Mục Lục
LỜI MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC THU GOM VẬN CHUYỂN KHÍ BẰNG ĐƯỜNG ỐNG 3
1.1. Mạng lưới đường ống dẫn khí Việt Nam 3
1.1.1. Hệ thống Rạng Đông - Bạch Hổ - Phú Mỹ gồm: 3
1.1.2. Hệ thống đường ống dẫn khí Nam Côn Sơn 4
1.1.3. Hệ thống đường ống dẫn khí Phú Mỹ - Mỹ Xuân - Gò Dầu 5
1.1.4. Hệ thống đường ống dẫn khí PM3 - Cà Mau 5
1.1.5. Hệ thống đường ống Lô B - Ô Môn 5
1.2. Điều kiện làm việc của hệ thống đường ống 5
1.3. Phân loại khí 7
1.4. Cơ sở lựa chọn hệ thống đường ống thu gom và phân phối khí thiên nhiên 9
1.5. Sơ đồ đường ống thu gom, vận chuyển khí thiên nhiên 9
1. 6. Hệ thống đường ống phân phối khí cơ bản 12
CHƯƠNG 2 CÁC BƯỚC CƠ BẢN XÂY DỰNG TUYẾN ỐNG NCSP - DINH CỐ 14
2.1. Giới thiệu về đường ống Nam Côn Sơn - Dinh Cố 14
2.2. Các bước cơ bản xây dựng tuyến ống NCSP - Dinh Cố 15
2.2.1. Công tác khảo sát tuyến ống 16
2.2.2. Tính toán công nghệ cho tuyến ống 17
2.3.3. Xây lắp, thi công tuyến ống NCSP - Dinh Cố 38
CHƯƠNG 3 TOÁN CÔNG NGHỆ CHO TUYẾN ỐNG NCS - DINH CỐ 47
3.1. Tính độ bền cho tuyến ống 47
3.2. Tính toán nhiệt 48
3.3. Tính toán thủy lực 50
CHƯƠNG 4 CÔNG TÁC GIÁM SÁT, KIỂM TRA VÀ CÔNG TÁC AN TOÀN, BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG 52
4.1. Công tác hoàn thiện trước khi nghiệm thu 52
4.2. Bộ phận kỹ thuật nghiệm thu công trình xây dựng tuyến ống ngầm 52
4.3. Phần kiểm tra, giám sát trong công trình 52
4.4. Bộ phận giám sát và nghiệm thu công trình 53
4.5. Qui tắc hướng dẫn an toàn 53
4.6. An toàn lao động trong thi công 53
4.6.1. An toàn cho công tác thi công trên bãi lắp ráp 54
4.6.2. An toàn cho công tác thi công trên biển 55
4.7. Các biện pháp an toàn và phòng chống khi thời tiết xấu 57
4.8. Các biện pháp đảm bảo an toàn, phòng chống sự cố và tai nạn lao động 58
4.8.1. Công tác an toàn chung cho người và thiết bị 58
4.8.2. Các qui trình an toàn lao động bảo vệ người và thiết bị sử dụng khi làm việc 59
4.8.3. Qui trình an toàn đối với thợ lắp ráp 60
4.9. Bảo vệ môi trường 61
KẾT LUẬN 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO 64
64 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2762 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Nghiên cứu tuyến ống vận chuyển khí hai pha từ nam côn sơn đến dinh cố. tính toán công nghệ cho tuyến ống từ nam côn sơn đến dinh cố, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
nh giới giữa chảy nút và màng phân tán. Ranh giới thu được bằng kết quả thực nghiệm cho hỗn hợp nước – không khí và dầu – không khí rồi xây dựng đường cong theo hệ tọa độ:
và
We: là tiêu chuẩn Weber;
: Mật độ lỏng, khí;
(2.58)
: Sức căng bề mặt của hệ thống lỏng - khí. N/m
Từ các chất lỏng có độ nhớt khác nhau, ta thu được các đường cong ranh giới khác nhau.
* Cấu trúc nút và vành khăn
Thường dùng các phương trình cơ bản mô tả chuyển động của hỗn hợp như sau:
(2.59)
: Tổng đại số sự chênh lệch địa hình trên tuyến.
: Mật độ của hỗn hợp theo hàm lượng thể tích và hàm lượng khí thực tế.
Và (2.60)
: Hệ số sức cản thủy lực của hỗn hợp.
: Là hệ số sức kháng thủy lực kể đến sự chuyển động tương đối giữa các pha
Với ống dốc xuôi
Với ống nằm ngang và dốc ngược
Kc: Hệ số kể đến ảnh hưởng môi trường bão hòa khí tới chuyển động tương đối
Ky: Hệ số kể đến độ ổn định các bọt khí trong chất lỏng
: Hệ số hòa tan của khí trong dầu, m3/m3.Pa
Tuy nhiên, việc xác định hệ số khi chuyển động của hỗn hợp dầu khí theo đường ống thường căn cứ vào sự tương quan giữa gradient áp suất hỗn hợp và gradient áp suất của chất lỏng một pha ở cùng một lưu lượng, nghĩa là .
Từ công thức tính cho chất lỏng một pha khí chảy rối trong các ống dốc và nằm ngang, công thức ansotun (1-45) ta có:
(2.61)
Khi <0,9
(2.62)
Khi >0,9
(2.63)
: Độ nhớt của khí và dầu bão hòa khí;
: Mật độ của khí và của dầu bão hòa khí.
Tiêu chuẩn Re cũng có thể xác định theo
(2.64)
: Độ nhớt động học của hỗn hợp, ở cấu trúc nút và phân tán có dạng:
(2.65)
* Cấu trúc phân lớp
Xuất hiện ở dòng chảy ngang và dốc xuôi, để tránh việc xác định hàm lượng thể tích thực tế, người ta dùng công thức:
(2.66)
: Hệ số sức cản thủy lực của khí, xác định theo hệ số
vh: Tốc độ của hỗn hợp
Nếu ta có giá trị hàm lượng khí thực thì dùng công thức Bernoulli:
(2.67)
Dt: Đường kính thủy lực,
: Hàm lượng khí thực
: Góc hợp với mặt phân chia khí – dầu.
Qs: Lưu lượng dầu bão hòa khí
c. Xác định hàm lượng khí thực φ
Do sự chuyển động tương đối nên ở cấu trúc phân lớp, nút, vành khăn hàm lượng khí thực tế khác với hàm lượng . Theo các nhà nghiên cứu, φ là một hàm lượng đa biến phụ thuộc vào Frc, hàm lượng , sin, sức căng bề mặt và đường kính ống (chỉ tiêu We) và độ nhớt . Trong đó Frc, , là quan trọng nhất.
Kết quả nghiên cứu hỗn hợp không khí – nước cho thấy:
- Trong ống nằm ngang, bất luận thế nào ta cũng có hàm lượng thực φ4 thì φ chỉ phụ thuộc vào , φ = f().
- Trong các ống dốc xuôi, trọng lực làm tăng cường cấu trúc phân lớp cho dòng, đồng thời làm tăng tốc độ chất lỏng cho nên khí chuyển động chậm hơn và luôn có φ >. Khi tốc độ tăng đến một giới hạn nào đó thì lực quán tính sẽ vượt trọng lực và cấu trúc lớp chuyển qua cấu trúc nút.
- Trong các ống dốc ngược, ta luôn có φ < tương tự như ống nằm ngang vì lúc này trọng lực cản trở tốc độ của chất lỏng, góc càng tăng thì giá trị giảm và đạt giá trị cực tiểu ở góc 450 rồi sau đó lại tăng lên. Điều đó được giải thích rằng: khi bé và chảy chậm phần lớn chất lỏng phân bố theo đường sinh phía dưới, có đường dẫn cho khí vượt qua. Khi tăng góc nghiêng, chất lỏng có xu hướng phân bố đều hơn trong tiết diện, khả năng khí vượt trước sẽ khó khăn hơn. Với tốc độ chuyển động cao, chất lỏng và khí có thể phân bố đều theo tiết diện, ảnh hưởng của góc nghiêng tới không đáng kể.
Khi tính chất vật lý của hỗn hợp khác với nước - không khí, nghĩa là > 72.10-3 N/m thì phải lưu ý đến ảnh hưởng của chỉ tiêu We. Các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy khi Frc > 10 thì vai trò của We trở nên rất bé và khi Frc > 100 thì độc lập với We. Các thí nghiệm cũng cho thấy khi D > 15.10-3m, φ không bị chi phối bởi D. Lúc đó ta có thể dùng các công thức thực nghiệm từ hỗn hợp không khí - nước.
Với ống ngang, chảy nút, Frc >4
=0,18 (2.68)
Với ống đứng, hoặc dốc ngược, chảy nút
(2.69)
Ở Nga, để xác định hàm lượng khí thực khi chảy nút người ta đề nghị dùng các công thức của Gurov.
Với ống dốc ngược:
(2.70)
Với ống dốc xuôi chảy nút:
(2.71)
: Mật độ của dầu.
2.3.3. Xây lắp, thi công tuyến ống NCSP - Dinh Cố
Tuyến ống bao gồm 361 km đường biển và 9 km trên bờ. Nên việc xây dựng tuyến ống được chia làm hai giai đoạn:
- Xây lắp tuyến ống trên bờ
- Xây lắp tuyến ống trên biển.
2.3.3.1. Xây lắp tuyến ống trên bờ
Đường ống dẫn khí trên bờ qua nhiều địa hình khác nhau. Qua công tác khảo sát đề ra được những biện pháp thi công thích hợp với từng loại địa hình. Để kịp tiến độ thi công người ta chia ra thành nhiều cụm cụm khác nhau (5 km) với đường ống NCS - Dinh Cố có 9 km đường ống trên bờ được nối từ Long Hải tới Dinh Cố thì được chia thành 2 cụm thì công.
Việc thi công lắp đặt đường ống trên bở gồm những công đoạn sau:
a. Đường thi công
Ở từng đoạn thi công phải tiến hành làm đường thi công có chiều rộng tử 6 – 8m cao từ 0,7 – 2m. Tùy theo từng địa hình để bảo đảm đường ống vận chuyển và các thiết bị nặng đi như các phương tiện giao thông.
b. Đào hào
Tùy theo cấu tạo của nền đất, các hào được đào để đặt ống theo hai dạng hào vách đứng và hào vách nghiêng. Khi nền đất cứng, có cấu tạo vững chắc, ít sụt lở có thể đào hào vách đứng để đặt ống.
Hình 2.8: Rãnh đào
Yêu cầu kĩ thuật với đào hào:
Chiều sâu, chiều rông của hào tủy thuộc vào từng địa hình theo thiết kế. Nếu trong thiết kế yêu cầu đường ống đặt theo độ dốc nhất định thì hào phải được đảm bảo theo độ dốc đó.
Đáy hào phải bằng phẳng, không lõm cục bộ. Nếu có rễ cây, mảnh sắt, đá sẽ ảnh hưởng tới lớp bọc phủ ống do đó phải loại bỏ chúng.
Những chỗ đất mềm, đầm lầy phải gia cố mặt nền, lớp đệm tạo đáy bằng phẳng bằng cát dày 30 - 50 cm.
c. Lắp ráp và hàn ống
Cả hệ thống dẫn khí bao gồm nhiều đoạn nối với nhau, do vậy số mỗi hàn là rất lớn, mặt khác đường ống dẫn khí có áp lực rất cao nên chất lượng mối hàn có vị trí quan trọng đối với cả hệ thống công trình.
Việc tổ hợp nối các ống và hàn được thực hiện ngay trên đường cong vụ thi công, cạnh đào hào.
* Quy trình nối ống và hàn ống được thực hiện theo các giai đoạn sau:
- Chuẩn bị mối hàn
Chất lượng mối hàn trước tiên phụ thuộc vào độ chính xác cảu mối ghép giữa hai đầu ống. Cách ghép chính xác cho phép giúp thuận lợi cho công việc hàn, những công việc thực hiện ghép ống nối bao gồm:
+ Xem xét kĩ tình trạng bên trong và bên ngoài ống cũng như hai đầu mép ống, loại bỏ những ống bị cong vênh, có khuyết tật ở đầu ống, ống phải bảo đạm độ tròn cho phép.
+ Trước khi lắp ghép hai mép ống, dùng máy đánh bóng và máy mài sạch rỉ, dùng bavia ở hai đầu mép ống lắp ghép, dùng dẻ lau sạch bụi bẩn.
+ Dùng cẩu kê ống len các gối kê chuyên dụng bằng thép hoặc bằng gỗ, đảm bảo ống cao hơn mặt đất một khoảng bằng 0,8÷1m.
+ Đưa hai ống vào vị trí sao cho hai ống đồng tâm.
+ Dùng thiết bị định tâm ngoài kẹp chặt hai đầu ống lại với nhau hoặc dùng cộng lực để đảm bảo độ đồng tâm vào độ chênh lệch mép ngoài của hai ống.
+ Kiểm tra độ thẳng của hai ống, hai gân của hai ống không trùng nhau.
+ Khe hở giữa hai mép ống phải đảm bảo theo thiết kế mối hàn là: 2,4 ÷ 3,2 mm.
Mỗi hàn được thực hiện khi hai ống nằm ngang, là mỗi hàn ghép mỗi vát mép chữ V một phía. Góc vát của một mép ống α = 25 – 300 .
* Tiến hành hàn ống theo công nghệ hàn
- Công nghệ hàn thực hiện ở đây là của hiệp hội công nghệ hàn Hoa Kỳ: AWS (American Welding Socitey) chuyên gia về hàn áp lực, vật liệu ống thép theo tiêu chuẩn của viện dầu khí Hoa Kỳ API (American Petroleum Institute). Công tác kiểm tra mối hàn theo tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (American National Standard Institute) ANSI.8.
- Công nghệ hàn bao gồm các vấn đề chính sau:
Vật liệu ống theo tiêu chuẩn API 5L X65 Ứng suất đứt gãy là 530 MPa. Đường kính ngoài Ф 6604(mm), kiểu hàn: 5G, số thợ hàn: 2 người hàn đối xứng hai bên. Loại que hàn: E7016. Mác que hàn KOBELLB 52, ứng suất đứt gãy của que hàn là 560MPa.
+ Số lớp hàn : 4 lớp gồm Hàn lót, lớp hàn nóng, lớp đắp, lớp đắp,2 đường hàn lớp phủ bề mặt.
+ Chế độ hàn : hàn hồ quang tay.
+ Dòng điện hàn :
Lớp 1 : Que đường kính Ф 3.2 - Dòng điện 70 - 90 A
Lớp 2 và 3 : Que đường kính Ф 4 - Dòng điện 120 - 150 A
Lớp 4 : Que đường kính Ф 4.
Trước khi hàn các lớp, mối hàn được làm sạch, gia nhiệt (khô) bằng nhiệt độ đèn ga (nhiệt độ khô 250C) để đảm bảo tính chất ổn định của vật liệu hàn.
2.3.3.2. Xây lắp tuyến ống trên biển
a. Phương pháp thi công
Lắp đặt đường ống ngoài biển đồng thời với đào hào chôn ống. Việc chôn ống xuống đáy biển là một trong những vấn đề cơ bản trong quá trình xây dựng đường ống dưới đáy biển. Thực tế cho thấy những đường ống đã được chôn dưới đáy biển ở độ sâu nhất định không bị nguy hiểm vì hư hỏng do neo tàu, do thả lưới sát đáy, cũng như tác động của sóng và dòng chảy. Ngoài ra việc chôn ống còn làm hạn chế sự dịch chuyển dọc của đường ống khi có chênh lệch nhiệt độ thành ống và áp suất của sản phẩm được bơm, giảm tác động lực lên đoạn ống cong nối giữa ống đứng của giàn cố định và đường ống. Việc chôn ống có thể thực hiện bằng các phương pháp sau đây:
- Đào hào, đặt ống xuống đáy và lấp hào lại.
- Đặt ống xuống đáy biển, chôn ống bằng tàu chôn ống và lấp lại.
- Đồng thời vừa đào hào vừa đặt ống và lấp hào.
Khi đào hào bằng tàu cuốc đòi hỏi phải đào một khối lượng đất đá thừa so với khối lượng cần thiết để chôn ống, đôi khi lớn gấp 10 lần.
Công nghệ phổ biến nhất là phương pháp chôn ống bằng thiết bị đào hào kiểu cày đất. Thiết bị này đảm bảo năng suất chôn ống cao và ít tác động lên môi trường xung quanh, đào hào hẹp trong những điều kiện đất đá khác nhau. Ta tìm hiểu những phương pháp kỹ thuật mới về rải ống ngầm với việc đồng thời chôn ống xuống đáy biển bằng thiết bị cày đất áp dụng cho các phương pháp lắp đặt ống khác nhau.
Khi lắp đặt đường ống bằng tàu đặt ống, thiết bị cày đất được kéo trực tiếp bằng tàu đặt ống. Lực kéo cần thiết để kéo đường ống và thiết bị cày đất được tạo ra bằng tời neo của tàu đặt ống và tàu kéo vận chuyển. Trên hình 2.7 chỉ ra sơ đồ rải ống bằng tàu đặt ống đồng thời với việc đào hào bằng thiết bị cày đất. Nếu đường ống có lớp bọc bảo vệ bằng bê tông liên tục, thì có thể nằm trực tiếp lên các gối đỡ bằng con lăn của thiết bị cày. Trong trường hợp này đường ống sẽ hạn chế sự di chuyển lệch của thiết bị cày so với hướng thẳng của tuyến ống và thiết bị cày sẽ thả ống xuống hào. Nếu đường ống không bọc bê tông để ngăn ngừa sự hư hỏng lớp bọc chống ăn mòn, đường ống cần phải được nằm trên thiết bị cày, tuy nhiên chiều dài cáp kéo từ tàu đến thiết bị cày không thể giảm được vì sẽ xuất hiện thành phần lực kéo thẳng đứng tác dụng lên thiết bị cày. Trong trường hợp đó cần phải tính toán để tăng chiều dài đoạn ống treo bằng cách tăng lực kéo hoặc buộc phao.
Hình 2.9: Sơ đồ lắp đặt đường ống dưới biển bằng phương pháp dùng tàu đặt ống đồng thời với việc sử dụng thiết bị đào hào kiểu cày đất.
1 - Tàu đặt ống, 2 - Đường ống, 3 - Cáp kéo, 4 - Đáy biển,
5 - Thiết bị đào hào kiểu cày đất, 6 - Hào chôn ống, 7 - Bờ đất.
Phương pháp gia cố cáp kéo thiết bị cày với tàu đặt ống có ảnh hưởng đến việc thực hiện các thao tác tiếp theo liên quan đến việc dừng và tiếp tục công việc đặt ống trong trường hợp điều kiện thời tiết không thuận lợi và kết thúc quá trình xây dựng đường ống. Khi nối cáp thẳng đứng từ thiết bị cày tới tàu, cáp kéo phải gồm một vài đoạn dây nối với nhau bằng má kẹp để luôn luôn có thể tháo thiết bị cày ra và cẩu lên tàu.
Phương pháp tốt nhất là liên kết cáp kéo qua một block đặt trên thiết bị cày. Một đầu cáp cố định trên tàu, còn đầu kia đưa qua block trên thiết bị cày và nối với tời kéo. Trong trường hợp này có thể thay đổi chiều dài cáp kéo, đơn giản hóa quá trình nâng lên và hạ thiết bị cày xuống, giảm hai lần lực kéo thiết bị đào hào và chia thời gian thao tác lần lượt ra thành kéo ống và kéo thiết bị đào hào, nghĩa là kéo thiết bị đào hào trong khi thực hiện các công việc hàn - lắp ráp, lúc đó tàu đặt ống đứng tại chỗ. Tuy nhiên trong trường hợp này cần có thêm một tời kéo vì tời của đường rải ống duy trì việc kéo ống. Trước khi tiến hành công việc, đặt thiết bị đào hào lên sàn tàu đặt ống, điều chỉnh vị trí các tấm trượt của gối đỡ phía trước để xác định độ sâu đào hào và rải cáp kéo. Dùng cần cẩu của tàu đặt ống thả thiết bị đào hào xuống đáy biển khi điều kiện thời tiết thuận lợi. Đặc biệt lưu ý khi kiểm tra vị trí của thiết bị đào hào (thiết bị đào hào phải dựa trên các tấm trượt phía trước và trục của nó phải song song với tuyến ống), việc thả cáp kéo vào giai đoạn đầu đào hào. Việc kiểm tra này do thợ lặn thực hiện hoặc dùng thiết bị dưới nước. Tàu đặt ống dịch chuyển đồng thời với việc đào hào và đặt ống xuống đáy hào. Có thể dùng máy đo độ sâu để kiểm tra việc đào hào và vị trí đường ống trong hào. Để làm việc này, tàu cùng với máy đo độ sâu dịch chuyển vuông góc với trục hào và ghi lại trong máy mặt cắt ngang hào, vị trí đất lở và vị trí đường ống trong hào có thể dùng thiết bị dưới nước và ghi lại kết quả vào băng Video.
Việc lắp đặt ống đồng thời chôn ống xuống đáy biển có thể được thực hiện bằng phương pháp kéo ống theo đáy biển, sát đáy hoặc trong dạng ống cong đàn hồi. Trong trường hợp này thiết bị đào hào được đặt trước đầu ống được kéo. Việc kéo những đoạn ống dài đồng thời chôn ống xuống đáy biển có thể áp dụng để xây dựng các tuyến đường ống chính, cũng như các đường ống nối giữa các giàn trong nội bộ mỏ. Sơ đồ kéo ống đồng thời với việc đào hào bằng thiết bị kiểu cày được biểu diễn trên (hình 2.4)
Hình 2.10: Sơ đồ lắp đặt đường ống dưới biển bằng phương pháp kéo ống đồng thời với việc sử dụng thiết bị đào hào kiểu cày đất
1 - Tàu kéo, 2 - Cáp kéo, 3 - Đáy biển, 4 - Thiết bị đào hào kiểu cày đất
5 - Cáp kéo, 6 - Hào chôn ống, 7 - Đường ống, 8 - Bờ đất.
b. Các công đoạn thi công rải ống
Việc rải ống ngầm được thực hiện bằng tàu Nam Côn Sơn, các công đoạn chính trên tàu rải ống bao gồm:
- Bước 1: Chuẩn bị mép vát
Mép vát đã được nhà sản xuất ống vát theo tiêu chuẩn, thường vát chữ V, góc vát 300. Công việc chuẩn bị bao gồm mài sạch mép vát, sửa chữa những chỗ bị bóp méo do quá trình vận chuyển để đảm bảo định dạng mép vát theo yêu cầu của quy trình hàn. Nhược điểm là việc mài sạch phải sử dụng máy mài, thời gian kéo dài, đòi hỏi thợ có tay nghề cao nếu không sẽ làm hỏng định dạng mép vát, gây khuyết tật mối hàn. Người thợ phải làm việc với cường độ cao không duy trì được khả năng làm việc lâu dài.
- Bước 2: Lắp ghép ống và hàn lớp lót
Thường dùng tời để ghép, không sử dụng định tâm hoặc sử dụng định tâm ngoài. Nhược điểm là thời gian lắp phụ thuộc vào kỹ năng điều khiển tời và kinh nghiệm của người lắp ghép. Nếu khe hở, mép cùn, độ lệch mép không chuẩn thì thời gian hàn sẽ tăng lên, gây ra các khuyết tật tại lớp lót như không ngấu, lõm đáy.
- Bước 3: Hàn lớp giữa.
- Bước 4: Hàn lớp phủ.
- Bước 5: Kiểm tra mối hàn.
- Bước 6: Bọc chống ăn mòn
Bề mặt được làm sạch, được sơn lót và quấn băng keo bảo vệ.
c. Phương án thi công tuyến ống NCSP - Dinh Cố
* Số liệu tuyến ống thi công NCSP - Dinh Cố
- Chiều dài tuyến ống : L = 370 k m
- Đường kính ngoài : De = 660,4 mm
- Chiều dày ống : = 14,9 mm
- Mác thép : API 5L X65
- Áp suất thiết kế: P = 160 Barg
- Lưu lượng vận chuyển: Q = 5,24 tỷ m3/ngày đêm
- Độ sâu nước tính toán vùng thi công: 56 m
- Nhiệt độ môi trường nước biển: 40 oC.
* Số liệu địa chất, địa hình
- Tuyến đường ống có thể phải vượt qua các khu vực có địa hình phức tạp: hố sâu, vỉa trầm tích, bậc thềm đáy... Trong phạm vi đồ án này ta chỉ tính toán tuyến đường ống vượt qua hố sâu.
- Điều kiện địa chất: Lớp đất mặt đáy biển là sét mềm, có kháng cắt là 6,84 kPa và có hệ số ma sát là = 0,3.
- Điều kiện địa hình đáy biển: Tuyến ống mà ta tính toán thi công nằm ở ngoài khơi khu vực mỏ Nam Côn Sơn có địa hình đáy biển tương đối bằng phẳng, độ dốc đáy biển 0.
c. Lựa chọn phương án thi công
Việc lựa chọn phương án thi công phải dựa trên điều kiện môi trường: độ sâu nước, điều kiện địa chất đáy biển, địa hình nơi xây dựng, điều kiện về phương tiện thi công hiện có, tính kinh tế của phương án thi công…
Trong điều kiện Việt nam do phương tiện thi công bị hạn chế, chúng ta hiện chỉ có phương tiện chuyên dụng duy nhất phục vụ cho việc thi công thả ống là tàu rải ống Nam Côn Sơn. Do đó trong đồ án này, ta chọn phương án thi công bằng tàu rải ống Nam Côn Sơn, có sử dụng Stinger để rải ống.
Hình 2.11: Tàu rải ống Nam Côn Sơn
* Một số thông số tàu rải ống:
- Chiều dài: 110,3m
- Chiều rộng: 33,45m
- Mức nước cực đại: 3,74m
* Một số thông số của Stinger:
- Đặc điểm hình học: Cố định
- Bán kính cong Stinger: 192m
2.3.3.5. Quy trình thi công tuyến ống
* Quá trình thi công đầu ống:
- Khảo sát vị trí điểm đầu ống, neo cố định tàu cách giàn 40m
- Bố trí ròng rọc và tời điện theo vị trí thiết kế
- Luồn cáp dẫn hướng qua ròng rọc, sau đó nối chúng với phao hiệu nhờ thợ lặn và cẩu
- Lắp đặt Stinger
- Hàn đầu kéo vào đầu ống
- Hàn các đoạn ống trên tàu, ống được đưa qua máng trượt và đi qua thiết bị kéo căng Tensioner
- Dùng cẩu nâng cáp lên Stinger, kéo đầu cáp dẫn hướng về phía đầu kéo và buộc đầu cáp dẫn hướng vào đầu kéo
- Tiếp tục đưa ống xuống biển thông qua Stinger
- Tàu rải ống vừa rải ống vừa tiến vào bờ
- Quá trình rải ống tiếp tục cho đến khi đến vị trí thiết kế.
* Quá trình thi công cuối ống
- Hàn đầu cuối của đường ống với đầu kéo và buộc cáp dẫn hướng vào đầu kéo của ống
- Dịch chuyển tàu rải ống Nam Côn Sơn liên tục về phía trước sao cho đầu cuối của đường ống trượt xuống theo đường trượt của tàu và Stinger, trong khi vẫn duy trì lực căng trên dây cáp
- Tiếp tục dịch chuyển tàu rải ống về phía trước cho đến khi ống đến vị trí thiết kế và toàn bộ dây cáp được nhả khỏi tời, sau đó gắn phao hiệu vào đầu cáp.
CHƯƠNG 3
TOÁN CÔNG NGHỆ CHO TUYẾN ỐNG NCS - DINH CỐ
* Thông số tuyến ống NCSP - Dinh Cố
Thi công lắp đặt ống là một bài toán rất phức tạp đòi hỏi tính chính xác cao, độ tin cậy lớn, những sai sót trong quá trình này có thể dẫn tới những tác động không tốt tới quá trình vận hành bình thường của cả tuyến ống hoặc làm tăng chi phí thi công một cách đột ngột. Do quá trình thi công trên biển là một tổ hợp các công việc đòi hỏi sự kết hợp của rất nhiều các phương tiện máy móc và con người, vì vậy sai sót trong một quá trình bất kỳ sẽ kéo dài quá trình thi công tuyến ống.
- Đường kính ngoài của ống : De = 0,6604 m
- Lưu lượng: Q = 524 tỷ m3/năm
- Áp suất trong đường ống: Potk = 160 Barg =163,2 kG/cm3
- Áp vận hành: P = 157 Barg =160,14 kG/cm3
- Hằng số khí: Z = 0,8515
- Độ nhám: e = 0,0003 m
- Biên độ chiều d1 = 2,05 m,chiều cao nước dâng d2 = 1,25 m
- Bề dày ống :δ = 0,0199 m
- Bề dày dự trữ ăn mòn: m = 0,004 m
- Mác thép : API 5L X65
- Cường độ chảy dẻo nhỏ nhất σc = 4480 kG/cm
- Cường độ chịu kéo nhỏ nhất σk = 5300 kG/cm
- Trọng lượng riêng của khí: 148 kG/m3
- Trọng lượng riêng của dầu: 890 kG/m3
- Trọng lượng riêng của nước biển: 1025 kG/m3
- Trọng lượng riêng của bê tông: 3040 kG/m3
- Trọng lượng riêng của thép ống: 7850 kG/m3
- Độ sâu mực nước tính toán: d = 180 m
- Chiều dày hà bám = 0,105 m
3.1. Tính độ bền cho tuyến ống
Bề dày của ống ở trạng thái thi công
tc = – ’ = 19,9 –19,9.5% =19,9 – 1 = 18,9mm .
Khả năng chịu áp lực trong của đường ống
+ Trạng thái giới hạn nổ:
(Pli – Pe) . ≤ ku. σk (3.1)
+ Trạng thái giới hạn đàn hồi:
(Pli – Pe) . ≤ ks. σc (3.2)
Trong đó: Pli : áp lực tính toán lên đường ống.
Pe : áp lực thuỷ tĩnh min lên đường ống.
ks , ku : hệ số tra bảng 3.1 phụ thuộc cấp an toàn.
D : đường kính ngoài của ống.
: bề dày của ống (thi công).
Bảng 3.1. Hệ số cấp an toàn
Hệ số
Cấp an toàn
Thử áp lực
Thấp
T.Bình
Cao
ks
0,83
0,77
0,77
0,96
ku
0,72
0,67
0,64
0,84
Với: Pli = (1,1.P0tk).1,05 = 1,1.163,2.1,05 = 188,5 kG/cm2.
Pe = γ.d = 1025.( 180 - 2,05).10-4 = 18,24 kG/cm2.
D = 660,4 mm. ku = 0,84 (tra bảng 3.1).
= 18,9 mm. ks = 0,96 (tra bảng 3.1).
Suy ra: (Pli – Pe) . = (188,5 – 18,24). = 2889,46 kG/cm2.
ku. σk = 0,84.5300 = 4452 kG/cm2.
ks. σc = 0,96.4800 = 4608 kG/cm2.
Thỏa mãn (3-1) và (3-2).
Vậy đường ống đủ khả năng chịu áp lực trong trong trạng thái thử áp lực.
3.2. Tính toán nhiệt
Thông số nhiệt động của tuyến ống NCSP - Dinh Cố
- Nhiệt độ đầu vào và ra tương ứng: T1 = 500C; T2 = 200C; ∂ = 0,61
- Hệ số truyền nhiệt từ chất lỏng ra môi trường: K = 83,5
- Nhiệt dung riêng Cp = 7,15 J/kg.0K; G = 98 kg/s
Tính nhiệt độ tại khoảng cách 300k m để xác định vị trí đo nhiệt độ chất lỏng có vượt quá giới hạn thiết kế của chất khí bắt đầu ngưng tụ.
t: nhiệt độ chất lưu;
t0 : nhiệt độ môi trường
Ở chế độ chảy ổn định lượng nhiệt mất đị bằng lượng nhiệt truyền vào môi trường:
Đặt = 2,47.10-6 (m)
(*)
Mặt khác: (p = 760 mmHg)
=> t0 = 22,20C
Từ (*) =>
Tại l’ = 300 km nhiệt độ là t’
(t0 = 22,20C)
t’ = 22,2 + (50 - 22,2).e-al’
Ta thấy t1 = 50oC > t’ = 35,450C > t2 = 20oC. Thỏa mãn với sự giảm dần về nhiệt độ theo khoảng cách tuyến ống
3.3. Tính toán thủy lực
Tính tổn hao áp suất trên tuyến ống
m3/s
TTB = 40 + 273 = 3130k
μg = 1,25.10-5 Pas = 1,25.10-5 kg/m.s
+ Tính lưu lượng trong điều kiện đường ống:
(P0 = 1at, T0 = 20+273 = 2930K ĐKTC)
Thay vào m3/s
+Vận tốc dòng khí trong ống:
m/s
+ Tính số Reynol (Re)
Re > 2320 vậy dòng chảy trong ống là chảy rối
+ Tính độ nhám tương đối: Ɛ
+ Tìm vùng thủy lực:
Nhận xét: R1 < Re < R2
Như vậy chế độ chảy của khí trong ống nằm ở vùng chuyển tiếp.
+ Tính hệ số sức kháng thủy lực (áp dụng công thức Weymouth):
thay số
+ Tính áp suất ở đầu ra (P2):
Áp dụng công thức:
Đặt
khi đó
Tính a:
Vì:
P2 = 1401747,3 kG/m2 = 116,8 Bar
+ Hao hụt trên toàn tuyến ống
Bar.
Áp suất cuối tuyến Dinh Cố P = 70÷120 Barg nên P2 thỏa mãn áp suất yêu cầu của nhà máy Dinh Cố.
Kêt luận: Từ việc tính toán bền, tính toán nhiệt, tính toán công nghệ ta tính được các số liệu đảm bảo phù hợp cho quá trình vận hành của tuyến ống.
CHƯƠNG 4
CÔNG TÁC GIÁM SÁT, KIỂM TRA VÀ CÔNG TÁC AN TOÀN, BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG
4.1. Công tác hoàn thiện trước khi nghiệm thu
Sau khi hoàn tất việc thi công lắp đặt toàn bộ hệ thống tuyến đường ống ngầm, trước khi chuẩn bị đưa tất cả các bộ phận của công trình lắp đặt tuyến ống ngầm vào nghiệm thu, phải đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật về: hình dáng, kích thước, các đường hàn liên kết …
Những bộ phận nào của công trình chưa được hoàn thiện và sơn phủ chống ăn mòn khi thi công tổ hợp ở trên bờ thì phải được hoàn thiện tại hiện trường. Khôi phục lại các thiết bị chống ăn mòn đã hư hỏng trong quá trình thi công. Kiểm tra và chạy thử các loại máy móc, trang thiết bị và đưa công trình vào nghiệm thu.
4.2. Bộ phận kỹ thuật nghiệm thu công trình xây dựng tuyến ống ngầm
Bộ phận kỹ thuật giám sát công trình gồm có: đại diện ban quản lí chất lượng, Phân xưởng (P/x) Đường ống ngầm đại diện công ty xây lắp, Xí nghiệp Khai thác và các Ban, Phòng Kỹ thuật.
Hướng dẫn kỹ thuật chính trên hiện trường và chịu trách nhiệm về tiến độ thi công công trình là bộ phận quản lí dự án của Liên doanh của Tập đoàn Dầu khí Việt Nam và các công ty nước ngoài xây lắp. Bộ phận này có trách nhiệm đôn đốc các đơn vị, hoàn thành tốt công tác thi công, đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật và chất lượng cũng như tiến độ thi công công trình.
Đối với các sự cố phát sinh trong quá trình thi công, bộ phận quản lý dự án thông qua chủ đầu tư để cùng thương lượng và đưa ra hướng giải quyết.
Trong quá trình thi công trên bờ cũng như ở trên biển và ở mọi giai đoạn, vấn đề kỹ thuật phải đặt lên vị trí hàng đầu vì nó đóng vai trò quan trọng, nhất là đối với công tác hàn. Việc thực hiện công tác hàn đòi hỏi hỏi thực hiện đúng theo các quy trình hàn của chủ đầu tư để ra phù hợp với ASMEB 31.3 cho đường ống công nghệ và API 1104 cho tuyến đường ống ngầm theo quy phạm AWS của Mỹ. Việc tuyển chọn, các đơn vị công nhân hàn và trực tiếp hướng dẫn, kiểm tra công tác hàn là do chánh kỹ sư hàn thực hiện.
4.3. Phần kiểm tra, giám sát trong công trình
Để đảm bảo cho công tác thi công xây dựng và lắp đặt tuyến đường ống ngầm được thực hiện tuân theo đúng các quy trình đã được soạn thảo và đáp ứng yêu cầu về chất lượng, bộ phận theo dõi kiểm tra công trình có trách nhiệm giám sát quá trình thi công, đảm bảo công tác thi công tuân theo đúng các tiêu chuẩn đề ra, lấy chứng chỉ đăng kiểm cho công trình, đáp ứng nhu cầu của khách hàng.
Công tác kiểm tra và giám sát phải được tiến hành đồng bộ và phải có sự phối hợp chặt chẽ của các phòng ban và đơn vị liên quan.
Khi tất cả các quá trình giám sát và kiểm tra thi công lắp đặt công trình đều được thực hiện đúng theo các quy trình đã được soạn thảo và đáp ứng yêu cầu về chất lượng thì bắt đầu tiến hành bước tiếp theo đó là nghiệm thu công trình.
4.4. Bộ phận giám sát và nghiệm thu công trình
Bộ phận Giám sát kiểm tra và nghiệm thu công trình bao gồm:
Đại diện của chủ đầu tư Liên doanh Dầu Khí Vietsovpetro.
Đại diện khách hàng Xí nghiệp Khai thác.
Đại diện thầu chính Xí nghiệp Xây lắp.
Đại diện P/x Đường ống ngầm.
Công tác giám sát, kiểm tra và nghiệm thu được thực hiện dựa trên các yêu cầu của bản vẽ thiết kế.
Việc giám sát, kiểm tra và nghiệm thu công trình thu được ở mỗi giai đoạn thi công từng hạng mục công trình và toàn bộ công trình. Kết quả giám sát và nghiệm thu được ghi thành văn bản, có nhận xét và chữ ký của các bên tham gia, nếu đạt yêu cầu kĩ thuật và khối lượng công tác được giao thi cho phép chuyển sang thi công phần tiếp theo. Tất cả các hạng mục của công trình đều phải được kiểm tra nghiệm thu từng phần cho đến khi công trình được thúc.
Cuối cùng là tổng nghiệm thu và bàn giao công trình đưa vào khai thác.
4.5. Qui tắc hướng dẫn an toàn
Tất cả các cán bộ công nhân viên được phép làm việc chỉ sau khi đã được hướng dẫn các quy định về an toàn lao động theo dạng công việc thực hiện và có ký xác nhận vào sổ.
4.6. An toàn lao động trong thi công
An toàn lao động là công tác được quan tâm hàng đầu trong quá trình thi công, đối với công trình biển nói riêng và công việc lao động nói chung. Vấn đề an toàn lao động đã được nhà nước ban hành thành luật. Do vậy việc thực hiện đúng qui định an toàn lao động sẽ đảm bảo được tính hiệu quả của công tác thi công và đảm bảo được tính mạng của người tham gia lao động. Để đảm bảo được các yêu cầu trên thì người tham gia lao động phải tuân thủ các quy định về an toàn đối với từng công việc khi tham gia vào những công việc này.
Trong quá trình xây dựng các công trình đường ống ngầm, tất cả các cán bộ công nhân viên phải biết và tuân thủ nghiêm ngặt mọi quy định về kỷ luật lao động cũng như quy trình, quy phạm về an toàn lao động.
Trong khu vực xây dựng luôn luôn phải có đội cứu hỏa, cứu hộ.
4.6.1. An toàn cho công tác thi công trên bãi lắp ráp
Khi thi công trên bãi lắp ráp cần phải tuân thủ:
Quy trình an toàn phòng chống cháy cho công trình.
Quy trình an toàn khi dùng khí Oxy – Axetylen.
Quy trình an toàn khi hàn và các công tác phòng hỏa khác.
Quy trình an toàn về sử dụng các thiết bị cẩu nâng.
Ngoài ra cần phải chú ý đến các công việc sau:
Các đường di chuyển của cần cẩu trên bãi lắp ráp phải được thường xuyên kiểm tra.
Các cẩu bánh xích, bánh hơi chỉ được sử dụng khi tốc độ gió < 12m/s.
Trên bãi lắp ráp phải hệ thống đèn chiếu sáng, cấm các loại cẩu làm việc trong điều kiện thiếu ánh sáng hoặc khi có mưa, sấm chớp, tầm nhìn bị hạn chế do sương mù.
Việc sử dụng các loại cẩu trong quá trình thi công phải tuân theo sự chỉ đạo của người chỉ huy được phân công.
Cấm người không có nhiệm vụ qua lại trong khu vực hoạt động của cẩu.
Công tác làm ngoài trời có sử dụng cẩu được tiến hành khi gió có tốc độ < 12 m/s.
Tất cả các cán bộ, công nhân làm việc trên công trường phải có quần áo bảo hộ, mũ, giầy, găng tay chuyên dụng và có kính, mặt nạ khi hàn.
Các đội trưởng, đốc công, chỉ huy công trường phải tiến hành trao đổi thống nhất về công nghệ trước khi tiến hành công việc.
Thường xuyên phải theo dõi thời tiết để chủ động sản xuất.
Cấm tất cả những người không có nhiệm vụ hay chưa được cấp chứng chỉ học an toàn được vào nơi sản xuất.
Cần kiểm tra mức độ mài mòn của các loại cáp nâng trước khi đưa vào sử dụng. Cấm sử dụng các loại cáp nâng đã có mức độ mài mòn quá mức độ cho phép hoặc các loại cáp không được bảo dưỡng, không được kiểm tra và không rõ nguồn gốc.
Trên bãi lắp ráp cần phải có hệ thống loa đài và các phương tiện thông tin báo hiệu khác.
Khi các máy áp lực và máy phun cát hoạt động thì người không có nhiệm vụ không được ở lại trong khu vực thi công.
4.6.2. An toàn cho công tác thi công trên biển
Đối với các công việc thi công trên biển nếu có các tính chất tương tự như thi công trên bờ thì công tác an toàn cũng phải được tuân thủ theo các quy định như thi công trên bờ. Nhưng do đặc điểm thi công trên biển có những công việc và phương tiện khác với thi công trên bờ. Do vậy có những quy định riêng cho công tác thi công trên biển và cần phải tuân thủ các yêu cầu an toàn trong quy trình an toàn cho việc thăm dò và khai thác mỏ dầu khí tại vùng hoạt động của Liên doanh Dầu khí Vietsovpetro được Hội đồng Xí nghiệp phê duyệt vào ngày 19/08/1997 như sau:
“ Khi thi công phải nắm được dự báo thời tiết trong những ngày gần nhất như: các số liệu về cao độ sóng, vận tốc gió, hướng gió, dòng chảy… để chủ động giải quyết công việc. Thời gian dự báo thời tiết tốt nhất để làm việc tối thiểu phải > 48 giờ.
Chỉ được phép rải ống trong điều kiện:
Với sóng ≤ 1.5 m khi tàu nằm dọc sóng.
Với sóng ≤ 1.25 khi tàu nằm ngang sóng.
Với sóng > cấp 3 không được phép làm việc.
Nếu sóng cao ≥ 2.7 m đối với tàu nằm dọc sóng, và sống cao ≥ 1.8 m đối với tàu nằm ngang sóng thì phải nhanh chóng bịt đầu ống và lắp phao điểm để thả xuống biển nhằm đảm bảo cho tàu thuyền và tuyến ống. Đồng thời phải chằng buộc gia cố chắc chắn ống trên giá, trên boong tàu, thu dọn và xếp đặt gọn gàng các vật tư thiết bị khác.
Trong điều kiện cần thiết theo lệnh của thuyền trưởng kéo tàu tới vị trí an toàn. Khoảng cách đứng của tàu ít nhất là 5 dặm tới các giàn khoan theo hướng sóng và hướng gió.
Khi cần thiết được phép di chuyển từ tàu này sang tàu khác, lối đi nhất thiết phải có thang chuyên dùng, có rào chắn và tay vịn, phía dưới cầu thang phải có lưới bảo vệ. Nếu không có thang chuyên dùng thì phải được cẩu bằng rọ chuyên dùng cẩu người của tàu.
Các thiết bị máy móc đặt trên tàu phải được vận hành theo đúng hướng dẫn.
Các thiết bị và dụng cụ cầm tay như: máy mài, rulo điện, dây hàn điện… phải được kiểm tra khả năng làm việc và mức độ an toàn trước khi đưa vào sử dụng.
Không thả neo tàu khi có bão.
Luôn có tầu trực cứu hộ trong khu vực rải ống.
Nắm chắc các tín hiệu báo động và biết cách sử dụng các phương tiện cứu sinh, cứu hỏa.
Tuyệt đối tuân thủ và chấp hành mệnh lệnh của người chỉ huy cao nhất. Tất cả mọi cán bộ, công nhân viên gương mẫu, nêu cao vai trò kỉ luật lao động, hiểu rõ trách nhiệm của bản thân mình, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho bản thân, đồng đội và toàn bộ công trình.
Cẩu nổi chỉ cho phép hoạt động khi vận tốc gió < 12 m/s, sóng cấp 3.
Tất cả những người tham gia thi công trên biển phải được làm quen với các phương tiện, dụng cụ cứu sinh trên biển.
Kế hoạch lắp ráp trên biển cần phải được thỏa thuận trước với các đơn vị quản lí phương tiện. Những phát sinh trong quá trình rải ống cần phải thỏa thuận với giám sát thực tế.
Đối với tàu rải ống: công việc rải ống cần phải được tiến hành theo đúng thiết kế đã được xem xét và phê duyệt. Trình tự tiến hành thi công phải tuân theo bản vẽ thiết kế. Mọi bản vẽ thiết kế phải được giao cho tàu thi công rải ống. Những thiết bị kĩ thuật trên tàu phải được vận hành theo đúng các thông số kỹ thuật của nó và các thông số kỹ thuật thiết kế".
Trong quá trình rải ống luôn luôn cần phải cập nhật các thông tin dưới đây:
Thời tiết trong vòng nửa ngày và trong vòng một ngày.
Các thông số về hướng, vận tốc dòng chảy mặt và đáy.
Dự báo thời tiết biển trong vòng từ 3 đến 5 ngày.
Quá trình rải ống chỉ được phép khi chiều cao sóng < cấp 3 theo hướng vuông góc với tàu.
Nếu sóng theo phương trên có chiều cao vượt quá 2.7 m thì phải thả ống xuống biển để tránh bị hư hỏng.
Trường hợp nhận được các thông tin về bão thì cần thực hiện các công việc sau:
Thu dọn ống trên dây chuyền thi công và đặt vào các thiết bị cố định.
Dùng thiết bị giữ phao hiệu nối vào một đầu tự do của ống và thả ống xuống biển.
Ngừng hoạt động nối thả ống ở trên tàu.
Tất cả mọi người phải đi vào khu vực nhà ở.
Trong trường hợp cần thiết phải theo lệnh của thuyền trưởng rời tàu để đến vị trí an toàn.
Đối với công tác lặn cần tuân thủ các quy tắc an toàn sau:
Công tác lặn phải được tiến hành theo công tác an toàn về lặn. Mọi công việc dưới nước phải do thợ lặn đảm nhận và thực hiện, đồng thời phải tuân thủ theo quy định an toàn của công tác thi công ngầm.
Trong thời gian thực hiện công tác lặn trong phạm vi hoạt động của tàu, nghiêm cấm tất cả các hoạt động: bốc dỡ từ tàu dịch vụ sang tàu thi công thả ống, mở máy tàu, làm các công việc trong khu vực thợ lặn đang khảo sát hoặc làm các công tác khác có liên quan, đồng thời phải tắt và ngừng tất cả các hệ thống thiết bị thả neo, phải treo biển báo và không được gây bất kỳ sự trở ngại nào trong khi lặn đang làm việc.
4.7. Các biện pháp an toàn và phòng chống khi thời tiết xấu
Đối với tàu Côn Sơn khi đang thực hiện nhiệm vụ thi công lắp đặt và rải ống trên biển, cần phải tuân thủ các quy trình và quy phạm có liên quan về thời tiết như sau:
Khi có thời tiết xấu:
Vận tốc gió > 12 m/giây tương đương gió cấp 4.
Sóng ≥ 2.7 m đối với tàu nằm dọc sóng và ≥ 1.8 m đối với tàu nằm ngang sóng thì:
+ Nhanh chóng hàn và nắp bịt kín đầu ống, lắp phao điểm thả ống xuống biển.
+ Chằng buộc và gia cố chắc chắn ống còn trên giá và trên boong tàu, thu dọn và xếp đặt gọn gàng, chắc chắn các vật tư thiết bị khác.
+ Sử dụng tàu kéo như Kỳ Vận, Sao Mai, Lam Sơn …để khi cần thiết theo lệnh của thuyền trưởng kéo tàu Côn Sơn tới vị trí an toàn. Vị trí đứng của tàu Côn Sơn có khoảng cách ≥ 5 dặm tính tới các giàn khoan.
Tuyệt đối không được thả neo khi có sóng to, gió lớn.
Trường hợp đặc biệt là khi được thông báo có bão hoặc áp thấp nhiệt đới thì sau khi thực hiện các bước như đối với khi có thời tiết xấu đồng thời lập tức kéo neo và nhanh chóng kéo tàu về bờ.
Khi thời tiết tốt trở lại, dùng một trong các tàu dịch vụ kể trên kéo tàu Côn Sơn đến đúng vị trí thi công. Tàu dịch vụ phục vụ và trợ giúp tàu Côn Sơn thả neo và tiến hành làm việc. Cần cẩu tàu Côn Sơn nâng đầu ống dưới biển lên, dùng tời số 9 kéo, đưa đầu ống trở lại vị trí nối ống ở trạm số 1 trên tàu và tiếp tục công việc nối rải ống.
4.8. Các biện pháp đảm bảo an toàn, phòng chống sự cố và tai nạn lao động
Trong các công tác thi công xây dựng lắp đặt các tuyến ống ngầm để dễ dàng thi công, cũng như tạo sự ổn định cho tuyến ống cần được xây dựng thì tuyến đường ống sẽ được chia ra làm nhiều công đoạn. Các công đoạn đầu đưa ống định vị sang buộc vào chân đế, công đoạn rải ống thẳng, công đoạn lắp nối ống đứng, đưa ống đứng sang định vị và gia cố vào chân đế… Do đó trong quá trình thao tác thi công các công đoạn này, thì tùy thuộc vào mức độ công việc của các công đoạn thi công mà có thể xảy ra những khó khăn và nguy hiểm riêng cho các quá trình thi công.
Đối với các công đoạn thi công xây dựng tuyến ống ngầm thì công đoạn lắp nối và đưa ống đứng vào vị trí và gia cố là nguy hiểm nhất. Do đặc thù của ống ở giai đoạn và vị trí này là cần phải lắp và tổ hợp ống theo phương thẳng đứng với chiều cao ống đứng luôn > 55 m và phải luôn làm việc trên sàn công tác ngoài mạn thuyền tàu rất nguy hiểm.
Để đảm bảo an toàn cho quá trình thi công đòi hỏi các cán bộ công nhân viên phải có sức khỏe tốt, tay nghề cao, hiểu biết và chấp hành nghiêm chỉnh các phương tiện nổi trên biển.
Các cán bộ công nhân viên làm việc trong công đoạn này phải luôn đảm bảo khi thi công phải được trang bị đầy đủ trang thiết bị bảo hộ lao động (quần áo, mũ, giầy, ủng …). Phải mặc áo phao và đeo dây an toàn, phải được nhắc nhỡ và hướng dẫn an toàn trước khi bắt đầu tiến hành công việc. Phải biết bơi khi làm việc trên các phương tiện nổi phòng khi sự cố rơi xuống biển và đặc biệt là phải luôn tuân thủ các mệnh lệnh của người chỉ huy phụ trách và của cấp trên.
Với đầy đủ tất cả các phương tiện bảo hộ lao động và phòng chống sự cố khi có thể xảy ra trong quá trình thi công, thì bất cứ những khó khăn của công đoạn thi công cho công trình nào cũng đều được khắc phục và đảm bảo an toàn, hoàn thành tốt các công tác và nhiệm vụ được giao.
4.8.1. Công tác an toàn chung cho người và thiết bị
Chỉ cho phép những người đã được học và được hướng dẫn vè các qui trình an toàn lao động mới được phép làm việc.
Những người trực tiếp thi công phải được hướng dẫn lại các qui trình an toàn theo chương trình hướng dẫn an toàn tại nơi làm việc và được kiểm tra kiến thức an toàn.
Trong quá trình thi công bắt đầu từ khâu chuẩn bị tập kết vật tư trang thiết bị trong đất liền đến khi thi công trên biển, lãnh đạo xưởng trưởng, đội trưởng đến đốc công, tổ trưởng phải chịu trách nhiệm đảm bảo an toàn tuyệt đối trong quá trình thi công.
Mọi cán bộ công nhân viên chức trong khi làm việc phải chấp hành nghiêm ngặt và đầy đủ mọi quy chế về kỹ thuật an toàn lao động theo từng ngành nghề, công việc khác.
Khi thi công phải thực hiện từng bước theo qui trình không được tự ý làm sai thiết kế cũng như yêu cầu kĩ thuật. Trường hợp muốn thay đổi thiết kế cần có sự thống nhất và đồng ý của viện nghiên cứu thiết kế và phòng kỹ thuật.
Phải sử dụng trang thiết bị bảo hộ được cấp phát đúng chủng loại.
Phải nắm rõ tính năng kỹ thuật và nguyên lí làm việc của thiết bị máy móc.
Tận dụng tối đa thời gian làm việc khi thời tiết tốt. Các thao tác phải nhanh nhẹn và chính xác đạt hiệu quả cao nhất.
Phải kết hợp và thống nhất các quan điểm giữa lãnh đạo và công nhân cấp dưới để đẩy nhanh tiến độ sản xuất và đảm bảo an toàn cao.
Không được tự ý tháo lắp, sữa chữa cũng như đấu điện các thiết bị cầm tay như máy mài, máy khoan, máy đục rỉ … Phải kiểm tra tình trạng làm việc của từng thiết bị trước khi làm việc, sau khi sử dụng phải bảo dưỡng và để đúng nơi quy định.
Phải đầy đủ ánh sáng.
Các bình C2H2, bình O2 phải đặt trong rọ nơi khô ráo, cách xa nơi có dầu mỡ, có hóa chất dễ cháy nổ và các rọ phải đặt cách xa nhau trên 5 m.
Trong quá trình cẩu phải thường xuyên kiểm tra cáp, dây đeo, mani, trọng tâm cẩu và trọng lượng vật cẩu.
Không có trách nhiệm không được phát tín hiệu điều khiển cẩu, phải kiểm tra tầm hoạt động của cẩu.
Xếp đặt hàng hóa trên tàu phải đúng sơ đồ, phải chèn chạc và hàn gia cố chắc chắn.
Tại khu vực làm việc nguy hiểm phải có lan can che chắn, chiều cao lan can phải đảm bảo đúng thiết kế là 1.25 m. Xung quanh lan can phải bố trí phao cứu hộ.
Trong quá trình thi công không được xả rác, đổ dầu mỡ, sắt vụn xuống biển để tránh làm ô nhiễm môi trường sinh thái và sự sống của sinh vật biển nơi làm việc.
4.8.2. Các qui trình an toàn lao động bảo vệ người và thiết bị sử dụng khi làm việc
Để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người và thiết bị trong thi công xây lắp công trình tất cả cán bộ và công nhân viên khi tham gia thi công xây lắp công trình đều phải được học tập, thực hành và được hướng dẫn kỹ lưỡng về các qui trình an toàn lao động bảo vệ người và thiết bị sử dụng khi làm việc như:
Qui trình cấp cứu sơ bộ người bị nạn. Qui trình chung cho tất cả mọi người, khi có tai nạn nguy hiểm đến tính mạng con người.
Qui trình kỹ thuật an toàn của thợ lắp ráp. Qui trình này được áp dụng tất cả các thợ lắp ráp nói chung.
Qui trình kỹ thuật an toàn của thợ buộc cáp treo hàng. Qui trình này dành cho tất cả các thợ làm việc có liên quan đến việc cẩu kéo và nâng hạ.
Qui trình kỹ thuật an toàn của thợ hàn điện – hàn hơi. Qui trình này dành cho tất cả các thợ hàn nói chung khi tham gia làm việc trên công trình.
Qui trình công tác an toàn khi làm công việc bốc dỡ và vận chuyển hàng. Qui trình này dành cho tất cả công nhân bốc xếp vận chuyển có liên quan.
Qui trình an toàn lao động khi làm việc trên cao. Qui trình chung cho mọi người khi làm việc trên cao.
Qui trình an toàn sản xuất khi làm các công việc có tính nguy hiểm cao. Qui trình này dành cho mọi người khi làm việc có tính nguy hiểm cao như làm việc trong các bồn chứa, các khoang dầu.
Qui trình kỹ thuật an toàn khi sử dụng thiết bị điện cầm tay. Đây là qui trình dành cho các công nhân làm việc khi sử dụng các thiết bị điện cầm tay có liên quan như máy mài, máy khoan, máy điện xách tay và đèn cầm tay …
Qui trình an toàn khi làm việc với thiết bị nâng điều khiển từ sàn. Qui trình dành cho các công nhân điều khiển các thiết bị nâng hạ như tời điện, Palang, cầu trục điều khiển bằng tay.
Qui trình công tác an toàn khi bảo quản, sử dụng và vận chuyển các bình Oxy và Axetylen. Qui trình dành cho các công nhân làm việc trong các nghề như hàn cắt hơi, gió đá và các công tác có liên quan đến sử dụng bình.
Và một số qui trình khác có liên quan đến các công tác xây dựng và lắp ráp khác …
4.8.3. Qui trình an toàn đối với thợ lắp ráp
Riêng đối với thợ lắp ráp cần phải tuyệt đối tuân thủ các quy chế và các qui trình về an toàn lao động sau đây:
Làm việc trung thực tận tình.
Tuân thủ kỉ luật lao động: thời gian làm việc và thời gian nghỉ ngơi, không chơi bài, uống rượi bia, các chất kích thích và không câu cá trên các phương tiện nổi.
Không tự ý bỏ việc để làm việc riêng.
Các yêu cầu đối với thợ lắp ráp cần phải biết:
Các bài toán chọn cáp.
Phải biết kỹ thuật móc cáp treo hàng, xác định được trọng tâm cẩu và trọng lượng vất cẩu.
Khi làm việc trên cao bắt buộc phải có giàn giáo và lan can bảo vệ. Khi gió lớn hơn 12 m/s không được phép làm việc.
Vị trí làm việc phải thông thoáng.
Luôn kiểm tra và bảo vệ dụng cụ thiết bị, khi thấy hỏng hóc cần phải báo ngay cho người có trách nhiệm quản lí biết để có phương pháp sửa chữa hoặc thay thế kịp thời để phục vụ tốt cho công việc sản xuất.
Khi làm việc không được đứng dưới móc cẩu treo hàng.
Thực hiện nghiêm chỉnh và chính xác lệnh của người phụ trách sản xuất.
Giữ gìn sách sẽ và ngăn nắp nơi làm việc.
Sử dụng các trang thiết bị bảo hộ cá nhân.
Chỉ tiến hành làm việc khi đã tìm hiểu công nghệ, trong trường hợp chưa hiểu phải hỏi lại người chỉ huy.
Trước khi làm việc người thợ lắp ráp phải mang đầy đủ bảo hộ lao động và các phương tiện bảo vệ cá nhân, phải tìm hiểu công việc sẽ tiến hành nếu phát hiện những hư hỏng phải khắc phục ngay.
Khi làm việc trên cao phải có giàn giáo và sử dụng dây an toàn.
Khi làm việc trên cao phải có túi chuyên dụng để đựng đồ nghề.
Khi thợ lắp ráp di chuyển từ kết cấu này sang kết cấu khác phải sử dụng cầu thang có lan can bảo vệ.
Khi di chuyển từ phương tiện nổi này sang phương tiện nổi khác phải mặc áo phao và phải được thực hiện di chuyển bằng các phương tiện di chuyển chuyên dụng khi làm việc trên biển.
Cấm mọi người đứng dưới các mã hàng đang treo trên các móc cẩu.
Khi kết thúc công việc phải làm vệ sinh, thu dọn nơi làm việc, các dụng cụ làm việc trang bị bảo hộ lao động phải để vào nơi đúng qui định.
4.9. Bảo vệ môi trường
Để xây dựng và vận hành các đường ống dẫn dầu, khí, … cần phải nghiêm chỉnh chấp hành “qui chế bảo vệ môi trường trong ngành dầu khí” của Bộ Công nghiệp nặng Việt Nam ban hành ngày 19/05/1990.
Đảm bảo vệ sinh công nghiệp xung quanh khu vực ở và làm việc, không vứt rác, sắt thép và các vật dụng khác xuống biển gây ảnh hưởng môi trường sinh thái.
Các mối hàn ống phải đạt chất lượng cao, đường ống làm việc tốt. Dầu, khí, mỡ không được rò rỉ ra ngoài, không gây ô nhiễm là góp phần làm cho môi trường trong sạch.
Đường ống được thiết kế phải nằm sát đáy biển kích thước của đường ống không lớn nên không gây trở ngại cho việc di chuyển của các loài sinh vật biển.
Trong quá trình thi công và vận hành tuyến ống cấm đưa các chất độc hại xuống biển gây ô nhiễm môi trường và hủy hoại các sinh vật biển.
Trong quá trình vận hành đường ống phải có hệ thống van an toàn để tránh các sự cố có thể xẩy ra gây thiệt hại kinh tế và ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
Thiết kế hệ thống thu gom nước thải từ dàn ống đứng, hệ thống này sẽ loại trừ nước ô nhiễm xả xuống biển.
Bảo trì đường ống thường xuyên để tránh các hiện tượng rò rỉ, hay hiện tượng xâm thực của chất truyền dẫn làm phá hủy thành ống gây ô nhiễm môi trường.
Đánh dấu nhận dạng hệ thống tuyến ống bằng các phao cách nhau 500m và thiết lập nguyên tắc cho đội tàu trong quá trình di chuyển. Ngăn cấm các phương tiện nổi không có nhiệm vụ xâm nhập vào khu vực mỏ để tránh các hiện tượng rủi ro do neo thả gây ra.
Khảo sát định kỳ trạng thái kỹ thuật của tuyến ống trong quá trình vận hành kiểm tra các chỉ tiêu thiết kế.
Đăng kiểm Quốc tế cho công trình.
KẾT LUẬN
Qua thời gian nghiên cứu tìm hiểu, tham khảo tài liệu cùng với sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn Thạc Sỹ Đào Thị Uyên cùng các thầy cô giáo tại bộ môn Thiết bị Dầu khí, em đã hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp.
Trong đồ án của mình em đã trình bày về tính toán lựa chọn thi công cho tuyến ống vận chuyển khí hai pha từ biển Nam Côn Sơn tới Dinh Cố. Đồ án đã tìm hiểu, giới thiệu về các phương pháp thi công tuyến ống được sử dụng hiện nay và lựa chọn được phương pháp thi công phù hợp cho tuyến ống là phương pháp thi công sử dụng tàu rải ống Nam Côn Sơn, tính toán đảm bảo độ bền cho tuyến ống trong suốt quá trình thi công lắp đặt.
Đồ án có ý nghĩa thực tiễn trong quá trình khai thác vận chuyển dầu, khí. Tuy nhiên trình độ kiến thức có hạn, vấn đề nghiên cứu thuộc lĩnh vực rộng, nên đồ án không thể tránh khỏi những sai sót. Rất mong được các thầy cô giáo và các bạn đóng góp ý kiến để có thể bổ xung những thiếu sót nhằm hoàn thiện tốt hơn cuốn đồ án này.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn giáo viên hướng dẫn Thạc Sỹ Đào Thị Uyên cùng các thầy cô giáo tại bộ môn Thiết bị Dầu khí cùng các bạn học đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Hà nội, ngày 05 tháng 05 năm 2010
Sinh viên
Trịnh Xuân Đoàn
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. PGS – TS Võ Xuân Minh Giáo trình cơ sở kỹ thuật nhiệt, ĐH Mỏ Địa Chất (2003).
[2]. PGS – TS Lê Xuân Lân Giáo trình thu gom xử lý dầu - khí - nước. ĐH Mỏ Địa Chất (2005).
[3]. TH.Sĩ – Nguyễn Văn Thịnh Giáo trình đường ống bể chứa ĐH Mỏ Địa Chất.
[4]. Hội nghị khoa học và công nghệ lần thứ 9 ĐH Bách Khoa TP.HCM (2005).
[5]. Nguyễn Hữu Chi Cơ học chất lỏng ứng dụng tập 1, (1973)
[6]. Viện dầu khí: Tuyển tập báo cáo hội nghị KHCN “Viện dầu khí 25 năm xây dựng và trưởng thành”.
[7]. Tuyển tập báo cáo 35 năm ngành dầu khí Việt Nam.