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 2. Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh

3. NĐC

4. PLN

5. TTN

6. TTQ

7. NMS Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 10 năm 2011

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.

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

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

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:

Trang 10
- Dạng địa hình, địa chất của toàn tuyến ống.
- Độ sâu nước và các điều kiện khí tượng hải văn.
- Độ xa bờ của tuyến ống.
- Chức năng của tuyến ống: dẫn dầu hay dẫn khí.
- Kích thước của đường ống cho phép lựa chọn phương án dùng stinger hay
dùng phao.
- Trang thiết bị phục vụ thi công.
- Chiều dài tuyến ống cần xây dựng.
- Thời gian thi công.
- Các chỉ tiêu về kinh tế kỹ thuật, điều kiện về nhân lực.
Ví dụ: Chọn phƣơng án thi công tuyến Bạch Hổ - Long Hải
Từ các ưu điểm và nhược điểm của từng phương pháp nêu trên. Dựa vào điều
kiện thực tế của công trình cùng với những trang thiết 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. Thiết 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 thiết bị. Đặc biệt tàu có trang bị một
hệ thống cần cẩu lớn, có đầy đủ dây truyền lắp ráp và kiểm tra ống. đặc tính của tàu Côn
Sơn được thống kê theo bảng sau:

T
7
Tổ hợp nhà trên tàu chứa được
213
Người
8
Thời gian hoạt động liên tục
30
Ngày
9
Sân bay trực thăng
1
Chiếc
10
Một neo đứng
15
T
11
Tời kéo loại Klai AD 175 sức kéo
50
T
12
Vòng quay cẩu trên tàu
360
Độ
13
Số lượng móc cẩu
3
Móc
14

trong cát và tạo ra một lớp bảo vệ an toàn.
Hạn chế: Phương pháp này chỉ có hiệu quả với nền cát , thiết bị thi công lớn và
cồng kềnh.
1.4.4. Phƣơng pháp cày
Các cày dùng để đào hào dưới biển là một lưỡi kim loại lớn và nặng được tàu kéo
đi bằng cáp . Kích thước đào hào phụ thuộc vào kích thước và trọng lượng của lưỡi cày.
Các phương pháp cày và phối hợp thả ống :
- Đào hào trước:
Hào được cày trước đường ống được đặt xuống sau đó. Phương pháp này
đã được dùng cho việc tạo hào tại độ sâu 130 m cho đường ống 36 inch.
Đường ống này sau đó được đặt xuống bằng phương pháp kéo trên đáy.
Nhược điểm của phương pháp đào hào trước:
Phương pháp này khó điều khiển cho đường ống được đặt đúng vào hào,
phải có biện pháp chống cát chảy vào hào .
- Đào hào cùng thả ống :

Trang 13
Hào được tạo cùng lúc với việc lắp đặt ống luôn phương pháp này áp dụng
cùng với tàu thả ống ở vùng nước nông cày được gắn vào đầu cuối của
Stinger , Stinger có chiều dài tới nền. Phương pháp này chỉ áp dụng tốt ở
vùng nước nông vì chiều dài của Stinger có hạn. 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.
Chú thích:
1. Tàu đặt ống
2. Đường ống
3. Cáp kéo
4. Đáy biển

Thiết kế mối nối giữa ống đứng Riser và đường ống ngầm là một khâu chuyển tiếp
quan trọng. Mối nối kiểu như thế này thường phức tạp hơn mối nối thông thường rất
nhiều do vậy đòi hỏi khắt khe về các điều kiện kỹ thuật.
Các phương pháp nối ống đứng với ống ngầm:
- Nối bằng mặt bích:
Phương pháp này được sử dụng rộng rãi cho van chờ đường ống và ống đứng với
ưu điểm là dễ dàng sửa chữa tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm dễ rò rỉ nếu
không cẩn thận .
- Nối bằng hàn cao cấp:
Phương pháp này được dùng nhiều nhất khi nối các đoạn ống ngầm ở độ sâu lớn
ở Biển Bắc. Công nghệ này khá hiện đại nên chi phí rất cao.
- Nối bằng cách dùng thiết bị nối cơ khí:
hiện nay có hệ thống nối cơ khí như Big – inch marine Systems , Gripper Riser
Systems và Hydrotech Riser tie in Systems.

Trang 15
- Hàn ở áp suất khí quyển dưới biển:
Phương pháp này cho phép hàn ống đứng với đường ống biển dưới áp suất khí
quyển trong thiết bị riêng được gọi chuông vì thế chất lượng có thể cao hơn cả hàn cao áp.
Ưu điểm của phương pháp này là dùng ít thợ lặn trong khi các phương pháp khác phải
dùng rất nhiều.
- Hàn trên mặt nước :
Phương pháp này 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 thiết 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 cố định vào chân giàn khoan nhờ các hệ thống kẹp.
- Phương pháp ống chữ J thuận:
Phương pháp này đặc biệt phù hợp với vùng nước sâu được thực hiện bằng cách

- 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 thiểu
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 sông hoặc qua
đường vào bờ.
Với các ưu điểm trên thì phương pháp thi công các đoạn ống biển vào bờ được
lựa chọn là phương pháp khoan xiên.
Yêu cầu về đường khoan xiên: Đường khoan dài tổng cộng 2km với sai số thi
công về vị trí điểm cuối cho phép là 5 m theo phương ngang và 1m theo phương đứng.
Đường kính lõ khoan là 550 mm cho phép kéo ống 406 mm qua đó.
Quá trình thực hiện khoan xiên: Đầu tiên khoan lỗ dẫn hướng có đường kính 251
mm dọc tuyến dự định. Sau khi hoàn tất lỗ dẫn hướng tiến hành khoan mở rộng tới đường
kính 380 mm, cuối cùng khoan mở rộng lần thứ hai với đường kính 550 mm theo yêu cầu.
Tiến hành đậy nắp bê tông vào lỗ khoan nhằm chống đất lấp vào lỗ khoan. Đặt dây kéo

Trang 17
kim loại sẵn sàng cho việc kéo ống qua lỗ khoan. Bước cuối cùng là kéo đường ống qua
lỗ khoan.
1.7. Quy trình 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 thiết 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.

ngầm đồng thời kéo tời điều chỉnh vị trí ống đứng cho chính xác.
- Sau khi đã đưa vào vị trí ống đứng, ống đứng sẽ được gắn vào dàn nhờ
thanh nối. Khoảng cách giữa ống đứng đứng và các thanh dàn được thợ lặn
đo, kích thước đó dùng để chế tạo thanh nối tương ứng. Nếu thời tiết xấu,
điều kiện biển vượt quá khả năng làm việc của tàu thả ống thì phải tạm
dừng thi công. Khi đó ta phải rời ống khỏi băng chuyền đặt lại vị trí có dây
chằng buộc.
- Hàn đầu kéo có thiết bị để bơm khí vào đầu đoạn ống trên dây chuyền lắp
ráp và hạ ống xuống đáy biển. Khi hạ ống cần móc đầu kéo ống vào tời,
tàu thả ống dịch chuyển về phía trước và ống rời khỏi đường lắp ráp từ từ
hạ xuống đáy theo sự điều khiển của tời kéo, lực kéo tời phải được tính
toán kỹ. Tiến hành đánh dấu vị trí đầu ống bằng phao để dễ thu hồi khi
điều kiện cho phép tiếp tục thi công.
Trang 19
Chƣơng 2. AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG

2.1. An toàn lao động
An toàn lao động là một khâu không thể thiếu được 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 trên cạn.
Các quy định đó bao gồm:
- Quy định an toàn về phòng hoả cho công trình.
- Quy định về an toàn khi dùng các loại khí như O

- Quá trình rải ống chỉ được phép khi chiều cao sóng nhỏ hơn 1,5 m và có
hướng vuông góc với phương ngang của tàu rải ống. Nếu sóng theo
phương ngang vượt quá 2,7 m thì phải dừng rải ống và thả ống xuống biển.
- An toàn trong công tác lặn: Do tính chất phức tạp của thợ lặn làm việc
trong môi trường dưới biển. Nên công tác lặn phải tuân thủ một cách
nghiêm ngặt theo đúng quy định của các cơ quan đăng kiểm quốc tế.
Trong thời gian thực hiện các công tác lặn thì sự dịch chuyển của tàu bị
nghiêm cấm đồng thời tất các cơ cấu hệ thống thả neo, tời cần phải tắt và
treo biển báo. Nghiêm cấm việc bốc dỡ từ tàu dịch vụ trong khi thợ lặn
đang làm việc dưới nước. Trong khi thợ lặn đang làm việc phải có tàu cứu
hộ thường trực, sẵn sàng ứng phó với các sự cố có thể xảy ra.
2.2. Bảo vệ môi trƣờng
Dầu và khí là loại nhiên liệu có độ độc hại cao và tính lan truyền trong môi
trường nhanh trong khi đó việc xử lý các nguồn ô nhiễm đó rất phức tạp do vậy để đảm
bảo cho môi trường biển không bị ô nhiễm thì công tác bảo vệ môi trường phải được chú
trọng rất nhiều. Công tác bảo vệ môi trường phải được tuân thủ theo các quy định sau:
- Trang bị các hệ thống van tự động đóng, ngắt nhà máy khi có sự cố nổ
cháy trên các dàn hoặc các đường ống khi bị vỡ.

Trang 21
- Độ dầy đường ống phải được tính toán sao cho đủ ổn định trong các điều
kiện về môi trường như sóng gió, dòng chảy lớn nhất với chu kỳ 100 năm.
- Việc gây ô nhiễm trong quá trình vận hành tuyến ống chỉ có thể do rò rỉ,
do ống bị ăn mòn hoặc do ống dịch chuyển dưới đáy. Vì thế phải được
kiểm tra định kì các chỉ số an toàn của toàn tuyến ống đặc biệt nên áp dụng
các công nghệ con thoi trong việc kiểm tra bảo dưỡng.
- Đường ống phải được bảo vệ không bị các tác động cơ học do neo tàu gây
nên bằng cách đánh dấu tuyến ống bằng các phao cách nhau khoảng 500 m
và có các nguyên tắc cho đội tàu trong quá trình di chuyển. Cấm các
phương tiện nổi không có trách nhiệm đi vào khu vực đường ống.