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

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 ...

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 ...

Sơ đồ tuabin khí chu trình hỗn hợp (combined cycle)

Viết bài KS Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com CCGT được gọi là chu trình kết hợp trong nhà máy điện, có sự tồn tại đồng thời của hai chu trình nhiệt trong một hệ thống, trong đó một lưu chất làm việc là hơi nước và một lưu chất làm việc khác là một sản phẩm khí đốt. Giải thích rõ hơn: Turbine khí chu trình hỗn hợp (Combined Cycle Gas Turbine - CCGT) là một hệ thống phát điện sử dụng cùng một nguồn nhiên liệu để vận hành hai loại máy phát điện khác nhau: một máy phát điện dẫn động bởi tuabin khí (gas turbine) và một máy phát điện dẫn động bởi tuabin hơi nước (steam turbine). Hệ thống CCGT được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện, do có thể giảm thiểu lượng khí thải và tăng tính hiệu quả trong việc sử dụng năng lượng. Nhà máy điện CCGT Trong hệ thống CCGT, nguồn nhiên liệu (thường là khí tự nhiên natural gas hoặc dầu) được đốt trong máy tuabin khí dẫn động cho máy phát điện generator để sản xuất điện. Hơi nước được tạo ra từ lò hơi thu hồi nhiệt (Heat Re...

Tìm hiểu toàn diện về các phương pháp bảo trì và lựa chọn chiến lược bảo trì phù hợp

Biên soạn Nguyễn Thanh Sơn , bản quyền thuộc baoduongcokhi.com Hiện nay, có rất nhiều loại bảo trì khác nhau, tuy nhiên, việc lựa chọn loại bảo trì thích hợp đôi khi gặp phải những thách thức, bởi vì mỗi loại bảo trì lại có những định nghĩa và ứng dụng khác nhau đối với từng người. Thay vì mải mê trong những chi tiết phức tạp, bài viết này cung cấp cho đọc giả một cái nhìn tổng quan rõ ràng về chín loại bảo trì chính cùng các ứng dụng thích hợp của chúng, nhằm giúp đọc giả tìm ra chiến lược bảo trì phù hợp nhất mà không phải đối mặt với những khó khăn không đáng có. Xem thêm: Bảo trì, (Maintenance), là gì? Lịch sử bảo trì của thế giới, vai trò và thách thức Thảo luận về Thế hệ bảo trì thứ tư (The Fourth Generation of Maintenance) Trong bài viết này, chúng tôi cung cấp một cái nhìn toàn diện về 9 loại bảo trì chính. Dù các thuật ngữ có thể khác nhau, nhưng điều quan trọng nhất là đảm bảo chúng ta đang nói về cùng một vấn đề và các nguyên tắc cơ bản được hiểu rõ. Với nhiều người thắc mắc...

Kỹ thuật hàn Temper Bead

Biên soạn Nguyễn Thanh Sơn , bản quyền thuộc baoduongcokhi.com Hàn temper bead là một kỹ thuật hàn đặc biệt, trong đó nhiệt lượng (heat input) từ các lớp hàn kế tiếp sẽ làm tôi (temper) các lớp hàn trước đó. Kết quả là cấu trúc hạt mịn (fine grain structure) và độ cứng thấp được hình thành trong vùng ảnh hưởng nhiệt (Heat-Affected Zone – HAZ). Đây là phương pháp rất hữu ích trong việc kiểm soát luyện kim vùng HAZ mà không cần xử lý nhiệt sau hàn (Post-Weld Heat Treatment – PWHT).  Kỹ thuật này thường được áp dụng trong các tình huống mà PWHT không thể thực hiện được vì lý do kỹ thuật hoặc kinh tế — chẳng hạn như khi thực hiện sửa chữa tại chỗ trong các nhà máy đang vận hành. Trong những trường hợp như vậy, hàn temper bead cho phép đạt được các đặc tính cơ học chấp nhận được cho mối hàn và kiểm soát kích thước HAZ ở mức tối thiểu. 1. Định nghĩa và cơ sở luyện kim Temper Bead Welding (TBW) là phương pháp hàn nhiều lớp (multi-pass welding) được bố trí theo trình tự cụ thể, trong đó...

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...

Cặp đôi hoàn hảo: Digital Twins và Bảo trì dự đoán

Bảo trì dự đoán  thông qua nhiều tiến bộ trong việc thu thập và xử lý dữ liệu, giờ đây có thể dự đoán chính xác thời điểm và cách thức các bộ phận máy móc thiết bị sẽ bị hỏng. Điều quan trọng là  dữ liệu , như với hầu hết mọi thứ trong chuyển đổi số ( digital transformation ) . T hông tin là điều cần thiết trong thế kỷ 21, và nó không chỉ đơn thuần là có một cụm các điểm dữ liệu (a bunch of data points) và khả năng đọc của cảm biến (sensor readouts) - mà còn biết cách xử lý nó một cách nhanh chóng và hiệu quả. Đây là điểm mấu chốt của việc bảo trì dự đoán , cũng như Digital Twins . Thanh Sơn tổng hợp và biên soạn từ nhiều nguồn Các nội dung của bài viết: Tại sao Bảo trì Dự đoán ngay bây giờ? Digital Twins là gì? Các loại Digital Twins khác nhau Digital Twins và bảo trì dự đoán   Làm thế nào để xác định sử dụng trường hợp nào để bảo trì dự đoán với Digital Twin? Các tùy chọn để xây dựng / triển khai Digital Twins Những thách thức chính trong khi xây...