LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN NGÀNH CÔNG NGHIỆP DẦU KHÍ
Tổng quan về công nghiệp dầu khí
Ngay sau khi miền Bắc được giải phóng, Chủ tịch Hồ Chí Minh và các lãnh đạo Việt Nam Dân chủ Cộng hòa đã chú trọng đến việc xây dựng ngành công nghiệp Dầu khí mạnh mẽ, nhằm hàn gắn vết thương chiến tranh và phục hồi kinh tế Dù chưa có khảo sát toàn diện về dầu mỏ ở Việt Nam, tầm nhìn phát triển ngành công nghiệp này đã được hình thành trong chuyến thăm Đông Âu.
Năm 1957, Chủ tịch Hồ Chí Minh đã thăm giàn khoan dầu của Rumani và nhà máy lọc dầu của Bungari Đặc biệt, trong chuyến thăm Liên Xô vào ngày 23/07/1959, Người đã đến thăm khu công nghiệp dầu khí Bacu (Adécbaigian) và trao đổi với các nhà lãnh đạo Trong cuộc trao đổi, Người nhấn mạnh rằng sau khi Việt Nam kháng chiến thắng lợi, sự hợp tác trong lĩnh vực dầu khí sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế.
Xô và Adécbaigian cần hỗ trợ Việt Nam trong việc khai thác và chế biến dầu khí, nhằm xây dựng các khu công nghiệp dầu khí vững mạnh như Bacu.
Hình 1.1: Ch ủ t ị ch H ồ Chí Minh th ă m nhà máy l ọ c d ầ u ở Bungari
Hình 1.2: Ch ủ t ị ch H ồ Chí Minh th ă m giàn khoan d ầ u ở Anbani
Sau khi miền Nam được giải phóng, đất nước ta hoàn toàn độc lập và thống nhất, chúng ta đã nhanh chóng bắt tay vào việc khắc phục hậu quả chiến tranh để xây dựng cuộc sống mới Đảng và Chính phủ đã đề ra phương hướng cụ thể nhằm phát triển lĩnh vực dầu khí Việt Nam Vào tháng 7/1975, đoàn công tác Việt Nam đã thăm Mehicô và Pháp để đàm phán hợp tác về dầu khí Ngày 06/08/1975, Chính phủ Việt Nam công bố kế hoạch tìm kiếm và khai thác dầu mỏ trên lãnh thổ và lãnh hải, đồng thời sẵn sàng thảo luận với các chính phủ và công ty nước ngoài muốn tham gia.
Vào ngày 27/11/1961, Đoàn thăm dò dầu lửa thuộc Tổng cục Địa chất, tiền thân của Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam, chính thức được thành lập Kể từ đó, ngành Dầu khí đã trải qua nhiều thăng trầm và đóng góp quan trọng vào sự phát triển kinh tế Việt Nam, với mỗi bước tiến đều tạo ra những thay đổi mang tính bước ngoặt.
Trong những năm 1960, Đoàn dầu lửa 36 và Liên đoàn Địa chất 36 đã thực hiện chủ trương chiến lược của Đảng và Bác Hồ về xây dựng ngành dầu khí Việt Nam, cung cấp nhiều tài liệu và thông tin quý giá Những kết luận quan trọng về cấu trúc địa chất và tiềm năng dầu khí ở miền võng Hà Nội và vùng trũng An Châu đã khẳng định vai trò của đơn vị này như "cái nôi" cung cấp nguồn nhân lực cho ngành Dầu khí Việt Nam trong giai đoạn đầu.
Hình 1.3: C ụ m giàn MSP-1 & BK 7 t ạ i m ỏ B ạ ch H ổ
Vào ngày 03/09/1975, Chính phủ Việt Nam đã quyết định thành lập Tổng cục Dầu mỏ - Khí đốt dựa trên Nghị quyết số 244-NQ/TW ngày 09/08/1975 của bộ chính trị Sự kiện này là kết quả của việc hợp nhất Liên đoàn Địa chất 36 và một bộ phận thuộc Tổng cục Hóa Chất, đánh dấu sự chuyển mình quan trọng trong ngành Dầu khí Việt Nam, chấm dứt thời kỳ hoạt động của các tổ chức riêng lẻ thuộc nhiều đơn vị khác nhau như Tổng cục Hóa Chất và Tổng cục Địa chất.
Sau hơn một năm hoạt động, Tổng cục Dầu mỏ - Khí đốt đã hoàn thành xây dựng cảng dịch vụ dầu khí đầu tiên tại Vũng Tàu chỉ trong 90 ngày Công trình này không chỉ đạt chất lượng tốt mà còn thể hiện sự phối hợp nhịp nhàng giữa các chuyên ngành kỹ thuật Đây là một thành công quan trọng, khẳng định tiềm năng trí tuệ dầu khí non trẻ của Tổ quốc và mở ra triển vọng mới cho ngành dầu khí Việt Nam.
Tổng công ty Dầu mỏ và Khí đốt Việt Nam, được thành lập theo quyết định số 250-HĐBT ngày 06/07/1990, đã thực hiện nhiều dự án tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí hợp tác với nước ngoài Việc kêu gọi đầu tư nước ngoài vào các lô dầu khí còn mở, đặc biệt là các lô nước sâu và xa bờ, đã đạt được nhiều kết quả quan trọng, đóng góp khoảng 1/3 nguồn thu ngân sách nhà nước hàng năm.
Năm 2006, ngành Dầu khí Việt Nam đã trải qua một bước ngoặt quan trọng khi thành lập Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam, dựa trên nền tảng của Tổng công ty Dầu khí Việt Nam.
Các mỏ dầu và khí đang được khai thác an toàn và hiệu quả, đồng thời tích cực tìm kiếm các dấu hiệu mới Từ năm 2006 đến 2010, tổng sản lượng khai thác đạt 116,83 triệu tấn quy dầu Vào ngày 02/09/2009, Tập đoàn đã đạt mốc khai thác 300 triệu tấn dầu quy đổi, trong đó 250 triệu tấn được ghi nhận vào ngày 12/10/2009, và 50 tỷ m³ khí vào ngày 07/07/2009 Nhà máy đạm Phú Mỹ cũng đã sản xuất thành công 3 triệu tấn vào ngày 06/01/2009.
Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam đã ghi nhận sự tăng trưởng đột phá trong lĩnh vực dịch vụ dầu khí, đặc biệt là dịch vụ kỹ thuật Trong các năm 2009 và 2010, tốc độ tăng trưởng dịch vụ dầu khí đạt kỷ lục 58% so với năm trước Trong giai đoạn 2006 đến 2010, doanh thu từ dịch vụ dầu khí chiếm 27,7% tổng doanh thu của Tập đoàn, vượt xa mục tiêu chiến lược đề ra là từ 20 đến 25%.
Năm 2010 đánh dấu một bước ngoặt quan trọng trong ngành dầu khí Việt Nam với việc Nhà máy lọc dầu Dung Quất chính thức đi vào vận hành thương mại vào ngày 30/05 Dự án này không chỉ là khởi đầu cho chiến lược phát triển các nhà máy lọc-hóa dầu của tập đoàn mà còn đáp ứng khoảng 30% nhu cầu nhiên liệu của cả nước Sự hoạt động của nhà máy giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào nguồn cung xăng dầu từ nước ngoài, góp phần ổn định nền kinh tế trong bối cảnh thị trường toàn cầu biến động.
Ngày Nhà máy lọc dầu Dung Quất chính thức hoạt động đánh dấu sự hoàn thiện của ngành Dầu khí Việt Nam, từ khâu tìm kiếm, thăm dò, khai thác đến chế biến, lưu trữ và phân phối Tập đoàn đã giới thiệu 5 sản phẩm mới: Điện khí, Xăng dầu, Hạt nhựa Polypropylene, Khí nén cao áp và năng lượng sạch, góp phần vào nền kinh tế quốc dân Trong tương lai, Tập đoàn dầu khí Quốc gia Việt Nam sẽ tiếp tục tập trung vào tìm kiếm, thăm dò và khai thác dầu khí, tăng cường đầu tư cả trong nước và quốc tế để quản lý và phát huy giá trị nguồn tài nguyên thiên nhiên quý giá của đất nước.
Tổ quốc đã được Đảng và nhân dân tin tưởng giao phó cho Tập đoàn
Hoạt động dầu khí từ thăm dò đến khai thác
Ngành dầu khí đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế Việt Nam, mang lại nguồn ngoại tệ lớn Khi nghĩ đến dầu khí, nhiều người sẽ hình dung ngay đến các giàn khoan, tàu chứa và những công việc trên biển với thu nhập hấp dẫn Trong chuyên mục hướng nghiệp lần này, Vungtaujobs sẽ cung cấp thông tin hữu ích về hoạt động khoan thăm dò và khai thác "vàng đen", giúp bạn có cái nhìn rõ hơn về tương lai nghề nghiệp trong lĩnh vực này.
Giới thiệu về Liên doanh Việt – Nga “Vietsovpetro”
Xí nghiệp Khoan và Sửa giếng là thành viên của Liên doanh Việt – Nga “Vietsovpetro”, được thành lập theo Hiệp định Liên Chính phủ giữa Việt Nam và Liên Xô vào ngày 19/06/1981 tại Moscow Vietsovpetro có nhiệm vụ thăm dò địa chất và khai thác dầu khí tại thềm lục địa phía Nam Việt Nam Năm 2011 đánh dấu nhiều cột mốc quan trọng trong quá trình hình thành và phát triển của đơn vị này.
Xí nghiệp Liên doanh Vietsovpetro đã kỷ niệm 30 năm ký kết Hiệp định Liên Chính phủ giữa Việt Nam và Liên bang Xô viết (19/06/1981 - 19/06/2011) và 30 năm được phép khai thác dầu trên thềm lục địa Việt Nam (19/11/1981 - 19/11/2011) Đồng thời, vào ngày 26/06/2011, Vietsovpetro cũng đánh dấu 25 năm khai thác tấn dầu đầu tiên từ mỏ Bạch Hổ Ngày 05/01/2011, xí nghiệp đã tổ chức lễ mừng công khai thác thành công 190 triệu tấn dầu thô từ mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng Năm 2011 cũng đánh dấu sự khởi đầu của Hiệp định hợp tác giữa Việt Nam và Liên bang Nga trong lĩnh vực thăm dò địa chất và khai thác dầu khí, kéo dài đến năm 2030.
Ba mươi năm phát triển của Xí nghiệp Liên doanh Vietsovpetro đã đặt nền tảng vững chắc cho ngành công nghiệp Dầu khí non trẻ tại Việt Nam Kinh nghiệm hợp tác quốc tế trong thời gian qua không chỉ giúp Vietsovpetro phát triển mà còn góp phần tích cực vào sự ổn định và phát triển kinh tế đất nước Từ một quốc gia chủ yếu dựa vào nông nghiệp, Việt Nam đã nhanh chóng trở thành một trong những quốc gia xuất khẩu dầu hàng đầu thế giới, tạo ra những thay đổi quan trọng trong đời sống kinh tế, chính trị và quan hệ quốc tế.
Từ năm 1981 đến 2010, Vietsovpetro đã thực hiện một khối lượng lớn công tác thăm dò địa chất dầu khí trên thềm lục địa Việt Nam, khảo sát 115 km tuyến địa chấn, bao gồm 71 nghìn km tuyến địa chấn 3D Đồng thời, công ty đã hoàn thành thi công 70 giếng khoan thăm dò và 320 giếng khoan khai thác, với tổng chiều sâu đạt 1.629,4 nghìn mét.
Kết quả tìm kiếm thăm dò của Vietsovpetro đã làm sáng tỏ cấu trúc địa chất và tiềm năng dầu khí của thềm lục địa Việt Nam, đặc biệt là việc phát hiện dầu trong móng Granite tại mỏ Bạch Hổ, đánh dấu bước ngoặt lịch sử cho ngành dầu khí Việt Nam Phát hiện này đã thay đổi quan điểm truyền thống về tìm kiếm và thăm dò dầu khí, mở ra hướng mới quan trọng tại bể Cửu Long và thu hút đầu tư từ các công ty dầu khí toàn cầu Sau mỏ Bạch Hổ, nhiều mỏ dầu khác như Rạng Đông, Sư Tử Đen, và Sư Tử Vàng cũng đã được phát hiện, góp phần làm gia tăng trữ lượng dầu khí tại chỗ của Việt Nam, trong đó trữ lượng dầu trong đá móng chiếm hơn 80% tổng trữ lượng dầu khí của cả nước.
Đến năm 2030, Vietsovpetro dự kiến sẽ tiếp tục triển khai các hoạt động thăm dò và khai thác dầu khí tại lô 09-1, dựa trên hiệp định hợp tác giữa Việt Nam và Nga.
27/12/2010; mở rộng hoạt động tìm kiếm, thăm dò và khai thác các mỏ dầu khí tại các lô mới ở thềm lục địa Việt Nam và ra nước ngoài
Vietsovpetro không chỉ tập trung vào khai thác dầu khí mà còn mở rộng cung cấp dịch vụ chuyên môn cho bên ngoài, bao gồm nghiên cứu khoa học, thiết kế và xây lắp công trình dầu khí, cũng như liên kết khai thác các mỏ dầu khí trên biển.
Các đơn vị thành viên của Vietsovpetro
1.2.1.Vi ệ n nghiên c ứ u khoa h ọ c và thi ế t k ế d ầ u khí bi ể n
Viện nghiên cứu khoa học và thiết kế dầu khí biển được thành lập vào ngày 26/10/1985, với nhiệm vụ tổ chức nghiên cứu khoa học và phân tích thí nghiệm để đánh giá triển vọng dầu khí Viện thực hiện lập luận chứng kinh tế kỹ thuật cho các dự án thăm dò và khai thác dầu khí, cũng như thiết lập cơ sở giếng khoan và tính toán trữ lượng Ngoài ra, viện còn thiết kế xây dựng mỏ, dự báo sản lượng, áp dụng công nghệ mới và lập hồ sơ thiết kế dự toán cho các công trình biển Các giải pháp tổ chức kỹ thuật cũng được đề xuất nhằm hoàn thành kế hoạch, gia tăng sản lượng và đảm bảo khai thác mỏ hiệu quả, đồng thời đàm phán, ký kết và quản lý hợp đồng dầu khí ở các lô mới.
Hình 1.10: Bên trong Phòng thí nghiệm mẫu lõi (core) của Viện NCKH&TK
1.2.2 Xí nghi ệ p khai thác d ầ u khí
Xí nghiệp khai thác dầu khí được thành lập vào ngày 13/02/1987, kế thừa từ Xưởng Khai thác dầu khí của Vietsovpetro Hiện tại, xí nghiệp quản lý 11 giàn cố định, 2 giàn công nghệ trung tâm, 12 giàn nhẹ, 2 giàn bơm ép nước tại mỏ Bạch Hổ, cùng với 3 giàn cố định và 4 giàn nhẹ tại mỏ Rồng Ngoài ra, xí nghiệp còn sở hữu 3 tàu chứa dầu và hệ thống đường ống ngầm dẫn khí dưới biển dài hơn 500km, cùng với căn cứ dịch vụ sản xuất trên bờ và các nhà xưởng kho bãi bảo quản vật tư, thiết bị và phụ tùng phục vụ cho hoạt động khai thác dầu khí ngoài biển.
- Giàn công nghệ trung tâm có công suất sử lý 20.000 tấn dầu/ngày đêm
- Giàn cố định có công suất khai thác 5.000 tấn dầu /ngày đêm
- Giàn bơm ép có tổng công suất 80.000 m 3 /ngày đêm
- Số giếng khai thác bình quân một giàn: 16 giếng
- Tàu chứa dầu tổng có sức chứa 450 nghìn tấn
Hình 1.11: C ụ m giàn công ngh ệ trung tâm s ố 2 c ủ a Vietsovpetro
1.2.3 Xí nghi ệ p khai thác các công trình khí
Xí nghiệp khai thác các công trình khí được thành lập vào ngày 15/08/1995, theo Quyết định số 1948/DK-TD-TDKT của Tổng công ty dầu khí Việt Nam Hiện tại, Xí nghiệp đảm nhận chức năng và nhiệm vụ quan trọng trong lĩnh vực khai thác khí.
- Cung cấp khí cao áp phục vụ quá trình khai thác dầu bằng phương pháp Gaslift cho mỏ Bạch Hổ
Việc thu gom, xử lý và nén khí từ các mỏ thuộc bồn trũng Cửu Long được thực hiện để chuyển giao về đất liền, phục vụ cho ngành công nghiệp khí đốt tại Bà Rịa-Phú Mỹ.
- Phát triển và khai thác mỏ khí thiên nhiên Condensate Thiên Ưng tại lô 04-3 bể nam Côn Sơn
- Phát triển các dự án mở rộng sản xuất và dịch vụ trong lĩnh vực công nghiệp khai thác và vận chuyển khí đốt
Hình 1.12: Tr ạ m nén khí vào b ờ và b ơ m d ầ u vào tàu ch ứ a t ạ i Giàn công ngh ệ Trung tâm s ố 2 - m ỏ B ạ ch H ổ
Hình 1.13: Đ i ề u khi ể n các van trên giàn nén khí 1.2.4 Xí nghi ệ p xây l ắ p, kh ả o sát, s ử a ch ữ a các công trình khai thác d ầ u khí
Ngày 09/07/1982, Cục xây lắp thuộc Vietsovpetro được thành lập với nhiệm vụ xây lắp các công trình biển cho Vietsovpetro Nhiệm vụ chính của xí nghiệp Xây lắp là:
- Xây dựng cải tạo và hiện đại hóa các công trình khai thác dầu khí trên biển
- Duy tu, sửa chữa và chống ăn mòn các công trình khai thác dầu khí biển
- Khảo sát và theo dõi các công trình dầu khí biển
Tổ chức quá trình xây dựng và sửa chữa một cách hiệu quả, đảm bảo tuân thủ kế hoạch và thiết kế đã được phê duyệt, đồng thời hoàn thiện các kỹ thuật và công nghệ sản xuất.
Xí nghiệp Vận tải biển và Công tác lặn được thành lập vào ngày 02/06/1983 tại kỳ họp Hội đồng Xí nghiệp Liên doanh lần thứ III với tên gọi ban đầu là Cục Vận tải biển Đến ngày 22/12/1988, đơn vị đã được đổi tên để phù hợp với nhiệm vụ sản xuất của mình.
Xí nghiệp Vận tải biển và Công tác lặn chuyên cung cấp dịch vụ tàu biển cho các hoạt động sản xuất trên biển và dịch vụ kỹ thuật ngầm cho Vietsovpetro Đơn vị cũng tham gia hỗ trợ dịch vụ cho các công ty dầu khí trong và ngoài nước.
- Tàu cẩu công trình có sức nâng từ 500 ÷ 1.200 tấn; 03 chiếc
- Tàu dịch vụ có công suất từ 1.128 ÷ 16.000 mã lực; 13 chiếc
- Tàu phục vụ công tác lặn; 02 chiếc
- Tàu phục vụ cứu hộ, cứu hỏa ; 01 chiếc
- Sà lan và ponton; 03 chiếc
Xí nghiệp Cơ điện, được thành lập vào tháng 07/1982 và đổi tên từ Xí nghiệp sửa chữa Cơ điện vào tháng 01/2011, có chức năng và nhiệm vụ chính trong việc sửa chữa và bảo trì các công trình cơ điện.
- Vận hành hệ thống năng lượng, bảo đảm cung cấp năng lượng điện, năng lượng cơ cho các công trình trên biển của mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng
- Sửa chữa thiết bị Điện, thiết bị Khoan và thiết bị Khai thác dầu khí
- Thiết kế chế tạo các chi tiết máy và các thiết bị phi tiêu chuẩn, chế tạo vòng cáp thép, sản suất khí O2 , N2 và một số dịch vụ khác
1.2.7 Xí nghi ệ p Đị a v ậ t lý gi ế ng khoan:
Công nghiệp chế biến và sản xuất dầu mỡ bôi trơn
1.3.1 Công ty c ổ ph ầ n d ầ u nh ờ n PVOIL
Trước năm 1991, Việt Nam chủ yếu nhập khẩu dầu mỡ bôi trơn từ Liên Xô cũ Tuy nhiên, từ năm 1991, nhằm đáp ứng nhu cầu cho các ngành công nghiệp trong nước, Tổng giám đốc Tổng công ty Dầu mỏ Khí đốt Việt Nam đã ký Quyết định số 470/DK-TC, thành lập Xí nghiệp Dầu mỡ nhờn VIDAMO vào ngày 20 tháng 06 năm 1991.
Năm 1992 Xí nghiệp Dầu mỡ nhờn VIDAMO được Bộ công nghiệp nặng cho phép chuyển thành Công ty VIDAMO
Ngày 16 tháng 02 năm 1996 Bộ trưởng Chủ nhiệm Văn phòng Chính phủ ra quyết định số 196/BT thành lập Công ty Chế biến và kinh doanh sản phẩm Dầu mỏ, viết tắt là PV PDC trên cơ sở sáp nhập hai Công ty là Công ty Lọc hóa dầu và Công ty Dầu mỡ nhờn VIDAMO, khi này thương hiệu dầu, mỡ nhờn là PETROVIETNAM - PDC
Ngày 06 tháng 06 năm 2008, Hội đồng quản trị của Tập đoàn Dầu khí Việt Nam ra quyết định số 1250/QĐ - DKVN thành lập Tổng công ty Dầu Việt nam, gọi tắt là PVOIL trên cơ sở sáp nhập công ty PDC và PETECHIM
Ngày 06 tháng 11 năm 2008 Hội đồng quản trị của Tập đoàn Dầu khí Việt nam ra quyết định số 2724/QĐ - DKVN thành lập Công ty Trách nhiệm Hữu hạn Một thành viên Hóa dầu Dầu khí VIDAMO trên cơ sở chuyển giao các đơn vị sản xuất và kinh doanh dầu mỡ nhờn của PVOIL
Ngày 28 tháng 04 năm 2009, Công ty Trách nhiệm Hữu hạn Một thành viên Hóa dầu Dầu khí VIDAMO chính thức chuyển đổi mô hình hoạt động sang hình thức Công ty Cổ phần với tên gọi "Công ty Cổ phần Hóa dầu Dầu khí VIDAMO" Đến tháng 03/2012, Công ty đổi tên thành Công ty Cổ phần Dầu nhờn PV OIL (PV OIL Lube)
Quá trình phát triển về sản xuất và kinh doanh dầu mỡ nhờn:
Năm 1991, Xí nghiệp Dầu mỡ nhờn VIDAMO được thành lập với xưởng sản xuất dầu nhờn có công suất 1.000 tấn mỗi năm, chuyên sản xuất các sản phẩm dầu mỡ nhờn mang thương hiệu VIDAMO.
Năm 1994, Công ty VIDAMO được thành lập với khả năng sản xuất dầu nhờn tại hai xưởng, tổng công suất đạt 16.000 tấn/năm Công ty không chỉ cung cấp dầu nhờn mang thương hiệu VIDAMO mà còn sản xuất đa dạng các sản phẩm dầu nhờn theo yêu cầu của các doanh nghiệp tư nhân trong nước.
Năm 1996, Công ty PVPDC bắt đầu sản xuất dầu nhờn mang thương hiệu PETROVIETNAM - PDC, đồng thời nhận sản xuất theo đơn đặt hàng cho các công ty quốc tế như SHELL, MOBIL, và TOTAL Công ty hiện có ba xưởng sản xuất với tổng công suất 18.000 tấn/năm, trong đó một xưởng chuyên trách sản xuất dầu nhờn cho hãng SHELL.
Năm 2000 cho đến năm 2008, sản xuất dầu nhờn có thương hiệu PETROVIETNAM - PDC tại hai xưởng có công suất 26.000 tấn/năm
Tháng 12 năm 2008 Công ty sản xuất dầu mỡ nhờn có thương hiệu PETROVIETNAM – VIDAMO
Tháng 03/2012, Công ty sản xuất dầu mỡ nhờn có thương hiệu PETROVIETNAM – PVOILLUBE
Vidamo hiện đặt mục tiêu sản xuất 2.200 tấn dầu mỡ nhờn và tiêu thụ 22.200 tấn xăng dầu cùng các loại dầu mỡ nhờn, với tổng doanh thu dự kiến đạt 370 tỷ đồng Công ty cũng hướng tới việc cung cấp toàn bộ sản phẩm dầu mỡ nhờn bôi trơn và dầu đặc chủng cho các đơn vị trong ngành dầu khí cũng như hệ thống cửa hàng bán lẻ xăng dầu của PV OIL Mục tiêu chiếm lĩnh 10% thị phần sản phẩm dầu mỡ nhờn tại Việt Nam, với tốc độ tăng trưởng doanh thu hàng năm từ 15 đến 25%, và mở rộng thị phần ra khu vực Đông Nam Á.
Vidamo, một trong những doanh nghiệp tiên phong tại Việt Nam trong lĩnh vực sản xuất và kinh doanh dầu mỡ nhờn từ năm 1991, hiện là đơn vị duy nhất trong ngành Dầu khí cung cấp các sản phẩm dầu mỡ nhờn mang thương hiệu PetroVietnam - Vidamo.
Với 2 xưởng sản xuất tại Hải Phòng và TP.HCM, tổng công suất 20.000 tấn/năm, Vidamo sản xuất các chủng loại sản phẩm dầu mỡ bôi trơn và chất lỏng chuyên dụng có chất lượng cao thay thế cho hàng ngoại nhập cho hàng trăm doanh nghiệp thuộc các ngành dầu khí, cơ khí chế tạo, luyện kim, hóa chất vật liệu, giao thông vận tải, năng lượng, điện lực, than, các đơn vị an ninh quốc phòng
Công ty Vidamo sản xuất các sản phẩm từ nguyên liệu chất lượng cao, được nhập khẩu từ các hãng dầu gốc và phụ gia nổi tiếng toàn cầu Quy trình chế biến và đóng gói sản phẩm được thực hiện tự động, dưới sự giám sát của đội ngũ cán bộ, công nhân có kinh nghiệm, tuân thủ hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001 - 2000 Chất lượng sản phẩm được kiểm tra kỹ lưỡng qua từng giai đoạn, bao gồm kiểm tra nguyên vật liệu, quy trình sản xuất, bao bì đóng gói và thử nghiệm trong phòng thí nghiệm với thiết bị hiện đại Sau khi cung cấp, sản phẩm còn được theo dõi trong quá trình sử dụng, kèm theo các khuyến cáo kịp thời để đảm bảo hiệu quả cao nhất cho khách hàng khi sử dụng dầu mỡ nhờn.
1.3.2 Công ty TNHH Castrol BP Petco
Vào tháng 5 năm 1997, nhà máy pha chế dầu mỡ nhờn của Castrol BP Petco tại Nhà Bè, TP Hồ Chí Minh, với công suất thiết kế trên 50.000 tấn/năm, đã được công nhận đạt tiêu chuẩn Quản lý chất lượng ISO 9001, Tiêu chuẩn Quản lý môi trường ISO 14001 và Tiêu chuẩn An toàn sức khỏe nghề nghiệp OHSAS.
Công ty TNHH Castrol BP Petco là một liên doanh giữa tập đoàn dầu khí BP (Anh Quốc) và Tổng công ty xăng dầu Việt Nam
Castrol BP Petco chuyên sản xuất và kinh doanh các sản phẩm dầu mỡ nhờn dưới hai thương hiệu danh tiếng toàn cầu là Castrol và BP, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước cũng như xuất khẩu.
Nhà máy Castrol BP Petco là nhà máy pha chế dầu mỡ nhờn lớn nhất và hiện đại nhất tại Việt Nam
Với công nghệ pha chế tự động tiên tiến và quy trình kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt, Castrol BP Petco cam kết cung cấp sản phẩm đạt tiêu chuẩn quốc tế Công ty cũng có khả năng nhập khẩu các sản phẩm chuyên dụng, đáp ứng đa dạng yêu cầu của khách hàng về kỹ thuật, chủng loại và bao bì.
TỔNG QUAN VỀ DẦU MỠ BÔI TRƠN
Khái quát lịch sử phát triển
2.1.1 Quá trình phát tri ể n ma sát h ọ c và công ngh ệ bôi tr ơ n tr ướ c th ế k ỷ 20
Hiện tượng ma sát đã được biết đến và ứng dụng từ lâu đời, với ứng dụng đầu tiên vào khoảng 4000 năm trước công nguyên thông qua việc sử dụng các thanh lăn và xe đẩy để di chuyển vật nặng Qua nhiều thiên niên kỷ, con người đã không ngừng cải tiến và hoàn thiện các công cụ này, giúp giảm bớt sức lao động cơ bắp Đặc biệt, ổ trục bằng kim loại lần đầu tiên xuất hiện ở Trung Quốc vào khoảng năm 900, được bôi trơn bằng dầu thực vật hoặc mỡ động vật, góp phần quan trọng trong việc tối ưu hóa quá trình vận chuyển.
Leonard de Vinci (1452-1519) được coi là người đầu tiên phát minh ra các hiệu ứng ma sát và khái niệm về hệ số ma sát, với các sơ đồ nguyên lý giảm hệ số ma sát vẫn còn tính thực tiễn cao Cuộc cách mạng khoa học lần thứ nhất (1500-1750) đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của ngành ma sát học trong cơ khí, đáp ứng nhu cầu chế tạo thiết bị phức tạp Trong thời kỳ này, Bernard de Berlidor (1697-1761) đã có những nghiên cứu nổi bật về kỹ thuật dẫn hướng và nâng, cùng với đó là các công trình của Euler (1707-1783) liên quan đến tính toán hệ số góc ma sát và hiệu ứng nhấp nhô bề mặt.
Nền công nghiệp phát triển nhanh chóng đã thúc đẩy nghiên cứu và ứng dụng về ma sát và bôi trơn Charles Augustin Coulomb (1736-1806) đã đặt nền tảng cho ma sát học, xem xét tính chất vật liệu, hiệu ứng bôi trơn và mối quan hệ giữa tải trọng với đặc tính tĩnh và động của các cặp ma sát Các nghiên cứu sau này của G.A.Hirn, N.P.Petrov và B.Tower đã mở rộng hiểu biết về lĩnh vực này Đặc biệt, các công trình mô hình hóa dòng chảy chất lỏng đơn giản của Stock đã đóng góp vào việc hình thành phương trình tổng quát chuyển động của chất lỏng, nâng cao ứng dụng trong bôi trơn và cơ học.
L.H.Navier (1785-1836), luật chảy của J.M.Poiseuille (1799-1869) Đặc biệt là phương trình tổng quát nổi tiếng trong bôi trơn thuỷ động được Osborne Reynolds (1842-1912) công bố vào năm 1886
Phương trình Reynolds đánh dấu một bước tiến quan trọng trong nghiên cứu công nghệ bôi trơn, đóng vai trò nền tảng cho mọi nghiên cứu sau này Dựa trên phương trình Navier-Stokes và các giả thiết về dòng chảy của màng dầu bôi trơn, phương trình này đã được phát triển để mô tả các hiện tượng liên quan đến bôi trơn một cách chính xác.
Lý thuyết Reynolds đã trở thành nền tảng quan trọng trong nghiên cứu các cơ hệ bôi trơn từ thế kỷ 20, bao gồm hệ thống ổ thủy động, bôi trơn thủy động đàn hồi và các chế độ dòng chảy với vật liệu khác nhau Ngoài ra, lý thuyết này còn thúc đẩy sự phát triển của các lĩnh vực nghiên cứu liên quan đến kỹ thuật bôi trơn như hóa học, gia công cơ khí và các phương pháp tính toán.
2.1.2 Quá trình phát tri ể n c ủ a ma sát h ọ c và công ngh ệ bôi tr ơ n, t ừ th ế k ỷ 20
Nghiên cứu về ma sát học (Tribology) là một lĩnh vực khoa học liên ngành, bao gồm ba khía cạnh chính: ma sát, bôi trơn và mòn Nội dung chính của nghiên cứu này tập trung vào các bộ phận tiếp xúc có chuyển động trong máy móc và thiết bị công nghiệp, nhằm tối ưu hóa hiệu suất và tuổi thọ của chúng.
Công nghệ bôi trơn là lĩnh vực tiên phong trong nghiên cứu ma sát học, bắt đầu với các phương pháp giải phương trình Reynolds Năm 1905, A.G Michell đã phát hiện ra sự giảm áp suất ở biên của màng dầu bôi trơn giữa hai tấm phẳng Năm 1904, J.W Sommerfield đã giới thiệu phương pháp giải tích cho ổ dài, tuy nhiên chưa tính đến sự gián đoạn của màng dầu dẫn đến áp suất âm không thực tế Năm 1914, L.F Gumbel đã đề xuất bỏ qua miền áp suất âm khi tính toán ổ Đến năm 1923, H.B Swift đã xác định vùng áp suất bão hòa của màng dầu và đưa ra điều kiện biên của Reynolds với sự bảo toàn lưu lượng, tạo nền tảng cho thuật toán giải số của Christopherson vào năm 1941.
Năm 1931, A Kingsbury đã giới thiệu phương pháp giải gần đúng phương trình Reynolds bằng phương pháp tương tự điện Năm 1953, F.W Ocvirk đã đưa ra giải pháp cho ổ có chiều dài nhỏ hơn đường kính bằng cách bỏ qua gradient áp suất theo chu vi Cuối cùng, phương pháp số đã được áp dụng để giải tổng quát phương trình Reynolds ở dạng vi phân đạo hàm riêng, với các phương pháp đầu tiên được Cameron và Wood phát triển vào năm 1949, tiếp theo là Pincus, Raimondi và Boyd vào năm 1958 Hiện nay, nhờ sự phát triển vượt bậc của công cụ tính toán, các giải pháp cho các kết cấu bôi trơn đã trở nên nhanh chóng và đáng tin cậy.
Các nghiên cứu về các hiệu ứng khác trong bôi trơn đang ngày càng được triển khai một cách cụ thể Mặc dù hiệu ứng nhiệt đã được Kingsburry đề cập từ năm 1933, nhưng cho đến nay, vẫn còn nhiều điều cần khám phá và làm rõ trong lĩnh vực này.
Vào năm 1962, D.Dowson đã lần đầu tiên viết ra phương trình tổng quát về nhiệt thuỷ động Tuy nhiên, việc tính toán nhiệt cho tất cả các trường hợp vẫn là một thách thức cần được nghiên cứu và giải quyết tiếp.
Việc sử dụng chất bôi trơn có độ nhớt thấp làm tăng tốc độ trượt trong bôi trơn thủy động, dẫn đến sự thay đổi chế độ chảy của màng dầu Các nghiên cứu đầu tiên về bôi trơn với dòng chảy xoắn và rối được thực hiện bởi G.I Taylor vào năm 1923 Công thức tính đến lực quán tính của màng dầu đã được Slezkin và Targ trình bày vào năm 1946, cùng với D Wilcock vào năm 1950 Tính chất chảy của vật liệu trong bôi trơn lưu biến đã được mô tả bởi định luật Bingham từ đầu thế kỷ, với các ứng dụng được ghi nhận trong các công trình của R Powell và H Eyring năm 1944, cũng như A Sisko năm 1958 Mặc dù có nhiều nghiên cứu về hiệu ứng trên chế độ chảy của màng dầu trong bôi trơn, nhưng do phương trình mô tả dạng phi tuyến, việc nghiên cứu cơ hệ bôi trơn vẫn là vấn đề thời sự.
Bôi trơn thuỷ tĩnh và khí tĩnh là một phương pháp bôi trơn đặc biệt, tạo ra một màng dầu có áp suất cao giúp tách biệt hoàn toàn các bề mặt ma sát ngay cả khi ở trạng thái tĩnh, từ đó nâng cao độ chính xác và độ tin cậy của thiết bị L.Rayleigh đã thực hiện các tính toán đầu tiên về khả năng tải và mô men ma sát của ổ trục bôi trơn thuỷ tĩnh vào năm 1917 Mặc dù yêu cầu một hệ thống thuỷ lực phức tạp, nhưng nhờ vào những ưu điểm vượt trội, bôi trơn thuỷ tĩnh ngày càng được ứng dụng rộng rãi, đặc biệt trong các ổ trục chịu tải lớn và yêu cầu độ chính xác cao.
Khi màng dầu bôi trơn có áp suất đủ lớn, nó có thể gây ra biến dạng bề mặt ma sát, dẫn đến hiện tượng bôi trơn thuỷ động đàn hồi, thường thấy trong ổ lăn, ổ chịu tải lớn và cặp bánh răng Nghiên cứu về hiện tượng này dựa trên lý thuyết của H.R Hert (1857-1864) và mô hình dòng chảy trong tiếp xúc hẹp của Martin năm 1916 Các tính toán của Gatcombe và Grubin năm 1946 đã bổ sung thêm thông tin, tuy nhiên, do tính chất phức tạp của bôi trơn thuỷ động đàn hồi, vẫn còn sự khác biệt giữa lý thuyết và thực tế Vì vậy, nghiên cứu về bôi trơn thuỷ động đàn hồi vẫn là một lĩnh vực quan trọng trong khoa học kỹ thuật.
Năm 1970, M.Godel và các cộng sự tại INSA Lyon (Pháp) đã tiến hành nghiên cứu quan trọng về bôi trơn, sử dụng mô hình ba vật thể (trois corps) để mô tả hai bề mặt ma sát Nghiên cứu này đã giúp xác định các đặc tính tĩnh của lớp vật liệu, từ đó cung cấp cái nhìn sâu hơn về các thông số trong toàn bộ vùng tiếp xúc.
2.2 Độ nhớt và vật liệu bôi trơn, phụ gia
Độ nhớt và tính năng bôi trơn là hai đặc tính quan trọng của chất bôi trơn Độ nhớt, hay còn gọi là ma sát trong, thể hiện khả năng cản trượt giữa các lớp chất bôi trơn trong quá trình chuyển động Trong bôi trơn ướt, độ nhớt đóng vai trò quyết định khả năng tải của khớp ma sát.
Trong tính toán bôi trơn thủy động người ta thường dùng độ nhớt động lực (độ nhớt tuyệt đối) :
– ứng suất nội ma sát dudy
du/dy – gradian vận tốc Đơn vị đo là Pa.s=N/m 2 s Trong sản suất chất bôi trơn người ta hay dùng độ nhớt động học để đánh giá:
- Khối lượng riêng của dầu ở nhiệt độ t 0 được tính bằng kg/m 3 Khi nhiệt độ tăng lên thì độ nhớt giảm xuống theo công thức:
Một số chỉ tiêu độ nhớt theo SAE
2.3.1 Các b ả ng phân lo ạ i độ nh ớ t
2.3.1.1 Phân lo ạ i d ầ u độ ng c ơ theo c ấ p độ nh ớ t SAE
Hiện nay dầu động cơ được hiệp hội kỹ sư Mỹ phân loại theo cấp độ nhớt trong bảng 2.5 dưới đây
Bảng 2.5 Phân loại dầu động cơ theo cấp độ nhớt SAE
Giới hạn độ nhớt Cấp độ nhớt
SAE Độ nhớt động lực học (cP) ở nhiệt độ Độ nhớt (cSt) ở 100ºC.
Nhiệt độ đông đặc, 0ºC
Nhiệt độ bơm giới hạn, 0ºC
Max Min Max Max Max
Ghi chú: W (Winter): Dầu mùa đông
2.3.1.2 Phân lo ạ i d ầ u truy ề n độ ng theo c ấ p độ nh ớ t SAE
Bên cạnh đó dầu truyền động cũng được Hiệp hội kỹ sư Mỹ phân loại theo cấp độ nhớt trong bảng 2.6 dưới đây
Bảng 2.6 Phân loại dầu truyền động theo cấp độ nhớt SAE Độ nhớt ở 100ºC, cSt
Nhiệt độ lớn nhất để đạt được độ nhớt 150000 cP (ºC) Min Max
2.3.1.3 Phân lo ạ i c ủ a các lo ạ i d ầ u Công nghi ệ p theo ISO
(International Standards Organization - Tổ chức tiêu chuẩn Quốc tế)
Dầu công nghiệp được Tổ chức tiêu chuẩn Quốc tế phân loại độ nhớt như trong bảng 2.7 dưới đây
Bảng 2.7 Phân loại của các loại dầu Công nghiệp theo ISO Độ nhớt động học ở 40ºC,
Cấp độ nhớt cSt theo ISO Độ nhớt động học cSt ở 40ºC
ISO VG 46 46 41.4 50.6 Độ nhớt động học ở 40ºC, cSt
2.3.1.4 Phân lo ạ i m ỡ theo độ m ề m NLGI
Viện dầu mỡ bôi trơn phân loại mỡ theo độ mềm trong bảng 2.8 sau
Bảng 2.8 Phân loại mỡ theo độ mềm NLGI
Phân loại NLGI Độ lún kim (0.1mm) ở 25ºC Ứng dụng
0 355 - 385 Hệ thống bôi trơn tập trung, nhiệt độ thấp
1 310 - 340 Hệ thống bôi trơn tập trung, nhiệt độ thấp
3 220 - 250 Ổ trục tốc độ cao, niêm kín tốt
4 175 - 205 Ổ trục tốc độ cao, tải nhẹ
Các chỉ số như SAE 20W-40 rồi API SF, SG… được in trên chai nhớt, trên lốc máy, trên cây thăm nhớt… đều có ý nghĩa nhất định
API (chữ viết tắt của American Petroleum Institute) đây là hiệp dầu khí Hoa
Cấp chất lượng của API cho động cơ chạy xăng bao gồm các mức từ SA đến SM, trong đó chỉ có dầu nhớt dành cho xe hơi đạt cấp SM, như Castrol Magnatec, hiện đang được phân phối rộng rãi bởi WASHPRO Việt Nam Trong khi đó, các loại dầu nhớt thông dụng cho xe máy thường chỉ đạt cấp SF và SG.
API cho động cơ diesel ký hiệu là CA, CB, CC, CD, …
Chỉ số này thường được gọi là Phẩm chất nhớt hoặc Cấp nhớt; cấp nhớt càng cao đồng nghĩa với việc có nhiều phụ gia chất lượng cao hơn, đáp ứng tốt các yêu cầu khắt khe của các chi tiết máy trên xe đời mới.
JASO, viết tắt của Japanese Automotive Standards Organization, là tổ chức chịu trách nhiệm chứng nhận các tiêu chuẩn ôtô tại Nhật Bản Trong số nhiều tiêu chuẩn của JASO, tiêu chuẩn JASO MA được áp dụng cho xe máy 4 thì, trong khi tiêu chuẩn JASO FC dành cho xe máy 2 thì.
SAE, hay Hiệp hội Kỹ sư Tự động hóa, thường được nhắc đến qua thuật ngữ "Độ nhớt" trong ngành dầu nhớt Độ nhớt được chia thành hai loại chính: đơn cấp và đa cấp, giúp người tiêu dùng dễ dàng lựa chọn sản phẩm phù hợp với nhu cầu sử dụng của mình.
Dầu đơn cấp, thường được ký hiệu là SAE 40 hoặc SAE 50 (ví dụ: Shell Advance 4T SAE 40), có độ nhớt giảm nhanh theo nhiệt độ Tại Việt Nam, loại dầu này có thể được sử dụng, nhưng khi động cơ còn nguội, dầu sẽ khá đặc và không bơm tốt lên các chi tiết máy Hơn nữa, khả năng giải nhiệt của dầu đơn cấp cũng không hiệu quả.
Dầu này thường được sử dụng cho động cơ 2 kỳ, máy cắt cỏ, và các thiết bị nông nghiệp, công nghiệp Ngoài ra, người dùng còn pha dầu với các phụ gia đặc biệt để tăng hiệu quả sử dụng.
Dầu đa cấp (ký hiệu SAE 20w-40, SAE 15w-40) có độ nhớt ổn định hơn so với dầu đơn cấp, giúp duy trì độ loãng ngay cả khi nhiệt độ thấp, từ đó cải thiện khả năng bơm dầu bôi trơn khi máy nguội Độ nhớt là yếu tố quan trọng trong tính chất của dầu động cơ Các loại dầu có ký hiệu "W" trong hệ thống phân loại SAE là dầu đa cấp, phù hợp cho mọi mùa Hệ thống phân loại SAE tương đối phức tạp, nhưng các tiền tố như 5W, 10W, 15W, 20W là những yếu tố chính để xác định độ nhớt của dầu đa cấp.
Các số đứng trước chữ "W" trong thông số dầu động cơ chỉ nhiệt độ mà dầu có độ nhớt đủ để khởi động xe lúc lạnh Để xác định nhiệt độ khởi động, bạn chỉ cần lấy 30 trừ đi các số đó theo nhiệt độ âm Ví dụ, dầu 10W có thể khởi động tốt ở -20ºC, trong khi dầu 15W hoạt động hiệu quả ở -15ºC.
Các loại dầu động cơ phổ biến ở Việt Nam thường là 10W, 15W và 20W, trong khi các nước hàn đới sử dụng nhiều loại 5W, 10W, 15W Mặc dù thời tiết Việt Nam không quá lạnh, nhưng để đáp ứng yêu cầu khởi động lạnh, các nhà sản xuất thường phải thêm phụ gia, khiến dầu có chỉ số nhỏ đắt hơn Các loại dầu 10W, 15W và 20W có mức giá trung bình, thường được nhập khẩu hoặc sản xuất trong nước Đằng sau chữ “W” trong dầu đa cấp có thể là các số 40, 50 hoặc 60, với số lớn hơn tương ứng với độ nhớt cao hơn Ví dụ, dầu 10W40 có độ nhớt tương đương với dầu SAE 10 ở nhiệt độ thường, nhưng khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, độ nhớt sẽ tương đương với dầu SAE 40.
Một số phương pháp xác định độ nhớt của dầu bôi trơn
2.4.1 Xác đị nh độ nh ớ t độ ng h ọ c – ASTM D 445
Phương pháp đo độ nhớt này áp dụng cho các sản phẩm dầu lỏng đồng nhất, cả sáng lẫn tối màu, có tính chất giống chất lỏng Niuton Thời gian chảy của chất lỏng được đo qua nhớt kế mao quản thủy tinh chuẩn hóa dưới tác động của trọng lực Độ nhớt động lực học được tính bằng cách nhân độ nhớt động học với tỷ trọng của mẫu.
Khi đo cho dầu cặn F.O trong một vài điều kiện dầu là chất lỏng phi Niuton cũng được áp dụng phương pháp này
Độ nhớt động học áp dụng cho phương pháp này dao động từ 0.2 đến 300.000 cSt (mm²/s) ở mọi nhiệt độ Phương pháp đo lường này xác định thời gian chảy của một thể tích cố định chất lỏng qua mao quản của nhớt kế chuẩn hóa dưới tác động của trọng lực ở nhiệt độ xác định Kết quả độ nhớt động học được tính toán dựa trên thời gian chảy đo được và hệ số nhớt kế.
Nhớt kế là thiết bị quan trọng trong việc đo độ nhớt của chất lỏng, cần sử dụng loại nhớt kế mao quản bằng thủy tinh theo tiêu chuẩn ASTM D446 đã được kiểm định Khi chọn nhớt kế, cần lưu ý rằng nhớt kế chảy xuôi phù hợp với các mẫu có màu sáng, trong khi nhớt kế chảy ngược thích hợp cho các mẫu màu tối như dầu thô và dầu F.O Đặc biệt, thời gian chảy của mẫu thử không được nhỏ hơn 200 giây, và hằng số của nhớt kế cần được chọn lựa kỹ lưỡng để đảm bảo độ chính xác trong quá trình đo lường.
C: là hằng số nhớt kế à: là độ nhớt dự đoỏn của mẫu
200: là thời gian chảy tối thiểu của mẫu
Hi ệ u chu ẩ n và ki ể m đị nh
Dùng dầu nhớt chuẩn (có độ nhớt động học chính xác): Tiến hành xác định thời gian chảy của dầu nhớt đó trên nhớt kế cần hiệu chuẩn
Nếu độ nhớt xác định sai lệch hơn ± 0.35% so với giá trị chứng nhận, cần kiểm tra lại quy trình, bao gồm hiệu chuẩn nhớt kế và nhiệt kế, để xác định nguồn gốc sai số Các nguyên nhân phổ biến gây sai số thường là bụi bẩn xâm nhập vào mao quản nhớt kế và sai số trong đo nhiệt độ Cần đánh giá xem kết quả đúng có đạt được trên mẫu thử hay không, đồng thời xem xét khả năng kết hợp các nguồn sai số có thể xảy ra.
Hằng số C phụ thuộc vào gia tốc trọng trường tại vị trí hiệu chuẩn Khi gia tốc trọng trường chênh lệch hơn 0.1%, cần phải điều chỉnh hệ số hiệu chuẩn cho phù hợp.
C1: Là hằng số đo được g1: Giá trị tại phòng thí nghiệm hiệu chuẩn g2: Giá trị tại phòng thí nghiệm thử nghiệm
Quy trình đ o v ớ i ch ấ t l ỏ ng trong su ố t
Nạp nhớt theo hướng dẫn của thiết kế dụng cụ, và nếu mẫu có hạt rắn, cần lọc qua lưới No.200 (75 m) Đối với mẫu có độ nhớt cao, nên đo ở nhiệt độ cao để dầu chảy tự do, sử dụng các nhớt kế có kích thước phù hợp.
Để đảm bảo mẫu đạt nhiệt độ cần thử, hãy ngâm nhớt kế trong bể ổn nhiệt ít nhất 30 phút Bể ổn nhiệt có thể chứa từ 4-8 nhớt kế, và cần tránh việc thêm hoặc lấy nhớt kế khác trong quá trình đo thời gian chảy Nhiệt độ có ảnh hưởng trực tiếp đến độ nhớt, do đó cần duy trì ổn định nhiệt độ trong suốt quá trình thử nghiệm.
Khi nhiệt độ nhớt kế đạt yêu cầu, điều chỉnh thể tích mẫu đến vạch yêu cầu sau khi mẫu đạt cân bằng nhiệt độ
Sử dụng quả bóp cao su hoặc áp suất để điều chỉnh mức dầu mẫu thử ở vị trí 7 mm cao hơn vạch mức thời gian thứ nhất Đo thời gian chính xác đến 0.1 giây cho đến khi vòm khum mẫu đi từ vạch mức thứ nhất đến thứ hai Nếu thời gian đo nhỏ hơn 200 giây, cần thay nhớt kế khác có mao quản nhỏ hơn và lặp lại phép đo Đối với nhớt kế chảy xuôi, sử dụng quả bóp để bơm lên và thực hiện đo lại Nếu hai lần xác định phù hợp với bảng khả năng sản phẩm, lấy giá trị trung bình để tính toán kết quả báo cáo Trong trường hợp hai lần đo không phù hợp, cần lặp lại phép đo sau khi rửa kỹ và làm khô nhớt kế cùng với việc lọc mẫu.
Quy trình đo độ nhớt của dầu nhờn, cặn FO và sản phẩm parafin có thể bị ảnh hưởng bởi chế độ gia nhiệt trước đó Để thực hiện, sử dụng nhớt kế loại chảy ngược cho chất lỏng đục Đun nóng mẫu trong bình chứa đến 60 ± 2°C trong một giờ, sau đó khuấy kỹ bằng que khuấy để đạt được sự đồng nhất Cuối cùng, rót một lượng mẫu vào bình nhỏ có nắp, đậy chặt và lắc mạnh trong một phút để trộn đều.
Nếu mẫu nhiều parafin hoặc độ nhớt cao, có thể tăng nhiệt độ đun lên trên
Để mẫu chảy lỏng hoàn toàn, cần đun nóng ở nhiệt độ 60oC Sau đó, rót mẫu vào bình thủy tinh 100ml và đun cách thủy trong 30 phút Sau khi hoàn tất, lấy bình ra khỏi bể, đậy nắp và lắc đều trong 60 giây.
Lọc qua lưới 75m, lưới cần phải được gia nhiệt trước khi lọc tránh tình trạng đông đặc khi lọc
Trước khi lấy mẫu, cần gia nhiệt nhớt kế để tránh tình trạng mẫu bị nguội và bám vào thành Sau đó, đổ mẫu nhớt vào nhớt kế theo mức quy định và đặt vào bể ổn nhiệt Khi nhớt kế đã đạt nhiệt độ thử nghiệm, không được thêm hoặc rút bớt nhớt để tránh thay đổi nhiệt độ Thời gian chảy của mẫu cần được đo chính xác đến 0,1 giây, từ vạch mức thứ nhất đến vạch mức thứ hai.
Để rửa nhớt kế, sử dụng dung môi rửa và thực hiện quy trình rửa nhiều lần Sau đó, tráng lại bằng dung môi nhẹ và sấy khô bằng không khí cho đến khi không còn vết dung môi Định kỳ, làm sạch bằng acid cromic trong vài giờ để loại bỏ cặn hữu cơ, sau đó rửa bằng nước và acetone, và làm khô bằng không khí Đối với cặn vô cơ, nên xử lý bằng HCl trước khi sử dụng acid cromic, đặc biệt khi nghi ngờ có muối bari.
Để xử lý kết quả đo độ nhớt động học, ta sử dụng công thức à = C x t (mm²/s), trong đó C là hằng số nhớt kế (mm²/s²) và t là thời gian chảy (s) Đối với độ nhớt động lực học, công thức được biểu diễn là ρ = à.d.10⁻³ (mPa.s), với à là độ nhớt động học (mm²/s) và d là khối lượng riêng của mẫu ở nhiệt độ xác định độ nhớt (kg/m³).
Độ nhớt Engle được xác định bằng cách so sánh thời gian chảy của 200 cm³ chất lỏng cần xét nghiệm với thời gian chảy của 200 cm³ nước cất, được coi là chất lỏng tiêu chuẩn, ở nhiệt độ 20°C.
Eo – độ nhớt Engle t1 – thời gian chảy của 200 cm 3 chất lỏng cần đo t2 – thời gian chảy của 200 cm 3 nước cất ở 20 o C
4- Bình chứa chất lỏng cần đo
Hình 2.4: S ơ đồ nguyên lý c ủ a nh ớ t k ế Engle
Hình 2.5: Máy đ o độ nh ớ t ki ể u Englan Độ nhớt E=t2/t1 t1- thời gian chảy của 200cm3 dầu (s) t2- thời gian chảy của 200cm3 nước cất(s)
Hình 2.6: K ế t qu ả th ự c nghi ệ m trên máy đ o độ nh ớ t ki ể u Engle
Nguyên tắc hoạt động của đầu đo quay trong cốc chứa chất lỏng dựa trên tính nhớt của chất lỏng, tạo ra mômen cản khi đầu đo quay Mômen cản này được xác định thông qua góc xoắn của trục quay của đầu đo.
= z. [N/mm] (2.10) z – hằng số của đầu đo
Hình 2.7: Nh ớ t k ế ki ể u quay RHEOTEST Nh ớ t k ế ki ể u tr ụ quay:
2.4.4 M ộ t s ố lo ạ i máy đ o nh ớ t thông d ụ ng
Hãng sản xuất: BrookField – Mỹ
Mục tiêu và các thông số thí nghiệm
- Xác định đặc tính bôi trơn của dầu phụ thuộc vào tính lưu biến khi bổ sung thêm bột Nano Al2O3 vào dầu
- Khảo sát tính lưu biến của dầu động cơ ở các nhiệt độ khác nhau khi được bổ sung Nano oxit
- Chỉ ra được vùng tốc độ trượt và nhiệt độ có độ nhớt tối ưu với các đối tượng sử dụng
- Dầu động cơ: PB Vistra 300 được sản xuất bởi Petco
- Nồng độ khối lượng bột Nano oxit là 0.1, 0.3, 0.5
- Thiết bị thí nghiệm: Máy RH-Test RV2
Hình 3.1 Máy RV2 Rheotest equipment
Rheotest RV2 sử dụng trục chính S/S1 với tỷ lệ R1/R2 là 0,98, như thể hiện trong hình 3.1 Thiết bị này đo ứng suất trượt của dầu bôi trơn, đồng thời tính toán độ nhớt động lực của dầu thông qua các phương trình được trình bày dưới đây.
Dr : Tốc độ biến dạng trượt;
: Tốc độ trục chính (rpm);
R1 (Rn): Bán kính đo của cốc ;
R2 (Rt): Bán kính đo của đầu đo;
Sau đó, ứng suất trượt được tính toán bởi phương trình:
: Ứng suất trượt Z: Chỉ số thiết bị đo (đối với thiết bị sử dụng trong nghiên cứu này, Z là 5.67 * 10 -2 )
: Góc giữa trục chính và cốc đo Độ nhớt động lực được tính theo công thức:
L: Chiều cao của đầu đo
Trình tự và kết quả thí nghiệm
Trong các thí nghiệm, bột Nano oxit nhôm có kích thước hạt 180 Nanomet được thêm vào dầu thương mại PB Vistra 300 của Petco Để đảm bảo sự phân bổ đồng đều của bột Nano oxit nhôm trong dầu, thiết bị phát sóng siêu âm URVD được sử dụng Nồng độ bột Nano oxit nhôm được thử nghiệm lần lượt là 0.1%, 0.3% và 0.5% Mỗi loại dầu có bổ sung bột Nano sẽ được đo trên máy RV2 ở các nhiệt độ khác nhau.
4πL R R ωM=τ.2π.L.R khác nhau Đồng thời thí nghiệm cũng được tiến hành ở 3 giải nhiệt độ: 33 o C, 50 o C,
Kết quả thí nghiệm lần lượt được cho trong các bảng:
Viscosity at 33 o C (CP) Tốc độ trục chính
(v/ph) Original oil 0.1% Al2O3 0.3% Al2O3 0.5% Al2O3
Viscosity at 50 o C (CP) Tốc độ trục chính
(v/ph) Original oil 0.1% Al2O3 0.3% Al2O3 0.5% Al2O3
Viscosity at 60 o C (CP) Tốc độ trục chính
(v/ph) Original oil 0.1% Al2O3 0.3% Al2O3 0.5% Al2O3
Xử lý kết quả thí nghiệm
Độ nhớt của dầu gốc PB Vistra 300 và dầu bổ sung bột Nano oxit nhôm được đo bằng thiết bị RHEOTEST RV2 ở các nhiệt độ 33 o C, 50 o C, và 60 o C Các kết quả đo này sẽ được trình bày trong bảng 3.1, 3.2, và 3.3, từ đó làm cơ sở để xây dựng đồ thị và phương trình biến thiên của độ nhớt theo nhiệt độ và tốc độ quay.
Dynamic Vis cos ity of lubrication oils at 33 o C
D y na m ic V is c os it y ( CP )
Hình 3.2 Độ nhớt động lực của dầu bôi trơn ở 33 o C
Hình 3.2 minh họa sự biến thiên độ nhớt của dầu động cơ ở nhiệt độ 33 o C, với bốn đường thể hiện sự khác biệt giữa các loại dầu: dầu gốc, dầu có 0.1% bột Nano, dầu có 0.3% bột Nano và dầu có 0.5% bột Nano.
Dựa trên đồ thị, độ nhớt của dầu ở 33 độ C tăng lên khi nồng độ bột Nano gia tăng Ngoài ra, khi tốc độ trục chính thử nghiệm tăng, độ nhớt cũng có xu hướng tăng theo.
Dynamic Viscosity of lubrication oils at 50 o C
D y n a m ic V isco si ty ( CP )
Original B P Vis tra 300 0,1% wt Al2O3 nanoparticle added 0,3% wt Al2O3 nanoparticle added 0,5% wt Al2O3 nanoparticle added
Hình 3.3 Độ nhớt động lực của dầu bôi trơn ở 50 o C
Dynamic Viscosity of lubrication oils at 60 o C
D y na m ic V is c os it y ( CP )
Original B P Vis tra 300 0,1% wt Al2O3 nanoparticle added 0,3% wt Al2O3 nanoparticle added 0,5% wt Al2O3 nanoparticle added
Hình 3.4 Độ nhớt động lực của dầu bôi trơn ở 60 o C
Hình 3.3 minh họa độ nhớt của dầu gốc và dầu có bổ sung hạt nano Al2O3 ở nhiệt độ 50 oC Kết quả cho thấy, tại 50 oC, độ nhớt của dầu có chứa hạt nano Al2O3 cao hơn so với độ nhớt của dầu bôi trơn gốc.
Biểu đồ 3.4 minh họa sự thay đổi độ nhớt của dầu bôi trơn ở 60 °C, cho thấy rằng khi nhiệt độ tăng từ 50 °C đến 60 °C, độ nhớt của dầu gốc giảm mạnh, trong khi độ nhớt của dầu có bổ sung bột nano Al2O3 giảm chậm hơn Sự khác biệt này được thể hiện rõ ràng trong các đồ thị 3.2, 3.3 và 3.4, cho thấy độ nhớt của dầu bôi trơn ở ba nhiệt độ khác nhau.
- Phụ gia nano Al2O3 làmgia tăng đáng kể độ nhớt của dầu bôi trơn,
Độ nhớt của dầu bôi trơn thường giảm khi nhiệt độ tăng Tuy nhiên, dầu bôi trơn có bổ sung phụ gia nano Al2O3 cho thấy độ nhớt giảm không đáng kể so với dầu gốc.
Tăng nồng độ hạt nano Al2O3 trong dầu bôi trơn sẽ dẫn đến sự gia tăng độ nhớt Tuy nhiên, mối quan hệ giữa nồng độ hạt nano Al2O3 và độ nhớt không phải là tỷ lệ thuận Nghiên cứu chỉ ra rằng nồng độ tối ưu của hạt nano Al2O3 là 0,3% trọng lượng.
- Độ nhớt của dầu BP Vistra 300 khi bổ sung phụ gia nano Al2O3 thay đổi đáng kể Nồng độ phụ gia càng cao thì độ nhớt càng tăng
Độ nhớt của chất lỏng thay đổi theo nhiệt độ, với giá trị khác nhau ở từng mức nhiệt độ Khi tốc độ tăng lên, độ nhớt cũng tăng theo, điều này hoàn toàn phù hợp với lý thuyết đã được xác nhận.
- Bổ sung phụ gia nano Al2O3 làm tăng cơ tính nói chung của dầu và tăng độ nhớt nói riêng do đó làm tăng khả năng tải của dầu
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ CỦA LUẬN VĂN Kết luận:
Bài viết đã tổng hợp lịch sử phát triển của ngành Công nghiệp Dầu khí Việt Nam, đồng thời nhấn mạnh sự cần thiết phải nâng cao cơ tính của dầu bôi trơn sản xuất trong nước để đáp ứng yêu cầu hội nhập toàn cầu.
Các công ty sản xuất dầu mỡ bôi trơn lớn tại Việt Nam đã được thống kê đầy đủ thông tin Trong số đó, Vidamo và khu công nghiệp Dung Quất đóng vai trò quan trọng trong việc khẳng định sự tự chủ trong sản xuất chất bôi trơn.
Luận văn đã tổng hợp sự phát triển của lý thuyết bôi trơn và các đặc trưng quan trọng của chất bôi trơn Bên cạnh đó, bài viết cũng trình bày các phương pháp xác định độ nhớt của chất bôi trơn, một tiêu chí quan trọng để đánh giá tính lưu biến học của dầu máy bôi trơn.
Luận văn đã tiến hành thực nghiệm và khảo sát độ nhớt của dầu thương mại động cơ PB Vistra 300, so sánh giữa trường hợp sử dụng dầu thương mại thông thường và trường hợp bổ sung phụ gia Nano.
Các thí nghiệm cho thấy việc bổ sung phụ gia Nano oxit nhôm vào dầu làm tăng độ nhớt, từ đó nâng cao khả năng tải của dầu Hơn nữa, khi nhiệt độ thay đổi, độ nhớt của dầu có bổ sung phụ gia cũng giảm theo quy luật nhất định.
Các thí nghiệm ban đầu đã chỉ ra rằng cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của nồng độ và kích thước bột Nano đối với dầu động cơ.
- Cần tiếp tục nghiên cứu thêm nhiều loại dầu khác để rút ra kết luận chính xác hơn.
