bài thuyết trình thiết kế tuyến ống

Mục lụcPhần 1 Giới thiệu chungChương 1 Tính khả thi của dự án và nhu cầu khí trên thị trường1.1Tính khả thi của dự án.1.2Nhu cầu khí tự nhiên ở Việt Nam.1.3Nhu cầu khí tự nhiên ở vùng Đông Nam á, Nam á, và thế giới.Chương 2 Hệ thống thu gom dầu và khí mỏ Bạch Hổ2.1 Tổng quan về mỏ Bạch Hổ.2.2 Tổng quan về tuyến ống thu gom vận chuyển khí từ mỏ Bạch Hổ tới Long Hải và các trạm tiếp nhận trên bờ.Chương 3 Số liệu thiết kế3.1 Mục đích và nhiệm vụ thiết kế3.2 Tên công trình.3.3 Vị trí xây dựng công trình.3.4 Điều kiện địa hình của toàn tuyến ống.3.5 Điều kiện địa chất.3.6 Số liệu khí tượng hải văn.3.7 Nhiệt độ và áp suất của khí.3.8 Lưu lượng khí.3.9 Thành phần khí.3.10 Vật liệu và tính chất vật liệu làm ống.

Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu Khoa Hóa & Công nghệ thực phẩm

Trần Lập Thạnh Nguyễn Văn Huân Đặng Thanh Sang

Thiết

kế tuyến ống

Các quy phạm

và tiêu chuẩn

Các giai đoạn thiết kế

Thiết kế tổng thể

Thiết kế

ý tưởng

Thiết kế chi tiết

Lựa chọn

Khảo sát tuyến ống

Lựa chọn kích đường kính Lựa chọn bề dày

Phân tích thiết

kế lắp đặt

Ăn mòn Ứng suất Chuẩn hóa Mua vật liệu Thử thủy tĩnh Lựa chọn vật liệu

I - Các quy phạm và tiêu

chuẩn

ASME B.31.4

Hệ thống vận chuyển chất lỏng: các hydrocarbon, khí hóa lỏng, amoniac khan

và rượu

ASME B.31.8 Hệ thống đường ống vận chuyển và phân phối khí

Quy tắc DNV ‘81’

Các quy tắc đối với hệ thống ống ngầm

dưới biển

12/3/14

Tuân thủ theo các tiêu chuẩn thiết kế cơ bản sau:

Thiết kế tổng thể

Thiết kế ý tưởng Thiết kế chi tiết

II - Các giai đoạn thiết kế

12/3/14

 Xác định về mặt sản phẩm, lưu lượng và các chế độ áp suất/nhiệt độ

 Lập hồ sơ về kích thước sơ

bộ, các thông

số thiết kế.

 Đưa nhiều phương án lựa chọn

 So sánh và đánh giá từng phương án

 Lựa chọn phương án tối

ưu nhất.

 Lưạ chọn tuyến ống

 Phân tích thiết kế lắp đặt

 Xây dựng hệ thống bảo vệ.

Phân tích thiết kế lắp

đặt

Bảo vệ Lựa chọn

• Phân tích yếu tố ăn mòn

• Phân tích ứng suất

• Phân tích mức độ chuẩn hóa

Thiết kế chi tiết

II - Các giai đoạn thiết

kế

Khảo sát tuyến ống

Đường kính

Bề dày Vật liệu12/3/14

II.1 - Lựa chọn

II.1.1 - Khảo sát tuyến ống

 Tuyến ống ngoài khơi:

 Tuyến ống trên bờ

Tránh các chướng ngại vật

Cân nhắc các tình huống rủi ro từ các vùng

dân cư Định hình tuyến ống

 Các vấn đề thường đề cập đến khi tiến hành

khảo sát tuyến ống trên bờ:

II.1.1 - Khảo sát tuyến

ống

Chướng ngại vật Tình huống rủi ro từ vùng dân cư

II.1.1 - Khảo sát tuyến

ống

Cần cân nhắc tới độ giảm áp, thứ hai là sự cân

bằng chi phí giữa bơm mới/máy nén mới và các tuyến ống mới

 Lựa chọn chiều dày ống tùy vào mục đích sử dụng cho từng nhu cầu, cần quan tâm đến hiện tượng

thành ống

 Có thể tăng chiều dày thành ống để:

- Chịu được ứng suất lắp đặt

- Đảm bảo ổn định đáy biển

- Đảm bảo an toàn tại các khu vực nhất định

- Dễ hàn

- Tăng sức chống đỡ

II.1.3 - Lựa chọn bề dày

thành ống

 Có thể tăng chiều dày thành ống để:

- Chịu được ứng suất lắp đặt

- Đảm bảo ổn định đáy biển

- Đảm bảo an toàn tại các khu vực nhất định

- Dễ hàn

- Tăng sức chống đỡ

II.1.3 - Lựa chọn bề dày

thành ống

Thép carbon Chất dẻo cốt thủy tinh Hợp kim chống ăn mòn

Chất dẻo Ống mềm

II.1.4 - Lựa chọn vật liệu

1 Thép carbon

II.1.4 - Lựa chọn vật liệu

2 Chất dẻo cốt thủy tinh

• Ưu điểm: vận chuyển các

sản phẩm ăn mòn, tuổi thọ

cao hơn so với thép

• Nhược điểm: chi phí cao

khi thực hiện và cả vòng

đời

II.1.4 - Lựa chọn vật liệu

 Sử dụng hợp kim chống ăn mòn như thép không

gỉ hay thép cacbon mạ bên trong

3 Hợp kim chống ăn mòn

II.1.4 - Lựa chọn vật liệu

 Bao gồm: HDPE, MDPE,

 Bao gồm nhiều loại: ống

mền 1 lớp, 2 lớp thép

không gỉ, ống cao su…

 Ưu điểm: được sử dụng ở

các vùng nước sâu

5 Ống mềm

 Nhược điểm: giá khá đắt nên chỉ dùng để sửa

chữa tuyến ống hư hỏng, ống đứng, họng nối ống II.1.4 - Lựa chọn vật liệu

2

3

4

 Vòng đời tuyến ống:

 Điển hình là 30 năm đối với tuyến ống ngoài khơi.

 Khi tuyến ống đến vòng đời tới thì có thể được lưu giữ lại dùng lại mục định khác hoặc bị loại bỏ.

Biện pháp ăn mòn:

 Biện pháp vật lý: Sử dụng lớp bọc bảo vệ ống (chất liệu: polyethylene(PE), EPDM,…)

 Biện pháp hóa học: Sử dụng chất ức chế chống ăn mòn Tùy theo chế độ dòng khác nhau ta sử dụng chất ức chế khác nhau (Chế độ chảy khuyech tán, kín hay có bọt: chất ức chế liên tục; dòng chảy phân lớp: Chất ức chế theo đợt)

 Điện hóa( bảo vệ bằng cathode): Dùng dòng điện một chiều tạo một hiệu điện thế định mức sao cho mức độ ăn mòn là nhỏ nhất cho tuyết ống.

II.2.1 - Ăn mòn

 Đánh giá độ bền

Việc đánh giá độ bền thông qua kiểm tra độ

dung sai ăn mòn:

 Nếu độ dày thành ống vượt qua độ dày tối thiểu

thì không cần giảm tải

 Ngược lại thì phải giảm tải

II.2.1 - Ăn mòn

II.2.2 - Ứng suất và tải

Tải trọng gây ra ứng suất trên thành ống được

phân nhóm như sau:

Tải trọng do chức năng Tải trọng do môi trường

Ý nghĩ các phần trong ứng suất và tải

 Là đại lượng cho biết mức độ của lực tác dụng trên 1

đơn vị diện tích tiếp xúc.

 Tùy từng loại ứng suất mà tinh chất lực tác dụng trến

đơn vị diện tích tiếp xúc có tính chất đặc trưng khác nhau

II.2.2 - Ứng suất và tải

Ý nghĩ các phần trong ứng suất và tải

Thiết kế dựa trên biến dạng

Hình dạng ống khi thả có thể là S-lay hoặc J – lay.

II.2.2 - Ứng suất và tải

Ý nghĩ các phần trong ứng suất và tải:

 Ảnh hưởng đến áp suất thủy tĩnh và sự phá hoại kết cấu

tuyến ống trong quá trình lắp đặt

 Tải sóng, dòng chảy và sức gió

 Tải trọng tập trung, tải phân bố, tải trọng nhiệt

 Khẩu độ không giá đỡ

II.2.2 - Ứng suất và tải

II.2.3 - Chuẩn hóa tuyến ống

DN Đường kính

ngoài mm

Cấp vật liệu API Spec 5L

Độ dày thành ống mm

MAOP Mpa F=0.72

DN Đường kính

ngoài mm

Cấp vật liệu VSP ref

Độ dày thành ống mm

MAOP Mpa F=0.72

II.2.4 - Mua vật liệu

 Theo chuẩn mẫu của XNLD VIETSOPETRO

 Tuyến ống phù hợp với API Spec.5L Các đoạn

uốn cong phù hợp với chuẩn ASME B31.4/31.8

 Bích được rèn phù hợp với ASTM A694.

 Mối nồi hình chữ T hợp chuẩn MSS-SP-75.

12/3/14

 Thử áp suất thủy tĩnh là phương pháp kiểm tra

sự toàn vẹn kết cấu của tuyến ống sau khi hoàn tất sự lắp đặt, ngoài ra còn có các phép thử độ bền và thử rò rỉ

 Thử thủy tĩnh phải đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn

ANSI B31.4 và B31.8

12/3/14

II.3.1 – Thử thủy tĩnh

II.3.2 – Phóng thoi

1 Thoi kiểm tra đường kính trong

2 Thoi làm sạch và định lượng

3 Thoi kiểm tra ăn mòn

4 Thoi mang máy siêu âm

https://www.youtube.com/watch?v=XT1cOip53R4

o Điều kiện: đảm bảo rằng ống không bị biến dạng

và không còn chướng ngại vật nào

o Cần lựa cho đĩa đo của thoi có kích thước nhỏ

hơn kích thước đường kính trong ống(độ hở 2.5 mm)

1.Thoi kiểm tra đường kính trong:

II.3.2 – Phóng thoi

o Thoi làm sạch: Dùng để duy trì hiệu suất xuyên suốt

tuyến ống và hạn chế thấp nhất mức ăn mòn bên

o Một số dụng cụ kiểm tra ăn mòn như thoi thông

minh: kiểm tra điều kiện thành ống, từ đó phân tích và cho ra biểu đồ mức hao hụt độ dày thành ống và kích thước khuyết tật

3 Thoi kiểm tra ăn mòn

II.3.2 – Phóng thoi

o Mục đích: Vị trí chướng ngại vật nằm trong tuyến ống

o Do chi phát tín hiệu âm khi ướt lên chỉ sử dụng

trong tuyến ống ngậm chất lỏng

4 Thoi mang máy siêu âm

II.3.2 – Phóng thoi

https://www.youtube.com/watch?v=02qzEHzR6wI

Thank You!