ĐƯỜNG ỐNG BỂ CHỨA, SỬA CHỮA TUYẾN ỐNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA -VŨNG TÀU
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN ĐƯỜNG ỐNG BỂ CHỨA

CHỦ ĐỀ: SỬA CHỮA TUYẾN ỐNG
Danh sách thành viên nhóm :

Vũng Tàu, tháng 11 năm 2013.


MỤC LỤC


1. Khuyết tật đường ống
1.1. Khái niệm
Khuyết tật đường ống được xem là một thiếu sót, sai lệch có thể tác động không
tốt đến tính toàn vẹn cấu trúc của đường ống.
Khuyết tật có hại là những khuyết tật cần được loại bỏ, sửa chữa hay giảm tải
cho đường ống.
1.2. Phân loại khuyết tật
Trong thực tế, có nhiều loại khuyết tật khác nhau. Để áp dụng đúng phương
pháp đánh giá khuyết tật và các phương pháp sửa chữa, mức độ sửa chữa,… ta phải
xác định được loại khuyết tật đó.
Dựa vào nguyên nhân và đặc trưng bên ngoài, người ta chia khuyết tật thành
các loại như sau:
-

Khuyết tật do máy cán ống;
Khuyết tật của mối hàn tròn;

Bong tróc;
Tia hồ quang;
Khe rãnh;
Dập lõm;
Đứt gãy;
Hao mòn kim loại do ăn mòn bên ngoài hay bên trong.
Bảng 1. Tóm tắt các loại khuyết tật phổ biến ở đường ống đang vận hành

STT

Loại
Lỗi
do
máy cán
ống
Khuyết tật
của mối
hàn tròn

Mô tả
Khuyết tật trên than ống hay
đường hàn xuất hiện trong
quá trình chế tạo ống
Khuyết tật ở mối hàn tròn hay
vùng nhiệt xuất hiện trong quá
trình hàn ống

3

Bong tróc

Sự hao mòn của bề mặt ống
tạo ra các nếp nhăn nông trên
bề mặt và và có thể làm cứng
vật liệu bên dưới

4

Khuyết tật Một số điểm cục bộ trên bề
do cháy mặt nóng chảy do hồ quang
hồ quang
điện gây ra

1
2

5

Khe rãnh

6

Dập lõm

Các đường khe rãnh kéo dài
hay các lỗ hỏng gây ra do sự
duy chyển cơ học của vật liệu
Thay đổi cục bộ trên đường

Nguyên có thể

Lỗi kiểm soát chất lượng trong quá trình chế
tao.
Khuyết tật mối hàn tròn không thường gặp
ở các đường ống đang hoạt động nếu đã
hàn phù hợp với các yêu cầu của API 1104.
Sự bào mòn do tiếp xúc kim loại như từ
bánh xích xuyên qua lớp bọc và bào mòn
mặt ống.
Ghi chú: sự bong tróc được nhận rado mặt
thô của nó tương tự như cá dấu vết tạo ra
trên một mẫu vật liệu do sự tích tụ của vật
liệu trên mép cắt của một dụng cụ tiện.
- Que hàn;
- Tia chớp;
- Sự đánh lửa trong quá trình tách dời các
ống khi chưa lắp đặt cáp dẫn điện.
- Sự quản lí quá trình xây lắp;
- Sự can thiệp của bên thứ 3.
- Tải trọng thi công;

Trang 3


viền bề mặt đường ống nhưng
không kèm theo sự hao mòn
kim loại
Sự tách rời do lực cảm ứng
của kim loại của ống mà nếu
không có bất kì tác động nào
khác thì không đủ gây đứt gãy

hoàn toàn vật liệu

7

Nứt gãy

8

Sự rỗ mòn rải rác, rõ mòn liên
tục hay ăn mòn tổng thể tai
Hao mòn
mặt trong hay mặt ngoài
kim loại
thành ống bị mỏng cục bộ hay
rả rác

Tải trọng vận hành quá mức;
Tải trọng của bên thứ 3;
Lực địa kĩ thuật.
Sự kéo dãn quá mức trong quá trình biến
dạng cơ học của ống;
- Xuất hiện do độ nhạy vi cấu trúc đối với
môi trường nhất định, thường là môi
trường có nồng độ hydro và sulphua cao,
kết hợp với lực kéo. Có thể là do ứng suất
kéo tác dụng hay tồn tại áp suất dư.
-

- Chất lỏng ăn mòn;
- Hư hại hay phá vỡ lớp bao không được

bảo vệ cathode đây đủ.

2. Kiểm tra và phát hiện khuyết tật
Sau khi có báo cáo về một khuyết tật (có thể có), cần phải nhận biết, xem xét tất
cả các thông số và yếu tố thiết yếu, để đưa ra các khuyến cáo giải quyết và lựa chọn
phương pháp sửa chữa thích hợp.
2.1. Kiểm tra
Trước khi kiểm tra cần phải giảm áp suất trong các đường ống nghi ngờ có
khuyết tật xuống mức phù hợp với các yêu cầu. Các khuyết tật có thể dẫn đến mức áp
suất thấp hơn và tại áp suất này đường ống có thể ngừng hoạt động. Do vậy cần thận
trọng khi hạ áp suất để đạt được ngưỡng an toàn tối thiểu.
Việc kiểm tra và sửa chữa các đường ống có áp suất phải do người có đủ năng
lực thực hiện theo các quy trình đã được phê duyệt. Công việc kiểm tra và sữa chữa
phải được giám sát bởi người có kinh nghiệm và là người đã được huấn luyện để đối
phó với các tình huống khẩn cấp.
2.2. Số liệu cần thu thập
Việc kiểm tra là để đánh giá và nhận dạng được loại khuyết tật. Khi kiểm tra, ta
cần thu thập được các nhóm số liệu:
-

Vật liệu ống;
Các thông số vận hành đường ống;
Cấu hình đường ống;
Vị trí đường ống;
Bản chất và quy mô khuyết tật.

Bảng 2. Danh mục các dữ kiện thiết yếu để quyết định việc sửa chữa đường ống
STT Nhóm dữ kiện
1
Vật liệu ống

Thông số / yếu tố
- Đường kính ống và độ dày thành ống;
Trang 4


2

Các thông số vận
hành đương ống

-

3

4

5

Cấu
ống

hình

đường

Vị trí đường ống

Bản chất và phạm
vi của khuyết tật

-

Cấp vật liệu ống;
Thành phần hóa học;
Loại mối hàn;
Nhiệt độ chuyển tiếp lan truyền đứt gãy;
Charpy V-notch upper-shelf impact energy;
Năng lương va đap Charpy V;
Dữ kiện từ những lần sửa chữa trước đó.
Áp suất vận hành tối đa;
Nhiệt độ vận hành tới hạn;
Biên độ áp suất và / hoặc nhiệt độ thường gặp
hay biên độ rộng;
Loại chất lỏng hiện diện trong đường ống tại
thời điểm tiến hành sửa chữa;
Tốc độ dòng chẩy tại thời điểm tiến hành sửa
chữa;
Bán kính uốn và sự bầu dục hóa của ống nếu
ống không thẳng tại vị trí khuyết tật;
Sự hiện diện của các phụ kiện, vật liệu gia cố
mối hàn tròn hay hàn lăn lân cân nơi sửa chữa;
Sự hiện diện của các đầu nối (cơ học) với
khuyến cáo đặc biệt liên quan đến việc đào ống
và dung sai chuyển động cho phép của ống.
Trên bờ / ngoài khơi;
Trên mặt đất / chôn ngầm;
Địa hình;
Khả năng tiếp cận;
Lân cận khu vục dân cư hay nhạy cảm về môi

trường.
Rò rỉ hay không;
Sự hiện diện có thể có cảu các vết nứt;
Hao mòn kim loại do an mòn bên trong hay bên
ngoài;
Mối hàn tròn hay mối hàn lăn co bị ảnh hưởng
không?

2.3. Kỉ thuật kiểm tra trực tiếp các khuyết tật
2.3.1. Sự bong tróc
Các chỗ bong tróc phải được mài nhẵn. Phải đo độ sâu và phạm vi hao mòn kim
nếu sự hao mòn không chỉ xảy ra ở mặt ngoài. Phải kiểm tra sự hiện diện của các vết
rạn nứt và các điểm chai cứng ở khu vực bị mài nhẵn.
Năng lượng sử dụng để gây ra sự bong tróc có thể đủ lớn để làm cứng lớp vật
liệu bên dưới chỗ bong tróc vốn dễ rạn nứt khi ở trạng thái rắn và có thể không được
phát hiện cho đến khi các chỗ bong tróc bị loại bỏ.
Trang 5


2.3.2. Chảy hồ quang
Kích thước của các điểm chai cứng có thể có (gây ra do sự nóng chảy bề mặt)
phải được xác định và độ sâu của chúng phải được ước lượng.
Đồ sâu của một điểm chai cứng, thường từ 1-3mm nếu gây ra do hồ quang của
que hàn điện, không thể đo được. Độ sâu ước tính phải được chứng thực trong quá
trình sữa chữa.
2.3.4. Khe kẽ
Phải xác định phạm vi và chiều sâu của khe kẽ. Các gờ sắc trên bề mặt và các
cản trở cho việc đo lường phải được gọt dũa sạch sẽ trước tiến hàng đo chiều sâu của
khe kẽ. Phạm vi có thể của lớp biến cứng bề mặt phải được xác định và ước lượng
chiều sâu của nó.

2.3.5. Dập lõm
Biến dạng của vết dập lõm biểu hiện cho sự hư hỏng liên đới được xác định bởi
khoảng cách hướng kính giữa biến dạng ống nguyên thủy và vết lõm sâu nhất. Vết dập
lõm phải được kiểm tra tương tự như sự xuất hiện khe kẽ.
Phạm vi có thể của lớp biến cứng bề mặt phải được xác định và ước lượng
chiều sâu của nó.
2.3.6. Rạn nứt
Độ sâu và chiều dài của vết rạn nứt phải được xác định. Trong trường hợp rạn
nứt do môi trường, có thể còn xuất hiện rạn nứt tại các vị trí khác. Rạn nứt gây ra do
sự nhạy cảm với chất lỏng hay môi trường bên ngoài được gọi là rạn nứt do môi
trường.

Cần tham vấn các kỹ sư ăn mòn về mức độ của các biện pháp cần thiết

để kết luận được hiện tượng rạn nứt do môi trường còn hiện diện ở các vị trí khác hay
không.
2.3.7. Các khyết tật ăn mòn gây hao mòn kim loại
Độ sâu và kích trước của các khuyết tật ăn mòn gây hao mòn kim loại bên trong
và bên ngoài phải được xác định.
Các khu vực có khuyết tật ăn mòn bên ngoài phải được phun sạch trước khi
kiểm tra.
Bảng 3. Tóm tắt các kỹ thuật đánh giá khuyết tật
STT

Loại
tật

khuyết

Mục đích đánh giá

Kỹ thuật kiểm tra trên bờ

Trang 6


1

2

3

4

Tất cả

Bong tróc

Tia hồ quang

Khe kẽ

Xác nhân loại khuyết tật
Kiểm tra sự hiện diện của các
bất thường trên bề mặt
Đo độ dày thành ống
Kiểm tra sự hiện diện của các
vết rạn nứt
Kiểm tra kích thước và độ sâu
hao mòn kim loại

Kiểm tra sự hiện diện của các
chỗ chai cứng có thể có
Xác định kích thước của các chỗ
chai cứng có thể có
Đo kích thước và độ sâu hao
mòn kim loại
Kiểm tra sự hiện diện của các
chổ chai cứng có thể có

5

Dập lõm

Đo kích thước và độ sâu

6

Rạn nứt

Chiều dài, độ sâu và vị trí

7

Ăn mòn hao
Kích thước và độ sâu
mòn kim loại

Ngoại dạng
Ngoại dạng
UT

MPI
Thước/băng và thước đo độ sâu
Ăn mòn
Ăn mòn
Thước/băng và thước đo độ sâu, hoặc
dưỡng
Ăn mòn
Thước/băng và thước đo độ sâu, hoặc
dưỡng
MPI và UT
UT, tốt nhất là sử dụng thiết bị Scan
tự động để đo độ hao mòn kim loại
bên trong và bên ngoài hoặc sử dụng
kích thước, thiết bị đo độ sâu để đo
độ ăn mòn bên ngoài nếu phương
pháp UT không khả thi

2.4. Kỉ thuật kiểm tra gián tiếp thông qua áp suất và lưu lượng
2.4.1. Tổng quan
Hoạt động của một đường ống có thể được mô tả bởi dòng chảy của chất lỏng
và độ chênh lệch áp suất dọc theo đường ống. Độ chênh lệch áp suất và dòng chảy có
áp lực dọc theo đường ống liên quan đến lực cản dòng chảy của đường ống. Một sự rò
rỉ sẽ làm thay đổi đồ thị thể hiện sự chênh lệch áp của đường ống và do đó tác động
lên mối tương quan áp suất và dòng chảy “bình thường”. Việc phát hiện được những
thay đổi như vậy có thể được sử dụng để chỉ thị sự xuất hiện của một rò rỉ.
2.4.2. Giám sát hiện tượng hạ áp
Nếu xuất hiện rò rĩ lớn, đặc biệt tại phần ống đầu nguồn, áp suất đầu vào sẽ
giảm. Sự sụt giảm xuống dưới mức áp suất đầu vào dự kiến cho biết sự hiện diện rò rỉ.
Việc phát hiện ra sự giảm áp có thể được kết nối với hệ thống ngừng làm việc tự động.
2.4.3. Giám sát áp suất dòng chảy

Rò rỉ sẽ làm tăng lưu lượng đầu dòng và giảm lưu lượng cuối dòng của tuyến bị
rò rỉ. Do đó, độ chênh lệch áp suất sẽ tăng ở đầu dòng và giảm ở cuối dòng tính từ vị
trí rò rỉ. Sự xuất hiện điểm gián đoạn của độ lệch áp vốn được tính toán từ các chỉ số
Trang 7


đo áp suất dọc theo đường ống là dấu hiệu của một rò rỉ lớn. Tốc độ thay đổi của các
chỉ số đo áp suất và lưu lượng cũng có thể được theo dõi và sử dụng để phát hiện các
thay đổi đột ngột báo hiệu sự xuất hiện rò rỉ.
Phương pháp kết hợp giảm áp suất/tăng lưu lượng thường được xem như là
phép phân tích điểm áp suất, dựa trên thực tế là rò rỉ trong đường ống vận hành sẽ làm
tăng lưu lượng và giảm áp suất đầu dòng của vị trí rò rỉ. Sự xuất hiện đồng thời của cả
hai yếu tố này là dấu hiện của sự rò rỉ. Đây là một giải pháp tương đồi rẻ tiền và không
dựa trên mô hình. Tuy nhiên, sự giảm áp không phải chỉ là do sự rò rỉ và việc báo động
nhầm có thể là thông thường trên các đường ống chuyển tiếp.
2.5. Kỉ thuật xác định vị trí khuyết tật
2.5.1. Xác định bằng sóng
Một rò rỉ xuất hiện đột ngột sẽ gây ra sự giảm áp đột ngột tại vị trí rò rỉ trong
đường ống. Sự giảm áp đột ngột này sẽ tạo ra một dạng sóng nén di chuyển với vận
tốc âm tại cả đầu dòng và cuối dòng tính từ điểm rò rỉ. Sóng áp suất này là dấu hiệu
xuất hiện rò rỉ. Thời gian đáp ứng của kỹ thuật sóng áp suất âm rất ngắn ví nó đáp ứng
với những làn sóng đi chuyển với tốc độ âm (đối với dầu thô khoảng 1000 m/s. khi
sóng được phát hiện ở cả đầu dòng và cuối dòng của điểm rò rỉ. Vị trí rò rỉ có thể được
tính thông qua thời gian chênh lệch mà các đầu dò gần nhất tại một trong hai mặt của
vị trí rò rỉ phát hiện được sóng. Hệ thống sẽ chỉ đáp ứng lại với rò rỉ có kích thước có
thể đo được ngay khi rò rỉ xuất hiện.
Việc phát hiện rò rỉ dựa trên kỹ thuật sóng áp suất âm sẽ chỉ phát hiện được sự
khởi phát một rò rỉ chứ không phát hiện được sự hiện diện của nó. Nếu sóng áp suất
tạo ra tại thời điểm khởi phát rò rỉ mà không bị phát hiện thì rò rỉ đó sẽ không được
nhận biết.

2.5.2. Các kỹ thuật sử dụng âm thanh
Các bộ phát và thu âm thanh được lắp trên đường ống vận chuyển chất lỏng tại
những khoảng các nhất định. Sự tương quan giữa các tín hiệu phát và thu được tính
toán để xác định có tồn tại rò rỉ hay không và vị trí có thể của nó. Phương pháp này
được dựa trên thức tế là các đặc tính của âm thanh sẽ thay đổi do sự hiện diện của một
lỗ hổng trong đường ống. Khoảng cách giữa các bộ phát và thu rất ngắn, thường chỉ
một vài trăm mét.

Trang 8


2.5.3. Các đường cáp dò hydrocarbon
Các đường cáp nhạy hydrocarbon có thể được dẫn dọc theo đường ống. Tính
chất điện của sợi cáp thay đổi khi các hydrocarbon tiếp xúc với nó. Việc tiếp xúc với
nước không làm thay đổi các tính chất của sợi cáp.
3. Các tiêu chí, tiêu chuẩn đánh giá khuyết tật
3.1. Tiêu chuẩn đường ống ANSI/ASME B31.4
Tất cả các rò rỉ đều được xem là khuyết tật có hại.
Điều (a) Các Giới Hạn Và Sự Bố Trí Của Các Khuyết Tật của tiêu chuẩn
ANSI/ASME B31.4 par. 451.6.2 về các khuyết tật có hại không liên quan đến rò rỉ sẽ
được thay thế bằng các nội dụng sau:
-

Các khuyết tật do máy cán ống vượt quá các tiêu chí khuyết tật của tiêu chuẩn
kỹ thuật của ống gốc, nếu không rõ tiêu chuẩn kỹ thuật này tham khảo B31.4

-

para 451.6.2;
Các khuyết tật của mối hàn tròn vượt quá các tiêu chí khuyết tật được nêu ở

-

API 1104 hay nếu có ở các tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng cho mối hàn tròn;
Bong tróc, rãnh máng và rãnh khía trong vật liệu ống với độ sâu lớn hơn 12,5%
độ dày danh nghĩa của thành ống và tất cả các khe kẽ và nếp gấp ở các mối hàn

-

tròn và hàn lăn cũng như vùng bị tác động nhiệt của chúng;
Dập lõm đáp ứng bất kỳ điều kiện nào sau đây: các vết dập lõm ảnh hưởng đến
độ cong của ống tại các mối hàn tròn và mối hàn lăn theo chiều dọc; tất cả các
vêt dập lõm có khe kẽ, nếp gấp hay vết cháy do hồ quang; tất cả các vết dập
lõm có độ sâu vượt quá 6mm đối với ống NPS 4 và ống nhỏ hơn, hay 6%

-

đường kính định danh của ống có kích thước lớn hơn ống NPS 4;
Tất cả vết cháy do hồ quang;
Tất cả các vết rạn nứt;
Ăn mòn gây hao mòn kim loại tổng thể nếu độ dày thành ống giảm xuống dưới
mức độ dày yêu cầu theo tiêu chuẩn ANSI/ASME B31.4 par. 404.1.2, giảm đi
một lượng tương đượn với dung sai chế tạo áp dụng cho ống hay bộ phận cấu

-

thành;
Ăn mòn gây hao mòn kim loại cục bộ nếu vật liệu của thân ống ít hơn 80% độ
dày thành ống tại các mối hàn tròn và mối hàn lăn theo chiều dọc hoặc các vùng
chịu tác động nhiệt liên quan.

3.2. Tiêu chuẩn đường ống ANSI/ASME B31.8
Tất cả các khuyết tật rò rỉ đều dược xem là khuyết tật có hại

Trang 9


Các tiêu chí đối với các khuyết tật có hại không rò rỉ ở tiêu chuẩn ANSI/ASME
B31.4 par.851.4 dành cho các đường ống đang hoạt động sẽ được thay thế bằng các
nội dụng được trình bày dưới đây.
Các khuyết tật không rò rỉ sau được xem là có hại:
-

Các khuyết tật do máy cán ống vượt quá các tiêu chí khuyết tật của tiêu chuẩn
kỹ thuật của ống gốc, nếu không rõ tiêu chuẩn kỹ thuật này tham khảo B31.8

-

para 817.13;
Các khuyết tật của mối hàn tròn vượt quá các tiêu chí khuyết tật được nêu ở

-

API 1104 hay nếu có ở các tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng cho mối hàn tròn;
Bong tróc, rãnh máng và rãnh khía trong vật liệu ống với độ sâu lớn hơn 10%
độ dày danh nghĩa của thành ống và tất cả các khe kẽ và nếp gấp ở các mối hàn

-

tròn và hàn lăn cũng như vùng bị tác động nhiệt;

Dập lõm đáp ứng bất kỳ điều kiện nào sau đây: các vết dập lõm ảnh hưởng đến
độ cong của ống tại các mối hàn tròn và mối hàn lăn theo chiều dọc; tất cả các
vêt dập lõm có khe kẽ, nếp gấp hay vết cháy do hồ quang; tất cả các vết dập
lõm có độ sâu vượt quá 6mm đối với ống NPS 12 và ống nhỏ hơn, hay 2%

-

đường kính định danh của ống có kích thước lớn hơn ống NPS 12;
Tất cả vết cháy do hồ quang;
Tất cả các vết rạn nứt;
Ăn mòn gây hao mòn kim loại tổng thể nếu độ dày thành ống giảm xuống dưới
mức độ dày yêu cầu theo tiêu chuẩn ANSI/ASME B31.8 par. 841.11, giảm đi
một lượng tương đượn với dung sai chế tạo áp dụng cho ống hay bộ phận cấu

-

thành;
Ăn mòn gây hao mòn kim loại cục bộ trong vật liệu thân ống không đáp ứng
các tiêu chí và tất cả các điểm ăn mòn cục bộ ở mối hàn tròn và mối hàn lăn
theo chiều dọc hoặc các vùng chiu tác động nhiệt liên quan.

4. Sửa chữa đường ống
4.1. Các phương pháp sữa chữa
4.1.2. Thay thế bộ phận bị khuyết tật
Sau khi dừng hoạt động, giảm áp và cách ly chất lỏng khỏi khu vực bi khuyết
tật, phần khuyết tật bị tháo dỡ như một đoạn ống được thay thế.
Việc thay thế các đoạn ống có thế mạnh là ít ra thì đoạn ống thay thế se phù hợp
vói các tiêu chuẩn kỹ thuật của ống gốc. đoạn ống thay thế sẽ được thử thủy lực trước
khi được đấu nối với đường ống, tuân thủ theo B31.4 para 437.4.1.

Trang 10


Các đoạn ống thay thế sẽ được hàn với đường ống và được kiểm tra phù hợp
với API 1104. Các mối hàn sẽ được kiểm tra bổ sung bằng siêu âm cùng với việc chụp
X-quang nếu không thử thủy lực trước khi chạy thử lại đường ống.
Các phương pháp đấu nối khác, ví dụ như nối bằng mặt bích hay các đầu nối cơ
học riêng biệt có thể được sử dụng cho các phần chìm dưới nước của các đường ống
ngoài khơi.
Các phương pháp đấu nối các phần thay thế của ống ngoài khơi được lựa chọn
tùy theo từng trường hợp cụ thể. Việc so sánh chi phí không phải chỉ xem xét chi phí
sửa chữa ban đàu và gián đoạn hoạt động mà cũng phải tính đến khả năng hư hỏng do
nối bang bích hay các đầu nối- là các chi phí phát sinh trong tương lai. Nếu sử dụng
các mặt bích để nối, phải vặn ốc bằng thiết bị vặn ốc bằng thủy lực. Các đầu nối phải
được lắp đặt và kiểm tra theo các quy trình do nhà cung cấp các đầu nối này khuyến
cáo
4.1.2. Mài
Mài là việc loại bỏ vật liệu bằng tay hay máy mài điện. Bảng 4 quy định các
yêu cầu áp dụng đối với máy mài điện.
Bảng 4. Bảng dụng cụ mài quay cầm tay
STT
1
2

3

4

Mô tả
Dụng cụ mài được sử dụng để bào nhẵn cần có công suất tối đa 460W và tốc độ tối đa

70m/s, tức là 11600 vòng/phút với đường kính bánh mài 115mm
Để an toàn hơn, khuyến cáo sử dụng các máy mài có bộ ly hợp an toàn cài đặt sẵn.
Các bánh mài loại trũng ở giữa là thích hợp nhưng cũng có thể sử dụng các laoij bánh mài
khác. Tất cả các bánh mài cần tuân thủ các yêu cầu sau:
- Vật liệu bánh mài- oxit nhôm
- Cấp đá -24 to 36
- Độ kết dính –N, P, R, S hay T
- Vật liệu dính kết – Keo
- Cốt – lưới
- Đường kính -100 – 115mm
- Độ dày – tối thiểu 3mm
Việc mài phải được tiến hành cẩn thận, tránh để bánh mài lâu tại một vị trí nào. Mục đích
của việc mài nhẵn là làm tăng bán kính của bất kỳ vết cắt nào trong khu vực bị ảnh hưởng
cho đến khi tạo được đường nhẵn. Đều này đạt được bằng cách mài chung cả khu vực bị
hư hại hơn là chỉ tập trung vào các khu vực nhỏ. Để tránh khả năng tạo ra các vết trong
quá trình mài, cần duy trì góc mài 45o hay lớn hơn giữa các trục bánh cắt và bề mặt hư hại.

Trang 11


4.1.3. Ống lồng gia cố trọn vòng
3.1.3.1. Ống lồng khớp chặt
Loại ống lồng này bao gồm hai nửa của một trụ ống hay vật liệu dạng đĩa tròn
làm bằng thép hàn thích hợp được đặt quanh ống tại khu vực khuyết tật và được ghép
lại sau khi đặt vòa vị trí bằng cách hàn nối mặt bên.
Các mối hàn ở cạnh bên là các mối hàn giáp mối hình chữ V đơn, ngăn ngừa
kim loại hàn đọng trên đường ống bằng giải đệm thép mềm. Các mối hàn thực hiện
tuân thủ theo B31.4 Para A434.8. Không sử dụng dải hàn góc đối với các mối nối chập
của ống lồng Đối với các khuyết tật ngắn, cần thiết kế các ống lồng để giữ các chỗ lồi
ra của đường ống tại các khu vực có khuyết tật. độ bền của ống lồng dành cho các

khuyết tật dài hơn cần được thiết kế để ngăn ngừa đường ống bị gãy. Các ống lồng
được thiết kế sao cho ngăn ngừa đường ống bị gãy tại các khuyết tật.
Các ống lồng khớp chặt cần được tạo hình và đạt vào vị trí để tạo nên sự ăn
khớp chắc chắn giữa đường ống và ống lồng. Hiệu quả của ống lồng có thể được tăng
cường hơn nữa bằng một trong các biện pháp sau trong quá trình lắp đặt ống lồng:
-

Giảm áp trong đường ống xuống 2/3 áp suất vận hành trong quá trình lắp đặt

-

ống lồng;
Áp tải bên ngoài lên ống lồng để khớp chặt trong quá trình hàn lăn. Sử dụng vật
liệu phụ gia bán lỏng để lấp và làm cứng bất kỳ khoảng hở nào trong khe hở
vòng giữa đường ống và ống lồng.
Các phụ gia làm cứng ví dụ như opoxy hay các hợp chất polyester được trét

mạch vào các chỗ lõm trên đường ống và vật liệu thừa được ép ra khi các ống lồng
được đặt vào trước khi phụ gia đông cứng lại.
Sự quan ngại trong việc áp dụng các ống lồng gắn chặt là sự xuất hiện của các
chỗ lồi ra của đường hàn lăn. Cần thực hiện các biện pháp sau đây để đảm bảo đã hớp
chặt bên trên mối hàn lăn:
- Loại bổ các chỗ lồi ra bằng cách mài bề mặt ống. áp suất trong đường ống sẽ
-

giảm ít nhất 1/3 áp suất vận hành;
Gia công một rãnh phu trong ống lồng và sử dụng một ống lồng dày hơn để bù

-

lại rãnh ấy;
Sử dụng phụ gia làm cứng gần mối hàn trừ khi đã sử dụng các lực mạnh hơn để
ép ống lồng quanh đường ống. có thể kỳ vọng các áp lực mạnh hơn bằng

-

phương pháp chốt và vít và sử dụng các kẹp xích.
Giảm áp trong đường ống xuống 2/3 áp xuất vận hành trong quá trình lắp đặt
ống lồng.
Trang 12


-

Áp tải bên ngoài ống lồng để khớp chặt trong quá trình hàn lăn. Sử dụng vật
liệu phụ gia bán lỏng để lấp và làm cứng bất kì khoảng hở nào trong khe hở
vòng giữa đường ống và ống lồng.
Các phụ gia làm cứng ví dụ như epoxy hay hợp chất polyester được trét mach

vào các chổ lõm trên đường ống và vật liệu thừa được ép ra khi các ống lồng được đặt
vào trước khi phụ gia đông cứng lại. Sự quan ngại trong việc áp dụng các ống lồng gắn
chặt là sự hiện diện của các chổ lồi ra các đường hàn lăn.
Cần thực hiện một trong các biện pháp sau đây để đảm bảo khớp chặt bên trong
mối hàn lăn:
-

Loại các chổ lòi bặt cách mài bề mặt ống. Áp suất trong đường ống sẽ giảm ít

-

nhất 1/3 áp suất vận hành;
Gia công một rãnh phụ trong ống lồng và sử dụng một ống lồng dầy hơn để bù

-

lại rãnh ấy;
Sử dụng phụ gia gần mối hàn trừ khhi đã sử dụng các lực mạnh hơn để ép ống
lồng quanh đường ống. Có thể kỳ vọng các áp lực mạnh hơn bằng phương pháp
chốt- và- vít và sử dụng các kẹp xích.

3.1.3.2. Ống lồng phủ epoxy
Với loại này ống lồng được định tâm quanh đường ống với khoảng cách cách
biệt vài mm. Khe hở vòng giữ ống lồng và đường ống được hàn kinbs ở đầu cuối nhờ
sử dụng ma tít đông nhanh và sau đó được lấp đầy bằng một lớp vữa epoxy có độ cứng
cao.

Cần thực hiện một số biện pháp để hạn chế kim loại hàn đóng trên đường ống.

Đường vòng hàn cần được thực hiện theo B31.4 para. 434.8.3 or API RP 1107. Áp lực
phụt vữa phải được kiểm soát để ngăn ngừa tổn hại cho đường ống.
Nguyên tắc của ống phủ epoxy là để ngăn ngừa các phần đường ống bị hư hại
khỏi bị phình tỏa tròn tại khu vực có khuyết tật
3.1.3.3 Ống lồng được gia cố bằng nhựa tổng hợp
Loại ống này bao gồm nhiều lớp phủ polyester cốt thủy tinh để gia cố thành ống
với mọt lớp nhựa tổng hợp bao quanh. Việc lắp đặt được thực hiện bằng cách cuộn các
lớp lại. Các lớp polyester được gia cố tiếp theo được cuộn quanh ống với độ rỗng
chuẩn 300mm. Một loại chất kết dính đa thành phần được phết giữa ống lồng và ống
và giữa các lớp của ống lồng.
Ưu điểm chính của phương pháp này là ứng dụng tương đối dễ dàng, sử dụng
các dụng cụ cầm tay đơn giản mà không cần hàn.

Trang 13


Các ống lồng cốt nhựa tổng hợp được lắp đặt phù hợp với các quy trình do nhà
sản xuất khuyến cáo. Phương pháp này được áp dụng chủ yếu đối với các khuyết tật
kim loại do sự ăn mòn bên ngoài. Các ống lồng cốt nhựa tổng hợp được sử dụng chủ
yếu sửa chữa tạm thời khuyết tật hao mòn kim loại không rò rỉ do hiện tượng ăn mòn
bên ngoài. Người ta tiếp tục nghiên cứu để kiểm tra chất lượng của loại ống lồng này
đối với việc sửa chữa vĩnh viễn.
3.1.4. Ống lồng hãm áp lực đại quanh hoàn toàn
Loại ống lồng này giống với loại ống lồng khớp chặt ngoài trừ đầu cuối được
hàn góc với hàn ống và loại ống lồng này có thể được thiết kế để hãm áp lực (loại ống
lồng khớp chặt không thể).
Do loại ống lồng hãm áp lực đai quanh hoàn toàn này có thể chặn áp lực nên nó
phải được thiết kế, chế tạo và lắp đặt phù hợp với cùng yêu cầu như đã quy định với
đường ống.
Chiều dày danh nghĩa tối thiểu của đường ống và loại thép của ống lồng phải
dựa trên yếu tố thiết kế độ dày thành ống và công thức yêu cầu như được áp dụng đối
với đường ống.
Đường kính ngoài của ống lồng là đường kính sử dụng tronh công thức tính
toán độ dày thành ống tối thiểu. Tương tự như ống lồng khớp chặt, độ dày ống lồng
được tang lên để bù lại vết lõm với miệng đệm gai cố thích nghi hay các mối hàn cả
đường ống. Ống lồng phải được kéo dài thêm 0.1mm quá vị trí khuyết tật. Các ống
lồng lân cận không được lặp đặt gần hơn ½ đường kính ống.
3.1.5. Kẹp hãm áp lực
Kẹp vặn bu long điển hình bao gồm hai nữa bắt bu long với nhau với các lớp
đệm đàn hồi xung qanh chu vi ống và hai nữa giáp nhau.Các kẹp vặn bu lông được
thiết kế để hãm toàn bộ áp lực. Chúng thường gồ ghề và nặng nề để chịu lực siết.Loại
kẹp này sẽ không được hàn vào đường ống.

3.1.6. Kẹp chống rò
Loại kẹp này bao gồm một cái kẹp tương đối nhẹ (so với loại kẹp hãm áp suất)
và một đai kim loại với bu lông kéo đơn để gắn chặt vào đường ống. Một khớp nối có
ren đi kèm nằm một góc 1800 với bu lông có móc kéo và được sử dụng để đẩy côn
bằng neoprene vào lỗ rò.

Trang 14


3.1.7. Hot-Tapping
Phương pháp này được sử dụng để loại bỏ các khuyết tật khỏi đường ống đang
hoạt động. Một khớp nối hot-tap được lắp đặt quanh ống và khuyết tật bị loại bỏ theo
cùng cách thức loại bỏ một đoạn từ thành ống để nối nhánh bằng phương pháp hot-tap.
Các yêu cầu đối với hot-tapping là:
-

Toàn bộ khuyết tật phải bị loại bỏ;
Tất cả các yêu cầu của API RP-2201 phải được áp dụng cùng với các yêu cầu
trong chương này.
Điểm rẽ nhánh phải được calip theo cách mà toàn bộ khuyết tật có thể được loại

bỏ.
4.3. Lựa chọn phương pháp sửa chữa
4.3.1. Thay thế các ống bị khuyết tật
Dừng hoạt động và giảm áp của đường ống tiếp theo sau việc thay thế các phần
ống khuyết tật không chấp nhận được là phương pháp được ưa chuộng để sửa chữa
đường ống.
Phải hạn chế việc sửa chữa tạm thời hay vĩnh viễn đường ống trong điều kiện
có áp suất đối với các tình huống mà việc dừng hoạt động có thể dẫn đến sự gián đoạn
không thể chấp nhận được đối với hoạt động của đường ống hay khi các mối nguy từ

việc rút chất lỏng ra và/hoặc cắt ống là không thể chấp nhận được.
4.3.2. Các phương pháp sửa chữa thay thế
Khi không thể giảm áp hay thay thế một đoạn ống, có thể cần đến các biện pháp
sửa chữa đường ống thay thế khác. Bảng 5 khái quát các ứng dụng chung của các
phương pháp sửa chữa thay thế này như một đặc trưng của vị trí và loại khuyết tật.
Các phương pháp này cũng có thể được sử dụng cho các ứng dụng không được
liệt kê trong bảng 5, nếu thích hợp. Như một quy luật chung, việc sửa chữa đường ống
kéo dài hơn 2 năm không thể được xem sét là tạm thời. Việc sửa chữa tạm thời phải
được thay thế trong một giai đoạn được xác định trong sổ tay sửa chữa hay được đánh
giá lại để chứng minh rằng có thể yên tâm kéo dài giai đoạn sửa chữa tạm thời
Bảng 5. Các phương pháp sửa chữa thay thế

STT

Các yếu tố và
khuyết tật

Mài

Khới
nối
gắn
chặt1

Ống
lồng
phủ
epoxy1

Ống

lồng
cốt
nhựa
tổng
hợp1

Ống
lồng
chặn
áp
suất

Kẹp
hãm
áp
suất

Kẹp
chống
rò rỉ

Hottappin
g

Trang 15


1
2
3

4
5
6

7

8

9

10
11
12

13

14

15

Đường ống trên
bờ
Đường
ống
ngoài khơi
Ống thẳng
Ống cong dần
Ống cong do gia
công sẵn
Bong tróc, cháy

hồ quang và
khe kẽ trên vật
liệu ống
Dập lõm không
có ứng suất tập
trung trên vật
liệu ống
Bong tróc, cháy
do tia huỳnh
quang, khe kẽ
và dập lõm tại
các mối hàn lăn
dưới nước hay
hàn theo chu vi
ống
Bong tróc, cháy
do tia huỳnh
quang, khe kẽ
và dập lõm tại
các mối hàn
bằng điện trở
Rạn nứt ở vật
liệu ống
Rạn nứt ở mối
hàn tròn/HAZ
Hao mòn kim
loại do an mòn
bên trong
Hao mòn kim
loại tổng thể do

ăn mòn bên
trong
Hao mòn kim
loại cục bộ do
ăn mòn bên
trong
Hao mòn kim
loại tổng thể do
ăn mòn bên
trong

Có

Có

Có

Có

Có

Có

Có

Có

Có

Không

Không

Không

Không

Có

Không

Không

Có
Có

Có
Có3

Có
Có

Có
Có

Có
Có3

Có
Có

Có
Có

Có
Có

Có

Có3

Có3

Có

Không

Không

Có

Không

P

P

P

Không

P

Không

Không

P

Không

P4

P4

Không

P5

Không

Không

P

Không

P4

Không

Không

P6

Không

Không

Không

Không

Không

Không

Không

P6

Không

Không

Không

Không

Không

Không

P6

Không

Không

Không

Không

Không

Không

P6

Không

Không

Không

Không

T7

T7

T

P

T

T

P

Không

T7

T7

T

P

Không

Không

Không

Không

P

P

T

P

T

T

P

Không

P

P

T

P

Không

Không

Không

Ký hiệu:

P = sửa chữa vĩnh viễn, T = sửa chữa tạm thời
Trang 16


Ghi chú:
1.
2.
3.
4.
5.

Chỉ phù hợp đối với các khuyết tật không rò rỉ
Chỉ phù hợp đối với các khuyết tật rò rỉ
Yêu cầu cấu hình đặc biệt để phù hợp với ống
Phủ đấy các vết lõm bằng vật liệu tôi cứng được
Ống lồng được nén bằng cách hot-tapping đường ống khi sử dụng để

sửa vết lõm
6. Ống lồng được nén bằng cách hot-tapping đường ống
7. Có thể được xem là vĩnh viễn chỉ khi có thể ngăn chặn được sự tiếp tục
ăn mòn từ bên trong.
4.4. Sửa chữa trong tình huống khẩn cấp
4.4.1. Tổng quan
Sửa chữa trong tình huống khẩn cấp được định nghĩa là khi quy mô và tính
nghiêm trọng của hư hại không giữ được hoạt động an toàn liên tục của hệ thống
đường ống. Trong đa số trường hợp, điểu này có nghĩa là làm mất áp suất trong đường
ống.
4.4.2. Kế hoạch sửa chữa trong tình huống khẩn cấp
Việc sẵn sàng sửa chữa trong tình huống khẩn cấp đòi hỏi sự chuẩn bị Sổ tay
Sửa chữa trong tinh huống khẩn cấp. Tài liệu này thường được xây dựng cho một

đường ống đơn hay nhóm đường ống có cùng đặc điểm vật chất tương tự. Cuốn sổ tay
thường nhằm đến và bao gồm các nội dung sau:
-

Danh mục các hạng mục cần sửa chữa, danh sách vật tư và thiết bị dự phòng,

-

ống dự trữ và vị trí của chúng;
Danh sách đầy đủ các địa chỉ cần liên hệ, bao gồm danh bạ các nhà cung cấp

-

vật tư thiết bị và nhà thầu phụ thực hiện việc sửa chữa;
Hồ sơ công việc bao gồm các tại liệu liên quan đến hệ thống đường ống, VD:

-

các bản vẽ hoàn công, tài liệu mô tả và các thông số kỹ thuật của hệ thống;
Tại liệu kỹ thuật bao gồm thông số kỹ thuật, quy trình làm việc, quản lý an toàn,

-

ứng cứu sự cố khẩn cấp, đảm bảo chất lượng, cơ quan điềuh ành, phê duyệt…
Các quy trình sửa chữa chung dành cho các thiết bị sửa chữa riêng biệt, sự
chuẩn bị trước khi sửa chữa, cô lập, loại bỏ khuyết tật, lắp đặt, thử không phá

-

hủy, chạy thử lại;

Thiết bị, vật tư và báo cáo đánh giá nhà thấu phụ thực hiện việc sửa chữa, chi

-

phí sửa chữa và ước lượng chương trình sửa chữa;
Hậu cần, bao gồm việc vận chuyển, các phương án bến cảng, sự sẵn có của tàu
bè và các chi tiết.
Trang 17


4. Các thủ tục làm việc
4.1. Giấy phép làm việc nóng
Trước khi tiến hành bất kì việc sửa chửa nào, hệ thống giấy phép làm việc sẽ
xác định các hoạt động cần tuân thủ, người được ủy quyền phê duyệt làm việc và
người có trách nhiệm xác định các biện pháp an toàn cần thiết
Hệ thống giấy phép làm việc phải xác định các yêu cầu đối với:
-

Đào tạo và hướng dẫn phê duyệt và sử dụng các giấy phép;
Xem xét lại hiệu quả của giấy phép làm việc;
Thông báo cho nhân sự có trách nhiệm kiểm soát hệ thống đường ống về

-

các hoạt động liên quan đến công việc này và các yêu cầu an toàn liên quan;
Treo các giấy phép tại nơi làm việc;
Kiểm soát hoạt động của đường ống khi dừng việc;
Bàn giao các ca làm việc.

Giấy phép làm việc phải:

-

Xác định phạm vi, bản chất, vị trí và thời gian tiến hành công việc;
Chỉ ra các mối nguy và xác định biện pháp an toàn nhất;
Viễn dẫn đến các giấy phép làm việc liên quan khác;
Đưa ra các yêu cầu để hệ thống trở lại làm việc bình thường;
Đưa ra thẩm quyền thực hiện công việc.

4.2. Hồ sơ công việc trong trường hợp sửa chữa khẩn cấp
Bộ hồ sơ công việc phải được chuẩn bị đối với từng đường ống, do vậy trong
trường hợp phải sửa chữa khẩn cấp, nhà thấu thực hiện việc sửa chữa có thể nhanh
chóng thu nhập các hình ảnh kỹ thuật đầy đủ khi xây lắp đường ống và vị trí xuất hiện
hư hại.
Hồ sơ công việc phải bao gồm Cơ Sở Thiết Kế Đường Ống, Thông Số Kỹ Thuật Của
Vật Liệu, Quy Trình Hàn, Lắp Đặt, Các Quy Trình Chạy Thử và Chạy Thử và Các
Thông Số Kỹ Thuật Liên Quan, Bản Vẽ Lắp Hoàn Công Tổng Thể và Bản Vẽ Chi Tiết.

Trang 18