Phục hồi rotor và nâng cao độ tin cậy cho máy nén khí
PETROVIETNAM
TẠP CHÍ DẦU KHÍ
Số 5 - 2020, trang 43 - 50
ISSN 2615-9902
PHỤC HỒI ROTOR VÀ NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CHO MÁY NÉN KHÍ
Lê Thanh Hải, Trương Anh Tuấn, Nguyễn Văn Hiền, Nguyễn Thanh Tùng, Nguyễn Anh Khoa
Công ty Cổ phần Phân bón Dầu khí Cà Mau
Email: hailt@pvcfc.com.vn
Tóm tắt
Máy nén không khí ly tâm là thiết bị quan trọng trong các nhà máy hóa chất, lọc hóa dầu, độ tin cậy của thiết bị ảnh hưởng đến vận
hành an toàn và ổn định của cả nhà máy. Chủ động trong công tác bảo dưỡng, sửa chữa và tự phục hồi sửa chữa bằng nguồn lực trong
nước đang được thực hiện tại các công trình/nhà máy của Tập đoàn Dầu khí Việt Nam (PVN), giúp tiết kiệm thời gian và chi phí sản xuất.
Bài báo giới thiệu giải pháp phục hồi rotor máy nén khí ly tâm tại Nhà máy Đạm Cà Mau, được thực hiện bằng nguồn lực trong nước
trên cơ sở đánh giá hư hỏng, phân tích, định lượng lực dọc trục và độ bền đĩa chặn của rotor. Đồng thời, Công ty CP Phân bón Dầu khí Cà
Mau (PVCFC) đã tính toán công suất thiết bị sau khi phục hồi để đảm bảo thiết bị vận hành tối ưu nhất.
Từ khóa: Độ tin cậy thiết bị, máy nén khí ly tâm, phục hồi rotor, hóc khí máy nén, Nhà máy Đạm Cà Mau.
1. Giới thiệu
Hiện tượng hóc khí máy nén hay tăng áp khí đầu xả
mô hình hóa các sự cố, tránh các hư hỏng trong vận hành
bình thường cũng như quá trình dừng khẩn cấp [2 - 5].
ỞViệt Nam, các nhà máy hóa chất, dầu khí có vận hành
các cụm máy nén ly tâm, việc cải tiến hệ thống điều khiển
này đang được quan tâm như: mô phỏng hiện tượng hóc
khí để tối ưu trong công tác vận hành [6] hay thay đổi vật
liệu thiết bị đo lưu lượng, thay đổi đường ống nhằm nâng
cao độ tin cậy cho bộ điều khiển máy nén khí [7].
gây dội áp (surge) là mối nguy đối với máy nén khí ly tâm;
là sự dao động của áp suất tại đầu ra máy nén, vận tốc
dòng khí và hiện tượng đảo ngược dòng chảy. Mỗi máy
nén ly tâm có giới hạn áp suất vận hành tối đa và dòng tối
thiểu. Ngoài điểm này, hiện tượng hóc khí sẽ xảy ra. Khi đó
áp suất, vận tốc dòng khí đầu ra máy nén dao động, dẫn
đến rotor dao động theo hướng dọc trục, gây cọ xát mạnh
giữa chi tiết quay và chi tiết tĩnh, phá hủy về mặt cơ khí
đặc biệt là ổ chặn, đĩa chặn trên rotor bị va đập do lực dọc
trục (Hình 5), có thể gây phá hủy nghiêm trọng [1].
Đối với việc khắc phục hư hỏng rotor do quá trình
máy nén khí bị hóc khí gây hư hỏng, căn cứ theo tình
trạng thiết bị sẽ có phương án khắc phục hay thay mới các
bộ phận quan trọng như: rotor, bộ phận làm kín, ổ trượt,
ổ chặn. Phục hồi rotor có thể tuân theo các tiêu chí trong
tiêu chuẩn Viện Dầu khí Mỹ (API) về sửa chữa rotor [8] tiêu
chuẩn ISO [9].
Để đảm bảo an toàn cho máy nén khí, hệ thống đường
ống kết nối với máy nén khí sẽ được lắp đặt các van tuần
hoàn hoặc van xả hoặc kết hợp cả hai (van xả chỉ áp dụng
đối với khí nén không ảnh hưởng đến môi trường như
không khí, CO2,…) kết nối với bộ điều khiển sẽ tự động
kích hoạt các van này theo tuần tự để đảm bảo giảm áp
suất đầu ra của máy nén khí về giá trị cho phép (Hình 1).
Hoặc có thể giảm tốc độ vận hành cụm thiết bị để giảm
lưu lượng và áp suất đầu xả của máy nén khí.
Áp suất
Giới hạn công nghệ
Tốc độ tối đa
Giới hạn
hóc khí
Giới hạn công suất
Trên thế giới đã có các nghiên cứu về tối ưu hệ thống
điều khiển máy nén, logic, lắp đặt các van điều khiển,
thuật toán xác định giới hạn vận hành, giới hạn hóc khí và
Điểm giới hạn
vận hành
Vùng vận hành
cho phép
Tốc độ tối thiểu
Vùng vận hành thực tế
Lưu lượng
Ngày nhận bài: 22/4/2020. Ngày phản biện đánh giá và sửa chữa: 23/4 - 6/5/2020.
Ngày bài báo được duyệt đăng: 8/5/2020.
Hình 1. Đồ thị vận hành của máy nén
DẦU KHÍ - SỐ 5/2020
43
CÔNG NGHỆ DẦU KHÍ
Hình 3. Bộ điều khiển đảm bảo máy nén khí không bị hóc khí dựa trên các thông số lưu
Hình 2. Đồ thị giới hạn điểm vận hành và điều khiển hóc khí máy nén
Lưu lượng
lượng (FT) áp suất đầu hút và đầu xả (PT)
Áp suất
1
2
3
1
2
3
Thời gian (giây)
Hình 5. Áp suất dao động trong quá trình máy nén khí bị hóc khí
Hình 4. Lưu lượng khí nén dao động trong quá trình máy nén khí bị hóc khí
Nhiệt độ
1
2
3
Thời gian (giây)
Hình 7. Dao động rotor máy nén khí bị hóc khí
Hình 6. Nhiệt độ dòng khí nén tăng trong quá trình máy nén khí bị hóc khí
Nhà máy Đạm Cà Mau đang vận hành 1 cụm máy nén
khí dạng ly tâm là thiết bị chính cung cấp không khí cho
cụm công nghệ cracking và công đoạn hydro hóa.
chế độ vận hành không tải. Do thiết kế logic đóng mở các
van điều khiển chưa phù hợp dẫn đến máy nén khí bị hiện
tượng hóc khí gây hư hỏng rotor máy nén khí cấp 3 và 4.
Vì vậy, cần phải sửa chữa máy nén khí đưa vào vận
hành lại với thời gian dừng máy ngắn, đảm bảo sản xuất
không bị gián đoạn trên cơ sở nguồn lực tại chỗ. Việc huy
động chuyên gia và hỗ trợ từ nhà sản xuất trong trường
hợp này không thể thực hiện được do giới hạn về địa lý
và thời gian.
Do lỗi công nghệ của công đoạn khác trong nhà máy,
theo logic máy nén khí sẽ được tự động tách ra khỏi hệ
thống và duy trì vận hành ở chế độ không tải. Trong quá
trình này, không khí nén ở đầu ra của máy nén khí theo
nguyên tắc sẽ được xả thải trực tiếp ra môi trường với thời
gian ngắn nhất để đảm bảo máy nén khí không bị hóc khí
hay dội áp, nhưng nếu xả quá lớn cũng sẽ gây ra tình trạng
quá tải. Theo thiết kế, hệ thống đầu ra được lắp đặt các van
điều khiển sẽ kích hoạt xả khí tuần tự để đảm bảo duy trì
thiết bị ổn định trong quá trình tách tải và đưa thiết bị về
Từ thực trạng đó, PVCFC đã nghiên cứu, đề xuất các
giải pháp kỹ thuật nhằm phục hồi rotor và thay đổi logic
điều khiển thiết bị nhằm đưa thiết bị vào vận hành lại với
thời gian tối ưu, tăng độ tin cậy cho thiết bị trong quá trình
DẦU KHÍ - SỐ 5/2020
44
PETROVIETNAM
vận hành bình thường và khi xảy ra
sự cố. Giải pháp này giảm được chi
phí thay mới rotor, rút ngắn thời
gian phục hồi, sửa chữa thiết bị,
không phải thuê chuyên gia, tối ưu
nguồn lực thực hiện...
Turbine hơi
Hộp số
Cụm máy nén
2. Lý thuyết tính toán
Quá trình dừng khẩn cấp tách
tải để đưa máy nén khí về vận hành
ở chế độ không tải đã xảy ra hiện
tượng hóc khí gây hư hỏng rotor,
ổ trượt, ổ đỡ và cọ xát giảm chiều
cao cánh rotor cấp 4 của máy nén
(Hình 10).
K04421
Không khí
Atlas Copco
Turbo charge
Ký hiệu thiết bị
Lưu chất
Nhà sản xuất
Kiểu máy
Theo kết quả kiểm tra sau khi
mở thiết bị, máy nén khí bị cọ xát
giảm kích thước chiều cao cánh
rotor cấp 4 từ 1 - 1,5 mm theo chu
vi. Vị trí đĩa chặn trên trục rotor
này bị cọ xát với ổ chặn bào mòn
khoảng 3 mm, các vị trí khác không
bị hư hỏng nhiều.
Lưu lượng trung bình
(kg/giờ)
Tốc độ (vòng/phút)
Model
GT 070 L5K1
11.700
71.944
26.572 (cấp 5)
171,48
Công suất (KW)
Áp suất đầu ra cấp
5 máy nén (bara)
33,61
Nhiệt độ đầu ra (oC)
Hình 8. Máy nén không khí và thông số cơ bản của máy nén
(1: Máy nén cấp 1; 2: Máy nén cấp 2; 3: Máy nén cấp 3; 4: Máy nén cấp 4; 5: Máy nén cấp 5)
Không khí đầu ra máy nén cấp 5 (số 13)
Nhiệt độ (oC)
173
Áp suất (barg) 32,6
Lưu lượng (m3/giờ)
57840
Không khí đầu vào máy nén cấp 1 (vị trí Air)
Nhiệt độ (oC)
31,2
1
59850
Vấn đề đặt ra là đưa rotor cấp 3
và 4 vào vận hành lại khi xảy ra hư
hỏng nghiêm trọng:
Áp suất (barg)
Lưu lượng (m3/giờ)
- Chiều dày đĩa chặn trên
trục rotor giảm có ảnh hưởng đến
vận hành bình thường và khi xảy
ra lực dọc trục trong trường hợp
có sự cố còn đảm bảo độ bền, cần
tính toán kiểm tra độ bền của đĩa
chặn căn cứ trên chiều dày thực tế
bị suy giảm.
Hình 9. Sơ đồ công nghệ máy nén khí
- Chiều cao cánh rotor bị
giảm, khe hở rotor và thân máy nén
khí giảm sẽ ảnh hưởng lớn đến lưu
lượng, công suất và hiệu suất máy
nén khí nên cần phải tính toán lại
lưu lượng máy nén khí có thể vận
hành được với tình trạng hiện tại
sau khi phục hồi rotor cấp 3, 4.
Ổ đỡ chặn bị phá hủy bề mặt
Đĩa chặn trên trục rotor bị bào mòn, quá nhiệt
2.1. Tính toán lực dọc trục trên
rotor cấp 3, 4
Bề mặt rotor cấp 4 bị cọ xát, giảm chiều cao
các cánh
Bề mặt thân máy nén khí bị cọ xát
phần lắp ghép với rotor 4
Để xác định lực dọc trục tác
động lên rotor máy nén khí, độ
Hình 10. Máy nén khí bị hư hỏng sau khi bị hóc khí
DẦU KHÍ - SỐ 5/2020
45
CÔNG NGHỆ DẦU KHÍ
chính xác của tính toán áp suất phân phối
trên mặt trước, mặt sau rotor và vận tốc dòng
khí theo hướng dọc trục tạo ra moment áp
suất trên đầu vào và đầu ra rotor cần được
xác định.
⃗
⃗
Áp suất mặt trước
Áp suất mặt sau
áp suất trước
áp suất sau
Tính toán lực dọc trục như phương trình
(1), nếu giá trị là âm, chiều lực dọc trục từ
phía sau về phía trước rotor.
ự
ọ
ụ =
−
ướ
V
(1)
(2)
ax
Với
=
+
ướ
Vận tốc dòng khí
hướng dọc trục
ướ
á
ấ
⃗
moment do áp suất gây nên
M
( )
×
=
2
∫
(3)
á
ấ
ướ
ướ
Hình 11. Phân bố áp suất trên rotor
Trong đó:
Ftrước: Tổng lực tác động lên mặt trước
rotor;
(7)
=
̇
−
̇
Trong đó:
̇
: Lưu lượng không khí vào máy nén;
Fsau: Tổng lực tác động lên mặt sau rotor;
Fáp suất trước: Lực do áp suất tác động mặt
trước rotor;
Fáp suất sau: Lực do áp suất tác động mặt
sau rotor;
Vax1: Vận tốc dòng khí theo hướng dọc trục cửa hút;
Vax2: Vận tốc dòng khí theo hướng dọc trục cửa xả.
Đối với rotor dạng hướng tâm:
(8)
(9)
̇
= 0
Ptrước(r): Áp suất tĩnh hướng kính mặt
trước rotor theo biên dạng parabol;
Lực tác dụng lên phía sau công tác:
( )
×
=
2
∫
FM: Moment do áp suất gây nên;
R2: Bán kính đỉnh rotor;
Trong đó:
seal: Bán kính rotor tại vị trí lắp bộ làm kín;
Ptrước (r): Áp suất tĩnh hướng kính mặt sau rotor theo biên dạng
parabol.
Ngoài ra moment do áp suất gây nên còn được tính theo công thức:
R
R1h: Bán kính moay-ơ rotor.
Áp suất phân phối mặt trước rotor như
biên dạng parabol từ đầu vào đến đầu ra
theo phương trình:
( )
=
+
+
(4)
(5)
=
̇
ướ
(10)
(
)
Với
=
(
)
Trong đó:
(
)
(6)
à
=
: Lưu lượng khí ngõ vào rotor;
(
/
)
ρ: Khối lượng riêng của không khí;
a: Diện tích cửa vào rotor.
Trong đó:
Ptrước (r): Áp suất tĩnh hướng kính mặt
trước rotor theo biên dạng parabol;
Theo thực tế rotor cấp 3 - 4 nằm cùng một trục với 2 đầu hút đối
xứng nhau nên lực tác dụng sẽ triệt tiêu nhau; khi đó vị trí tâm vận hành
trùng với tâm hình học của rotor. Lực dọc trục lớn nhất chỉ xuất hiện khi
có sự cố“upset system”đặc biệt khi bị hóc khí, áp suất rotor cấp 4 bị tăng
vọt gây dòng ngược, trong khoảng thời gian tức thời đó rotor cấp 3 vẫn
hút khí dẫn tới chênh lệch áp suất đột ngột gây va đập giữa ổ chặn và
đĩa chặn.
P1: Áp suất tĩnh mặt trước rotor;
P2: Áp suất cửa xả rotor;
A, B: Các hệ số của phương trình.
Moment do áp suất gây nên được tính
theo công thức:
DẦU KHÍ - SỐ 5/2020
46
PETROVIETNAM
Bộ làm kín
Vành chặn
Bạc chặn
Trường hợp máy nén khí bị hóc khí,
đĩa chặn sẽ chịu lực lớn nhất, chủ yếu do
moment áp suất và lực do áp suất phía
trước và sau rotor cấp 3; hiệu của 2 lực này
ngược chiều với chiều của moment áp
suất; trong trường hợp này coi như chỉ có
lực do moment áp suất tác động lên đĩa
chặn:
áp suất trước
áp suất sau
áp suất sau
áp suất trước
Bull
gear
Rotor cấp 4
Bánh răng chính
Rotor cấp 3
1
(11)
=
̇
= 15474
Hình 12. Thiết kế đối xứng rotor cấp 3 và 4, triệt tiêu lực dọc trục
Căn cứ theo độ dày thiết kế và sau khi
bóc tách lớp kim loại quá nhiệt trên đĩa
chặn khoảng 4,5 mm thì độ bền của đĩa
chặn vẫn đảm bảo chịu lực lớn nhất do tác
dụng khi vận hành.
2.2. Tính toán lưu lượng máy nén
Theo kết quả kiểm tra cần giảm chiều
cao cánh rotor 1 - 1,5 mm dọc theo chiều
dài cánh của rotor cấp 4, cần tính toán lại
công suất lưu lượng máy nén khí đạt được
sau khi thay đổi. Theo thiết kế máy nén khí
vận hành ở 100% tương ứng 56.002 Nm3/
giờ, căn cứ theo thông số kích thước dự
kiến sau khi phục hồi rotor, máy nén chỉ
nên vận hành ở 54.000 Nm3/giờ (69.440
kg/giờ) tương ứng với 102 - 103% tải của
nhà máy.
Hình 13. Kết quả khi giảm chiều dày đĩa chặn xuống 4,5 mm vẫn đảm bảo độ bền
Cài đặt lưu lượng
tối đa tại bộ điều
khiển QIC
Lưu lượng đầu vào rotor cấp 4:
=
= 1,7
/
Lưu lượng tại 103% tải nhà máy
Tương ứng với 54.000 Nm3/giờ.
Lưu lượng khối lượng đầu vào máy nén kg/giờ × 103)
Hình 14. Đồ thị hiển thị điểm vận hành mới của cụm máy nén khí
Trong đó:
b1: Bề rộng rotor;
V1: Vận tốc dòng khí đầu vào máy nén
cấp 4;
D1: Đường kính rotor cấp 4;
ε1: Hệ số chiều dày cánh rotor cấp 4
lấy từ 0,8 - 0,9.
2.3. Giải pháp kỹ thuật phục hồi rotor
Trên cơ sở tính toán về lưu lượng máy
nén khí sau khi giảm chiều cao cánh rotor
cấp 4 vẫn đảm bảo lưu lượng khí cấp cho
hệ thống Nhà máy Đạm Cà Mau.
1: Thân máy nén cấp 3; 2: Rotor cấp 3;
3: Bánh răng chính, 4: Đĩa chặn trục rotor;
5: Ổ đỡ, chặn; 6: Thân máy nén khí cấp 4
Hình 15. Bản vẽ lắp rotor cấp 3 - 4 trên máy nén khí
DẦU KHÍ - SỐ 5/2020
47
CÔNG NGHỆ DẦU KHÍ
chuyển của rotor các cấp 1, 2, 3, 4 máy
nén khí để đảm bảo kích hoạt dừng
máy nén khí khi có dao động dọc trục
vượt quá giá trị cho phép [6];
- Thay đổi logic khi kích hoạt từ
tách tải máy nén khí sang dừng hoạt
động khi xảy ra sự cố. Tín hiệu điều
khiển dừng khẩn cấp sẽ được kích
hoạt, khi đó máy nén khí chuyển sang
chế độ dừng theo logic, khí nén đầu
ra được xả khí ra môi trường, máy nén
giảm dần tốc độ và dừng hẳn.
Hình 16. Bản vẽ sơ đồ hệ thống công nghệ và logic các van điều khiển của cụm máy nén khí
- Ngoài ra, theo điều tra nguyên
nhân khi dừng khẩn cấp để tách tải
máy nén khí khỏi hộ tiêu thụ, các
van điều khiển cô lập 04FV2011,
04FV2016 (Hình 16) hệ thống được
kích hoạt đóng ngay lập tức, 10 giây
sau van xả 04UV2012 được kích hoạt
để xả áp cho đầu ra máy nén khí, đồng
thời van điều khiển 04UXV2211 đóng
lại, các van IGV1, IGV 2 điều chỉnh
lưu lượng vào máy nén khí đóng, lúc
này van 04FV4203 sẽ điều khiển lưu
lượng máy nén khí dựa theo tín hiệu
của FT4209. Tuy nhiên, theo logic lưu
lượng tại FT2011 cũng dùng để điều
khiển máy nén khí, do bố trí sau van
xả 04FV4203, dẫn đến máy nén khí sẽ
tăng tốc và mở van IGV1, IGV 2 để bù
lưu lượng do tại vị trí này lưu lượng
giảm dần về không dẫn đến tình trạng
hóc khí. Để đảm bảo an toàn cần thay
đổi logic, khi có sự cố, máy nén khí sẽ
tách tải khỏi hộ tiêu thụ bằng cách
đóng các van cô lập đầu ra 04FV2011,
04FV2016, mở van xả 04UV2012 và sử
dụng FT4209 để điều khiển máy nén
khí kích hoạt van xả 04FV4203, đồng
thời giả lập tín hiệu FT2011 ở lưu
lượng tối đa khi đó sẽ đóng van điều
chỉnh lưu lượng đầu vào.
Hình 17. Lắp đặt đầu đo dịch chuyển của rotor và cấu hình tại hệ thống giám sát
Tính toán độ bền đĩa chặn khi giảm chiều dày 4,5 mm, đảm bảo cho máy
nén khí vận hành bình thường cũng như khi có sự cố, nhóm tác giả đã đề xuất
giải pháp phục hồi và thay đổi logic nhằm tăng độ tin cậy cho cụm thiết bị.
Cụ thể, về phương án thực hiện phục hồi, sửa chữa rotor cấp 3 - 4 bị hư hỏng
theo các bước:
Xử lý vết xước tại vị trí đĩa chặn số 4 (giảm xuống 4,5 mm);
Thêm vòng đệm vào ổ đỡ chặn để đảm bảo khe hở ổ đỡ chặn số 5 nằm
trong tiêu chuẩn 0,23 - 0,31;
Điều chỉnh lại tâm rotor số 2 và tâm bánh răng chính số 3 bằng cách chỉnh
ổ đỡ chặn bánh răng chính (nếu lệch);
Điều chỉnh thân máy nén khí số 1 và số 6 để đảm bảo khe hở 2 rotor cấp
3 và cấp 4 nằm trong giá trị cho phép;
Cân bằng động rotor 2 theo tiêu chuẩn ISO 1940-1:2003 [9].
2.4. Thay đổi về logic
Để đảm bảo máy nén khí vận hành an toàn và tin cậy tránh sự cố tương
tự, nhóm tác giả đề xuất thay đổi logic như sau:
Việc thay đổi được mô phỏng trên
hệ thống điều khiển tùy theo sự cố sẽ
kích hoạt dừng máy nén khí hay tách
tải máy nén khí. Kết quả máy nén khí
vận hành an toàn trước khi cài đặt vào
hệ thống điều khiển cụm máy nén khí.
- Giảm số lần đếm xung hóc khí kích hoạt dừng máy nén khí để tránh bị
va đập khi dừng nếu bị hóc khí;
- Tạo các cảnh báo cần thiết cho máy nén khí trên hệ thống điều khiển
phân tán và điều khiển PLC;
- Lắp các đầu đo với độ phân giải là 0,001 mm để theo dõi độ dịch
DẦU KHÍ - SỐ 5/2020
48
PETROVIETNAM
an toàn cho thiết bị và hệ thống công
nghệ tránh xảy ra hiện tượng hư hỏng
tương tự như trên.
Việc áp dụng phương án phục hồi
rotor cấp 3, 4 đã khắc phục thành công
các hư hỏng, rotor sau gia công đảm bảo
các thông số kỹ thuật như độ bền, độ
bóng…
Sau khi đưa máy nén khí vận hành
trở lại, thông số áp suất và nhiệt độ đầu
ra tại cấp nén 2, 3 và 4 có giảm nhẹ so với
trước do khe hở và bề rộng rotor cấp 4
đã giảm khoảng 1,5 mm so với trước thời
điểm hư hỏng rotor, tuy nhiên vẫn đáp
ứng yêu cầu công nghệ.
Thông số về lưu lượng máy nén khí
tại đầu ra cấp 5 của máy nén có thể tăng
lên mức khoảng 54.000 Nm3/giờ như
tính toán ở trên tương ứng với yêu cầu
công nghệ để nhà máy vận hành ở mức
tải 102 - 103%. Về logic sau khi thay đổi,
máy nén vận hành an toàn, ổn định tin
cậy trong khi vận hành bình thường và
khi có sự cố ảnh hưởng đến cụm thiết bị.
Hình 18. Rotor cấp 3 và 4 trước và sau khi phục hồi
4. Kết luận
PVCFC đã nghiên cứu, đề xuất các
giải pháp kỹ thuật nhằm phục hồi rotor
và thay đổi logic điều khiển thiết bị nhằm
đưa thiết bị vào vận hành lại với thời gian
tối ưu, tăng độ tin cậy cho thiết bị trong
quá trình vận hành bình thường và khi xảy
ra sự cố. Giải pháp này giảm được chi phí
thay mới rotor, rút ngắn thời gian phục
hồi, sửa chữa thiết bị, không phải thuê
chuyên gia, tối ưu nguồn lực thực hiện...
Để tự chủ trong công tác bảo dưỡng,
sửa chữa, Chính phủ, các bộ/ngành cần
xem xét cơ chế chính sách phù hợp để
liên kết các đơn vị thiết kế kỹ thuật và gia
công trong nước, xây dựng hệ sinh thái
phục vụ công tác bảo dưỡng sửa chữa tại
Việt Nam.
Hình 19. Thông số kỹ thuật của máy nén khí giảm nhưng đáp ứng yêu cầu công nghệ
3. Kết quả và thảo luận
Song song với phục hồi rotor cấp 3 và 4, lắp đặt lại máy nén khí, đầu
đo độ dịch chuyển của rotor các cấp 1, 2, 3, 4 cũng được thiết kế, lắp đặt
và cấu hình trên hệ thống giám sát tình trạng thiết bị. Trong trường hợp có
bất thường về công nghệ hoặc cơ khí, ảnh hưởng đến độ dịch chuyển rotor
vượt quá giá trị cho phép sẽ tự động kích hoạt cảnh báo hoặc truyền tín
hiệu sang bộ điều khiển tự động dừng cụm máy nén khí. Việc này đảm bảo
Tài liệu tham khảo
[1] Compressor Control Copperation,
Compressor, 2002.
DẦU KHÍ - SỐ 5/2020
49
CÔNG NGHỆ DẦU KHÍ
[2] J.J Jeffrey Moore, Augusto Garcia-Hernandez,
quality requirements for rotors in a constant (rigid) state -
Part 1: Specification and verification of balance tolerances",
html.
Matthew Blieske, Rainer Kurz and Klaus Brun, "Transient
surge measurements of a centrifugal compressor station
during emergency", in Turbomachinery & Pump Users
Symposia, 2009.
[10] American Petroleum Institute (API), "API
standard 617 Axial and centrifugal compressors and
expandercompressors", 2002.
[3] Robert C.White and Rainer Kurz, "Surge avoidance
for compressor systems", in Turbomachinery & Pump Users
Symposia, 2016.
[11] Klaus H.Lüdtke, Process centrifugal compressors
basics, function, operation, design, application. Verlag
Berlin Heidelbe: Springer, 2004.
[4] Ahmed Hafaifa, Belhadef Rachi and Guemana
Moulou, "Modelling of surge phenomena in a centrifugal
compressor: experimental analysis for control", Systems
Science & Control Engineering, Vol. 2, pp. 632 - 641, 2014.
[12] Atlas Copco Energas GmbH, "Instruction Manual
Turbocompressor", AC Doc. No. IM_53138224_T_en_0_0,
2010.
[5] Kamal Botros, Steven Hill and Jordan Grose,
"Centrifugal compressor surge control systems-
fundamentals of a good design", in Turbomachinery &
Pump Users Symposia, 2016.
[13] Khin Nwe Zin Tun, "Design of centrifugal
compressor impeller for power station", Vol. 3, No. 7,
pp. 1168 - 1171, 2014.
[6] Vũ Đức Vinh và Nguyễn Minh Đức, "Mô phỏng
thuật toán sử dụng đa thức bậc 2 điều khiển surge máy
vietsov.com.vn/Pages/Details.aspx?itemid=153&c=1.
[14] Michele Fontana, Leonardo Baldassarre,
Andrea Bernocchi, Emanuele Rizzo, and Francesco
Maiuol, "Axial thrust in High pressure centrifugal
compressors: Description of
a calculation model
[7] "Nâng cao độ tin cậy hệ thống điều khiển
surge cho các tổ máy nén cao áp", 20/8/2017. [Online].
validated by experimental data from full load test", in 44th
Turbomachinery & 31st Pump Symposia, Houston, TX, 2015.
Available:
aspx?itemid=287&c=2.
[15] Yves Bidaut and Dominique Dessibourg, "The
challenge for the accurate determination of the axial rotor
thrust in centrifugal compressors", in 43rd Turbomachinery
& 30th Pump Users Symposia (Pump & Turbo 2014), Houston,
TX, 2014.
[8] American Petroleum Institute (API), "API
Recommended Practice 687 - Rotor Repair", 2001.
[9] "ISO 1940-1:2003: Mechanical vibration - Balance
ROTOR REFURBISHMENT AND RELIABILITY IMPROVEMENT
FOR CENTRIFUGAL AIR COMPRESSOR
Le Thanh Hai, Truong Anh Tuan, Nguyen Van Hien, Nguyen Thanh Tung, Nguyen Anh Khoa
Petrovietnam Ca Mau Fertilizer Joint Stock Company (PVCFC)
Email: hailt@pvcfc.com.vn
Summary
The paper presents the rotor refurbishment solution for centrifugal air compressors at Ca Mau Fertilizer Plant, which was carried out
entirely with domestic resources based on the results of rotor inspection and evaluation of the axial thrust force and the strength of rotor
thrust disc. Calculation of equipment capacity after refurbishment has also been performed by Petrovietnam Ca Mau Fertilizer Joint Stock
Company (PVCFC) to ensure that the device operates at an optimal load.
Key words: Reliability, centrifugal air compressor, rotor refurbishment, surge, Ca Mau Fertilizer Plant.
DẦU KHÍ - SỐ 5/2020
50
8 trang
16/04/2022
20080
Bạn đang xem tài liệu "Phục hồi rotor và nâng cao độ tin cậy cho máy nén khí", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- phuc_hoi_rotor_va_nang_cao_do_tin_cay_cho_may_nen_khi.pdf
