Van an toàn máy bơm bùn: Phân tích lỗi

I. Van an toàn máy bơm bùn – Thiết bị an toàn quan trọng trong hoạt động khoan

Van an toàn bơm bùn (van giảm áp) là thiết bị bảo vệ an toàn quan trọng trong hoạt động khoan. Chức năng chính của nó là ngăn chặn hư hỏng thân máy bơm và đường-áp suất cao do áp suất tăng bất thường gây ra, nhờ đó tránh được tai nạn. Các chức năng cụ thể bao gồm:

1. Bảo vệ quá áp (Chức năng cốt lõi)

Trong quá trình vận hành máy bơm bùn, nếu xảy ra các hiện tượng như sập lỗ, kẹt ống, tắc đường dây, vô tình đóng van hoặc thay đổi tải đột ngột, áp suất xả của máy bơm có thể tăng mạnh (vượt quá áp suất làm việc định mức). Trong những trường hợp như vậy, van an toàn sẽ tự động mở để giảm áp suất (chuyển bùn-áp suất cao sang hố đệm hoặc khu vực-trùng thấp an toàn). Điều này ngăn thân máy bơm, pít-tông, ống lót, đường-áp suất cao hoặc các kết nối bị đứt hoặc phát nổ do áp suất quá cao, do đó tránh phun bùn, phá hủy thiết bị và khả năng gây thương tích cá nhân.

2. Hạn chế áp suất làm việc tối đa

Bằng cách đặt trước áp suất nứt (đặt) của van an toàn - thường cao hơn áp suất làm việc định mức của máy bơm bùn một chút (ví dụ: đối với áp suất định mức 35 MPa, van có thể được đặt thành 38–40 MPa) - áp suất tối đa của hệ thống bị giới hạn nghiêm ngặt. Điều này đảm bảo thiết bị hoạt động trong phạm vi áp suất thiết kế, kéo dài tuổi thọ của máy bơm và ống góp.

3. Cảnh báo lỗi và bảo vệ khẩn cấp

Việc mở van an toàn thường xuyên cho thấy các bất thường của hệ thống (ví dụ: tắc nghẽn đường ống, tình trạng khó khăn trong việc hạ cấp), cần phải tắt máy để kiểm tra. Nếu van không mở được khi xảy ra quá áp suất, có thể xảy ra các tai nạn nghiêm trọng như rửa trôi/rò rỉ hoặc vỡ đường ống. Vì vậy, van an toàn đóng vai trò là rào cản an toàn cuối cùng.

Loại phổ biến:Van an toàn-hoạt động bằng lò xo (van giảm áp mở ra khi áp suất vượt quá lực lò xo, đĩa van nâng lên để xả bùn và tự động đóng lại khi áp suất bình thường hóa). Cần phải hiệu chỉnh thường xuyên áp suất cài đặt để ngăn ngừa hiện tượng kẹt hoặc hư hỏng do ăn mòn.

Tóm lại, chức năng cốt lõi của van an toàn bơm bùn là "giảm áp lực quá mức", bảo vệ thiết bị, giếng khoan và con người.

II. Các Tình Huống Van An Toàn Máy Bơm Bùn Trực Tiếp Làm Giảm Áp Lực Máy Bơm

Các điều kiện sau đây liên quan đến van an toàn có thể dẫn đến giảm áp suất bơm trực tiếp:

Giảm quá áp thông thường (nâng):Khi áp suất xả của bơm bùn vượt quá áp suất nứt đặt trước (ví dụ: do đường ống bị tắc, đường ống bị kẹt hoặc van vô tình đóng), đĩa van sẽ nâng lên và bùn áp suất cao-được chuyển qua đường vòng. Áp suất bên trong máy bơm giảm nhanh chóng, dẫn đến áp suất máy bơm giảm đáng kể.

Phớt rò rỉ (rò rỉ bên trong):Sự mài mòn, xói mòn, tích tụ cặn hoặc mảnh vụn bị mắc kẹt giữa đế van và đĩa ngăn cản việc đóng chặt. Trong quá trình điều áp máy bơm, bùn liên tục rò rỉ qua van - quay trở lại phía hút hoặc đường xả - khiến không thể tạo ra áp suất định mức. Các triệu chứng bao gồm không đạt được áp suất dự kiến ​​hoặc áp suất thấp liên tục.

Lỗi lò xo hoặc điều chỉnh không chính xác:Độ mỏi của lò xo, độ mềm, gãy hoặc đai ốc cài đặt bị lỏng/điều chỉnh sai khiến áp suất nứt giảm xuống dưới áp suất làm việc của máy bơm. Chỉ cần máy bơm hoạt động, van an toàn sẽ mở sớm, áp suất xả liên tục nên áp suất máy bơm không bao giờ đạt đến giá trị cài đặt.

Thân van bị kẹt ở vị trí mở:Sự ăn mòn, cặn cát/bùn hoặc các vấn đề về lắp ráp khiến thân van không thể quay trở lại vị trí ban đầu. Van an toàn vẫn mở hoàn toàn hoặc một phần, gây ra hiện tượng xả bùn liên tục và áp suất bơm giảm đáng kể - có thể gần bằng 0.

Van bypass trên đường xả vô tình để mở:Nếu van xả trên đường ra của van an toàn (dẫn vào hố thải, hố bùn) không đóng chặt hoặc mở nhầm thì đóng vai trò như một đường giảm áp liên tục, ngăn không cho áp suất bơm tích tụ.

Khi xảy ra hiện tượng giảm áp suất bơm bất thường, van an toàn phải là nghi phạm đầu tiên – kiểm tra xem nó có bị nâng lên và không thể gắn lại hay không, hoặc bề mặt bịt kín có bị xói mòn hoặc hư hỏng hay không. Chỉ sau khi loại trừ các vấn đề về van an toàn thì các nguyên nhân khác của đường bề mặt hoặc lỗ hạ cấp mới được điều tra.