Download miễn phí Tìm nhịp treo tối đa mà đường ống có thể vượt qua



I. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 3
I.1. Giới thiệu chung 3
I.2. Tổng quan về công nghệ khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ 3
I.2.1. Các khâu trong công nghiệp dầu khí 3
I.2.2. Hệ thống quy hoạch thiết kế xây dựng 3
I.2.3. Các loại công trình sử dụng cho việc khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ 4
I.3. Cấu tạo và chức năng của các công trình phục vụ khai thác dầu khí ở mỏ Bạch Hổ 4
I.3.1. Hệ thống đường ống 4
I.3.2. Hệ thống các giàn thép cố định 5
I.3.3. Hệ thống trạm rót dầu không bến 6
I.4. Giới thiệu đoạn đường ống tính toán 7
I.4.1. Đặc trưng ống 7
I.4.2. Đặc điểm của dàn BK 7
I.4.3. Các số liệu ban đầu phụ vụ tính toán kiểm tra 8
II. KIỂM TRA ĐỘ BỀN CỦA ĐƯỜNG ỐNG 9
II.1.Tính toán độ bền của đường ống chịu áp lực trong lớn nhất 9
II.1.1 Kiểm tra ở trạng thái thi công (thử áp lực) 9
II.1.2 Kiểm tra ở trạng thái vận hành 190
II.2. Kiểm tra bài toán ổn định tiết diện của đường ống .
II.2.1 Mục đích của bài toán .
II.2.2 Số liệu đầu vào .
II.3. Kiểm tra bài toán lan truyền mất ổn định tiết diện đường ống .
III. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH VỊ TRÍ CỦA ĐƯỜNG ỐNG 16
III.1. Mục đích của bài toán kiểm tra ổn định vị trí 16
III.2. Cơ sở tính toán của bài toán kiểm tra ổn định vị trí .
III.3. Tính toán ổn định vị trí cho đoạn ống .
IV.TÌM NHỊP TREO TỐI ĐA MÀ ĐƯỜNG ỐNG CÓ THỂ VƯỢT QUA 20
IV.1. Địa hình hố lõm 20
IV.1.1. Kiểm tra ở giai đoạn sau khi thi công 20
IV.1.2. Kiểm tra ở giai đoạn khai thác 22
IV.2. Ống vượt qua địa hình đỉnh lồi 23
IV.2.1. Chiều cao lớn nhất của đỉnh lồi 23
IV.3. Hiện tượng dao động dòng xoáy khi ống bị treo 23
IV.3.1. Xác định tần số dao động của dòng xoáy 24
IV.3.2. Xác định tần số dao động riêng của ống 24
V. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG TUYẾN ỐNG 25
V.1. Một số phương pháp thi công đường ống biển trên thế giới 25
V.1.1. Phương pháp thả ống bằng tàu thả ống 26
V.1.2. Phương pháp thi công dùng xà lan thả ống có trống cuộn ống 27
V.1.3. Phương pháp kéo ống trên mặt nước 28
V.1.4. Kéo sát mặt 29
V.1.5. Kéo gần sát đáy 29
V.1.6. Kéo sát đáy 30
V.2. Một số phương pháp thi công nối ống ngầm 30
V.3. Lựa chọn phương án thi công 30
V.3.1. Số liệu đầu vào phục vụ công tác thi công 30
V.3.2. Năng lực thi công của liên doanh Vietsopetro 31
V.3.3. Yêu cầu của phương tiện thi công 31
V.3.4. Kết luận lựa chọn phương án thi công 32
VI. TÍNH TOÁN THI CÔNG TUYẾN ỐNG 32
VI.1. Tính toán ứng suất trong quá trình thi công rải ống 32
VI.1.1. Đặt vấn đề 32
VI.1.2. Số liệu đầu vào 33
VI.1.3. Tính toán kiểm tra bền đoạn cong lồi 33
VI.1.4. Tính toán kiểm tra bền đoạn cong lõm 34
VI.2. Thi công tuyến ống 37
VI.2.1. Công tác thi công trên bờ 37
VI.2.2. Công tác thi công trên biển 37
VI.2.3. Thời gian thi công tuyến ống 38
VI.2.4. Quy trình thi công ống trên tàu rải ống 38
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2015-08-20-tim_nhip_treo_toi_da_ma_duong_ong_co_the_vuot_qua.bhlcAQv6oV.swf /tai-lieu/tim-nhip-treo-toi-da-ma-duong-ong-co-the-vuot-qua-81633/


Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.

Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn


Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

ηs.SMYS = 0,96.4800 = 4608 kG/cm2.
Vậy đường ống đủ khả năng chịu áp lực trong trong trạng thái thử áp lựcII.1.1
II.1.2. KIểM TRA ở TRạNG THáI VậN HàNH
t = tnom - tfab - tcorr = 18 – 0,9 – 4 = 13,1 mm.
Khả năng chịu áp lực trong của đường ống
+ Trạng thái giới hạn nổ:
( Pli – Pe ) . ≤ ηu.1,1.SMTS
+ Giới hạn chảy:
( Pli – Pe ) . ≤ ηs.1,1.SMYS
Trong đó: Pli : áp lực tính toán lên đường ống.
Pe : áp lực thuỷ tĩnh min lên đường ống.
ηs , ηu : hệ số tra bảng C1 phụ thuộc cấp an toàn.
D : đường kính ngoài của ống.
t : bề dày của ống.
SMTS : cường độ chịu kéo nhỏ nhất.
SMYS : cường độ chảy dẻo nhỏ nhất.
Pli = 1,1.P0tk = 1,1.188 = 206,8 at = 202,87 kG/cm2.
Pe = γn.dmin = 1025.53.10-4 = 5,4235 kG/cm2.
D = 273 mm.
t = 13,1 mm.
SMTS = 5300 kG/cm2.
SMYS = 4800 kG/cm2.
+ Với đường ống nằm trong vùng 1 là vùng dọc theo tuyến ống không có hoạt động của con người.
ηs = 0,83.
ηu = 0,72.
Suy ra: ( Pli – Pe ) . = ( 202,87 – 5,4235 ). = 1958,64 kG/cm2.
ηs.1,1.SMTS = 0,83.1,1.5300 = 4838,9 kG/cm2.
ηu.1,1.SMTS = 0,72.1,1.5300 = 4197,6 kG/cm2.
+ Với đường ống nằm trong vùng 2 là vùng mà đường ống / riser ở gần dàn và vùng có hoạt động thường xuyên của con người.
ηs = 0,83.
ηu = 0,72.
Suy ra: ( Pli – Pe ) . = ( 202,87 – 5,4235 ). = 1958,64 kG/cm2.
ηs.1,1.SMTS = 0,83.1,1.5300 = 4838,9 kG/cm2.
ηu.1,1.SMTS = 0,72.1,1.5300 = 4197,6 kG/cm2.
Vậy đường ống đủ khả năng chịu áp lực trong trong trạng thái vận hànhII.1.2.
Bảng C1
Hệ số
Cấp an toàn
Thử áp lực
Thấp
T.Bình
Cao
ηs
0,83
0,77
0,77
0,96
ηu
0,72
0,67
0,64
0,84
II.2. Kiểm tra bài toán mất ổn định cục bộ ( mất ổn định tiết diện ) đường ống.
- Trong quá trình vận hành đường ống, đường ống bị bóp méo do áp lực ngoài (áp lực thuỷ tĩnh).
- Có các dạng mất ổn định như sau:
+ Mất ổn định kiểu uốn: là dạng đường ống bị bóp méo dạng ô van.
+ Mất ổn định kiểu chữ u.
+ Mất ổn định kiểu xương chó.
+ Mất ổn định kiểu dẹt.
- Sự mất ổn định cục bộ gây ra các tình trạng tắc đường ống dẫn đến giảm lưu lượng trong quá trình vận chuyển vật liệu, làm cho áp lực trong phân bố không đồng đều trên tiết diện đường ống, cũng như trên toàn chiều dài đường ống, nó là yếu tố chính để khởi đầu cho sự mất ổn định lan truyền, trong quá trình vận hành cũng như thi công đường ống mất ổn định thường xảy ra lúc thi công vừa thả ống xuống, lúc này ống chưa có áp lực trong và trong trường hợp vận hành rồi nhưng với một lí do nào đó (chẳng hạn như sự cố làm áp lực trong không có, trong trường hợp sữa chữa mà người ta không cho vật liệu đi qua…).
ii.2.1. Kiểm tra ở trạng thái thi công (thử áp lực).
Điều kiện để ống không bị mất ổn định cục bộ là:
P
Pc được xác định theo công thức sau :
(Pc – Pel) . (Pc2 – Pp2) = Pc . Pel . Pp . f0 . (*)
Pel =
Pp = 2 .SMYS.
f0 =
Trong đó: P : áp lực ngoài tới hạn gây mất ổn định cục bộ.
t : chiều dày ống t = tnom = 1,8 cm .
D : đường kính ống D = 27,3 cm.
SMYS: ứng suất chảy nhỏ nhất của thép SMYS = 4480 kG/cm.
E : môđun đàn hồi của thép E = 2,1.106 kG/cm.
Pemax : áp lực thuỷ tĩnh lớn nhất lên đường ống.
Thay số ta được các giá trị :
Pel= = 1322,93 kG/cm2.
Pp= = 590,77 kG/cm2.
Chọn fo = 0,005.
Thay số vào phương trình (*) ta tìm được các nghiệm của Pc là :
Pc1 = - 436,5 ; Pc2 = 879,72 ; ;Pc3= 879,72 kG/cm2
Độ sâu nước lớn nhất:
d = d0 + + + hs = 53 + 1,5 + 0,8 + 0,5.8,6 = 59,6 m.
áp lực thuỷ tĩnh lớn nhất lên đường ống:
P = gn. d = 1,025 x 59,6 =61,09 T/m2 = 6,109 kG/cm2.
Kiểm tra: P = = 644,956 kG/cm2.
Vậy đường ống không bị mất ổn định cục bộ.
II.2.2. Kiểm tra ở trạng thái khai thác (vận hành).
Điều kiện để ống không bị mất ổn định cục bộ là:
P
Pc được xác định theo công thức sau :
(Pc – Pel) . (Pc2 – Pp2) = Pc . Pel . Pp . f0 . (*)
Pel =
Pp = 2 .SMYS.
f0 =
Trong đó: P : áp lực ngoài tới hạn gây mất ổn định cục bộ.
t : chiều dày ống t = tnom - tcorr = 18 - 4 = 14 mm.
D : đường kính ống D= 27,3 cm.
SMYS: ứng suất chảy nhỏ nhất của thép SMYS = 4480 kG/cm2.
E : môđun đàn hồi của thép E = 2,1.106 kG/cm2.
Pemax : áp lực thuỷ tĩnh lớn nhất lên đường ống.
Thay số ta được các giá trị :
Pel= kG/cm2.
Pp= kG/cm2.
Chọn fo = 0,005.
Thay số vào phương trình (*) ta được các nghiệm của Pc là:
Pc1 = - 449,48 ; Pc2 = 535,97 ; Pc3 = 535,97 kG/cm2.
Độ sâu nước lớn nhất:
d = d0 + + + hs = 53 + 1,5 + 0,8 + 0,5.8,6 = 59,6 m.
áp lực thuỷ tĩnh lớn nhất lên đường ống:
P = gn. d = 1,025 x 59.6 = 61,09 T/m2 = 6,109 kG/cm2.
Kiểm tra: P = = 392,94 kG/cm2.
Vậy đường ống không bị mất ổn định cục bộ.
ii.3. Kiểm tra bài toán mất ổn định lan truyền.
- Trên một tuyến ống, khi xuất hiện một điểm bị mất ổn định cục bộ thì sự mất ổn định đó có thể lan truyền dọc theo chiều dài tuyến ống.Gọi là hiện tượng mất ổn định lan truyền.
- Vì vậy để xẩy ra hiện tượng mất ổn định lan truyền thì áp lực lan truyền phải lớn hơn áp lực gây mất ổn định cục bộ, nếu trong trường hợp đường ống có sự cố bị bóp méo thì để đường ống không bị mất ổn định lan truyền thì áp lực lan truyền phải lớn hơn áp lực ngoài tác dụng vào đường ống
- Để chống hiện tượng lan truyền người ta thường làm tăng chiều dày t của đường ống, dùng các thiết bị ngăn chặn mất ổn định lan truyền trên tiết diện ống ( hàn các “nhẫn” trên tuyến ống )
II.3.1. Kiểm tra ở trạng thái thi công (thử áp lực).
Điều kiện để ống không bị mất ổn định lan truyền:
Ppr > Pemax
Theo QP DnV 1996 : Ppr
Trong đó: Ppr : áp lực gây mất ổn định lan truyền.
SMYS: ứng suất chảy nhỏ nhất của thép SMYS = 4480 kG/cm.
t = tnom = 18 mm.
D : đường kính ngoài của ống.
Thay các giá trị vào công thức ta được:
Ppr = 26.4480.= 130,02 kG/cm2.
áp lực thuỷ tĩnh lớn nhất lên đường ống:
P = gn. d = 0,1025 x 60,1 = 6,16 kG/cm2.
Kiểm tra: Ppr > Pemax
Vậy đường ống không bị mất ổn định lan truyền.
ii.3.2. Kiểm tra ở trạng thái khai thác (vận hành).
Điều kiện để ống không bị mất ổn định lan truyền:
Ppr > Pemax
Theo QP DnV 1996 : Ppr
Trong đó: Ppr : áp lực gây mất ổn định lan truyền.
SMYS: ứng suất chảy nhỏ nhất của thép SMYS = 4480 kG/cm.
t = tnom - tcorr = 18 - 4 = 14 mm.
D : đường kính ngoài của ống.
Thay các giá trị vào công thức ta được:
Ppr = 26.4480.= 69,37 kG/cm2.
áp lực thuỷ tĩnh lớn nhất lên đường ống:
P = gn. d = 0,1025 x 60,1= 6,16 kG/cm2.
Kiểm tra: Ppr > Pemax
Vậy đường ống không bị mất ổn định lan truyền.
III. Kiểm tra ổn định vị trí của đường ống
III.1. Mục đích của bài toán kiểm tra ổn định vị trí
Trong quá trình vận hành, đường ống luôn chịu tác động của lực môi trường ở điều kiện đáy biển (sóng, dòng chảy đáy của sóng và dòng chảy, sự vận chuyển của các dòng cát hay dòng bùn, đặc biệt là lực đẩy nổi). Những tác động này làm cho đường ống có xu hướng bị dịch chuyển dưới đáy biển, hiện tượng này có thể phá huỷ đường ống gây ra những thiệt hại không nhỏ về kinh tế và ô nhiễm môi trường. Do đó việc tính toán ổn định vị trí là nhiệm vụ quan trọng trong thiết kế đường ống, nhằm tìm ra được trọng lượng yêu cầu của ống để ống ổn định dưới đáy biển trong suốt thời gian vận hành.
Nếu không được vùi thì trong đời sống công trình, đường ống có thể ...

---