Giáo trình Hệ thống thu gom và vận chuyển dầu khí (Nghề: Vận hành thiết bị khai thác dầu khí - Trung cấp) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí

TẬP ĐỒN DẦU KHÍ VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ


GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: HỆ THỐNG THU GOM VÀ VẬN CHUYỂN DẦU KHÍ
NGHỀ : VẬN HÀNH THIẾT BỊ KHAI THÁC DẦU KHÍ
TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP
(Ban hành kèm theo Quyết định số: 210/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 3 năm 2022
của Trường Cao Đẳng Dầu Khí)

Bà Rịa - Vũng Tàu, năm 2022
(Lưu hành nội bộ)


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu
lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

Trang 1


LỜI GIỚI THIỆU
Để phục vụ cho công tác giảng dạy của giáo viên cũng như việc học tập của học
sinh trong khoa Dầu khí, chúng tơi đã tham khảo nhiều tài liệu của các tác giả trong và
ngoài nước biên soạn nên giáo trình “hệ thống thu gom và vận chuyển dầu khí”.
Giáo trình được dùng cho các giáo viên trong khoa làm tài liệu chính thức giảng
dạy cho học sinh nghề Vận hành thiết bị khai thác dầu khí. Nội dung giáo trình đề cập
một cách hệ thống các kiến thức cơ bản nhất về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và giúp

học sinh vận hành hệ thống đường ống và các thiết bị phụ trợ, bể chứa dầu khí theo
đúng quy trình đồng thời phát hiện và xử lý được các sự cố thường gặp trong quá trình
vận hành hệ thống thu gom và vận chuyển dầu khí. Cụ thể bao gồm các bài sau:
• Bài 1: Đường ống
• Bài 2: Bể chứa và Tàu chứa
• Bài 3: Vận hành hệ thống thu gom vận chuyển dầu khí
Xin chân thành cảm ơn các giáo viên Khoa Dầu khí tại trường Cao đẳng Dầu
khí đã giúp đỡ tơi hồn thành giáo trình này.
Trân trọng cảm ơn./.
Bà rịa - Vũng Tàu, tháng 3 năm 2022
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên: Ks. Trần Thanh Huy
2. Ks. Nguyễn Ngọc Thanh Trung
3. ThS. Hoàng Trọng Quang

Trang 2


MỤC LỤC
Trang
BÀI 1.

ĐƯỜNG ỐNG...........................................................................................12

1.1.

KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI ..................................................................13

1.1.1.

Khái niệm ..................................................................................................13

1.1.2.

Phân loại ....................................................................................................14

1.2.

MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ CẤU TẠO ĐƯỜNG ỐNG .................................15

1.2.1.

Một số yêu cầu về cấu tạo đường ống dẫn chính ......................................15

1.2.2.

Vật liệu chế tạo và quy cách ống ..............................................................16

1.2.3.

Các phụ kiện của đường ống .....................................................................18

1.2.4.

Bọc đường ống (pipe coating) ..................................................................21

BÀI 2.

BỂ CHỨA VÀ TÀU CHỨA ...................................................................24

2.1.

KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI ..................................................................25

2.1.1.

Khái niệm ..................................................................................................25

2.1.2.

Phân loại ....................................................................................................25

2.2.

CẤU TẠO MỘT SỐ LOẠI BỂ CHỨA VÀ TÀU CHỨA..........................27

2.2.1

Bể chứa hình trụ nằm ngang (bullet).........................................................27

2.2.2

Bể chứa hình trụ đứng (tank) ....................................................................34

2.2.3

Tàu chứa ………………………………………………………………...27

BÀI 3.

VẬN HÀNH HỆ THỐNG THU GOM VẬN CHUYỂN DẦU KHÍ ....42

3.1.

VẬN HÀNH HỆ THỐNG THU GOM VẬN CHUYỂN DẦU KHÍ ..........43

3.1.1.

Vận hành đường ống .................................................................................43

3.1.2.

Vận hành bể chứa ......................................................................................47

3.2.
XỬ LÝ SỰ CỐ THƯỜNG GẶP KHI VẬN HÀNH HỆ THỐNG THU
GOM VẬN CHUYỂN DẦU KHÍ …………………………………………………….49
3.2.1.

Các sự cố thường gặp khi vận hành đường ống ........................................49

3.2.2.

Các sự cố thường gặp khi vận hành bể chứa.............................................50

TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................66

Trang 3

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
ASTM
ANSI
ASME

American Steel Testing Material
American National Standards Institude
American Society of Mechanical Engineers

Trang 4


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Một số loại co, cút, tê nối bằng ren ...............................................................19
Hình 1.2. Một số loại co, cút, tê nối bằng mối hàn giáp mối ........................................19
Hình 1.3. Olet ................................................................................................................20
Hình 1.4. Một số dạng olet ............................................................................................20
Hình 1.5. Khớp nối thủy lực ..........................................................................................21
Hình 1.6. Lớp phủ epoxy trong đường ống ...................................................................21
Hình 1.7. Một số dạng vật liệu cách nhiệt .....................................................................23
Hình 2.1. Bể trụ đứng ....................................................................................................26
Hình 2.2. Bể trụ nằm ngang...........................................................................................26
Hình 2.3. Bể hình cầu ....................................................................................................27
Hình 2.4. Bồn trụ ngang ................................................................................................27
Hình 2.5. Cửa thăm........................................................................................................32
Hình 2.6. Mặt bích .........................................................................................................32
Hình 2.7. Chân đỡ..........................................................................................................33
Hình 2.8. Thân bồn ........................................................................................................34
Hình 2.9. Cấu tạo bể đứng .............................................................................................34
Hình 2.10. Trang bị bể chứa dầu thương mại ................................................................36

Hình 2.11. Van hơ hấp cơ học (van thở) .......................................................................38
Hình 2.12. Van an toàn thủy lực....................................................................................38

Trang 5


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Bảng mã màu nhận dạng ống ........................................................................18
Bảng 2.1. Tính chất vật liệu thép cacbon và thép hợp kim ...........................................29
Bảng 2.2. Cơ tính vật liệu thép cacbon và thép hợp kim ..............................................30
Bảng 2.3. Tính chất vật liệu thép Cabon và hợp kim thấp (Ứng suất cho phép 1000 psi
– trị số S)........................................................................................................................31

Trang 6


GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN
1. Tên mơ đun: Hệ thống thu gom và vận chuyển dầu khí
2. Mã mơ đun: PETP53157
3. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơ đun:
3.1. Vị trí: Là mơ đun thuộc phần mơn học, mơ đun chun mơn nghề của chương trình
đào tạo. Môn đun này được dạy trước mô đun như: Vận hành hệ thống khai thác dầu
trên mơ hình và dạy sau các môn học, mô đun: Cơ sở khai thác, Thiết bị hồn thiện giếng
khai thác…
3.2. Tính chất: Mơ đun này trang bị những kiến thức về cấu tạo, nguyên lý hoạt động
của Hệ thống thu gom và vận chuyển dầu khí (đường ống, bể chứa) cho HSSV.
3.3. Ý nghĩa và vai trị của mơ đun: Là mơ đun bắt buộc, giúp học sinh, sinh viên thao
tác thành thạo trong vận hành hệ thống thu gom vận chuyển dầu khí
4. Mục tiêu của mô đun:
4.1.

Về kiến thức:

A1. Phân loại được các loại: đường ống, bề chứa và tàu chứa;
A2. Trình bày được cấu tạo đường ống, bể chứa và các trang bị của bể chứa, tàu chứa
dầu khí.
4.2 . Về kỹ năng:
B1. Vận hành hệ thống đường ống và các thiết bị phụ trợ, bể chứa và tàu chứa dầu khí
theo đúng quy trình;
B2. Phát hiện và xử lý được các sự cố thường gặp trong quá trình vận hành hệ thống thu
gom vận chuyển dầu khí.
4.3 . Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
C1. Tuân thủ tuyệt đối các qui định về an tồn, pccc, nội quy phịng học/xưởng thực
hành và quy chế của nhà trường.
C2. Tuân thủ các qui trình vận hành các thiết bị cơ khí, điện, tự động hóa có liên quan.
C3. Xác định được cơng việc phải thực hiện, hồn thành các cơng việc theo yêu cầu,
không để xảy ra sự cố, hư hỏng đối với hệ thống thiết bị.
5. Nội dung của mô đun
5.1. Chương trình khung
Trang 7


Thời gian đào tạo (giờ)
Trong đó
Số
Thực
Thi/
tín Tổng
hành/
Lý

Kiểm
tra
chỉ
số
thí nghiệm/
thuyết
bài tập/
thảo luận LT TH

Mã
MH/MĐ/HP

Tên môn học, mô đun

I
COMP52001
COMP51003

Các môn học chung/ đại cương
Giáo dục chính trị
Pháp luật

COMP51007
COMP52009
COMP52005
FORL54002
SAEN52001
II.
II.1.
MECM52003

ELEO53012
AUTM52111
II.2.
PETD53034
PETP53151
PETP53152
PETP54153
PETP53154
PETP54155
PETP53157
PETP55159
PETP54261

14
2
1
Giáo dục thể chất
1
Giáo dục quốc phịng và An ninh 2
Tin học
2
Tiếng Anh
4
An tồn vệ sinh lao động
2
Các môn học, mô đun chuyên
39
môn ngành, nghề
Môn học, mô đun kỹ thuật cơ sở
7

Vẽ kỹ thuật - 1
2
Điện kỹ thuật cơ bản
3
Cơ sở điều khiển q trình
2
Mơn học, mô đun chuyên môn
32
ngành, nghề
Cơ sở khai thác
3
Vận hành van
3
Thiết bị hoàn thiện giếng khai
3
thác
Vận hành Bơm
4
Vận hành máy nén
3
Vận hành thiết bị tách dầu khí
4
Hệ thống thu gom và vận chuyển
3
dầu khí
Vận hành hệ thống khai thác dầu
5
khí trên mơ hình 1
Thực tập sản xuất
4

Tổng cộng
53

285
30
15
30
45
45
90
30

117
15
9
4
21
15
30
23

153
13
5
24
21
29
56
5

10
2
1
0
1
0
4
2

5
0
0
2
2
1
0
0

1005

220

740

15

30

135
45

45
45

65
15
36
14

63
28
6
29

5
1
3
1

2
1
0
1

870

155

677

10

28

45
75

42
14

0
58

3
1

0
2

75

14

58

1

2

105
75

105

14
14
14

87
58
87

1
1
1

3
2
3

75

14

58

1

2

135

14

116

1

4

180
1290

15
337

155
893

0
25

10
35

5.2. Chương trình chi tiết mô đun

Số
TT
1

Nội dung tổng quát

Bài 1: Đường ống
1. Khái niệm và phân loại

Thời gian (giờ)
Thực hành,
Tổng
Lý
thí nghiệm,
số
thuyết
thảo luận,
bài tập
4
4
2
2

Kiểm tra
LT

TH

Trang 8


2

3

2. Một số yêu cầu về cấu tạo
đường ống
Bài 2: Bể chứa và tàu chứa
1. Khái niệm và phân loại
2. Cấu tạo một số loại bể chứa và
tàu chứa
Bài 3: Vận hành hệ thống thu
gom vận chuyển dầu khí
1. Vận hành hệ thống thu gom
vận chuyển dầu khí
2. Xử lý các sự cố thường gặp khi
vận hành hệ thống thu gom vận
chuyển dầu khí
Cộng

2

2

6
1

5
1

1

5

4

1

65

5

58

2

51

3

47

1

14

2

11

1

75

14

58

1

2

6. Điều kiện thực hiện mơ đun:
6.1. Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn
6.2. Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn
6.3. Học liệu, dụng cụ, mơ hình, phương tiện: Giáo trình, mơ hình học tập,…
6.4. Các điều kiện khác: khơng có
7. Nội dung và phương pháp đánh giá:
7.1. Nội dung:
- Kiến thức: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
- Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kỹ năng.
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp.
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng mô đun.
+ Nghiêm túc trong quá trình học tập.
7.2. Phương pháp:
Người học được đánh giá tích lũy mơ đun như sau:
7.2.1. Cách đánh giá
- Áp dụng quy chế đào tạo Cao đẳng hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư
số 09/2017/TT-LĐTBXH, ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh
và Xã hội.
Trang 9

- Hướng dẫn thực hiện quy chế đào tạo áp dụng tại Trường Cao đẳng Dầu khí
như sau:
Điểm đánh giá
+ Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1)
+ Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2)
+ Điểm thi kết thúc mô đun

Trọng số
40%
60%

7.2.2. Phương pháp đánh giá
Phương pháp
đánh giá
Thường xuyên

Phương pháp Hình thức
Chuẩn đầu ra
Số
tổ chức
kiểm tra
đánh giá
cột
Viết/
Tự luận/
A1, A2, C1
1
Thuyết trình
Trắc nghiệm
Định kỳ

Viết/
Tự luận/
A1, A2, B1, B2,
1
Thuyết trình và Trắc nghiệm
C1, C2, C3
Thực hành
và Thực
hành
Kết thúc mô
Viết/ Thuyết
Tự luận/
A1, A2, B1, B2, C1, 1
đun
trình và Thực Trắc nghiệm
C2, C3
hành
và Thực
hành
7.2.3. Cách tính điểm

Thời điểm
kiểm tra
Sau 04 giờ.
Sau 61 giờ

Sau 75 giờ

- Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc mô đun được chấm theo thang
điểm 10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân.

- Điểm mô đun là tổng điểm của tất cả điểm đánh giá thành phần của mô đun
nhân với trọng số tương ứng. Điểm mô đun theo thang điểm 10 làm trịn đến một chữ
số thập phân, sau đó được quy đổi sang điểm chữ và điểm số theo thang điểm 4 theo quy
định của Bộ Lao động Thương binh và Xã hội về đào tạo theo tín chỉ.
8. Hướng dẫn thực hiện mô đun
8.1. Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Cao đẳng Dầu khí
8.2. Phương pháp giảng dạy, học tập mô đun
8.2.1. Đối với người dạy
* Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: thuyết trình ngắn, nêu
vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, bài tập tình huống, câu hỏi thảo luận….
* Bài tập: Phân chia nhóm nhỏ thực hiện bài tập theo nội dung đề ra.
* Thảo luận: Phân chia nhóm nhỏ thảo luận theo nội dung đề ra.

Trang 10


* Hướng dẫn tự học theo nhóm: Nhóm trưởng phân cơng các thành viên trong nhóm
tìm hiểu, nghiên cứu theo yêu cầu nội dung trong bài học, cả nhóm thảo luận, trình bày
nội dung, ghi chép và viết báo cáo nhóm.
8.2.2. Đối với người học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau:
- Nghiên cứu kỹ bài học tại nhà trước khi đến lớp. Các tài liệu tham khảo sẽ được
cung cấp nguồn trước khi người học vào học mô đun này (trang web, thư viện, tài liệu...)
- Tham dự tối thiểu 70% các buổi giảng lý thuyết. Nếu người học vắng >30% số
tiết lý thuyết phải học lại mơ đun mới được tham dự kì thi lần sau.
- Tham dự 100% các buổi học thực hành. Nếu người học vắng phải học lại mô đun
mới được tham dự kì thi lần sau.
- Tự học và thảo luận nhóm: là một phương pháp học tập kết hợp giữa làm việc
theo nhóm và làm việc cá nhân. Một nhóm gồm 8-10 người học sẽ được cung cấp chủ
đề thảo luận trước khi học lý thuyết, thực hành. Mỗi người học sẽ chịu trách nhiệm về
1 hoặc một số nội dung trong chủ đề mà nhóm đã phân cơng để phát triển và hoàn thiện

tốt nhất toàn bộ chủ đề thảo luận của nhóm.
- Tham dự đủ các bài kiểm tra thường xuyên, định kỳ.
- Tham dự thi kết thúc mô đun.
- Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học.
9. Tài liệu tham khảo:
-

Tài liệu tiếng Việt:

[1]
Trường Cao Đẳng Dầu khí (2017), Giáo trình Vận hành đường ống bồn bể, Lưu
hành nội bộ.
[2]
Trường Cao Đẳng Dầu khí (2017), Tài liệu hướng dẫn thực hành đường ống
bồn bể, Lưu hành nội bộ.
-

Tài liệu tiếng nước ngoài:

[1]
Alireza Bahadori, PhD (2017), Oil and Gas Pipelinesand Piping Systems,
Australian Oil and Gas Services.
[2]

Sunil Pullarcot (2015), Above Ground storage tanks, Taylor & Francis Group.

[3]

Håvard Devold (2013), Oil and gas production handbook, Edition 3.0 Oslo.

[4]

George A. Antak (2003), Piping and Pipeline Engineering, U.S.A.

Trang 11


BÀI 1. ĐƯỜNG ỐNG
❖ GIỚI THIỆU BÀI 1
Bài 1 giới thiệu về Đường ống
❖ MỤC TIÊU BÀI 1
Sau khi học xong bài này, người học có khả năng:
➢ Về kiến thức:
-

Trình bày chức năng, thành phần, phân loại và các yêu cầu về cấu tạo

đường ống;
-

Trình bày được các sự cố đường ống trong quá trình vận hành, nguyên

nhân và cách khắc phục.
➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
-

Tuân thủ nội quy, quy định nơi làm việc.

❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 1
-

Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng,
vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và
bài tập bài 1 (cá nhân hoặc nhóm).

-

Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (bài 1) trước buổi học; hoàn
thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống bài 1 theo cá nhân hoặc
nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định.

❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1
-

Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Khơng

-

Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác

-

Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình mơ đun, giáo trình, tài liệu
tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan.

-

Các điều kiện khác: Khơng có

❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1

-

Nội dung:

✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
Bài 1: Đường ống

Trang 12


+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng mơ đun.
+ Nghiêm túc trong q trình học tập.
Phương pháp:

-

✓ Điểm kiểm tra thường xun: khơng có
✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết: khơng có
❖ NỘI DUNG BÀI 1
1.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI
1.1.1. Khái niệm
Đường ống là phương tiện vận chuyển hàng hóa là các chất như nước, xăng, dầu, hóa
chất và gas.
a. Chức năng của đường ống
Vận chuyển khí thiên nhiên và nhân tạo từ nơi sản xuất đến các nơi tiêu thụ.
Vận chuyển dầu và các sản phẩm dầu từ nơi khai thác đến các nơi tiêu thụ.

-

Dầu và khí sau khi được khai thác từ vỉa sẽ được vận chuyển qua hệ thống đường
ống tới trạm xử lý dầu và khí, sau đó được chuyển đến các trạm cất chứa.
b. Cơng trình đường ống và cơng trình phụ
Đường ống dẫn chính để chuyển dầu khí từ nơi khai thác hoặc từ nhà máy chế
biến đến nơi tiêu thụ, hay nối liền các khu vực khai thác riêng biệt với nhau.
Ống nhánh tách ra từ đường ống dẫn chính, chuyển một phần lưu chất đến với
các trạm, các khu vực dân cư hoặc các nhà máy chế biến dầu khí.
❖
❖
-

Cơng trình đường ống gồm:
Đường ống chính, ống nhánh, trạm bơm trên tuyến.
Các gối đỡ, khối gia tải ống.
Các van chặn, van xả nước, xả khí, thiết bị ngưng tụ khí.
Các đoạn vượt qua chướng ngại tự nhiên và nhân tạo, các đoạn có thiết bị bù.
Các cơng trình chống trượt, sạt lở, xói mịn và lún.
Cơng trình phụ gồm:
Các trạm gác tuyến.
Các trạm bảo vệ điện hóa.
Đường dây, thiết bị điều khiển và các trạm thông tin liên lạc, trạm biến thế điện,
trạm phát điện, trạm bơm.

Bài 1: Đường ống

Trang 13

- Đường giao thông phục vụ vận hành.
1.1.2. Phân loại
a. Phân loại đường ống nói chung
Do u cầu và tính chất làm việc phức tạp, đường ống nói chung được phân loại:
-

Theo phương pháp lắp đặt: ngầm dưới đất, ngầm dưới nước, trên mặt đất hoặc
được treo trên không.
Theo chất được chuyển tải: dẫn nước, dẫn dầu, dẫn khí, dẫn hỗn hợp hoặc ống
được chuyển động phân đoạn các chất khác nhau bằng các nút ngăn cách.
Theo đặc tính hay trị số áp lực: ống có áp (thường lưu chất lấp đầy), ống không
áp (lưu chất tự chảy) hay ống cao áp, ống thấp áp, ống trung bình.
Theo nhiệt độ: ống lạnh (< 0 oC), ống nhiệt (> 50 oC) và ống bình thường.
Theo chức năng: ống xả, ống thu gom (dầu, khí, nước…) và ống dẫn.
Theo sơ đồ thủy lực: ống là đơn giản nếu không phân nhánh và đường kính khơng
thay đổi theo chiều dài, ống phức tạp nếu có ít nhất một trong hai yếu tố trên.
Theo mức độ ăn mòn của chất chuyển tải: ống cho mơi trường khơng ăn mịn, ít
ăn mịn (nếu như tính chất làm gỉ ống thép các bon < 0.1mm/năm); ăn mịn trung
bình (từ 0.1 đến khơng q 0.5 mm/năm) và ăn mòn cao (> 0.5 mm/năm).
b. Phân loại đường ống dẫn dầu

❖ Theo chức năng chia làm 3 loại chính:
✓ Đường ống nội bộ: đường ống có độ dài và đường kính khơng lớn.
✓ Đường ống khu vực: đường ống có chiều dài khoảng 10km, nối liền từ trạm
bơm chuyển với khu vực chứa, nhà máy….
✓ Đường ống dẫn chính: đường ống có đường kính từ 219mm đến 1400mm, độ
dài hàng trăm đến hàng nghìn km, vận chuyển dầu với một vài trạm bơm trung
gian.
❖ Theo đặc tính tuyến ống được chia làm 4 loại:
✓ Tuyến ống đơn với đường kính khơng đổi theo chiều dài đường ống.

✓ Tuyến ống đơn với đường kính thay đổi theo chiều dài đường ống.
✓ Tuyến ống phức: lắp đặt thêm tuyến ống khác song song với nhau.
✓ Tuyến ống cuối: là tuyến ống dành cho các sản phẩm dầu.
❖ Sự phụ thuộc vào đường kính có thể chia đường ống dẫn dầu chính thành 4
loại:
✓ Cấp 1: 1000mm < đường kính < 1400mm.
✓ Cấp 2: 500mm < đường kính ≤ 1000mm.
✓ Cấp 3: 300mm < đường kính ≤500mm.
✓ Cấp 4: đường kính ≤ 300mm.
c. Phân loại đường ống dẫn khí
Bài 1: Đường ống

Trang 14


❖ Phân loại theo chức năng:
✓ Đường ống nội bộ: đường ống trong khu vực khai thác, kho chứa, khu vực
nhà máy chế biến, khu vực trạm nén khí… Chúng có độ dài và đường kính
khơng lớn.
✓ Đường ống cung cấp: đường ống có độ dài khoảng 10km, nối liền khu vực
khai thác, nhà máy chế biến khí với các trạm nén của đường ống dẫn khí chính
hay với các trạm bơm, chuyển khí.
✓ Đường ống dẫn khí chính: đường ống có đường kính từ 720mm đến 1400
mm, có độ dài hàng trăm đến hàng nghìn km, vận chuyển với một vài trạm
nén trung gian.
❖ Phân loại theo đường kính:
✓ Cấp 1: 1000mm < đường kính < 1400mm.
✓ Cấp 2: 500mm < đường kính ≤ 1000mm.
✓ Cấp 3: 300mm < đường kính ≤500mm.
✓ Cấp 4: đường kính ≤ 300mm.

❖ Phân loại theo áp suất vận hành:
✓ Cao áp: áp suất công tác > 2.5MPa.
✓ Trung áp: 1.2MPa ≤ áp suất công tác ≤ 2.5MPa.
✓ Thấp áp: áp suất công tác < 1.2MPa.
1.2. MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ CẤU TẠO ĐƯỜNG ỐNG
1.2.1. Một số yêu cầu về cấu tạo đường ống dẫn chính
- Đường kính của đường ống được xác định bằng tính tốn phù hợp với lưu lượng
bơm, áp lực bơm, công suất trạm bơm …
- Chiều dày thành ống xác định bằng tính tốn trên cơ sở các u cầu về độ bền và
độ ổn định của đường ống, phù hợp theo cơng thức tính tốn chiều dày thành
ống... Số bậc chiều dày thường tối đa là 3 với mỗi đoạn giữa các trạm.
- Các thiết bị van chắn phải có cùng tiết diện với đường ống và có áp lực làm việc
phù hợp với áp suất làm việc của đường ống. Nối các thiết bị van chắn với đường
ống có thể bằng mối hàn hoặc mặt bích.
- Đường ống dẫn chính thường chơn ngầm dưới đất có độ sâu cách đều mặt địa
hình.
- Giữa các cút uốn ngược nhau của các cút uốn đàn hồi và giữa cút uốn đàn hồi với
cút uốn nhân tạo ln có các đoạn thẳng chuyển tiếp như sau:
✓ Đoạn thẳng chuyển tiếp ≤ 500mm, khi đường kính < 500mm.
✓ Đoạn thẳng chuyển tiếp bằng đường kính ngồi, khi đường kính ≥ 500mm.
- Trên đường ống có các vị trí cửa thu, phóng các thiết bị rửa ống và thoi. Phần
thiết kế đã xác định vị trí và cấu tạo của đoạn ống trong phạm vi được rửa có
Bài 1: Đường ống

Trang 15


đường kính khơng đổi và các thiết bị van chắn trong phạm vi đó có cùng đường
kính với đường ống.
- Ống nhánh có đường kính ≥ đường kính ống chính thì phải có biện pháp loại trừ

khả năng thiết bị làm sạch đường ống lọt vào ống nhánh.
- Ở các đoạn đường ống vượt qua chướng ngại vật có đường kính khác với đường
kính của ống chính có thể làm cửa riêng để thu, nạp các thiết bị làm sạch đường
ống.
- Trên đường ống gần các cửa thu, phóng được đặt các thiết bị báo có thiết bị làm
sạch ống, thoi đi qua.
- Dọc đường ống ngầm đóng các mốc bê tông hoặc gỗ cao 0.5 đến 0.7m từ mặt
đất. Trên các mốc có các bảng chỉ dẫn, khoảng cách các mốc chừng 1km.
- Trên đường ống cần đặt các thiết bị van chắn theo tính tốn nhưng khơng q
30km.
- Ngoài ra các van chắn thường đặt ở những chỗ như sau:
✓ Ở đầu mỗi đoạn nhánh của đường ống.
✓ Ở các đoạn ống trước khi vào trạm bơm và trạm phân phối khí, cách ranh giới
các trạm đó trong phạm vi từ 500m đến 700m.
- Đường ống dẫn khí có 2 đường ống trở lên song song với nhau thì dọc theo tuyến
ống có các thiết bị van chắn được đặt cách nhau không dưới 100m. Trong điều
kiện đồi núi, đầm lầy khoảng cách giữa các van có thể giảm xuống là 50m.
- Các thiết bị van chắn có đường kính 400mm trở lên cần đặt trên móng và dưới
đất, dưới móng phải đầm chặt.
- Ở hai đầu của các đoạn đường ống dẫn khí giữa các thiết bị van chắn cần phải
đặt các ống thốt khí cách van chắn ít nhất là 15m nếu đường kính ống < 1000mm,
50m nếu đường kính ống ≥ 1000mm. Độ cao của ống thốt khí tối thiểu bằng 3m
kể từ mặt đất.
- Các van chắn và van thốt khí ln cách thành phố, khu đơng dân, xí nghiệp cơng
nghiệp và các hạng mục cơng trình tối thiểu là 300m và ở địa hình cao, tránh tạo
thành túi khí khi bơm dầu.
- Trên đường ống dẫn khí thường có các thiết bị thu chất ngưng tụ để kiểm tra sự
tồn tại của chất ngưng tụ và xả nó ra khỏi đường ống.
1.2.2. Vật liệu chế tạo và quy cách ống
a. Vật liệu

Theo vật liệu, ta chia ra ống cứng và ống mềm. Ống cứng được chế tạo từ thép
như thép các bon, thép khơng gỉ, thép hợp kim. Ngồi ra, tùy theo u cầu đặc biệt, ta
có thể dùng các vật liệu khác nhau như gang, kim loại màu (đồng, nhôm, titan…) hoặc

Bài 1: Đường ống

Trang 16


dùng vật liệu phi kim (bê tông, bê tông cốt thép, thủy tinh, gốm, sứ…). Ống mềm được
chế tạo từ chất dẻo như cao su, sợi kim loại.
Trong công nghiệp dầu khí, chủ yếu sử dụng ống bằng vật liệu thép. Dựa vào
phương pháp chế tạo ống thép được phân thành hai loại:
-

Ống đúc – Seamless.
Ống hàn (hàn đường sinh) – Longitudinal Seam Pipe.
b. Tiêu chuẩn ống

Thép ống dùng trong các cơng trình dầu khí của nước ta thường được quy định
trong các tiêu chuẩn về thép ống sau:
-

Tiêu chuẩn về vật liệu: (American Petrolium Institute) API 5L và ASTM
(American Society for Testing and Materials).
Tiêu chuẩn về kích thước và khối lượng: (American National Standards Intitute)
ANSI B36.10 cho thép các bon và hợp thép kim thấp; ANSI B36.19 cho thép
không gỉ.

Theo hệ thống tiêu chuẩn ASTM, có các vật liệu thép ống phổ biến (và mác vật

liệu tương ứng theo hệ thống tiêu chuẩn BS). Trong đó, thường gặp hơn cả là các mác
vật liệu ASTM A53 Gr. B, A106 Gr. B, A333.
Theo API có các nhóm vật liệu : API 5L Grade A25, A, B, X42, X46, X52, X56,
X60, X46, X65, X70 và X80 tương ứng với chỉ số của giới hạn bền chảy: 25000, 30000,
35000, 42000 … (psi) hay 25, 30, 35, 42,… (ksi).
Kí hiệu của ống thép thuộc nhóm vật liệu API 5L sẽ là: xx API 5L zz thickness t.
Kí hiệu của ống bằng các vật liệu ASTM sẽ là: xx Sch. yy ASTM Aaaa-Grade zz.
Trong đó:
-

-

-

xx là đường kính danh nghĩa của ống ASTM (ví dụ ống 4”, 6”, 10”, …(ống 4, 6,
10 inches), hoặc đường kính ngồi của ống API 5L (ví dụ 5.563”, 6.625”,
8.625”…) (theo ANSI B36.10 hoặc ANSI B36.19).
yy là số Schedule của ống. Số này tăng tỉ lệ thuận với chiều dày thành và cũng
chính là khả năng chịu tải của ống (xem cách xác định ở phần sau) (theo ANSI
B36.10 hoặc ANSI B36.19). Trong các ống có cùng cỡ đường kính danh nghĩa,
ống có số schedule càng lớn thì khả năng chịu áp suất càng cao.
zz là tên nhóm (grade) của vật liệu ống: A, B, X42, X52, X56… (đối vật vật liệu
API 5L) hoặc A, B, 1, 3, P1, P9, Tp316… (đối với vật liệu ASTM).
t là chiều dày tiêu chuẩn của ống, theo cùng đơn vị (in. hoặc mm) với đường kính
danh nghĩa.

Bài 1: Đường ống

Trang 17

Ví dụ: ống 8" Sch. 40 ASTM A106. Grade B có đường kính danh nghĩa 8 inch.,
số schedule là 40, mác vật liệu là ASTM A106 và thuộc nhóm B.
Ống 8.625" API 5L X65 thickness 0.406" (hoặc ống 219.1mm API 5L X65
thickness 10.31mm) là ống có đường kính ngồi 8.625 inch (219.1mm), bằng vật liệu
API 5L, nhóm X65 và có chiều dày thành ống là 0.406 inch (10.31mm).
Từ thông tin về đường kính danh nghĩa và số schedule của ống, dựa vào các tiêu
chuẩn ANSI B36.10 hoặc ANSI B36.19 ta có thể tra cứu được các kích thước hình học
cịn lại cũng như khối lượng trên một đơn vị chiều dài (lb/ft hoặc kg/m) của ống.
c. Mã màu nhận dạng ống
Các đường ống vận chuyển nói chung, tùy thuộc vào loại lưu chất được vận
chuyển trong ống, sẽ được sơn màu nhận diện ở lớp ngoài cùng của ống theo quy ước
(tiêu chuẩn BS 1710:1984) như sau:
Bảng 1.1. Bảng mã màu nhận dạng ống
Loại lưu chất trong ống

Tên màu cơ bản

Mã hiệu màu
theo BS 4800

Nước

Xanh lá cây (green)

12D45

Hơi nước

Xám bạc (silver grey)

10A03

Dầu các loại và các chất lỏng dễ cháy. Nâu (brown)

06C39

Khí (ở thể khí hoặc trong điều kiện hóa
Vàng đất (yellow ochre)
lỏng), trừ khơng khí.

08C35

Các loại axit và alkal

Tím (violet)

22C37

Các chất lỏng khác (nước xả,…)

Đen (black)

00E53

Ống phục vụ điện và ống thơng gió

Cam (orange)

06E51

Ống nước cứu hỏa

Đỏ (red)

04E53

Khơng khí

Xanh da trời nhạt (blue)

20E51

1.2.3. Các phụ kiện của đường ống
Các phụ kiện của hệ thống đường ống gọi chung là fittings. Thường gặp gồm:
a. Co, cút, tê.
Co, cút, tê, giảm, chếch dùng để chuyển hướng, phân nhánh, hoặc thay đổi tiết
diện giữa các đoạn của tuyến ống.
Tiêu chuẩn áp dụng: ANSI B16.9

Bài 1: Đường ống

Trang 18


Hình 1.1. Một số loại co, cút, tê nối bằng ren

Hình 1.2. Một số loại co, cút, tê nối bằng mối hàn giáp mối
Bài 1: Đường ống

Trang 19


b. Olet
Olet là một dạng fitting trong hệ thống đường ống, nó dùng khi chuyển từ ống
chính lớn (Main pipe) sang ống nhánh (Branch pipe) có đường kính nhỏ hơn.

Hình 1.3. Olet

Hình 1.4. Một số dạng olet
Olet được nối với ống chính bằng hàn và có thể được nối với ống nhánh (nhỏ)
bằng hàn hoặc bằng ren.
c. Phụ kiện hỗ trợ (supports)
Các phụ kiện hỗ trợ cho đường ống (pipe supports) có nhiều loại như các loại
móc treo, các loại kẹp giữ, các loại giá đỡ, yên, dầm…
Trên hình sau giới thiệu một số phụ kiện hỗ trợ đường ống.
d. Khớp nối thủy lực (Hydraulic Couplings)
Các đoạn ống được cố định với các đầu của khớp nối thủy lực nhờ mối ghép ren
giữa các đầu khớp nối với mũ đai ốc phía ngồi. Khớp nối thủy lực cũng có tác dụng
chuyển hướng, tách dòng, chuyển tiếp tiết diện ống.

Bài 1: Đường ống

Trang 20


Hình 1.5. Khớp nối thủy lực
1.2.4.

Bọc đường ống (pipe coating)

a. Bọc trong đường ống

Lớp phủ đường kính trong (Internal Diameter): Hiệu quả dòng chảy hoặc lớp phủ
ăn mòn thường bao gồm một chất lỏng epoxy có độ dày vừa đủ để phủ mơ neo của bên
trong ống (Hình 1.6). Những lớp phủ này là được sử dụng trên toàn thế giới cho khí áp
suất cao đường ống dẫn để giảm ma sát và tăng cường dịng khí, do đó tăng hiệu quả
cung cấp khí với cơng suất máy nén ít hơn. Điều này lớp phủ mỏng cũng cung cấp một
số mức độ bảo vệ chống ăn mịn, và nó giúp đẩy nhanh quá trình sấy đường ống sau một
thử nghiệm kiểm tra áp lực, phóng thoi, và làm sạch. Các tiêu chuẩn chính quản lý chất
lượng của các lớp phủ này là API RP 5L2 và ISO 15741.
Lớp phủ bên trong, bên cạnh những lớp được đề cập ở trên, đã đóng một vai trị
quan trọng vai trị trong kiểm sốt ăn mịn và chống chống lại sự hình thành cáu cặn
trong đường ống và parafin tích tụ. Hệ thống tiêu biểu bao gồm 100% chất rắn epoxies
lỏng và FBE/ Fusion Bonded Epoxy. Các Hệ thống FBE/ Fusion Bonded Epoxy có thể
sử dụng mồi phenolic cho sự kết dính epoxy với bề mặt kim loại, trong khi lớp phủ trên
cùng của FBE cung cấp chống lại mơi trường ăn mịn.

Hình 1.6. Lớp phủ epoxy trong đường ống
Bài 1: Đường ống

Trang 21


b. Ổn định nhiệt trong đường ống dẫn dầu khí/thermal insulation
Sau khí hàn nối ống hay rải ống xong để chống ăn mòn người ta cũng phủ 1 lớp
epoxy bên ngồi để bảo vệ đường ống bởi mơi trường xung quang ống
Trong quá trình thiết kế và vận hành các tuyến ống dẫn dầu khí, việc duy trì nhiệt
cho dịng lưu chất trong ống là một yêu cầu đặc biệt quan trọng và đó cũng là chức năng
của hệ thống ổn định nhiệt.
Nhiệt được truyền theo 3 cơ chế: dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ. Nhiệt độ hydrat

hóa của khí, đặc tính của pha hơi-lỏng và hàm lượng nước của khí là các đại lượng nhạy
cảm với nhiệt độ.
Bọc ngoài đường ống được chia ra hai loại:
❖
▪

Bảo vệ người vận hành (personal protect)
Chống thất thoát nhiệt (thermal insulation)
Các dạng ổn định nhiệt một lớp và nhiều lớp vật liệu
Ống một lớp vật liệu ổn định nhiệt

Loại này thường áp dụng trên các ống đơn giản như ống kết cấu chân đế giàn
khoan, các đường ống dẫn khí nhỏ phục vụ trên các giàn khoan hay trong nội bộ nhà
máy. Ổn định nhiệt một lớp áp dụng nhiều trong công tác bảo dưỡng ống định kỳ. Chủ
yếu là sử dụng lớp sơn phủ với những lưu ý trước khi tiến hành:
- Đánh sạch ống, sau đó quét một lớp nhũ trắng lên bề mặt ống.
- Tiến hành sơn lót, lớp sơn lót phải mỏng.
- Sơn các lớp tiếp theo theo đúng yêu cầu kĩ thuật.
▪ Ống nhiều lớp vật liệu ổn định nhiệt
Lưu chất trong ống được coi là các chất lỏng truyền nhiệt đã được gia nhiệt hay
làm mát tới giá trị nhiệt độ thiết kế và được duy trì ổn định trong suốt quá trình vận
chuyển. Với ống ổn định nhiệt nhiều lớp, sự truyền nhiệt ra bên ngoài ống sẽ giảm dần
theo sự gia cố các lớp ổn định nhiệt, tạo mơi trường ổn định cho dịng lưu chất.
Các vật liệu ổn định nhiệt thường dùng là bơng khống, silicat hoặc bơng thủy
tinh. Trong hầu hết các trường hợp, do dao động nhiệt độ lớn ở mỗi lớp, địi hỏi hệ thống
ổn định nhiệt tổng hợp. Bơng khoáng sẽ tạo ra một vùng đệm giữa lớp kim loại của ống
và lớp bơng thủy tinh, cịn lớp bơng thủy tinh sẽ chống được quá trình bốc hơi khi nhiệt
độ trong hệ thống xuống thấp hơn nhiệt độ môi trường ngoài, tránh hiện tượng sụt áp
trong ống.
❖ Một số dạng vật liệu cách nhiệt

Bài 1: Đường ống

Trang 22


Hình 1.7. Một số dạng vật liệu cách nhiệt
❖ TĨM TẮT BÀI 1
Trong bài này, một số nội dung chính được giới thiệu:
-

Khái niệm và phân loại

-

Một số yêu cầu về cấu tạo đường ống dẫn

❖ CÂU HỎI VÀ TÌNH HUỐNG THẢO LUẬN BÀI 1
Câu hỏi 1. Ghép hợp các thuật ngữ cho sẵn với nội dung tương ứng.
Thuật ngữ

Nội dung

1. Đường ống dẫn dầu

a. Treo, giữ, đỡ ống

2. Đường ống dẫn khí

b. Thép

3. Olet trong hệ thống đường ống dùng
4. Trong cơng nghiệp dầu khí, chủ yếu
sử dụng ống
5. Phụ kiện hỗ trợ cho đường ống

c. Chuyển từ ống chính lớn sang ống
nhánh có đường kính nhỏ hơn
d. Vàng đất (yellow ochre)
e. Nâu (brown)

Câu hỏi 2. Các phụ kiện của hệ thống đường ống gọi chung là gì?
Tình huống 3. Đường ống thường bị thất thốt nhiệt ra ngồi theo cơ chế gì?

Bài 1: Đường ống

Trang 23


BÀI 2. BỂ CHỨA VÀ TÀU CHỨA
❖ GIỚI THIỆU BÀI 2
Bài 2 giới thiệu về Bể chứa và Tàu chứa
❖ MỤC TIÊU BÀI 2
Sau khi học xong bài này, người học có khả năng:
➢ Về kiến thức:
-

Trình bày được khái niệm, cấu tạo chung và các trang bị của bể chứa,

tàu chứa;

-

Phân loại được bể chứa, tàu chứa;

➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
-

Tuân thủ nội quy, quy định nơi làm việc.

❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 2
-

Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng,
vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và
bài tập bài 2 (cá nhân hoặc nhóm).

-

Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (bài 2) trước buổi học; hoàn
thành đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống bài 2 theo cá nhân hoặc
nhóm và nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định.

❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1
-

Phòng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Khơng

-

Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác

-

Học liệu, dụng cụ, ngun vật liệu: Chương trình mơ đun, giáo trình, tài liệu
tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan.

-

Các điều kiện khác: Khơng có

❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 2
-

Nội dung:

✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp
Bài 2: Bể chứa và Tàu chứa

Trang 24