Hôm nay là ngày đẹp trời. Sau những cơn mưa đầu mùa, mặt trời đã mang ánh sánh trở lại với muôn loài. Đây là thời điểm thích hợp để bạn và Happ cùng nghiên cứu cách thiết kế và lắp đặt bơm trên một giàn công nghệ.
Nội dung bài viết gồm:
Như bạn biết đó, trong cơ thể người, trái tim là bộ phận quan trọng nhất của hệ tuần hoàn. Tim được xem như một máy bơm. Trái tim hoạt động liên tục từ khi chúng hình thành đến khi chúng ta về với đất mẹ. Chức năng của tim là co bóp đều đặn để đẩy máu theo các động mạch, đem dưỡng khí và các chất dinh dưỡng đi nuôi toàn bộ cơ thể, đồng thời loại bỏ các chất thải trong quá trình trao đổi chất. Không có tim con người sẽ không có sự sống.
Trên giàn Well Head Platform thì bơm có vai trò giống như trái tim chúng ta. Các máy bơm giúp cho các quá trình công nghệ của giàn được thực hiện:
Diesel Transfer Pump sẽ bơm dầu Diesel được chứa ở Storage Tank ở trụ cẩu để phục vụ cho Pedestal Crane, Fire water pump, Emergency Generator trên giàn.
Chemical transfer Pumps thì bơm hóa chất với áp suất cao chứa trong các storage tanks trong cụm Chemical Skid đi vào hệ thống Process Liquid và các Utility để kiềm hãm sự ăn mòn của liquid với đường ống.
Còn Fire water pump/ Jockey Pump sẽ hút nước từ Caisson đến các Header để cung cấp nước đến các thiết bị, vessel, skid để dùng khi chữa cháy.
Open drain Pump/ Closed drain Pump để hút/đẩy nước thải đã qua xử lý xuống biển…
Như bạn thấy đó, không có bơm, giàn công nghệ của chúng ta cũng không thể hoạt động được.
Là một PipingDesigner bạn phải biết cách thiết kế và những quy định chung của việc thiết kế Bơm:
A.Những quy định chung:
Bơm phải được lắp đặt trên một nền bê tông đặc, vững chãi, bằng phẳng, tránh rung lắc.
Bơm phải đặt càng gần nguồn nước càng tốt và đầu hút phải được thiết kế đi thẳng trực tiếp đến đầu hút của bơm; tránh chỗ tắc, tránh đổi hướng đột ngột nhằm giảm áp lực hút của máy, tăng tối đa ấp lực đẩy.
Đường ống kết nối với bơm phải được Support sao cho không truyền áp lực hoặc lực rung lên đầu bơm. Đường kính ống phải đảm bảo sao cho tốc độ dòng chảy không vượt quá 2m/s ở đầu hút và 3m/s ở đầu xả. Đường kính không bao giờ được nhỏ hơn đường kính khẩu độ bơm.
Trước khi lắp ống, phải kiểm tra để đảm bảo bên trong ống luôn sạch sẽ.
Eccentric Reducer nên lắp mặt phẳng lên trên để tránh đọng bọt khí hay bong bóng nước.
Các support xung quanh bơm phải được thiết kế sao sao dễ dàng điều chỉnh và tháo lắp trong quá trình bảo trì bơm.
B.Những quy định riêng:
1.Thiết kế đầu hút – Suction line
Bơm có 2 trường hợp lắp đặt đầu hút: đầu hút hút chất lỏng từ dưới lên (negative suction) và hút từ trên xuống (positive suction)
a.Trường hợp Bơm hút nước từ dưới lên cần chú ý sau:
Phải lắp bộ lọc trainer ở đầu ống. Bộ lọc này phải ngập sâu trong nước một khoảng ít nhất bằng 4 lần đường kính ống. Bộ lọc này phải cách đáy bể ít nhất 2 lần đường kính ống.
Đường ống cấp nước và bể phải được bố trí ngập sâu trong bể để tránh tạo bọt nước dễ đi vào đường hút của máy bơm.
Elbow không được lắp trược tiếp vào vòi hút của bơm mà phải qua một Eccentric Reducer để tránh bọt khí đi vào bơm ảnh hưởng đến tuổi thọ của bơm. Elbow phải là loại Long Radius để dòng chảy chuyển hướng được ổn định hơn.
Tùy từng loại bơm, hướng đầu hút là từ dưới lên, nằm ngang hay trên xuống mà khoảng cách đoạn ống thẳng bao gồm cả Reducer sẽ từ 2D đến 6D. (2D tức là chiều dài Min = 2 lần đường kính ống). Trong trường hợp này ta cần 1 khoảng bằng 2D. Mỗi Reducer sẽ tương đương 3D nên nếu không dùng Reducer thì đoạn ống thẳng để ổn định dòng này sẽ được cộng thêm 3D.
Không dùng Isolation valve trên đoạn ống thẳng này.
Reducer phải là loại lệch tâm Eccentric. Mặt phẳng phải ở trên để tránh đọng bọt khí và giúp cho nước dễ chảy ngược về bể khi bơm không hoạt động.
Không cần đường drain trong trường hợp này.
Đoạn ống thẳng phải được Slope hướng lên về phía bơm để tránh hiện tượng tạo mũ khí (Air Pocket) ở đường hút của bơm dẫn đến xâm thực cánh bơm (cavitation). Độ slope đề nghị là 6/100.
b.Trường hợp Bơm hút nước từ trên xuống cần chú ý sau:
Phải có Isolation Valve để đóng mở và tiết lưu dòng chảy.
Phải có Y Trainer để lọc cặn.
Slope dốc thấp hơn về đầu bơm.
Khoảng cách từ Isolation Valve đến bơm ít nhất 3D đến 6D. Ta thấy khoảng cách này lớn hơn trường hợp hút từ dưới lên, nguyên nhân là dòng chảy từ trên cao xuống sẽ mạnh hơn và khi đi qua Isolation valve sẽ là dòng chảy rối mạnh hơn nên cần đoạn dài hơn để ổn định dòng.
Khi đã thiết kế đoạn Straight length đủ để ổn định dòng thì Eccentric Reducer có thể lắp mặt phẳng ở dưới để nước dễ đi vào bơm. Trong trường hợp lắp mặt phẳng Reducer ở trên thì phải thêm đường Drain để xả hết chất lỏng ra ngoài khi không hoạt động.
2.Thiết kế đầu xả – Discharge line
Đầu xả thường bao gồm các thành phần: Concentric Reducer, Elbow, Check Valve, Isolation Valve, Expansion Joint, Pipe Support.
Nên lắp thêm cặp flange để có đoạn removable spool giúp dễ dàng tháo dỡ khi bảo trì bơm.
Trong trường hợp đầu xả là thẳng đứng, thì Check valve là dạng wafer check valve được lắp hướng theo chiều dòng chảy có tác dụng bảo vệ máy bơm tránh khỏi tắc nước và ngăn không cho nước chảy ngược lại cánh bơm khi bơm dừng lại đột ngột.
Isolation valve có tác dụng điều tiết dòng chảy.
Expansion Joint có tác dụng bảo vệ bơm khỏi bị rung động do độ rung của ống truyền về. Ngoài ra, Expansion Joint còn khử được tác động của sự giản nở nhiệt.
Các đường ống xung quanh bơm thường có độ rung lớn nên Support thường dùng dạng lò xo Spring Support hay các dạng Support có thể điều chỉnh được.
Phải thiết kế đường drain chỗ check valve để xả nước đọng khi bơm không hoạt động.
Đến đây Happy tin rằng bạn đã hiểu được vai trò và một số quy định cần chú ý khi thiết kế bơm.
Chúc bạn ngày càng yêu mến PipingDesigners.vn và kiên định với con đường mình đã chọn “Tôi sẽ trở thành PipingDesigner trong năm 2018”.