảo trì định kỳ, thường là thay thế chi tiết. Kỹ thuật giám sát tình trạng Giám sát tình trạng là một quá trình xác định tình trạng của máy móc đang lúc hoạt động hay lúc ngừng hoạt động. Nếu một vấn đề nào đó được phát hiện thì thiết bị giám s...

Giới thiệu về Tua bin khí (Gas Turbine)

Turbine khí, còn được gọi là tuốc bin khí  (Gas Turbine) , là một loại động cơ nhiệt được sử dụng để chuyển đổi nhiệt năng thành năng lượng cơ học thông qua quá trình đốt cháy khí và chuyển động quay turbine. Một máy phát điện Generator kéo bởi một tuốc bin khí. Đây là tổ hợp của máy nén khí + tuốc bin khí + máy phát điện. Không khí được hút vào và nén lên áp suất cao nhờ một máy nén. Nhiên liệu cùng với không khí này sẽ được đưa vào buồng đốt để đốt cháy. Khí cháy sau khi ra khỏi buồng đốt sẽ được đưa vào quay turbine. Vì thế nên mới gọi là turbine khí. Năng lượng cơ học của turbine một phần sẽ được đưa về quay máy nén, một phần khác đưa ra quay tải ngoài, như cách quạt, máy phát điện... Đa số các turbine khí có một trục, một đầu là máy nén, một đầu là turbine. Đầu phía turbine sẽ được nối với máy phát điện trực tiếp hoặc qua bộ giảm tốc. Riêng mẫu turbine khí dưới đây có 3 trục. Trục hạ áp gồm máy nén hạ áp và turbine hạ áp. Trục cao áp gồm máy nén cao áp và turbine cao áp. Trụ...

Nguyên lý hoạt động tuabin hơi (steam turbine)

Giới thiệu Tua bin hơi (steam turbine)  là loại máy biến đổi nhiệt năng sinh ra từ hơi có áp suất thành động năng sau đó chuyển hóa thành cơ năng làm trục quay. Trục này được kết nối với một máy phát điện ( Generator ) để sản xuất điện. Một phần rất lớn các yêu cầu về điện năng của thế giới được đáp ứng bởi các tuabin hơi nước này, có mặt trong các nhà máy điện hạt nhân, nhiệt điện và điện than. Riêng ở Mỹ, khoảng 88% điện năng được sản xuất bằng cách sử dụng các tuabin hơi nước. Tua bin hơi nước hiện đại đầu tiên được phát triển bởi Sir Charles A. Parsons vào năm 1884. Kể từ đó, rất nhiều cải tiến đáng kể đã được thực hiện về năng lực và hiệu quả sản xuất. Tua bin hơi nước được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện chu trình hỗn hợp . Trong các nhà máy này, tuabin khí tạo ra nhiệt và năng lượng từ khói thải có thể được tận dụng để sản xuất hơi nước để chạy tuabin hơi. Sự kết hợp của hai tuabin này với nhau giúp sản xuất điện có hiệu quả trong các nhà máy này. Về cơ bản, hiện na...

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 ...

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...