bài thuyết trình thiết kế tuyến ống

Trang 1
12/3/14
1
Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu
Khoa Hóa & Công nghệ thực phẩm
Trang 2
LOGO
Đề tài
THIẾT KẾ TUYẾN ỐNG
GVHD: ThS. Lê Trung Dũng
Trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu
Khoa Hóa & Công nghệ thực phẩm
12/3/14
Nhóm 8:Nguyễn Hoàng Đức
Trần Thị Thùy Chung
Trần Đức Biên
Trần Lập Thạnh
Nguyễn Văn Huân
Đặng Thanh Sang
Lê Minh Hùng
Trang 3
12/3/14
Thiết
kế
tuyến
ống
Các
quy
phạm
và tiêu
chuẩn

Các giai
đoạn
thiết kế
Thiết kế
tổng thể
Thiết kế
ý tưởng
Thiết kế
chi tiết
Lựa chọn
Khảo sát tuyến ống
Lựa chọn kích
đường kính
Lựa chọn bề dày
Phân tích thiết
kế lắp đặt
Ăn mòn
Ứng suất
Chuẩn hóa
Mua vật liệu
Bảo vệ
Thử thủy tĩnh
Phóng thoi
Lựa chọn vật liệu
Trang 4
I - Các quy phạm và tiêu
chuẩn
ASME
B.31.4
Hệ thống vận chuyển chất lỏng: các

hydrocarbon, khí hóa lỏng, amoniac khan
và rượu
ASME
B.31.8
Hệ thống đường ống vận chuyển và phân
phối khí
Quy tắc
DNV ‘81’
Các quy tắc đối với hệ thống ống ngầm
dưới biển
12/3/14
4
Tuân thủ theo các tiêu chuẩn thiết kế cơ bản sau:
Trang 5
Thiết kế
tổng thể
Thiết kế ý
tưởng
Thiết kế
chi tiết
II - Các giai đoạn thiết
kế
12/3/14
5

Xác định về
mặt sản phẩm,
lưu lượng và
các chế độ áp
suất/nhiệt độ


Lập hồ sơ về
kích thước sơ
bộ, các thông
số thiết kế.

Đưa nhiều
phương án
lựa chọn

So sánh và
đánh giá từng
phương án

Lựa chọn
phương án tối
ưu nhất.

Lưạ chọn
tuyến ống

Phân tích
thiết kế lắp
đặt

Xây dựng hệ
thống bảo vệ.
Trang 6
12/3/14 6
12/3/14

Phân tích
thiết kế lắp
đặt
Bảo vệ
Lựa chọn
•
Phân tích yếu tố ăn
mòn
•
Phân tích ứng suất
•
Phân tích mức độ
chuẩn hóa
•
Mua vật liệu
•
Thử thủy tĩnh
•
Phóng thoi
•
Khảo sát tuyến
ống
•
Lựa chọn kích
thước
•
Lựa chọn bề dày
•
Lựa chọn vật liệu
Thiết kế chi tiết

II - Các giai đoạn thiết
kế
Trang 7
Khảo sát
tuyến
ống
Đường
kính
Bề dày Vật liệu
12/3/14
7
II.1 - Lựa chọn
Trang 8
II.1.1 - Khảo sát tuyến
ống

Tuyến ống ngoài khơi:

Tuyến ống sơ bộ

Định vị

Tiếp bờ

Các tuyến ống và kết cấu hiện hữu

Vị trí tiếp giàn và ống đứng

Khảo sát địa hình và thủy văn


Dữ liệu thổ nhưỡng
12/3/14
8
Trang 9

Tuyến ống trên bờ
Tránh các chướng ngại vật
Cân nhắc các tình huống rủi ro từ các vùng
dân cư
Định hình tuyến ống

Các vấn đề thường đề cập đến khi tiến hành
khảo sát tuyến ống trên bờ:
II.1.1 - Khảo sát tuyến
ống
Trang 10
Chướng ngại vật
Tình huống rủi ro từ vùng
dân cư
-
Tòa nhà
- Vùng đất cứng
- Vùng rừng rậm và cây
lấy gỗ
-
Các tuyến ống khác
- Vùng lầy hay đầm lầy
-
Đường cái
- Sông ngòi

- Vùng bờ biển
Sự phát triển trong tương
lai:
-
Đường xá
-
Nhà cao tầng
-
Các công trình dây
điện, cáp ngầm…
II.1.1 - Khảo sát tuyến
ống
Trang 11

Cần cân nhắc tới độ giảm áp, thứ hai là sự cân
bằng chi phí giữa bơm mới/máy nén mới và các tuyến
ống mới

Các yếu tố quan trọng khác:
+ Lưu lượng
+ Đặc tính của chất lưu
+ giới hạn vận tốc
+ Áp suất làm việc và áp suất tại van và đầu nối
+ Các tiêu chuẩn kích cỡ
II.1.2 - Lựa chọn đường
kính ống
Trang 12

Lựa chọn chiều dày ống tùy vào mục đích sử dụng
cho từng nhu cầu, cần quan tâm đến hiện tượng

tăng áp đột ngột.

Các yếu tố ảnh hưởng đến bề dày ống:
-
Áp suất, nhiệt độ
-
Ăn mòn
-
Phương pháp lắp đặt
-
Địa hình đáy biển
-
Độ ổn định
-
Tuổi thọ đường ống
II.1.3 - Lựa chọn bề dày
thành ống
Trang 13

Có thể tăng chiều dày thành ống để:
-
Chịu được ứng suất lắp đặt
-
Đảm bảo ổn định đáy biển
-
Đảm bảo an toàn tại các khu vực nhất định
-
Dễ hàn
-
Tăng sức chống đỡ

II.1.3 - Lựa chọn bề dày
thành ống
Trang 14

Có thể tăng chiều dày thành ống để:
-
Chịu được ứng suất lắp đặt
-
Đảm bảo ổn định đáy biển
-
Đảm bảo an toàn tại các khu vực nhất định
-
Dễ hàn
-
Tăng sức chống đỡ
II.1.3 - Lựa chọn bề dày
thành ống
Trang 15
Thép carbon
Chất dẻo cốt thủy tinh
Hợp kim chống ăn mòn
Chất dẻo
Ống mềm
II.1.4 - Lựa chọn vật liệu
12/3/14
15
1
2
3
4

5
Trang 16
-
Ống chọn theo tiêu
chuẩn API Spec.5L (B, X42,
X52, X60, X65, X70)
-
Cấp vật liệu xác định bởi
cường độ chảy nhỏ nhất
(SMYS). VD: X-42 = 42,000
psi.
-
Tuyến ống ngoài khơi: X42 và X52
-
Tuyến ống trên bờ: B
1. Thép carbon
II.1.4 - Lựa chọn vật liệu
Trang 17

1. Thép carbon
II.1.4 - Lựa chọn vật liệu
Trang 18
2. Chất dẻo cốt thủy tinh
•
Ưu điểm: vận chuyển các
sản phẩm ăn mòn, tuổi thọ
cao hơn so với thép.
•
Nhược điểm: chi phí cao
khi thực hiện và cả vòng

đời.
II.1.4 - Lựa chọn vật liệu
Trang 19

Sử dụng hợp kim chống ăn mòn như thép không
gỉ hay thép cacbon mạ bên trong.
3. Hợp kim chống ăn mòn
II.1.4 - Lựa chọn vật liệu
Trang 20

Bao gồm: HDPE, MDPE, UHMW-
HDPE, PVC.

Đối với dòng có áp lực cao, nên
sử dụng ống thép bọc PE. Vỏ
nhựa PE chóng ăn mòn còn
khung thép tạo nên sức chịu lực

Ứng dụng: vận chuyển nước và
khí dân dụng.
4. Ống bằng chất dẻo
II.1.4 - Lựa chọn vật liệu
Trang 21

Bao gồm nhiều loại: ống
mền 1 lớp, 2 lớp thép
không gỉ, ống cao su….

Ưu điểm: được sử dụng ở
các vùng nước sâu.

5. Ống mềm

Nhược điểm: giá khá đắt nên chỉ dùng để sửa
chữa tuyến ống hư hỏng, ống đứng, họng nối ống
hay các tuyến ống ngắn.
II.1.4 - Lựa chọn vật liệu
Trang 22
12/3/14
22
II.2 - Phân tích thiết kế
lắp đặt
Mua vật liệu
Ăn mòn
Ứng suất
Chuẩn hóa
1
2
3
4
Trang 23
12/3/14
23
Vòng đời tuyến ống
Yếu tố ăn mòn
Biện pháp chống ăn mòn
Đánh giá độ bề
ĂN MÒN
II.2.1 - Ăn mòn
Trang 24


Vòng đời tuyến ống:

Điển hình là 30 năm đối với tuyến ống ngoài khơi.

Khi tuyến ống đến vòng đời tới thì có thể được lưu
giữ lại dùng lại mục định khác hoặc bị loại bỏ.

Yếu tố ăn mòn:

Yếu tố bên trong tuyến ống: Các hydrocacbon và
các yếu tố ăn mòn như nước, O2, CO2,H2s,…

Yếu tố bên ngoài: T, P, ẩm độ, H2O,…
II.2.1 - Ăn mòn
Trang 25

Biện pháp ăn mòn:

Biện pháp vật lý: Sử dụng lớp bọc bảo vệ ống (chất liệu: polyethylene(PE), EPDM,…)

Biện pháp hóa học: Sử dụng chất ức chế chống ăn mòn. Tùy theo chế độ dòng khác
nhau ta sử dụng chất ức chế khác nhau (Chế độ chảy khuyech tán, kín hay có bọt:
chất ức chế liên tục; dòng chảy phân lớp: Chất ức chế theo đợt)

Điện hóa( bảo vệ bằng cathode): Dùng dòng điện một chiều tạo một hiệu điện thế định
mức sao cho mức độ ăn mòn là nhỏ nhất cho tuyết ống.
II.2.1 - Ăn mòn