Nghiên cứu thiết kế và kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro cho các thiết bị trên giàn nén khí

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Luận văn được thực hiện nhằm tính toán thiết kế và lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro cho các thiết bị trên giàn nén khí CGCS để thu gom nguồn kh

-

PHẠM TIẾN DUẨN

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ KIỂM ĐỊNH TRÊN

CƠ SỞ PHÂN TÍCH RỦI RO CHO CÁC THIẾT BỊ

TRÊN GIÀN NÉN KHÍ Chuyên ngành : Công nghệ Khoan và Khai thác Dầu khí

Mã số: 09370613

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2012

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học 1: TS Mai Cao Lân

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ hướng dẫn khoa học 2: TS Hoàng Nguyên

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 1: TS Trần Văn Lượng

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 2: TS Tạ Quốc Dũng

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày tháng năm

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) 1

2

3

4

5

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT & DẦU KHÍ Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

- -oOo -

Tp HCM, ngày tháng năm

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên học viên: Phạm Tiến Duẩn … Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 06/05/1983 Nơi sinh: Hưng Yên Chuyên ngành: Công nghệ Khoan và Khai thác Dầu khí MSHV: 09370613 1- TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu thiết kế và kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro cho các thiết bị trên giàn nén khí CGCS 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:

2.1 Tổng hợp cơ sở lý thuyết về tính toán các thiết bị trên giàn nén khí; cơ sở lý thuyết về phân tích rủi ro; cơ sở khoa học và phương pháp luận kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro; 2.2 Tính toán, thiết kế các thiết bị trên giàn nén khí CGCS; 2.3 Lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro cho các thiết bị trên giàn nén khí CGCS 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ :

4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ :

5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi đầy đủ học hàm, học vị ):

TS MAI CAO LÂN

TS HOÀNG NGUYÊN Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua

(Họ tên và chữ ký) QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên và chữ ký)

(Họ tên và chữ ký)

LỜI CẢM ƠN Trong thời gian qua, việc nghiên cứu các nội dung của Luận văn luôn được thuận lợi và đúng hướng ngoài sự nỗ lực rất lớn của cá nhân, học viên còn nhận được sự chỉ bảo, giúp đỡ rất nhiệt tình và sâu sắc của thầy cô, bạn bè và đồng nghiệp

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các thầy giáo hướng dẫn, TS Mai Cao Lân

và TS Hoàng Nguyên đã có sự hướng dẫn nhiệt tình và định hướng quan trọng trong toàn bộ quá trình thực hiện

Em chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Bách khoa Thành phố

Hồ Chí Minh cùng quí thầy cô trong Khoa Kỹ thuật Khoan khai thác và Công nghệ Dầu khí đã tạo rất nhiều điều kiện để em học tập và hoàn thành tốt khóa học

Học viên xin gửi lời cảm ơn đến tất cả thầy cô giảng dạy lớp cao học Kỹ thuật Khoan khai thác và Công nghệ Dầu khí - Khóa 2009 đã truyền đạt kiến thức trong toàn khóa học

Mặc dù đã có nhiều cố gắng hoàn thiện luận văn bằng tất cả sự nhiệt tình và năng lực của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những đóng góp quí báu của quí thầy cô và các bạn

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Luận văn được thực hiện nhằm tính toán thiết kế và lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro cho các thiết bị trên giàn nén khí CGCS để thu gom nguồn khí đang bị đốt bỏ lãng phí ngoài khơi đồng thời tối ưu hóa công tác kiểm định cho các thiết bị

Trên cơ sở những nghiên cứu lý thuyết về tính toán các thiết bị trên giàn nén khí, phân tích rủi ro và lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro, Luận văn đã đưa ra được quy trình thiết kế giàn nén khí và mô hình kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro một cách chi tiết, cụ thể

Kết quả tính toán thiết kế và lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro cho các thiết bị trên giàn nén khí CGCS cho thấy quy trình thiết kế và

mô hình kiểm định trên có hiệu quả trong việc định hướng thiết kế giàn nén khí và lập kế hoạch kiểm định cho các thiết bị Điều này không chỉ mang lại lợi ích về kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường, đảm bảo an toàn cho công trình và bước đầu phát triển một phương pháp mới trong công tác lập kế hoạch kiểm định cho các thiết bị trong ngành dầu khí là dựa trên cơ sở phân tích rủi ro

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU - 5

1 Tính cấp thiết của đề tài - 5

2 Mục tiêu nghiên cứu - 5

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn - 6

4 Tình hình nghiên cứu - 6

5 Phương pháp nghiên cứu - 9

6 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - 9

7 Cấu trúc luận văn - 10

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIÀN NÉN KHÍ VÀ CÔNG TÁC KIỂM ĐỊNH KỸ THUẬT - 11

1.1 Tiềm năng khí Việt Nam - 11

1.2 Tổng quan về giàn nén khí - 13

1.3 Tổng quan về công tác kiểm định kỹ thuật - 13

1.4 Chức năng giàn nén khí CGCS - 15

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TÍNH TOÁN THIẾT BỊ VÀ LẬP KẾ HOẠCH TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH RỦI RO - 17

2.1 Cơ sở lý thuyết tính toán các thiết bị - 17

2.1.1 Tính toán máy nén khí - 17

2.1.2 Tính toán bình tách - 21

2.1.3 Tính toán quạt làm mát - 26

2.2 Cơ sở lý thuyết về phân tích rủi ro - 27

2.2.1 Phân tích rủi ro định tính - 28

2.2.2 Phân tích rủi ro định lượng - 32

2.2.3 Tính toán thời gian hoạt động còn lại của thiết bị - 39 2.3 Cơ sở khoa học và phương pháp luận kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro- 39 2.3.1 Cơ sở khoa học của phương pháp kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro - 39

2.3.2 Phương pháp luận của phương pháp kiểm định trên cơ sở phân tích rủi

ro - 40

2.4 Kế hoạch kiểm định - 42

2.4.1 Phương pháp kiểm định - 42

2.4.2 Thời gian kiểm định - 43

2.4.3 Hiệu quả kiểm định - 44

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ GIÀN NÉN KHÍ - 46

3.1 Bước 1: phân tích yêu cầu thiết kế - 47

3.2 Bước 2: chọn máy nén - 48

3.3 Bước 3: đề xuất các phương án thiết kế - 49

3.4 Bước 4: đánh giá hiệu quả kinh tế - 50

3.5 Bước 5: chọn lựa phương án thiết kế - 50

3.6 Bước 6: tính toán thiết bị - 53

CHƯƠNG 4: LẬP KẾ HOẠCH KIỂM ĐỊNH TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH RỦI RO - 61

4.1 Phân tích rủi ro cho các thiết bị - 64

4.1.1 Phân tích rủi ro định tính - 64

4.1.2 Phân tích rủi ro định lượng - 71

4.2 Lập kế hoạch kiểm định cho các thiết bị trên giàn nén khí CGCS - 76

4.2.1 Lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro định tính - 76

4.2.2 Lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro định lượng - 77

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ - 81

Kết luận - 81

Kiến nghị - 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO - 82

Danh mục bảng

Bảng 1.1: Các dự án đầu tư và tiềm năng khí tại Việt Nam 11

Bảng 1.2: Thông số dòng khí của các giếng thu gom 16

Bảng 1.3: Thành phần khí của các giếng thu gom 16

Bảng 2.1: Các đơn vị của công suất máy nén khí 18

Bảng 2.2: Giá trị của R 19

Bảng 2.3: Giá trị các thông số của hai hệ đợ vị SI và FPS 20

Bảng 2.4: Xác định hệ số B theo các cấp nén 20

Bảng 2.5: Tra hệ số K_s 22

Bảng 2.6: Các giá trị Fg đối với bình tách ngang 24

Bảng 2.7: Hệ số hiệu dụng của mối hàn E 26

Bảng 2.8: Phân loại tần suất 31

Bảng 2.9: Phân loại hậu quả 32

Bảng 2.10: Kích cỡ rò được sử dụng trong phân tích rủi ro định lượng 34

Bảng 2.11: Tần suất hư hỏng của thiết bị 35

Bảng 2.12: Các lưu chất đại diện trong phân tích rủi ro 35

Bảng 2.13: Tổn thất do hư hỏng thiết bị ứng với các kích cỡ lỗ rò 38

Bảng 2.14 : Hiệu quả của phương pháp kiểm định đối với các loại hư hỏng 43

Bảng 2.15: Hiệu quả kiểm định đối với loại hư hỏng do ăn mòn 44

Bảng 2.16: Hiệu quả kiểm định đối với loại nứt do ăn mòn ứng suất bên trong 45

Bảng 3.1: So sánh kết quả tính toán giữa tính theo quy trình thiết kế và HYSYS 59

Bảng 4.1: Phân loại tần suất cho thiết bị V-101 65

Bảng 4.2: Phân loại hậu quả cho thiết bị V-101 68

Bảng 4.3: Phân hạng rủi ro cho thiết bị V-101 70

Bảng 4.4: Kết quả phân tích rủi ro định tính 70

Bảng 4.5: Tần suất rò rỉ của thiết bị V-101 72

Bảng 4.6: Kết quả tính toán rủi ro cho thiết bị V-101 74

Bảng 4.7: Kết quả Phân tích rủi ro định lượng 74

Bảng 4.8: Tóm tắt kết quả phân tích rủi ro định lượng 76

Bảng 4.9: Kế hoạch kiểm định cho các thiết bị 76

Bảng 4.10: Kế hoạch kiểm định theo yêu cầu cấp chứng chỉ của cơ quan đăng kiểm quốc tế 79

Bảng 4.11: Kế hoạch kiểm định cho các thiết bị trên giàn nén khí 80

Danh mục hình Hình 0.1: Các phương pháp kiểm định bảo dưỡng thiết bị 8

Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ tổng quát của một giàn nén khí 13

Hình 1.2: Sơ đồ thu gom khí của giàn CGCS 16

Hình 2.1: Đồ thị tra enthanpy theo nhiệt độ và áp suất 27

Hình 2.2: Các hệ số tần suất 29

Hình 2.3: Các hệ số hậu quả 29

Hình 2.4: Ma trận rủi ro định tính 32

Hình 2.5:Quy trình phân tích rủi ro định lượng 33

Hình 2.6:Quy trình kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro 41

Hình 3.1: Quy trình thiết kế giàn nén khí CGCS 46

Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ giàn nén khí theo phương án 1 49

Hình 3.3: Sơ đồ công nghệ giàn nén khí theo phương án 2 50

Hình 3.4: Mô hình định tính hai cấp nén 51

Hình 3.5: Bảng tính Excel bằng hàm solver 53

Hình 3.6: Đồ thị hình thành hydarate của dòng khí 53

Hình 3.7: Đồ thị hình thành hydrate của dòng khí vào E-102 58

Hình 3.8: Kết quả tính toán các thông số thiết bị bằng phần mềm HYSYS 60

Hình 4.1: Mô hình lập kế hoạch kiểm định 61

Hình 4.2: Ma trận rủi ro dùng để xác định thời gian thực hiện kiểm định 62

Hình 4.3: Ma trận dùng để xác định thiết bị cần tiến hành phân tích rủi ro định lượng 63

Hình 4.4: Ma trận xác định thiết bị cần tiến hành phân tích rủi ro định lượng 78

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Tại Hội nghị Công nghiệp Khí vào tháng 6/2011 do Tập đoàn Dầu khí Việt Nam tổ chức tại Vũng Tàu đã nêu lên một vấn đề tồn tại đã lâu nhưng chưa được giải quyết thấu đáo, đó là vấn đề một lượng khí đáng kể được khai thác cùng với dầu thô nhưng chưa được thu gom và thương mại hóa, dẫn đến phải đốt bỏ ngoài khơi Việc này không những làm ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến vận hành, mà còn là một sự lãng phí tài nguyên của đất nước Mặt khác theo thời gian thì áp suất vỉa ở các giếng dầu giảm dần, đến một lúc nào đó phải khai thác tận thu bằng phương pháp gaslift nên rất cần có giàn nén khí cao áp bơm khí đồng hành trở lại giếng

Một đặc điểm chung của giàn nén khí cao áp là điều kiện làm việc của các thiết bị rất khắc nghiệt và kéo dài do đó nguy cơ xảy ra sự cố rất cao Trong trường hợp xảy ra sự cố thì mức độ ảnh hưởng đến con người, môi trường và tài sản có thể

là rất nghiêm trọng

Cho nên cùng với nhiệm vụ thiết kế giàn nén khí để đáp ứng nhu cầu thực tế trên thì việc ngăn ngừa các nguy hiểm xảy ra nhằm đảm bảo hoạt động an toàn, hiệu quả và lâu dài của giàn nén khí cũng là nhiệm vụ được đặt ra cấp thiết Điều này đòi hỏi phải thực hiện tốt công tác kiểm định và dự báo chính xác các nguy cơ hư hỏng của thiết bị Tuy nhiên, hiện nay việc thực hiện kiểm định của các đơn vị trong ngành dầu khí chủ yếu dựa trên các tiêu chuẩn thiết kế và tiêu chuẩn cấp giấy phép hoạt động nên vừa tốn thời gian, chi phí mà hiệu quả không cao Chính vì vậy

“Nghiên cứu thiết kế và kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro cho các thiết bị trên giàn nén khí CGCS” nhằm sử dụng hiệu quả nguồn khí đang bị đốt bỏ, đồng thời

tối ưu hóa chi phí và hiệu quả của công tác kiểm định là yêu cầu rất cấp thiết

2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của Luận văn là:

- Nghiên cứu lựa chọn các thiết bị chính trên giàn nén khí CGCS;

- Ứng dụng phân tích rủi ro để lập kế hoạch kiểm định cho các thiết bị trên giàn nén khí CGCS

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa khoa học: Luận văn đã thiết kế được các thiết bị trên sơ đồ công nghệ của giàn nén khí CGCS và lập kế hoạch trên cơ sở phân tích rủi ro cho các thiết bị này Qua đó giải quyết được bài toán tận thu nguồn khí đang bị đốt bỏ lãng phí, đồng thời bước đầu phát triển một phương pháp mới trong công tác lập kế hoạch kiểm định cho các thiết bị trong ngành dầu khí là dựa trên cơ sở phân tích rủi ro

Ý nghĩa thực tiễn: Luận văn là tài liệu tham khảo về lĩnh vực thiết kế giàn nén khí, đánh giá rủi ro và lập kế hoạch kiểm định cho các thiết bị trong ngành dầu khí

4 Tình hình nghiên cứu

Đã có nhiều công trình nghiên cứu về thiết kế giàn nén khí, phân tích rủi ro và lập kế hoạch kiểm định cho các thiết bị công nghệ trong ngành dầu khí, các công trình nghiên cứu này đã để lại nhiều bài học kinh nghiệm về cơ sở thiết kế giàn nén khí, kỹ thuật phân tích rủi ro, lập kế hoạch kiểm định Một số nghiên cứu tiêu biểu

về thiết kế giàn nén khí, phân tích rủi ro và kiểm định được trình bày dưới đây: 4.1 Giàn nén khí của VSP

Hiện tại VSP có 1 giàn nén khí trung tâm CCP và 1 trạm nén khí GCS tại mỏ Bạch Hổ Các giàn nén khí này được sử dụng trong việc thu gom khí đồng hành từ các giàn khác, xử lý, nén và phân phối tới các nơi tiêu thụ trên bờ và đến các giàn phục vụ hoạt động gaslift Các thiết bị chính trên hai giàn nén khí này gồm có: bình tách, máy nén và thiết bị làm mát

4.2 Ứng dụng phần mềm HYSYS trong xây dựng mô hình thu gom và xử lý khí mỏ Lan Tây, Nguyễn Tấn Khoa, Luận văn tốt nghiệp, Đại học Bách khoa Tp.Hồ Chí Minh, 2003

Luận văn đã trình bày tổng quát và xây dựng nên mô hình thu gom xử lý khí tại mỏ Lan Tây đáp ứng các yêu cầu về khí thương mại Việc ứng dụng phần mềm HYSYS giúp tính toán và theo dõi dòng khí đi vào và ra thiết bị, các thông số kỹ thuật của thiết bị, dự tính được năng lượng cung cấp cho các thiết bị để từ đó áp dụng vào nghiên cứu giải pháp thiết kế và vận hành hệ thống thu gom và xử lý khí

tại mỏ Tuy nhiên luận văn mới chỉ sử dụng phần mềm HYSYS để tính toán các thông số cho thiết bị, chưa đưa ra các công thức tính toán cho thấy bản chất và cơ sở của việc tính toán

4.3 A Guide to Quantitative Risk Assessment for Offshore Installations, Det Norske Veritas, 1999

Hướng dẫn đánh giá rủi ro định lượng cho các công trình ngoài khơi được Det Norske Veritas (DNV), một công ty đăng kiểm và tư vấn quốc tế, soạn thảo và phát triển, với sự tài trợ của 8 tổ chức uy tín trên thế giới (4 công ty dầu khí và 4 cơ quan chức năng) và được công bố bởi Trung tâm Công nghệ Hàng hải và Dầu khí (Centre for Marine and Petroleum Technology) Hướng dẫn cung cấp tổng quan về Đánh giá rủ ro định lượng (QRA), đặc biệt là đối với ngành công nghiệp ngoài khơi Nó giới thiệu tất cả các khía cạnh chính của QRA và trình bày các thông lệ hiện đại thực hiện QRA Hướng dẫn bao gồm chọn lựa dữ liệu và các kỹ thuật phân tích liên quan để sử dụng thực hiện QRA, cung cấp các tài liệu tham khảo về cơ sở dữ liệu thống kê và các phương pháp tính toán Sau khi nghiên cứu, hướng dẫn này đã được nhiều tổ chức áp dụng, nó được xem như là tài liệu tham khảo và sổ tay đào tạo trong công tác đánh giá và quản lý rủi ro

4.4 Các phương pháp kiểm định/bảo dưỡng thiết bị

Có thể tóm tắt các phương pháp kiểm định/bảo dưỡng thiết bị như sau:

1 Kiểm định/bảo dưỡng hư hỏng (Breakdown Maintenance): là loại kiểm định/bảo dưỡng đơn giản nhất, với mục đích là để khắc phục hư hỏng, khôi phục hoạt động của thiết bị/công trình

2 Kiểm định/bảo dưỡng phòng ngừa (Preventive Maintenance): được đưa ra nhằm đảm bảo yêu cầu về hoạt động liên tục của công trình trong một giai đoạn nhất định Để đảm bảo yêu cầu này, các thiết bị công nghệ sẽ được phân cấp hoạt động chính và dự phòng Các hoạt động kiểm định/bảo dưỡng sẽ được tiến hành trong thời gian thiết bị dừng hoạt động hay ở chế độ dự phòng Loại kiểm định/bảo dưỡng này có thể được áp dụng cho các thiết bị an toàn như bơm cứu hỏa, máy phát khẩn cấp, phương tiện cứu sinh, v.v…

3 Kiểm định/bảo dưỡng định kỳ (Time-Based Maintenance): tương tự như bảo dưỡng phòng ngừa và có thêm sự kết hợp với các quy định pháp luật liên quan

4 Kiểm định/bảo dưỡng theo tình trạng hoạt động (Condition-Based Maintenance): được phát triển song song với việc hoàn thiện các phương pháp đánh giá tình trạng hoạt động của thiết bị

5 Kiểm định/bảo dưỡng dự báo (Predictive Maintenance): Dựa trên các đánh giá

kỹ thuật và kinh nghiệm vận hành, đưa ra các dự báo về thời điểm hư hỏng của thiết bị và có biện pháp bảo dưỡng/sửa chữa kịp thời

6 Kiểm định/bảo dưỡng bảo đảm độ tin cậy (Reliability Centered Maintenance): dựa trên các kết quả phân tích rủi ro, phân loại và ưu tiên kiểm định, bảo dưỡng cho các thiết bị có mức rủi ro cao, với mục đích làm giảm thiểu chi phí nhưng vẫn đảm bảo độ an toàn và tin cậy của thiết bị

7 Bảo dưỡng tổng hợp (Total Productive Maintenance): kết hợp các biện pháp

để đạt hiệu quả cao nhất, đồng thời cho phép tuân thủ các quy định pháp luật, tiêu chuẩn liên quan đến công tác an toàn và kiểm định/bảo dưỡng thiết bị

Hình 0.1: Các phương pháp kiểm định bảo dưỡng thiết bị

LOẠI BẢO DƯỠNG

Bảo Dưỡng

Hư Hỏng

Bảo Dưỡng Phòng Ngừa

Bảo dưỡng định kỳ

Bảo dưỡng theo trạng thái hoạt động

Bảo dưỡng đảm bảo độ tin cậy

4.5 Hội thảo ứng dụng phân tích rủi ro cho công tác kiểm định

Hội thảo ứng dụng phân tích rủi ro cho công tác kiểm định được Bureau Veritas, một công ty đăng kiểm và tư vấn quốc tế, tổ chức vào ngày 19&20/7/2011 tại TP.Hồ Chí Minh Hội thảo bao gồm hầu hết các đơn vị trong ngành dầu khí ở Việt Nam Hội thảo giới thiệu về việc ứng dụng phân tích rủi ro để lập kế hoạch kiểm định, trình bày các phương pháp và công cụ thực hiện Phương pháp này được đánh giá có tính khả thi cao, tuy nhiên để áp dụng cho các công trình dầu khí ở Việt Nam, nó cần phải nghiên cứu thêm và áp dụng thử để chứng minh tính hiệu quả cả

về công tác quản lý kỹ thuật cũng như kinh tế

5 Phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp nghiên cứu dưới đây sẽ được sử dụng để thực hiện Luận văn:

 Tham khảo kinh nghiệm, kiến thức và công cụ hiện có của một số công

ty có uy tín trong nước và trên thế giới về cơ sở thiết kế giàn nén khí và phương pháp lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro;

 Đề xuất phương án thiết kế giàn nén khí và mô hình lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro cho các thiết bị trên giàn nén khí

6 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

 Nghiên cứu lựa chọn các thiết bị chính trên giàn nén khí CGCS đáp ứng yêu cầu thu gom khí từ 3 giàn khai thác W1, W2 và W3

 Lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro cho các thiết bị trên giàn nén khí CGCS

7 Cấu trúc luận văn

Luận văn bao gồm các nội dung chính sau:

Chương 1: Tổng quan về giàn nén khí và công tác kiểm định kỹ thuật

Giới thiệu tổng quan về tiềm năng khí Việt Nam, giàn nén khí và công tác kiểm định kỹ thuật, qua đó thấy được tầm quan trọng của việc thu gom khí và có cái nhìn tổng quát về sơ đồ công nghệ và các thiết bị trên giàn nén khí cũng như tình hình thực hiện kiểm định tại các công trình dầu khí

Chương này cũng đề cập chức năng của giàn nén khí CGCS

Chương 2: Cơ sở lý thuyết về tính toán thiết bị và lập kế hoạch trên cơ sở phân tích rủi ro

Trình bày cơ sở lý thuyết về tính toán các thiết bị chính trên giàn nén khí bao gồm máy nén, bình tách và quạt làm mát Cơ sở lý thuyết về phân tích rủi ro và cơ

sở khoa học và phương pháp luận của phương pháp kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro Các lý thuyết này phục vụ cho việc tính toán, thiết kế và lập kế hoạch kiểm định ở các chương sau

Chương 3: Thiết kế giàn nén khí

Đề xuất quy trình thiết kế giàn nén khí, ứng dụng quy trình này và các cơ sở lý thuyết về tính toán thiết bị ở Chương 2 thiết kế sơ đồ công nghệ cho giàn nén khí CGCS và tính toán các thông số chính của các thiết bị trên giàn nén khí

Chương này đồng thời sử dụng phần mềm HYSYS mô phỏng các thiết bị trên

sơ đồ công nghệ giàn nén khí CGCS để hỗ trợ lựa chọn và đánh giá sự phù hợp của quy trình thiết kế giàn nén khí

Chương 4: Lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro

Đề xuất mô hình lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro, ứng dụng

mô hình này và các cơ sở lý thuyết về phân tích rủi ro ở Chương 2 lập kế hoạch kiểm định cho các thiết bị trên giàn nén khí CGCS ở Chương 3

Kết luận và kiến nghị

Trình bày các kết quả về việc tính toán thiết kế giàn nén khí CGCS và lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro Kiến nghị các nghiên cứu tiếp theo cho việc thiết kế giàn nén khí và lập kế hoạch kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIÀN NÉN KHÍ VÀ CÔNG TÁC KIỂM

ĐỊNH KỸ THUẬT

Chương này trình bày tổng quan về:

1) Tiềm năng khí Việt Nam

2) Giàn nén khí

3) Công tác kiểm định

4) Chức năng giàn nén khí CGCS

1.1 Tiềm năng khí Việt Nam

Tiềm năng khí Việt Nam rất lớn, có khả năng cung cấp khí trong vài thập kỷ tới và tập trung ở 4 vùng chính là Bể Cửu Long, Bể Nam Côn Sơn, Bể Malay Thổ Chu và Bể Sông Hồng Theo quy hoạch tổng thể phát triển ngành công nghiệp khí Việt Nam giai đoạn đến năm 2015, định hướng đến năm 2025 thì sản lượng khai thác khí thiên nhiên trong nước dự tính đạt trên 14 tỷ m3/năm vào năm 2015 và đạt

15 – 19 tỷ m3/năm vào giai đoạn năm 2016 – 2025

Danh mục các dự án khí đầu tư giai đoạn đến năm 2015, định hướng đến năm

2025 và tiềm năng khí tại các Bể dầu khí được thể hiện trong Bảng 1.1

Bảng 1.1: Các dự án đầu tư và tiềm năng khí tại Việt Nam

Thời điểm bắt đầu vận hành

Công suất dự kiến (Tỷ m3/năm)

Chiều dài (Km)

1 Hệ thống thu gom khí cụm mỏ Rồng, Nam Rồng,

Đồi Mồi – Bạch Hổ

2 Hệ thống thu gom khí từ mỏ Hải Sư Trắng, Hải Sư

Đen, Tê Giác Trắng về Bạch Hổ

3 Đường ống thu gom khí Sư Tử Trắng về Sư Tử

Vàng

4 Hệ thống thu gom khí cụm mỏ Lô 01&02 (Ruby,

Pearl, Topaz, Diamond, Jade, Emerald) Rạng Đông

5 Đường ống thu gom khí mỏ Thăng Long, Đông Đô

về Emerald

1 Đường ống thu gom khí mỏ Lan Đỏ - Lan Tây 2012 2 25

2 Đường ống thu gom khí mỏ Chim Sáo – Nam Côn

Sơn 1

3 Đường ống thu gom khí mỏ Hải Thạch, Mộc Tinh

về Nam Côn Sơn 1 (KP-75)

4 Đường ống thu gom khí mỏ Rồng Vĩ Đại – Rồng

Đôi/Rồng Đôi Tây

7 Đường ống thu gom khí Đại Hùng – Nam Côn Sơn 2 2013-2015 0,1 30

8 Đường ống thu gom khí các mỏ Lô 04 – 3 & 04 – 1

1 Đường ống thu gom khí mỏ Hoa Mai – PM3_CAA 2013 0,4 20

2 Đường ống thu gom khí Ác Quỷ/Kim Long – Cá

Voi (Lô B, 48/95&52/97)

2 Đường ống thu gom khí mỏ A/Cá Voi Xanh/Cá Heo

– Sư Tử Biển (Lô 117)

Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ tổng quát của một giàn nén khí

Dòng khí vào trước tiên được dẫn qua bình tách 1 để tách lỏng và các tạp chất

cơ học Khí sau khi được tách lỏng và tạp chất cơ học đi vào máy nén cấp 1, tại đây

áp suất khí tăng, nhiệt độ khí tăng.Khí sau khi nén ở cấp 1 được làm mát trong thiết

bị làm mát 1 để đảm bảo nhiệt độ giới hạn cho phép đi vào cấp nén tiếp theo Khí ra khỏi thiết bị làm mát, một số chất lỏng sẽ ngưng tụ, các chất lỏng này được phân tách trong thiết bị tách thứ 2 Khí sau khi được phân tách đi vào cấp nén 2, quá trình này tiếp tục cho đến khi thông số ra (thường là áp suất) đáp ứng yêu cầu

1.3 Tổng quan về công tác kiểm định kỹ thuật

1) Các tổ chức thực hiện kiểm định

Tùy thuộc vào quy mô, chức năng của từng công trình, yêu cầu của các đơn vị chủ quản, việc kiểm định hiện nay tại nước ta thường được thực hiện bởi các tổ chức sau:

 Đơn vị trực tiếp quản lý công trình;

 Các tổ chức kiểm định trong nước;

 Các cơ quan đăng kiểm quốc tế

a/ Đơn vị trực tiếp quản lý công trình

Các đơn vị trực tiếp quản lý công trình có trách nhiệm bảo dưỡng, sửa chữa, lập kế hoạch kiểm tra, kiểm định định kỳ hệ thống trang thiết bị theo tháng, quý hoặc năm nhằm đảm bảo cho công trình hoạt động ổn định, tránh các trường hợp phải dừng công trình đột xuất Tuy nhiên với quy mô kiểm tra nhỏ, trang thiết bị, nhân lực hạn chế, hệ thống tiêu chuẩn kiểm tra không thống nhất nên công việc thường mang tính chất đối phó, sơ sài, hồ sơ tài liệu không đầy đủ Do đó không đánh giá được tình trạng, điều kiện vận hành, tốc độ xuống cấp và tuổi thọ còn lại của công trình, không phát hiện trước các nguy cơ nguy hiểm tiềm tàng của công trình, không lên được kế hoạch thay thế, kiểm định cho lần sau

b/ Các tổ chức kiểm định trong nước

Một số trang thiết bị theo yêu cầu của hệ thống pháp luật Việt Nam phải được cấp phép sử dụng, hoạt động như bồn bể chịu áp lực, các thiết bị nâng, v.v thông qua các cơ quan chức năng được quy định như Bộ Lao động Thương binh Xã hội, Đăng kiểm Việt Nam Công việc chính của các cơ quan này là kiểm tra tình trạng, điều kiện, khả năng làm việc của thiết bị để trên cơ sở đó cấp giấp phép hoạt động cho thiết bị Tuy nhiên, do chỉ giới hạn kiểm định cho một số thiết bị nên không thể đánh giá được tình trạng hoạt động của toàn bộ hệ thống cũng như không đánh giá được tình trạng xuống cấp của thiết bị

c/ Các cơ quan đăng kiểm quốc tế

Các cơ quan đăng kiểm quốc tế hiện đang hoạt động tại Việt Nam tuân thủ hoàn toàn theo các quy định của các tổ chức quốc tế về kiểm định như API, CSWIP, ASNT, PCN, v.v

Tùy thuộc vào phạm vi công việc nhưng nhìn chung việc kiểm định công trình

do các cơ quan đăng kiểm quốc tế thực hiện rất đầy đủ với các báo cáo chi tiết về tình trạng, mức độ hư hỏng, tuổi thọ còn lại của toàn bộ trang thiết bị, hệ thống đường ống của công trình Đứng về góc độ kỹ thuật thì hình thức này chiếm được nhiều ưu điểm hơn cả và đã được áp dụng rộng rãi cho các công trình dầu khí tại Việt Nam

2) Tình hình thực hiện công tác kiểm định hiện nay tại các công trình dầu khí Điểm qua thực trạng của công tác kiểm định và các tổ chức thực hiện công tác kiểm định hiện nay, có các nhận xét như sau:

 Các đơn vị đã thực hiện đầy đủ việc kiểm định, bảo dưỡng cho công trình, trong đó việc thực hiện chủ yếu tiến hành theo các quy định của nhà nước hay nhà chế chế tạo;

 Do mục đích khác nhau nên phương pháp kiểm tra, kiểm định của từng tổ chức là khác nhau Các cơ quan thanh tra và kiểm định trong nước chỉ dựa theo các TCVN, và đơn giản là kiểm tra khả năng có thể vận hành an toàn trong các điều kiện đặt trước nào đó (điều kiện vận hành bình thường của thiết bị), với mục đích xem xét cấp giấy phép hoạt động cho thiết bị

Công tác kiểm định có vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo duy trì chất lượng và mức độ an toàn của công trình vì nó giúp đánh giá đúng tình trạng trang thiết bị và lên kế hoạch duy tu bảo trì một cách hợp lý, điều này ảnh hưởng rất lớn đến sự xuống cấp của trang thiết bị, mức độ an toàn của con người và tài sản Do

đó, việc tìm ra và áp dụng một phương pháp kiểm định phù hợp, hiệu quả là vấn đề cấp thiết hiện nay

1.4 Chức năng giàn nén khí CGCS

Giàn nén khí CGCS được thiết kế nhằm:

 Thu gom lượng khí đồng hành từ 3 giàn W1, W2 và W3 hiện đang phải đốt bỏ một cách lãng phí

 Cung cấp khí cho hệ thống khai thác dầu bằng gaslift

 Khí nhiên liệu cung cấp cho nhu cầu nội bộ

 Đưa về các trạm điện trên bờ

Sơ đồ thu gom khí của giàn CGCS được trình bày trong Hình 1.2

Hình 1.2: Sơ đồ thu gom khí của giàn CGCS Các thông số dòng khí của 3 giànW1, W2 và W3 như trong Bảng 1.1 và Bảng 1.2

Bảng 1.2: Thông số dòng khí của các giếng thu gom

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TÍNH TOÁN THIẾT BỊ VÀ LẬP

KẾ HOẠCH TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH RỦI RO

Chương này trình bày các nội dung sau:

1) Cơ sở lý thuyết về tính toán các thiết bị trên giàn nén khí bao gồm: máy nén khí, bình tách và quạt làm mát;

2) Cơ sở lý thuyết về phân tích rủi ro;

3) Cơ sở khoa học và phương pháp luận kiểm định trên cơ sở phân tích rủi ro; 4) Kế hoạch kiểm định

2.1 Cơ sở lý thuyết tính toán các thiết bị

6) Tốc độ quay của máy nén: N

1) Tính công suất máy nén, W

Công suất lý thuyết:

Trong đó:

Wo: công suất lý thuyết m: lưu lượng của khí

h1: entapy đầu vào trên đơn vị khối lượng

h2isen: entapy đầu ra trên đơn vị khối lượng

Phương trình tổng quát:

Công suất = ( ố ượ í ê ộ đơ ị ờ ).(∆ )

Các đơn vị của công suất máy nén khí được cho trong Bảng 2.1:

Bảng 2.1: Các đơn vị của công suất máy nén khí

k: tỷ số năng suất nhiệt, Cp/Cv

MW: khối lượng nguyên tử của khí

P2/P1: tỷ số nén

Giá trị của R được cho trong Bảng 2.2:

: nhiệt dung riêng của quá trình đẳng nhiệt

R = 8.314 kJ/kmol. oK hoặc 1.99 Btu/lbmol. oR

Đối với khí tự nhiên k thường được tính xấp xỉ theo công thức:

= /

Trong đó: MMscf/d - lưu lượng của khí tại Ps và Ts

Công suất của máy nén được tính như sau:

Trong đó:

W: công suất của máy nén

: lưu lượng chuẩn

E = 0.73 đối với máy nén ly tâm Không thứ nguyên Không thứ nguyên

E = 0.82 đối với máy nén pistong Không thứ nguyên Không thứ nguyên

2.1.2 Tính toán bình tách

Các thông số tính toán:

1) Vận tốc rơi của giọt lỏng trong bình tách:

2) Vận tốc đi lên của dòng khí:

3) Đường kính bình tách:

4) Chiều cao/chiều dài bình tách: H (L)

5) Chiều dày bình tách:

1) Xác định vận tốc rơi của giọt lỏng trong bình tách

Vận tốc rơi của giọt lỏng trong bình tách được xác định theo công thức (API):

.

(2.16) Trong đó là hằng số thực nghiệm Giá trị phụ thuộc vào nhiều yếu tố: dạng bình tách, kích thước giọt lỏng, gia tốc trọng trường, chiều dài bình tách ngang hoặc chiều cao bình tách đứng, tỷ số khí dầu, cấu tạo bên trong bình tách Một số giá trị được xác định bằng thực nghiệm cho ở Bảng 2.5

số L/D không vượt quá 5/1 thì khó tìm thấy giá trị lớn hơn 0.15 (0.5) bất kể chiều dài Nếu bình tách trụ ngang được sử dụng có tỷ số L/D ≠5/1, theo khuyến cáo ta nên nhân thêm vào tỷ số /

Hệ SI Hệ FPS

2) Vận tốc đi lên của dòng khí:

Vận tốc đi lên của dòng khí trong bình tách được xác định theo công thức:

F: Tiết diện ngang của dòng khí

2

ft2

Fg là hệ số tiết diện cắt ngang, phụ thuộc vào dạng bình tách và tỷ số giữa mực chất lỏng trong bình và đường kính bình tách

Với bình tách trụ đứng: Fg = 1

Với bình tách trụ ngang: Fg = 0.436 ÷ 1 Xem bảng 2.6

Bảng 2.6: Các giá trị Fg đối với bình tách ngang

Thực nghiệm chỉ ra rằng với bình tách trụ đứng có bộ phận chiết sương với lưới chuẩn thay đổi từ 0.07 ÷ 0.105 m/s Với bộ phận tiếp nhận dòng chuẩn và

bộ chiết sương dạng ly tâm, có thể chọn đến 0.25 m/s Giá trị cao thường được ứng dụng cho những bình rửa lọc khí (Scrubber)

Với những bình tách trụ ngang có trang bị bộ cánh chỉnh lưu hoặc bộ chiết sương dạng lưới, thay đổi từ 0.127 ÷ 0.15 m/s

4) Chiều cao/chiều dài bình tách: H (L)

Chiều cao (H) đối với bình tách đứng và chiều dài (L) đối với bình tách ngang được chọn theo hệ số tương quan đối với đường kính (Di) của bình tách

Thực tế người ta thường chọn H và L bằng 2.5 ÷ 3 lần Di

5) Chiều dày bình tách:

Bề dày vỏ bình tách được tính toán theo tiêu chuẩn ASME Nó phụ thuộc vào loại thép sử dụng, áp suất thiết kế mà bình tách sẽ làm việc, đường kính bình tách

và công nghệ hàn được sử dụng khi chế tạo vỏ bình

Bề dày vỏ thiết bị được xác định theo công thức sau:

E: Hiệu suất ứng dụng của mối hàn (bảng 2.7)

Bảng 2.7: Hệ số hiệu dụng của mối hàn E

Như vậy, dựa vào các phương trình tính toán xác định được kích thước bình tách nếu lưu lượng dòng được đặt trước hoặc khống chế lưu lượng dòng nếu bình tách được chọn trước

2.1.3 Tính toán quạt làm mát

Trên giàn nén khí, để hạn nhiệt độ của dòng khí nóng người ta thường sử dụng quạt để giảm nhiệt độ Khí nóng đi trong các đường ống và được làm mát nhờ dòng không khí do quạt hút vào để giảm nhiệt

Công suất của quạt: Q = m(h2 – h1) (2.28)

Trong đó:

m: lưu lượng khí qua quạt

h1, h2: enthanpy trước và sau khi làm mát được tra bằng đồ thị, Hình 1.1

Hình 2.1: Đồ thị tra enthanpy theo nhiệt độ và áp suất 2.2 Cơ sở lý thuyết về phân tích rủi ro

Phần này trình bày cơ sở lý thuyết phân tích rủi ro bao gồm:

1) Phân tích rủi ro định tính;

2) Phân tích rủi ro định lượng;

3) Tính toán thời gian hoạt động còn lại của thiết bị

Rủi ro được định nghĩa là một số đo về khả năng xảy ra một sự cố xấu và hậu quả tác hại ngoài ý muốn do nó gây ra

Rủi ro = (Khả năng xảy ra) x (Hậu quả của sự cố)

đó Phân tích rủi ro định tính cho phép xác định sơ bộ những thiết bị có nguy cơ rủi

ro cao để tiến hành những bước phân tích sâu hơn và điều chỉnh chương trình kiểm định cũng như áp dụng các biện pháp giảm thiểu để làm giảm mức độ rủi ro Các phân tích rủi ro định tính được thực hiện chủ yếu dựa vào kinh nghiệm và những đánh giá kỹ thuật của nhóm phân tích hay của các chuyên gia

1) Tần suất

Tần suất được tính toán thông qua việc đánh giá 6 hệ số tần suất như trong Hình 2.2

Hình 2.2: Các hệ số tần suất

Hình 2.3: Các hệ số hậu quả

i Hệ số thiết bị (EF-Equipment Factor): liên quan đến số lượng thiết bị trong cụm thiết bị sản xuất có nguy cơ hư hỏng Hệ số thiết bị có giá trị lớn nhất là

15 điểm

ii Hệ số hư hỏng (DF-Damage Factor): đánh giá mức độ rủi ro liên quan đến ăn mòn, mỏi, nứt và xuống cấp do phải tiếp xúc với nhiệt độ thấp hoặc cao Hệ số này có giá trị lớn nhất là 20 điểm

iii Hệ số kiểm định (IF-Inspection Factor): đánh giá mức độ hiệu quả của chương trình kiểm định hiện đang sử dụng, khả năng xác định các cơ chế hư hỏng chính và những cơ chế hư hỏng tiềm tàng Hệ số này đánh giá kỹ thuật kiểm định đã áp dụng, mức độ chi tiết và việc quản lý chương trình kiểm định Chương trình kiểm định càng hiệu quả thì nguy cơ xảy ra hư hỏng liên quan đến ăn mòn, mỏi, nứt và xuống cấp do phải tiếp xúc với nhiệt độ thấp hoặc cao

sẽ giảm xuống và giá trị IF càng nhỏ, có thể giảm đến một giá trị âm Giá trị lớn nhất của hệ số này là 15

iv Hệ số điều kiện hoạt động (CCF-Likelihood Condition Factor): xem xét điều kiện hoạt động của thiết bị thông qua việc bảo dưỡng và tình trạng bảo quản máy móc Việc đánh giá chỉ dựa vào điều kiện hoạt động thực tế và việc bảo dưỡng thiết bị thông qua kiểm tra trực quan Giá trị lớn nhất của hệ số này là

vi Hệ số thiết kế cơ khí (MDF-Likelihood Mechanical Design Factor): đánh giá mức độ an toàn trong thiết kế cụm thiết bị sản xuất, mức độ phức tạp, tính sáng tạo và mức độ phù hợp với các tiêu chuẩn hiện hành Hệ số này có giá trị lớn nhất là 15

Chi tiết các hệ số tần suất tham khảo phụ lục A – TLTK8

Tần suất xảy ra sự cố được đánh giá thông qua hệ số tần suất bằng tổng sáu hệ

số trên và được phân loại theo giá trị từ 1 đến 5 tương ứng với tần suất xảy ra từ thấp nhất đến cao nhất như trong Bảng 2.8:

Bảng 2.8: Phân loại tần suất

i Hệ số hóa học (CF-Chemical Factor): xem xét khả năng bắt cháy của hóa chất

là sự kết hợp của hệ số chớp cháy và hệ số phản ứng của hóa chất

ii Hệ số số lượng (QF-Quantity Factor): xem xét khối lượng vật chất có khả năng rò rỉ lớn nhất khi xảy ra sự cố

iii Hệ số trạng thái (SF-State Factor): đánh giá khả năng bắt cháy khi bay hơi của nguyên liệu trong trường hợp bị rò rỉ ra ngoài môi trường

iv Hệ số tự bốc cháy (AF-Auto-Ignition Factor): đánh giá khả năng tự bốc cháy khi lưu chất bị rò ra môi trường

v Hệ số áp suất (PRF-Pressure Factor): đánh giá tốc độ rò rỉ của lưu chất Thông thường các chất lỏng và khí được xử lý ở áp suất cao (lớn hơn 150 psig) có khả năng rò rỉ nhanh và dẫn đến loại rò rỉ gián đoạn với hậu quả nghiêm trọng hơn loại rò rỉ liên tục

vi Hệ số độ tin cậy (CRF-Credit Factor): đánh giá mức độ tin cậy của hệ thống

an toàn và được xem xét thông qua việc đánh giá khả năng phát hiện rò khí, hoạt động của hệ thống chữa cháy, hệ thống chống nổ, khả năng cô lập, hệ thống xả khẩn cấp, v.v

Chi tiết các hệ số hậu quả tham khảo phụ lục A – TLTK8

Hậu quả hư hỏng được đánh giá thông qua hệ số hậu quả bằng tổng sáu hệ số trên và được phân loại theo các ký tự từ A đến E theo cấp độ từ thấp đến cao như trong Bảng 2.9

Bảng 2.9: Phân loại hậu quả

Các kết quả từ ma trận rủi ro có thể được dùng để chỉ ra những vùng có nhiều nguy cơ và quyết định những bộ phận thiết bị công nghệ cần tập trung kiểm định nhất hoặc những biện pháp khác nhau để giảm thiểu rủi ro Nó có thể còn được dùng để quyết định việc nghiên cứu định lượng đánh giá toàn bộ có cần hay không

Các thông số tính toán:

1) Lựa chọn kích cỡ lỗ rò

2) Tính toán tần suất

High Risk Med High Risk

Rủi ro trung bình

3) Tính toán hậu quả

4) Tính toán rủi ro

Phân tích rủi ro định lượng bao gồm các phân tích, tính toán rủi ro chi tiết hơn nhằm định lượng ra con số rủi ro cho các thiết bị đã được xác định cần phải tiến hành phân tích thêm sau khi thực hiện phân tích rủi ro định tính Quy trình phân tích rủi ro định lượng được mô tả trong Hình 2.5

Hình 2.5: Quy trình phân tích rủi ro định lượng

Cơ sở dữ liệu dùng trong phân tích rủi ro

Lựa chọn kích cỡ lỗ rò

Tất cả hậu quả đã được phân tích ?

Tất cả các tình huống sự cố đã được phân tích?

Tính toán tần suất

Tính toán hậu quả

Rủi ro = Tần suất x Hậu quả

Rủi ro tính cho thiết bị

Đúng

Không

Không

Có

1) Lựa chọn kích cỡ lỗ rò

Lựa chọn loại rò rỉ và kích cỡ lỗ rò đại diện trong tính toán rủi ro giúp cho việc tính toán được đơn giản và đồng nhất Phương pháp tính toán rủi ro đưa ra 4 loại rò rỉ gồm rò rỉ nhỏ, trung bình, lớn và đứt gãy được cho trong Bảng 2.10

Bảng 2.10: Kích cỡ rò được sử dụng trong phân tích rủi ro định lượng

Tần suất xảy ra hư hỏng thực tế được thể hiện qua công thức sau:

Tần suất hư hỏng thực tế = Tần suất gốc x FE x FM

581 và tài liệu DNV Technica

Bảng 2.11: Tần suất hư hỏng của thiết bị

3) Tính toán hậu quả

Hậu quả được tính toán thông qua các bước sau:

a Xác định lưu chất đại diện và đặc tính của lưu chất;

b Tính toán khối lượng rò rỉ;

c Tính toán tốc độ rò rỉ;

d Xác định loại rò rỉ;

e Tính toán hậu quả

a Xác định lưu chất đại diện và đặc tính của lưu chất

Xác định lưu chất đại diện và đặc tính của lưu chất là bước đầu tiên trong việc tính toán hậu quả do rò rỉ lưu chất nguy hiểm và làm đơn giản hóa quá trình tính toán Trong phân tích rủi ro các lưu chất đại diện được cho trong Bảng 2.12

Bảng 2.12: Các lưu chất đại diện trong phân tích rủi ro

C6-C8 Gasoline, naphtha, light straight run, heptane

Đối với giàn nén khí, lưu chất đại diện được chọn là C1–C2