Công nghệ bơm nạo vét ở độ sâu lớn

Tóm tắt

Nạo vét ở độ sâu lớn và nạo vét biển sâu là một xu thế trong thị trường nạo vét. Khai thác biển sâu là một thách thức rất lớn về kỹ thuật, nơi mà điều kiện rất khó khăn về áp lực và yêu cầu bảo dưỡng đóng vai trò quan trọng vào thành công chung của một dự án.

Dragflow là hãng dẫn đầu thế giới về lĩnh vực giải pháp nạo vét với độ sâu lên tới 300m và đã có nhiều dự án nạo vét thành công ở độ sâu trên 100m.

Giải pháp nạo vét sâu của Dragflow bao gồm: Bơm nạo vét sâu, bơm chìm cánh khuấy nạo vét sâu và hệ thống nước áp lực cao, ống dầu thủy lực, máy quận dây thủy lực cho việc điều khiển ống và hệ thống máy phát thủy lực chuyên dụng cho các dòng dầu dài và điều kiện xa bờ.

1. Giới thiệu

Sự tăng trưởng của dân số toàn cầu, du lịch, vận chuyển con người và hàng hóa cùng với nhận thức ngày càng lớn về việc cần bảo vệ hành tinh đang định hình tương lai của công nghệ nạo vét. Nạo vét đang trở thành một hành động rất quan trọng cho sự phát triển xã hội của chúng ta. Tạo ra các vùng đất mới hoặc phát triển hoặc duy trì một mạng lưới cảng có hiệu quả, cũng như khôi phục lại năng suất các đập nước, hiệu suất đập hoặc mở an toàn và hiệu quả đường thủy là những hoạt động cơ bản để duy trì tăng trưởng kinh tế ở hầu hết các nước. Nhưng ngày càng nhiều dự án là thách thức mới đòi hỏi cần có các giải pháp nạo vét hiệu quả và tin cậy như lắp đặt tuabin gió và các giàn khoan ngoài khơi, làm sạch các khu vực bị ô nhiễm để khôi phục môi trường hay phản ứng nhanh trong trường hợp có thảm họa dân sự.

Bề mặt trái đất được bao phủ bởi 70% là nước và số lượng ngày càng tăng của các dự án liên quan tới nạo vét trong môi trường biển sâu. Công nghệ nạo vét kiểu truyền thống bị giới hạn bởi độ sâu của nước, vì vậy Dragflow đã nỗ lực tập trung vào hoạt động nghiên cứu công nghệ bơm chìm và công nghệ nạo vét biển sâu để đạt được hiệu quả cao.

Dragflow đã tham gia vào việc sản xuất các hệ thống nạo vét chìm trong hơn 25 năm và đã nhanh chóng phát triển trở thành đối tác được quốc tế công nhận cho dự án nạo vét biển với độ sâu khó khăn nhất.

2. Tại sao sử dụng bơm chìm cho các dự án khai thác biển sâu

Yếu tố hiệu quả: Nạo vét là một hoạt động tốn kém năng lượng. Thách thức chính cho việc chế tạo thiết bị nạo vét là tăng hiệu quả của máy móc và giảm việc sử dụng năng lượng vì vậy sẽ làm giảm chi phí hoạt động của dự án cùng với việc giảm thải sự phát thải ô nhiễm của nhiên liệu vào môi trường.

Draglow đã tập trung hoàn toàn vào công nghệ máy bơm chìm từ ngày mới bắt đầu, Bơm chìm Dragflow cùng với sự kết hợp của 2 cánh khuấy có thể bơm được bùn với hàm lượng lên tới 70% theo trọng lượng.

Hàm lượng chất rắn (hàm lượng bùn, cát, sỏi…trong dịch bơm) lớn hơn đồng nghĩa với việc tiêu tốn năng lượng để bơm đi it đi sơ vì bơm nước thông thường (bơm được ít hàm lượng chất rắn hơn), điều đó có nghĩa khả năng làm việc với các động cơ diesel nhỏ hơn và giảm đường kính ống xả. Kết quả là giảm nhiều chi phí vận hành và tiêu thụ nhiên liệu tính trên 1m3 vật chất nạo vét được, trong khi đó vẫn đảm bảo lưu lượng tương tự với các bơm lớn hơn.

Yếu tố khả năng sử dụng: Bơm chìm với trọng lượng bơm lớn có thể đưa vào vị trí bơm trong nước nhờ sử dụng một cần cẩu và hệ thống các sợi cáp. Giải pháp này cho phép bơm làm việc ở bất kỳ độ sâu nào. Dragflow cũng đã sản xuất hệ thống cánh cắt kép tiên tiến mà không tạo ra bất kỳ trục trặc quay cánh nào khi bơm hoạt động, thậm chí khi bơm chỉ được treo lên bởi một dây cáp.

3. Các thiết bị của hệ thống nạo vét ở độ sâu lớn

Bơm hút sâu và cánh khuấy: Điều cốt lõi của bất kỳ hệ thống nạo vét nào là bơm. Dragflow đã phát triển dòng bơm thủy lực và bơm điện cho các ứng dụng bơm ở độ sâu lớn. Bơm ở độ sâu lớn và cánh khấy được trang bị một hệ thống bù áp lực cho phép bù áp lực nước bên ngoài với áp lực dầu trong bơm.

Sự bù áp của bơm và cánh khuấy được nghiên cứu cho độ sâu nạo vét tối đa và đảm bảo cân bằng áp lực trong và ngoài của hệ thống nạo vét. Một hệ thống thủy lực được gắn trên máy bơm để tránh bị gián đoạn dòng dầu cấp cho bơm và cánh khuấy, do đó bảo vệ động cơ và thành phần bên trong của bơm và nhờ đó làm giảm tốc độ của bơm.

Hệ thống bù của Dragflow đã được thử nghiệm ở độ sâu nước biển lên tới 330m

Hệ thống cánh khuấy ở độ sâu lớn: Như minh họa ở trên hệ thống nạo vét có thể được kết hợp của 2 cánh khuấy, có thể tăng hiệu quả của cánh khuấy và bơm bằng việc lắp đặt thêm hệ thống xối nước áp lực cao.

Ống dầu cuộn xoắn: Trong các dự án nạo vét sâu nó trở lên rất quan trọng để có hiệu quả và linh động của hệ thống điều khiển thủy lực cho hệ thống nạo vét. Một ống dầu bình thường có thể làm việc tốt với hệ thống nạo vét ở độ sâu 30m, với độ sâu lớn hơn nó có thể bị hư hỏng do các yếu tố khách quan, điều này có thể dẫn đến việc rò rỉ dầu vào trong nước và phải thay ống dầu mới.

Hệ thống ống xoắn là một sự kết hợp an toàn và hiệu quả. Chúng bao gồm các ống dầu xoắn xung quanh một sợi dây trung tâm và được bảo vệ bằng lớp vải bạt ở phía ngoài.

Đầu máy phát thủy lực: Một hệ thống nạo vét thủy lực ở độ sâu lớn nhất thiết cần phải có một đầu máy phát thủy lực hiệu quả và tin cậy. Đặc biệt, đầu máy phát thủy lực cho hoạt động nạo vét ở độ sâu lớn cần có các đặc điểm sau:

+/ Thiết kế dòng dầu riêng biệt cho máy bơm chìm và máy khuấy để có sự linh hoạt khi vận hành hệ thống và tránh cần phải dừng bơm khi ngừng cánh khuấy do gặp lớp đá rắn.
+/ Phải có thiết kế có hệ thống trợ hạ bơm và máy khuấy xuống khi chế độ “tự động” ở đầu máy phát thủy lực được kích hoạt.
+/ Phải có hệ thống tăng áp dầu và bù dầu để tránh hiện tượng tạo bong bóng khí trong bơm khi khởi động nhanh các bơm thủy lực.
+/ Hệ thống thiết bị được đặt trong khung container chống ồn và thích hợp trong mọi điều kiện thời tiết
+/ Trang bị hệ thống điều khiển từ xa không dây để tăng khả năng điều khiển và an toàn cho người vận hành và/hoặc cần được trang bị kết nối 3G không dây để có thể lưu các thông số vận hành vào ổ cứng đặt ở xa. Tính năng này giúp người quản lý ở văn phòng có thể năm bắt được thực tế thời gian thực về tình trạng hoạt động của hệ thống nạo vét.