Tài liệu Đề tài Tính toán công nghệ cho tuyến ống từ Nam Côn Sơn (NCSP) đến Dinh Cố: LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, Dầu khí đã trở thành nguồn tài nguyên cung cấp năng lượng chủ yếu cho con người, cả trong lao động sản xuất lẫn trong cuộc sống hàng ngày. Chính vì vậy mà ngành công nghiệp Dầu khí ở các nước trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng đã trở thành một ngành chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân.
Tính cho đến nay, toàn ngành Dầu khí Việt Nam đã khai thác được 205 triệu tấn dầu thô và hơn 30 tỷ m3 khí, mang lại doanh thu trên 40 tỷ USD, nộp ngân sách nhà nước gần 25 tỷ USD, tạo dựng được nguồn vốn chủ sở hữu trên 80 nghìn tỷ đồng. Mục tiêu gia tăng trữ lượng dầu khí trong nhiều năm trở lại đây liên tục được hoàn thành với mức từ 30 - 35 triệu tấn dầu qui đổi/năm, nó có ý nghĩa hết sức quan trọng đối với việc đảm bảo cân đối bền vững, duy trì ổn định sản lượng dầu khí khai thác phục vụ nền kinh tế, đảm bảo an ninh năng lượng của đất nước cho thời gian tới. Với những thành tích đáng ghi nhận như vậy, nền công nghiệp dầu khí hiện nay vẫn đang đẩy ...
64 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1564 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Đề tài Tính toán công nghệ cho tuyến ống từ Nam Côn Sơn (NCSP) đến Dinh Cố, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, Dầu khí đã trở thành nguồn tài nguyên cung cấp năng lượng chủ yếu cho con người, cả trong lao động sản xuất lẫn trong cuộc sống hàng ngày. Chính vì vậy mà ngành công nghiệp Dầu khí ở các nước trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng đã trở thành một ngành chiếm vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân.
Tính cho đến nay, toàn ngành Dầu khí Việt Nam đã khai thác được 205 triệu tấn dầu thô và hơn 30 tỷ m3 khí, mang lại doanh thu trên 40 tỷ USD, nộp ngân sách nhà nước gần 25 tỷ USD, tạo dựng được nguồn vốn chủ sở hữu trên 80 nghìn tỷ đồng. Mục tiêu gia tăng trữ lượng dầu khí trong nhiều năm trở lại đây liên tục được hoàn thành với mức từ 30 - 35 triệu tấn dầu qui đổi/năm, nó có ý nghĩa hết sức quan trọng đối với việc đảm bảo cân đối bền vững, duy trì ổn định sản lượng dầu khí khai thác phục vụ nền kinh tế, đảm bảo an ninh năng lượng của đất nước cho thời gian tới. Với những thành tích đáng ghi nhận như vậy, nền công nghiệp dầu khí hiện nay vẫn đang đẩy mạnh khai thác các mỏ hiện có; đồng thời tích cực hợp tác, tìm kiếm - thăm dò các mỏ có tiềm năng, trữ lượng cao trong và ngoài nước để có thể khai thác phục vụ nhu cầu sử dụng của con người trong tương lai.
Một trong những lĩnh vực của nền công nghiệp dầu khí hiện đang rất được quan tâm đó là vận chuyển dầu khí. Nó là khâu quan trọng nối liền khai thác với chế biến và tiêu thụ, mà quá trình phát triển gắn liền với quá trình khai thác dầu khí. Đặc thù chung trong việc khai thác dầu khí ở nước ta là các giếng khai thác ở xa ngoài biển nên việc đưa dầu khí vào đất liền đòi hỏi một hệ thống đường ống dẫn lớn và yêu cầu làm việc hiệu quả, độ tin cậy cao. Với điều kiện khai thác như vậy thì việc thi công, lắp đặt các hệ thống đường ống dẫn dầu khí ngoài biển trở nên hết sức khó khăn, phức tạp. Việc tính toán thi công đường ống dẫn ngoài khơi trở nên cấp thiết hơn lúc nào hết. Xác định được tính cấp thiết và tầm quan trọng đó, em đã tiến hành xây dựng đồ án tốt nghiệp với nội dung là:“ Nghiên cứu tuyến ống vận chuyển khí hai pha từ Nam Côn Sơn đến Dinh Cố ”.
Được sự gợi ý và hướng dẫn của ThS Đào Thị Uyên cùng các thầy cô trong Bộ môn Thiết bị dầu khí và Công trình, chuyên đề của em là: “Tính toán công nghệ cho tuyến ống từ Nam Côn Sơn (NCSP) đến Dinh Cố”.
Đồ Án chia làm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về công nghệ thu gom vận chuyển khí
Chương 2: Các bước cơ bản xây dựng tuyến ống NCSP - Dinh Cố
Chương 3: Tính toán công nghệ cho tuyến ống NCSP - Dinh Cố
Chương 4: Công tác an toàn trong quá trình bảo dưỡng và sửa chữa.
Để hoàn thành đồ án này em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới giáo viên hướng dẫn Thạc Sỹ Đào Thị Uyên cùng các thầy trong Bộ môn Thiết bị dầu khí đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án.
Mặc dù em đã cố gắng tìm hiểu cũng như nghiên cứu các tài liệu có liên quan để xây dựng đồ án, nhưng do kinh nghiệm còn thiếu và trình độ còn hạn chế, nên đồ án này chắc chắn còn nhiều thiếu sót, em rất mong nhận được sự quan tâm góp ý của tất cả các thầy và các bạn để sau này khi tiếp xúc với môi trường công việc có thể giải quyết các vấn đề được tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày 05 tháng 05 năm 2010
Sinh viên
Trịnh Xuân Đoàn
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC
THU GOM VẬN CHUYỂN KHÍ BẰNG ĐƯỜNG ỐNG
1.1. Mạng lưới đường ống dẫn khí Việt Nam
Ở việt nam khí được sử dụng trên quy mô công nghiệp vào năm 1981 khi mỏ khí Tiền Hải C Thái Bình được đưa vào khai thác góp phần thúc đẩy phát triển công nghiệp địa phương. Tuy nhiên thời gian này lượng khí khai thác không nhiều vùa chưa hình thành ngành công nghiệp khí. Tháng 4 năm 1995 có thể coi là cột mốc đánh dấu sự hình thành ngành công nghiệp khí tại Việt Nam khi hệ thống đường ống dẫn khí đồng hành từ mỏ Bạch Hổ vào bờ được chính thức đưa vào hoạt động. Đến nay, đã trở thành một trong những ngành quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hóa đất nước và đóng góp ngày càng lớn cho ngành dầu khí nói riêng và cho đất nước nói chung.
Hinh 1.1: Mạng lưới hệ thống đường ống dẫn khí phía nam
1.1.1. Hệ thống Rạng Đông - Bạch Hổ - Phú Mỹ gồm:
Đường ống ngoài khơi Rạng Đông - Bạch Hổ được nói từ mỏ Rạng Đông về mỏ Bạch Hổ, được đưa vào khai thác sử dụng vào cuối năm 2002. Đường ống vận chuyển khí hai pha, đường kính ống 16 inch với tổng chiều dài 46,5 km, áp suất làm việc 60 barg. Công suất thiết kế của đường ống là 1,5 tỷ m3 khí/năm có tính tới các nguồn khí từ các mỏ lân cận thuộc Bể Cửu Long như Emeral, Ruby, Phương Đông, Pearl… Trong giai đoạn đầu đường ống Rạng Đông - Bạch Hổ đã vận hành với lưu lượng khoảng 0,5 tỷ m3 khí/năm.
Đường ống Bạch Hổ - Nhà máy chế biến Dinh Cố có đường kính 16 inch với tổng chiều dài 116 km (đường ống ngoài biển là 107 km, đường ống trên bờ là 9 km). Đường ống vận chuyển hai pha với áp suất làm việc 115 barg.
Nhà máy chế biến Dinh Cố có công suất xử lý, chế biến 2 tỷ m3 khí/năm.
Đường ống khí từ Dinh Cố đến Phú Mỹ có đường kính 16 inch (từ Dinh Cố đến Bà Rịa) và 17 inch (đoạn từ Bà Rịa đến Phú Mỹ) với tổng chiều dài là 35 km. Đường ống vận chuyển một pha với áp suất làm việc là 45 Barg.
Hiện nay, hệ thống Rạng Đông - Bạch Hổ - Phú Mỹ hàng ngày vận chuyển vào bờ và xử lý khoảng 5,5 triệu m3 khí ẩm (tương đương khoảng 2 tỷ m3/năm), cung cấp trên 5 triệu m3 khí khô/ngày cho các nhà máy điện, đạm ở Bà Rịa - Phú Mỹ, hàng năm cung cấp khoảng 130.000 - 150.000 tấn condensate và khoảng 350.000 tấn khí hóa lỏng (LPG) cho nhu cầu trong nước. Tính đến hết năm 2006, hệ thống này đã cung cấp cho nền kinh tế quốc dân khoảng 18 tỷ m3 khí khô, 2,5 triệu tấn LPG và trên 1 triệu tấn condensate.
1.1.2. Hệ thống đường ống dẫn khí Nam Côn Sơn
Hình 1.2: Đường ống Nam Côn Sơn
Đường ống với tổng chiều dài 398 km, được phân theo các giai đoạn sau:
+ Đường ống đẫn khí ngoài khơi có đường kính 26 inch với tổng chiều dài 361 km nối từ Mỏ Lan Tây thuộc lô 06.1 đến điểm tiếp bờ Long Hải; đường ống vận chuyển hai pha, áp suất thiết kế 160 barg. Để dự phòng đầu nối các mỏ khí khác thuộc Bể Nam Côn Sơn trong tương lai, dọc đường ống ngoài khơi Nam Côn Sơn bố trí các đầu chờ.
+ Đường ống dẫn khí trên bờ đoạn nối tiếp từ điểm tiếp bờ Long Hải đến trạm xử lý Dinh Cố có đường kinh 26 inch với chiều dài 9 km, đường ống vận chuyển hai pha, áp suất thiết kế 160 barg.
+ Đường ống trên bờ đoạn nối từ Trạm xử lý Dinh Cố đến trung tâm phân phối khí Phú Mỹ có đường kính 30 inch với chiều dài 28 km, đường ống vận chuyển một pha, áp suất thiết kế nhỏ nhất 70 barg.
Trạm xử lý Dinh Cố: có công suất xử lý khí trong giai đoạn 1 là 10,048 triệu m3/ngày
Công suất vận chuyển của hệ thống đường ống Nam Côn Sơn theo thiết kế khoảng 7 tỷ m3/năm
1.1.3. Hệ thống đường ống dẫn khí Phú Mỹ - Mỹ Xuân - Gò Dầu
Hệ thống phân phối khí thấp áp Phú Mỹ - Mỹ Xuân - Gò Dầu nhận khí từ bể Cửu Long và Nam Côn Sơn sau trung tâm phân phối khí Phú Mỹ, cung cấp cho các hộ tiêu thụ thuộc các khu công nghiệp Phú Mỹ - Mỹ Xuân - Gò Dầu. Đường ống chính của hệ thống này có đường kính 12 inch, chiều dài 7 km, áp suất 10 barg, công suất thiết kế tối đa 1 tỷ m3/năm. Hệ thống đã đưa vào vận hành chính thức năm 2003 với lưu lượng vận chuyển hiện nay khoảng 0,3 tỷ m3/năm.
Như vậy, hiện tại khu vực Đông Nam Bộ có hai hệ thống đường ống khí chính là hệ thong đường ống Bạch Hổ và Nam Côn Sơn, hai hệ thống đường ống này hiện tại cung cấp khoảng 5,5 tỷ m3 khí khai thác từ cá mỏ dầu khí thuộc bể Cưu Long và mỏ Nam Côn Sơn cho thị trường Đông Nam Bộ cũng như cốt lõi của toàn bộ ngành công nghiệp khí khu vực này.
1.1.4. Hệ thống đường ống dẫn khí PM3 - Cà Mau
Đường ống dẫn khí Lô PM3 CAA - Cà Mau công suất 2 tỷ m3 khí/năm, đường kính 18 inch, chiều dài 325 km, áp suất vận hành 140 barg (ngoài khơi) và 60 barg (trên bờ). Hệ thống này được đưa vào vận hành và vận chuyển khí từ khu vực PM3 CAA giữa việt Nam và Malaysia về cung cấp cho các nhà máy điện Cà Mau.
1.1.5. Hệ thống đường ống Lô B - Ô Môn
Hệ thống đường ống Lô B - Ô Môn Đang được triển khai để cung cấp khí cho trung tâm điện lực ô môn và các hộ tiêu thụ khác thuộc khu vực đồng bằng sông Cửu Long. Đường ống dự kiến có chiều dài khoảng 400 km, đường kính 28 inch, công suất thiết kế 6 tỷ m3/năm. Dự kiến vận hành cuối 2011.
1.2. Điều kiện làm việc của hệ thống đường ống
Theo lịch sử phát triển công nghiệp khí thiên nhiên, sự phát triển của nó đồng nghĩa với sự phát triển của hệ thống ống dẫn, đây là phương tiện vận chuyển rẻ tiền và an toàn nhất, so với khoản chi phí đầu tư nén ép hay hóa lỏng, nhưng nó cũng là một trong các yếu tố kìm hãm sự phát triển nền công nghiệp khí. Các đường ống vận chuyển có thể là ống dân dụng (phục vụ cho dân sinh) hay ống công nghệ (phục vụ cho sản xuất công nghiệp), chuyển tải các thể khí, lỏng, bọt… Các ống làm việc trong những điều kiện rất phức tạp. Ngoài điều kiện thiên nhiên tác động như: sóng, gió, áp lực nền đất… Ống chịu tác dụng của áp suất từ 0,01 ÷ 2500 (kG/cm2) hoặc cao hơn, nhiệt độ: - 150 + 7000C hoặc cao hơn, chịu tải trọng thường xuyên của trọng lượng bản thân ống, các thiết bị phụ trợ… Ngoài ra trong ống có thể sinh ra những tải trọng chu kì do bị đốt nóng không đều, sức níu của các ổ tựa… Vì vậy mọi tuyến ống đều phải thiết kế cận thận trên cơ sở tính toán thủy lực, nhiệt, bền đảm bảo những yêu cầu về an toàn, chất lượng:
Hệ thống phải kín tuyệt đối
Vận chuyển hỗn hợp các sản phẩm giếng ở khoảng cách nhất định
Thu gom riêng biệt các sản phẩm ngậm nước và không ngậm nước
Sử dụng và tận dụng tối đa khí hydrocacbon khi thác được
Tách dầu từng bậc sao cho khí tách ra có thể vận chuyển mà không cần sử dụng máy nén
Đo lượng chất lỏng (dầu, nước) và khí của từng giếng khai thác
Vận chuyển khí tới nơi tiêu thụ
Tập trung hóa tối đa các công trình giảm số lượng
Để xây dựng phần ống dẫn của hệ thống ống dẫn khí người ta dùng các ống nguyên, ống hàn (ống thẳng và xoắn ốc) ở bảng 1.1
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật đường ống dẫn khí
Nơi chế tạo
Mã số
Đường kính ống (mm)
Bề dày thành ống (mm)
Giới hạn bền lực (MPa)
Giới hạn lưu động (MPa)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
Nga
14-3-600-77
14-3-602-77
14-3-741-78
14-3-721-77
14-3-721-78
14-3-604-77
14-3-605-77
14-3-605-79
1420
1220
1020
1420
1220
1220
1220
1220
820
529
529
1020
16,5
11,5÷15,2
11÷12,5
17,5
14,5÷17,2
10,5÷12,5
10,5÷12,5
9÷12
8; 9; 10
7; 8; 9
7; 8; 9
9;5÷10
588
509,6
490
549,8
549,8
539
589
539
588
490
490
539
411
362,6
343
421,4
421,4
372,4
372,4
372,4
411,6
343
352,8
372,4
Nhật
56-76C; 56-7671C; 56-76HKK 56-76CK; 56-761C56-7771HKK;56-76KC 40/48/56; 28-78
1420
1220
1020
720; 529
7 – 19,5
529-588
392-460,6
Đức
20/8/40/48/56/79
40/48/56-78X
20/28/40/48/8071C
1420
1220
720; 529
7 – 21,5
529,2-588
392-460,6
Ý
20/28/75
702,59
84 – 11
509,6
372,4
Tiệp
132/78; 236/78
702,59
7 – 15
490
352,8
1.3. Phân loại khí
Khí nhân tạo (khí thắp sáng): là loại khí nhận được bằng cách chưng cất than đá hay vật liệu butimen, thậm chí là dầu mỏ. Từ khi có sự xuất hiện các loại khí thiên nhiên như: khí đồng hành, và khí không đồng hành với nhiều công dụng khác nhau thì loại khí này ít được sử dụng.
Khí thiên nhiên: là hỗn hợp bao gồm các hydrocacbon và một số chất vô cơ khác như: SO2, H2S, He… Nằm sâu dưới lòng đất, trong các vỉa khí, chúng chia làm hai loại:
+ Khí đồng hành (khí dầu): Là khí tự nhiên hòa tan trong dầu và được tách ra khỏi dầu trong quá trình khai thác. Đặc trưng, lượng dầu thu được nhiều hơn nhiều so với lượng khí. Khí đồng hành thực chất là các thành phần nhẹ của dầu mỏ và được hình thành cùng lúc với dầu. khí nằm trong vỉa ở điều kiện và áp suất cao (lớn hơn áp suất bão hòa) nên chúng hòa tan trong dầu, khi khai thác, áp suất giảm dần đạt đến giá trị nhỏ hơn áp suất bão hòa thì khí bắt đầu tách ra khỏi dầu và di chuyển tích tụ ở phần cao nhất của vỉa, hình thành vỉa khí. Vì vậy, khí đồng hành có thể hòa lẫn với dầu thô trong vỉa hay nằm trong mũi khí bên trên tầng dầu thô. Sản phẩm dầu và khí sau khi ra khỏi giếng, đưa qua thiết bị tách, tùy thuộc vào áp suất và nhiệt độ tách, yêu cầu đường ống vận chuyển… thành phần khí không ổn định, khác nhau. Nhìn chung, hàm lượng metan (C1) chiếm 70 – 80(%) thể tích khí, các hàm lượng hydrocacbon khác thể tích lớn hơn so với khí không đồng hành (bảng 1.1).
Bảng 1.2: Hàm lượng hydrocacbon
Mỏ
Cấu Tử
Bạch Hổ
Rạng Đông
Rồng
Đại Hùng
PM3 – CAA
C1
70
72,5
77
75
77,91
C2
13
10,3
8
10
6,86
C3
8
7
5
6
4,09
C4
4
3,7
3
3,5
1,98
C5
2
1,5
1
1
0,42
C6+
4
3
1
2
0,1
N2
0,2
0,45
0,3
0,4
0,8
CO2
0,06
0,04
0,04
0,04
7,86
H2S
Rất nhỏ
Rất nhỏ
Rất nhỏ
Rất nhỏ
+ Khí không đồng hành:
Là khí tự nhiên nằm trong các hầm mỏ không chứa hoặc chứa một lượng không đáng kể về dầu thô. Loại khí này thường có thành phần chính metan và lượng rất nhỏ đồng đẳng C5 (hoặc cao hơn). Phụ thuộc vào điều kiện vỉa, khí không đồng hành chia làm 3 loại:
* Khí khô: được tạo thành trong cái túi khí. Đặc trưng của vỉa là hàm lượng mêtan trong một số mỏ có thể đạt tới 95,3%. Trong suốt quá trình khai thác, lượng chất lỏng ngưng tụ thu được rất ít, thành phần khí trong vỉa không thay đổi và giống như thành phần của nó ở trạng thái ban đầu.
* Khí ẩm được đặc trưng trong suốt quá trình khai thác ngoài sản phẩm khí chúng ta còn thu được lượng condensate đáng kể. Thành phần của khí khai thác được không giống với thành phần nguyên thủy của nó trong vỉa. Tiêu biểu là mỏ khí Thái Bình
* Khí ngưng tụ hay vỉa condensate: được đặc trưng bởi áp suất lớn (> 3.1010Pa) và nhiệt độ cao từ 80 - 1000C. Do đó, chất lưu ban đầu trong vỉa tồn tại pha khí khi tác động vào vỉa, áp suất giảm xuống bằng áp suất điểm sương thì chất lỏng được ngưng tụ trong vỉa. Như vậy, tỷ số condensate/khí tùy thuộc vào nhiệt độ sâu của giếng khoan, áp suất ở đáy lỗ khoan. Tiêu biểu là mỏ khí Hải Trạch đang trong quá trình phát triển dự kiến sẽ cho dòng khí đầu tiên vào 2013.
Sau khi tìm hiểu tính chất của khí tự nhiên, ta thấy:
Ở các mỏ dầu chúng ta phải tìm đủ mọi cách để thu hồi sản phẩm dầu, khí đồng hành chỉ là thứ yếu. Tùy thuộc vào nhiệt độ và áp suất chênh lệch mà thu được nhiều hay ít khí đồng hành.
Hàm lượng và thành phần khí, chất lỏng thu được trong các giếng dầu - khí khác nhau: bao giờ hàm lượng pha lỏng trong khí đồng hành cũng cao hơn khí không đồng hành, hàm lượng pha khí thì ngược lại.
Thành phần khí khai thác tại các chiều sâu khác nhau trong cùng một mỏ cũng khác nhau.
Nếu như điều kiện địa chất của một số mỏ khí - dầu giống nhau thì thành phần khí sẽ khác nhau. Sự khác biệt về địa tầng cũng dẫn tới sự thay đổi tính chất lý - hóa, thành phần, khối lượng… khí hình thành. Ngoài ra, chiều sâu giếng khí còn ảnh hưởng đến thành phần hyđrocacbon nặng thu được do sự sắp xếp các cấu tử, tầng trên là mentan (C1) tiếp theo là các cấu tử hyđrocacbon khác trong các giếng dầu và khí nói chung không thay đổi lộn xộn, mà tuân theo một quy luật nhất định.
1.4. Cơ sở lựa chọn hệ thống đường ống thu gom và phân phối khí thiên nhiên
Việc lựa chọn hệ thống đường ống thu gom phân phối khí phụ thuộc vào tốc độ mở vỉa, ngoài cơ sở để lựa chọn đường kính ống, còn là một trong những điều kiện thiết kế hệ thống vận chuyển. Khi mở vỉa chậm, lưu lượng không lớn thường chọn sơ đồ hai tuyến, tiêu hao kim loại 12%. Song cho phép loại trừ mạch đập áp suất và có thể vận chuyển dầu không ngậm nước một cách riêng rẽ. Nếu tốc độ mở vỉa nhanh, ta có thể dùng một tuyến, đảm bảo năng suất vận chuyển ở giai đoạn phát triển cao nhất. Với các mạng lưới phức tạp, cần sắp xếp giếng theo lưu lượng, địa hình, tính chất lý hóa… Các đối tượng vận chuyển có hàm lượng H2S cao hơn 3% cần bố trí thu gom riêng để có biện pháp bảo vệ chống ăn mòn cho phù hợp.
Ngoài ra, việc lựa chọn hệ thống thu gom khí phải phù hợp với điều kiện khí hậu, địa hình, diện tích mỏ, sự thuận tiện trong việc bảo hành… Nhưng phải đạt hiệu quả về an toàn, kinh tế cao. Đặc biệt, phải phù hợp với các tính chất của mỏ, tính chất lý hóa của sản phẩm.
1.5. Sơ đồ đường ống thu gom, vận chuyển khí thiên nhiên
Thành phần của khí không đồng hành khác với khí đồng hành do chứa nhiều hidrocacbon nhẹ: CH4(89 ÷ 95%); C2H4(3 ÷ 4%); C3H8(2 ÷ 3%)… Tuy nhiên thành phần các mỏ khí ngưng tụ (hay condensate) có chứa các hydrocacbon nặng cao hơn mỏ khí khô và tương đương với hàm lượng khí đồng hành. Vì vậy, hệ thống ống dẫn khí thiên nhiên nói chung là như nhau, bao gồm 4 bộ phận cơ bản sau:
Ống nạp khí thiên nhiên là các ống được dẫn từ đầu giếng khoan đến hệ thống thu gom
Ống thu gom
Ống chia có nhiệm vụ dẫn sản phẩm đến ống dẫn chính, đến nhà máy chế biến khí.
Bộ phận xử lý khí có nhiệm vụ tách lọc khí
Ngày nay, chúng ta đang sử dụng hệ thống thu gom dầu khí áp suất, kín, đầu ống là thiết bị làm lạnh hoặc trạm bơm nén… Tên của hệ thống thu gom phụ thuộc vào yếu tố hình dáng, thường được xác định bằng dạng của ống thu gom khí. Có hai hệ thống thu gom cơ bản: hệ thống thu gom dọc tuyến và hướng tâm.
Trong hệ thống thu gom kiểu dọc tuyến một ống dẫn đi qua các đầu giếng để thu gom các sản phẩm, ống này phải chịu được áp suất của các đầu giếng và phải có kích thước đủ lớn để đưa khí về nơi xử lý.
XỬ
LÝ
Hình 1.3: Hệ thống dọc tuyến
Hệ thống thu gom hướng tâm, các ống bắt nguồn từ nhiều giếng khai thác cùng đưa về trung tâm, nơi đặt thiết bị xử lý.
XỬ
LÝ
Hình 1.4: Hệ thống thu gom hướng tâm
Còn nếu đường ống chính chạy trực tiếp qua mỏ bằng đường ống song song được bố trí chạy từ mỗi giếng thì ta được hệ thống thu gom song song
XỬ
LÝ
Hình 1.5: Hệ thống thu gom song song
Đối với các vùng mỏ có các giếng với áp suất miệng giếng khác nhau thì hai thệ thống này khó có thể áp dụng được. Do đó, người ta đã cải tiến, kết hợp hệ thống thu gom hướng tâm và hệ thống thu gom dọc tuyến thành hệ thống thu gom ống chính.
XỬ LÝ
Hình 1.6: Hệ thống thu gom trục chính
Từ hệ thống thu gom trục chính ta có thể bố trí và sắp xếp quy trình các hệ thống thu gom khí theo sơ đồ mạch vòng. Tại đây, các đường thu gom sản phẩm từ mỗi giếng sẽ chạy đến các đường ống chính này. Trạm nén được bố trí hợp lý trong sơ đồ thu gom mạch kín.
Nếu hệ thống thu gom chính được bố trí nằm xung quanh trạm máy nén gần tâm của nó thì hệ thống thu gom này gọi là hệ thống thu gom trung tâm.
Xử Lý
Xưllyss
Hình 1.7: Hệ thống thu gom trung tâm
Từ các hệ thống thu gom trên, hệ thống thu gom kết hợp ra đời hoàn thiện hơn, sản phẩm các giếng được thu gom tập trung tại các trung tâm xử lý sơ bộ rồi mới đến xử lý trung tâm. Hệ thống này có thể áp dụng thu gom các loại khí thiên nhiên nhưng đặc biệt phát huy khi sử dụng trong thu gom xử lý riêng cho các loại khí đồng hành hoặc khí không đồng hành nhiều C02.
Xử Lý
Xưllyss
Hình 1.8: Hệ thống thu gom kết hợp
Ghi chú:
: Ống nạp; : : Trạm nén khí; : Van;
: Ống thu gom; : Đầu giếng;
:Ống tăng áp,dẫn khí đến đường ống dẫn chính hoặc đến nhà máy chế biến khí.
1. 6. Hệ thống đường ống phân phối khí cơ bản
Phụ thuộc vào tính chất và hệ thống thu gom trên mỏ khai thác, quyết định tuyến ống vận chuyển cùng với các trang thiết bị hợp lý. Thông thường, hệ thống đường ống dẫn khí bao gồm ống dẫn chính và ống nhánh, dùng để vận tải loại khí thiên nhiên từ nơi khai thác đến nơi tiêu thụ, bao gồm các bộ phận (hình 1.10):
HìHInh 1.9: Sơ đồ đường ống dẫn khí
Ghi chú:
1 - Trạm thu gom 9,14,22 - Đường ống dài
2 - Đường ống thu gom khí khai thác 10 - Trạm nén trung gian
3 - Thiết bị đầu nguồn 12 - Thiết bị bảo vệ
4 - Máy bơm 15 - Trạm phân phối khí
5, 13, 18, 24 - Ống nhánh 16 - Hệ thống bảo vệ điện hóa
6 - Đường ống dẫn chính 19 - Trạm tích trữ khí
7 - Trạm nén khí 23 - Trạm phân phối khí
8, 11 - Đường ống dài
20 - Hệ thống máy bơm của trạm tích trữ khí
21 - Thu hồi nước và condensate
Khí từ hệ thống thu gom (1) qua hệ thống đường ống (2) đưa qua các thiết bị đầu nguồn (3) như: Tách condensate và nước, tiến hành đo rồi dẫn vào bộ phận điều hòa sản phẩm. Condensate sẽ theo hệ thống ống nhánh (4) đi ra bồn chứa, còn nước sẽ đến bộ phận xử lý nước. Khí tiếp tục theo đường ống dẫn chính (6) đến trạm nén khí đầu tiến (7) để đi vào đường ống dẫn dài (8) đoạn đường ống này có thể được lắp trên địa hình phức tạp như: sông, ao, hồ, biển, đường giao thông… nên chúng có đường kính thay đổi theo mức độ an toàn quy định, đặc biệt cuối đường ống phải có van chặn (9) tiếp tục khí được nén lần thứ hai (10) nếu đi qua chặng đường dài khác để đến đoạn ống nhánh (13 ,18) để đến trạm phân phối, tích trữ khí (15, 19). Trước các ống nhánh, ống dài thường được lắp các thiết bị bảo vệ đường ống (12), đảm bảo cho dòng khí chảy ổn định, liên tục vượt qua các chướng ngại vật như: trạm tích trữ khí, trạm thu hồi nước và condensate (21),… để đến trạm phân phối khí (23) đưa khí đến các đường ống nhánh (24) đến các hộ tiêu thụ.
CHƯƠNG 2
CÁC BƯỚC CƠ BẢN XÂY DỰNG TUYẾN ỐNG NCSP - DINH CỐ
2.1. Giới thiệu về đường ống Nam Côn Sơn - Dinh Cố
Đường ống Nam Côn Sơn - Dinh Cố có chiều dài là: 370 km bao gồm 361 km đường ống trên biển và 9 km đường ống trên bờ, điểm bắt đầu là từ Lan Tây và kêt thúc tại nhà máy Dinh Cố Terminal. Đường ống NCSP là đường ống dài nhất trong khu vực Đông Nam Á, Nằm thuộc phía đông nam của Thành Phố Vũng Tàu, có đường kính 26 inch = 660,4 mm, vật liệu chế tạo là thép API 5L X64.
Nhà máy xử lý khí NCS Terminal vận hành vào năm 2002 được thiết kế với công suất 20 triệu m3 khí/ngày, thu hồi và xử lý 1200 m3 Condensate/ngày (Khi lắp đặt bổ sung thêm Slug catcher có thể xử lý khoảng 2400 m3 Condensate/ngày
Nhà máy xử lý khí NCS Terminal hiện đang vận hành 19,2 triệu m3 khí/ngày, tách và xử lý khoảng 1100 m3 Condensate/ngày khả năng tiếp nhận bỏ sung 0,8 triệu m3 khí/ngày.
Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ nhà máy xử lý khí Dinh Cố
Bảng 2.1: Công suất các thiết bị của nhà máy xử lý khí Dinh Cố
Áp suất tại Trạm tiếp bờ,
70¸ 120 Barg
NCS DINH CO TERMINAL
THIẾT BỊ
TÊN
CỐNG SUẤT THIẾT KẾ
ĐƠN VỊ
CÔNG SUẤT VẬN HÀNH
Slug Catcher
V-2103
20
Triệu m3 khí/ngày
19.2 triệu m3 khí/ngày
5100
m3 lỏng/ngày
1100 m3 lỏng/ngày
Thiết bị tách lọc
F2808A/B
350410
Kg/h (khí)
428
Kg/h (lỏng)
Thiết bị trao đổi nhiệt
X2802A/B
345000
Kg/h(khí)
Thiết bị Lọc Cond.
F3103A/B
29225
Kg/h
Bơm xuất Cond.
P3004A/B
89
m3/h
Hiện tại, NCS DT đang tiếp nhận, xử lý 19,2 triệu m3 khí/ngày, gần với khả năng tối đa là 20,0 triệu m3 khí/ngày
Nhà máy xử lý khí NCS terminal thiết kế tách và ổn định condensate theo công nghệ chưng cất nhiệt độ thấp và kiểm soát hệ thống dew point (dewpoint control).
Nhà máy xử lý khí NCS terminal hiện đang vận hành với công suất 19,2 triệu m3 khí/ngày, tách và xử lý khoảng 1100 m3 Condensate/ngày. Khả năng tiếp nhận bổ sung chỉ là 0,8 triệu m3khí/ngày. Công suất vận hành của Nam Côn Sơn Terminal theo các năm từ 2003 đến 2009 được thể hiện ở bảng dưới đây:
Nhận xét:
Công suất vận chuyển của đường ống NCS 1 là 7,0 tỷ m3 khí/năm. Hiện tại do các điều kiện nhận khí của các hộ tiêu thụ trên bờ, công suất khả dụng của đường ống là khoảng 5,24 – 5,6 tỷ m3 khí/năm.
Nhà máy NCS Dinh Cố Terminal có công suất xử lý 7,0 tỷ m3 khí/năm được chia làm 2 dây chuyền có công suất 2 x 3,5 tỷ m3 khí/năm với chức năng tách và ổn định condensate của khí Lô 06-1, xử lý nhiệt độ điểm sương của khí khô cung cấp cho các hộ tiêu thụ tại Phú Mỹ.
Theo thiết kế ban đầu, giai đoạn 2 sẽ có bổ sung các thiết bị tách LPG. Tuy nhiên cho đến nay các thiết bị trên vì các lý do kinh tế đã không được lắp đặt. Khả năng thu hồi LPG từ đường ống NCS 1 dự kiến 122500 tấn /năm, do vậy có thể bổ sung thiết bị cho NCS Dinh Cố Terminal hoặc đưa khí qua GPP 2 để thu hồi LPG.
2.2. Các bước cơ bản xây dựng tuyến ống NCSP - Dinh Cố
Ngày nay trong các ngành sản xuất công nghiệp, đường ống và bể chứa nói chung được sử dụng rộng rãi ở nhiều phạm vi khác nhau. Nó có tác dụng quan trọng trong việc vận chuyển và cất giữ các sản phẩm công nghiệp mà thiếu nó thì quá trình tự động hoá của một số ngành công nghiệp sẽ gặp nhiều khó khăn, thậm chí không thực hiện được. Vì vậy, việc xây dựng một tuyến ống phải được tuân thủ nghiêm ngặt theo các bước cơ bản sau:
- Công tác khảo sát: khảo sát chiều dài, vật liệu..; khảo sát địa hình, địa mạo; khảo sát nền móng (ổn định đường ống)...
- Tính toán công nghệ: tính toán bền, nhiệt, thủy lực
- Xây lắp, thi công tuyến ống: ở đất liền, trên biển.
2.2.1. Công tác khảo sát tuyến ống
Công việc đầu tiên để tiến hành lắp đặt hệ thống đường ống là khảo sát địa hình thực tế khu vực tuyến ống sẽ đi qua, làm cơ sở cho việc thiết kế tuyến ống và lắp đặt. Đường ống NCSP - Dinh Cố điểm bắt đầu là từ mỏ Lan Tây điểm cuối là Dinh Cố, với 361 km đường biển và 9 km trên bờ nên công việc thi công thiết kế rất phức tạp.
Những vấn đề quan trọng công việc khảo sát cần phải quan tâm là:
- Việc lựa chọn tuyến ống là công việc then chốt trong quá trình xây lắp đường ống trên đất liền và cần xem xét toàn diện các vấn đề liên quan đến xây lắp trước khi hoàn thành tuyến ống. Thông thường sau khi đã xác định tuyến ống sơ bộ bằng các bản đồ có sẵn, các kỹ sư phải khảo sát dọc tuyến ống để thay đổi tuyến ống sơ bộ bằng các bản đồ có sẵn, để thay đổi tuyến ống cho phù hợp với các vị trí gây khó khăn cho quá trình lắp ống. Trong giai đoạn này người kỹ sư có thể lựa chọn các tuyến ống thay thế tại các đoạn trong tuyến ống đã được xác định trước đó. Trong điều kiện hệ thống giao thông tốt, việc vận chuyển thiết bị ra vào để lắp đặt tuyến ống trở nên dễ dàng.
Tuy nhiên, nếu điều kiện giao thông đường bộ và đường sắt yếu kém, các kỹ sư cần phải giải quyết vấn đề vận chuyển một số lượng lớn ống đến các vị trí dọc theo tuyến ống. Nếu các đường để vận chuyển không có sẵn thì phải xem xét khả năng xây dựng các đường mới. Do vậy thường tuyến ống được chọn sao cho nằm dọc theo hệ thống đường bộ và đường sắt có sẵn. Quá trình khảo sát để lựa chọn tuyến ống chính xác đi kèm với quá trình đóng các trụ bê tông đánh dấu các điểm giao nhau của tuyến ống. Thường thì cứ khoảng 250 m sẽ được đóng một cọc bê tông để đánh dấu tuyến ống.
- Vật liệu chế tạo ống: chúng ta phải xác định được ngoại lực tác động lên đường ống khi làm việc rồi chọn vật liệu và bề dày thích hợp để ống làm việc an toàn.
- Tổn thất áp suất trên tuyến: đây là vấn đề quan trọng nhất, để đảm bảo các thông số vận hành. Vấn đề này liên quan đến việc lựa chọn đường kính ống, lựa chọn những góc ngoặt thay đổi hướng của tuyến ống, lựa chọn các thiết bị và phụ kiện của đường ống phải thích hợp.
- Công việc lắp đặt phải thuận tiện: nơi tuyến ống lắp đặt thuận tiện khi vận chuyển tập kết vật tư ống cùng các phụ kiện cũng như phương tiện cơ giới, sử dụng máy móc phục vụ công tác lắp đặt.
- Tuổi thọ lâu dài của đường ống thể hiện ở chất lượng thép vật liệu làm ống, độ bền vững của các mối hàn ống, phương pháp bảo vệ ăn mòn đường ống, thiết bị cũng như việc bảo vệ và bảo dưỡng sau này.
- Đảm bảo tính ổn định của đường ống, thể hiện ở việc tính toán khối lượng, số lượng các gối đỡ, khối bê tông gia tải (đối với đường ống trên bờ trong các trạm phân phối khí). Để tránh hiện tượng giãn nở vi nhiệt.
- Yêu cầu về môi trường: nhằm mục đích đảm bảo sức khoẻ cho con người, tuổi thọ của thiết bị và bảo vệ môi trường trong suốt quá trình xây dựng và vận hành tuyến ống. Luật môi trường Việt Nam được áp dụng trong phần lớn các trường hợp. Luật môi trường Quốc tế sẽ được sử dụng chỉ khi luật môi trường Việt Nam chưa đầy đủ hoặc không thích hợp.
2.2.2. Tính toán công nghệ cho tuyến ống
Khi làm việc, ống sẽ chịu kéo, nén của ngoại lực như: trọng lượng bản thân, nước biển, đất đá, cấu trúc ống khi chế tạo (uốn, tiện, rèn, hàn nối,…)… đây là cơ sở để chọn vật liệu và bề dày thích hợp cho ống làm việc an toàn. Ngoài ra, ống còn chịu áp suất bên trong ống như: áp suất bơm, áp suất chất lưu, ứng suất biến dạng, nhiệt độ thay đổi, những động tác ngẫu nhiên khác,… ống đẫn được xem như ống nằm ngang nên tải trọng kéo nén do trọng lượng bản thân có thể bỏ qua, chỉ chú ý đến áp suất trong ống. Trong tính toán công nghệ bao gồm:
Tính toán bền
Tính toán nhiệt
Tính toán thủy lực
2.2.2.1. Tính toán bền
Chúng ta phải xác định được ngoại lực tác động lên đường ống khi làm việc rồi chọn vật liệu và bề dày thích hợp để ống làm việc an toàn.
Khi làm việc, ống sẽ chịu kéo nén do trọng lượng bản thân, do áp suất bơm, chịu áp suất của chất lưu và các ống ngầm còn chịu áp suất ngoài do nước biển, đất đá, các ngoại lực do biến đổi nhiệt độ, các mạch đập áp suất. Tuy nhiên, ống dẫn được xem như là ống nằm ngang nên tải trọng kéo nén do trọng lượng bản thân có thể bỏ qua.
a. Tải trọng do áp suất trong ống
Là tải trọng quan trọng nhất đối với ống vận chuyển. Để tính công suất do áp suất trong gây ra, thường dùng công thức Barlow cho tất cả các loại vật liệu và các quy chuẩn khác nhau.
(2.1)
Trong đó:
- Ứng suất theo chu vi ống, kG/cm2
- Áp suất trong, kG/cm2
- Đường kính ngoài của ống, cm
δ - Bề dầy định mức của thành ống, cm
Nếu xem là giới hạn chảy đối với vỡ ống, thì áp suất gây ra vỡ sẽ là:
(2.2)
Khi tính toán phải kể đến hệ số an toàn mà trước hết là an toàn do chế tạo, thường chấp nhận 0,875 và ngoài ra phải tính đến sai số khi thiết kế với hệ số 0,72 do đó:
(2.3)
Hoặc bề dày an toàn của ống phải là:
(2.4)
Trường hợp ống chịu cả hai áp suất trong Pi và Pe và thuộc vùng đàn hồi (De/δ>18), ta xem thành ống như một xi lanh mỏng dàn hồi thì giá trị ứng suất có thể tính theo công thức Lamé:
(2.5)
Áp suất cho phép trong ống thường có 3 giá trị (theo TCVN 1287 – 72):
Áp suất quy ước: là giá trị lớn nhất ở nhiệt độ môi trường 200C, cho phép ống và các phụ kiện làm việc lâu dài, xác định trên cơ sở lựa chọn vật liệu và đặc tính bền của chúng ở nhiệt độ 200C.
Áp suất làm việc: giá trị lớn nhất để làm việc lâu dài ở nhiệt độ thực tế của môi trường được vận chuyển. Với các ống thép, phạm vi trong khoảng 0 - 1200C.
Áp suất thử: áp suất thử nghiệm thủy lực bằng nước về độ bền, độ kín khi nhiệt độ không vượt quá 1000C.
b. Tải trọng do áp suất bên ngoài:
Có tác dụng làm méo ống, áp suất này ít gây nguy hiểm cho ống dẫn trừ trường hợp lắp ngầm sâu và trong ống rỗng (không có áp suất trong). Giá trị áp suất bóp méo được tính bằng lý thuyết và thực ngiệm các đường ống có độ oval nhất định, bề dày không đều, công thức lý thuyết do Sarkixôp đề ra đã lưu ý đến hai đặc điểm trên.
(2.6)
;
Trong đó:
E - Mô dun Young, 2,1.106 kG/cm2
- giới hạn chảy của thép kG/cm2
e - độ oval của ống, có thể xem e = 0.01
; ;
δe, δmin, δ0 – bề dày trung bình, tối thiểu và định mức của thành ống, thông thường với các ống thép cán thì δe=0,9δ và δmin=0,875δ
Công thức (2.6) thuần túy lý thuyết, kết quả thấp hơn số liệu thí nghiệm có lưu ý đến độ oval của ống trong giới hạn các sai số. Khi xác định áp dụng ngoài giới hạn (áp suất bóp méo), người ta phân biệt hai trường hợp ống thành dày và thành mỏng căn cứ vào tỷ số (nếu bé thì thuộc vùng dẻo và giới hạn chảy của thép chiếm vai trò quan trọng, còn nếu lớn sẽ thuộc vùng đàn hồi và lúc đó kích thước hình học giữ vai trò chính). Thực ra, không tồn tại một quan điểm chính xác về sự thay đổi giữa hai vùng mà sự chuyển tiếp xảy ra từng bước, nghĩa là có sự chuyển tiếp giữa hai vùng, công thức phổ biến API như sau:
Trong vùng dẻo :
(2.7)
Trong vùng đàn hồi :
(2.8)
Trong vùng chuyển tiếp:
(2.9)
Trong các công thức từ (2.7) đến (2.9), là giới hạn chảy của vật liệu, các giá trị Pd tính ra kG/cm2. Các giá trị tính toán lớn hơn 25-30% so với công thức Sarkixop.
2.2.2.2. Tính toán nhiệt.
Khi vận chuyển trong đường ống, nhiệt độ của chất truyền tải được truyền từ ống ra môi trường khí quyển nên nhiệt độ chất tải sẽ giảm dần theo khoảng cách.
Với khí, nhiệt độ giảm sẽ dẫn tới sự ngưng tụ các thành phần lỏng hoặc hình thành các chất ở thể rắn.Việc tính toán nhiệt là xác định sự thay đổi nhiệt độ dọc theo tuyến ống để xác định vị trí có thể xảy ra hiện tượng độ nhớt chất lỏng vượt quá giới hạn thiết kế hoặc chất khí bắt đầu ngưng tụ. Từ đó, chúng ta có các giải pháp phù hợp, chủ yếu là:
- Ngăn cản hoặc giảm thiểu sự truyền nhiệt ra môi trường xung quanh,tức là giải quyết bài toán về bảo ôn tuyến ống.
- Dùng các giải pháp vật lý và hóa học để hạ thấp hoặc ngăn chặn sự ngưng tụ chất khí.
Sự hiểu biết về quy luật thay đổi nhiệt độ theo đường ống là cần thiết cho các nhà thiết kế cũng như vận hành. Viện sỹ Sukhôp là một trong những người đầu tiên nghiên cứu về quy luật này. Ông đã tiến hành tính toán tổn thất nhiệt cho đường ống dẫn một pha ở chế độ ổn định cho trường hợp chung nhất. Trên tuyến ống tại khoảng x, ta khảo sát một phân tó dx (hình 2.2) và xác định sự cân bằng nhiệt trong phân tố. Tổn hao nhiệt của phân tố trong một đơn vị thời gian ra môi trường là:
dq = K(t - t0)pDedx (2.10)
Trong đó:
t - Nhiệt độ chất lưu trong phân tố, 0C
t0 - Nhiệt độ môi trường, 0C
pDe.dx - bề mặt của phân tố
K - Hệ số truyền nhiệt từ của chất lưu ra môi trường, wat/m2.0C
Hệ số truyền nhiệt K, thực tế khi chế độ chảy ổn định vẫn thay đổi theo chiều dài nhưng không đáng kể (< 3%) nên có thể xem là hằng số.
Mặt khác, khi chảy qua phân tố dx, nhiệt độ sẽ giảm đi dt0C do vậy tổn hao nhiệt sẽ là:
dq = -G.Cp.dx (2.11)
Trong đó:
G - Tốc độ khối, KG/sec
Cp - Tỷ lệ dung, Joul/KG.0C
Ở chế độ chảy ổn định, lượng nhiệt mất đi chính là được truyền vào môi trường nên:
K(t - t0)p.De.dx = -G.Cp.dt (2.12)
Gộp các giá trị không đổi thành một hằng số chung là: a =
- dt = a(t - t0)dx (2.13)
Giả sử chiều dài tuyến ống là L, nhiệt độ đầu tuyến là t1 và cuối tuyến là t2
- Þ - Þ
Thay t2 = t t = t0 + (t1 - t0)e-ax; (2.14)
Công thức (2.15) được gọi là công thức Sukhop
Hình 2.2: Sự thay đổi nhiệt độ, độ nhớt theo chiều dài
Khi xét đoán một cách chi li, ta lưu ý đến tổn hao masat dọc theo tuyến ống sẽ biến thành nhiệt và nhiệt này bổ sung cho chất lưu.
Do đó viện sỹ Laybenzon về sau đã bổ sung thêm vào công thức Sukhop bằng một hệ số b:
t = t0 + b + (t1 - t0 - b)c-al (2.14a)
b =
Trong đó:
i - Độ dốc thủy lực trung bình, tổn hao thủy lực trên một đơn vị chiều dài
E - Đương lượng cơ học của nhiệt
Dt = b(1 - eaL)
Ở đầu tuyến ống L = 0, Dt = 0
Do dòng khí chứa các thành phần nặng, quá trình làm lạnh sẽ có một số khác biệt từ nhiệt độ đầu ống t1 đến với vị trí có nhiệt độ kết tinh của các thành phần nặng vẫn tuân theo quy luật (2.14a). Trong phần đường ống xảy ra kết tinh, tốc độ làm lạnh chậm lại do được bổ sung nhiệt tách ra từ quá trình kết tinh, do đó ở phần này sự biến thiên nhiệt độ theo khoảng cách sẽ tuân theo công thức Tremrhink.
t = t0 + (2.14b)
C =
Một số tác giả đề nghị bổ sung vào (2.14) hiệu ứng Joul/Tomsons và chênh lệch cao trình đường ống.
t = t0 + (t1 - t0)e-ax - Di (2.15)
Trong đó:
Di - Hệ số Joul/Tomson, kể đến sự giảm nhiệt của khí khi giảm 1 (at) áp suất.
Di = 0,30C
A - Đương lượng nhiệt của công, A = 1/427 KKal Joul
D% - Chênh lệch cao trình, m
tk - Nhiệt độ kết tinh của các thành phần nặng
l - Khoảng cách từ đầu tuyến (t1) đến vị trí kết tinh (tk), xác định theo công thức (2.14).
e - Số lượng các thành phần nặng tách ra khi tăng nhiệt độ từ tk đến tx.
x - Khoảng cách tính từ đầu tuyến, x > 1
X - Nhiệt ẩn của quá trình kết tinh
Để tính nhiệt độ dòng chảy tại điểm bất kỳ trong đường ống vận chuyển.
Hình 2.3: Đoạn ống tính toán nhiệt dòng chảy.
TL = TS + (T1 - TS)exp(-L/A (3.16)
Trong đó:
TS - Nhiệt độ môi trường xung quanh
T1 - Nhiệt độ tại điểm vào (L = 0)
TL - Nhiệt độ tại vị trí L
L - Khoảng cách nơi tính so với điểm đầu chất khí vào
A - Khoảng cách hồi phục nhiệt
A = (2.17a)
Hoặc một phương trình thực nghiệm khác của Shiu và Bégg;
A = C1 (2.17b)
Trong đó:
Cp - hệ số áp nén đẳng áp
C1 = 0.0149 C2 = 0.5253 C3 = 22.9303
C4 = 0.2904 C5 = 0.2608 C6 = 4.4146
W - Tổng lưu lượng khối lượng
rL - Khối lượng riêng pha lỏng tại điều kiện tiêu chuẩn, 1bm/ft3
gg - Tỷ trọng khi (gair = 1)
D - Đường kính trong của ống
U - Hệ số truyền nhiệt
Phương trình sai số khoảng 5%
Thực tế, một đường ống có bảo ôn thường bao gồm các lớp: ống thép, lớp chống ăn mòn, lớp cách nhiệt và lớp bảo vệ. Bài toán nhiệt phải tính toán chi tiết: Truyền từ đầu ống và từ ống lần lượt qua các lớp được đặc trưng bởi hệ số truyền nhiệt Ki và bề dày khác nhau.
2.2.2.3. Tính toán thủy lực
Chiếm khối lượng lớn khi thết kế các tuyến ống mới cũng như khi kểm tra, sửa chữa các tuyến ống sẵn có cho phù hợp với yêu cầu cụ thể. Khả năng vận chuyển Q, áp suất đuầu hoặc cuối tuyến, đường kính ống D, hoặc cả hai thông số P và D. Quan hệ giữa P và D, P = f(Q) được gọi là đặc tính tuyến ống. Các kết quả tính toán phụ thuộc vào sơ đồ thủy lực, tính chất vật lý của chất truyền tải.
Căn cứ vào sơ đồ thủy lực, người ta phân chia ra ống đơn giản chỉ bao gồm một cấp đường kính và không phân nhánh, còn ống phức tạp là tuyến ống có đường kính thay đổi hoặc phân nhánh. Loại ống đơn giản được phân chia ra ống dài và ống ngăn. Nguyên tắc phân chia căn cứ vào tỷ lệ giữa tổn hao cục bộ và tổn hao theo chiều dài. Thông thường khi tổn hao cục bộ bé hơn 10% tổn hao dọc đường thì được xem là ống dài và ngược lại. Một tuyến ống phức tạp có thể được phân chia ra nhiều đoạn đơn giản cho nên việc tính toán cho ống đơn giản là cơ bản.
Căn cứ vào tính chat của chất lưu người ta phân chia ra: khí khô (1 pha khí), khí ẩm (2 pha lỏng và khí). Mỗi một mô hình sẽ được lựa chọn cho phù hợp với điều kiện cụ thể.
a. Tính toán đường ống dẫn 1 pha khí
* Lưu lượng khí trong ống
Với điều kiện đẳng nhiệt, phương trình chuyển động Bernouli viết cho cột áp:
(2.18)
Trong đó:
dP/ρg - Thế năng của áp suất khí
vdv/2g – Tỷ động năng của khí chuyển động do giá trị bé nên bỏ qua
dz - Năng lượng vị trí, thường xem ống nằm ngang nên dz = 0
- Cột áp tổn hao
Như vậy, phương trình có thể viết lại là:
(2.19)
Với (2.20)
Thay phương trình (2.12) và (2.11) ta có:
(2.21)
L - chiều dài tuyến ống tính tại điểm xét, m
D - đường kính ống, m
g - Gia tốc trọng trường, m/s2
Biến đổi (2.13) nhân hai vế với P2, ta được:
(2.22)
Lấy tích phân cho đoạn ống dài L, áp suất đầu vào P1 và đầu ra P2 tiếp đến thay S = πD2/4 ta được:
(2.23)
Tốc độ khối (2.24)
Từ phương trình trạng thái khí và không khí với hằng số Ra
hoặc
Vậy: (2.25)
Tính lưu lượng khi ở điều kiện ống q và điều kiện tiêu chuẩn với P0, T0:
với => (2.26)
Thay (2.25) vào (2.26) ta có:
(2.27)
Ở điều kiện tiêu chuẩn với T0 = 200C, P = 760 mmHg, ρa = 1,205 kg/m3 và Ra = 287,1 Joul/kg.0K
(2.28)
Trong sách báo chuyên môn, ta có thể gặp các công thức khác song việc xác định chúng đều được tiến hành tương tự, chẳng hạn:
(2.29)
Công thức phổ biến nhất để tính λ là công thức Weymouth, dùng cho chế độ chảy trong ống nhám: (2.30)
Một số công thức tương đối tổng hợp để tính toán là:
(2.31)
K3 độ nhám tương đương
Ở chế độ thủy lực phẳng, λ không phụ thuộc độ nhám ta cho K3 = 0. Và ở chế độ ma sát bình thường, λ không phụ thuộc vào Re nên xem Re = 0 để có các công thức đơn giản hơn.
Với một hỗn hợp khí nhiều cấu tử, thì ta tính giá trị hệ số Raynold trung bình:
(2.32)
Giá trị độ nhớt trung bình , kG/ms
(2.33)
- Độ nhớt của mỗi cấu tử có hàm lượng yi tính theo phần đơn vị
- Mật độ trung bình của hỗn hợp:
(2.34)
ρ0 - mật độ khí ở điều kiện bình thường
- Áp suất ở điều kiên bình thường và trung bình trong ống Pa
- Nhiệt độ ở điều kiện bình thường 2370K và nhiệt độ trung bình trên đường ống.
* Sự thay đổi áp suất trên đường ống
Do tiêu hao năng lượng để duy trì chuyển động nên áp suất sẽ giảm liên tục. Để xác định giá trị tại một điểm bất kì có tọa x trên đường ống đơn A - C có đường kính D áp dụng công thức (3.20) để tính giá trị Q tại thời điểm x.
(2.35)
A, P1 B, Px C, P2
x
L
Hình 2.4: Sơ đồ tính toán áp suất ống khí
Và giá trị Qra từ điểm x:
Trong đó:
Từ điều kiện Qra cân bằng Qvào ta có
Hoặc (2.36)
Giá trị áp suất trung bình trên đường ống trong công thức (2.25b) sẽ được xác định:
(2.37)
* Tính toán đường ống áp suất cao
Với ống thu gom hoặc phân phối thì đường kính ống có thể thay đổi hoặc không.
Tuyến ống có đường kính không thay đổi. Trên đó có các nhánh gom (nạp) phân phối (chia).
Đặt:
Áp dụng cho từng đoạn:
Tổng tất cả các đoạn có phân nhánh:
(2.38)
Các giá trị Qi, li, P1, Pn+1 ta đã biết, ta tính hệ số K từ đó tính được đường kính trong của ống D:
(2.39)
Tuyến ống có đường kính thay đổi. Khi tuyến ống dài, số nhánh thu (nạp) hoặc cấp (chia) không nhiều thì việc vận dụng một cấp đường kính là không kinh tế, mỗi đoạn ống giữa hai trạc ba (vào hoặc ra) sẽ được tính toán như một ống riêng biệt theo gradient áp suất (giảm áp trên một đơn vị chiều dài) là một hằng số.
Trên toàn tuyến:
Trên chiều dài l1, tổng giảm áp sẽ là:
Áp suất đoạn cuối thứ nhất:
Tương tự áp suất cuối đoạn l2 sẽ là:
Trên mỗi đoạn, ta biết Qi, li, Pi, (đầu vào) và tính Pn+1 (đầu ra) để tính toán đường kính, ta sử dụng công thức lưu lượng:
(2.40)
* Tính toán đường kính áp suất thấp
Với ống áp suất thấp và ngắn (bé hơn 10 km) có thể dùng công thức được đơn giản hóa, coi áp suất trong tuyến là giá trị trung bình số học
(2.41)
Do giá trị áp suất thấp ta cũng có thể xem
Với các ống thu gom bằng hút chân không, ta xem at, công thức (2.32) trở thành:
(2.42)
Nếu giữa P1 + P2 và có sự sai thác lớn hơn do chân không thì cần có thêm sự hiệu chỉnh
(3.43)
Đường ống thu gom ở mỗi đoạn, đường kính có thể thay đổi hoặc không thay đổi để áp suất thấp hoặc hút chân không, trên mỗi đoạn có lưu lượng Qi và chiều dài l, việc tính toán tương tự áp suất cao, sử dụng các giá trị lưu lượng phù hợp theo công thức từ (2.41) đến (2.43).
Ống nối tiếp: trong một số trường hợp, để thu gom hoặc cung cấp khí nén, người ta dùng ống nhiều đoạn có đường kính khác nhau để vận chuyển lưu lượng. Với đoạn thứ i, chiều dài li, đường kính Di, áp suất đầu vào Pi và đầu ra Pi+1 .
D1 D2 Di
Q,P1 Q,Pi
Hình 2.5: Sơ đồ ống nối tiếp
Từ công thức (2.21), ta đặt:
(2.44)
hoặc
Lấy tổng cho n đoạn:
Thay , xem Pn+1 là P2, áp suất đầu ra cuối tuyến, ta có:
(2.45)
Giả sử đã biết Di, li, λ, Δ, Z, và T ta tính được các giá trị Ci và đo đó tìm ra C, từ (2.42) sẽ xác định được khả năng vận chuyển của ống mắc nối tiếp.
Ống mắc song song (hình 2.6)
Q1
P1 P2
Qi
Hình 2.6: Hệ thống song song
Toàn bộ lưu lượng Q được vận chuyển trên các đoạn có đường kính khác nhau, lắp song song, các nhánh đều có áp suất đầu vào la P1 và đầu ra là P2. Lưu lượng khí vận chuyển trên mỗi nhánh:
Tổng lưu lượng:
(2.46)
Trường hợp đặc biệt của tuyến ống song song là tuyến phân dòng
Hình 2.7: Tuyến ống phân dòng
Với đường ống dài, để tăng khả năng vận chuyển, ta lắp them một nhánh chiều dài l, đường kính D2, lưu lượng tổng Q:
(2.47)
Sau khi lắp ống nhánh, lưu lượng trên đoạn AB ở ống chính là Q1
(2.47)
Từ đó: (2.49)
Giá trị Q được vận chuyển tiếp tục trên đoạn BC, cho nên có thể viết:
(2.50)
(2.43)
Cộng (2.41) với (2.43) ta có thay vào (2.37) và đặt x=l/L ta có:
(2.51)
Trong đó: Q0 - Lưu lượng tổng (trước khi phân nhánh), Nm3/s
Q1 - Lưu lượng ống chính sau khi phân nhánh
l,L - Chiều dài nhánh và chiều dài tổng, m
D1, D2 - Đường kính ống chính và ống phụ, m
λ1, λ2 – Hệ số ma sát ở ống chính và ống nhánh.
Khi biết các giá trị λ, D1, Q0, L ta cần phải xác định một trong ba giá trị Q1, D2 hoặc x (tương ứng chiều dài l) khi biết hai giá trị kia.
b. Tính toán ống dẫn hai pha (hỗn hợp lỏng - khí)
Để tìm hiểu về dòng hai pha, ta cần tìm hiểu về tính chất dòng của nó. Do sự sắp xếp tương quan giữa pha lỏng và pha khí khi chuyển động tạo ra hình dáng cấu trúc khác nhau gữa chất lỏng hai pha. Việc tính toán trở nên phức tạp hơn nhiều.
Ảnh hưởng quyết định đến cấu trúc chuyển động của hệ thống là tương tác giữa các pha. Trong chất lỏng do sự xuất hiện các lực căng bề mặt giữa các pha cho nên ta không thể mô tả chế độ chảy bằng các khái niệm thông thường dòng và rối như dòng một pha.
Mặt khác sự khó khăn trong việc tính toán thủy lực của dòng khí lỏng còn do sự chuyển động tương đối của pha tạo ra tốc độ tương đối. Tốc độ này phụ thuộc trước hết do sự cá biệt về tính chất vật lý như độ nhớt, mật độ, sức căng bề mặt của các pha. Ngoài ra tương quan hàm lượng khí/lỏng, đường kính ống và độ nghiêng ống so với phương nằm ngang.
Sự thay đổi của tốc độ tương đối của mật độ, độ nhớt, sức căng bề mặt, hàm lượng chất lưu trong tiết diện ngang theo chiều dài tuyến ống làm cho chuyển động của hỗn hợp khí - lỏng có đặc tính rất phức tạp, khác với chất lỏng một pha.
Khi tốc độ của hỗn hợp tháp, trọng lực chi phối nhiều đến cấu trúc, giá trị tốc độ và mạch đập áp suất. Tốc độ tương đối ảnh hưởng đến cấu trúc của dòng chảy, còn cấu trúc lại chi phối tổn thất áp lực.
Các cấu trúc của dòng hỗn hợp lỏng - khí
Việc nghiên cứu dòng chảy không khí - nước hoặc hơi nước trong ống thủy tinh nằm ngang, nghiêng hoặc lên xuống cho phép phân chia các kiểu cấu trúc đa dạng tùy theo tính chất vật lý của chất lưu, theo đường kính góc nghiêng của ống. Tùy theo, các dạng cấu trúc được xác định bởi hai thông số cơ bản được gọi là các chỉ tiêu không thứ nguyên đó là hệ số Froude và hàm lượng thể tích khí β.
Chỉ số Froude: (2.52)
Hàm lượng khí: (2.53)
vh - Tốc độ trung bình của hỗn hợp
S - Tiết diện ống
Q0, Q1 - Lưu lượng không khí và chất lỏng
Khi vận chuyển hỗn hợp dầu khí theo đường ống, giá trị β được tính theo công thức: (2.54)
E0 - Hệ số giãn nở thể tích của dầu khi giảm áp suất
R1, R2 - Tương ứng yếu tố khí thực tế và hòa tan
W - Hàm lượng nước, phần đơn vị
- Áp suất trung bình trong ống và áp suất khí quyển
- Nhiệt độ trung bình và nhiệt độ ở điều kiện thường 0K
Z - Hệ số nén của khí. .
* Cấu trúc bọt
Khi hàm lượng khí thấp, các bọt khí riêng biệt phân tán ở phần trên của tiết diện ống ngang, kích thước các bọt đều nhau, chuyển động với tốc độ của chất lỏng hoặc bé hơn, chế độ chảy không có va đập áp suất. Khi tăng tốc độ hỗn hợp cấu trúc dòng vẫn được bảo toàn.
Khi tính toán người ta chia các cấu trúc ra ba cấp: nút, phân lớp và màng phân tán. Do chế độ phân lớp chỉ có trong ống ngang và ống xuống có độ nghiêng bé nên thường phải phân biệt ranh giới chuyển tiếp từ phân lớp qua nút. Ta có thể quan sát trực tiếp từ ống thủy tinh và xử lý các số liệu thực nghiệm xây dựng các đường cong theo hệ tọa độ và đặc trưng cho sự tương quan giữa các số Froude.
(2.55)
Từ đó, ta có đường cong phân chia hai vùng cấu trúc phân lớp và nút của dòng chảy, đường cong này được biểu thị bằng một phương trình thực nghiệm như sau:
(2.56)
Các số liệu thực nghiệm với hỗn hợp không khí – nước cho thấy khi dòng cấu trúc nút, khi sẽ có cấu trúc phân lớp và sóng.
: Góc nghiêng của ống với phương ngang;
: Hệ số sức kháng thủy lực, xác định theo các công thức:
(2.57)
Vr: Tốc độ chảy không áp của chất lỏng trong ống dốc xuôi (do trọng lực)
: Cũng có thể tính theo Re=vr.D/vr theo phương pháp tính lặp gần đúng.
Với ống dốc ngược và thẳng đứng sẽ tồn tại ranh giới giữa chảy nút và màng phân tán. Ranh giới thu được bằng kết quả thực nghiệm cho hỗn hợp nước – không khí và dầu – không khí rồi xây dựng đường cong theo hệ tọa độ:
và
We: là tiêu chuẩn Weber;
: Mật độ lỏng, khí;
(2.58)
: Sức căng bề mặt của hệ thống lỏng - khí. N/m
Từ các chất lỏng có độ nhớt khác nhau, ta thu được các đường cong ranh giới khác nhau.
* Cấu trúc nút và vành khăn
Thường dùng các phương trình cơ bản mô tả chuyển động của hỗn hợp như sau:
(2.59)
: Tổng đại số sự chênh lệch địa hình trên tuyến.
: Mật độ của hỗn hợp theo hàm lượng thể tích và hàm lượng khí thực tế.
Và (2.60)
: Hệ số sức cản thủy lực của hỗn hợp.
: Là hệ số sức kháng thủy lực kể đến sự chuyển động tương đối giữa các pha
Với ống dốc xuôi
Với ống nằm ngang và dốc ngược
Kc: Hệ số kể đến ảnh hưởng môi trường bão hòa khí tới chuyển động tương đối
Ky: Hệ số kể đến độ ổn định các bọt khí trong chất lỏng
: Hệ số hòa tan của khí trong dầu, m3/m3.Pa
Tuy nhiên, việc xác định hệ số khi chuyển động của hỗn hợp dầu khí theo đường ống thường căn cứ vào sự tương quan giữa gradient áp suất hỗn hợp và gradient áp suất của chất lỏng một pha ở cùng một lưu lượng, nghĩa là .
Từ công thức tính cho chất lỏng một pha khí chảy rối trong các ống dốc và nằm ngang, công thức ansotun (1-45) ta có:
(2.61)
Khi <0,9
(2.62)
Khi >0,9
(2.63)
: Độ nhớt của khí và dầu bão hòa khí;
: Mật độ của khí và của dầu bão hòa khí.
Tiêu chuẩn Re cũng có thể xác định theo
(2.64)
: Độ nhớt động học của hỗn hợp, ở cấu trúc nút và phân tán có dạng:
(2.65)
* Cấu trúc phân lớp
Xuất hiện ở dòng chảy ngang và dốc xuôi, để tránh việc xác định hàm lượng thể tích thực tế, người ta dùng công thức:
(2.66)
: Hệ số sức cản thủy lực của khí, xác định theo hệ số
vh: Tốc độ của hỗn hợp
Nếu ta có giá trị hàm lượng khí thực thì dùng công thức Bernoulli:
(2.67)
Dt: Đường kính thủy lực,
: Hàm lượng khí thực
: Góc hợp với mặt phân chia khí – dầu.
Qs: Lưu lượng dầu bão hòa khí
c. Xác định hàm lượng khí thực φ
Do sự chuyển động tương đối nên ở cấu trúc phân lớp, nút, vành khăn hàm lượng khí thực tế khác với hàm lượng . Theo các nhà nghiên cứu, φ là một hàm lượng đa biến phụ thuộc vào Frc, hàm lượng , sin, sức căng bề mặt và đường kính ống (chỉ tiêu We) và độ nhớt . Trong đó Frc, , là quan trọng nhất.
Kết quả nghiên cứu hỗn hợp không khí – nước cho thấy:
- Trong ống nằm ngang, bất luận thế nào ta cũng có hàm lượng thực φ4 thì φ chỉ phụ thuộc vào , φ = f().
- Trong các ống dốc xuôi, trọng lực làm tăng cường cấu trúc phân lớp cho dòng, đồng thời làm tăng tốc độ chất lỏng cho nên khí chuyển động chậm hơn và luôn có φ >. Khi tốc độ tăng đến một giới hạn nào đó thì lực quán tính sẽ vượt trọng lực và cấu trúc lớp chuyển qua cấu trúc nút.
- Trong các ống dốc ngược, ta luôn có φ < tương tự như ống nằm ngang vì lúc này trọng lực cản trở tốc độ của chất lỏng, góc càng tăng thì giá trị giảm và đạt giá trị cực tiểu ở góc 450 rồi sau đó lại tăng lên. Điều đó được giải thích rằng: khi bé và chảy chậm phần lớn chất lỏng phân bố theo đường sinh phía dưới, có đường dẫn cho khí vượt qua. Khi tăng góc nghiêng, chất lỏng có xu hướng phân bố đều hơn trong tiết diện, khả năng khí vượt trước sẽ khó khăn hơn. Với tốc độ chuyển động cao, chất lỏng và khí có thể phân bố đều theo tiết diện, ảnh hưởng của góc nghiêng tới không đáng kể.
Khi tính chất vật lý của hỗn hợp khác với nước - không khí, nghĩa là > 72.10-3 N/m thì phải lưu ý đến ảnh hưởng của chỉ tiêu We. Các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy khi Frc > 10 thì vai trò của We trở nên rất bé và khi Frc > 100 thì độc lập với We. Các thí nghiệm cũng cho thấy khi D > 15.10-3m, φ không bị chi phối bởi D. Lúc đó ta có thể dùng các công thức thực nghiệm từ hỗn hợp không khí - nước.
Với ống ngang, chảy nút, Frc >4
=0,18 (2.68)
Với ống đứng, hoặc dốc ngược, chảy nút
(2.69)
Ở Nga, để xác định hàm lượng khí thực khi chảy nút người ta đề nghị dùng các công thức của Gurov.
Với ống dốc ngược:
(2.70)
Với ống dốc xuôi chảy nút:
(2.71)
: Mật độ của dầu.
2.3.3. Xây lắp, thi công tuyến ống NCSP - Dinh Cố
Tuyến ống bao gồm 361 km đường biển và 9 km trên bờ. Nên việc xây dựng tuyến ống được chia làm hai giai đoạn:
- Xây lắp tuyến ống trên bờ
- Xây lắp tuyến ống trên biển.
2.3.3.1. Xây lắp tuyến ống trên bờ
Đường ống dẫn khí trên bờ qua nhiều địa hình khác nhau. Qua công tác khảo sát đề ra được những biện pháp thi công thích hợp với từng loại địa hình. Để kịp tiến độ thi công người ta chia ra thành nhiều cụm cụm khác nhau (5 km) với đường ống NCS - Dinh Cố có 9 km đường ống trên bờ được nối từ Long Hải tới Dinh Cố thì được chia thành 2 cụm thì công.
Việc thi công lắp đặt đường ống trên bở gồm những công đoạn sau:
a. Đường thi công
Ở từng đoạn thi công phải tiến hành làm đường thi công có chiều rộng tử 6 – 8m cao từ 0,7 – 2m. Tùy theo từng địa hình để bảo đảm đường ống vận chuyển và các thiết bị nặng đi như các phương tiện giao thông.
b. Đào hào
Tùy theo cấu tạo của nền đất, các hào được đào để đặt ống theo hai dạng hào vách đứng và hào vách nghiêng. Khi nền đất cứng, có cấu tạo vững chắc, ít sụt lở có thể đào hào vách đứng để đặt ống.
Hình 2.8: Rãnh đào
Yêu cầu kĩ thuật với đào hào:
Chiều sâu, chiều rông của hào tủy thuộc vào từng địa hình theo thiết kế. Nếu trong thiết kế yêu cầu đường ống đặt theo độ dốc nhất định thì hào phải được đảm bảo theo độ dốc đó.
Đáy hào phải bằng phẳng, không lõm cục bộ. Nếu có rễ cây, mảnh sắt, đá sẽ ảnh hưởng tới lớp bọc phủ ống do đó phải loại bỏ chúng.
Những chỗ đất mềm, đầm lầy phải gia cố mặt nền, lớp đệm tạo đáy bằng phẳng bằng cát dày 30 - 50 cm.
c. Lắp ráp và hàn ống
Cả hệ thống dẫn khí bao gồm nhiều đoạn nối với nhau, do vậy số mỗi hàn là rất lớn, mặt khác đường ống dẫn khí có áp lực rất cao nên chất lượng mối hàn có vị trí quan trọng đối với cả hệ thống công trình.
Việc tổ hợp nối các ống và hàn được thực hiện ngay trên đường cong vụ thi công, cạnh đào hào.
* Quy trình nối ống và hàn ống được thực hiện theo các giai đoạn sau:
- Chuẩn bị mối hàn
Chất lượng mối hàn trước tiên phụ thuộc vào độ chính xác cảu mối ghép giữa hai đầu ống. Cách ghép chính xác cho phép giúp thuận lợi cho công việc hàn, những công việc thực hiện ghép ống nối bao gồm:
+ Xem xét kĩ tình trạng bên trong và bên ngoài ống cũng như hai đầu mép ống, loại bỏ những ống bị cong vênh, có khuyết tật ở đầu ống, ống phải bảo đạm độ tròn cho phép.
+ Trước khi lắp ghép hai mép ống, dùng máy đánh bóng và máy mài sạch rỉ, dùng bavia ở hai đầu mép ống lắp ghép, dùng dẻ lau sạch bụi bẩn.
+ Dùng cẩu kê ống len các gối kê chuyên dụng bằng thép hoặc bằng gỗ, đảm bảo ống cao hơn mặt đất một khoảng bằng 0,8÷1m.
+ Đưa hai ống vào vị trí sao cho hai ống đồng tâm.
+ Dùng thiết bị định tâm ngoài kẹp chặt hai đầu ống lại với nhau hoặc dùng cộng lực để đảm bảo độ đồng tâm vào độ chênh lệch mép ngoài của hai ống.
+ Kiểm tra độ thẳng của hai ống, hai gân của hai ống không trùng nhau.
+ Khe hở giữa hai mép ống phải đảm bảo theo thiết kế mối hàn là: 2,4 ÷ 3,2 mm.
Mỗi hàn được thực hiện khi hai ống nằm ngang, là mỗi hàn ghép mỗi vát mép chữ V một phía. Góc vát của một mép ống α = 25 – 300 .
* Tiến hành hàn ống theo công nghệ hàn
- Công nghệ hàn thực hiện ở đây là của hiệp hội công nghệ hàn Hoa Kỳ: AWS (American Welding Socitey) chuyên gia về hàn áp lực, vật liệu ống thép theo tiêu chuẩn của viện dầu khí Hoa Kỳ API (American Petroleum Institute). Công tác kiểm tra mối hàn theo tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (American National Standard Institute) ANSI.8.
- Công nghệ hàn bao gồm các vấn đề chính sau:
Vật liệu ống theo tiêu chuẩn API 5L X65 Ứng suất đứt gãy là 530 MPa. Đường kính ngoài Ф 6604(mm), kiểu hàn: 5G, số thợ hàn: 2 người hàn đối xứng hai bên. Loại que hàn: E7016. Mác que hàn KOBELLB 52, ứng suất đứt gãy của que hàn là 560MPa.
+ Số lớp hàn : 4 lớp gồm Hàn lót, lớp hàn nóng, lớp đắp, lớp đắp,2 đường hàn lớp phủ bề mặt.
+ Chế độ hàn : hàn hồ quang tay.
+ Dòng điện hàn :
Lớp 1 : Que đường kính Ф 3.2 - Dòng điện 70 - 90 A
Lớp 2 và 3 : Que đường kính Ф 4 - Dòng điện 120 - 150 A
Lớp 4 : Que đường kính Ф 4.
Trước khi hàn các lớp, mối hàn được làm sạch, gia nhiệt (khô) bằng nhiệt độ đèn ga (nhiệt độ khô 250C) để đảm bảo tính chất ổn định của vật liệu hàn.
2.3.3.2. Xây lắp tuyến ống trên biển
a. Phương pháp thi công
Lắp đặt đường ống ngoài biển đồng thời với đào hào chôn ống. Việc chôn ống xuống đáy biển là một trong những vấn đề cơ bản trong quá trình xây dựng đường ống dưới đáy biển. Thực tế cho thấy những đường ống đã được chôn dưới đáy biển ở độ sâu nhất định không bị nguy hiểm vì hư hỏng do neo tàu, do thả lưới sát đáy, cũng như tác động của sóng và dòng chảy. Ngoài ra việc chôn ống còn làm hạn chế sự dịch chuyển dọc của đường ống khi có chênh lệch nhiệt độ thành ống và áp suất của sản phẩm được bơm, giảm tác động lực lên đoạn ống cong nối giữa ống đứng của giàn cố định và đường ống. Việc chôn ống có thể thực hiện bằng các phương pháp sau đây:
- Đào hào, đặt ống xuống đáy và lấp hào lại.
- Đặt ống xuống đáy biển, chôn ống bằng tàu chôn ống và lấp lại.
- Đồng thời vừa đào hào vừa đặt ống và lấp hào.
Khi đào hào bằng tàu cuốc đòi hỏi phải đào một khối lượng đất đá thừa so với khối lượng cần thiết để chôn ống, đôi khi lớn gấp 10 lần.
Công nghệ phổ biến nhất là phương pháp chôn ống bằng thiết bị đào hào kiểu cày đất. Thiết bị này đảm bảo năng suất chôn ống cao và ít tác động lên môi trường xung quanh, đào hào hẹp trong những điều kiện đất đá khác nhau. Ta tìm hiểu những phương pháp kỹ thuật mới về rải ống ngầm với việc đồng thời chôn ống xuống đáy biển bằng thiết bị cày đất áp dụng cho các phương pháp lắp đặt ống khác nhau.
Khi lắp đặt đường ống bằng tàu đặt ống, thiết bị cày đất được kéo trực tiếp bằng tàu đặt ống. Lực kéo cần thiết để kéo đường ống và thiết bị cày đất được tạo ra bằng tời neo của tàu đặt ống và tàu kéo vận chuyển. Trên hình 2.7 chỉ ra sơ đồ rải ống bằng tàu đặt ống đồng thời với việc đào hào bằng thiết bị cày đất. Nếu đường ống có lớp bọc bảo vệ bằng bê tông liên tục, thì có thể nằm trực tiếp lên các gối đỡ bằng con lăn của thiết bị cày. Trong trường hợp này đường ống sẽ hạn chế sự di chuyển lệch của thiết bị cày so với hướng thẳng của tuyến ống và thiết bị cày sẽ thả ống xuống hào. Nếu đường ống không bọc bê tông để ngăn ngừa sự hư hỏng lớp bọc chống ăn mòn, đường ống cần phải được nằm trên thiết bị cày, tuy nhiên chiều dài cáp kéo từ tàu đến thiết bị cày không thể giảm được vì sẽ xuất hiện thành phần lực kéo thẳng đứng tác dụng lên thiết bị cày. Trong trường hợp đó cần phải tính toán để tăng chiều dài đoạn ống treo bằng cách tăng lực kéo hoặc buộc phao.
Hình 2.9: Sơ đồ lắp đặt đường ống dưới biển bằng phương pháp dùng tàu đặt ống đồng thời với việc sử dụng thiết bị đào hào kiểu cày đất.
1 - Tàu đặt ống, 2 - Đường ống, 3 - Cáp kéo, 4 - Đáy biển,
5 - Thiết bị đào hào kiểu cày đất, 6 - Hào chôn ống, 7 - Bờ đất.
Phương pháp gia cố cáp kéo thiết bị cày với tàu đặt ống có ảnh hưởng đến việc thực hiện các thao tác tiếp theo liên quan đến việc dừng và tiếp tục công việc đặt ống trong trường hợp điều kiện thời tiết không thuận lợi và kết thúc quá trình xây dựng đường ống. Khi nối cáp thẳng đứng từ thiết bị cày tới tàu, cáp kéo phải gồm một vài đoạn dây nối với nhau bằng má kẹp để luôn luôn có thể tháo thiết bị cày ra và cẩu lên tàu.
Phương pháp tốt nhất là liên kết cáp kéo qua một block đặt trên thiết bị cày. Một đầu cáp cố định trên tàu, còn đầu kia đưa qua block trên thiết bị cày và nối với tời kéo. Trong trường hợp này có thể thay đổi chiều dài cáp kéo, đơn giản hóa quá trình nâng lên và hạ thiết bị cày xuống, giảm hai lần lực kéo thiết bị đào hào và chia thời gian thao tác lần lượt ra thành kéo ống và kéo thiết bị đào hào, nghĩa là kéo thiết bị đào hào trong khi thực hiện các công việc hàn - lắp ráp, lúc đó tàu đặt ống đứng tại chỗ. Tuy nhiên trong trường hợp này cần có thêm một tời kéo vì tời của đường rải ống duy trì việc kéo ống. Trước khi tiến hành công việc, đặt thiết bị đào hào lên sàn tàu đặt ống, điều chỉnh vị trí các tấm trượt của gối đỡ phía trước để xác định độ sâu đào hào và rải cáp kéo. Dùng cần cẩu của tàu đặt ống thả thiết bị đào hào xuống đáy biển khi điều kiện thời tiết thuận lợi. Đặc biệt lưu ý khi kiểm tra vị trí của thiết bị đào hào (thiết bị đào hào phải dựa trên các tấm trượt phía trước và trục của nó phải song song với tuyến ống), việc thả cáp kéo vào giai đoạn đầu đào hào. Việc kiểm tra này do thợ lặn thực hiện hoặc dùng thiết bị dưới nước. Tàu đặt ống dịch chuyển đồng thời với việc đào hào và đặt ống xuống đáy hào. Có thể dùng máy đo độ sâu để kiểm tra việc đào hào và vị trí đường ống trong hào. Để làm việc này, tàu cùng với máy đo độ sâu dịch chuyển vuông góc với trục hào và ghi lại trong máy mặt cắt ngang hào, vị trí đất lở và vị trí đường ống trong hào có thể dùng thiết bị dưới nước và ghi lại kết quả vào băng Video.
Việc lắp đặt ống đồng thời chôn ống xuống đáy biển có thể được thực hiện bằng phương pháp kéo ống theo đáy biển, sát đáy hoặc trong dạng ống cong đàn hồi. Trong trường hợp này thiết bị đào hào được đặt trước đầu ống được kéo. Việc kéo những đoạn ống dài đồng thời chôn ống xuống đáy biển có thể áp dụng để xây dựng các tuyến đường ống chính, cũng như các đường ống nối giữa các giàn trong nội bộ mỏ. Sơ đồ kéo ống đồng thời với việc đào hào bằng thiết bị kiểu cày được biểu diễn trên (hình 2.4)
Hình 2.10: Sơ đồ lắp đặt đường ống dưới biển bằng phương pháp kéo ống đồng thời với việc sử dụng thiết bị đào hào kiểu cày đất
1 - Tàu kéo, 2 - Cáp kéo, 3 - Đáy biển, 4 - Thiết bị đào hào kiểu cày đất
5 - Cáp kéo, 6 - Hào chôn ống, 7 - Đường ống, 8 - Bờ đất.
b. Các công đoạn thi công rải ống
Việc rải ống ngầm được thực hiện bằng tàu Nam Côn Sơn, các công đoạn chính trên tàu rải ống bao gồm:
- Bước 1: Chuẩn bị mép vát
Mép vát đã được nhà sản xuất ống vát theo tiêu chuẩn, thường vát chữ V, góc vát 300. Công việc chuẩn bị bao gồm mài sạch mép vát, sửa chữa những chỗ bị bóp méo do quá trình vận chuyển để đảm bảo định dạng mép vát theo yêu cầu của quy trình hàn. Nhược điểm là việc mài sạch phải sử dụng máy mài, thời gian kéo dài, đòi hỏi thợ có tay nghề cao nếu không sẽ làm hỏng định dạng mép vát, gây khuyết tật mối hàn. Người thợ phải làm việc với cường độ cao không duy trì được khả năng làm việc lâu dài.
- Bước 2: Lắp ghép ống và hàn lớp lót
Thường dùng tời để ghép, không sử dụng định tâm hoặc sử dụng định tâm ngoài. Nhược điểm là thời gian lắp phụ thuộc vào kỹ năng điều khiển tời và kinh nghiệm của người lắp ghép. Nếu khe hở, mép cùn, độ lệch mép không chuẩn thì thời gian hàn sẽ tăng lên, gây ra các khuyết tật tại lớp lót như không ngấu, lõm đáy.
- Bước 3: Hàn lớp giữa.
- Bước 4: Hàn lớp phủ.
- Bước 5: Kiểm tra mối hàn.
- Bước 6: Bọc chống ăn mòn
Bề mặt được làm sạch, được sơn lót và quấn băng keo bảo vệ.
c. Phương án thi công tuyến ống NCSP - Dinh Cố
* Số liệu tuyến ống thi công NCSP - Dinh Cố
- Chiều dài tuyến ống : L = 370 k m
- Đường kính ngoài : De = 660,4 mm
- Chiều dày ống : = 14,9 mm
- Mác thép : API 5L X65
- Áp suất thiết kế: P = 160 Barg
- Lưu lượng vận chuyển: Q = 5,24 tỷ m3/ngày đêm
- Độ sâu nước tính toán vùng thi công: 56 m
- Nhiệt độ môi trường nước biển: 40 oC.
* Số liệu địa chất, địa hình
- Tuyến đường ống có thể phải vượt qua các khu vực có địa hình phức tạp: hố sâu, vỉa trầm tích, bậc thềm đáy... Trong phạm vi đồ án này ta chỉ tính toán tuyến đường ống vượt qua hố sâu.
- Điều kiện địa chất: Lớp đất mặt đáy biển là sét mềm, có kháng cắt là 6,84 kPa và có hệ số ma sát là = 0,3.
- Điều kiện địa hình đáy biển: Tuyến ống mà ta tính toán thi công nằm ở ngoài khơi khu vực mỏ Nam Côn Sơn có địa hình đáy biển tương đối bằng phẳng, độ dốc đáy biển 0.
c. Lựa chọn phương án thi công
Việc lựa chọn phương án thi công phải dựa trên điều kiện môi trường: độ sâu nước, điều kiện địa chất đáy biển, địa hình nơi xây dựng, điều kiện về phương tiện thi công hiện có, tính kinh tế của phương án thi công…
Trong điều kiện Việt nam do phương tiện thi công bị hạn chế, chúng ta hiện chỉ có phương tiện chuyên dụng duy nhất phục vụ cho việc thi công thả ống là tàu rải ống Nam Côn Sơn. Do đó trong đồ án này, ta chọn phương án thi công bằng tàu rải ống Nam Côn Sơn, có sử dụng Stinger để rải ống.
Hình 2.11: Tàu rải ống Nam Côn Sơn
* Một số thông số tàu rải ống:
- Chiều dài: 110,3m
- Chiều rộng: 33,45m
- Mức nước cực đại: 3,74m
* Một số thông số của Stinger:
- Đặc điểm hình học: Cố định
- Bán kính cong Stinger: 192m
2.3.3.5. Quy trình thi công tuyến ống
* Quá trình thi công đầu ống:
- Khảo sát vị trí điểm đầu ống, neo cố định tàu cách giàn 40m
- Bố trí ròng rọc và tời điện theo vị trí thiết kế
- Luồn cáp dẫn hướng qua ròng rọc, sau đó nối chúng với phao hiệu nhờ thợ lặn và cẩu
- Lắp đặt Stinger
- Hàn đầu kéo vào đầu ống
- Hàn các đoạn ống trên tàu, ống được đưa qua máng trượt và đi qua thiết bị kéo căng Tensioner
- Dùng cẩu nâng cáp lên Stinger, kéo đầu cáp dẫn hướng về phía đầu kéo và buộc đầu cáp dẫn hướng vào đầu kéo
- Tiếp tục đưa ống xuống biển thông qua Stinger
- Tàu rải ống vừa rải ống vừa tiến vào bờ
- Quá trình rải ống tiếp tục cho đến khi đến vị trí thiết kế.
* Quá trình thi công cuối ống
- Hàn đầu cuối của đường ống với đầu kéo và buộc cáp dẫn hướng vào đầu kéo của ống
- Dịch chuyển tàu rải ống Nam Côn Sơn liên tục về phía trước sao cho đầu cuối của đường ống trượt xuống theo đường trượt của tàu và Stinger, trong khi vẫn duy trì lực căng trên dây cáp
- Tiếp tục dịch chuyển tàu rải ống về phía trước cho đến khi ống đến vị trí thiết kế và toàn bộ dây cáp được nhả khỏi tời, sau đó gắn phao hiệu vào đầu cáp.
CHƯƠNG 3
TOÁN CÔNG NGHỆ CHO TUYẾN ỐNG NCS - DINH CỐ
* Thông số tuyến ống NCSP - Dinh Cố
Thi công lắp đặt ống là một bài toán rất phức tạp đòi hỏi tính chính xác cao, độ tin cậy lớn, những sai sót trong quá trình này có thể dẫn tới những tác động không tốt tới quá trình vận hành bình thường của cả tuyến ống hoặc làm tăng chi phí thi công một cách đột ngột. Do quá trình thi công trên biển là một tổ hợp các công việc đòi hỏi sự kết hợp của rất nhiều các phương tiện máy móc và con người, vì vậy sai sót trong một quá trình bất kỳ sẽ kéo dài quá trình thi công tuyến ống.
- Đường kính ngoài của ống : De = 0,6604 m
- Lưu lượng: Q = 524 tỷ m3/năm
- Áp suất trong đường ống: Potk = 160 Barg =163,2 kG/cm3
- Áp vận hành: P = 157 Barg =160,14 kG/cm3
- Hằng số khí: Z = 0,8515
- Độ nhám: e = 0,0003 m
- Biên độ chiều d1 = 2,05 m,chiều cao nước dâng d2 = 1,25 m
- Bề dày ống :δ = 0,0199 m
- Bề dày dự trữ ăn mòn: m = 0,004 m
- Mác thép : API 5L X65
- Cường độ chảy dẻo nhỏ nhất σc = 4480 kG/cm
- Cường độ chịu kéo nhỏ nhất σk = 5300 kG/cm
- Trọng lượng riêng của khí: 148 kG/m3
- Trọng lượng riêng của dầu: 890 kG/m3
- Trọng lượng riêng của nước biển: 1025 kG/m3
- Trọng lượng riêng của bê tông: 3040 kG/m3
- Trọng lượng riêng của thép ống: 7850 kG/m3
- Độ sâu mực nước tính toán: d = 180 m
- Chiều dày hà bám = 0,105 m
3.1. Tính độ bền cho tuyến ống
Bề dày của ống ở trạng thái thi công
tc = – ’ = 19,9 –19,9.5% =19,9 – 1 = 18,9mm .
Khả năng chịu áp lực trong của đường ống
+ Trạng thái giới hạn nổ:
(Pli – Pe) . ≤ ku. σk (3.1)
+ Trạng thái giới hạn đàn hồi:
(Pli – Pe) . ≤ ks. σc (3.2)
Trong đó: Pli : áp lực tính toán lên đường ống.
Pe : áp lực thuỷ tĩnh min lên đường ống.
ks , ku : hệ số tra bảng 3.1 phụ thuộc cấp an toàn.
D : đường kính ngoài của ống.
: bề dày của ống (thi công).
Bảng 3.1. Hệ số cấp an toàn
Hệ số
Cấp an toàn
Thử áp lực
Thấp
T.Bình
Cao
ks
0,83
0,77
0,77
0,96
ku
0,72
0,67
0,64
0,84
Với: Pli = (1,1.P0tk).1,05 = 1,1.163,2.1,05 = 188,5 kG/cm2.
Pe = γ.d = 1025.( 180 - 2,05).10-4 = 18,24 kG/cm2.
D = 660,4 mm. ku = 0,84 (tra bảng 3.1).
= 18,9 mm. ks = 0,96 (tra bảng 3.1).
Suy ra: (Pli – Pe) . = (188,5 – 18,24). = 2889,46 kG/cm2.
ku. σk = 0,84.5300 = 4452 kG/cm2.
ks. σc = 0,96.4800 = 4608 kG/cm2.
Thỏa mãn (3-1) và (3-2).
Vậy đường ống đủ khả năng chịu áp lực trong trong trạng thái thử áp lực.
3.2. Tính toán nhiệt
Thông số nhiệt động của tuyến ống NCSP - Dinh Cố
- Nhiệt độ đầu vào và ra tương ứng: T1 = 500C; T2 = 200C; ∂ = 0,61
- Hệ số truyền nhiệt từ chất lỏng ra môi trường: K = 83,5
- Nhiệt dung riêng Cp = 7,15 J/kg.0K; G = 98 kg/s
Tính nhiệt độ tại khoảng cách 300k m để xác định vị trí đo nhiệt độ chất lỏng có vượt quá giới hạn thiết kế của chất khí bắt đầu ngưng tụ.
t: nhiệt độ chất lưu;
t0 : nhiệt độ môi trường
Ở chế độ chảy ổn định lượng nhiệt mất đị bằng lượng nhiệt truyền vào môi trường:
Đặt = 2,47.10-6 (m)
(*)
Mặt khác: (p = 760 mmHg)
=> t0 = 22,20C
Từ (*) =>
Tại l’ = 300 km nhiệt độ là t’
(t0 = 22,20C)
t’ = 22,2 + (50 - 22,2).e-al’
Ta thấy t1 = 50oC > t’ = 35,450C > t2 = 20oC. Thỏa mãn với sự giảm dần về nhiệt độ theo khoảng cách tuyến ống
3.3. Tính toán thủy lực
Tính tổn hao áp suất trên tuyến ống
m3/s
TTB = 40 + 273 = 3130k
μg = 1,25.10-5 Pas = 1,25.10-5 kg/m.s
+ Tính lưu lượng trong điều kiện đường ống:
(P0 = 1at, T0 = 20+273 = 2930K ĐKTC)
Thay vào m3/s
+Vận tốc dòng khí trong ống:
m/s
+ Tính số Reynol (Re)
Re > 2320 vậy dòng chảy trong ống là chảy rối
+ Tính độ nhám tương đối: Ɛ
+ Tìm vùng thủy lực:
Nhận xét: R1 < Re < R2
Như vậy chế độ chảy của khí trong ống nằm ở vùng chuyển tiếp.
+ Tính hệ số sức kháng thủy lực (áp dụng công thức Weymouth):
thay số
+ Tính áp suất ở đầu ra (P2):
Áp dụng công thức:
Đặt
khi đó
Tính a:
Vì:
P2 = 1401747,3 kG/m2 = 116,8 Bar
+ Hao hụt trên toàn tuyến ống
Bar.
Áp suất cuối tuyến Dinh Cố P = 70÷120 Barg nên P2 thỏa mãn áp suất yêu cầu của nhà máy Dinh Cố.
Kêt luận: Từ việc tính toán bền, tính toán nhiệt, tính toán công nghệ ta tính được các số liệu đảm bảo phù hợp cho quá trình vận hành của tuyến ống.
CHƯƠNG 4
CÔNG TÁC GIÁM SÁT, KIỂM TRA VÀ CÔNG TÁC AN TOÀN, BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG
4.1. Công tác hoàn thiện trước khi nghiệm thu
Sau khi hoàn tất việc thi công lắp đặt toàn bộ hệ thống tuyến đường ống ngầm, trước khi chuẩn bị đưa tất cả các bộ phận của công trình lắp đặt tuyến ống ngầm vào nghiệm thu, phải đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật về: hình dáng, kích thước, các đường hàn liên kết …
Những bộ phận nào của công trình chưa được hoàn thiện và sơn phủ chống ăn mòn khi thi công tổ hợp ở trên bờ thì phải được hoàn thiện tại hiện trường. Khôi phục lại các thiết bị chống ăn mòn đã hư hỏng trong quá trình thi công. Kiểm tra và chạy thử các loại máy móc, trang thiết bị và đưa công trình vào nghiệm thu.
4.2. Bộ phận kỹ thuật nghiệm thu công trình xây dựng tuyến ống ngầm
Bộ phận kỹ thuật giám sát công trình gồm có: đại diện ban quản lí chất lượng, Phân xưởng (P/x) Đường ống ngầm đại diện công ty xây lắp, Xí nghiệp Khai thác và các Ban, Phòng Kỹ thuật.
Hướng dẫn kỹ thuật chính trên hiện trường và chịu trách nhiệm về tiến độ thi công công trình là bộ phận quản lí dự án của Liên doanh của Tập đoàn Dầu khí Việt Nam và các công ty nước ngoài xây lắp. Bộ phận này có trách nhiệm đôn đốc các đơn vị, hoàn thành tốt công tác thi công, đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật và chất lượng cũng như tiến độ thi công công trình.
Đối với các sự cố phát sinh trong quá trình thi công, bộ phận quản lý dự án thông qua chủ đầu tư để cùng thương lượng và đưa ra hướng giải quyết.
Trong quá trình thi công trên bờ cũng như ở trên biển và ở mọi giai đoạn, vấn đề kỹ thuật phải đặt lên vị trí hàng đầu vì nó đóng vai trò quan trọng, nhất là đối với công tác hàn. Việc thực hiện công tác hàn đòi hỏi hỏi thực hiện đúng theo các quy trình hàn của chủ đầu tư để ra phù hợp với ASMEB 31.3 cho đường ống công nghệ và API 1104 cho tuyến đường ống ngầm theo quy phạm AWS của Mỹ. Việc tuyển chọn, các đơn vị công nhân hàn và trực tiếp hướng dẫn, kiểm tra công tác hàn là do chánh kỹ sư hàn thực hiện.
4.3. Phần kiểm tra, giám sát trong công trình
Để đảm bảo cho công tác thi công xây dựng và lắp đặt tuyến đường ống ngầm được thực hiện tuân theo đúng các quy trình đã được soạn thảo và đáp ứng yêu cầu về chất lượng, bộ phận theo dõi kiểm tra công trình có trách nhiệm giám sát quá trình thi công, đảm bảo công tác thi công tuân theo đúng các tiêu chuẩn đề ra, lấy chứng chỉ đăng kiểm cho công trình, đáp ứng nhu cầu của khách hàng.
Công tác kiểm tra và giám sát phải được tiến hành đồng bộ và phải có sự phối hợp chặt chẽ của các phòng ban và đơn vị liên quan.
Khi tất cả các quá trình giám sát và kiểm tra thi công lắp đặt công trình đều được thực hiện đúng theo các quy trình đã được soạn thảo và đáp ứng yêu cầu về chất lượng thì bắt đầu tiến hành bước tiếp theo đó là nghiệm thu công trình.
4.4. Bộ phận giám sát và nghiệm thu công trình
Bộ phận Giám sát kiểm tra và nghiệm thu công trình bao gồm:
Đại diện của chủ đầu tư Liên doanh Dầu Khí Vietsovpetro.
Đại diện khách hàng Xí nghiệp Khai thác.
Đại diện thầu chính Xí nghiệp Xây lắp.
Đại diện P/x Đường ống ngầm.
Công tác giám sát, kiểm tra và nghiệm thu được thực hiện dựa trên các yêu cầu của bản vẽ thiết kế.
Việc giám sát, kiểm tra và nghiệm thu công trình thu được ở mỗi giai đoạn thi công từng hạng mục công trình và toàn bộ công trình. Kết quả giám sát và nghiệm thu được ghi thành văn bản, có nhận xét và chữ ký của các bên tham gia, nếu đạt yêu cầu kĩ thuật và khối lượng công tác được giao thi cho phép chuyển sang thi công phần tiếp theo. Tất cả các hạng mục của công trình đều phải được kiểm tra nghiệm thu từng phần cho đến khi công trình được thúc.
Cuối cùng là tổng nghiệm thu và bàn giao công trình đưa vào khai thác.
4.5. Qui tắc hướng dẫn an toàn
Tất cả các cán bộ công nhân viên được phép làm việc chỉ sau khi đã được hướng dẫn các quy định về an toàn lao động theo dạng công việc thực hiện và có ký xác nhận vào sổ.
4.6. An toàn lao động trong thi công
An toàn lao động là công tác được quan tâm hàng đầu trong quá trình thi công, đối với công trình biển nói riêng và công việc lao động nói chung. Vấn đề an toàn lao động đã được nhà nước ban hành thành luật. Do vậy việc thực hiện đúng qui định an toàn lao động sẽ đảm bảo được tính hiệu quả của công tác thi công và đảm bảo được tính mạng của người tham gia lao động. Để đảm bảo được các yêu cầu trên thì người tham gia lao động phải tuân thủ các quy định về an toàn đối với từng công việc khi tham gia vào những công việc này.
Trong quá trình xây dựng các công trình đường ống ngầm, tất cả các cán bộ công nhân viên phải biết và tuân thủ nghiêm ngặt mọi quy định về kỷ luật lao động cũng như quy trình, quy phạm về an toàn lao động.
Trong khu vực xây dựng luôn luôn phải có đội cứu hỏa, cứu hộ.
4.6.1. An toàn cho công tác thi công trên bãi lắp ráp
Khi thi công trên bãi lắp ráp cần phải tuân thủ:
Quy trình an toàn phòng chống cháy cho công trình.
Quy trình an toàn khi dùng khí Oxy – Axetylen.
Quy trình an toàn khi hàn và các công tác phòng hỏa khác.
Quy trình an toàn về sử dụng các thiết bị cẩu nâng.
Ngoài ra cần phải chú ý đến các công việc sau:
Các đường di chuyển của cần cẩu trên bãi lắp ráp phải được thường xuyên kiểm tra.
Các cẩu bánh xích, bánh hơi chỉ được sử dụng khi tốc độ gió < 12m/s.
Trên bãi lắp ráp phải hệ thống đèn chiếu sáng, cấm các loại cẩu làm việc trong điều kiện thiếu ánh sáng hoặc khi có mưa, sấm chớp, tầm nhìn bị hạn chế do sương mù.
Việc sử dụng các loại cẩu trong quá trình thi công phải tuân theo sự chỉ đạo của người chỉ huy được phân công.
Cấm người không có nhiệm vụ qua lại trong khu vực hoạt động của cẩu.
Công tác làm ngoài trời có sử dụng cẩu được tiến hành khi gió có tốc độ < 12 m/s.
Tất cả các cán bộ, công nhân làm việc trên công trường phải có quần áo bảo hộ, mũ, giầy, găng tay chuyên dụng và có kính, mặt nạ khi hàn.
Các đội trưởng, đốc công, chỉ huy công trường phải tiến hành trao đổi thống nhất về công nghệ trước khi tiến hành công việc.
Thường xuyên phải theo dõi thời tiết để chủ động sản xuất.
Cấm tất cả những người không có nhiệm vụ hay chưa được cấp chứng chỉ học an toàn được vào nơi sản xuất.
Cần kiểm tra mức độ mài mòn của các loại cáp nâng trước khi đưa vào sử dụng. Cấm sử dụng các loại cáp nâng đã có mức độ mài mòn quá mức độ cho phép hoặc các loại cáp không được bảo dưỡng, không được kiểm tra và không rõ nguồn gốc.
Trên bãi lắp ráp cần phải có hệ thống loa đài và các phương tiện thông tin báo hiệu khác.
Khi các máy áp lực và máy phun cát hoạt động thì người không có nhiệm vụ không được ở lại trong khu vực thi công.
4.6.2. An toàn cho công tác thi công trên biển
Đối với các công việc thi công trên biển nếu có các tính chất tương tự như thi công trên bờ thì công tác an toàn cũng phải được tuân thủ theo các quy định như thi công trên bờ. Nhưng do đặc điểm thi công trên biển có những công việc và phương tiện khác với thi công trên bờ. Do vậy có những quy định riêng cho công tác thi công trên biển và cần phải tuân thủ các yêu cầu an toàn trong quy trình an toàn cho việc thăm dò và khai thác mỏ dầu khí tại vùng hoạt động của Liên doanh Dầu khí Vietsovpetro được Hội đồng Xí nghiệp phê duyệt vào ngày 19/08/1997 như sau:
“ Khi thi công phải nắm được dự báo thời tiết trong những ngày gần nhất như: các số liệu về cao độ sóng, vận tốc gió, hướng gió, dòng chảy… để chủ động giải quyết công việc. Thời gian dự báo thời tiết tốt nhất để làm việc tối thiểu phải > 48 giờ.
Chỉ được phép rải ống trong điều kiện:
Với sóng ≤ 1.5 m khi tàu nằm dọc sóng.
Với sóng ≤ 1.25 khi tàu nằm ngang sóng.
Với sóng > cấp 3 không được phép làm việc.
Nếu sóng cao ≥ 2.7 m đối với tàu nằm dọc sóng, và sống cao ≥ 1.8 m đối với tàu nằm ngang sóng thì phải nhanh chóng bịt đầu ống và lắp phao điểm để thả xuống biển nhằm đảm bảo cho tàu thuyền và tuyến ống. Đồng thời phải chằng buộc gia cố chắc chắn ống trên giá, trên boong tàu, thu dọn và xếp đặt gọn gàng các vật tư thiết bị khác.
Trong điều kiện cần thiết theo lệnh của thuyền trưởng kéo tàu tới vị trí an toàn. Khoảng cách đứng của tàu ít nhất là 5 dặm tới các giàn khoan theo hướng sóng và hướng gió.
Khi cần thiết được phép di chuyển từ tàu này sang tàu khác, lối đi nhất thiết phải có thang chuyên dùng, có rào chắn và tay vịn, phía dưới cầu thang phải có lưới bảo vệ. Nếu không có thang chuyên dùng thì phải được cẩu bằng rọ chuyên dùng cẩu người của tàu.
Các thiết bị máy móc đặt trên tàu phải được vận hành theo đúng hướng dẫn.
Các thiết bị và dụng cụ cầm tay như: máy mài, rulo điện, dây hàn điện… phải được kiểm tra khả năng làm việc và mức độ an toàn trước khi đưa vào sử dụng.
Không thả neo tàu khi có bão.
Luôn có tầu trực cứu hộ trong khu vực rải ống.
Nắm chắc các tín hiệu báo động và biết cách sử dụng các phương tiện cứu sinh, cứu hỏa.
Tuyệt đối tuân thủ và chấp hành mệnh lệnh của người chỉ huy cao nhất. Tất cả mọi cán bộ, công nhân viên gương mẫu, nêu cao vai trò kỉ luật lao động, hiểu rõ trách nhiệm của bản thân mình, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho bản thân, đồng đội và toàn bộ công trình.
Cẩu nổi chỉ cho phép hoạt động khi vận tốc gió < 12 m/s, sóng cấp 3.
Tất cả những người tham gia thi công trên biển phải được làm quen với các phương tiện, dụng cụ cứu sinh trên biển.
Kế hoạch lắp ráp trên biển cần phải được thỏa thuận trước với các đơn vị quản lí phương tiện. Những phát sinh trong quá trình rải ống cần phải thỏa thuận với giám sát thực tế.
Đối với tàu rải ống: công việc rải ống cần phải được tiến hành theo đúng thiết kế đã được xem xét và phê duyệt. Trình tự tiến hành thi công phải tuân theo bản vẽ thiết kế. Mọi bản vẽ thiết kế phải được giao cho tàu thi công rải ống. Những thiết bị kĩ thuật trên tàu phải được vận hành theo đúng các thông số kỹ thuật của nó và các thông số kỹ thuật thiết kế".
Trong quá trình rải ống luôn luôn cần phải cập nhật các thông tin dưới đây:
Thời tiết trong vòng nửa ngày và trong vòng một ngày.
Các thông số về hướng, vận tốc dòng chảy mặt và đáy.
Dự báo thời tiết biển trong vòng từ 3 đến 5 ngày.
Quá trình rải ống chỉ được phép khi chiều cao sóng < cấp 3 theo hướng vuông góc với tàu.
Nếu sóng theo phương trên có chiều cao vượt quá 2.7 m thì phải thả ống xuống biển để tránh bị hư hỏng.
Trường hợp nhận được các thông tin về bão thì cần thực hiện các công việc sau:
Thu dọn ống trên dây chuyền thi công và đặt vào các thiết bị cố định.
Dùng thiết bị giữ phao hiệu nối vào một đầu tự do của ống và thả ống xuống biển.
Ngừng hoạt động nối thả ống ở trên tàu.
Tất cả mọi người phải đi vào khu vực nhà ở.
Trong trường hợp cần thiết phải theo lệnh của thuyền trưởng rời tàu để đến vị trí an toàn.
Đối với công tác lặn cần tuân thủ các quy tắc an toàn sau:
Công tác lặn phải được tiến hành theo công tác an toàn về lặn. Mọi công việc dưới nước phải do thợ lặn đảm nhận và thực hiện, đồng thời phải tuân thủ theo quy định an toàn của công tác thi công ngầm.
Trong thời gian thực hiện công tác lặn trong phạm vi hoạt động của tàu, nghiêm cấm tất cả các hoạt động: bốc dỡ từ tàu dịch vụ sang tàu thi công thả ống, mở máy tàu, làm các công việc trong khu vực thợ lặn đang khảo sát hoặc làm các công tác khác có liên quan, đồng thời phải tắt và ngừng tất cả các hệ thống thiết bị thả neo, phải treo biển báo và không được gây bất kỳ sự trở ngại nào trong khi lặn đang làm việc.
4.7. Các biện pháp an toàn và phòng chống khi thời tiết xấu
Đối với tàu Côn Sơn khi đang thực hiện nhiệm vụ thi công lắp đặt và rải ống trên biển, cần phải tuân thủ các quy trình và quy phạm có liên quan về thời tiết như sau:
Khi có thời tiết xấu:
Vận tốc gió > 12 m/giây tương đương gió cấp 4.
Sóng ≥ 2.7 m đối với tàu nằm dọc sóng và ≥ 1.8 m đối với tàu nằm ngang sóng thì:
+ Nhanh chóng hàn và nắp bịt kín đầu ống, lắp phao điểm thả ống xuống biển.
+ Chằng buộc và gia cố chắc chắn ống còn trên giá và trên boong tàu, thu dọn và xếp đặt gọn gàng, chắc chắn các vật tư thiết bị khác.
+ Sử dụng tàu kéo như Kỳ Vận, Sao Mai, Lam Sơn …để khi cần thiết theo lệnh của thuyền trưởng kéo tàu Côn Sơn tới vị trí an toàn. Vị trí đứng của tàu Côn Sơn có khoảng cách ≥ 5 dặm tính tới các giàn khoan.
Tuyệt đối không được thả neo khi có sóng to, gió lớn.
Trường hợp đặc biệt là khi được thông báo có bão hoặc áp thấp nhiệt đới thì sau khi thực hiện các bước như đối với khi có thời tiết xấu đồng thời lập tức kéo neo và nhanh chóng kéo tàu về bờ.
Khi thời tiết tốt trở lại, dùng một trong các tàu dịch vụ kể trên kéo tàu Côn Sơn đến đúng vị trí thi công. Tàu dịch vụ phục vụ và trợ giúp tàu Côn Sơn thả neo và tiến hành làm việc. Cần cẩu tàu Côn Sơn nâng đầu ống dưới biển lên, dùng tời số 9 kéo, đưa đầu ống trở lại vị trí nối ống ở trạm số 1 trên tàu và tiếp tục công việc nối rải ống.
4.8. Các biện pháp đảm bảo an toàn, phòng chống sự cố và tai nạn lao động
Trong các công tác thi công xây dựng lắp đặt các tuyến ống ngầm để dễ dàng thi công, cũng như tạo sự ổn định cho tuyến ống cần được xây dựng thì tuyến đường ống sẽ được chia ra làm nhiều công đoạn. Các công đoạn đầu đưa ống định vị sang buộc vào chân đế, công đoạn rải ống thẳng, công đoạn lắp nối ống đứng, đưa ống đứng sang định vị và gia cố vào chân đế… Do đó trong quá trình thao tác thi công các công đoạn này, thì tùy thuộc vào mức độ công việc của các công đoạn thi công mà có thể xảy ra những khó khăn và nguy hiểm riêng cho các quá trình thi công.
Đối với các công đoạn thi công xây dựng tuyến ống ngầm thì công đoạn lắp nối và đưa ống đứng vào vị trí và gia cố là nguy hiểm nhất. Do đặc thù của ống ở giai đoạn và vị trí này là cần phải lắp và tổ hợp ống theo phương thẳng đứng với chiều cao ống đứng luôn > 55 m và phải luôn làm việc trên sàn công tác ngoài mạn thuyền tàu rất nguy hiểm.
Để đảm bảo an toàn cho quá trình thi công đòi hỏi các cán bộ công nhân viên phải có sức khỏe tốt, tay nghề cao, hiểu biết và chấp hành nghiêm chỉnh các phương tiện nổi trên biển.
Các cán bộ công nhân viên làm việc trong công đoạn này phải luôn đảm bảo khi thi công phải được trang bị đầy đủ trang thiết bị bảo hộ lao động (quần áo, mũ, giầy, ủng …). Phải mặc áo phao và đeo dây an toàn, phải được nhắc nhỡ và hướng dẫn an toàn trước khi bắt đầu tiến hành công việc. Phải biết bơi khi làm việc trên các phương tiện nổi phòng khi sự cố rơi xuống biển và đặc biệt là phải luôn tuân thủ các mệnh lệnh của người chỉ huy phụ trách và của cấp trên.
Với đầy đủ tất cả các phương tiện bảo hộ lao động và phòng chống sự cố khi có thể xảy ra trong quá trình thi công, thì bất cứ những khó khăn của công đoạn thi công cho công trình nào cũng đều được khắc phục và đảm bảo an toàn, hoàn thành tốt các công tác và nhiệm vụ được giao.
4.8.1. Công tác an toàn chung cho người và thiết bị
Chỉ cho phép những người đã được học và được hướng dẫn vè các qui trình an toàn lao động mới được phép làm việc.
Những người trực tiếp thi công phải được hướng dẫn lại các qui trình an toàn theo chương trình hướng dẫn an toàn tại nơi làm việc và được kiểm tra kiến thức an toàn.
Trong quá trình thi công bắt đầu từ khâu chuẩn bị tập kết vật tư trang thiết bị trong đất liền đến khi thi công trên biển, lãnh đạo xưởng trưởng, đội trưởng đến đốc công, tổ trưởng phải chịu trách nhiệm đảm bảo an toàn tuyệt đối trong quá trình thi công.
Mọi cán bộ công nhân viên chức trong khi làm việc phải chấp hành nghiêm ngặt và đầy đủ mọi quy chế về kỹ thuật an toàn lao động theo từng ngành nghề, công việc khác.
Khi thi công phải thực hiện từng bước theo qui trình không được tự ý làm sai thiết kế cũng như yêu cầu kĩ thuật. Trường hợp muốn thay đổi thiết kế cần có sự thống nhất và đồng ý của viện nghiên cứu thiết kế và phòng kỹ thuật.
Phải sử dụng trang thiết bị bảo hộ được cấp phát đúng chủng loại.
Phải nắm rõ tính năng kỹ thuật và nguyên lí làm việc của thiết bị máy móc.
Tận dụng tối đa thời gian làm việc khi thời tiết tốt. Các thao tác phải nhanh nhẹn và chính xác đạt hiệu quả cao nhất.
Phải kết hợp và thống nhất các quan điểm giữa lãnh đạo và công nhân cấp dưới để đẩy nhanh tiến độ sản xuất và đảm bảo an toàn cao.
Không được tự ý tháo lắp, sữa chữa cũng như đấu điện các thiết bị cầm tay như máy mài, máy khoan, máy đục rỉ … Phải kiểm tra tình trạng làm việc của từng thiết bị trước khi làm việc, sau khi sử dụng phải bảo dưỡng và để đúng nơi quy định.
Phải đầy đủ ánh sáng.
Các bình C2H2, bình O2 phải đặt trong rọ nơi khô ráo, cách xa nơi có dầu mỡ, có hóa chất dễ cháy nổ và các rọ phải đặt cách xa nhau trên 5 m.
Trong quá trình cẩu phải thường xuyên kiểm tra cáp, dây đeo, mani, trọng tâm cẩu và trọng lượng vật cẩu.
Không có trách nhiệm không được phát tín hiệu điều khiển cẩu, phải kiểm tra tầm hoạt động của cẩu.
Xếp đặt hàng hóa trên tàu phải đúng sơ đồ, phải chèn chạc và hàn gia cố chắc chắn.
Tại khu vực làm việc nguy hiểm phải có lan can che chắn, chiều cao lan can phải đảm bảo đúng thiết kế là 1.25 m. Xung quanh lan can phải bố trí phao cứu hộ.
Trong quá trình thi công không được xả rác, đổ dầu mỡ, sắt vụn xuống biển để tránh làm ô nhiễm môi trường sinh thái và sự sống của sinh vật biển nơi làm việc.
4.8.2. Các qui trình an toàn lao động bảo vệ người và thiết bị sử dụng khi làm việc
Để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người và thiết bị trong thi công xây lắp công trình tất cả cán bộ và công nhân viên khi tham gia thi công xây lắp công trình đều phải được học tập, thực hành và được hướng dẫn kỹ lưỡng về các qui trình an toàn lao động bảo vệ người và thiết bị sử dụng khi làm việc như:
Qui trình cấp cứu sơ bộ người bị nạn. Qui trình chung cho tất cả mọi người, khi có tai nạn nguy hiểm đến tính mạng con người.
Qui trình kỹ thuật an toàn của thợ lắp ráp. Qui trình này được áp dụng tất cả các thợ lắp ráp nói chung.
Qui trình kỹ thuật an toàn của thợ buộc cáp treo hàng. Qui trình này dành cho tất cả các thợ làm việc có liên quan đến việc cẩu kéo và nâng hạ.
Qui trình kỹ thuật an toàn của thợ hàn điện – hàn hơi. Qui trình này dành cho tất cả các thợ hàn nói chung khi tham gia làm việc trên công trình.
Qui trình công tác an toàn khi làm công việc bốc dỡ và vận chuyển hàng. Qui trình này dành cho tất cả công nhân bốc xếp vận chuyển có liên quan.
Qui trình an toàn lao động khi làm việc trên cao. Qui trình chung cho mọi người khi làm việc trên cao.
Qui trình an toàn sản xuất khi làm các công việc có tính nguy hiểm cao. Qui trình này dành cho mọi người khi làm việc có tính nguy hiểm cao như làm việc trong các bồn chứa, các khoang dầu.
Qui trình kỹ thuật an toàn khi sử dụng thiết bị điện cầm tay. Đây là qui trình dành cho các công nhân làm việc khi sử dụng các thiết bị điện cầm tay có liên quan như máy mài, máy khoan, máy điện xách tay và đèn cầm tay …
Qui trình an toàn khi làm việc với thiết bị nâng điều khiển từ sàn. Qui trình dành cho các công nhân điều khiển các thiết bị nâng hạ như tời điện, Palang, cầu trục điều khiển bằng tay.
Qui trình công tác an toàn khi bảo quản, sử dụng và vận chuyển các bình Oxy và Axetylen. Qui trình dành cho các công nhân làm việc trong các nghề như hàn cắt hơi, gió đá và các công tác có liên quan đến sử dụng bình.
Và một số qui trình khác có liên quan đến các công tác xây dựng và lắp ráp khác …
4.8.3. Qui trình an toàn đối với thợ lắp ráp
Riêng đối với thợ lắp ráp cần phải tuyệt đối tuân thủ các quy chế và các qui trình về an toàn lao động sau đây:
Làm việc trung thực tận tình.
Tuân thủ kỉ luật lao động: thời gian làm việc và thời gian nghỉ ngơi, không chơi bài, uống rượi bia, các chất kích thích và không câu cá trên các phương tiện nổi.
Không tự ý bỏ việc để làm việc riêng.
Các yêu cầu đối với thợ lắp ráp cần phải biết:
Các bài toán chọn cáp.
Phải biết kỹ thuật móc cáp treo hàng, xác định được trọng tâm cẩu và trọng lượng vất cẩu.
Khi làm việc trên cao bắt buộc phải có giàn giáo và lan can bảo vệ. Khi gió lớn hơn 12 m/s không được phép làm việc.
Vị trí làm việc phải thông thoáng.
Luôn kiểm tra và bảo vệ dụng cụ thiết bị, khi thấy hỏng hóc cần phải báo ngay cho người có trách nhiệm quản lí biết để có phương pháp sửa chữa hoặc thay thế kịp thời để phục vụ tốt cho công việc sản xuất.
Khi làm việc không được đứng dưới móc cẩu treo hàng.
Thực hiện nghiêm chỉnh và chính xác lệnh của người phụ trách sản xuất.
Giữ gìn sách sẽ và ngăn nắp nơi làm việc.
Sử dụng các trang thiết bị bảo hộ cá nhân.
Chỉ tiến hành làm việc khi đã tìm hiểu công nghệ, trong trường hợp chưa hiểu phải hỏi lại người chỉ huy.
Trước khi làm việc người thợ lắp ráp phải mang đầy đủ bảo hộ lao động và các phương tiện bảo vệ cá nhân, phải tìm hiểu công việc sẽ tiến hành nếu phát hiện những hư hỏng phải khắc phục ngay.
Khi làm việc trên cao phải có giàn giáo và sử dụng dây an toàn.
Khi làm việc trên cao phải có túi chuyên dụng để đựng đồ nghề.
Khi thợ lắp ráp di chuyển từ kết cấu này sang kết cấu khác phải sử dụng cầu thang có lan can bảo vệ.
Khi di chuyển từ phương tiện nổi này sang phương tiện nổi khác phải mặc áo phao và phải được thực hiện di chuyển bằng các phương tiện di chuyển chuyên dụng khi làm việc trên biển.
Cấm mọi người đứng dưới các mã hàng đang treo trên các móc cẩu.
Khi kết thúc công việc phải làm vệ sinh, thu dọn nơi làm việc, các dụng cụ làm việc trang bị bảo hộ lao động phải để vào nơi đúng qui định.
4.9. Bảo vệ môi trường
Để xây dựng và vận hành các đường ống dẫn dầu, khí, … cần phải nghiêm chỉnh chấp hành “qui chế bảo vệ môi trường trong ngành dầu khí” của Bộ Công nghiệp nặng Việt Nam ban hành ngày 19/05/1990.
Đảm bảo vệ sinh công nghiệp xung quanh khu vực ở và làm việc, không vứt rác, sắt thép và các vật dụng khác xuống biển gây ảnh hưởng môi trường sinh thái.
Các mối hàn ống phải đạt chất lượng cao, đường ống làm việc tốt. Dầu, khí, mỡ không được rò rỉ ra ngoài, không gây ô nhiễm là góp phần làm cho môi trường trong sạch.
Đường ống được thiết kế phải nằm sát đáy biển kích thước của đường ống không lớn nên không gây trở ngại cho việc di chuyển của các loài sinh vật biển.
Trong quá trình thi công và vận hành tuyến ống cấm đưa các chất độc hại xuống biển gây ô nhiễm môi trường và hủy hoại các sinh vật biển.
Trong quá trình vận hành đường ống phải có hệ thống van an toàn để tránh các sự cố có thể xẩy ra gây thiệt hại kinh tế và ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Thiết kế hệ thống thu gom nước thải từ dàn ống đứng, hệ thống này sẽ loại trừ nước ô nhiễm xả xuống biển.
Bảo trì đường ống thường xuyên để tránh các hiện tượng rò rỉ, hay hiện tượng xâm thực của chất truyền dẫn làm phá hủy thành ống gây ô nhiễm môi trường.
Đánh dấu nhận dạng hệ thống tuyến ống bằng các phao cách nhau 500m và thiết lập nguyên tắc cho đội tàu trong quá trình di chuyển. Ngăn cấm các phương tiện nổi không có nhiệm vụ xâm nhập vào khu vực mỏ để tránh các hiện tượng rủi ro do neo thả gây ra.
Khảo sát định kỳ trạng thái kỹ thuật của tuyến ống trong quá trình vận hành kiểm tra các chỉ tiêu thiết kế.
Đăng kiểm Quốc tế cho công trình.
KẾT LUẬN
Qua thời gian nghiên cứu tìm hiểu, tham khảo tài liệu cùng với sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn Thạc Sỹ Đào Thị Uyên cùng các thầy cô giáo tại bộ môn Thiết bị Dầu khí, em đã hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp.
Trong đồ án của mình em đã trình bày về tính toán lựa chọn thi công cho tuyến ống vận chuyển khí hai pha từ biển Nam Côn Sơn tới Dinh Cố. Đồ án đã tìm hiểu, giới thiệu về các phương pháp thi công tuyến ống được sử dụng hiện nay và lựa chọn được phương pháp thi công phù hợp cho tuyến ống là phương pháp thi công sử dụng tàu rải ống Nam Côn Sơn, tính toán đảm bảo độ bền cho tuyến ống trong suốt quá trình thi công lắp đặt.
Đồ án có ý nghĩa thực tiễn trong quá trình khai thác vận chuyển dầu, khí. Tuy nhiên trình độ kiến thức có hạn, vấn đề nghiên cứu thuộc lĩnh vực rộng, nên đồ án không thể tránh khỏi những sai sót. Rất mong được các thầy cô giáo và các bạn đóng góp ý kiến để có thể bổ xung những thiếu sót nhằm hoàn thiện tốt hơn cuốn đồ án này.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn giáo viên hướng dẫn Thạc Sỹ Đào Thị Uyên cùng các thầy cô giáo tại bộ môn Thiết bị Dầu khí cùng các bạn học đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Hà nội, ngày 05 tháng 05 năm 2010
Sinh viên
Trịnh Xuân Đoàn
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. PGS – TS Võ Xuân Minh Giáo trình cơ sở kỹ thuật nhiệt, ĐH Mỏ Địa Chất (2003).
[2]. PGS – TS Lê Xuân Lân Giáo trình thu gom xử lý dầu - khí - nước. ĐH Mỏ Địa Chất (2005).
[3]. TH.Sĩ – Nguyễn Văn Thịnh Giáo trình đường ống bể chứa ĐH Mỏ Địa Chất.
[4]. Hội nghị khoa học và công nghệ lần thứ 9 ĐH Bách Khoa TP.HCM (2005).
[5]. Nguyễn Hữu Chi Cơ học chất lỏng ứng dụng tập 1, (1973)
[6]. Viện dầu khí: Tuyển tập báo cáo hội nghị KHCN “Viện dầu khí 25 năm xây dựng và trưởng thành”.
[7]. Tuyển tập báo cáo 35 năm ngành dầu khí Việt Nam.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Trịnh Xuân Đoàn.doc