Đang tải... (xem toàn văn)
bài tiểu luận thi công đường ống ngoài khơi bài tiểu luận thi công đường ống ngoài khơi bài tiểu luận thi công đường ống ngoài khơi bài tiểu luận thi công đường ống ngoài khơi bài tiểu luận thi công đường ống ngoài khơi bài tiểu luận thi công đường ống ngoài khơi bài tiểu luận thi công đường ống ngoài khơi
BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ HÓA HỌC BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐƢỜNG ỐNG & BỂ CHỨA o0o Đề tài tiểu luận: THI CÔNG ĐƢỜNG ỐNG NGOÀI KHƠI GVHD: Th.S Trần Thị Hồng Nhóm thực hiện: 1. Cao Chí Tâm caochitam@gmail.com 2. Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh cunnhoiuiu@gmail.com 3. NĐC 4. PLN 5. TTN 6. TTQ 7. NMS Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 10 năm 2011 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 3 Chƣơng 1. THI CÔNG ĐƢỜNG ỐNG NGOÀI KHƠI 4 1.1. Công tác chuẩn bị 4 1.1.1. Công tác chuẩn bị thi công trên bờ 4 1.1.2. Công tác chuẩn bị thi công trên biển 5 1.2. Các phƣơng pháp thi công đƣờng ống ngầm 5 1.2.1. Phương pháp kéo ống sát đáy biển 5 1.2.2. Phương pháp kéo ống trên đáy 6 1.2.3. Phương pháp kéo ống trên mặt biển 7 1.2.4. Phương pháp kéo ống sát mặt biển 8 1.2.5. Phương pháp dùng tàu thả ống 8 1.3. Lựa chọn phƣơng án thi công đƣờng ống ngầm 9 1.4. Các phƣơng pháp thi công đào hào dƣới biển 11 1.4.1. Phương pháp xói thuỷ lực 11 1.4.2. Phương pháp dùng máy đào 11 1.4.3. Phương pháp hóa lỏng 12 1.4.4. Phương pháp cày 12 1.5. Thi công nối ống đứng với đƣờng ống ngầm 14 1.6. Thi công đoạn ống vào bờ 16 1.7. Quy trình thi công đƣờng ống ngoài khơi 17 Chƣơng 2. AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG 19 2.1. An toàn lao động 19 2.1.1. Công tác thi công trên bờ 19 2.1.2. Công tác thi công trên biển 19 2.2. Bảo vệ môi trƣờng 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO 22 Trang 3 LỜI NÓI ĐẦU Ngành công nghiệp dầu khí tuy mới phát triển nhưng đã khẳng định được vai trò trong nền kinh tế quốc dân. Ngành dầu khí ngày càng được củng cố và phát triển, những trang bị mới về công nghệ hiện đại tiên tiến và con người với chuyên môn giỏi, đã khẳng định được sự lớn mạnh và cạnh tranh mãnh mẽ của ngành dầu khí Việt Nam trong lĩnh vực dầu khí trên thế giới. Nhiều hợp đồng khai thác dầu khí ở trong và ngoài nước đã và đang thực hiện rất thành công. Đối với hệ thống khai thác dầu khí, việc vận chuyển các sản phẩm khai thác từ trên mặt đất (miệng giếng) đến các các thiết bị tách cơ bản ban đầu, cho đến các điểm cất chứa đều được thực hiện bằng đường ống vận chuyển. Trong các tuyến ống dẫn dầu – khí, hệ thống ống trên biển là hệ thống phức tạp, yêu cầu kỹ thuật cao và chi phí thi công lớn nhất. Trong khi đó các vỉa dầu của Việt Nam nằm tập trung trên vùng thềm lục địa – các giàn khoan được đặt ngoài khơi nên vấn đề thi công các tuyến ống trên biển hết sứ bức thiết cho nền dầu khí Việt Nam. Được sự đồng ý và hướng dẫn của Th.S Trần Thị Hồng chúng em đã chọn đề tài “Thi công đường ống ngoài khơi” Do thời gian làm tiểu luận có hạn và việc tìm hiểu còn chưa đầy đủ nên không thể tránh khỏi những sai sót. Vì vậy em đã có được sự góp ý và hướng dẫn tận tình của thầy, cô và các bạn. Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn Th.S Trần Thị Hồng và các bạn đã giúp đỡ chúng em trong quá trình học tập và hoàn thành bài tiểu luận này. Nhóm tiểu luận. Trang 4 Chƣơng 1. THI CÔNG ĐƢỜNG ỐNG NGOÀI KHƠI 1.1. Công tác chuẩn bị 1.1.1. Công tác chuẩn bị thi công trên bờ Yêu cầu về mặt bằng thi công: - Mặt bằng thi công phải đủ diện tích yêu cầu và phải được bố trí sát với bờ biển để thuận lợi cho việc vận chuyển vật tư thiết bị phục vụ thi công trên biển. - Độ sâu bến cảng phải đủ mớn nước để các phương tiện nổi hoạt động được. - Bãi thi công phải được tính toán kiểm tra đảm bảo sức chịu tải cho việc tập kết vật liệu và các phương tiện thi công. - Các hệ thống kho bãi vật tư và hệ thống giao thông nội bộ trong bãi lắp ráp phải thuận tiện và phù hợp. - Mạng lưới giao thông bên ngoài bãi lắp ráp phải thuận lợi cho việc cung cấp nguyên vật liệu phục vụ thi công. Chuẩn bị các thiết bị phương tiện thi công: Cần cẩu Xe nâng Xe chở ống Ô tô các loại Trạm máy hàn Thiết bị cắt hơi Các thiết bị máy mài Máy siêu âm kiểm tra mối hàn Máy nén khí Máy phát điện Máy phun sơn Máy thử thuỷ lực Chuẩn bị vật tư - Các loại thép ống Trang 5 - Cục chống ăn mòn protector - Các loại que hàn - Các loại sơn chống ăn mòn 1.1.2. Công tác chuẩn bị thi công trên biển Các phương tiện thi công bao gồm: - Tàu rải ống Côn Sơn. - Tàu kéo Sao Mai. - Tàu dịch vụ Sông Dinh. - Trạm lặn. 1.2. Các phƣơng pháp thi công đƣờng ống ngầm 1.2.1. Phƣơng pháp kéo ống sát đáy biển Trước khi kéo ống xuống biển đường ống được nối sẵn trên bãi lắp ráp sau đó tiến hành kiểm tra kỹ thuật về các mối hàn , sơn phủ, các thiết bị chống ăn mòn, các lớp bọc gia tải Sử dụng tàu kéo để kéo đoạn ống nổi sát đáy biển ra vị trí thi công công trình * Ưu điểm của phương pháp: - Đường ống ít chịu tác động của môi trường . - Không gây cản trở hoạt động giao thông hằng hải - Yêu cầu về sức kéo nhỏ hơn so với phương pháp kéo ống trên đáy - Đơn giản, không cần đòi hỏi các phương tiện phụ trợ. - Ít chịu tác động của sóng và dòng chảy. - Khi gặp điều kiện bất lợi của thời tiết có thể để ống dưới đáy biển mà - Không sợ hư hỏng. - Thuận lợi cho việc lắp đặt tuyến ống. * Nhược điểm của phương pháp: - Tính kinh tế không cao do phải sử dụng hệ thống phao và dây xích - Khi sử dụng ở khu vực nước sâu phải tính toán đến khả năng chịu áp lực của phao Trang 6 - Quá trình thi công dễ gặp sự cố do va vào các chướng ngại vật dọc tuyến. - Vỏ ống dễ bị hư hại nhiều trong quá trình kéo ống - Đường ống chịu ma sát lớn với đáy nên cần có tàu có sức kéo lớn - Phương pháp này chỉ thích hợp cho những tuyến ống gần bờ, điều kiện địa chất thuận lợi, đáy biển tương đối bằng phẳng * Phạm vi áp dụng: - Phương pháp này chỉ thích hợp cho những tuyến ống gần bờ, điều kiện địa chất thuận lợi, đáy biển tương đối bằng phẳng. - Được sử dụng rộng rãi trong trường hợp thi công trong cảng hoặc qua sông. 1.2.2. Phƣơng pháp kéo ống trên đáy Các ống cũng được nối với nhau như phương pháp kéo ống sát đáy nhưng đường ống được kéo ra vị trí xây dựng bằng cách kéo trực tiếp dưới đáy biển mà không có sự hỗ trợ của phao. Ưu điểm của phương pháp: - Đơn giản không cần sử dụng phao phụ trợ § -êng èng C¸p kÐo Tµu kÐo § ¸y biÓn Trang 7 - Hạn chế được sự tác động của tải trọng môi trường - Thuận lợi cho việc lắp ống vào vị trí - Không gây cản trở hoạt động giao thông trên biển - Trong trường hợp gặp sự cố về thời tiết có thể bỏ ống và trở về mà không có ảnh hưởng lớn nào cả Nhược điểm của phương pháp: - Yêu cầu về sức kéo lớn - Quá trình kéo dễ gây sự cố do ống bị va đập vào các vật cản dưới đáy làm hỏng vỏ ống và các lớp bọc - Có khả năng bị mắc ống trong khi kéo do gặp các chướng ngại vật - Đường bờ của bãi lắp ráp phải thoải Phương pháp này chỉ thích hợp cho thi công các công trình gần bờ đáy biển khá bằng phẳng không có chướng ngại vật 1.2.3. Phƣơng pháp kéo ống trên mặt biển Phương pháp này sử dụng hệ thống phao để giữ ống nổi trên mặt biển và sử dụng hai tàu (tàu kéo và tàu giữ) để kéo ống ra vị trí thi công. Ưu điểm của phương pháp: - Yêu cầu về lực kéo nhỏ - Dễ cắt hệ thống phao - Dễ kiểm soát quá trình kéo Trang 8 Nhược điểm của phương pháp: - Chịu tác động trực tiếp của sóng và dòng chảy - Cản trở hoạt động của giao thông trên biển - Chỉ kéo được các đoạn ống ngắn - Khi đánh chìm ống khó 1.2.4. Phƣơng pháp kéo ống sát mặt biển Để hạn chế tác động của sóng – dòng chảy và sự cản trở giao thong hàng hải, người ta bố trí cho ống nổi cách mặt nước một khoảng tuỳ theo thiết kế nhờ hệ thống phao nâng và hệ thống phao điều chỉnh khoảng cách. Công tác kéo ống cũng sử dụng tàu kéo và tàu giữ. Ưu điểm của phương pháp: - Phương pháp này hạn chế được tác động của môi trường và ít cản trở hoạt động của phương tiện nổi hơn so với phương pháp kéo ống trên mặt. Nhược điểm của phương pháp: - Đòi hỏi phải thiết kế hai loại phao khác nhau trong quá trình thi công thả ống 1.2.5. Phƣơng pháp dùng tàu thả ống Đây là phương pháp phổ biến nhất dùng để thi công thả ống. Các đoạn ống rời được chở đến tàu thả ống bằng các tàu vận tải. Chiều dài các đoạn ống rời phụ thuộc vào Trang 9 khả năng của dây truyền công nghệ trên tàu thả ống, thông thường chiều dài đoạn ống là 12 m đến 24 m. Các đoạn ống này được cần cẩu trên tàu thả ống cẩu lên và đưa vào dây truyền công nghệ thực hiện các công tác hàn nối ống, kiểm tra mối hàn, bọc chống ăn mòn, gắn Protector sau đó ống được đưa xuống biển qua con lăn và stinger. Stinger là một giá thả ống nó có tác dụng làm giảm độ cong của ống và giảm nhịp ống bị treo trong nước tránh gây ra các ứng suất lớn vượt mức cho phép trong khi thi công. Tàu thả ống thông thường không có máy động lực để tự di chuyển nó di chuyển bằng cách co và thả neo. Để thả neo và nhổ neo phải sử dụng các tàu dịch vụ.Sau khi thả neo các máy tời thu neo ở phía trước và nhả neo phía sau làm cho tàu dịch chuyển về phía trước. Ưu điểm của phương pháp: - Quá trình thi công liên tục. - Các công việc được thực hiện chủ yếu trên tàu, công việc phải làm ở dưới nước rất ít. Nhược điểm của phương pháp: - Quá trình thi công phụ thuộc vào phương tiện thi công. - Không thích hợp với vùng nước sâu. 1.3. Lựa chọn phƣơng án thi công đƣờng ống ngầm Cơ sở của việc lựa chọn phương án thi công chủ yếu dựa vào các thông số sau: [...]... các nhịp ống lớn trên mặt đáy biển Kiểm tra lại vỏ bê tông và ống khi đã lằm trên đáy biển Bước 4: Thi công ống đứng: - Ống đã được chế tạo trước và đặt trên tàu thả ống Khi kết thúc thả ống tại giàn ống đứng thì đầu ống được hàn, nối với ống đứng, kiểm tra và chống ăn mòn Tàu thả ống neo cách dàn ống đứng khoảng 22m - Móc cẩu vào đầu ống đứng, cẩu ống lên cùng với ống ngầm và đưa dần vào dàn ống đứng... trong mọi công trình xây dựng nhất là đối với nghành xây dựng công trình biển bởi do đặc thù của công trình, thi công trong điều kiện rất phức tạp ở ngoài biển Vì vậy công tác an toàn lao động phải được chú trọng nhiều 2.1.1 Công tác thi công trên bờ Đối với công tác thi công trên bờ thì an toàn lao động cũng phải tuân thủ theo các tiêu chuẩn an toàn như đối với các công tác thi công xây dựng các công trình... dầm từ miệng ống chữ J tới vị trí đường ống chạm đáy biển Phương pháp này đặc biệt thích hợp nếu thi công kéo một số đường ống qua ống chữ J cùng một lúc Với các đường ống lớn cần phải tính toán chính xác lực kéo và các lực khác tác dụng lên ống trong quá trình kéo - Phương pháp kéo ống chữ J ngược: Theo phương pháp này ống được chuẩn bị sẵn trên sàn sau đó được hạ xuống biển qua ống chữ J, ống được giữ... nhiều phương tiện thi công như tàu đào, tàu hút do đó chi phí cho thi công cao đòi hỏi tốn nhiều thời gian nên ít được sử dụng rộng rãi - Phương pháp khoan xiên: Phương pháp này có ưu điểm là an toàn, tin cậy cao cho phép đạt được độ sâu chôn ống lớn, thi công nhanh, giảm thi u được xáo trộn đất nơi thi công Đặc biệt công nghệ khoan xiên hiện nay đã được áp dụng rộng rãi cho thi công đường ống qua các con... án thi công đào hào đặt ống tuyến Bạch Hổ - Long Hải - Căn cứ vào điều kiện địa chất của toàn tuyến ống, lớp trên cùng của toàn tuyến ống là lớp cát thô - Căn cứ vào điều kiện của xí nghiệp liên doanh dầu khí Việt Xô - Căn cứ vào độ sâu tuyến ống Ta chọn phương pháp thi công xói thủy lực là phương pháp tối ưu nhất 1.5 Thi công nối ống đứng với đƣờng ống ngầm Thi t kế mối nối giữa ống đứng Riser và đường. .. kiện thực tế của công trình cùng với những trang thi t bị và khả năng thi công của xí nghiệp xây lắp dầu khí Việt Xô ta chọn phương án thi công thả ống bằng tàu thả ống Đây là một phương pháp phổ biến đã được thực hiện nhiều ở Việt Nam nên rất thuận lợi cho thi công tuyến ống Thi t bị dùng để thả ống là tàu thả ống Côn Sơn loại tàu này đáp ứng được đầy đủ các chỉ số kỹ thuật, trang thi t bị Đặc biệt... Sơ đồ lắp đặt đường ống dưới biển bằng phương pháp dùng tàu đặt ống đồng thời với việc sử dụng thi t bị đào hào kiểu cày đất Chú thích: 1 Tàu đặt ống 5 Thi t bị đào hào kiểu cày đất 2 Đường ống 6 Hào chôn ống 3 Cáp kéo 7 Bờ đất 4 Đáy biển - Đào hào sau khi ống được thả: Phương pháp này dùng cho mọi hình thức đặt ống khác nhau có thể kéo thả ống Phương pháp này có dùng ở vùng nước sâu thi công nhanh Những... thi công đƣờng ống ngoài khơi Bước 1: Khoan xiên trên bờ Bước 2: Thi công kéo ống qua lỗ khoan: ống được kéo qua lỗ khoan từ ngoài biển vào bờ Để thực hiện được bước này ta bố trí tàu thả ống neo cố định tại điểm cuối của lỗ khoan, ống được nối và kiểm tra trên tàu thả ống và được kéo dần xuống biển nhờ hệ thống dây cáp và tời Tại đầu lỗ khoan đặt một thi t bị định hướng nhằm đưa ống đi đúng hướng Tời... kéo đặt trên bờ tại điểm đầu của lỗ khoan và kéo ống đặt sẵn trong đường khoan, ống ở trên tàu thả ống nối tới đâu được kéo tới đó cho tới khi đi qua hết chiều dài đường khoan lên tới mặt đất Bước 3: Thi công thả ống trên biển: ống được bọc bê tông và gắn Protector đặt trên tàu thả ống Trên tàu thả ống dùng cẩu để đưa ống lên băng chuyền, trên băng chuyền ống sẽ đi qua cac giai đoạn xử lý sau: - Chỉnh... dùng cho giải pháp đặt ống đứng và ống biển đồng thời theo phương pháp này đường ống được đặt trên đáy biển gần dàn khoan sau đó được tàu thả ống nhấc nên khỏi mặt nước bằng cầu nổi hoặc thi t bị nổi hoặc cả hai Việc cẩu ống được tính toán trước để ứng suất trong ống không vượt quágiới hạn cho phép Đoạn ống này được hàn vào đầu chờ của đường ống biển sau đó ống được thả từ từ xuống đáy và được lắp đặt . thành bài tiểu luận này. Nhóm tiểu luận. Trang 4 Chƣơng 1. THI CÔNG ĐƢỜNG ỐNG NGOÀI KHƠI 1.1. Công tác chuẩn bị 1.1.1. Công tác chuẩn bị thi công trên bờ Yêu cầu về mặt bằng thi công: . 1. THI CÔNG ĐƢỜNG ỐNG NGOÀI KHƠI 4 1.1. Công tác chuẩn bị 4 1.1.1. Công tác chuẩn bị thi công trên bờ 4 1.1.2. Công tác chuẩn bị thi công trên biển 5 1.2. Các phƣơng pháp thi công đƣờng ống. 12 1.4.4. Phương pháp cày 12 1.5. Thi công nối ống đứng với đƣờng ống ngầm 14 1.6. Thi công đoạn ống vào bờ 16 1.7. Quy trình thi công đƣờng ống ngoài khơi 17 Chƣơng 2. AN TOÀN LAO ĐỘNG