Kiểm soát tuyến đường ống biển ở việt nam trong quá trình khai thác

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

Trần Văn Đức

KIỂM SOÁT TUYẾN ĐƯỜNG ỐNG BIỂN Ở VIỆT NAM TRONG QUÁ TRÌNH
KHAI THÁC

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Ngành: Kỹ Thuật Công trình biển
Mã số: 60.58.02.03

Cán bộ hướng dẫn: GS.TS Phạm Khắc Hùng

Hà Nội - 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình khoa học của riêng tôi, do chính tôi thực hiện. Các kết
quả, số liệu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào
khác.
Học viên

Trần Văn Đức


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:
-

Thầy giáo hướng dẫn GS.TS. Phạm Khắc Hùng, người đã tận tình dìu dắt, giúp đỡ,
cổ vũ, động viên và hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này.

-

Tập thể cán bộ giảng dạy của Trường Đại học Xây dựng, đặc biệt là các giảng viên
của Khoa Xây dựng công trình biển – Trường Đại học Xây dựng, đã truyền đạt
những kiến thức quí báu cho tôi trong quá trình học tập và làm luận văn.

-

Khoa sau Đại học – Trường Đại học xây dựng đã giúp đỡ các thủ tục cần thiết để
tôi hoàn thành luận văn này.

Cuối cùng, tôi xin chân thành cám ơn gia đình, người thân và bạn bè, những người đã luôn
động viên, giúp đỡ tôi trong cuộc sống, học tập và công tác.

Hà Nội, tháng 01 năm 2018
Học viên

Trần Văn Đức


MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................... i
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................... iii
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐƯỜNG ỐNG BIỂN VÀ QUÁN LÝ ĐƯỜNG

ỐNG BIỂN TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC ...................................................... 3
1.1. Giới thiệu về đường ống biển và chức năng của tuyến đường ống biển ........ 3
1.1.1.Giới thiệu về đường ống ................................................................................. 3
1.1.2.Phân loại đường ống dầu khí .......................................................................... 4
1.1.3.Sự phát triển công trình đường ống trên thế giới ........................................... 4
1.1.4.Sự phát triển công trình đường ống tại Việt Nam ........................................... 5
1.2.Cấu tạo tuyến ống biển ........................................................................................ 7
1.2.1.Cấu tạo ống ngầm ........................................................................................... 7
1.2.2.Cấu tạo ống đứng............................................................................................ 8
1.3. Quá trình xây dựng tuyến ống ........................................................................... 9
1.4. Kỹ thuật quản lý công trình đường ống dầu khí - Hệ thống SCADA ......... 15
1.5. Mục đích nghiên cứu của Luận văn ................................................................ 20
CHƯƠNG 2. KỸ THUẬT KHẢO SÁT, KIỂM TRA VÀ SỬA CHỮA KẾT CẤU
TUYẾN ỐNG ................................................................................................................ 21
2.1. Khảo sát và kiểm tra tuyến ống ....................................................................... 21
2.1.1. Những phương pháp khảo sát: .................................................................... 32
2.1.2. Thiết bị kiểm tra .......................................................................................... 39


2.2. Sửa chữa nhịp hẫng .......................................................................................... 43
2.2.1. Đào hào........................................................................................................ 45
2.2.2. Đổ sỏi sau khi lắp đặt .................................................................................. 46
2.2.3. Các bao cát (vữa) và tấm đệm bê tông ........................................................ 47
2.3. Sửa chữa đoạn đường ống bị rò (thủng) ......................................................... 47
2.4. Kiểm tra bên trong đường ống bằng công nghệ phóng thoi (pig) ................ 51
CHƯƠNG 3. NHỊP HẪNG ĐƯỜNG ỐNG BIỂN Ở ĐIỀU KIỆN BIỂN VIỆT
NAM .............................................................................................................................. 55
3.1. Điều kiện tự nhiên của biển Việt Nam tại khu vực các mỏ dầu khí ............. 55
3.1.1. Gió ............................................................................................................... 56
3.1.2. Sóng ............................................................................................................. 56

3.1.3. Dòng chảy.................................................................................................... 57
3.1.4. Mực nước biển............................................................................................. 58
3.1.5. Nhiệt độ nước biển ...................................................................................... 58
3.2. Đánh giá nhịp hẫng tối đa cho phép ............................................................... 59
3.2.1. Số liệu đầu vào ............................................................................................ 60
3.2.2. Kết quả tính toán nhịp hẫng tối đa cho phép ............................................... 68
CHƯƠNG 4. CÁC SỰ CỐ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC ................. 69
4.1. Các sự cố thường xảy ra đối với tuyến ống trong quá trình khai thác ........ 69
4.2. Kiểm tra và sửa chữa các tổn thất điển hình của tuyến ống NCSP ............. 69
4.2.1. Các hoạt động khảo sát bảo trì đường ống biển NCSP năm 2016 .............. 71
4.2.2. Khảo sát toàn tuyến ..................................................................................... 71
4.2.3. Đề xuất biện pháp sửa chữa nhịp hẫng cho tuyến ống ................................ 80
KẾT LUẬN ................................................................................................................... 86


Tài liệu tham khảo ....................................................................................................... 87
PHỤ LỤC ...................................................................................................................PL1
Phụ lục 1. Thông số môi trường biển ......................................................................PL2
Phụ lục 2. Kết quả khảo sát ROV toàn tuyến đường ống ...................................PL21


i

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1-1: Phân loại ống ................................................................................................... 4
Hình 1-2: Hệ thống đường ống dầu khí tại khu vực Đông Nam Á .................................. 5
Hình 1-3: Vị trí lô/mỏ dầu khí phía Nam [12] .................................................................. 5
Hình 1-4: Hệ thống đường ống khu vực Nam Bộ [12] ..................................................... 6
Hình 1-5: Rải ống hình chữ O ........................................................................................ 13
Hình 1-6: Rải ống hình chữ S ........................................................................................ 14

Hình 1-7: Rải ống bằng ròng rọc ................................................................................... 14
Hình 1-8: Rải ống hình chữ J ......................................................................................... 15
Hình 1-9: Hệ thống SCADA [11] .................................................................................. 16
Hình 1-10 : Hệ thống SCADA cho đường ống [11] ...................................................... 17
Hình 1-11: Sơ đồ hoạt động SCADA trên giàn CNTT số 2 .......................................... 18
Hình 2-1: Sửa chữa tuyến ống bi rò thủng ..................................................................... 49
Hình 2-2: Các hệ thống hỗ trợ điển hình cho việc sửa chữa đường ống [9] .................. 50
Hình 2-3: Trạm phóng thoi [11] ..................................................................................... 51
Hình 2-4: Các loại thoi [1] ............................................................................................. 52
Hình 2-5: Mô hình phóng thoi [11] ................................................................................ 53
Hình 2-6: Thoi ra tại trạm nhận thoi .............................................................................. 54
Hình 4-1: Toàn tuyến đường ống NCSP ........................................................................ 70
Hình 4-2: GVI và đo CP từ ROV ................................................................................... 74
Hình 4-3:Sơ đồ tiến hành khắc phục nhịp hẫng ............................................................. 81


ii

Hình 4-4: Sơ đồ đánh giá lại và tiến hành khắc phục nhịp hẫng ................................... 82
Hình 4-5:Sơ đồ đánh giá lại nhịp hẫng .......................................................................... 83
Hình 4-6: Biện pháp đổ đá vùi sửa chữa nhịp hẫng ....................................................... 85


iii

DANH MỤC BẢNG
Quá trình chế tạo Thép C-Mn ....................................................................... 10
Bảng 3-1: Nhiệt độ nước biển tại vùng biển Việt Nam (C) ......................................... 58
Bảng 3-2: Chi tiết ống .................................................................................................... 60
Bảng 3-3: Dữ liệu vận hành đường ống ......................................................................... 60

Bảng 3-4: Nhiệt độ đường ống ....................................................................................... 61
Bảng 3-1: Profin nhiệt độ của đường ống NCSP ........................................................... 64
Bảng 3-2: Thông số môi trường ..................................................................................... 64
Bảng 3-3: Dữ liệu môi trường biển: Khu vực 1.............................................................. 65
Bảng 3-4: Dữ liệu môi trường biển: Khu vực 2.............................................................. 65
Bảng 3-5: Dữ liệu môi trường biển: Khu vực 3.............................................................. 66
Bảng 3-6: Dữ liệu môi trường biển: Khu vực 4.............................................................. 66
Bảng 3-7: Dữ liệu môi trường biển: Khu vực 5.............................................................. 66
Bảng 3-8: Hướng tác động của sóng lên đường ống...................................................... 67
Bảng 3-9: Hệ số an toàn ................................................................................................. 67
Bảng 3-10 : Nhịp hẫng tối đa cho phép ......................................................................... 68
Bảng 4-1: Tổng hợp kết quả khảo sát ROV đường ống................................................. 75


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hiện nay có hàng trăm ngàn cây số đường ống biển được xây dựng nhằm mục
đích vận chuyển các chất liên quan đến công nghiệp khai thác dầu khí như sản phẩm khí,
sản phẩm dầu, nước… giữa các giàn khoan với nhau, giữa giàn khoan với các cụm đấu
nối ngầm (đường ống nội mỏ) hoặc từ giàn khoan ngoài khơi vào đất liền (đường ống từ
mỏ vào bờ).
Trong quá trình vận hành khai thác, các đường ống biển phải làm việc trong điều
kiện môi trường biển vô cùng khắc nghiệt và khó lường. Các thống kê thực tế cho thấy
biến đổi địa chất, dòng chảy và sóng là rất phức tạp và cần được điều tra thường xuyên.
Các biển đổi về địa chất, dòng chảy và sóng ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn của đường
ống biển, có nguy cơ gây hư hại đường ống về nhiều mặt, trong đó có sự dịch chuyển
đường ống, sự mất ổn định... Thêm vào đó, trong quá trình khai thác còn rất nhiều các
tác động từ hoạt động khai thác và các nhân thứ 3 khác có thể gây ra hư hỏng đường ống

biển.
An toàn đường ống biển được đề cao hơn bao giờ hết để đảm bảo an toàn cho môi
trường biển, an toàn cho con người, an toàn cho công nghiệp khai thác vận chuyển dầu
khí cũng như an ninh năng lượng Quốc gia. Do đó việc kiểm soát an toàn tuyến ống biển
trong quá trình khai thác là vô cùng quan trọng và cấp thiết.
Đề tài: “Kiểm soát tuyến đường ống biển ở Việt Nam trong quá trình khai thác”
sẽ đưa ra các vấn đề về khảo sát thường xuyên tuyến ống biển, đánh giá và đưa ra các
biện pháp khắc phục, sửa chữa các sự cố có thể xảy ra đối với tuyến ống biển.
2. Mục tiêu nghiên cứu
-

Các phương pháp khảo sát, đánh giá, sửa chữa khuyết tật đường ống biển trong quá
trình khai thác và áp dụng vào thực tế Việt Nam.

3. Nội dung nghiên cứu


2

-

Các phương pháp khảo sát tuyến ống biển.

-

Các khuyết tật đường ống biển và biện pháp sửa chữa

-

Khảo sát thực tiễn đường ống biển Việt Nam.

-

Đề xuất một số giải pháp sửa chữa, khắc phục khuyết tật đường ống biển.

4. Phương pháp nghiên cứu
-

Thu thập số liệu, điều tra khảo sát.

-

Tổng hợp, phân tích số liệu.

5. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
-

Đối tượng nghiên cứu: Đường ống biển trong quá trình khai thác.

-

Phạm vi nghiên cứu: Khảo sát thực tế đường ống biển đang khai thác tại vùng biển
Việt Nam, phát hiện khuyết tật và đưa phương án sửa chữa.

6. Ý nghĩa của đề tài
Luận văn đã đưa ra cái nhìn về công trình đường ống biển trong quá trình khai
thác thực tế.
7. Kết quả đạt được của đề tài
Tìm hiểu được tình hình phát triển đường ống biển tại Việt Nam,
Tìm hiểu về cấu tạo đường ống biển, quá trình xây dựng và quản lý trong khai

thác đường ống biển,
Tìm hiểu được kỹ thuật khảo sát và kiểm tra tuyến ống trong quá trình khai thác,
Tìm hiểu được việc sửa chữa đường ống bị khuyết tật trong quá trình khai thác,
Tìm hiểu được các công nghệ sử dụng trong khảo sát, sửa chữa đường ống trong
quá trình khai thác,
Khảo sát thực tế, đưa ra kết quả, đánh giá kết quả và đưa ra biện pháp khắc
phục.


3

CHƯƠNG 1.

TỔNG QUAN VỀ ĐƯỜNG ỐNG BIỂN VÀ QUẢN LÝ

ĐƯỜNG ỐNG BIỂN TRONG QUÁ TRÌNH KHAI THÁC
1.1.

Giới thiệu về đường ống biển và chức năng của tuyến đường ống biển

1.1.1. Giới thiệu về đường ống
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 từ mỏ vào bờ (trạm tiếp bờ) 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 đến 1422mm), và có thể dài hơn 1000km.
Đường ống 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 hơn 100 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


4

1.1.2. 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:

Hình 1-1:
Phân loại đường ống
1.1.3. Sự phát triển công trình đường ống trên thế giới
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.
Quy mô đường ống tại Khu vực Đông Nam Á:


5

Hình 1-2:
Hệ thống đường ống dầu khí tại khu vực Đông Nam Á
1.1.4. Sự phát triển công trình đường ống tại Việt Nam
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.

Hình 1-3:

Vị trí lô/mỏ dầu khí phía Nam [12]


6

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 1-4:
Hệ thống đường ống khu vực Nam Bộ [12]
 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


7

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.
 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 trong bờ), 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.
1.2.

Cấu tạo tuyến ống biển

Đường ống gồm các bộ phận sau: ống ngầm, ống đứng, van ngầm và một số bộ
phận phụ khác như mối nối, vỏ bọc chống ăn mòn, bê tông gia tải, anode hy sinh ...
1.2.1. Cấu tạo ống ngầm
ống thép: ống thép là bộ phận chính của đường ống. Ống thép thường được chế
tạo sẵn thành các đoạn dài 6m hoặc 12m. Đường kính của ống thường nhỏ hơn 36”, chiều
dày thường <16mm. Vật liệu thép ống là loại có khả năng chống ăn mòn tốt, phổ biến là
thép hợp kim Canxi – Mangan (C-Mn). Theo công nghệ chế tạo mà ống thép có thể chia
thành ống thép đúc hoặc ống thép hàn, trong đó ống thép đúc có độ an toàn cao hơn.
Lớp chống ăn mòn: lớp chống ăn mòn ngoài ống theo nguyên tắc sơn phủ, thường
có chiều dày khoảng 5mm. Các loại sơn phủ hay sử dụng là sơn có gốc epoxi hay nhựa
đường.
Lớp bê tông gia tải: chiều dày từ 5cm-10cm, có tác dụng tăng trọng lượng để đảm
bảo ổn định vị trí cho đường ống. Vật liệu sử dụng là bê tông thường hoặc bê tông nặng
đặc biệt (có trọng lượng riêng đến 3040kG/m3). Trong lớp bê tông gia tải có bố trí lớp


8

cốt thép cấu tạo. Trong một số trường hợp, người ta không dùng vỏ bê tông gia tải mà sử
dụng khối gia tải cục bộ hoặc dùng vít xoắn để cố định đường ống dưới đáy biển.
Mối nối: các đoạn ống được nối với nhau bằng mối hàn. Chất lượng mối hàn là
vấn đề hết sức quan trọng khi thi công đường ống. Ngoài ra, khi đấu nối đường ống ngầm
với ống đứng hoặc khi sửa chữa đường ống thì một số loại mối nối khác có thể được sử
dụng như mối nối sử dụng mặt bích (Flange) hoặc mối nối cơ khí (Mechanical
Connection) ....
Protector (hay anode hy sinh): là thiết bị chống ăn mòn điện hoá được gắn cố định
trên ống. Protector có nhiều hình dạng khác nhau, phổ biến nhất là dạng bán khuyên có
chiều dày phù hợp với lớp bê tông gia tải.

Hình 1.1: Cấu tạo điển hình của đường ống biển
1.2.2. Cấu tạo ống đứng
Ống đứng đặt trong vùng chịu tác động ăn mòn và tải trọng rất lớn do môi
trường biển gây ra. Vì thế, cấu tạo ống đứng có một số điểm khác với ống ngầm như
sau:
-

Ống thép thường có chiều dày lớn hơn ống ngầm

-

Tăng cường chống ăn mòn bằng phương pháp đặt ống trong ống, bọc
chống ăn mòn bằng cao su ...

-

Do ống đứng được cố định vào khối chân đế nên không cần gia tải.

9

Một số công trình gần đây ứng dụng công nghệ đường ống mềm. Đường ống
mềm làm từ nhiều lớp vật liệu sợi thép, chất dẻo, có độ bền cao đồng thời rất mềm
dẻo nên rất thuận lợi khi thi công. Tuy nhiên, ống mềm có giá thành cao hơn nhiều
so với ống cứng thông thường.
1.3.

Quá trình xây dựng tuyến ống

a. Khảo sát và thiết kế
b. Chế tạo
-

Các đoạn ống được chế tạo bằng:

 Thép các bon - măng gan (C-Mn);
 Thép có lớp phủ hoặc lớp lót;
 Hợp kim chống ăn mòn (CRA) bao gồm thép austenit-ferrit (thép song pha
(Duplex)), thép không gỉ austenit, thép không gỉ martensit (13 % Cr), các loại
thép không gỉ khác và hợp kim niken.
-

Phương pháp chế tạo:
Đoạn ống bằng thép C-Mn được chế tạo theo một trong những quá trình dưới đây:

 Đoạn ống liền (SMLS): Đoạn ống được chế tạo theo quá trình gia công nóng (hot
forming process), không hàn. Sau khi gia công nóng đường ống có thể được sắp
xếp theo cỡ hoặc gia công nguội để thu được kích thước mong muốn.
 Đoạn ống hàn cao tần (HFW): Đoạn ống được cuốn từ tấm và được nối bằng một

mối hàn dọc, không sử dụng kim loại đắp. Mối hàn nối dọc được thực hiện bằng
dòng điện cao tần (tối thiểu là 70 kHz) được đặt vào ống theo phương pháp cảm
ứng hoặc truyền qua. Sau khi cuốn ống có thể tiến hành kéo giãn nở nguội để có
được kích thước mong muốn.
 Đoạn ống hàn hồ quang dưới lớp trợ dung (SAW): Đoạn ống được chế tạo bằng
cách cuốn từ mảnh (trip) hoặc tấm sau đó được hàn nối bằng một mối hàn dọc
(SAWL) hoặc mối hàn xoắn ốc (SAWH) theo quá trình hàn hồ quang dưới lớp


10

trợ dung. Các mối hàn này tối thiểu phải có một lớp hàn ở phía trong và một lớp
hàn ở phía ngoài của ống. Mối hàn đính một lớp gián đoạn hoặc liên tục có thể
được thực hiện theo phương pháp hàn hồ quang kim loại có khí bảo vệ. Sau khi
cuốn ống có thể tiến hành kéo giãn nở nguội để có được kích thước mong muốn.
Đoạn ống bằng hợp kim chống ăn mòn, ngoài SMLS và SAWL, có thể được chế
tạo theo một trong những phương pháp sau đây:
 Đoạn ống hàn bằng chùm điện tử (EBW) và chùm tia laser (LBW)
 Đoạn ống được cuốn từ tấm và được nối bằng một mối hàn dọc, có sử dụng hoặc
không sử dụng kim loại đắp. Sau khi cuốn ống có thể tiến hành kéo giãn nở nguội
để có được kích thước mong muốn.
 Đoạn ống hàn bằng nhiều phương pháp (Multiple welding processes - MWP)
 Đoạn ống được cuốn từ tấm và được hàn bằng cách sử dụng hai hay nhiều hơn
hai phương pháp hàn.
Quá trình chế tạo Thép C-Mn

Loại ống

Ống liền
(SMLS)

Vật liệu ban đầu Tạo hình ống Nhiệt luyện lần
cuối

Thép thỏi và thép Tạo hình
đúc liên tục
thường hóa
Tạo hình
nóng
Tạo hình
nóng và gia
công nguội
ống thép
Tấm thép cán
Tạo hình
hàn cao tần được thường hóa nguội
(HFW)
Tấm thép cán cơ
nhiệt

Không
Thường hóa hoặc
QT1)

Tình trạng
khi cung
cấp1)
N
N hoặc Q
N hoặc Q

Thường hóa vùng
mối hàn
Xử lý nhiệt vùng
mối hàn

N
M


11

Loại ống

Vật liệu ban đầu Tạo hình ống Nhiệt luyện lần
cuối

Cán nóng hoặc
thép cán thường
hóa

Tạo hình
nguội

Tạo hình
nguội và kéo
nóng dưới
nhiệt độ được
kiểm soát, kết
thúc ở điều

kiện thường
hóa
Tạo hình
nguội sau đó
tạo hình cơ
nhiệt cho ống
ống hàn hồ Thường hóa hoặc Tạo hình
quang dưới tấm cán thường
nguội
lớp trợ
hóa
dung
Tấm cán cơ nhiệt
(SAW)
Tấm tôi và ram
Tấm cán, QT 2),
thường hóa hoặc
tấm cán thường
hóa

Tạo hình
thường hóa
Tạo hình
nguội

Xử lý nhiệt vùng
mối hàn và khử
ứng suất toàn bộ
ống
Thường hóa toàn

bộ ống
Toàn bộ ống được
QT 2)
Không thực hiện

Tình trạng
khi cung
cấp1)
M

N
Q
N

M

Không thực hiện
trừ khi phải thực
hiện do yêu cầu từ
mức độ cuộn ống
nguội (degree of
cold forming)
Không thực hiện

N

Thường hóa
QT 1)

N

Q

N

M
Q

CHÚ THÍCH:
Tình trạng khi cung cấp: “thường hóa” ký hiệu là N; “tôi và ram” ký hiệu là Q; “tạo
hình hoặc cuộn cơ nhiệt” ký hiệu là M;
Tôi và ram


12

-

Các quy trình chế tạo ống:

 Kế hoạch và mô tả dòng chảy của quá trình;
 Kế hoạch chất lượng cụ thể của dự án;
 Quá trình chế tạo;
 Nhà chế tạo và nơi chế tạo vật liệu thô và/hoặc tấm dùng chế tạo ống hàn;
 Quá trình luyện thép, quá trình đúc, quy trình hợp kim hóa (alloying practice),
quá trình cán hoặc điều kiện làm việc và nhiệt luyện, bao gồm cả các giá trị cần
đạt được và sự biến thiên cho phép dự kiến của các thông số trong quá trình;
 Các giá trị cần đạt được của thành phần hóa học, bao gồm cả các sự kết hợp tới
hạn của các nguyên tố và sự biến thiên cho phép dự kiến của các giá trị cần đạt
được;
 Quá trình tạo hình ống;

 Độ thẳng hàng và thiết kế mối nối để hàn và các đặc tính kỹ thuật quy trình hàn;
 Điều kiện nhiệt luyện lần cuối;
 Phương pháp giãn nở nguội/tạo kích thước/gia công lần cuối, tỉ số kích thước cần
đạt được và cực đại;
 Quy trình kiểm tra không phá hủy;
 Quy trình thử áp lực;
 Danh mục cần phải thử cơ tính và thử tính ăm mòn;
 Quy trình kiểm soát kích thước;
 Đánh số cho ống;
 Quy trình truy tìm ống;


13

 Quy trình đánh dấu, sơn phủ và bảo vệ;
 Các yêu cầu bổ sung cần áp dụng.
c. Lắp đặt
Việc thi công rải ống được thực hiện theo các phương pháp sau:

Hình 1-5:

Rải ống hình chữ O


14

Hình 1-6:

Hình 1-7:

Rải ống hình chữ S

Rải ống bằng ròng rọc


15

Hình 1-8:

Rải ống hình chữ J

d. Chạy thử
Sau khi lắp đặt xong, đường ống sẽ phải vượt các cuộc thử cần thiết sau đó đi vào
quá trình chạy thử toàn hệ thống. Khi việc chạy thử và các cuộc thử kết thúc, đường ống
sẽ chính thức đi vào hoạt động.
Theo mục 15.2 của TCVN [2], chạy thử là tập hợp các hoạt động liên quan đến
việc điền đầy ban đầu của hệ thống đường ống với các chất lỏng được vận chuyển, và là
một phần của giai đoạn hoạt động
e. Vận hành và bảo dưỡng
Quá trình vận hành bảo dưỡng đường ống là quá trình giám sát, quản lý thường
xuyên và liên tục trong suốt tuổi thọ của đường ống. Đây là quá trình rất phức tạp và khó
khăn cần được thực hiện chi tiết và tỉ mỉ vào từng thời điểm cụ thể.
1.4.

Kỹ thuật quản lý công trình đường ống dầu khí - Hệ thống SCADA
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) là hệ thống thu thập, truyền

dữ liệu, phân tích, xử lý dữ liệu, điều khiển từ xa và hiển thị thông tin.

16

Khi xây dựng đường ống, dự án không chỉ xây dựng ra đường ống và các trạm
bơm, nén, nó còn bao gồm tất cả các công việc liên quan đến sự lắp đặt các thiết bị trạm
hỗ trợ cho việc vận hành đường ống từ xa.
Thiết bị trạm là các thiết bị đo đạc, tổng hợp dữ liệu và kết nối tới hệ thống. Thiết
bị đo đạc bao gồm máy đo/truyền dòng chảy, áp suất, nhiệt độ và các thiết bị khác để đo
các dữ liệu có liên quan khác. Các thiết bị được lắp đặt dọc theo đuờng ống tại những vị
trí xác định, chẳng hạn tại trạm tiêm hoặc phân phối, trạm bơm (đường ống dẫn chất
lỏng) họăc trạm nén (đường ống dẫn khí) và trạm van đóng.
Những thông tin được đo đạc và tổng hợp lại bởi các RTU (Remote Terminal
Unit) rồi sử dụng hệ thống kết nối chuyển đến trung tâm khu vực theo thời gian thực,
chẳng hạn vệ tinh, sống viba hoặc cellular phone connections.
Đường ống được điều khiển và vận hành từ xa tại trung tâm điều khiển chính
(Main Control Room). Tại trung tâm tất cả các dữ liệu liên quan được tổng hơp tại một
trung tâm dữ liệu. Dữ liệu được thu thập từ các RTU dọc theo đường ống

Hình 1-9:

Hệ thống SCADA [11]