Đồ án Tính toán thi công, lắp đặt tuyến ống dẫn dầu RP2 – UBN3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP “Tính toán thi công, lắp đặt tuyến ống dẫn dầu RP2 – UBN3”. sv Nguyễn Tiến Dũng Lớp Thiết bị dầu khí K50 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 2 Thiết bị dầu khí K50 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay ở Việt Nam, Dầu khí là ngành kinh tế mũi nhọn, là chỗ dựa cho sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước, làm đà thúc đẩy phát triển kinh tế quốc dân. Đây là lĩnh vực làm việc đòi hỏi kỹ thuật cao và điều kiện làm việc xa bờ. Một trong những lĩnh vực quan trọng của nền công nghiệp dầu khí là vận chuyển dầu khí. Do phần lớn các giếng khai thác dầu khí ở nước ta là các giếng khai thác ở xa ngoài biển. Việc thu gom, vận chuyển đó dầu đòi hỏi một hệ thống ống dẫn lớn và yêu cầu làm việc hiệu quả, độ tin cậy cao. Vì vậy mọi tuyến ống được xây dựng phải tính toán thi công và lắp đặt chính xác đảm bảo cho quá trình vận hành. Được sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Văn Thịnh Bộ môn Thiết bị Dầu khí và Công trình tác giả đã chọn đề tài “Tính toán thi công, lắp đặt tuyến ống dẫn dầu RP2 – UBN3”. Trong quá trình thực hiện đồ án này, tác giả nhận được sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Văn Thịnh, sự giúp đỡ nhiệt tình của kỹ sư Bùi Uy Hùng - Xí nghiệp xây lắp Dầu khí Vietsovpetro, cùng các thầy cô giáo trong Bộ môn Thiết bị Dầu khí và Công trình. Tác giả xin chân thành cảm ơn! Trong quá trình xuất bản đồ án này khó tránh khỏi các sơ suất về kiến thức, in ấn, phương pháp trình bày Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo để bản đồ án được hoàn thiện hơn. Hà Nội, tháng 05 năm 2010 Sinh viên Nguyễn Tiến Dũng Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 3 Thiết bị dầu khí K50 Chương 1 GIỚI THIỆU TUYẾN ỐNG DẪN DẦU TỪ RP2 – UBN3 1.1. Giới thiệu công trình Đường ống ngầm dẫn dầu từ RP2 – UBN3 thuộc mỏ Rồng, là tuyến đường ống được thiết kế và xây dựng bằng ống thép Ø323.8 mm × 15.9 mm theo tiêu chuẩn API – 5LGr – X60 dùng để vận chuyển dầu giữa RP2 và UBN3 với lưu lượng đến 7500 T/ngày – đêm. Việc thi công tuyến ống ngầm dẫn dầu được thực hiện trên tàu Côn Sơn với chiều dài ống là 24m (đây là ống đôi được tổ hợp từ 2 ống đơn 12m đã được bọc compozit và được tổ hợp trước ở trên bờ). Chiều dài của tuyến ống ngầm được thi công là 8500 m. Hệ số không phụ thuộc vào thời tiết dành cho tàu Côn Sơn khi làm việc tương đương K = 2.4 theo quy chế của SP – 25.88. Thiết kế xây dựng hoàn toàn được thực hiện dựa theo yêu cầu kỹ thuật về đường ống ngầm. 1.2. Các đặc trưng khí hậu khu vực thi công tuyến ống Trong vùng biển Việt Nam nói chung hàng năm có hàng chục cơn bão lớn nhỏ thường tập trung từ tháng 6 đến tháng 10. Đối với những cơn bão lớn sóng có thể cao tới 9 ÷ 10m, vận tốc gió đạt tới 40 ÷ 50m/s. Vùng biển thi công tuyến ống vào mùa đông gió có hướng Đông Bắc, gió hơi lớn từ tháng 11 đến tháng 3. Từ tháng 4 đến tháng 5 gió thay đổi chiều nhiều hướng khác nhau. Căn cứ và dựa theo quy chế SP 25-88 (chất lượng các ngày làm việc của các tàu Trường Sa, Côn Sơn và Hoàng Sa đối với Gió – Sóng trong khu vực mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng), dựa vào đặc tính thời tiết của vùng mỏ Bạch Hổ và mỏ Rồng thì thuận lợi nhất cho các tàu thực hiện rải và lắp đặt ống từ tháng 4 đến tháng 5 và từ tháng 9 đến tháng 10. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 4 Thiết bị dầu khí K50 Bảng 1.1 Các thành phần sóng và dòng chảy ở khu vực xây dựng STT Các đặc tính Ký hiệu Đơn vị Kích thước 1 Chiều cao sóng trung bình H m 5.6 2 Chu kỳ Tp Giây 10.4 3 Chu kỳ trung bình của bước sóng τ Giây 9.8 4 Chiều dài trung bình của sóng λ m 147.7 5 Chiều cao sóng trung bình 13% H13% m 8.7 6 Chiều dài sóng đỗ Η0,1% m 9.6 7 Vận tốc sóng lớn nhất theo phương ngang Vt m/giây 1.37 8 Vận tốc dòng chảy lớn nhất trên bề mặt Vn m/giây 2.24 9 Góc giữa trục của tuyến ống và hướng sóng chính φv Độ 58 10 Góc giữa trục của tuyến ống và hướng dòng chảy φt Độ 58 11 Vận tốc gió lớn nhất được lập lại 1 lần với 25 năm trong 10 phút ω m/giây 45.8 1.3 Các đặc trưng thiết kế của tuyến ống Nhiệt độ và áp suất của tuyến ống ngầm dẫn dầu đến UBN3 được thực hiện tính toán bằng chương trình tính toán PICAL. Nhiệt độ ở đầu của tuyến ống ngầm tương đương 500C. Các áp lực tính toán được thực hiện dựa trên nhiệm vụ thiết kế và kế hoạch thi công. Các kết quả đặc trưng của tuyến ống dẫn dầu đã được lập thành bảng sau: Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 5 Thiết bị dầu khí K50 Bảng 1.2 Kết quả đặc trưng của tuyến ống xây dựng STT Các đặc trưng Đơn vị Kích thước 1 Đường kính ngoài và độ dầy của tuyến ống mm 323.8×15.9 2 Tổng chiều dài của tuyến đường ống ngầm m 8500 3 Lưu lượng vận chuyển T/ ng.đêm 7500 4 Độ dầy bọc ống (compozit/ bọc tổng hợp) mm 35/41 5 Nhiệt độ ở đầu tuyến ống (RP2) 0C 50 6 Nhiệt độ thấp nhất trên tuyến ống 0C 22 7 Tốc độ lớn nhất của dòng chảy trong ống m/giây 1.37 8 Áp suất ở đầu tuyến ống kG/cm2 40 9 Áp suất trung chuyển kG/cm2 10.38 10 Áp suất ở cuối tuyến ống kG/cm2 29.62 11 Nhiệt độ ở cuối tuyến ống 0C 47 Quá trình xây dựng và thiết kế tuyến ống ngầm trên biển phụ thuộc vào áp lực bơm đẩy của thiết bị và áp suất bên trong (áp suất làm việc). Từ đó mới tính toán được độ dầy của tuyến ống cần thiết kế. 1.4 Tìm hiểu vật liệu Compozit Vật liệu composite, còn gọi là Vật liệu compozit hay composite là vật liệu tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau tạo lên vật liệu mới có tính năng hơn hẳn các vật liệu ban đầu, khi những vật liệu này làm việc riêng rẽ. Những vật liệu compozit đơn giản đã có từ rất xa xưa. Khoảng 5000 năm trước công nguyên con người đã biết trộn những viên đá nhỏ vào đất trước khi làm gạch để tránh bị cong vênh khi phơi nắng. Và điền hình về compozit chính là hợp chất được dùng để ướp xác của người Ai Cập. Chính thiên nhiên đã tạo ra cấu trúc composite trước tiên, đó là thân cây gỗ, có cấu trúc composite, gồm nhiều sợi xenlulo dài được kết nối với nhau bằng licnin. Kết quả của sự liên kết hài hoà ấy là thân cây vừa bền và dẻo- một cấu trúc composite lý tưởng. Người Hy Lạp cổ cũng đã biết lấy mật ong trộn với đất, đá, cát sỏi làm vật liệu xây dựng. Và ở Việt Nam, ngày xưa truyền lại cách làm nhà bằng bùn Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 6 Thiết bị dầu khí K50 trộn với rơm băm nhỏ để trát vách nhà, khi khô tạo ra lớp vật liệu cứng, mát về mùa hè và ấm vào mùa đông... Mặc dù composite là vật liệu đã có từ lâu, nhưng ngành khoa học về vật liệu composite chỉ mới hình thành gắn với sự xuất hiện trong công nghệ chế tạo tên lửa ở Mỹ từ những năm 1950. Từ đó đến nay, khoa học công nghệ vật liệu composite đã phát triển trên toàn thế giới và có khi thuật ngữ "vật liệu mới" đồng nghĩa với "vật liệu composite". 1.4.1 Thành phần và cấu tạo Nhìn chung, mỗi vật liệu composite gồm một hay nhiều pha gián đoạn được phân bố trong một pha liên tục duy nhất. (Pha là một loại vật liệu thành phần nằm trong cấu trúc của vật liệu composite.) Pha liên tục gọi là vật liệu nền (matrix), thường làm nhiệm vụ liên kết các pha gián đoạn lại. Pha gián đoạn được gọi là cốt hay vật liệu tăng cường (reinforcement) được trộn vào pha nền làm tăng cơ tính, tính kết dính, chống mòn, chống xước ... * Thành phần cốt Nhóm sợi khoáng chất: sợi thủy tinh, sợi cacbon, sợi gốm; nhóm sợi tổng hợp ổn định nhiệt: sợi Kermel, sợi Nomex, sợi Kynol, sợi Apyeil. Các nhóm sợi khác ít phổ biến hơn: sợi gốc thực vật (gỗ, xenlulô): giấy, sợi đay, sợi gai, sợi dứa, sơ dừa,...; sợi gốc khoáng chất: sợi Amiăng, sợi Silic,...; sợi nhựa tổng hợp: sợi polyeste (tergal, dacron, térylène, ..), sợi polyamit,...; sợi kim loại: thép, đồng, nhôm,...  Sợi thuỷ tinh Sợi thủy tinh, được kéo ra từ các loại thủy tinh kéo sợi được (thủy tinh dệt), có đường kính nhỏ vài chục micro mét. Khi đó các sợi này sẽ mất những nhược điểm của thủy tinh khối, như: giòn, dễ nứt gẫy, mà trở nên có nhiều ưu điểm cơ học hơn. Thành phần của thủy tinh dệt có thể chứa thêm những khoáng chất như: silic, nhôm, magiê, ... tạo ra các loại sợi thủy tinh khác nhau như: sợi thủy tinh E (dẫn điện tốt), sợi thủy tinh D (cách điện tốt), sợi thủy tinh A (hàm lượng kiềm cao), sợi thủy tinh C (độ bền hóa cao), sợi thủy tinh R và sợi thủy tinh S (độ bền cơ học cao). Loại thủy tinh E là loại phổ biến, các loại khác thường ít (chiếm 1%) được sử dụng trong các ứng dụng riêng biệt.  Sợi Bazan  Sợi hữu cơ * Các loại sợi hữu cơ phổ biến: Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 7 Thiết bị dầu khí K50 Sợi kenvlar cấu tạo từ hợp chất hữu cơ cao phân tử aramit, được gia công bằng phương pháp tổng hợp ở nhiệt độ thấp (-10 °C), tiếp theo được kéo ra thành sợi trong dung dịch, cuối cùng được sử lý nhiệt để tăng mô đun đàn hồi. Sợi kenvlar và tất cả các sợi làm từ aramit khác như: Twaron, Technora,... có giá thành thấp hơn sợi thủy tinh như cơ tính lại thấp hơn: các loại sợi aramit thường có độ bền nén, uốn thấp và dễ biến dạng cắt giữa các lớp. - Sợi Cacbon Sợi cacbon chính là sợi graphit (than chì), có cấu trúc tinh thể bề mặt, tạo thành các lớp liên kết với nhau, nhưng cách nhau khoảng 3,35 A°. Các nguyên tử cacbon liên kết với nhau, trong một mặt phẳng, thành mạng tinh thể hình lục lăng, với khoảng cách giữa các nguyên tử trong mỗi lớp là 1,42 A°. Sợi cacbon có cơ tính tương đối cao, có loại gần tương đương với sợi thủy tinh, lại có khả năng chịu nhiệt cực tốt. - Sợi Bor Sợi Bor hay Bore (ký hiệu hóa học là B), là một dạng sợi gốm thu được nhờ phương pháp kết tủa. Sản phẩm thương mại của loại sợi này có thể ở các dạng: dây sợi dài gồm nhiều sợi nhỏ song song, băng đã tẩm thấm dùng để quấn ống, vải đồng phương. - Sợi Cacbua Silic Sợi Cacbua Silic (công thức hóa học là: SiC) cũng là một loại sợi gốm thu được nhờ kết tủa. - Sợi kim loại - Sợi ngắn và các hạt phân tán - Cốt vải Cốt vải là tổ hợp thành bề mặt (tấm), của vật liệu cốt sợi, được thực hiện bằng công nghệ dệt. Các kỹ thuật dệt vải chuyền thống thường hay dùng là: kiểu dệt lụa trơn, kiểu dệt xa tanh, kiểu dệt vân chéo, kiểu dệt vải mô đun cao, kiểu dệt đồng phương. Kiểu dệt là cách đan sợi, hay còn gọi là kiểu chéo sợi. Kỹ thuật dệt cao cấp còn có các kiểu dệt đa phương như: bện, tết, và kiểu dệt thể tích tạo nên vải đa phương. 1.4.2 Phân loại vật liệu composite  Vật liệu composite polyme  Vật liệu composite cacbon-cacbon  Vật liệu composite gốm Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 8 Thiết bị dầu khí K50  Vật liệu composite kim loại  Vật liệu composite tạp lai * Theo bản chất vật liệu nền và cốt Composite nền hữu cơ: composite nền giấy (cáctông), composite nền nhựa, nền nhựa đường, nền cao su (tấm hạt, tấm sợi, vải bạt, vật liệu chống thấm, lốp ô tô xe máy),... Loại nền này thường có thể kết hợp với mọi dạng cốt liệu, như: sợi hữu cơ (polyamit, kevlar: đây là sợi aramit cơ tính cao), sợi khoáng (sợi thủy tinh, sợi cacbon,...), sợi kim loại (Bo, nhôm,...). Vật liệu composite nền hữu cơ chỉ chịu được nhiệt độ tối đa là khoảng 200 ÷ 300 °C. Composite nền khoáng chất: bê tông, bê tông cốt thép, composite nền gốm, composite cacbon - cacbon. Thường loại nền này kết hợp với cốt dạng: sợi kim loại (Bo, thép,...), hạt kim loại (chất gốm kim), hạt gốm (gốm cacbua, gốm Nitơ,...). Composite nền kim loại: nền hợp kim titan, nền hợp kim nhôm,... Thường kết hợp với cốt liệu dạng: sợi kim loại (Bo,...), sợi khoáng (cacbon, SiC,...). Composit nền kim loại hay nền khoáng chất có thể chịu nhiệt độ tối đa khoảng 600 ÷ 1.000 °C (nền gốm tới 1.000 °C). * Theo hình dạng cốt liệu - Vật liệu composite cốt sợi Sợi là loại vật liệu có một chiều kích thước (gọi là chiều dài) lớn hơn rất nhiều so với hai chiều kích thước không gian còn lại. Theo hai chiều kia chúng phân bố gián đoạn trong vật liệu composite, còn theo chiều dài thì chúng có thể ở dạng liên tục hay gián đoạn. Ta thường thấy các loại vật liệu cốt sợi này gắn liền với từ composite trong tên gọi. Các sản phẩm composite dân dụng thường là được chế tạo từ loại vật liệu composite cốt sợi, trên nền nhựa là chủ yếu. - Vật liệu composite cốt hạt Hạt là loại vật liệu gián đoạn, khác sợi là không có kích thước ưu tiên. Loại vật liệu composite cốt hạt phổ biến nhất chính là bê tông, thường lại được gọi ngắn gọn chỉ là bê tông, nên ta thường thấy cái được gọi là composite lại là vật liệu composite cốt sợi. - Vật liệu composite cốt hạt và sợi Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 9 Thiết bị dầu khí K50 Bê tông là một loại composite (hay compozit) nền khoáng chất[2]. Khi bê tông kết hợp với cốt thép tạo nên bê tông cốt thép, thì đá nhân tạo tạo thành từ xi măng là vật liệu nền, các cốt liệu bê tông là cát vàng và đá dăm thì là cốt hạt, còn cốt thép trong bê tông là cốt sợi. 1.4.3 Công nghệ chế tạo + Công nghệ khuôn tiếp xúc  Lát tay  Phun  Lát máy + Công nghệ khuôn với diaphragm đàn hồi  Khuôn chân không  Khuôn chân không- autoclave  Khuôn ép diaphragm + Công nghệ tẩm áp lực  Tẩm áp lực trong điều kiện thường  Tẩm áp lực trong chân không + Công nghệ dập trong khuôn  Dập trực tiếp  Dập đúc  Dập ép nóng + Công nghệ quấn  Các phương pháp công nghệ  Máy quấn + Công nghệ pulltrusion 1.4.4 Một số sản phẩm từ vật liệu composite  Vỏ động cơ tên lửa  Vỏ tên lửa, máy bay, tàu vũ trụ  Bình chịu áp lực cao.  Ống dẫn xăng dầu composite cao cấp 3 lớp (Sử dụng công nghệ cuốn ướt của Nga và các tiêu chuẩn sản xuất ống dẫn xăng, dầu).  Ống dẫn nước sạch, nước thô, nước nguồn composite (hay còn gọi là ống nhựa cốt sợi thủy tinh);  Ống dẫn nước thải, dẫn hóa chất composite; Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 10 Thiết bị dầu khí K50  Ống thủy nông, ống dẫn nước nguồn qua vùng nước ngậm mặn, nhiễm phèn;  Vỏ bọc các loại bồn bể, thùng chứa hàng, mặt bàn ghế, trang trí nội thất, tấm panell composite;  Hệ thống ống thoát rác nhà cao tầng;  Hệ thống sứ cách điện, sứ polymer, sứ cilicon, sứ epoxy các loại sứ chuỗi, sứ đỡ, sứ cầu giao, sứ trong các bộ thiết bị điện, chống sét, cầu chì;  Lốp xe ô tô, xe máy, xe đạp;  Vỏ tầu thuyền composite (vỏ lãi).....  Thùng rác công cộng  Mô hình đồ chơi trẻ em 1.4.5 Ống dẫn xăng dầu bọc Compozit Công nghệ sản xuất ống dẫn xăng dầu thường có cấu tạo ba lớp thành phần:  Lớp thứ nhất: Là lớp có độ bền lý, hóa cao, trơ với môi trường xăng dầu, hóa chất. Tuy nhiên trong thực tế, lớp này chịu tác động cơ học yếu, cũng như kém bền vững trong môi trường khí hậu khắc nghiệt tại Việt Nam.  Lớp thứ hai: Là lớp kết dính trung gian, đây là lớp rất quan trọng để cho lớp thứ nhất kết hợp được với lớp composite bền ngoài. Lớp này được sấy, gia nhiệt bằng tia hồng ngoại ở nhiệt độ nhất định. Tạo nên sự gắn kết bền vững cho hai lớp vật liệu thứ nhất và thứ ba.  Lớp thứ ba: là lớp ngoài cùng, được chế tạo bằng vật liệu composit cốt sợi thủy tinh nền epoxy, hóa rắn bằng andehit. Là một trong những công nghệ sản xuất composite cao cấp với phương pháp cuốn ướt, vớt keo trực tiếp từ máng chứa, cuốn theo nhiều chiều đan xen. Đảm bảo độ bên vững cơ, lý, hóa học trong mọi điều kiện môi trường. Đây là lớp ngoài cùng, khắc phục được tất cả các nhược điểm mà lớp trong cùng không có. Nó giúp cho đường ống được bảo vệ an toàn trước các tác động của các tác nhân cơ, lý, hóa và sự khắc ngiệt của môi trường. Ống dẫn xăng dầu được lắp ghép theo các phương pháp thông thường, với kỹ thuật đơn giản. Tuy nhiên, khi thi công phải tuân thủ nghiêm ngặt các hướng dẫn trong quy trình lắp đặt. Để đường ống hoạt động tốt, không bị sự Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 11 Thiết bị dầu khí K50 cố trong khi vận chuyển xăng dầu vvv..... Sản phẩm được sản xuất dựa trên các tiêu chuẩn sản xuất ống dẫn xăng dầu trên thế giới. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 12 Thiết bị dầu khí K50 Chương 2 TÍNH TOÁN TRONG THI CÔNG TUYẾN ỐNG 2.1 Tính toán độ chịu lực của ống 2.1.1 Tính toán khả năng chịu lực của ống Đường kính ngoài của ống: D = 323.8 mm = 32.38 cm Tỷ khối của nước biển: γnb = 1025 kg/m3 = 0.001025 kg/cm3 Áp suất làm việc của ống: Plv = 40 at = 40 kG/cm2 Áp suất thử: Pt = Plv × 1,50 = 40 × 1,50 = 60 kG/cm2 Giới hạn bền của thép: δb = 5170 kG/cm2 Giới hạn chảy của thép:δc = 4130 kG/cm2 Độ sâu của nước ở vùng mỏ: h ≈ 50 m ≈ 5000 cm Độ dày của thép theo áp lực bên ngoài được tính theo công thức: (2.1) Trong đó:  δ: độ dầy của ống thép  n: hệ số quá tải đối với ống ngầm (n = 1.2)  r: bán kính ngoài của ống (r = 16.19 cm)  E: hệ số mô đun đàn hồi dọc (E = 2.1×106 kG/cm2) Thay các giá trị vào công thức ta có: Độ dày của ống theo suất bên trong được tính theo hai công thức sau:  Theo giới hạn bền của thép: (2.2) Trong đó:  δ: độ dày của ống (cm)  P: áp suất làm việc (P = 40 kG/cm2)  n: hệ số tăng áp suất của ống Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 13 Thiết bị dầu khí K50  Dn: đường kính ngoài của ống (D = 32.38 cm)  δb: giới hạn bền của thép (δb = 5170 kG/cm2) Thay các giá trị vào công thức ta có: Với hệ số hao mòn K = 1.5 thì sẽ có: δ = 1.55 × 1.5 = 2.325 mm.  Theo giới hạn chảy của thép thì độ dày của ống được tính theo công thức: (2.3) Trong đó:  δc: là giới hạn chảy của thép (δc = 4130 kG/cm2) Thay các giá trị vào công thức ta có: Với hệ số hao mòn K = 1.5 thì δ = 2.149 × 1.5 = 3.223 mm Kết luận: Từ các kết quả tính trên ta nhận thấy lấy độ dày của ống theo giới hạn chảy của thép là phù hợp với loại ống Ø323.8 mm × 15.9mm theo tiêu chuẩn API – 5LGr – X60. 2.1.2. Độ ổn định của ống dưới đáy biển  Tính trọng lượng 1m ống trong không khí: P = π × l × δ × (Dn - δ) × γT ( 2.4) Trong đó:  l: chiều dài ống (m)  δ: độ dày ống (m)  Dn: đường kính ngoài của ống (m)  γT: tỷ trọng của thép (γT = 7850 kg/m3) Thay các giá trị vào công thức ta có: P = 3.14 ×1× 0.016 × (0.3238 – 0.016) × 7850 = 121.39 kg/m  Tính lực đẩy của nước biển trên 1m ống thép trơn không bọc Compozit: Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 14 Thiết bị dầu khí K50 (2.5) Trong đó:  γnb: tỷ trọng của nước biển (γnb = 1025 kg/m3) Thay các giá trị vào công thức ta có:  Như vậy trọng lượng của 1m ống thép trơn trong nước biển sẽ là: Pt.n = P – GT = 121.39 – 84.362 = 37.028 (kg/m)  Tính trọng lượng của Compozit bọc trên 1m ống trong không khí: Gcopozit = π × l × δcopozit × (Dn – δcopozit) × γcopozit (2.6) Trong đó:  l: chiều dài 1 m ống compozit (m).  δcopozit: độ dày của compozit (m).  Dn: đường kính ngoài của ống compozit (m).  γcopozit: tỷ trọng của compozit tổng hợp = 1887 kg/m3 Thay các giá trị vào công thức ta có: Gcopozit = 3.14×1×0.038×(0.3998 – 0.038)×1887 = 81.462 (kg/m). Trọng lượng của 1m ống thép bọc Compozit trong không khí sẽ bằng: Trọng lượng của 1m ống thép trơn + trọng lượng của 1m compozit bọc ống ↔ Pcompozit = P + Gcompozit = 121.39 + 81.462 = 202.852 (kg/m).  Tính lực đẩy của nước biển trên 1m ống thép bọc Compozit: ( 2.7) Trong đó:  D: đường kính ngoài của compozit bọc ống.  γnb : tỷ trọng của nước biển (γnb = 1025 kg/m3)  l: chiều dài tính toán của đoạn ống thép bọc Compozit Thay các giá trị vào công thức ta có: Như vậy trọng lượng 1m ống thép bọc compozit trong nước biển: Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 15 Thiết bị dầu khí K50 Pcom.n = Pcompozit – G1m Pcom.n = 202.852 – 128.611 = 74.241 (kg/m). Và trọng lượng của compozit bọc trên 1m ống trơn khi nằm trong nước biển bằng (trọng lượng của 1m ống thép bọc compozit trong nước biển trừ trọng lượng của 1m ống thép trơn trong nước biển): Gcom.n = Pcon.n – Ptn Gcom.n = 74.241 – 37.028 = 37.213 (kg/m). Tính lực đẩy của dòng chảy trên 1m ống thép được bọc bêtông với góc φ = 580 và vận tốc trung bình V = 2.24 m/s (V = V. Sinφ) theo công thức: (2.8) Trong đó:  V: là vận tốc dòng chảy lớn nhất trên bề mặt.  D: đường kính ngoài của lớp compozit bọc ống thép.  g: gia tốc trọng trường (g = 10m/s2) Thay các giá trị vào công thức ta có: Trong điều kiện ổn định thì dao động ngang được xác định bằng công thức: G2 × Kgđ < Kms × ( Pcompozit – G1m × Kn ) (2.9) Trong đó:  Kgđ : hệ số ổn định với dao động ngang (Kgđ = 1.15).  Kms: hệ số ma sát của ống đối với mặt đáy biển (Kms = tg 390).  Kn: hệ số ổn định chống nổi (Kn = 1.2). Thay các giá trị vào công thức ta có: 59.88×1.15 < tg390 (202.852 – 128.611×1.2) 68.862 < 72.162 Để cho một tuyến ống ngầm bất kì được nằm ổn định dưới đáy biển thì cần phải thỏa mãn điều kiện sau: (2.10) Trong đó: Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 16 Thiết bị dầu khí K50  G: trọng lượng cần thiết nhỏ nhất cho 1m đơn vị chiều dài của ống bọc trong nước biển (G = 74.241 theo tính toán thiết kế).  Gtn: trọng lượng của 1m ống trong nước biển.  Gcom: trọng lượng của compozit được bọc trên 1m ống.  Gn: hệ số ổn định chống nổi (Gn = 1.2).  m3: hệ số ổn định khi ống nằm trên đáy biển (m3 = 0.95).  m4: hệ số ổn định của ống với dao động ngang (m4 = 0.90). (Gn, m3, m4 là các hệ số trong tiêu chuẩn thiết kế thi công các tuyến đường ống dẫn dầu khí của viện NIPI). Thay các giá trị vào công thức ta có: Kết luận: Qua các tính toán ổn định cho tuyến ống ngầm dẫn dầu RP2 – UBN3 cho thấy rằng, đã thỏa mãn các điều kiện về tính ổn định của tuyến ống khi dùng loại ống Ø323.8 mm × 15.9 mm bọc Compozit dầy 30 ÷ 38 mm để thi công lắp đặt mà không cần thay thế loại ống khác hay gia tăng thêm trọng lượng ống nhưng vẫn đảm bảo độ ổn định dưới tác dụng của môi trường và dòng chảy trong khu vực này. 2.2. Tính toán chọn cáp để cẩu ống Việc tính toán chọn cáp là công việc rất quan trọng, vì đây là công việc quyết định cho toàn bộ tải trọng khi di chuyển ống trong thi công. Do đó khi tính toán chọn cáp phải dựa trên các công thức tính toán cơ sở và phải đảm bảo chính xác và an toàn. 2.2.1. Tính sức căng của dây cáp khi treo hàng Để vận chuyển ống thép Ø323.8 mm15.9 mm ta dùng 2 nhánh dây cáp móc trực tiếp vào đầu ống thông qua móc cẩu ống chuyên dùng: Tính lực căng quang treo theo công thức: (2.11) Trong đó:  Sp: lực căng trên mỗi nhánh dây.  Q: trọng lượng vật cẩu (kg) = 4868.448 kg (ống bọc Compozit 24m).  m: số nhánh dây = 2. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 17 Thiết bị dầu khí K50  : góc hợp bởi nhánh dây và phương thẳng đứng (chọn trong trường hợp là góc lớn nhất để chọn cáp = 450) 2.2.2 Chọn cáp Để đảm bảo an toàn tuyệt đối trong quá trình nâng hạ và vận chuyển ống trong khi thi công, dựa vào công thức sau để chọn cáp: (2.12) Trong đó:  R: là sức kéo cho phép trên mỗi nhánh dây.  : lực căng trên mỗi nhánh dây.  K: hệ số an toàn của cáp được lấy theo tiêu chuẩn TCVN. Tiêu chuẩn này được tra trong qui phạm của Cục Đăng kiểm cho thiết bị máy trên công trường biển và hệ số này được lấy K = 4. R = K  Sp = 4  3442.513 = 13770.052 kg Theo bảng lực kéo cho phép của các loại thép, ta chọn được cáp Ø19.5 mm Loại cáp TK637 có Sb = 150 kg/mm2 có lực kéo cho phép là: R = 17300 kg > 13770.052 kg. 2.2.3 Chọn các thiết bị nâng hạ  Để đẩy nhanh tiến độ thi công, đòi hỏi các phương tiện nâng hạ phải đảm bảo đúng và đủ các yêu cầu an toàn về tải trọng.  Phải chọn các phương tiện vận tải để có thể nâng hạ các mã hàng ở tầm với và các độ cao cần thiết.  Đối với việc nâng hạ và cẩu ống đôi có chiều dài 24m và mỗi lần nâng cẩu là 2 ống đôi, phải căn cứ trên các thông tin về máy móc thiết bị mà các nhà máy cung cấp, từ đó có thể tính toán và lựa chọn các thiết bị cho phù hợp với các loại ống và các loại tải trọng cần nâng hạ. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 18 Thiết bị dầu khí K50 Chương 3 NHỮNG YÊU CẦU KỸ THUẬT LẮP GHÉP ỐNG 3.1 Đặc tính và yêu cầu kỹ thuật của tuyến đường ống cần xây dựng Tuyến ống ngầm dẫn dầu cần xây dựng từ RP2 – UBN3 dài 7590 m, chiều dài tổng cộng kể cả ống đứng 7655 m. Toàn bộ chiều dài tuyến ống bao gồm: ống Compozit và 5% ống dự phòng theo thiết kế xây dựng tuyến ống là 8500 m. Toàn bộ tuyến ống xây dựng theo thiết kế được chia làm 2 công đoạn: * Công đoạn 1: Tổng chiều dài sử dụng 2598 m (Dùng 1296 m cho giai đoạn đầu của tuyến ống, 1860 m cho giai đoạn cuối của tuyến ống và dùng cho ống cong là 65 m). Loại ống thép sử dụng: Ø323.8 mm×15.9 mm, API – 5LGr – X6O. Ống được bọc Compozit dầy 35 mm: Chiều dài 1 ống bọc Compozit đơn ≈ 12 m Trọng lượng 1m ống bọc Compozit ≈ 195.8 kg. Vậy 1 ống đơn bọc Compozit chiều dài 12 m có trọng lượng: 12×195.8 = 2349.6 kg. Số lượng ống Compozit cần sử dụng cho giai đoạn đầu của tuyến ống: 1296 : 12 = 108 ống. Số lượng ống Compozit cần sử dụng cho giai đoạn cuối của tuyến ống: 1860 : 12 = 155 ống Số lượng ống Compozit cần sử dụng để chế tạo ống cong (ống đứng): 65 : 12 = 5.5 ống Tổng số ống bọc Compozit dầy 35 mm dùng cho công đoạn 1: 108 + 155 + 5.5 = 268.5 ống Tổng trọng lượng ống cần sử dụng cho công đoạn 1 của tuyến ống: 268.5 × 2349 = 630867.6 kg Do nhu cầu để đẩy nhanh tiến độ thi công trên tàu Côn Sơn, mặt khác nhờ vào cơ tính của ống Compozit là có độ đàn hồi cao, nên có thể cho phép tổ hợp trước thành các ống đôi có chiều dài 24 m (được tổ hợp sẳn ở trên bờ). 268.5 : 2 ≈ 134 ống đôi + 1 ống đơn. Trong đó sử dụng đầu nối 1 ống đơn 12 m (1/2 ống đôi 24 m) với đầu bịt và sử dụng đầu tiên. 134 ống đôi 24 m sử dụng tiếp theo: Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 19 Thiết bị dầu khí K50  Sử dụng cho giai đoạn đầu của tuyến ống: 54 ống  Sử dụng cho giai đoạn cuối của tuyến ống: 77.5 ống  Chế tạo ống cong (ống đứng): 3 ống * Công đoạn 2: Chiều dài sử dụng 4992m (sử dụng cho giai đoạn giữa của tuyến ống). Loại ống thép sử dụng: Ø323.8 mm×15.9 mm, API - %LGr – X60. Ống được bọc Compozit dày 38 mm. Trọng lượng 1 m ống bọc Compozit ≈ 202.852 kg. Vậy: Ống được bọc Compozit chiều dài 12 m có trọng lượng: 12 × 202.852 = 2434.224 Kg. Tổng số ống Compozit cần sử dụng cho giai đoạn giữa của tuyến ống: 4992 : 12 = 416 ống. Tổng trọng lượng ống cần sử dụng cho giai đoạn giữa là: 416 × 2434.224 = 1012637.184 kg. Cũng như đối với công đoạn 1, công việc tổ hợp trước các ống đơn 12 m bọc Compozit cho giai đoạn 2 cũng được tiến hành trước trên bờ: 416 : 2 = 208 ống đôi. Như vậy: Tổng toàn bộ trọng lượng 2 công đoạn của tuyến ống RP2 – UBN3 là: = Trọng lượng ống công đoạn 1 + Trọng lượng ống công đoạn 2 = 630867.6 + 1012637 = 1643504.784 Kg ≈ 1643.5 T. Toàn bộ ống đều được kiểm tra chất lượng và đảm bảo mọi yêu cầu, cũng như các thông số kỹ thuật của Viện Thiết kế VSP. Sử dụng que hàn Ø 3.2 mm mác LB – 52U cho lớp lót, và Ø4 mm mác LB – 52 cho các lớp hàn tiếp theo trong tiêu chuẩn API 1104. Các mối hàn được thực hiện liên tục, không kéo dài sự gián đoạn cho đến khi hàn đầy mối hàn. 100% mối hàn được kiểm tra bằng tia Rơn ghen. Thực hiện lắp đặt và rải ống với việc sử dụng cầu phao dẫn hướng nâng đỡ ống (hệ thống Stinger). Để ngăn chặn sự phá hủy của môi trường, đồng thời kéo dài tuổi thọ cho ống dưới đáy biển phải sử dụng hệ thống chống ăn mòn, gồm 2 phương pháp sau:  Phương pháp thụ động: sơn lên ống. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 20 Thiết bị dầu khí K50  Phương pháp chủ động: hàn cục chống ăn mòn loại ΠAKM – 65 bằng hợp kim nhôm với các bước hàn cách nhau 36 m. Như vậy số lượng cục chống ăn mòn cho tuyến là: 7655 : 36 = 213 cục. 3.2 Kỹ thuật lắp ghép ống Để rút ngắn thời gian và đẩy nhanh tiến độ thi công ngoài biển và phù hợp với yêu cầu của các hệ thống nối rải ống trên tàu Côn Sơn do đó các ống đơn bọc Compozit 12 m được tổ hợp trước thành ống đôi 24 m và 100% mối hàn tổ hợp này đã được thực hiện và kiểm tra theo thiết kế. Để đảm bảo thi công tổ hợp các ống đứng theo đúng quy trình thiết kế việc lắp nối cần phải tuân theo một số các quy chuẩn sau:  Việc nối ống được tổ hợp trên mặt phẳng chuẩn (trên các giá nối ống)  Hai đầu ống nối với nhau được mài đến độ sáng hoàn toàn của kim loại, mài sạch cả trong lẫn ngoài 2 phía với L = 50 mm.  Đường kính của 2 ống không lệch quá 0.5 mm.  Dụng cụ định tâm ngoài để ghép nối 2 đầu ống với nhau.  Dùng que hàn Ø 3.2 mm mác LB – 52U cho lớp lót.  Dùng que hàn Ø 4 mm mác LB – 52 cho các lớp tiếp theo. Tất cả các mối hàn được thực hiện theo tiêu chuẩn API – 1104 và 100% mối hàn phải được kiểm tra bằng phương pháp chụp tia Rơn ghen. 3.3 Tổ chức sản xuất và nhân công 3.3.1 Tổ chức sản xuất trên bờ Tất cả các công trình xây dựng, lắp đặt trên biển để đạt được hiệu quả và năng suất, đòi hỏi phải có sự chuẩn bị chu đáo, tính toán triệt để và đảm bảo công tác an toàn cho quá trình thi công, tổ chức sản xuất. Việc làm đầu tiên để quyết định chất lượng của tuyến đường ống đó là công tác tiếp nhận ống. Toàn bộ ống theo thiết kế phải được kiểm tra đúng chủng loại và số lượng theo đúng thiết kế đã quy định (như thành phần, đặc tính của thép, và đặc biệt là các điều kiện để phục vụ cho công tác tổ hợp và hàn liên kết). Theo yêu cầu của công trình, qui trình hàn các góc vát của đầu ống có góc phải đạt 30 + 50 và mép cùn của đầu ống phải đảm bảo 1.5 ± 0.5mm. Toàn bộ ống đơn bọc Compozit phải được tổ hợp thành ống đôi 24m. Hàn chuẩn bị trước các cục chống ăn mòn lên các ống theo thiết kế. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 21 Thiết bị dầu khí K50 Chuẩn bị và chế tạo trước hệ thống các ống đứng (ống cong) và thử áp lực kiểm tra các phần của ống đứng và các ống khác có liên quan. Chế tạo và chuẩn bị trước hệ thống các cùm gia cố ống đứng. Có kế hoạch cẩu các ống đã được tổ hợp và các loại vật liệu khác có liên quan đến quá trình lắp đặt tuyến ống lên tàu Côn Sơn và các tàu khác có liên quan. Trước khi vận chuyển các ống xuống tàu để phục vụ thi công cần phải chú ý:  Làm sạch phần bên trong lòng của các ống bằng hệ thống khí nén.  Các phần Compozit bọc ống phải được bọc và bảo vệ kỹ tránh vỡ và hư thủng.  Phải có các thiết bị chụp đậy trên mỗi đầu ống để bảo vệ các mép vát trên đầu ống và tránh cho đầu ống không bị méo. 3.3.1.1 Phương tiện và nhân lực phục vụ thi công tổ hợp và vận chuyển ống Đối với ống bọc bê tông, thì đã được đặt bọc bê tông tại nhà máy và sau đó được phía nhà máy chuyển đến và giao nhận cho phân xưởng đường ống tại bãi tập kết thuận tiện cho công tác vận chuyển và tổ hợp thành các ống đôi, do đó phân xưởng đường ống chỉ cần chuẩn bị mặt bằng giao nhận mà không cần phương tiện vận chuyển và tính toán cho quá trình giao nhận từ nhà máy. Mặt bằng và vị trí để tổ hợp ống đơn bọc compozit 12 m thành ống đôi 24 m phải được chuẩn bị sao cho sau khi ống được tổ hợp xong thì có thể cẩu xuống tàu mà không phải vận chuyển đi xa (vì ống đôi 24 m dài rất khó vận chuyển qua các khúc đường quanh co trong khu vực cảng). Để vận chuyển ống đơn bọc Compozit 12 m từ nơi tập kết ống đơn bọc đến nơi để tổ hợp thành ống đôi 24 m thì cần phải có các phương tiện và dụng cụ chuyên dùng để phục vụ như sau:  Các loại xe cẩu bánh lốp, sức nâng từ 45 ÷ 75 tấn.  Cẩu DEMAG cần 60m hạ ống xuống và phục vụ các công tác khác có liên quan đến việc tổ hợp ống.  Bốn sợi xích dài (12 m/sợi), hai sợi cáp (Ø = 19,5 mm ÷ 24 mm dài 12 m) các móc cẩu ống chuyên dùng, các loại mani và dụng cụ phục vụ cho việc nối ống.  Một tổ lắp ráp gồm: 4 thợ lắp ráp cẩu ống, 4 thợ lắp ráp hạ ống xuống và làm các công việc phục vụ khác có liên quan. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 22 Thiết bị dầu khí K50 Tổng số ống đơn bọc Compozit của toàn bộ chiều dài của tuyến ống bao gồm 2 công đoạn đầu và cuối và 5% ống bọc Compozit dự phòng: 8500 : 12 ≈ 708 ống đơn. Tổng số ống đôi cần được tổ hợp sẵn chuẩn bị trước ở trên bờ là: 708 : 2 = 354 ống đôi. 3.3.1.2 Nhân lực và thiết bị phục vụ việc tổ hợp ống Để tổ hợp 708 ống đơn bọc compozit 12 m thành 354 ống đôi 24 m cần phải sử dụng vật tư và nhân công như sau:  Tổ hợp 354 mối hàn  Một nhóm thợ lắp ráp 6 người tổ chức đấu nối ống  Một nhóm thợ hàn 12 người được chia làm 6 cặp, mỗi cặp thợ hàn mỗi ngày hàn 3 mối. Như vậy mỗi ngày 12 thợ hàn sẽ hàn được 18 mối hàn. Vậy toàn bộ 354 mối hàn tổ hợp ống đơn bọc Compozit sẽ được lắp nối và hoàn thiện trong thời gian: 354 : 18 ≈ 20 ngày. Các loại que hàn sử dụng trong thi công tổ hợp ống đơn thành ống đôi là các loại que có các mác như sau: loại que Ø 3.2 mm LB 52U và loại que Ø 4 mm LB 52. Máy mài các loại và các thiết bị nối ống. Ngoài ra còn có các thợ khác tham gia trước, trong và sau quá trình tổ hợp ống đó là các nhóm thợ như: thợ điện, thợ chụp tia Rơnghen, thợ phun cát và thợ sơn chống ăn mòn. 3.3.1.3 Chế tạo ống đứng (ống cong) a) Cấu tạo và chiều cao thiết kế ống đứng Ống đứng được chế tạo từ các ống thép đôi 24 m bọc Compozit. Thông thường chiều cao của ống đứng được thiết kế ở vùng mỏ Bạch Hổ là 67 m và được chia ra làm 3 đoạn cho dễ dàng vận chuyển và lắp đặt. Đặc biệt là đối với các BK, tùy thuộc vào từng công trình cụ thể mà có những thiết kế thi công và lắp đặt khác nhau. Theo kinh nghiệm và thường là theo thiết kế của từng công trình thì đối với ống đứng:  Nếu chiều dài ống đứng theo thiết kế ≥ 60 m thì khi chế tạo và thi công lắp đặt đều phải được chia ra làm 3 đoạn.  Nếu chiều dài ống đứng theo thiết kế < 60 m thì khi chế tạo và thi công lắp đặt đều phải được chia ra làm 2 đoạn. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 23 Thiết bị dầu khí K50 Riêng đối với các ống đứng của tuyến ống dẫn dầu RP2 – UBN3 bọc Compozit có đường kính Ø 323.8 mm ×15.9 mm, do tính chất quan trọng của công trình đồng thời do đặc thù của công trình nên các ống đứng được thiết kế theo công trình ở đây đều có chiều cao > 66 m. Ống đứng thiết kế tại RP2 có chiều cao tương đương 68 m và được chia ra làm 2 đoạn như sau:  Đoạn 1 có chiều dài 34360 mm, trong đó sử dụng gồm: + Một đầu bịt dài 1500 mm dùng để nâng ống lúc thi công và thử áp suất. + 32160 mm ống bọc Compozit . + Một thiết bị triệt tiêu biến dạng nhiệt dài 700 mm.  Đoạn 2 có chiều dài 33289 mm trong đó sử dụng gồm: + 31200 mm ống bọc Compozit. + Một khớp cầu dài 470 mm (gồm 2 mặt bích có khớp cầu và một khối cầu rỗng ở giữa). + Một khúc ống cong bọc Compozit có bán kính R = 5 D (≈ 1619 mm). + Một đoạn ống bọc Compozit nối với phần phía dưới của đoạn khúc cong dài 4.5 m. b) Phương tiện và nhân lực phục vụ thi công chế tạo ống đứng Chế tạo ống đứng là việc tổ hợp ống từ các ống bọc Compozit 12 m lại với nhau sao cho đủ chiều cao theo thiết kế. Trong đó có tổ hợp 4 ống đơn 12 m được bọc Compozit thành 2 ống đôi 24 m, một đoạn ống bọc Compozit dài 4.5 m, một đoạn triệt tiêu biến dạng nhiệt và một đoạn khúc cong có bán kính cong R = 5D ≈ 1619 mm và một cụm mặt bích xoay. Để có hiệu quả và đúng tiến độ thi công chế tạo ống đứng thì cần phải sử dụng phương tiện, dụng cụ và nhân công như đối với việc thi công tổ hợp ống. 3.3.2 Tổ chức sản xuất ngoài biển 3.3.2.1 Phương tiện và các thiết bị phục vụ thi công trên biển Tàu cẩu chuyên dùng thả ống và nối ống (tàu Côn Sơn). Các tàu dịch vụ phục vụ kéo tàu Côn Sơn, vớt thả neo và chuyên chở thiết bị vât tư và thực phẩm phục vụ đời sống cho tàu Côn Sơn. Tàu lặn phục vụ khảo sát tuyến ống, lắp đặt ống đứng. Cần cẩu Tadano phục vụ cho việc cẩu ống lên giá và hỗ trợ lắp đặt ống cong. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 24 Thiết bị dầu khí K50 Các thiết bị phục vụ việc nối thả ống: máy vát đầu ống, các loại máy hàn, mỏ cắt, các loại máy mài, rulo điện, máy kiểm tra Rơn ghen, máy siêu âm, máy sấy que hàn, máy vát mép ống, que hàn. 3.3.2.3 Nhân lực phục vụ thi công nối rải ống trên tàu Côn Sơn Để đảm bảo cho việc nối thả ống trên tàu Côn Sơn được tiến hành liên tục trong 24 giờ/ ngày-đêm (kể cả giữa ca số công nhân phải được chia làm 2 ca (mỗi ca làm việc 10.5 h/ ngày-đêm. Có thể thống kê nhân lực thi công bằng bảng sau đây: Bảng 3.1 Bảng thống kê nhân lực thi công S T T Vị trí làm việc Tên công việc Thợ lắp ráp Thợ hàn Thợ chụp Rơn ghen Thợ chống ăn mòn Thợ cắt Thợ lái cẩu Đốc công 1 Trạm số 1 - Điều khiển tời số 1 - Mài, gá lắp ống - Hàn lớp lót 3 2 2 Trạm số 2 - Điều khiển tời số 2 - Hàn ống lớp 2 1 2 3 Trạm số 3 - Hàn ống lớp ngoài đến khi xong 2 4 Trạm số 4 - Gá và hàn cục chống ăn mòn 2 5 Trạm số 5 - Chup Rơn ghen mối hàn - Sơn chống ăn mòn và quấn băng keo chông gỉ 2 2 6 Boong tàu - Cẩu ống lên giá và các công việc khác 3 7 Tổng cộng: 22 người 9 6 2 2 1 1 1 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 25 Thiết bị dầu khí K50 Nhận xét: Như vậy hai ca làm việc là 22 × 2 = 44 người và 1 lãnh đạo phân xưởng chịu trách nhiệm phụ trách chung, 2 đốc công phụ trách 2 ca. Ngoài ra còn có Sĩ quan và thủy thủ tàu kết hợp cùng làm việc. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 26 Thiết bị dầu khí K50 Chương 4 THI CÔNG TUYẾN ỐNG NGẦM TỪ RP2 – UBN3 4.1 Các phương pháp thi công tuyến ống Trước khi tiến hành thi công xây lắp, cần thực hiện các biện pháp tổ chức kí kết hợp đồng kinh tế để mua sắm thiết bị, vật tư theo danh mục. Tập kết vật tư thiết bị đến nơi thi công, xem xét tình trạng máy móc, tàu thuyền. Tiến hành sửa chữa, cải hoán để các phương tiện này có thể thực hiện được các công tác thi công trên bờ cũng như ở ngoài biển và tổ chức nhân sự. Việc thi công tuyến ống sẽ do đội ngũ cán bộ công nhân viên của XNXL – VSP thực hiện và được chia ra làm hai giai đoạn là công tác chuẩn bị ở trên bờ và thi công xây lắp ở ngoài biển. Hiện nay có rất nhiều phương pháp thi công lắp đặt đường ống ngầm bao gồm các phương pháp thi công bằng xà lan thả ống, phương pháp thi công kéo ống và nhiều phương pháp khác. Việc lựa chọn phương pháp thi công thích hợp phụ thuộc vào đặc điểm của các loại ống cần thi công như đặc trưng về kích thước ống, ống có bọc hay không bọc (cao su, compozit, bê tông, ), độ sâu thi công cũng như khả năng sử dụng tàu thi công và tính kinh tế của từng phương pháp. 4.1.1 Phương pháp thi công bằng xà lan – tầu rải ống chuyên dụng (Lay – Barge Methode): Các ống được tàu dịch vụ đưa lên xà lan thả ống ở dạng ống đơn hoặc dạng ống ghép từ 2 ống đơn có chiều dài 24 m. Cần cẩu trên boong chuyển ống tới các giá dự trữ trên xà lan. Trong quá trình thi công thả ống, cần cẩu chuyển ống từ các giá dự trữ tới các giá tự động để cung cấp ống cho mặt bằng được xếp thành từng hàng. Đây là vị trí đầu tiên trong đường thi công để hàn ống và kiểm tra mối hàn. Một xà lan thả ống có thể có từ 5 đến 12 công đoạn, phụ thuộc vào kích thước của xà lan cũng như đường kính của ống. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 27 Thiết bị dầu khí K50 Hình 4.1 Phương pháp thi công bằng xà lan – tầu rải ống chuyên dụng Điểm đầu ống được hàn vào đầu kéo thông qua cáp được mắc vào Platform. Tàu di chuyển về phía trước nhờ việc nhả cáp phía sau và thu cáp phía trước nhờ các tời kéo. Ống được thả dần xuống với sự hỗ trợ của hệ thống phao kết hợp với Stinger. Sau khi tàu dịch chuyển được một đoạn đủ lớn như tính toán sao cho lực ma sát giữa đất nền và đường ống cân bằng với lực kéo trên tàu thì tiến hành cắt phao. Quá trình thả ống tiếp theo chỉ còn sự hỗ trợ của Stinger và hệ thống kéo trên xà lan. Điểm cuối của tuyến ống được xác định chính xác thông qua hệ thống đánh dấu thường là hệ thống phao. Thông qua thợ lặn và điều kiện nhiệt độ đáy biển cho phép cắt ống và định vị điểm cuối của ống.  Ưu điểm: Phương pháp này cho phép thi công liên tục. Mọi công việc, từ khâu thực hiện đến khâu kiểm tra đều được thực hiện trên tàu. Do vậy độ an toàn cao, quá trình thi công nhanh, tránh được sự rủi ro do sự kéo dài thời gian thi công trên biển. Sử dụng được với các loại ống có được bọc lớp gia tải hoặc không gia tải. Sử dụng được với nhiều loại đường ống có các đường kính khác nhau. Thời gian thi công nhanh.  Nhược điểm: Quá trình thi công phụ thuộc trực tiếp vào độ an toàn của Stinger, do vậy cần có sự kiểm tra kĩ lưỡng Stinger trước khi thi công. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 28 Thiết bị dầu khí K50 Quá trình thi công chịu ảnh hưởng nhiều của chế độ dòng chảy và sóng tác động lên ống. Luôn cần có hệ thống tàu dịch vụ để phục vụ công tác thả neo cũng như cung cấp ống. 4.1.2 Phương pháp thi công bằng xà lan có trống cuộn (Reel – Barge Methode): Các ống được hàn nối liên tục và được cuộn sẵn chung quanh các tang có kích thước lớn. Đường kính tang cuộn có khi lên đến vài chục mét. Việc thả ống cũng thông qua Stinger, tang có thể nằm hoặc ở dạng thẳng đứng và quay tròn trên hệ thống trụ đỡ để tải ống. Sau khi thả hết một tang, cần cẩu trên xà lan sẽ cẩu tang khác từ một tàu dịch vụ. Quá trình thả ống cho điểm đầu và điểm cuối ống tương tự như phương pháp thả ống bằng xà lan thả ống. Hình 4.2 Phương pháp thi công bằng xà lan có trống cuộn  Ưu điểm: Tốc độ thả ống nhanh. Thi công đồng thời được 2 tuyến ống.  Nhược điểm: Chỉ áp dụng cho đường ống không bọc lớp gia tải. Đường kính ống bị hạn chế, thường đường kính từ 10 đến 16 inch. Cần phải tăng chiều dầy Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 29 Thiết bị dầu khí K50 đường ống để tránh được các hiện tượng ống bị bẹp trong khi cuộn hoặc thả ống. 4.1.3 Phương pháp thi công kéo ống: a) Thi công bằng phương pháp kéo ống trên mặt (Surface tow): Các phân đoạn ống được nối liên tiếp thành những đoạn dài phụ thuộc vào khả năng của tàu kéo. Để duy trì được mức nổi sát mặt cần có hệ thống ponton để nâng đỡ ống. Hệ thống ponton tạo thành những gối đỡ, ống phải làm việc như một dầm liên tục. Các đoạn ống được kéo ra vị trí thi công nhờ tàu kéo và tàu giữ. Quá trình thi công điểm đầu cũng như điểm cuối đều được thực hiện như quá trình thi công bằng xà lan thả ống. Hình 4.3 Phương pháp kéo ống trên mặt  Ưu điểm :  Do ống được kéo sát mặt nên ảnh hưởng bởi tác động của sóng và dòng chảy là nhỏ, do vậy sức kéo của tàu cho phép kéo được đoạn ống lớn.  Mọi công việc hàn, kiểm tra đều được thực hiện trên bờ do vậy đường ống có chất lượng cao.  Cần một loại phao phục vụ cho công tác thi công thả ống. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 30 Thiết bị dầu khí K50  Nhược điểm:  Đòi hỏi mặt bằng thi công trên bờ là lớn, độ dốc lắp ráp là nhỏ. Phải chế tạo hệ thống pontoon và các thiệt bị phụ trợ cho công tác lắp ghép các pontoon vào đường ống.  Thường gặp những sự cố khi ngắt (tháo) pontoon để đánh chìm đường ống.  Việc thi công sẽ là bất lợi khi thi công tuyến ống xa khu vực bãi lắp ráp do thời gian di chuyển trên biển là lớn.  Gây cản trở các hoạt đông trên biển như sự đi lại của các tàu thuyền, các hoạt đồng đánh cá v.v. b) Phương pháp kéo ống sát mặt (Below-Surface Tow): Trong quá trình thi công ống, ống nổi cách mặt biển một khoảng tùy theo thiết kế nhờ hệ thống phao nâng và hệ thống phao điều chỉnh khoảng cách. Đoạn ống được kéo cũng được thực hiện thi công giống như kéo ống trên mặt. Hình 4.4 Phương pháp kéo ống sát mặt  Ưu điểm:  Thi công nhanh, hạn chế được các ảnh hưởng đến các hoạt động trên biển. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 31 Thiết bị dầu khí K50  Tránh được các chướng ngại vật, đánh chìm ống được thực hiện dễ dàng hơn phương pháp kéo ống trên mặt.  Nhược điểm:  Không thể thực hiện được trong điều kiện thời tiết xấu.  Do kéo ống ngập cùng phao dưới nước nên lực cản lớn, do vậy cần có sự kéo lớn hơn phương pháp kéo ống trên mặt  Đòi hỏi cần phải có 2 loại phao khác nhau. c) Phương pháp thi công kéo ống trên đáy biển (Bottom Tow): Phương pháp này dựa trên nguyên tắc nối ống chung như các phương pháp kéo ở trên. Trong quá trình kéo, ống sẽ tiếp xúc ngay với đáy biển và không cần sự hỗ trợ của hệ thống phao nâng. Hình 4.5 Phương pháp thi công kéo ống trên đáy biển  Ưu điểm:  Đơn giản, không đòi hỏi các phương tiện phụ trợ. Ít chịu tác động của môi trường như dòng chảy và sóng.  Khi gặp điều kiện thời tiết bất lợi có thể để ống dưới đáy biển mà không sợ hư hỏng.  Phương pháp này thuận lợi cho việc lắp đặt tuyến ống.  Nhược điểm: Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 32 Thiết bị dầu khí K50  Cần phải khảo sát kĩ khu vực kéo tuyến ống đi qua để tránh những hư hại do chướng ngại vật gây ra. Do vậy làm tăng giá thành thi công tuyến ống.  Quá trình thi công dễ gặp các sự cố do va chạm vào các chướng ngại vật dọc tuyến ống.  Trong quá trình tính toán cần phải tăng độ dày ống để tránh hiện tượng ma sát giữa ống và đáy biển trong quá trình kéo.  Tuy không chịu ảnh hưởng tải trọng môi trường, nhưng đường ống ma sát đáy lớn do vậy cấn có tàu có sức kéo lớn.  Phương pháp này chỉ thích hợp cho những tuyến ống gần bờ, điều kiện địa chất thuận lợi, đáy biển tương đối bằng phẳng. d) Phương pháp thi công kéo ống sát đáy biển (Off – Bottom Tow): Phương pháp này cho phép kéo ống nổi trên mặt đáy biển một đoạn thông qua việc xác định chiều cao chướng ngại vật mà tuyến ống đi qua. Để duy trì được độ cao cần thiết, cần phải sử dụng hệ thống phao nâng sao cho ống cách đáy biển một khoảng xác định. Trong suốt quá trình kéo ống dưới tác động của môi trường, ống có thể bị nhấn sát đáy biển, để điều chỉnh được độ cao kéo ống thì cần tính hệ thống dây xích như một vật đối trọng linh hoạt để đảm bảo ống nổi trên đáy biển với khoảng cách thiết kế nhờ sự thay đổi chiều dài của hệ thống xích được gắn cùng phao. Hình 4.6 Phương pháp thi công kéo ống sát đáy biển  Ưu điểm:  Giảm tối thiểu tác động của môi trường. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 33 Thiết bị dầu khí K50  Không gây ảnh hưởng đến các hoạt động của tàu thuyền trên biển.  Yêu cầu sức kéo nhỏ hơn phương pháp kéo trên biển.  Nhược điểm: Phương pháp này tỏ ra không kinh tế cho những vùng nước sâu, do áp lực thủy tỉnh lớn dẫn đến yêu cầu độ bền cho hệ thống phao là đáng kể. Khó xử lý khi sự cố xẩy ra.  Kết luận: Qua việc nêu các phương pháp thi công trên thế giới hiện nay đang sử dụng và các số liệu địa chất, địa hình khảo sát và khả năng thi công của Liên Doanh Dầu khí Vietsovptro cho thấy: Phương án thi công ngầm bằng tàu thả ống dùng Stinger là thích hợp hơn cả. 4.2 Quy trình thi công tuyến đường ống 4.2.1 Năng lực thi công của Liên Doanh Dầu khí Vietsovptro và yêu cầu đối với các phương tiện thi công: Liên Doanh có đủ khả năng thi công rải ống cho toàn bộ tuyến ống:  Tầu rải ống Côn Sơn (NPK 547) đang trong trạng thái tốt.  Các tàu phục vụ cho công tác lặn: Tầu lặn Hải Sơn, Long Hải và các tàu thuê DK – 105, DK – 106.  Các tàu dịch vụ – tàu kéo: Sao Mai, Kỳ Vân 01 – 02.  Các tàu vận chuyển ống: Tàu Long Sơn, Vũng Tàu, Sông Dinh,  Trạm lặn và đội ngũ công nhân, cán bộ thi công có kinh nghiệm. 4.2.2 Các yêu cầu trang thiết bị tối thiểu cho các tàu phục vụ thi công rải thả ống và phục vụ cho các công tác thi công khác trên biển: a) Đối với tàu thực hiện việc rải, thả ống cần phải có:  Cẩu để di chuyển vật liệu ống.  Hệ thống giá đỡ ống có thể chứa một lượng ống tối thiểu trong 2 ngày làm việc.  Hệ thống xử lý ống, để cắt vát đầu ống và xếp ống.  Các trạm hàn có khả năng hàn bằng tay, bán tự động và hàn tự động.  Hai bộ phận kéo, thả và giữ ống phải có công suất kéo giữ ống lớn hơn lực kéo tối đa theo thiết kế.  Trạm kiểm tra không phá hủy thể (X quang).  Trạm nối ống hiện trường để bọc các chỗ nối ống. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 34 Thiết bị dầu khí K50  Stinger dùng để đỡ ống trong lúc chuyển tiếp ống từ tầu xuống đáy biển.  Tời nâng và hạ ống.  Hệ thống tời neo tối thiểu phải có 8 bộ tời neo để dùng cho việc định vị và di chuyển tàu trong quá trình thi công.  Hệ thống hoa tiêu dùng để kiểm tra vị trí của tàu so với tuyến ống và thực hiện bản vẽ hoàn công.  Khu ăn cho nhân sự.  Các hệ thống giám sát.  Các thiết bị phụ trợ trên tàu như: máy phát điện, kho dự trữ thực phẩm, nhà kho, bể chứa nước, hệ thống xử lí nước thải. b) Các tàu kéo và tàu vận hành: Các tàu kéo phải phụ thuộc vào loại đi biển công suất khoảng 6000 mã lực có trang bị tời kéo neo khoảng 14000 Kg. Các tàu phải có khả năng tự cung cấp nhân sự cũng như thiết bị trên tàu. Mỗi tàu phải được trang bị hệ thống hoa tiêu tương thích với hệ thống trên tàu. c) Các tàu khảo sát: Tàu khảo sát phải được trang bị hệ thống hoa tiêu tương thích với tàu rải ống, hệ thống quan sát siêu âm, máy vẽ mặt cắt đáy biển, máy đo từ và máy đo độ sâu dùng âm vang. d) Các tàu chở vật tư: Tàu chở vật tư dùng để chở ống và các loại vật liệu khác từ kho bãi đến nơi thi công rải ống. Các tàu này thường được trang bị giàn giữ ống. e) Các tàu dịch vụ hậu cần: Tàu hậu cần dùng để chuyển nhiên liệu, nước ngọt, thực phẩm, ống, vật tư thiết bị rải ống. 4.2.3 Phương án thi công lựa chọn Dùng tàu rải ống Côn Sơn để thi công. Lắp đặt hệ thống Stinger vào đuôi tàu Côn Sơn để thi công lắp đặt tuyến ống ngầm. Trong phương án thi công này có các ưu – nhược điểm sau:  Ưu điểm:  Tận dụng được phương tiện sẵn có của XN Liên doanh Vietsovpetro.  Phương pháp này cho phép thi công liên tục. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 35 Thiết bị dầu khí K50  Sử dụng được với tất cả các loại ống có bọc lớp gia tải.  Sử dụng được với nhiều loại đường ống có các kích thước khác nhau.  Mọi công việc từ khâu thực hiện đến khâu kiểm tra đều được thực hiện trên tàu do vậy độ an toàn cao, quá trình thi công nhanh hơn tránh được sự rủi ro do sự kéo dài thời gian thi công trên biển.  Thời gian thi công nhanh.  Các hệ thống tời bố trí thích hợp, phục vụ tốt cho việc lắp ống cong.  Nghỉ ngơi, ăn uống, sinh hoạt và làm việc tại chỗ thuận lợi.  Xếp đặt được nhiều vật tư thiết bị trên boong tàu.  Xử lý kịp thời các sự cố về đường ống khi xẩy ra.  Nhược điểm:  Quá trình thi công phụ thuộc trực tiếp vào độ an toàn của Stinger do vậy cần có sự kiểm tra kỹ lưỡng Stinger trước khi thi công.  Quá trình thi công chịu ảnh hưởng nhiều của chế độ dòng chảy và sóng động lên ống.  Luôn cần phải có hệ thống tàu dịch vụ để phục vụ cho công tác thả neo cũng như cung cấp ống.  Chỉ nối được từng đoạn ống ≤ 24m.  Tàu cũ, nên sự cố về máy móc thường xảy ra.  Thời gian thi công trên biển lâu, thay đổi ca tốn kém. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 36 Thiết bị dầu khí K50 Hình 4.7 Tàu rải ống Côn Sơn Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 37 Thiết bị dầu khí K50  Kết luận: Mặc dù phương án thi công bằng tàu Côn Sơn còn tồn tại nhược điểm, nhưng đây là phương án hiệu quả nhất và phù hợp đối với điều kiện hiện tại của Liên doanh Dầu khí Vietsovpetro. 4.2.4 Vai trò của Stinger trong thi công thả ống Thi công rải thả ống là một khâu rất quan trọng trong tổng thể quá trình thi công xây dựng tuyến ống ngầm. Việc kiểm tra ứng suất của tuyến đường ống là nhằm tính toán độ bền của tuyến ống trong quá trình thi công dưới tác động của tải trọng thi công tương ứng với phương án thi công đã lựa chọn, để đảm bảo việc lựa chọn loại đường ống và phương án thi công là khả thi. Tuyến ống ngầm dẫn dầu RP2 - UBN3 được thi công bằng tàu thả ống có sử dụng Stinger. Do vậy việc tính toán là đi kiểm tra sự làm việc của ống khi ống đi qua Stinger. Dưới tác động của Stinger đường ống làm việc chịu uốn dưới hai hình thức sau: 4.2.4.1 Đoạn công lồi Dưới tác động của bán kính cong có sẵn của Stinger đường ống bị uốn cong theo bán kính cong này. Trong đoạn cong này thì tác động của môi trường lên ống được truyền trực tiếp sang Stinger. Do vậy ứng suất trong đường ống xuất hiện chủ yếu là do hiện tượng uốn bởi bán kính cong của Stinger gây ra. 4.2.4.2 Đoạn công lõm Đối với đoạn cong này thì đường ống ngoài chịu uốn bởi trọng lượng bản thân của ống trong nước, đường ống còn chịu tác động của tải trọng môi trường, phản lực nền lên đường ống và lực kéo xuất hiện trong ống có tác dụng làm giảm hiện tượng uốn của ống. Như vậy sự làm việc chịu uốn của ống trong trường hợp này là hết sức phức tạp, bài toán thi công cần giải quyết là đi xác định bán kính cong trong đoạn cong này sao cho ứng suất uốn không vượt ứng suất cho phép. Việc giải quyết tính toán và thiết kế khả năng chịu lực của Stinger do Viện nghiên cứu và Thiết kế Liên doanh Dầu khí Vietsovpetro chịu trách nhiệm. 4.2.5 Tốc độ thi công rải ống trên tàu Côn Sơn Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 38 Thiết bị dầu khí K50 Đường ống ngầm dẫn dầu Ø323.8 mm×15.9 mm từ RP2 – UBN3 bọc Compozit được thi công trên tàu rải ống chuyên dùng Côn Sơn. Việc rải ống được thực hiện liên tục 24 giờ/ngày-đêm. Việc thi công rải ống nhanh hay chậm phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trình độ và tay nghề của người công nhân như: lắp ráp, han, chụp Rơn ghen, chống ăn mòn, Nhưng cơ bản phụ thuộc vào tốc độ hàn, chất lượng hàn và thời gian chuyển neo của tàu. Thông qua tiêu chuẩn và quy định của Liên doanh Dầu khí Vietsovpetro số ngày làm việc của các tàu cẩu như: tàu Hoàng Sa, Trường Sa, Côn Sơn đều được thực hiện theo chế độ sóng và gió ở mỏ Rồng cũng như Mỏ Bạch Hổ, tiêu chuẩn công việc rải ống được xác định như sau:  Tốc độ rải ống V (m/ ngày)  Chiều dài ống l = 24 m.  Và được tính theo công thức tổng quát như sau: (4.1) Trong đó:  Thời gian làm việc một ca trong ngày: t = 12  Số ca làm việc trong ngày: n1 = 2  Thời gian chuyển neo của tàu: trk = 2  Số lần làm neo trong ngày: n2 = 1  Số thợ hàn ống trong một ca: n3 = 6  Số thợ hàn cục chống ăn mòn và phục vụ cho công tác hàn trong một ca: n4 = 2  Số thợ hàn trên mỗi mối hàn: n5 = 2  Chiều dài của một ống: l = 24 m  Thời gian hàn liên tục: Vlt = 3.5  Hệ số giảm định mức: K1 = 1.3  Hệ số nghỉ: K2 = 1.15 Thay các giá trị ta có: 4.2.6 Thi công xây dựng tuyến ống từ RP2 – UBN3 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 39 Thiết bị dầu khí K50 Đường ống ngầm dẫn dầu từ RP2 – UBN3 thuộc mỏ Rồng, là tuyến đường ống được thiết kế và xây dựng bằng ống thép Ø323.8 mm × 15.9 mm theo tiêu chuẩn API – 5LGr – X60 dùng để vận chuyển dầu giữa RTP2 và UBN3 với lưu lượng đến 7500 T/ngày – đêm. Tàu Côn Sơn sau khi được trang bị đầy đủ các thiết bị và vật tư cần thiết được tàu dịch vụ kéo đến khu vực RP2, với sự trợ giúp của tàu dịch vụ thả neo chính cách xa khu vực dàn RP2 khoảng 70 m và bắt đầu quá trình rải ống gồm các bước như sau: 4.2.6.1 Buộc đầu ống từ RP2 – UBN3 vào chân đế RP2 Trên tàu Côn Sơn chẩn bị đoạn ống dài 120 m (gồm 5 ống đôi) hàn với 1 đầu bịt và được nối với 2 sợi cáp Ø 50.8 mm. Hình 4.8 Phương pháp buộc đầu ống Sử dụng sợi cáp Ø 50.8 mm chiều dài 60m được dùng để nâng hạ ống và sợi cáp ngắn Ø 50.8 mm chiều dài 6m được nối với dây dù, cả 2 được móc lên móc cẩu của tàu Côn Sơn. Lúc này tời điều khiển số 2 thả ống dần về phía cuối tàu, cần cẩu đưa đầu ống đến khu vực cần đặt ống đứng của chân đế RP2. Sợi cáp ngắn Ø 50.8 mm dài 6m được thợ lặn buộc gia cố vào cáp chằng giữ 55m ở chân đế (cáp được buộc dọc suốt theo chiều dài ống chủ của chân đế nơi cần đặt ống đứng). Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 40 Thiết bị dầu khí K50 Sau đó cho chùng móc cẩu để giải phóng đầu sợi cáp Ø 50.8 mm chiều dài 60m trên móc cẩu và buộc dự phòng vào chân đế để thuận tiện cho công tác nâng hạ đầu bịt để thi công lắp ống đứng sau này. Trên tàu tiếp tục nối và đẩy thả tiếp cho đến khi đủ khoảng cách nghĩa là lúc này đầu nâng kéo ống đã sang đến vị trí cần buộc, tạm dừng không lắp nối và đẩy ống. Sau khi tất cả các công việc có liên quan đến việc buộc cáp giữ ống vào chân đế đã hoàn tất, tiến hành lắp nối và cho tàu thi công rải ống theo thiết kế. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 41 Thiết bị dầu khí K50 Hình 4.9 Thi công buộc điểm đầu tuyến ống Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 42 Thiết bị dầu khí K50 Hình 4.10 Chi tiết B Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 43 Thiết bị dầu khí K50 4.2.6.2 Lắp đặt tuyến ống a. Thi công nối rải ống Ống được sử dụng lắp đặt là loại ống bọc Compozit 24m được tổ hợp trước trong bờ. Trên tàu Côn Sơn với sự trợ giúp của cẩu Tadano, ống được cẩu lên hệ thống băng truyền đưa vào giá ống và đưa vào hệ thống tời nối ống. Hình 4.11 Sơ đồ thiết bị thi công rải ống Thợ lắp ráp ở vị trí tời số một tiến hành làm sạch mép ống (theo yêu cầu kỹ thuật). Thợ lắp ráp đứng ở tời số một điều chỉnh đưa đầu ống 24m nối tiếp với tuyến ống đã được thả xuống biển và bắt đầu tiến hành các công việc sau: Trạm số 1: tiến hành hàn lớp lót. Trạm số 2: hàn lớp 2. Trạm số 3: hàn các lớp kế tiếp đến khi đầy các mối hàn. Trạm số 4: hàn cục chống ăn mòn. Trạm số 5: kiểm tra mối hàn và chụp tia Rơn ghen, sau đó tiến hành sơn và quấn băng keo bảo vệ mối hàn. Khi công việc các trạm đã hoàn thành (tất cả được báo về đài chỉ huy) người chỉ huy ra lệnh cho tàu kéo neo tiến về phía UBN3. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 44 Thiết bị dầu khí K50 Đẩy hết một ống 24m thì tàu dừng lại (thông qua loa báo của thợ lắp ráp điều khiển tời số một) mọi công việc được lắp lại và tiến hành liên tục cho đến khi đến hết chiều dài của neo thì dừng lại đợi phía đội tàu tiến hành công tác nhổ thả neo để tiến về phía trước theo thiết kế. Khi toàn bộ hệ thống neo đã hoàn tất và có thể làm việc bình thường trở lại, cho tiến hành lắp vào đầu nối tiếp tục các ống để đẩy thả cho đến khi đủ theo chiều dài thiết kế. Khi đó bắt đầu bịt đầu ống bằng đầu bịt và thả xuống biển để chuẩn bị cho thợ lặn kiểm tra khoảng cách đến vị trí của UBN3 và chuẩn bị cho các công việc chuyển giai đoạn tiếp theo. b. Thi công bịt đầu ống thả xuống biển để kiểm tra * Khi độ dài tuyến ống RP2 đến UBN3 đã đủ thì: Tiến hành hàn đầu bịt ống, sau khi hàn đầu bịt đã xong dùng tời 2 điều chỉnh cho đầu bịt tiến lại đầu cáp của tời số 9, thợ lắp ráp tiến hành dùng cáp tời số 9 có đường kính Ø 70mm bắt trực tiếp vào đầu bịt. Tiến hành kiểm tra mọi thao tác của công tác mắc cáp vào đầu bịt một lần nữa xem có đảm bảo an toàn không. Sau đó bắt đầu tăng tải đưa tời số 9 vào làm việc sao cho toàn bộ tải trọng được chuyển từ tời số 2 sang tời số 9, người phụ trách ca có trách nhiệm kiểm tra lại toàn bộ quá trình thao tác và tải trọng của tời số 9 lần sau cùng, sau đó giải phóng tải trọng tời 2 đưa tời 2 vào trạng thái tự do. Trưởng ca phối hợp với chỉ huy của tàu điều khiển cho tàu tiến về phía trước và dịch chuyển từ từ về phía đuôi tàu thì dừng lại. Tiến hành kiểm tra lại hệ thống liên kết giữa tời số 9 với đầu bịt, sau đó thợ lắp ráp tiến hành mắc cáp Ø 50.8mm dài L = 60m, một đầu cáp được mắc vào phao điểm và mắc vào móc cẩu của tàu, đầu còn lại mắc vào tai cẩu của đầu bịt phần cuối tuyến ống. Sau khi các công việc mắc cáp cẩu, lắp phao điểm và kiểm tra công việc được tiến hành theo đúng yêu cầu kỹ thuật tiến hành nâng tải cho cẩu kết hợp với tàu cùng với tời số 9 và cẩu cho ống lùi dần xuống biển và tàu tiến dần lên phía trước cho đến khi đuôi của tuyến ống vượt qua khỏi đuôi của Stinger, sao cho toàn bộ tải trọng của đuôi tuyến ống dồn lên tải trọng của cẩu và tải trọng ở tời số 9 tự do. Bơm nước vào phần đuôi của Stinger sao cho phần đuôi của Stinger chìm xuống nước tiếp tục tiến tàu và thả tời số 9 xuống cẩu cho đến khi đầu bịt và phần đuôi tuyến ống nằm hẳn xuống đáy biển. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 45 Thiết bị dầu khí K50 Xuống móc cẩu và giải phóng phao điểm ra khỏi móc cẩu, lùi tàu lại một khoảng (cho tời số 9 chùng lại) để cho thợ lặn dễ tháo cáp liên kết giữa tời số 9 và đầu bịt. Lúc này mọi công việc trên tàu kể cả việc kéo neo và các công tác khác có liên quan đều phải dừng hoạt động để thợ lặn tiến hành lặn tháo cáp giải phóng tời số 9. Sau khi thợ lặn đã hoàn tất công việc lặn, cho tàu tiến về phía trước, kết hợp thu cáp tời số 9 về phía tàu và tiếp tục tiến thêm một khoảng sao cho chiếu của đuôi Stinger xuống đáy biển cách đầu bịt cuối cùng của tuyến ống một khoảng là 200m (đây là khoảng cách an toàn theo thiết kế. Tại vị trí này có thể bắt đầu giải phóng Stinger khỏi đuôi tàu). Tháo và giải phóng Stinger khỏi đuôi tàu và cẩu đặt Stinger lên tàu và gia cố giữ Stinger vào boong tàu). Giải phóng cẩu tiến hành lùi tàu về gần phao điểm và dùng cẩu vớt phao điểm, sau đó tiến hành nâng phần đuôi ống lên và điều chỉnh ép tàu sao cho đuôi ống vào vị trí tương đối theo thiết kế. Xuống cẩu hạ đầu ống nằm vào vị trí cần đặt tạm thời để cho thợ lặn đo kiểm tra. 4.2.6.3 Lắp đặt ống đứng và lắp nối tuyến ống vào hệ thống PLEM – UBN3 a. Lắp nối tuyến ống vào hệ thống PLEM – UBN3 Khi đã rải đủ số ống cho tuyến ống từ RP2 đến UBN3 đầu ống sau khi được bịt kín bằng đầu bịt chuyên dùng và thả xuống biển, được thợ lặn khảo sát, kiểm tra kích thước tốt, sau đó cho cẩu chuẩn bị nhấc đầu bịt ống lên. Hệ thống Plem – UBN3 đã được chuẩn bị trước được đặt và cố định trên tàu Lam Sơn. Trước khi tiến hành lắp nối tuyến ống dẫn dầu vào hệ thống Plem cho tiến hành lắp sẵn trước mặt bích công nghệ 12” Class 600 vào hệ thống các van trong Plem – UBN3. Sau các công việc chuẩn bị sẵn trước trên hệ thống Plem đã được thực hiện xong, cho tiến hành nhấc đầu ống lên khỏi mặt nước và đặt gia cố vào các hệ thống đã chuẩn bị trước trên tàu Lam sơn. Dùng các sợi cáp có đường kính Ø 42mm, L = 5 ÷ 7.5m gia cố thêm và chằng giữ ống vào mạn tàu Lam Sơn. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 46 Thiết bị dầu khí K50 Khi tiến hành xong các công việc gia cố và chằng giữ ống trên tàu, giải phóng cáp cẩu trên đầu bịt ống để tiến hành cắt đầu bịt ống. Trước khi cắt đầu bịt ống, tiến hành đo kiểm tra kích thước thực tế trên đầu ống qua số liệu báo cáo của thợ lặn. Sau đó bắt đầu cắt đoạn đầu bịt ống ngắn bớt hoặc nối thêm vào cho đúng kích thước đo đạc, kiểm tra của thợ lặn. Khi đã đo cắt đủ kích thước ống, tiến hành mài và làm sạch đầu ống theo yêu cầu kỹ thuật, hàn các bản mã định vị đầu ống, dùng cẩu tàu Côn Sơn mắc cáp Ø 50.8mm, L = 30m vào vị trí mới vừa được chuẩn bị trên phía đầu của tuyến ống gần với vị trí sẽ được hàn lắp nối vào mặt bích. Cần cẩu tàu Côn Sơn với sự hỗ trợ của cần cẩu Tadano, tiến hành phối hợp từ từ bắt đầu nâng tuyến ống lắp nối vào mặt bích công nghệ 12 ” Class 600 đã chuẩn bị trước đó. Kiểm tra lại một lần nữa cho toàn bộ các kích thước và các điều kiện làm việc cần thiết trong quá trình thi công lắp nối để chuẩn bị cho công tác hàn và hoàn thiện tiếp theo. Khi đã lắp nối và hàn xong, cho chụp Rơn ghen để kiểm tra và kiểm tra lại một lần nữa trên toàn bộ các quá trình vừa thi công. Sau cùng là sơn và quấn băng keo chống ăn mòn bảo vệ. Sau khi lắp nối xong tuyến ống vào mặt bích của hệ thống Plem – UBN3 cho giải phóng các cẩu Tadona và Cẩu tàu Côn Sơn khỏi vị trí vừa mắc cáp. Dùng móc cẩu của tàu Côn Sơn có tải trọng nâng 300T, tiến hành mắc vào hệ thống các cáp dùng để cẩu Plem – UBN3 và chuẩn bị cho quá trình hạ thủy hệ thống đầu của tuyến ống với Plem – UBN3. Sau khi đã mắc xong hệ thống cáp cẩu Plem, kiểm tra lại toàn bộ các vị trí và các điều kiện theo yêu cầu thiết kế thi công, chuẩn bị tiến hành nâng hệ thống đầu tuyến cùng với Plem. Dùng hệ thống tời kéo trên tàu Lam Sơn để kéo giữ Plem không cho trượt về phía đuôi tàu Lam Sơn, cẩu tàu Côn Sơn bắt đầu nâng tải trọng từ từ cho đến khi cáp cẩu bắt đầu căng và nhận tải trọng. Giữ nguyên cẩu và tời kéo tại vị trí này để tạo ổn định, tiến hành giải phóng toàn bộ các cáp và các hệ thống chằng giữ Plem cùng đầu của tuyến ống. Sau khi giải phóng xong toàn bộ các chi tiết và các bộ phận không cần thiết trong quá trình hạ thủy, cẩu tiến hành nâng tải trọng từ từ, đồng thời tời Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 47 Thiết bị dầu khí K50 kéo trên tàu Lam Sơn cũng được từ từ nhả cáp. Quá trình này được thực hiện từ từ theo sự chỉ huy của người phụ trách chung của công trình thi công. Khi toàn bộ hệ thống Plem cùng với đầu của tuyến ống đã được nâng lên khỏi tàu Lam Sơn một khoảng cách cho phép, cẩu tầu Côn Sơn tiến hành quay tải trọng đến vị trí đã được định vị trước để hạ thủy, đồng thời tời kéo cũng được thả ra khi cẩu quay. Khi cẩu tàu đã quay tải trọng hoàn toàn rời khỏi tàu Lam Sơn một khoảng cách cho phép theo thiết kế thì dừng lại một vài phút để giữ ổn định tải trọng. Sau khi tải trọng đã ổn định, cẩu của tàu Côn Sơn bắt đầu từ từ hạ móc cẩu xuống, đồng thời tời kéo trên tàu cũng tiếp tục thả cáp và quá trình này được thực hiện cho đến khi toàn bộ hệ thống gồm Plem cùng với đầu của tuyến ống được đặt hoàn toàn trên đáy biển thì tời kéo và cẩu tàu dừng lại. Khi tất cả các điều kiện của hệ thống hạ thủy đã được ổn định, thợ lặn bắt đầu làm việc và tiến hành kiểm tra các điều kiện về độ ổn định và vị trí của hệ thống vừa được hạ thủy. Sau khi đã kiểm tra tất cả các điều kiện thi công lắp đặt và hạ thủy hệ thống đã được thực hiện đúng theo thiết kế, thợ lặn bắt đầu tiến hành giải phóng cáp tời kéo của tàu Lam Sơn và cáp cẩu hệ thống Plem cùng đầu tuyến ống. Thợ lặn rời khỏi vị trí làm việc lúc này tời kéo trên tàu Lam Sơn bắt đầu thu cáp, cẩu tàu Côn Sơn lên móc thu cáp. Đến đây thì mọi việc thi công tuyến ống và lắp đặt Plem – UBN3 đã hoàn tất. Tàu Côn Sơn nhả neo rời xa khu vực Plem – UBN3, sau đó nhổ neo chuẩn bị tiến đến thi công lắp đặt ống đứng tại RP2. b. Lắp ống đứng ở RP2 vào tuyến ống Sau khi lắp nối tuyến ống vào hệ thống Plem – UBN3 đã hoàn tất, tàu dịch vụ kéo neo và chuyển tàu Côn Sơn về phía sát giàn RP2 nơi chân đế sẽ được đặt ống đứng, tàu dịch vụ tiến hành bỏ neo và các công việc lắp nối ống đứng vào tuyến ống được bắt đầu tiến hành chi tiết từng công đoạn sau: Dùng sợi cáp Ø 50.8mm, L = 60m. Sợi cáp này một đầu được móc lên móc cẩu 20 tấn của tàu Côn Sơn, đầu cáp còn lại đã được mắc sẵn trước đây và quấn để gọn nơi vị trí quanh gần khu vực buộc đầu cáp (cáp đã được chuẩn bị sẵn trước, khi buộc đầu ống vào chân đế). Sau khi mắc cáp này vào móc cẩu xong tiến hành nâng tải và thợ lắp ráp giải phóng cáp treo buộc đầu ống ở chân đế và bắt đầu cho cẩu họ dần móc thả cáp mang đầu kéo bịt đầu ống Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 48 Thiết bị dầu khí K50 xuống sát đáy biển (do tải trọng của bản thân ống trên suốt chiều dài khi rải ống nên do đó ống trượt dọc theo suốt chiều dài đoạn cáp Ø 50.8 mm, L = 55m được chằng từ trên mặt nước xuống đến đáy). Với sự trợ giúp của các thợ lặn, tiến hành đo và xác định khoảng cách từ đầu bịt đến vị trí ống đứng cần đặt. Nâng móc cẩu chịu tải, đầu ống trượt lên dọc theo sợi cáp Ø 50.8 mm, L = 55 m cho đến khi bịt đầu ống trồi hẳn lên mặt nước, sau đó đưa đầu ống lên. Dùng cáp có đường kính Ø 42 mm, L = 5 ÷ 7 m, gia cố ống vào mạn tàu Côn Sơn. Thợ lắp ráp giải phóng sợi cáp Ø 50.8 mm, L = 60 m trên đầu bịt, tiến hành đo kiểm tra kích thước thực tế trên đầu ống qua số liệu báo cáo của thợ lặn, sau đó bắt đầu cắt bịt ống ngắn bớt ống hoặc nối thêm ống vào cho đúng với kích thước đo đạc, kiểm tra của thợ lặn. Hình 4.12 Vị trí ống đứng tại giàn RP2 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 49 Thiết bị dầu khí K50 Mài và làm sạch đầu ống theo yêu cầu kỹ thuật và chuẩn bị tiến hành công việc lắp nối ống đứng tiếp theo. Khi đã cắt nối đủ kích thước ống, tiến hành làm sạch đầu ống, hàn bản mã định vị đầu ống, dùng cẩu tàu Côn Sơn với sự hỗ trợ của cẩu bánh lốp Tadano đầu nối và lắp đoạn phần công của ống đứng. Khi đã lắp nối và hàn xong phần cong phía dưới của ống cong, cho chụp tia Rơn ghen kiểm tra và sau cùng là sơn, quấn băng keo chống ăn mòn bảo vệ. Sau khi lắp xong đoạn phần cong phía dưới, dùng cẩu tàu Côn sơn kết hợp với cẩu bánh lốp Tadano (tải trọng nâng 70 tấn) nâng đoạn phần cong vừa lắp xong lên giải phóng cáp giữ gia cố. Phối hợp giữa cẩu tàu Côn Sơn cùng cẩu bánh lốp từ từ xuống cáp để hạ thấp độ cao đoạn phần cong vừa lắp xong sao cho độ cao này chỉ còn khoảng từ 2.5 m ÷ 3 m cách boong tàu thì dừng lại và tiếp tục dùng cáp Ø 24 mm gia cố đoạn phần cong này vào thành tàu, tiếp tục xuống móc cho chùng cáp cẩu. Lúc này độ cao tính từ đầu ống của đoạn phần cong vừa hạ đến mặt boong tàu chỉ cách khoảng từ 1 m ÷ 1.5 m. Giải phóng cáp cẩu trên đầu đoạn phần cong vừa hạ và tiếp tục công việc làm sạch đầu ống, hàn bản mã định vị đầu ống, đấu lắp và hàn đoạn phần trên của ống đứng (đây là bộ phận quan trọng không thể thiếu cho ống đứng để làm giảm bớt khả năng xâm thực của môi trường ở nơi tiếp giáp giữa nước biển và môi trường không khí ở phía trên). Cũng giống như mối hàn của đoạn cong phía dưới, sau khi đã hoàn thiện việc lắp nối và hàn xong, cho chụp tia Rơn ghen kiểm tra và sau cùng là sơn, quấn băng keo chống ăn mòn bảo vệ. Khi tất cả các công việc đảm bảo cho công tác lắp nối và mối hàn đã được hoàn tất và kiểm tra xong, dùng cẩu tàu Côn Sơn (lúc này lắp đoạn ống thẳng phần trên nên do đó không cần dùng cẩu bánh lốp) nâng đoạn phần phía trên vừa lắp xong lện giải phóng cáp giữ gia cố, sau đó cẩu tàu từ từ xuống cáp để hạ thấp độ cao cho toàn bộ ống đứng. Thợ lặn đặt ròng rọc định hướng tại vị trí đặt ống đứng ở phía bên dưới sát đáy biển. Thợ lắp ráp đặt ròng rọc định hướng tại vị trí đát ống đứng ở phía bên trên tại mặt cắt ngang D2. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 50 Thiết bị dầu khí K50 Cáp tời được luồn từ tàu Côn Sơn qua ròng rọc và đầu cáp tời được buộc vào phía trên của ống đứng (do thợ lắp ráp đảm nhận). Cáp tời được luồn từ tàu Côn Sơn qua ròng rọc và đầu cáp tời được buộc vào phía dưới phần cong của ống đứng (do thợ lắp ráp đảm nhận). Tiến hành đặt ống đứng vào chân đế RP2 cùng với sự kết hợp của cẩu tàu và người điều khiển tời một cách nhịp nhàng. Bắt đầu từ từ vừa quay cẩu tàu và vừa hạ thấp cần kết hợp với kéo neo dịch chuyển tầu ép ống đứng vào vị trí nơi mà thiết kế cần đặt. Sau khi đưa ống đứng vào vị trí theo thiết kế và lúc này ống đứng đã tựa vào chân đế, gia cố tạm thời ống đứng vào vị trí ở D2 bằng cáp Ø 22 m và cẩu tàu xuống móc thả chùng cáp. Thợ lắp ráp tháo cáp giải phóng cẩu tàu. Cẩu tàu được giải phóng và chuẩn bị phục vụ cho công tác kế tiếp. Thợ lặn tiến hành kiểm tra độ ổn định cùng các vị trí bên dưới theo thiết kế, khảo sát các điểm gia cố giữ ống đứng tại các vị trí được định sẵn theo thiết kế. Khi ống đứng được đặt vào đúng vị trí theo thiết kế, thợ lặn giải phóng tời và ròng rọc phía bên dưới nước, sau khi thợ lặn làm việc bên dưới xong, thợ lắp giải phóng tời và ròng rọc phía bên trên đồng thời cố định ống đứng vào tầng ngang D2 bằng cùm thép đã được chế tạo sẵn theo thiết kế trên bờ. Khi thợ lắp ráp đã gia cố xong ống cong vào mặt ngang D2 xong, thợ lặn tiếp tục làm việc và gia cố ống cong vào các tầng ngang của chân đế bằng các cùm thép hoặc cáp đã được chế tạo sẵn theo thiết kế. Phần ống đứng trên mặt sàn D1 được gia cố chắc chắn bằng xomyt vào chân đế do thợ lắp ráp đảm nhận. Sau khi các công việc do thợ lặn tiến hành ở dưới nước xong, một nhóm lắp ráp gồm: 4 thợ lắp ráp, 2 thợ hàn, 1 thợ cắt và 1 đốc công cùng một số thợ khác có liên quan (thợ điện, thợ chụp Rơn ghen, thợ chống ăn mòn) rời tàu và được chuyển đến giàn, nơi có ống đứng vừa lắp đặt xong. Bắt đầu các công việc đấu nối phần trên của ống đứng vào các thiết bị, hệ thống công nghệ có sẵn theo thiết kế. Khi kết thúc các công việc theo thiết kế, toàn bộ nhóm thợ quay trở lại tàu để chuẩn bị cho các công việc tiếp theo. Đến đây thì mọi công việc của tuyến ống phía giàn RP2 đã hoàn tất. 4.2.6.4 Thử áp suất tuyến ống ngầm Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 51 Thiết bị dầu khí K50 Sau khi hoàn tất việc lắp đặt tuyến ống (kể cả việc lắp ống đứng) chuẩn bị và tiến hành thử áp suất cho tuyến ống: gồm có thử kín và thử bền. Trước khi thử áp suất của tuyến ống cần làm những việc sau đây: Đưa hệ thống Pig vào bên trong lòng của tuyến ống và bịt kín bằng mặt bích, dùng hệ thống khí nén để bơm đẩy Pig trong lòng ống, mục đích của việc này là làm sạch trong lòng của tuyến ống trước khi bơm thử áp suất (tiến hành bắn Pig trước khi lắp nối tuyến đường ống vào hệ thống Plem – UBN3). Sau khi bắn làm sạch trong lòng tuyến ống xong, tiến hành hàn mặt bích (hoặc đầu bịt theo tiêu chuẩn được chế tạo sẵn) bằng thép dày 18 mm theo tiêu chuẩn API 1104 vào 1 đầu ống đứng và đầu ống còn lại cùng đường kính Ø 323.8 mm×15.9 mm ở phía Plem – UBN3. Hàn van nước 2 ” Class 2500 với ống Ø 48.3 mm×7.1 mm vào ống đứng Ø 323.8 mm×15.9 mm, nối ống Ø 323.8 mm×15.9 mm ra đường bơm chung. Tiến hành bơm nước rửa sạch tuyến ống với khối lượng nước rửa ≥ 3 lần thể tích tuyến ống. Sau khi bơm rửa xong, đóng các van tại Plem – UBN3 (việc đóng các van này do thợ lặn đảm trách) và tiến hành bơm ép nước từ RP2 đến UBN3. Trong quá trình bơm thử áp suất không được tăng đột ngột. Khởi đầu tăng áp lên 25% của áp suất thử cho đến khi đạt được 100% của áp suất thử. Khi đã đạt được 100% áp suất thử (60 at) tiến hành giữ áp suất bằng cách đóng các van cách ly tại RP2. Áp suất thử sẽ được duy trì để đảm bảo đủ thời gian để theo dõi tình trạng của tuyến ống. Nếu áp suất thử giảm > 5% phải tiến hành kiểm tra và thử lại: + Thử độ bền của tuyến ống + Thử độ kín tuyến ống Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 52 Thiết bị dầu khí K50 Chương 5 CÔNG TÁC GIÁM SÁT, KIỂM TRA VÀ CÔNG TÁC AN TOÀN, BẢO VỆ MÔI TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG 5.1 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. 5.2 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 Xí nghiệp xây lắp, Xí nghiệp Khai thác và các Ban, Phòng Kỹ thuật có liên quan của Liên doanh Dầu Khí Vietsovpetro. 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 Dầu Khí Vietsovpetro và Xí nghiệp 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. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 53 Thiết bị dầu khí K50 5.3 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. 5.4 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. 5.5 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. 5.6 An toàn lao động trong thi công Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 54 Thiết bị dầu khí K50 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. Mọi công việc lắp đặt và thi công phải được thực hiện theo đúng hướng dẫn và thiết kế của viện thiết kế Liên doanh Dầu khí VietsovPetro. 5.6.1 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. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 55 Thiết bị dầu khí K50  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. 5.6.2 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 Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 56 Thiết bị dầu khí K50 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: Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 57 Thiết bị dầu khí K50  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. 5.7 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. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 58 Thiết bị dầu khí K50  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. 5.8 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. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 59 Thiết bị dầu khí K50 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. 5.8.1 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. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 60 Thiết bị dầu khí K50 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. 5.8.2 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. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 61 Thiết bị dầu khí K50 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 5.8.3 Qui trình an toàn đối với thợ lắp ráp Riêng đối với thợ lắp ráp cần phải tuyệt đối tuân thủ các quy chế của cơ quan xí nghiệp 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. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 62 Thiết bị dầu khí K50 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 mệnh 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. 5.9 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. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 63 Thiết bị dầu khí K50 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. Đồ án tốt nghiệp Trường Đại học Mỏ – Địa Chất Nguyễn Tiến Dũng 64 Thiết bị dầu khí K50 KẾT LUẬN Qua thời gian làm đồ án, tìm hiểu quá trình tính toán thi công, lắp đặt tuyến ống dẫn dầu RP2 – UBN3, bản thân tác giả đã đúc kết được nhiều kiến thức để phục vụ cho nghành nghề lắp ráp xây dựng công trình biển mà đặc biệt là công tác xây dựng và lắp đặt các tuyến ống dẫn dầu khí. Nắm vững và hiểu rõ thêm công tác an toàn và bảo vệ môi trường trong lĩnh vực xây dựng, thăm dò và kh