Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ Án Môn Học - Đường Ống - Bộ Môn Công Trình Biển, Đường Ống và Bể Chứa - Đại Học Xây Dựng Hà Nội
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘ MÔN KỸ THUẬT XD CTB – ĐƯỜNG ỐNG & BỂ CHỨA ĐỒ ÁN MÔN HỌC : ĐƯỜNG ỐNG Trang 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘ MÔN KỸ THUẬT XD CTB – ĐƯỜNG ỐNG & BỂ CHỨA ĐỒ ÁN MÔN HỌC : ĐƯỜNG ỐNG MỤC LỤC 1.Giới thiệu chung. 1.1.Giới thiệu các công trình đường ống hiện có ở mỏ Bạch Hổ. 1.2.Giới thiệu các công trình hiện có trong hệ thống khai thác ở mỏ Bạch Hổ. 1.Số liệu tính toán. 1.1.Mã tuyến thiết kế. 1.2.Số iệu địa chất. 1.3.Số liệu môi trường. 1.4.Số liệu vật liệu thiết kế. 1.5.Các số liệu khác. 2.Lựa chọn tuyến ống tính toán. 2.1.Mục đích. 2.2.Yêu cầu. 2.3.Lựa chọn tuyến ống MSP8 – MSP4. 3.Xác định chiều dày ống. 3.1.Lý thuyết tính toán bài toán chịu áp lực trong. 3.2.Kết quả tính toán . 3.2.1.Giải bài toán tính chiều dày ống chịu áp lực trong,thuộc vùng 1 trong giai đoạn thử áp lực . 3.2.2.Giải bài toán tính chiều dày ống chịu áp lực trong,thuộc vùng 1 trong giai đoạn vận hành. 3.2.3.Giải bài toán tính chiều dày ống chịu áp lực trong,thuộc vùng 2 trong giai đoạn thử áp lực . 3.2.4.Giải bài toán tính chiều dày ống chịu áp lực trong,thuộc vùng 2 trong giai đoạn vận hành. 4.Tính toán ổn định đàn hồi của đường ống. 4.1.Kiểm tra mất ổn định cục bộ. 4.1.1.Hiện tượng. Trang 2 MỤC LỤC CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘ MÔN KỸ THUẬT XD CTB – ĐƯỜNG ỐNG & BỂ CHỨA ĐỒ ÁN MÔN HỌC : ĐƯỜNG ỐNG 4.1.2.Kiểm tra mất ổn định cục bộ. 4.1.2.1.Kiểm tra ổn định cục bộ của đường ống thuộc vùng 1 trong giai đoạn thử áp lực. 4.1.2.2.Kiểm tra ổn định cục bộ của đường ống thuộc vùng 1 trong giai đoạn khai thác. 4.1.2.3.Kiểm tra ổn định cục bộ của đường ống thuộc vùng 2 trong giai đoạn thử áp lực. 4.1.2.4.Kiểm tra ổn định cục bộ của đường ống thuộc vùng 2 trong giai đoạn khai thác. 4.2.Lan truyền mất ổn định cục bộ. 4.2.1.Hiện tượng. 4.2.2.Tính toán kiểm tra. 4.2.2.1.Kiểm tra ổn định lan truyền cho ống thuộc vùng 1 trong giai đoạn thử áp lực. 4.2.2.2. Kiểm tra ổn định lan truyền cho ống thuộc vùng 1 trong giai đoạn vận hành. 4.2.2.3.Kiểm tra ổn định lan truyền cho ống thuộc vùng 2 trong giai đoạn thử áp lực. 4.2.2.4. Kiểm tra ổn định lan truyền cho ống thuộc vùng 2 trong giai đoạn vận hành. 5.Kiểm tra ổn định vị trí của đường ống . 5.1.Hiện tượng. 5.2.Trạng thái tính toán. 5.3.Tính toán. 5.3.1.Lý thuyết tính toán. 5.3.2. Kiểm tra ổn định vị trí của đường ống dưới tác động của sóng và dòng chảy theo quy phạm (DNV RP - E305 1988). 5.3.3.Tính toán. 5.3.3.1.Kiểm tra khả năng mất ổn định vị trí của ống trong giai đoạn thi công. 5.3.3.2.Kiểm tra khả năng mất ổn định vị trí trong giai đoạn vận hành. Trang 3 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘ MÔN KỸ THUẬT XD CTB – ĐƯỜNG ỐNG & BỂ CHỨA ĐỒ ÁN MÔN HỌC : ĐƯỜNG ỐNG 6.Xác định nhịp treo cho phép của đường ống. 6.1.Đặt bài toán. 6.2. Bài toán đường ống đi qua hố lõm. 6.4.Bài toán cộng hưởng dòng xoáy. 7.Phương án chống ăn mòn cho đường ống. 7.1.Vai trò của việc chống ăn mòn trong thiết kế công trình đường ống biển. 7.2.Môi trường gây ăn mòn đường ống 7.2.1 Môi trường trong ống 7.2.2 Môi trường ngoài ống 7.3.Chống ăn mòn trong ống. 7.4.Chống ăn mòn ngoài ống. 7.4.1.Chống ăn mòn chủ động. 7.4.1.1 Phương pháp bảo vệ bằng anode hy sinh: 7.4.1.2.Phương pháp bảo vệ điện hoá bằng dòng điện áp nguồn 7.4.2.Chống ăn mòn bị động. 7.4.3.Bảo vệ kết hợp. 1.Qui trình thi công tuyến ống. .2.Chế tạo ống. .2.1.Ống đúc liền: Seamless pipe (SML). 2.2.Ống thép hàn: Welded pipe . 3.Bảo quản ,chế tạo ống trên bờ và vận chuyển ống đến nơi xây dựng. 3.1.Bảo quản ống. 3.2.Chế tao ống trên bờ. 3.2. 2.Bọc bê tông gia tải cho ống. 3.2. 3. Lắp đặt anode hy sinh vào ống. 4.Vận chuyển ống đến nơi xây dựng. 5.Thi công dải ống ngầm. 5.1.Giới thiệu các phương pháp thi công rải ngầm đang được áp dụng. 5.1.1.Giới thiệu chung. Trang 4 CHƯƠNG 3 : THI CÔNG ĐƯỜNG ỐNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘ MÔN KỸ THUẬT XD CTB – ĐƯỜNG ỐNG & BỂ CHỨA ĐỒ ÁN MÔN HỌC : ĐƯỜNG ỐNG 5.1.1.1. Phân loại. 5.1.1.2. Nguyên lí hoạt động và cấu tạo. 5.1.1.3. Ưu và nhược điểm: 5.1.2. Phương pháp thi công bằng sà lan có trống cuộn (Reel - Barge Methode ). 5.1.2.1. Nội dung phương pháp. 5.1.2.2.Ưu và nhược điểm: 5.1.3. Phương pháp thi công kéo ống. 5.1.3.1. Thi công bằng phương pháp kéo ống trên mặt ( Surface Tow ). 5.1.3.1.1. Nội dung phương pháp. 5.1.3.1.2.Ưu và nhược điểm. 5.1.3.2. Phương pháp kéo ống sát mặt ( Below - Surface Tow ). 5.1.3 2.1. Nội dung phương pháp. 5.1.3.2.2.Ưu và nhược điểm. 5.1.3.3. Phương pháp kéo ống trên đáy biển ( Bottom Tow ). 5.1.4.3.1. Nội dung phương pháp. 5.1.4.3.2.Ưu và nhược điểm: 5.1.4.4. Phương pháp kéo ống sát đáy biển (off- Bottom Tow ). 5.1.4.4.1. Nội dung. 5.1.4.4.2.Ưu và nhược điểm: 6.Các phương pháp thi công nối ống ngầm. 6.1. Giới thiệu chung. 6.2. Phương pháp nối ống bằng mặt bích (Flanged Methode). 6.2.1.Nội dung phương pháp. 6.2.2.Áp dụng. 6.2.3.Ưu và nhược điểm. 6.3. Phương pháp hàn ở áp suất khí quyển (Atmospheric Weding Methode). 6.3.1.Nội dung phương pháp. 6.3.2.Áp dụng. 6.3.3.Ưu và nhược điểm. 6.4. Hàn cao áp ( Hyperbaric Welding). 6.4.1.Nội dung phương pháp. 6.4.2.Áp dụng. 6.4.3.Ưu và nhược điểm. 6.5. Sử dụng mối nối cơ khí. 7.1. Thi công lắp đặt Riser đồng thời với việc chế tạo khối chân đế. 7.2. Thi công Riser được tiến hành sau khi rải ống. Trang 5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘ MÔN KỸ THUẬT XD CTB – ĐƯỜNG ỐNG & BỂ CHỨA ĐỒ ÁN MÔN HỌC : ĐƯỜNG ỐNG 8.1. Nối ống bằng mặt bích. 8.2. Nối ống bằng phương pháp hàn trên mặt nước. 8.3. Nối ống bằng phương pháp kéo ống chữ J thuận. 8.4. Nối ống bằng phương pháp kéo ống chữ J ngược. 8.5. Phương pháp thi công guốc ống. 9.Thử áp lực đường ống – Đưa vào vận hành. 9.1.Mục đích và yêu cầu . 9.2. Thử áp lực đường ống đứng. 9.3.Thử áp lực đường ống ngầm. 9.4. Khử nước 9.5.Làm khô. 10.Lựa chọn phương án thi công. 10.1.Lựa chọn phương án thi công. 10.2.Lý thuyết tính toán. 10.2.1.Tính toán đoạn cong lồi. 10.2.2.Tính toán đoạn cong lõm. Trang 6 TÀI LIỆU THAM KHẢO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘ MÔN KỸ THUẬT XD CTB – ĐƯỜNG ỐNG & BỂ CHỨA ĐỒ ÁN MÔN HỌC : ĐƯỜNG ỐNG CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN 1.Giới thiệu chung. Hình 1 : Sơ đồ mỏ Bạch Hổ Trang 7 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘ MÔN KỸ THUẬT XD CTB – ĐƯỜNG ỐNG & BỂ CHỨA ĐỒ ÁN MÔN HỌC : ĐƯỜNG ỐNG 1.1.Giới thiệu các công trình đường ống hiện có ở mỏ Bạch Hổ. Mỏ Bạch Hổ là mỏ lớn nhất Việt Nam và cũng là mỏViệt Nam trực tiếp tham gia khai thác. Mỏ nằm ở phía nam thềm lục địa Việt Nam nằm trong lô 09 - 1 thuộc bể trầm tích Cửu Long cách thành phố Vũng Tàu 120 km do Xí nghiệp liên doanh dầu khí VietsoPetro khai thác. Tháng 6 năm 1986 dòng dầu khí đầu tiên được khai thác trong tầng trầm tích Mioxen của mỏ Bạch Hổ. Năm 1987 phát hiện dầu khí trong tầng trầm tích Oligoxen và đặc biệt năm 1988 phát hiện dầu khí trong tầng đá móng Granite nứt nẻ. Tổng trữ lượng dầu khí thu hồi được do khai thác cùng với dầu của toàn mỏ khoảng 31.8 tỷ m3 khí đồng hành của mỏ Bạch Hổ được đưa vào sử dụng cho các nhà máy Bà Rịa từ tháng 5 năm 1995 và cho nhà máy Phú Mỹ 2,1 từ tháng 2 năm 1997 và tương lai là các khu công nghiệp của Vũng Tầu như Vedan, Kidwell v.v. 1.2.Giới thiệu các công trình hiện có trong hệ thống khai thác ở mỏ Bạch Hổ. Để phục vụ cho công tác thăm dò và khai thác dầu khí tại mỏ Bạch Hổ, Xí nghiệp liên doanh dầu khí VietsoPetro đã xây dựng ở đây một hệ thống các công trình bao gồm: Dàn công nghệ trung tâm CTP, dàn khoan cố định MSP, dàn nhẹ BK, trạm rót đầu không bến UBN, các tuyến đường ống nội mỏ. Hiện nay mỏ Bạch Hổ có: - Một dàn công nghệ trung tâm CTP2 đã được sử dụng và dự định sẽ xây dựng mới một dàn công nghệ trung tâm CTP3. - 10 dàn MSP ( 1,3,4,5,6,7,8,9,10,11 ). - 09 dàn BK, trong đó có 07 dàn BK đã đưa vào sản suất là BK (1,2,3,4,5,6,8) BK7, BK9 đang trong quá trình thi công. - 04 trạm rót dầu không bến UBN1, UBN2, UBN3, UBN4. - Dàn nén khí lớn, dàn nén khí nhỏ, dàn bơm nước, dàn ép vỉa, dàn nhười ở, các cầu dẫn . Ngoài ra mỏ Bạch Hổ còn có hệ thống đường ống ngầm bao gồm: - 20 tuyến ống dẫn dầu với tổng chiều dài 60,7 km. - 10 tuyến ống dẫn khí với tổng chiều dài 24,8 km . - 18 tuyến ống dẫn Gaslift với tổng chiều dài 28,8km . - 11 tuyến ống dẫn hỗn hợp dầu, khí với tổng chiều dài 19,3 km . Hiện nay Xí Nghiệp liên doanh dầu khí VIETSOPETRO đang cải tạo các dàn MSP trước đó và lắp đặt thêm các thiết bị khai thác, xây dựng thêm một số dàn nhẹ. Trang 8 TRNG I HC XY DNG B MễN K THUT XD CTB NG NG & B CHA N MễN HC : NG NG CHNG 2 : TNH TON THIT K 1.S liu tớnh toỏn. 1.1.Mó tuyn thit k. Bng 2.1 S liu tuyn ng Tên tuyến ống Loại đờng ống Chiều dài (m) Đờng kính ngoài (mm) áp suất P d (at) MSP8-MSP4 Khí 1089 325 60 1.2.S iu a cht. Bng 2.2 S liu a cht 1.3.S liu mụi trng. Bng 2.3 Chiều cao sóng đáng kể H S với chu kỳ lặp N năm Trang 9 Tờn t Sột cng Sc khỏng ct 8 kPa H s ma sỏt 0,22 TRNG I HC XY DNG B MễN K THUT XD CTB NG NG & B CHA N MễN HC : NG NG Chu kỳ Thông Hớng lặp Số N NE E SE S SW W NW 100 nm HS (m) 6,45 9,45 6,05 4,05 5,35 7,75 5,75 6,05 TS (s) 8.25 11.25 9.25 8.65 9.85 9.95 9.55 9.75 10 nm HS (m) 3.65 7.85 4.25 2.75 3.95 5.75 4.45 6.05 TS (s) 7.45 10.75 8.65 7.45 8.35 9.45 9.05 9.75 Bng 2.4 Vận tốc dòng chảy đáy (cách đáy 1m), m/s Chu kỳ Hớng dòng chảy lặp N NE E SE S SW W NW 10 nm 1.08 0.93 1.01 1.38 1.09 1.05 1.1 1.15 100 nm 1.16 0.96 1.05 1.45 1.14 1.12 1.18 1.2 Bng 2.5 Các thông số về độ sâu nớc, biên độ triều, nớc dâng, chiều dày hà bám và nhiệt độ chất vận chuyển. sõu nc (m) 44 Biờn triu (m) 1.67 Nc dõng (m) 1.42 H bỏm (cm) 3.0 Nhit ( O C) 55 1.4.S liu vt liu thit k. + Vt liu thộp ng: API 5L X42 cú: + Cng chy do nh nht : SMYS = 289 (Mpa). + Cng kộo nh nht : SMTS = 413 (Mpa). + Mụ un n hi E = 2.1x10 6 (Mpa). + H s possion =0.3 1.5.Cỏc s liu khỏc. Trang 10 . = t - t fab , với t fab = 7%t 1 - p lực ngoài nhỏ nhất : P e =γ nb .( d 0 - η × H 10 năm ) = 1025.(4 4-0 ,7.7,85).10 -5 = 0,395 Mpa. - p lực trong trong. trạng thái làm việc Trong điều kiện thử áp lực: x = t 1 = t - t fab Trong điều kiện vận hành: x = t 1 = t - t fab - t corr Trong đó : Trang 15 TRƯỜNG ĐẠI