giai phap thiet ke duong ong

1.1.

Giải pháp thiết kế cơ khí đường ống

1.1.1. Yêu cầu chung:
Toàn bộ hệ thống đường ống được thiết kế phù hợp với yêu cầu của tài liệu ASME B31.3
Process Piping.
Thiết kế của tất cả các hệ thống đường ống phải đáp ứng các yêu cầu của hồ sơ dự án, an
toàn và môi trường, các mục tiêu và chỉ thị được đưa ra bởi nhà chức trách theo luật định.
Trong trường hợp xung đột giữa các tài liệu này và bất kỳ các thông số tham chiếu hoặc
các tiêu chuẩn hoặc yêu cầu luật định, các yêu cầu nghiêm ngặt nhất được áp dụng.
Hệ thống đường ống được thiết kế theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ ASME, vật liệu theo ASTM
Thiết kế đường ống đảm bảo yêu cầu giảm thiểu khoảng cách đi ống và tổn thất áp suất.
Bố trí ống tránh gây hư hỏng cho thiết bị nhất là bơm ly tâm và sử dụng ống mềm tại các
vị trí nối với bồn, bơm…

1.1.2. Hệ thống đường ống
Đường ống sẽ được thiết kế theo tiêu chuẩn ASME B31.3
Kích thước ống ¼”, ⅜”, 1 ¼”, 2 ½”, 3 ½” và 5” hạn chế sử dụng, giảm thiểu tối đa việc
sử dụng các phụ kiện ren trong công trình để phòng tránh rò rỉ.
Ống sử dụng trong công trình ưu tiên sử dụng chủng loại ống đúc (seamless), các ống có
kích thước đường kính lớn hơn 18” có thể sử dụng ống hàn. Tất cả ống và phụ kiện sẽ là
thép carbon.
Thép carbon sử dụng nên tuân theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ ASTM.
 Phụ kiện (Fittings)
Các phụ kiện nhỏ hơn 1 ½” sẽ nối ren (ASME B1.20.1) hoặc hàn lồng (ASME B16.11)
trừ những trường hợp được chỉ rõ trong đặc tính kỹ thuật van, ống và phụ kiện. Không sử
dụng các phụ kiện ren cho đường ống công nghệ trừ khi kết nối với thiết bị đo.
Các phụ kiện lớn hơn hoặc bằng 2" sẽ dùng mối hàn đối đầu (ASME B16.9) trừ những
trường hợp qui định trong đặc tính kỹ thuật van, ống và phụ kiện.
Co hàn sẽ dùng loại bán kính dài.

Vật liệu của các phụ kiện hàn phải phù hợp với vật liệu của ống
Các phụ kiện hàn đối đầu sẽ có chiều dày tương tự như của ống.
Kích thước và cấp áp suất của phụ kiện sẽ phù hợp theo tiêu chuẩn ASME, MSS.
 Mặt bích và bích mù (Flanges and blinds)
Cấp áp suất ASME 150 – 1500 Từ ½”-24” theo tiêu chuẩn ASME 16.5


Bích sử dụng ở mức tối thiểu và sẽ được sử dụng tại các thiết bị kết nối van, thiết bị và
một số vị trí phải tháo lắp thường xuyên để bảo trì, kiểm tra và dễ dàng thay thế.
Ren của mặt bích ren theo tiêu chuẩn ASME B1.20.1.
Mặt bích nên sử dụng loại Slip On, Raise face theo ASME B16.5 để đảm bảo kinh tế.
 Bulông & Êcu(Bolt & nuts)
Vật liệu bulông sẽ là ASTM A193 Gr. B7 (ASME B1.1) với hai đai ốc là ASTM A194 Gr.
2H (ASME B18.2.2).
Số bulông, chiều dài, đường kính bulông theo ASME B16.5, bulông ren toàn bộ với đai
ốc ở hai đầu.
Đai ốc nên sử dụng loại 6 cạnh
 Đệm (Gaskets)
Các vòng đệm sẽ được thiết kế và chế tạo theo các tiêu chuẩn sau:
Vòng đệm dạng vòng kim loại:

ASME B16.20

Vòng đệm dạng vòng phi kim loại:

ASME B16.21

Để đảm bảo tính kinh tế, dự án sẽ dùng loại Gasket Flat ring Non-metallic theo tiêu chuẩn
ASME B 16.21
 Van bi (Ball valves)

Van bi được sử dụng để đóng mở, theo sơ đồ công nghệ
Van bi dạng full bore sẽ được sử dụng ở những nơi cần thiết sau:
Sử dụng cho ống nằm ngang có độ dốc để đảm bảo xả kiệt được liên tục
Sử dụng trên đường hút và đẩy của van an toàn (PSV).
Sử dụng trên đường hút của bơm
Sử dụng trên đường ống đo.
Sử dụng theo yêu cầu sơ đồ công nghệ
Van bi dưới 2”, cấp áp suất 800#, thiết kế theo tiêu chuẩn BS EN ISO 17292, kiểm tra
theo tiêu chuẩn ASME B16.34 API 598 và API F6A.
Van bi từ 2” trở lên cấp áp suất 150#÷900# thiết kế theo tiêu chuẩn API 6D, kiểm tra theo
tiêu chuẩn ASME B16.34 API 598 và API F6A.
Van bi từ 4” trở lên vận hành bằng hộp số.
 Van một chiều (Check valves)


Van một chiều sẽ được lắp đặt tại những vị trí chống chảy ngược để đảm bảo vận hành
được tốt hơn hoặc đảm bảo an toàn. Các hướng dẫn sau sẽ được áp dụng trong dự án:
Loại piston lift được sử dụng đối với van có kích thước từ 1½” trở xuống cấp, áp suất
800#, thiết kế theo tiêu chuẩn BS EN ISO 15761, kiểm tra theo tiêu chuẩn ASME B16.34
API 598 và API F6A
Loại swing được sử dụng đối với van có kích thước từ 2” trở lên, cấp áp suất 150#÷900#
thiết kế theo tiêu chuẩn API 6D, kiểm tra theo tiêu chuẩn ASME B16.34 API 598 và API
F6A.
 Van cửa (Gate Valves)
Van cửa được sử dụng để đóng mở, theo sơ đồ công nghệ
Van cửa dưới 2”, cấp áp suất 800#, thiết kế theo tiêu chuẩn API602, kiểm tra theo tiêu
chuẩn ASME B16.34 API 598 và API F6A.
Van cửa từ 2” trở lên cấp áp suất 150#÷900# thiết kế theo tiêu chuẩn API 600, kiểm tra
theo tiêu chuẩn ASME B16.34 API 598 và API F6A.
Van cửa từ 12” trở lên vận hành bằng hộp số.

 Van cầu (Globe valves)
Van cầu được dùng phổ biến trên đường by-pass, dùng làm van điều khiển và điều chỉnh
dòng.
Van cầu dưới 2”, cấp áp suất 800#, thiết kế theo tiêu chuẩn BS EN ISO 15761, kiểm tra
theo tiêu chuẩn ASME B16.34 API 598 và API F6A.
Van cầu từ 2” trở lên cấp áp suất 150#÷900# thiết kế theo tiêu chuẩn BS1873, kiểm tra
theo tiêu chuẩn ASME B16.34 API 598 và API F6A.
Van cầu từ 8” trở lên vận hành bằng hộp số
 Nhận dạng van (Valve identification)
Tất cả các van sẽ được nhận dạng bằng marking name.
Marking name của van sẽ được thể hiện bằng tiếng anh.
Marking của van sẽ thể hiện ít nhất các thông tin sau:
1.

Type

2.

Serial/model number

3.

Diameter, Class #

4.

Flow direction


1.1.3. Tính toán bề dày thành ống

Tất cả đường ống trong kho thiết kế theo tiêu chuẩn ASME B31.3.
Chiều dày tối thiểu của ống thẳng và phụ kiện tiêu chuẩn được xác định theo công thức
sau:
Công thức 3a phần 304.1.2 với t < D/6:
t=PD/2(SWE + PY)
Trong đó:
+ t: chiều dày thành ống yêu cầu nhỏ nhất (mm)
+ P: áp suất thiết kế (MPa)
+ D: đường kính ngoài danh nghĩa (mm)
+ S: giá trị ứng suất của vật liệu lấy từ bảng A-1.
+ E: hệ số mối hàn lấy từ bảng A1-A hoặc A1-B. đối với ống đúc E = 1
+ W: hệ số giảm ứng suất do liên kết mối hàn mục 302.3.5(e), W = 1
+ Y: hệ số giảm ứng suất do liên kết mối hàn lấy từ bảng 304.1.

1.1.4. Phương án bố trí ống
Ống được bố trí sao cho tiết kiệm nhất về chiều dài ống, phụ kiện kết nối phù hợp với yêu
cầu của P&ID.
Ống và kết cấu sẽ được bố trí sao cho đảm bảo yêu cầu nghiệm thu, vận hành, bảo trì và
tháo dỡ thiết bị. Vì vậy không gian truy xuất thiết bị công nghệ và hệ thống ống phải đảm
bảo cho phép thiết bị nâng tự hành tiếp cận khi cần thiết.
Ống và thiết bị được bố trí tránh xa các thiết bị phát nhiệt và phát lửa.
Ống không được bố trí bên trên lỗ truy xuất thiết bị hoặc mương thoát nước hoặc cũng
không bố trí gối đỡ ống bên trên đường cáp điện hoặc đường ống khác được chôn ngầm.
Mặt bích ống được bố trí trên tuyến ống gần đầu nối thiết bị để cho phép tháo dỡ thiết bị
khi cần thiết và thuận lợi cho công tác bảo trì.
Khoảng cách tối thiểu giữa các cặp mặt bích, giữa ống với ống, hoặc khoảng cách giữa
các tay van đảm bảo lắp đặt, tháo dỡ, vận hành dễ dàng.
Khi bố trí ống phải chú ý tới việc bố trí các van xả đáy, xả khí phục vụ cho yêu cầu công
nghệ hoặc yêu cầu thi công. Điểm xả đáy thấp nhất đặt cách mặt đất tối thiểu 100mm để
thuận tiện cho công tác thao tác van và xả.

Van xả đáy và xả khí co kích cỡ tối thiểu ½” ngoại trừ trường hợp được chỉ ra trên P&ID.
Khi bố trí ống cũng phải xem xét tới sự giản nở nhiệt do điều kiện công nghệ hoặc do sự
thay đổi thời tiết


Khi bố trí ống kết nối giữa đầu hút của bơm và bể chứa phải đảm bảo cao độ đầu ra của
bể chứa phải cao hơn đầu hút của bơm, đồng thời cũng phải xem xét tới đường đi ống để
tránh túi khí.
Các thiết bị điều khiển đo áp, đo lưu lượng, đo mức, đo nhiệt độ... được hiển thị trực tiếp
hoặc gián tiếp đều được bố trí tại vị trí thích hợp để quan sát hoặc bảo trì sửa chữa.
Ống hút và ống xả nên được bố trí gối đỡ độc lập để hạn chế tải của hệ thống ống tác
động lên thân bơm.
Khi bố trí ống trên cầu ống tại mỗi tầng và khoảng cách giữa các tầng cầu ống phải cách
nhau tối thiểu 1500mm để đảm bảo thuận tiện cho công tác thi công và cân bằng kết cấu.
Độ rộng, số tầng của cầu ống sẽ được xem xét khi thiết kế cầu ống để bố trí cho hệ thống
máng cáp điện, điều khiển và đồng thời đảm bảo độ rộng dư 20% sử dụng cho việc mở
rộng hệ thống ống trong tương lai. Hệ thống đường ống chính (process) sẽ được bố trí ở
tầng thấp nhất, các ống phụ trợ, PCCC, máng cáp điện sẽ được đặt trên tầng cao hơn.
Ống công nghệ được bố trí trên các gối đỡ ống cách mặt đất tối thiểu 300mm kết nối từ
khu vực bể chứa tới trạm bơm xuất thủy và xuất bộ.
Các van công nghệ được bố trí thành từng cụm có các sàn thao tác phù hợp để thuận tiện
cho công tác vận hành, bảo trì, sửa chữa hoặc thay mới.
Tại các vị trí kết nối hệ thống ống với các thiết bị bể chứa hoặc bơm sẽ được bố trí các
ống mềm nhằm ngắt rung động truyền từ bơm tới hệ thống ống hoặc tránh ảnh hưởng lún
của thiết bị tới hệ thống ống.
Ống PCCC cũng được bố trí trên các gối đỡ cách mặt đất tối thiểu 300mm. Ống PCCC
được bố trí chạy xung quanh khu bể chứa và rẽ ống nhánh vào các bể chứa tại các vị trí
thích hợp để PCCC cho các bể. Tại các vị trí qua đường, ống cứu hỏa sẽ đi ngầm và được
bọc chống ăn mòn với cao độ đỉnh ống tối thiểu 1000mm cách mặt đất.
Bể chứa trong khu lưu trữ được bố trí thành từng cụm theo nhóm bể với khoảng cách

giữa bể với bể trong cùng nhóm phải đảm bảo kinh tế và phải tuân theo tiêu chuẩn
TCVN-5307.
Tại các vị trí qua đường, ống sẽ được đặt trong hào và bọc chống ăn mòn.
Ống đi nổi sẽ được sơn phủ theo yêu cầu kỹ thuật, có sơn chỉ thị lưu chất và hướng dòng
chảy. Ống PCCC sẽ được sơn phủ lớp ngoài cùng màu đỏ.

1.1.5. Thử nghiệm và kiểm tra
Kiểm tra NDT mối hàn:
Ống sẽ được kiểm tra ngẫu nhiên mối hàn đối đầu 10% bằng phương pháp tia X
(Radiorgraphy test).
Ống sẽ được kiểm tra mối hàn lồng bằng phương pháp thử từ 100% (MT test).


Thử áp lực đường ống: Hệ thống ống sẽ được thử áp lực đường ống bằng lưu chất nước
với áp suất thử bằng 1.5 lần áp suất thiết kế theo tiêu chuẩn ASME B31.3.