Thiết kế kỹ thuật tuyến đường ống dẫn khí từ giàn Hàm Rồng tới giàn Thái Bình

Bộ giáo dục và đào tạo
Cộng hòa xã hội chủ nghĩaViệt Nam
Trường Đại Học Xây Dựng Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
o0o o0o
Khoa : Xây Dựng Công Trình Biển & Dầu khí
Bộ môn : Kỹ thuật Công trình biển và Đường ống Bể chứa
Nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp
Họ và tên sinh viên: Lê Văn Hiếu Lớp : 55KSCT
Năm thứ: 5 MSSV: 251055 Ngành: Kỹ thuật Công trình Biển
1. Đầu đề thiết kế :
Thiết kế kỹ thuật tuyến đường ống dẫn khí từ giàn Hàm Rồng đến giàn Thái Bình
2. Các số liệu ban đầu :
- Số liệu môi trường tại
khu vực xây dựng tuyến ống
;
- Số liệu công nghệ của tuyến ống;
3. Phần thuyết minh và tính toán : 80 đến 120 trang bao gồm:
Tìm hiểu dự án, thu thập số liệu thiết kế: (15%);
Thiết kế tuyến ống sử dụng các tiêu chuẩn sau: (70%);
DnV OS F101-2000, DnV OS F101-2010, DnV E305; DnV RP B401
Thiết kế các giải pháp thi công tuyến ống: (15%)
4. Phần thể hiện : 10 đến 13 bản vẽ A1 bao gồm:
- Bản vẽ tổng thể : 3 – 4 bản vẽ
- Bản vẽ thiết kế kỹ thuật: 3 – 4 bản vẽ
- Bản vẽ thi công: 4 – 5 bản vẽ
5. Cán bộ hướng dẫn: TS.Phạm Hiền Hậu
6. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế : Ngày 02 tháng 03 năm 2015
7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ thiết kế : Ngày 13 tháng 06 năm 2015
Bộ môn thông qua NVTKTN
Trưởng Bộ Môn Thầy giáo hướng dẫn tốt nghiệp

TS. Mai Hồng Quân TS.Phạm hiền Hậu
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 1
MSSV: 251055
LỜI NÓI ĐẦU
Sự phát triền ngành công nghiệp và nhu cầu dân sinh về năng lượng ngày càng tăng
dẫn đến sự thiết hụt nhiên liệu. Điều đó đã thúc đẩy con người tìm kiếm các nguồn năng
lượng để phục vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế và đời sống của con người. Dầu khí
trong hiện tại và tương lai vẫn là nguồn năng lượng vô cùng quan trọng để phục vụ cho
những nhu cầu đó. Với ưu điểm về trữ lượng, khả năng khai thác, chế biến và vận
chuyển, dầu khí là nguồn nguyên liệu năng lượng rất cần cho đời sống con người mà
bất kì quốc gia nào cũng sử dụng.
Việt Nam là nước đang phát triển, nhu cầu về sử dụng năng lượng ngày càng tăng,
sự phát hiện nguồn tài nguyên dầu khí tại thềm lục địa đã đem lại nguồn lợi kinh tế to
lớn cho đất nước, giải tỏa bớt khả năng thiếu hụt năng lượng trong công cuộc xây dựng
và hiện đại hóa đất nước. Trong việc khai thác nguồn năng lượng dầu khí đòi hỏi sự
phát triển mạnh mẽ hệ thống giàn khoan khai thác, đặc biệt là hệ thống đường ống có
vai trò quan trọng không thể thiết trong sự phát triển mỏ, thu gom, vận chuyển các sản
phẩm khai thác.
Em đã được giao đồ án tốt nghiệp với đề tài:
“Thiết kế kỹ thuật tuyến đường ống dẫn khí từ giàn Hàm Rồng đến giàn Thái
Bình”
Để hoàn thành tốt được đồ án tốt nghiệp của mình, ngoài những kiến thức đã được
các thầy, cô giáo trong trường Đại học Xây Dựng, trong Khoa Xây dựng công trình biển
– dầu khí trang bị và sự lỗ lực của bản thân em, còn được sự chỉ bảo tận tình về kiến
thức chuyên ngành của cô hướng dẫn.
Em xin tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô trong trường Đại học Xây Dựng,
các thầy cô đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Đặc biệt em xin

bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc nhất đến TS.Phạm Hiền Hậu, người đã trực tiếp hướng dẫn,
giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất để em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cám ơn.
Hà Nội, ngày 17 tháng 06 năm 2015
Sinh viên
LÊ VĂN HIẾU
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 2
MSSV: 251055
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VẼ 5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG ỐNG 7
1.1. Mở đầu 7
Tổng quan về công trình đường ống 7
Phân loại đường ống dầu khí 8
Lịch sự phát triển công trình đường ống 9
Sự phát triển công trình đường ống trên thế giới 10
Sự phát triển công trình đường ống tại Việt Nam 13
1.2. Tìm hiểu đề tài 16
Mục tiêu thiết kế 16
Nhiệm vụ thiết kế 16
Nội dung đồ án 16
CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH VÀ SỐ LIỆU PHỤC VỤ
THIẾT KẾ 17
2.1. Giới thiệu tổng thể công trình 17
Mô tả tông thể công trình tuyến ống Thái Bình – Hàm Rồng 17
Mục tiêu và sự cần thiết phải xây dựng công trình tuyến ống Thái Bình –
Hàm Rồng 20
Phạm vi đồ án thiết kế 21

2.2. Số liệu môi trường phục vụ thiết kế 21
Số liệu sóng 21
Số liệu dòng chảy 22
Mực nước biển 23
Sự phát triển của sinh vật biển 24
2.3. Số liệu đường ống 24
2.4. Địa hình đáy biển 25
Mục đích của việc thu thập số liệu và phân tích số liệu địa chất 25
Địa hình đáy biển 26
2.5. Địa chất khu vực 26
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐƯỜNG ỐNG HÀM RỒNG – THÁI BÌNH 36
3.1. Lựa chọn tuyến ống 36
Mục đích, yêu cầu chung và các bước lựa chọn tuyến ống ngoài biển 36
Lựa chọn tuyến ống Hàm Rồng – Thái Bình 37
Tài liệu, tiêu chuẩn, quy phạm áp dụng cho thiết kế 41
3.2. Tính toán, kiểm tra chiều dày ống chịu áp suất trong 43
Phương pháp tính 43
Phân loại chất lỏng dẫn trong đường ống, cấp vị trí, cấp an toàn 43
Tính toán bề dày đường ống chịu áp lực trong được tính toán cho 2 trạng
thái 45
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 3
MSSV: 251055
3.3. Tính toán kiểm tra điều kiện ổn định đàn hồi của tuyến ống 50
Kiểm tra điều kiện mất ổn định cục bộ của tuyến ống 50
Kiểm tra hiện tượng mất ổn định lan truyền 54
3.4. Kiểm tra ổn định vị trí đường ống biển 56
Hiện tượng mất ổn định vị trí đường ống biển 56
Phân tích ổn định vị trí của đường ống 56

Tính toán 62
Phương án xử lý mất ổn định vị trí đường ống biển 65
Kết luận 72
3.5. Đường ống đi qua địa hình phức tạp 72
Phân tích nhịp treo 72
Bài toán đường ống qua hố lõm 73
Bài toán đường ống qua đỉnh lồi 76
Bài toán cộng hưởng dòng xoáy 77
Tóm tắt kết quả tính 79
3.6. Bài toán giãn nở nhiệt 79
Tổng quan 79
Giãn nở đường ống 79
Kết quả tính toán 82
3.7. Chống ăn mòn công trình đường ống 83
Vai trò của việc chống ăn mòn trong thiết kế công trình đường ống biển.
83
Phân loại ăn mòn 83
Biện pháp chống ăn mòn 84
Kết luận 87
Lý thuyết tính toán thiết kế Anode hy sinh 88
Tính toán thiết kế Anode hy sinh và kiểm tra 92
CHƯƠNG 4. THI CÔNG ĐƯỜNG ỐNG 95
4.1. Các phương pháp chế tạo và thi công ống 95
Chế tạo ống 95
Thi công thả ống 95
Thi công nối ống. 97
Thi công đào hào 98
4.2. Phương án thi công tuyến ống Hàm Rồng – Thái Bình 101
Cơ sở lựa chọn 101
Lựa chọn phương án 101

Công tác chuẩn bị trang thiết bị 103
4.3. Tính toán bền trong thi công thả ống 105
Số liệu đầu vào: 107
Tính toán đoạn cong lồi 108
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 4
MSSV: 251055
Quy trình thi công 115
4.4. Pre-commissioning pipeline 119
Flooding đường ống, làm sạch và đo hệ thống 119
Hydrotesting đường ống và kiểm tra rò rỉ 120
Khử nước, sấy và tẩy đường ống 120
4.5. An toàn lao động 120
Đối với thi công trên bãi lắp ráp 121
Đối với thi công trên biển 122
Bảo vệ môi trường 123
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN 124
TÀI LIỆU THAM KHẢO 125
PHỤ LỤC 126


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 5
MSSV: 251055
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1-1: Thi công đường ống dẫn khí từ bể Nam Côn Sơn 7
Hình 1-2: Tỷ lệ cung cấp năng lượng của các dạng nhiên liệu 8
Hình 1-3: Phân loại ống 9

Hình 1-4: Đường ống dẫn dầu Kirkuk-Ceyhan Iraq 10
Hình 1-5: Tỉ lệ nhiên liệu vận chuyển bằng đường ống 11
Hình 1-6: Hệ thống đường ống dầu khí tại Anh 12
Hình 1-7: Hệ thống đường ống dầu khí tại Nga 12
Hình 1-8: Hệ thống đường ống dầu khí tại Mỹ 12
Hình 1-9: Hệ thống đường ống dầu khí tại khu vực Đông Nam Á 13
Hình 1-10: Các bể chứa dầu khí Việt Nam 13
Hình 1-11: Vị trí mỏ Bạch Hổ 14
Hình 1-12: Hệ thống đường ống khu vực Nam Bộ 14
Hình 1-13: Biểu đồ tình hình khai thác dầu khí 1989-2010 ở Việt Nam 15
Hình 2-1: Tuyến ống khí ngoài khơi 17
Hình 2-2: Tuyến ống khí trên bờ 18
Hình 2-3: Hình chiếu cạnh giàn Thái Bình 19
Hình 2-4: Giàn Hàm Rồng 19
Hình 2-5: Mặt cắt địa chất KP0.000-KP4.910 27
Hình 2-6: Mặt cắt địa chất KP4.409-KP12.209 28
Hình 2-7: Mặt cắt địa chất KP11.710-KP19.510 29
Hình 2-8: Mặt cắt địa chất KP19.006-KP26.806 30
Hình 2-9: Mặt cắt địa chất KP26.303-KP34.104 31
Hình 2-10: Mặt cắt địa chất KP33.603-KP41.403 32
Hình 2-11: Mặt cắt địa chất KP40.907-KP48.707 33
Hình 2-12: Mặt cắt địa chất KP48.200-KP56.132 34
Hình 2-13: Các đoạn khảo sát địa chất 35
Hình 3-1: Phương án 1 tuyến ống Thái Bình – Hàm Rồng 38
Hình 3-2: Phương án 2 tuyến ống Thái Bình – Hàm Rồng 39
Hình 3-3: Phương án 3 tuyến ống Thái Bình – Hàm Rồng 40
Hình 3-4: Sơ đồ thiết kế chiều dày ống 43
Hình 3-5: Đồ thị tra độ giảm khả năng chịu kéo đặc trưng do nhiệt 48
Hình 3-6: Các lực tác động vào đường ống 58
Hình 3-7: Sơ đồ kiểm tra ổn định vị trí 58

Hình 3-8: Đồ thị xác đinh T
u
60
Hình 3-9: Đồ thị xác định hệ số R 61
Hình 3-10: Thông số kỹ thuật hào 68
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 6
MSSV: 251055
Hình 3-11: Độ giảm hệ số cản vận tốc C
D
trong hào mở 68
Hình 3-12: Độ giảm hệ số quán tính C
M
trong hào mở 68
Hình 3-13: Độ giảm hệ số lực nâng C
L
trong hào mở 69
Hình 3-14: Sơ đồ thiết kế ống vượt địa hình phức tạp 73
Hình 3-15: Đường ống qua hố lõm 74
Hình 3-16: Đường ống qua đỉnh lồi 76
Hình 3-17: Tác động của dòng chảy lên đường ống 77
Hình 3-18: Biến dạng đường ống 80
Hình 3-19: Sơ đồ tính giãn nở tuyến ống 80
Hình 3-20: Sơ đồ thiết kế chống ăn mòn tuyến ống 88
Hình 4-1: Phân loại ống 95
Hình 4-19: Bố trí lắp đặt hệ thống đào hào theo phương pháp phun nước 99
Hình 4-20: Bố trí hệ thống phương pháp đào hào tự hành 100
Hình 4-21: Tàu Côn Sơn 102
Hình 4-22: Stringer 103

Hình 4-23: Sơ đồ đường đàn hồi của ống khi thi công 106
Hình 4-24: Sơ đồ tính toán bền trong thi công rải ống 107
Hình 4-25: Mô hình đoạn ống lõm 112

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 7
MSSV: 251055
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG ỐNG
1.1. MỞ ĐẦU
Tổng quan về công trình đường ống

Hình 1-1: Thi công đường ống dẫn khí từ bể Nam Côn Sơn
Hiện nay đã có hàng trăm ngàn cây số những đường ống rất lớn qua các quốc gia và
đại dương để cung cấp, vận chuyển một lượng lớn dầu thô và các sản phẩm dầu khí. Dầu
thô thường được vận chuyển giữa các châu lục bằng những con tàu chở dầu lớn, nhưng
dầu và khí tự nhiên được vận chuyển (truyền dẫn) từ mỏ vào bờ (trạm tiếp nhận) và
khắp các lục địa bằng đường ống .Các đường ống này có đường kính rất lớn (hệ thống
đường ống của Nga có đường kính lên đến1422mm), và có thể dài hơn 1000km.
Đường ống dẫn dầu là động mạch chính của các doanh nghiệp dầu khí, làm việc 24
giờ mỗi ngày, bảy ngày một tuần, liên tục cung cấp cho nhu cầu năng lượng của chúng
ta. Chúng đóng vai trò cực kỳ quan trọng cho nền kinh tế của hầu hết các quốc gia. Dầu
và khí đốt được vận chuyển trong các đường ống truyền dẫn lớn tới các nhà máy lọc
dầu, nhà máy điện, vv, và được chuyển hóa thành các dạng năng lượng như xăng dầu
cho xe ô tô, và điện cho nhà cửa . Dầu và khí đốt cung cấp năng lượng cho hầu hết thế
giới . Các loại nhiên liệu cung cấp năng lượng cho thế giới với những dạng năng lượng
đơn giản như:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH

SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 8
MSSV: 251055

Hình 1-2: Tỷ lệ cung cấp năng lượng của các dạng nhiên liệu [11]
Nếu không có đường ống dẫn chúng ta sẽ không thể đáp ứng được nhu cầu rất lớn về
dầu và nhu cầu khí đốt cho cả hành tinh.
Tuy nhiên đường ống cũng có những ưu điểm và nhược điểm:
Ưu điểm:
 An toàn hơn so với các dạng vận chuyển khác: đường ống dẫn an toàn hơn 40 lần
hơn so với các xe bồn đường sắt, và an toàn hơn100 lần so với các xe bồn đường bộ
khi vận chuyển năng lượng.
 Lượng thất thoát trong quá trình vận chuyển rất nhỏ: đường ống dẫn dầu làm tràn
khoảng 1 gallon (3,785 lít) cho mỗi triệu thùng-dặm, theo Hiệp hội đường ống dẫn
dầu của Mỹ.
 Chi phí vận chuyển bằng đường ống thấp hơn so với vận chuyển bằng đường sắt, xe
bồn đường bộ.
 Thời gian vận chuyển nhanh hơn và ổn định hơn
 Tiện lợi khi phân phối và cung cấp đến các nơi tiêu thụ cả gần và ở xa.
Nhược điểm:
 Đầu tư ban đầu xây dựng hệ thống rất lớn
 Phí duy tu, bảo dưỡng công trình cũng rất cao
 Đường ống chạy dài nên khó kiểm soát

Phân loại đường ống dầu khí
Hiện tại trên thế giới có rất nhiều loại đường ống dẫn. Các loại đường ống dẫn dầu
và khí đốt có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau:
34%
24%
21%
0%

5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
1
Dầu
Than
Khí đốt
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 9
MSSV: 251055

Hình 1-3: Phân loại ống
Lịch sự phát triển công trình đường ống
Việc sử dụng đường ống đầu tiên để vận chuyển hydrocacbon được ghi lại là ở Trung
Quốc: khoảng 2.500 năm trước đây, người Trung Quốc đã sử dụng ống tre để vận chuyển
khí đốt tự nhiên từ các giếng cạn dùng để đun nước biển tách muối.
Ngày hôm nay của ngành công nghiệp dầu và đường ống dẫn khí có nguồn gốc từ
trong ngành dầu khí. Dầu đã được khoan ở Baku, Azerbaijan vào năm 1848, và ở Ba
Lan vào năm 1854, nhưng công cuộc khai thác và thương mại hóa chính thức đầu tiên
bằng cách sử dụng đường ống dẫn dầu bắt đầu cách đây 150 năm ở Mỹ, bởi một số
người như Đại tá Drake.
Năm 1865, một đường ống dẫn dầu đường kính 6 inch (152mm) (không có máy bơm)
được xây dựng ở bang Pennsylvania, Hoa Kì, vận chuyển 7.000 thùng / ngày. Và từ đó
hệ thống đường ống dẫn dầu – khí phát triển mạnh mẽ.

Những đường ống dẫn dầu dài bắt đầu được xây dựng vào thời điểm chuyển giao của
thế kỷ 20, ví dụ:
 Năm 1906, một đường ống dài 472 mile (755km), đường kính 8 inch (203mm)
được xây dựng từ Oklahoma đến Texas;
 Cùng chiều dài đó, một đường ống với đường kính nhỏ (8 đến 12inch) được xây
dựng ở Baku cùng một thời gian;
 Năm 1912, một đường ống dẫn khí đốt sản xuất dài 170 dặm (272km), đường
kính 16 inch (406mm) được xây dựng trong 86 ngày ở đảo Bow, Canada, để xây
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 10
MSSV: 251055
dựng nó trở thành một trong những đường ống dẫn dầu khí dài nhất ở Bắc Mĩ.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ đó, công nghệ chế tạo, thi công đường ống cũng có
những thay đổi lớn để phù hợp với nhu cầu:
 Kỹ thuật: xây dựng đường ống dài, đường kính lớn hơn: đi tiên phong là nước
Mĩ trong những năm 1940 do nhu cầu năng lượng của Chiến tranh thế giới thứ
hai.
 Công nghệ: năm 1994 đã xây dựng đường ống dưới đại dương dẫn dầu từ Anh
sang Pháp với đường kính ống nhỏ và dài tổng cộng 500 dăm (800km) và vận
chuyển được khoảng 1.000.000 gallon/ngày.
Sự phát triển công trình đường ống trên thế giới

Hình 1-4: Đường ống dẫn dầu Kirkuk-Ceyhan Iraq [11]
Nguồn lợi kinh doanh dầu và khí đốt là rất lớn, và nó sẽ trở nên ngày càng lớn hơn :
 Cục Quản Lí Thông Tin Năng Lượng Hoa Kì thuộc Cục Năng lượng Thế giới đã
dự đoán nhiên liệu hóa thạch sẽ vẫn là nguồn năng lượng chính, đáp ứng hơn
90% sự gia tăng nhu cầu năng lượng trong tương lai.
 Nhu cầu dầu toàn cầu sẽ tăng khoảng 1,6% mỗi năm, từ 75 triệu thùng dầu mỗi
ngày (mb / d) vào năm 2000 lên 120 thùng/ ngày vào năm 2030.

Nhu cầu đối với khí thiên nhiên sẽ tăng mạnh hơn so với bất kỳ nhiên liệu hóa thạch
khác: lượng khí tiêu thụ sẽ tăng gấp đôi từ nay đến năm 2030.
Sự tăng lên không ngừng của nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm dầu khí kéo theo sự ra
đời của hàng loạt các dự án khai thác dầu khí trên biển. Bắt đầu từ đường ống đầu tiên
cho tới nay hàng vạn kilômet đường ống đã được xây dựng trên khắp thế giới từ biển
Bắc, Địa Trung Hải, Australia, Đông Nam Á, Mỹ La Tinh … Một số đường ống đã được
lắp đặt ở độ sâu đến 700m, kích thước ống lên tới 56 inch. Các công nghệ liên quan đến
công trình đường ống cũng phát triển rất nhanh chóng. Điển hình là các thiết bị thi công
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 11
MSSV: 251055
thả ống, công nghệ gia tải cho ống, công nghệ nối ống .v.v
Theo ước tính đường ống trên thế giới mở rộng có thể lên đến khoảng 7% mỗi năm
trong vòng 15 năm tới:
 Ở Mĩ, 8000km/năm đường ống được xây dựng với chi phí khoảng 8 tỷ đô la/năm;
 Trên thế giới, mỗi năm có 32000 km đường ống mới được xây dựng và 50% trong
số đó được dự kiến xây ở Bắc và Nam Mĩ.
 Ngoài ra, mỗi năm 8000 km đường ống vận chuyển ra nước ngoài được xây dựng với
60% là ở Tây Bắc Châu Âu, Châu Á Thái Bình Dương và Vịnh Mexico.
Tổng chiều dài của đường ống truyền dẫn áp lực cao trên khắp thế giới được ước tính
vào khoảng 3.500.000 km (2012). Được chia ra là:
 64% vận chuyển khí tự nhiên;
 19% vận chuyển các sản phẩm dầu khí;
 17% vận chuyển dầu thô.

Hình 1-5: Tỉ lệ nhiên liệu vận chuyển bằng đường ống [11]
Bản đồ một số hệ thống đường ống trên thế giới: (theo )
 Tại Anh

64%
19%
17%
Vận chuyển khí tự nhiên Vận chuyển các sản phẩm dầu khí
Vận chuyển dầu thô
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 12
MSSV: 251055

Hình 1-6: Hệ thống đường ống dầu khí tại Anh
 Tại Nga (bao gồm cả Liên Xô cũ):


Hình 1-7: Hệ thống đường ống dầu khí tại Nga
 Tại Mỹ:

Hình 1-8: Hệ thống đường ống dầu khí tại Mỹ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 13
MSSV: 251055
 Khu vực Đông Nam Á:

Hình 1-9: Hệ thống đường ống dầu khí tại khu vực Đông Nam Á
Sự phát triển công trình đường ống tại Việt Nam

Hình 1-10: Các bể chứa dầu khí Việt Nam [11]
Tuyến đường ống đầu tiên để phục vụ thăm dò và khai thác dầu khí đã được lắp đặt
bởi liên doanh dầu khí Vietsov Petro khi xây dựng mỏ Bạch Hổ. Mỏ Bạch Hổ là mỏ đầu

tiên Việt 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.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 14
MSSV: 251055

Hình 1-11: Vị trí mỏ Bạch Hổ [11]
Tính đến năm 1998, mỏ Bạch Hổ đã có hệ thống đường ống bao gồm:
 20 tuyến ống dẫn dầu với tổng chiều dài 60,7km.
 10 tuyến ống dẫn khí với tổng chiều dài 24,8km.
 18 tuyến ống dẫn Gaslift với tổng chiều dài 28,8km.
 11 tuyến ống dẫn hỗn hợp dầu, khí với tổng chiều dài 19,3km
Và cho đến nay chiều dài toàn bộ tuyến đường ống ở Bạch Hổ gần 200km.
Ngoài những đường ống dẫn dầu khí nội mỏ, Việt Nam tiếp tục xây dựng hệ thống
các đường ống đưa dầu, khí vào bờ:
 Ngày 26/4/1995, hệ thống đường ống dẫn khí Bạch Hổ – Long Hải – Dinh Cố – Bà
Rịa dài 124km, 16inch, công suất thiết kế 2 tỉ m3 khí/năm được hoàn thành xây dựng,
đưa vào vận hành.

Hình 1-12: Hệ thống đường ống khu vực Nam Bộ [11]
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 15
MSSV: 251055
 Cuối tháng 11/2001 đường ống dẫn khí dài 45km từ mỏ Rạng Đông về mỏ Bạch Hổ
được hoàn đưa thêm 1 triệu m3 khí/ngày đêm của mỏ Rạng Đông về mỏ Bạch Hổ.
 Tháng 12/2002, tiếp theo thành công của dự án khí Bạch Hổ, dự án khí Nam Côn Sơn
1 – dự án khí thiên nhiên đầu tiên đã được hoàn dài trên 400km từ mỏ Lan Tây đến

Phú Mỹ:
 Đường ống ngoài biển từ Lan Tây – Dinh Cố dài 362km với đường kính 26 inch,
ANSI 1500, áp suất thiết kế 171 barg.
 Đường ống trên bờ có kích thước là 30 inch, cấp áp suất thiết kế là ANSI 600 lb,
áp suất thiết kế là 84 barg, áp suất vận hành là 60 barg vận chuyển khí tự nhiên
từ Lan Tây - Long Hải - Phú Mỹ.


Hình 1-13: Biểu đồ tình hình khai thác dầu khí 1989-2010 ở Việt Nam [10]
 Tháng 4/2007, dự án khí PM3-Cà Mau chính thức hoàn thành, cung cấp khí cho dự
án Nhà máy Điện Cà Mau 1, Cà Mau 2 bằng đường ống dài trên 300km (dài 298 km
ngoài khơi & 27 km trongbờ), đường kính 18 inch với công suất thiết kế 2,0 tỷ m3
khí / năm hiện đang nhận khí từ mỏ PM3 (Khu vực chồng lấn với Malaixia) thuộc bể
Malay-Thổ chu.
 Hệ thống đường ống dẫn khí Lô B – Ô Môn có tổng chiều dài gần 400km, trong đó
tuyến ống trên biển dài khoảng 246km đường kính 28 inch và tuyến ống trên bờ dài
khoảng 152km kích thước 30 inch. Tuyến ống đi ngang qua địa bàn thành phố Cần
Thơ và 4 tỉnh Hậu Giang, Kiên Giang, Bạc Liêu, Cà Mau.
 Tập đoàn Dầu khí Việt Nam cũng đang nghiên cứu xây dựng hệ thống đường ống
dẫn khí kết nối Đông – Tây Nam Bộ. Đường ống có chiều dài khoảng 143km, kết nối
các hệ thống đường ống dẫn khí khu vực Đông Nam Bộ và Tây Nam Bộ từ Hiệp
Phước – TP.HCM đến Ô Môn – Cần Thơ.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 16
MSSV: 251055
1.2. TÌM HIỂU ĐỀ TÀI
Tên đề tài: “Thiết kế kỹ thuật tuyến đường ống dẫn khí từ giàn Hàm Rồng đến giàn
Thái Bình”
Mục tiêu thiết kế

Căn cứ vào số liệu khảo sát địa hình , địa chất đã thu thập được… để lựa chọn tuyến
ống từ mỏ Hàm Rồng về tới mỏ Thái Bình sao cho khả thi ,với giá thành thấp nhất mà
vẫn đảm bảo được các chỉ tiêu kĩ thuật. Lựa chọn tuyến ống hợp lí sẽ đem lại hiệu quả
kinh tế, tăng độ an toàn cho tuyến ống trong quá trình thi công cũng như quá trình khai
thác lâu dài.
Nhiệm vụ thiết kế
 Tính toán thiết kế tuyến ống dẫn khí từ mỏ Hàm Rồng → mỏ Thái Bình, lô 102&106.
Đường kính ngoài D = 406,4 mm. Áp suất thiết kế 10 Mpa, nhiệt độ thiết kế 60
o
C.
 Xác định tuyến ống cần thiết kế: đường đi, chiều dài
 Xác định độ dày đường ống và các thiết bị cần thiết cho hệ thống đường ống
 Tính toán và kiểm tra điều kiện bền và ổn định cho hệ thống đường ống trong mọi
điều kiện bất lợi.
 Xác định đánh giá nhịp treo cho phép đối với tuyến ống khi dọc tuyến có sự biến đổi
phức tạp của địa hình và điều kiện phức tạp của địa chất hải văn.
 Tính toán, thiết kế chống ăn mòn đường ống.
 Tính toán tĩnh, cộng hưởng xoáy cho đường ống.
 Giới thiệu các biện pháp thi công, từ đó phân tích lựa chọn phương án thi công, chế
tạo cho tuyến ống.
 Kiểm tra hệ thống đường ống trước khi đưa vào vận hành.
Nội dung đồ án
Chương 1: Tổng quan công trình đường ống
Chương 2: Giới thiệu tổng thể công trình và số liệu phục vụ thiết kế
Chương 3: Tính toán thiết kế đường ống Thái Bình – Hàm Rồng
Chương 4: Thi công đường ống
Chương 5: Kết luận
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 17

MSSV: 251055
CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH VÀ SỐ LIỆU PHỤC VỤ
THIẾT KẾ
2.1. GIỚI THIỆU TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH
Mô tả tông thể công trình tuyến ống Thái Bình – Hàm Rồng
a) Tuyến ống khí ngoài khơi
Tuyến ống khí ngoài khơi được khảo sát và định vị theo hệ tọa độ WGS 84 với đường
kinh tuyến Trung tâm 105
0
được dự kiến như sau:
 Đoạn tuyến ống từ mỏ Hàm Rồng lô 106-HR-1X (tọa độ E 731314, N 2226905) về
mỏ Thái Bình. Ngoài mục đích thu gom khí từ mỏ Hàm Rồng về bờ còn phục vụ cho
thu gom cho các mỏ trong tương lai như mỏ Bạch Long (E 712087, N 2210218), Hắc
Long (E 693531, N 2195887), Địa Long (E 698341, N 2188502)
 Đoạn tuyến ống từ giàn Thái Bình lô 102-TB-1X (E 878758, N 2243063) vào đến
điểm tiếp bờ nằm trên Cồn Vành, cách bờ khoảng 5,2 Km về hướng Đông Nam (E
674028, N 2247794), với chiều dài 13,7 Km có 01 đầu chờ 16” cho tương lai (E
674028, N 2247794, cách giàn Thái Bình 6,75 Km, phục vụ cho dự án nhập khẩu
LNG sau này).

Hình 2-1: Tuyến ống khí ngoài khơi
b) Tuyến ống gần bờ
Tuyến ống trên bờ được khảo sát và định vị theo hệ tọa độ VN 2000 với đường kính
tuyến trung tâm là 105
o
30’.
Tuyến đường ống với đường kính 16” có tổng chiều dài 5,28 Km từ điểm tiếp bờ (E
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 18

MSSV: 251055
616273, N 2253078) nằm trên Cồn Vành tới trạm tiếp bờ (E 613001.9, N 2256799.4).
Phần tuyến ống này sẽ được chôn trong hào sâu từ 1m đến 2m tính từ đáy biển tự nhiên.
Tuyến ống sẽ đi qua khu vực nuôi trồng thủy sản với tổng chiều dài khoảng 3,3 km sau
đó sẽ cắt qua đê phòng hộ và kết thúc tại Trạm tiếp bờ.
c) Tuyến ống khí trên bờ
Tuyến ống dài 5,7 km đi từ Trạm tiếp bờ băng qua vùng nuôi tôm (khoảng 0,67km),
cắt ngang tỉnh lộ 221D và tiếp tục chạy theo hướng Tây dọc theo hệ thống mương nước
tưới tiêu của các xã Đồng Minh, Đông Cơ về đến Trạm xử lý khí Trung tâm nằm trong
khu Công nghiệp Tiền Hải.


Hình 2-2: Tuyến ống khí trên bờ
d) Trạm tiếp bờ
Trạm tiếp bờ được khảo sát và định vị theo hệ tọa độ VN 2000 với đường kinh tuyến
trung tâm là 105
0
30’. Khu vực đặt Trạm tiếp bờ dự kiến có tạo độ E 613001.9. N
2256799.4, tổng diện tích khoảng 600-1500m2
e) Trung tâm xử lý và phân phối khí
Trung tâm xử lý và phân phối khí trung tâm nằm trong khu công nghiệp Tiền Hải với
diện tích 5ha sát với trạm phân phối khí của đơn vị phân phối khí thấp áp 2 ha.
f) Giàn Thái Bình
Giàn Thái Bình là giàn đỡ đầu giếng cao 58,9m có 3 ống chính và 4 Conducter phục
vụ khai thác hiện tại và trong tương lai.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 19
MSSV: 251055

Hình 2-3: Hình chiếu cạnh giàn Thái Bình
g) Giàn Hàm Rồng
Cụm giàn Hàm Rồng bao gồm giàn xử lý công nghệ trung tâm CCP và 4 giàn đỡ đầu
giếng:

Hình 2-4: Giàn Hàm Rồng
Cấu hình cơ bản của hệ thống tuyến đường ống:
 Đường ống xuất phát từ mỏ Hàm Rồng nối với mỏ Thái Bình đi vào bờ và kết thúc ở
trạm phân phối khí trong khu công nghiệp Tiền Hải. Mỏ Thái Bình theo kế hoạch
phát triển của chủ mỏ là giàn đơn giản (unman)
 Đường ống thiết kế các đầu chờ (tie – in) để kết nối các mỏ trong tương lai và dự
phòng cho phương án nhập LNG qua hệ thống kho nổi theo phương án FSJRU hoặc
phương án Gravifloat terminal.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 20
MSSV: 251055
 Trên giàn ngoài biển có hệ thống phóng pig, cụm bơm hóa chất chống ăn mòn.
 Trạm tiếp bờ bao gồm các thiết bị chính như: Van ngắt tuyến (SDV), và hệ thống cáp
quang kết nối điều khiển trung tâm.
 Trung tâm phân phối khí (GDC) trong khu công nghiệp Tiền Hải có cấu hình chính
gồm: Hệ thống Metering, Bình tách Condensate/nước, hệ thống bồn chứa xuất xe
bồn, đầu chờ máy nén KTN trong trường hợp cần nâng áp suất cho khách hàng tiềm
năng trong tương lai, hệ thống phụ trợ (máy phát điện dự phòng, cold vent, chữa cháy
bằng nước…), hệ thống điều khiển trung tâm, các hạng mục phụ trợ như văn phòng,
xưởng bảo dưỡng, nhà bảo vệ, nhà ăn…
Hệ thống phân phối khí cho các hộ tiêu thụ công nghiệp được nghiên cứu tách rời với
dự án nay do đơn vị phân phối khí áp thất thực hiện với mạng lưới phân phối bằng đường
ống đến từng hộ tiêu thụ công nghiệp và dự kiến một hệ thống phân phối khí CNG cho
các hộ tiêu thụ công nghiệp xa trung tâm phân phối khí

Mục tiêu và sự cần thiết phải xây dựng công trình tuyến ống Thái Bình –
Hàm Rồng
a) Mục tiêu
 Thu gom khí tự nhiên/khí đồng hành từ các mỏ khai thác ngoài khơi Vịnh Bắc Bộ
(trước tiên là các lô 102&106) để đưa về đất liền phục vụ cho phát triển công nghiệp
khu vực Bắc Bộ, đảm bảo cung cấp khí ổn định cho các khách hàng hiện hữu tại khu
công nghiệp Tiền Hải, tỉnh Thái Bình;
 Chuẩn bị thị trường tiêu thụ khí và thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp khí tại khu
vực phía Bắc, Việt Nam;
 Thực hiện chỉ đạo của Chính Phủ và của Tập đoàn Dầu khí Việt Nam về việc không
đốt bỏ khí ở ngoài mỏ gây lãng phí và ảnh hưởng tới môi trường.
b) Sự cần thiết phải xây dựng tuyến ống
 Theo xu thế phát triển kinh tế - năng lượng của hầu hết các nước trên thế giới, hiện
nay việc giải quyết hài hòa mối quan hệ giữa 3 vấn đề gồm: Kinh tế - Năng lượng –
Môi trường hiện là mục tiêu hàng đầu.
 Phù hợp với xu hướng phát triển của thế giới, thị trường tiêu thụ khí của Việt Nam
đang phát triển rất nhanh. Tuy nhiên, thị trường khí hiện chỉ cung cấp chủ yếu cho
khu vực miền Nam – nơi đã hình thành ngành công nghiệp xử lý, vận chuyển và phân
phối khí. Thị trường khí ở khu vực Miền Bắc và Miền Trung được đánh giá có tiềm
năng tuy nhiên cho đến nay mới chỉ có khí từ mỏ Tiền Hải (Thái Bình) đang được
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 21
MSSV: 251055
khai thác sử dụng tại KCN Tiền Hải với khối lượng rất nhỏ.
 Nhu cầu sử dụng khí tự nhiên của các hộ tại KCN Tiền Hải – Thái Bình ngày càng
tăng cao trong khi các nguồn khí cung cấp hiện tại đang giảm rất nhanh. Điều này sẽ
ảnh hưởng rất lớn đến các hoạt động sản xuất kinh doanh các doanh nghiệp trong khu
vực và đặc biệt ảnh hưởng tới kế hoạch phát triển kinh tế xã hội địa phương, tăng
thêm các chi phí đầu tư để chuyển đổi nhiên liệu sự dụng.

 Khí tự nhiên được xem là nguồn nguyên/nhiên liệu hiện đại với các ưu điểm vượt trội
về môi trường, về hiệu quả kinh tế và được đánh giá là nguồn cung ổn định.
 Kết quả đánh giá trữ lượng theo báo cáo về công tác thăm dò Dầu khí tại bể Sông
Hồng tương đối khả quan, cụ thể như sau:
 Các mỏ khí thuộc lô 102-106: phát hiện với trữ lượng dự kiến thu hồi ở cấp 2P
tại mỏ Thái Bình là 2,792 tỷ m3 và tại mỏ Hàm Rồng sẽ có trữ lượng Khí thu hồi
khoảng 1,55 tỷ m3 khí.
 Trữ lượng các mỏ từ các lô 103 & 107: trữ lượng tiềm năng ước tính khoảng 10
tỷ m3. Việc đưa các mỏ này vào khai thác sẽ đảm bảo có khả năng cung cấp khí
ổn định cho các hộ công nghiệp tại Thái Bình và các khu vực lân cận trong tương
lai.
Như vậy, để đảm bảo nguồn cung khí cho các khách hàng hiện hữu tại khu công
nghiệp Tiền Hải – Thái Bình, chuẩn bị phát triển thị trường sử dụng khí tại khu vực Bắc
Bộ và kịp tiến độ khai thác dầu của các chủ mỏ, việc Xây dựng hệ thống thu gom và
phân phối khí mỏ Hàm Rồng và mỏ Thái Bình lô 102&106 hết sức cần thiết.
Phạm vi đồ án thiết kế
Đồ án thiết kế kỹ thuật tuyến ống Thái Bình – Hàm Rồng: điểm bắt đầu từ mỏ Hàm
Rồng lô 106-HR-1X (tọa độ E 731314, N 2226905) về mỏ Thái Bình lô 102-TB-1X (E
878758, N 2243063).
2.2. SỐ LIỆU MÔI TRƯỜNG PHỤC VỤ THIẾT KẾ
Số liệu sóng
Số liệu sóng ở ngoài khơi biển Thái Bình gồm hai mùa sóng: sóng hướng Đông Bắc,
Đông vào mùa đông và sóng hướng Đông Nam, Nam vào mùa hè. Độ cao sóng phổ biến
từ 0,5-2,0m. Riêng khu vực ven biển thường có sóng lớn do gió gây ra.
Phân tích số liệu sóng:
 Khảo sát, thu thập số liệu sóng (chiều cao sóng + chu kỳ sóng) theo 8 hướng chính
và chu kỳ lặp 1 năm, 10 năm, 100 năm…
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 22

MSSV: 251055
 Xác định vận tốc sóng hiệu dụng Us theo phương trục ống
 Xác định thông số
n
d
T
g

với d – độ sâu nước và g – gia tốc trọng trường
 Xác định T
n
/T
p

 Sử dụng đồ thị 2.1 DNV – 1988 – E305, xác định vận tốc sóng U
s
*

 Hệ số giảm hướng lan truyền sóng R
 Xác định vận tốc sóng tác dụng vuông góc lên trục sóng U
s

ss
U U .R.sin



Ta thu được vận tốc sóng hiệu dụng U
s
của 8 hướng sóng theo phương trục ống

 Tổ hợp vận tốc sóng hiệu dụng U
s
của 8 hướng sóng với vận tốc dòng chảy hiệu dụng
của 8 hướng dòng chảy (64 tổ hợp sóng + dòng chảy), chọn ra |U
s
+ U
c
|
max
để tính
toán.
Do không có đầy đủ số liệu sóng nên đồ án lấy số liệu sóng hiệu dụng lớn nhất tác
dụng lên đường ống theo tài liệu cung cấp dưới đây:
Bảng 2-1: Thông số sóng lớn nhất tác động vuông góc với hướng tuyến ống
Thông số
1 năm
10 năm
100 năm
Chiều cao sóng Hs (m)
4,8
6,6
8,3
Chu kỳ sóng Tp (s)
8,5
9,9
11,1
Số liệu dòng chảy
Do chịu tác động của 2 mùa gió nên ở Vịnh Bắc bộ tồn tại hai dòng chảy chính: mùa
đông dòng nước chảy theo hướng ngược chiều kim đồng hồ và chạy thuận theo chiều
kim đồng hồ vào mùa hè.

Phân tích số liệu dòng chảy:
 Khảo sát, thu thập số liệu sóng (chiều cao sóng + chu kỳ sóng) theo 8 hướng chính
và chu kỳ lặp 1 năm, 10 năm, 100 năm…
 Xác định vận tốc sóng hiệu dụng U
D
theo phương trục ống
 U
c
= U
D
.sin  (m/s)
 U
D
được xác định theo công thức:
0
D
r
r0
0
z
U 1 D
{[1 ]ln[ 1] 1}
z
U D z
ln( 1)
z
   


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH
SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 23
MSSV: 251055
Trong đó:
 U
r
: là vận tốc dòng chảy ở độ sâu z
r
kể từ đáy biển, chiếu lên phương vuông góc
với trục ống (m/s)
 z
r
: Độ cao lớp biên, kể đến ảnh hưởng của lớp biên, z
r
= 1-3m
 z
0
: hệ số phụ thuộc vào độ nhám hay tính chất nhám của đất bề mặt đáy biển
b
0
k
z
30


 k
b
: hệ số Mikurade, k
b
= 2,5d

50
;
 d
50
: kích thước hạt trung bình của lớp địa chất đáy, tra bảng A1_trang 32 DNV
RP E305
Ta thu được vận tốc dòng chảy hiệu dụng của 8 hướng theo phương trục ống.
 Tổ hớp 8 hướng sóng với 8 hướng dòng chảy (64 tổ hợp sóng + dòng chảy) để chọn
ra |Us + Uc|
max
để tính toán.
Do không có đầy đủ số liệu dòng chảy nên đồ án lấy số liệu dòng chảy lớn nhất chiếu
lên phương vuông góc với trục ống theo tài liệu cung cấp dưới đây:
Bảng 2-2: Vận tốc dòng chảy đáy lớn nhất tác động vuông góc hướng tuyến ống
Thông số
1 năm
10 năm
100 năm
Vận tốc dòng chảy đáy Ur
(m/s)
0,8
1,1
1,3
Mực nước biển
Gió mùa, triều và bão là các yếu tố có ảnh hưởng tới mực nước biển.So với mực nước
trung bình (MSL), ta có các thông số như sau:
Bảng 2-3: Mực nước biển so với mực nước trung bình
Mức nước
Triều cao nhất
(m)

Triều thấp nhất
(m)
Nước dâng do bão
(m)
100 năm
4,30
-0,67
1,00
10 năm
3,26
-0,33
0,70
1 năm
2,13
-0,18
0,55
Bảng 2-4: Độ sâu nước
Giàn Hàm Rồng
(KP.0+000)
Giàn Thái Bình
(KP55+000)
32,5 m
31,7 m
Ta có d/(gT
2
) = 0.031 và H/(gT
2
) = 0.007, theo tiêu chuẩn API-RP-2A-WSD thì vùng
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ KỸ THUẬT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ TỪ GIÀN HÀM RỒNG ĐẾN GIÀN THÁI BÌNH

SVTH: LÊ VĂN HIẾU Trang 24
MSSV: 251055
nước này áp dụng lý thuyết sóng Stokes bậc 5. Lấy η=0.7
Sự phát triển của sinh vật biển
a) Hà bám
Bảng 2-5: Số liệu hà bám
Độ sâu nước (m)
Chiều dày hà bám (mm)
Khối lượng riêng của hà bám (kg/m3)
Mực nước tĩnh
65
1400
-5
56
1400
-15
47
1400
-25
38
1400
Đáy biển
38
1400
b) Tính chất nước biển
Bảng 2-6: Tính chất nước biển
Thông số
Đơn vị
Giá trị
Nhiệt độ nước

trên bề mặt
Cao nhất
0
C
30,5
Thấp nhất
0
C
24,2
Nhiệt độ nước
gần đáy biển
Cao nhất
0
C
28,9
Thấp nhất
0
C
21,9
Mật độ
Kg/m3
1025
Độ dẫn nhiệt
W/m.K
0,560
Điện trở suất
.m
0,20
Độ nhớt động học
Kg/m.s

1,6e-3
2.3. SỐ LIỆU ĐƯỜNG ỐNG
 Vị trí đường ống
Bảng 2-7: Vị trí đường ống
Vị trí
Lô 102&106
Điểm bắt đầu
Mỏ Hàm Rồng
Điểm kết thúc
Mỏ Thái Bình
Độ sâu điểm bắt đầu (MSL)
32,5m
Độ sâu điểm kết thúc (MSL)
31,7m
 Thông số thiết kế kỹ thuật tuyến ống
Bảng 2-8: Thông số thiết kế kỹ thuật tuyến ống
Mô tả
Đơn vị
Thông số
Loại đường ống
-
Dẫn khí