Giáo trình đường ống
99 trang
3840
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình đường ống", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tài liệu đính kèm:
- giao_trinh_duong_ong.pdf
Nội dung text: Giáo trình đường ống
- M c l c Trang T NG QUAN V B N CH A D U KHÍ 3 1. Gi i thi u 3 2. Phân lo i b n ch a d u khí 3 THI T K B N CH A 6 1. Xác đ nh các thơng s cơng ngh b n ch a 6 2. L a ch n v t li u làm b n 6 3. Xác đ nh giá tr áp su t tính tốn 7 4. Xác đ nh các tác đ ng bên ngồi 7 5. Xác đ nh chi u dày c a b n 8 6. Xác đ nh các l trên b n 8 7. Xác đ nh chân đ và tai nâng 8 8. Các nh hư ng th y l c đ n b n ch a 8 THI CƠNG B N CH A 11 1. T ng quan thi cơng b n ch a 11 2. Các phương pháp thi cơng n n mĩng 11 3. Các phương pháp thi cơng b n ch a 14 5. Trình t thi cơng b n ch a 19 CÁC THI T B PH TR B N CH A 22 1. H th ng Bơm 22 2. H th ng van (valves) 25 3. D ng c đo 33 THI T K H TH NG ðƯ NG NG 45 1. T ng quan 45 2. Thi t k khái ni m cho đư ng ng 46 3. Thi t k cơ khí cho đư ng ng 55 QUÁ TRÌNH XÂY L P ðƯ NG NG 69 1. L a ch n và đánh d u tuy n ng 69 2. Quy n v n chuy n và quá trình phá hoang 69 3. Quá trình đào rãnh 70 4. Quá trình r i ng và u n ng 72 5. Quá trình hàn ng 73 6. Ph ng và h ng xu ng rãnh 75 7. Quá trình l p rãnh 76 8. Thi cơng t i các v trí c t ngang ng qua các khu v c đ c bi t 77 9. Các v trí hàn đo n n i ng 78 10. Ph c h i trang thái ban đ u 79 11. Các k thu t đ c bi t s d ng trong thi cơng đư ng ng 79 12. S an tồn 81 B O V VÀ CH NG ĂN MỊN CHO H TH NG ðƯ NG NG 82 1. Phân lo i ăn mịn 82 2. Các phương pháp ki m tra và phát hi n ăn mịn 87 3. Các phương pháp b o v ch ng ăn mịn 91 1
- Ph n 1 K THU T B N B 2
- Chương 1 T NG QUAN V B N CH A D U KHÍ 1. Gi i thi u Trong cơng nghi p hố d u, t t c các ho t đ ng s n xu t, buơn bán, t n tr đ u liên quan đ n khâu b n b ch a. B n, b ch a ti p nh n nguyên li u trư c khi đưa vào s n xu t và t n tr sau s n xu t. B n ch a cĩ vai trị r t quan tr ng, nĩ cĩ nhi m v : t n tr nguyên li u và s n ph m, giúp ta nh n bi t đư c s lư ng t n tr . T i đây các ho t đ ng ki m tra ch t lư ng, s lư ng, phân tích các ch tiêu trư c khi xu t hàng đ u đư c th c hi n. Ngồi ra nĩ cịn đư c h tr b i các h th ng thi t b ph tr : van th , n n mĩng, thi t b ch ng tĩnh đi n, mái che 2. Phân lo i b n ch a d u khí 2.1 Phân lo i theo chi u cao xây d ng B ng m: ðư c đ t bên dư i m t đ t, thư ng s d ng trong các c a hàng bán l . 3
- B n i: ðư c xây d ng trên m t đ t, đư c s d ng các kho l n. B n a ng m: Lo i b cĩ ½ chi u cao b nhơ lên m t đ t, nhưng hi n nay cịn r t ít. B ngồi khơi: ðư c thi t k n i trên m t nư c, cĩ th di chuy n t nơi này đ n nơi khác m t cách d dàng. So sánh hai lo i b ng m và b n i B ng m B n i An tồn cao: đây là lý do chính vì b o Chi phí xây d ng th p đ m phịng cháy t t và n u cĩ rị r thì d u B o dư ng thu n ti n: d dàng cũng khơng lan ra xung quanh súc r a, sơn và s a ch a b Ít bay hơi: do khơng cĩ giĩ, khơng D dàng phát hi n v trí rị r trao nhi t v i mơi trư ng bên ngồi xăng d u ra bên ngồi T o m t b ng thống 2.2 Phân lo i theo áp su t B cao áp: áp su t ch u đ ng trong b > 200 mmHg B áp l c trung bình: áp su t = 20 => 200 mmHg thư ng dùng b KO, DO B áp thư ng: áp su t = 20 mmHg áp d ng b d u nh n, FO, b mái phao. 2.3 Phân lo i theo v t li u xây d ng B kim lo i: làm b ng thép, áp d ng cho h u h t các b l n hi n nay. B phi kim: làm b ng v t li u như: g , composite, nhưng ch áp d ng cho các b nh . 2.4. Phân lo i theo hình d ng. B tr đ ng: thư ng s d ng cho các kho l n. 4
- B hình tr n m: thư ng chơn xu ng đ t trong c a hàng bán l ho c đ n i trong m t s kho l n. B hình c u, hình gi t nư c: cịn r t ít m t s kho l n. 5
- Chương 2 THI T K B N CH A B n ch a trong ngành d u khí ch y u dùng đ ch a các s n ph m nhiên li u như: khí, xăng, D.O, và các nguyên li u c a ngành hố d u như: VCM, butadiene, Các s n ph m d u khí cĩ kh năng sinh ra cháy n cao, m c đ đ c h i nhi u nên địi h i vi c thi t k cũng như tính tốn ph i h t s c c n th n. Các h th ng ph tr kèm theo ph i đư c b trí c n th n, tính tốn t m , nh t là h th ng phịng cháy ch a cháy, b trí m t b ng nh m h n ch t i thi u kh năng x y ra cháy n cũng như kh c ph c khi x y ra s c . Tuy nhiên, vi c tính tốn cơ khí cho b n cao áp là quan tr ng nh t vì khi x y ra s c thì vi c kh c ph c ch mang tính ch t hình th c, thi t h i gây ra cho s c là khĩ lư ng. Quá trình tính tốn b n cao áp bao g m các bư c sau: 1. Xác đ nh các thơng s cơng ngh b n ch a Các thơng s cơng ngh c a b n bao g m: Th tích c a b n ch a V. Các kích thư c cơ b n như: chi u dài ph n tr (l), đư ng kính ph n tr (d), chi u cao ph n n p b n ch a (h), lo i n p b n ch a. Các thi t b l p đ t trên b n ch a, bao g m: các valve áp su t, các thi t b đo áp su t, đo m c ch t l ng trong b n, đo nhi t đ . V trí l p đ t các thi t b trên b n ch a. Các yêu c u v vi c l p đ t các thi t b trên b n ch a. 2. L a ch n v t li u làm b n Các s n ph m d u khí ch a trong b n thư ng cĩ áp su t hơi bão hồ l n, nhi t đ hố hơi th p và cĩ tính đ c h i. M c đ ăn mịn c a các s n ph m d u khí này thu c d ng trung bình, tùy thu c vào lo i v t li u làm b n, nhi t đ mơi trư ng mà m c đ ăn mịn các s n ph m này cĩ s khác nhau. Khi xét đ n y u t ăn mịn, khi tính tốn chi u dày b n, ta tính tốn th i gian s d ng, t đĩ tính đư c chi u dày c n ph i b sung đ m b o cho b n n đ nh trong th i gian s d ng. Vi c ch n l a v t li u cịn ph thu c vào y u t kinh t , vì đ i v i thép h p kim cĩ giá thành đ t hơn nhi u so v i lo i thép cacbon thư ng, cơng ngh ch t o ph c t p hơn, giá thành gia cơng đ t hơn nhi u, địi h i trình đ tay ngh c a th hàn cao. Sau khi l a ch n đư c v t li u làm b n, ta s xác đ nh đư c ng su t tương ng c a nĩ, đây là m t thơng s quan tr ng đ tính tốn chi u dày b n. ð i v i 6
- các lo i v t li u khác nhau thì ng su t khác nhau, tuy nhiên các giá tr này khơng chênh l ch nhau nhi u. 3. Xác đ nh giá tr áp su t tính tốn ðây là m t thơng s quan tr ng đ tính chi u dày b n ch a. Áp su t tính tốn bao g m áp su t hơi c ng v i áp su t th y tĩnh do c t ch t l ng gây ra: Ptt = Ph + ρ g H Trong đĩ: Ptt: Áp su t tính tốn. Ph: Áp su t hơi. ρ: Kh i lư ng riêng s n ph m ch a trong b n nhi t đ tính tốn. g = 9.81 (m/s2): gia t c tr ng trư ng. H: Chi u cao m c ch t l ng trong b n. Thư ng ta tính chi u dày chung cho c b n ch a cùng ch u m t áp su t (nghĩa là áp su t tính tốn chung cho c b n ch a). ð i v i các s n ph m d u khí ch a trong b n cao áp, áp su t tính tốn thư ng cĩ giá tr : Propan : 18 (at) Butan : 9 (at) Bupro : 13 (at) 4. Xác đ nh các tác đ ng bên ngồi Các tác đ ng bên ngồi bao g m: 4.1 Tác đ ng c a giĩ Giĩ cĩ th tác đ ng đ n b n, nh hư ng đ n đ n đ nh c a b n, làm cho b n b u n cong hay tác đ ng đ n hình dáng c a b n. Tuy nhiên đ i v i b n cao áp, do hình dáng cũng như cách đ t b n nên nh hư ng c a giĩ tác đ ng lên b n nh . nh hư ng giĩ cĩ th b qua n u như ta xây tư ng b o v ho c đ t b n v trí kín giĩ. 4.2 Tác đ ng c a đ ng đ t ðây là tác đ ng hy h u, khơng cĩ phương án đ ch ng l i. Tuy nhiên khi xét đ n phương án này, ta ch d đốn và ch đ m b o cho các s n ph m khơng b th t thốt ra ngồi, nhưng vi c này cũng khơng th ch c ch n đư c. Ph n l n các tác đ ng này ta khơng th tính tốn đư c vì s ph c t p c a đ ng đ t. Tác đ ng này gây ra hi n tư ng trư t b n ra kh i chân đ , cong b n, gãy b n. T t nh t ta ch n khu v c n đ nh v đ a ch t đ xây d ng. Các t i tr ng tác đ ng lên nĩ cĩ th x y ra cũng đư c xét đ n, ch ng h n như các thi t b b trí trên thân b n: h th ng các thi t b kèm theo, c u thang, giàn đ , Các t i tr ng này đư c tính tốn trong ph n tính tốn b n. 7
- Ngồi ra cịn xét đ n các y u t bên ngồi do con ngư i tác đ ng như: đào đ t, các ho t đ ng cĩ th gây ra va đ p v i b n, các ho t đ ng mang tính ch t phá ho i. Chính các y u t đĩ địi h i ta ph i cĩ các phương án b o v thích h p như thư ng xuyên ki m tra, xây tư ng b o v , cĩ các ký hi u cho bi t đây là khu v c nguy hi m, cĩ th gây ra cháy n l n và nh hư ng đ n các vùng lân c n, đ ng th i ph i cĩ nh ng quy đ nh, ch tài c th đ i v i ngư i vi ph m. 5. Xác đ nh chi u dày c a b n Cơng vi c xác đ nh chi u dày c a b n đư c th c hi n theo các bư c sau: Xác đ nh tiêu chu n thi t k : ASME section VIII.Div.1 Xác đ nh đư c ng su t cho phép c a lo i v t li u làm b n ch a: δcp Xác đ nh áp su t tính tốn b n ch a: Ptt Xác đ nh h s b sung chi u dày do ăn mịn C = Cc + Ca Các thơng s cơng ngh như: ðư ng kính b n ch a (D), Chi u dài ph n hình tr (L). Các thơng s v n p b n ch a: Lo i n p b n ch a, chi u cao n p b n ch a. 6. Xác đ nh các l trên b n ði kèm v i b n là h th ng ph tr bao g m cĩ các c a ngư i, các l dùng đ l p các thi t b đo như nhi t đ , áp su t, m c ch t l ng trong b n, các l dùng đ l p đ t các ng nh p li u cho b n, ng xu t li u, ng vét b n, l p đ t các valve áp su t, các thi t b đo đ t n ng đ hơi s n ph m trong khu v c b n ch a. Các thi t b l p đ t vào b n cĩ th dùng phương pháp hàn hay dùng ren. Thư ng đ i v i các l cĩ đư ng kính nh ta thư ng dùng phương pháp ren vì d dàng trong cơng vi c l p đ t cũng như trong vi c s a ch a khi thi t b cĩ s c . Khi t o l trên b n ch a c n chú ý đ n kho ng cách gi a các l cũng như vi c tăng c ng cho l . 7. Xác đ nh chân đ và tai nâng Chân đ b n ch a ta dùng chân đ b ng thép hàn hay cĩ th xây b ng g ch, bêtơng. Tuy nhiên, trong ngành d u khí ta thư ng dùng chân đ b ng thép hàn. Ta ch n v t li u làm chân đ , các thơng s chân đ sau đĩ ki m tra b n. Các yêu c u khi ki m tra b n: Giá tr ng su t mà t i tr ng tác d ng lên giá đ khơng l n hơn 2/3 giá tr ng su t v t li u làm chân đ . 8. Các nh hư ng th y l c đ n b n ch a 8.1 Áp su t làm vi c c c đ i Là áp su t l n nh t cho phép t i đ nh c a b n ch a v trí ho t đ ng bình thư ng t i nhi t đ xác đ nh đ i v i áp su t đĩ. ðĩ là giá tr nh nh t thư ng 8
- đư c tìm th y trong t t c các giá tr áp su t làm vi c cho phép l n nh t t t c các ph n c a b n ch a theo nguyên t c sau và đư c hi u ch nh cho b t kỳ s khác bi t nào c a áp th y tĩnh cĩ th t n t i gi a ph n đư c xem xét và đ nh c a b n ch a. Nguyên t c: áp su t làm vi c cho phép l n nh t c a m t ph n c a b n ch a là áp su t trong ho c ngồi l n nh t bao g m c áp su t th y tĩnh đã nêu trên cùng nh ng nh hư ng c a t t c các t i tr ng k t h p cĩ th xu t hi n cho vi t thi t k đ ng th i v i nhi t đ làm vi c k c b dày kim lo i thêm vào đ b o đ m ăn mịn . Áp su t làm vi c l n nh t cho phép cĩ th đư c xác đ nh cho nhi u hơn m t nhi t đ ho t đ ng, khi đĩ s d ng ng su t cho phép nhi t đ đĩ. Th nghi m áp su t th y tĩnh đư c th c hi n trên t t c các lo i b n sau khi t t c các cơng vi c l p đ t đư c hồn t t tr cơng vi c chu n b hàn cu i cùng và t t c các ki m tra đã đư c th c hi n tr nh ng yêu c u ki m tra sau th nghi m. B n ch a đã hồn t t ph i th a mãn th nghi m th y tĩnh. Nh ng b n thi t k cho áp su t trong ph i đư c th áp th y tĩnh t i nh ng đi m c a b n cĩ giá tr nh nh t b ng 1,5 l n áp su t làm vi c l n nh t cho phép (áp su t làm vi c l n nh t cho phép coi như gi ng áp su t thi t k ), khi tính tốn khơng dùng đ xác đ nh áp su t làm vi c l n nh t cho phép nhân v i t s th p nh t ng su t S nhi t đ th nghi m và ng su t S nhi t đ thi t k . Th nghi m th y tĩnh d a trên áp su t tính tốn cĩ th đư c dùng b i th a thu n gi a nhà s n xu t và ngư i s dùng. Th nghi m áp su t tĩnh t i đ nh c a b n ch a nên là giá tr nh nh t c a áp su t th nghi m đư c tính b ng cách nhân giá tr áp su t tính tốn cho m i thành ph n áp su t v i 1,5 và gi m giá tr này xu ng b ng áp su t th y tĩnh t i đĩ. Khi áp su t này đư c s d ng ngư i ki m tra nên địi h i quy n đư c yêu c u nhà s n xu t ho c nhà thi t k cung c p các tính tốn đã đư c s d ng đ xác đ nh áp su t th y tĩnh b t kỳ ph n nào c a b n ch a . Bu ng áp su t c a nh ng thi t k k t h p đư c thi t k ho t đ ng đ c l p ph i đư c th như m t b n ch a riêng bi t nghĩa là ti n hành th v i b n bên c nh khơng cĩ áp. 8.2 T i tr ng giĩ T i tr ng giĩ b t bu c ph i đư c xác đ nh theo nh ng tiêu chu n, tuy nhiên nh ng đi u lu t c a qu c gia ho c đ a phương cĩ th cĩ nh ng yêu c u kh c khe hơn. Nhà th u nên xem xét m t cách k lư ng đ xác đ nh yêu c u nghiêm ng t nh t và s k t h p yêu c u này cĩ đư c ch p nh n v m t an tồn, kinh t , pháp lu t hay khơng. Giĩ th i b t kỳ hư ng nào trong b t kỳ trư ng h p b t l i nào đ u c n ph i xem xét. 8.3 Dung tích ch a l n nh t cho b n mái n i Kho ng 85 – 90% dung tích c a b n mái n i đư c s d ng trong đi u ki n bình thư ng, ph n th tích khơng s d ng là do kho ng ch t trên (dead space) đ nh và kho ng ch t dư i (dead stock) đáy. 9
- ð i v i b n mái n i, ch n chi u cao b n đ đ t s c ch a l n nh t. Kho ng ch t trên và ch t dư i ch u nh hư ng nhi u b i chi u cao hơn là đư ng kính, do đĩ cùng v i m t th tích thì b n cao ch a nhi u hơn b n th p. Chi u cao l n nh t đ t đư c đư c xác đ nh b i đi u ki n đ t đai nơi đ t b n. Do đĩ, khi ch n v trí đ t b n ch a ph i đi u tra v lãnh th nơi đ t b n. Do kho ng ch t trên nên b khơng đư c ch a đ y, n u quá đ nh m c thì s đư c báo đ ng b i đèn báo đ ng m c high level. 10
- Chương 3 THI CƠNG B N CH A 1. T ng quan thi cơng b n ch a N n b n ch a ph i đư c thi t k như m t chân đ d o dai, v i đ b n thích h p đ đ m b o r ng n n cĩ th ch u đư c s phân b m t cách h p lý áp l c khơng cân b ng trên n n. S bi n d ng c a n n dư i m t m c đ nh t đ nh, t o ra m t n n mĩng cĩ đ b n thích h p. C n ph i lo i tr s lún quá l n và lún khơng đ ng đ u. M i quan h gi a đ c ng c a v b n v i đáy b n và n n đ t c n quan tâm. ðá nghi n cĩ th đư c cung c p dư i v b n. Nh ng v t li u này giúp ch ng l i ng su t c t cũng như s phá h y trong su t quá trình xây d ng. Cĩ 2 lo i b n chính là b n s d ng trong trư ng h p s c giĩ m nh và b n áp th p cĩ tính đ n s c giĩ đư c ký hi u HBC và BHD. B r ng c a vai đ đư c ch n tùy thu c vào tính n đ nh c a n n vai đ và n n đư c đ m b o kích thu c b r ng vai đ nh nh t nên là 1m cho b n ch a cao 15m và 1,5m cho b n ch a cao trên 15m. S phân tích n n b n ch a c n đư c tính thêm kh năng tác đ ng c a giĩ, đ ng đ t, các ch t ch a trong b n. Kh năng trư t c a đ t c n đư c nghiên c u k . nh ng vùng tình tr ng v đ t chưa đư c hi u bi t m t cách c n k thì nên gia tăng chi u cao c a b n ch a theo tiêu chu n cĩ tính đ n s nghiên lún. ð i v i nh ng khu v c cĩ đi u ki n th t thư ng hay m c nư c lên xu ng th t thư ng, khu v c đĩng băng vĩnh c u thì ph i s d ng các k t c u đ c bi t riêng. 2. Các phương pháp thi cơng n n mĩng Các tiêu chu n v n n mĩng đư c xem xét phù h p v i t t c s n ph m thơng thư ng s ch a trong b n cĩ trên th trư ng và kho ch a k c d u bơi trơn, nh a đư ng v i nhi t đ thay đ i. ð i v i nh ng b ch a LPG thì cĩ nh ng tiêu chu n riêng. Hi n tư ng lún khơng đ u c a b n mái n i do hi n tư ng bĩp méo c a b n, đi u này làm hư h ng cơ c u b t kín. Lo i này cĩ th xây d ng trên n n đ t bình thư ng (ho c ngay c y u), m t s trư ng h p ngư i ta s d ng phương pháp d phịng là dùng m t l p đá nghi n nh hay vịng đư c gia c b ng bê tơng phía dư i k t c u b n. Trư ng h p này cũng dùng cho b n mái c đ nh. C n cĩ h th ng thốt nư c đ phát hi n rị r đ tránh s tích t nư c t o nên áp l c cĩ th phá h y l p bao ph n n mĩng. V i l c đư c s d ng dư i l p 11
- bao ph c a vai đ và đư ng d c c a vai đ nơi mà kh năng xĩi l nh ng v t li u m n hi n h u cĩ th x y ra. M t vịng kim lo i đ t dư i ngay nh ng ch ch u l c c t c a kim lo i xung quanh chu vi b n. Xung quanh chu vi b n cĩ bitume r ng 150 mm dùng làm đ m và ch ng th m. B đ đư c gia c và b ngồi đư c ph b i mi ng bê tơng dày ít nh t 50 mm ch ng th m. Các bư c ti n hành cơ b n trư c khi thi cơng n n mĩng bao g m: 2.1 Kh o sát v trí Nh ngư i tư v n đ a ch t đáng tin c y đ kh o sát vùng đ t (hi u rõ đ t đai đ a phương, cĩ kinh nghi m v vi c đ t n n mĩng ). ðây là bư c quan tr ng, nh hư ng su t quá trình thi cơng. 2.2 Ki m tra đ t Ngư i ta thư ng dùng phép th đ th m hình nĩn c a Dutch (DCTP’s): nh ng l khoan thay th hay phép th đ th m tiêu chu n (SPT) s đư c ch p nh n n u nh ng phép th DCPT’s khơng kh thi. Nh ng phép th trong phịng thí nghi m trên nh ng l khoan s xác đ nh tính ch t v t lý, cơ h c và hĩa h c c a đ t nh ng đ a đi m và đ sâu khác nhau. T ng quát, s l n phép th DCPT’s s đư c ti n hành trong ph m vi 1m xung quanh n n mĩng b , đ i v i b cĩ đư ng kính cĩ 15m hay nh hơn, ch c n ti n hành 1 phép th g n khu trung tâm c a n n mĩng và 1 ho c 2 l khoan ph . Chi u sâu c a phép th DCPT’s s ph thu c vào đư ng kính b cũng như đi u ki n t nhiên c a đ t. V n đ đ c bi t quan tr ng khi đư ng kính c a b l n, b i vì s gia tăng đư ng kính b s t o ra m t nh hư ng r t l n lên l p đ t bên dư i b . S l n t i thi u c a nh ng phép th DCPT’s: • 3DCPT’s đ i v i b cĩ đư ng kính ≤ 15m • 5DCPT’s đ i v i b cĩ đư ng kính ≤ 50m • 9DCPT’s đ i v i b cĩ đư ng kính > 50m ð sâu đư c xuyên qua kho ng gi a cĩ th t 3 5m dư i sàn c a n n mĩng, đ xác đ nh b n ch t c a n n đ t ngay dư i n n mĩng. 2.3 V t li u thi cơng n n mĩng H n h p bitume cát cho bê b n ch a: Cát s ch và lư ng bùn ít hơn 5%. Lư ng nguyên li u ch y qua rây 200 mesh nên t 3 5% (đi u này cĩ th đ t t nhi u ngu n pha tr n khác nhau), nh ng h n h p yêu c u cĩ th đư c t o thành t nhi u lo i cát v i nhi u kích c khác nhau. M t s lo i bitume thích h p cùng v i kho ng nhi t đ 12
- Lo i Kho ng nhi t đ Shelmac50/100 65 95 Shelmac150/200 80 95 Shelmac200/300 85 105 Shelmac300/400 95 110 Shelmac400/500 100 115 Shelmac500/700 110 120 Shelmac S.125 150 135 Shelmac SRO 70 100 MC 800 80 115 MC 3000 95 120 MC 3 65 95 MC 4 80 100 MC 5 100 120 Mexphalte 80/100 135 160 Mexphalte 60/70 145 170 Các lo i máy tr n bitume cát cĩ th tr n liên t c hay gián đo n, trong m t vài trư ng h p ph i tr n b ng tay m c dù chúng ch cĩ th th c hi n khi h n h p cĩ đ chính xác cao. Cát ph i đư c làm khơ trên đĩa thép b ng l a và bitume ph i đư c nung trư c khi tr n v i nhau b ng x ng. H n h p bitume cát cĩ th đư c r i b ng tay, nhưng ph n l n thi cơng đ u s d ng thi t b chuyên d ng. B dày h n h p thư ng dùng là 50 mm. H n h p cát ph i d dàng liên k t và dùng thi t b l p bơm hơi cĩ tr c lăn ho c máy kéo lăn qua l i đ th c hi n quá trình k t dính, dùng thêm máy kéo l p s t nh m đ y m nh quá trình liên k t. H n h p cát ư t cho vai đ c a đá: Cát khơng nên ch a hàm lư ng bùn l n hơn 3%. H n h p th a mãn khơng địi h i gi i h n c p đ , do h n h p đư c tr n t nhi u ngu n cát cĩ c p đ r ng. Tuy nhiên, h n h p mong mu n nên t 3 10% đi qua rây 200mesh. Bitume là m t phân đo n kerosen đ c bi t đã đư c pha ch s n v i tên thương m i là Shelmac SRO (Special Road Oil) v i đ nh t t 40 50s STV(Standard Tag Viscocity) 250C. ð i v i đi u ki n nhi t đ i, thư ng s d ng bitume c ng hơn v i tên Tropical SRO, cĩ th đ t hàng t nhà máy l c d u Shell. ð ph lên cát ư t ta c n thêm vào ch t ho t hĩa đ t o liên k t v i ph gia ch a trong SRO. Ch t ho t hĩa hi u qu nh t là Ca(OH)2 v i hàm lư ng kho ng 90%. M c dù ch m t s lư ng ít c n thi t cho ph n ng hĩa h c, nhưng trên 2% t ng kh i lư ng h n h p đư c dùng đ đ m b o đ phân tán t t trên cát. Xi măng Porland thư ng đư c thay th v i hàm lư ng t 3% 4% do xi măng cĩ kh i lư ng riêng l n. Ch t ho t hố đư c phân tán vào cát trư c khi v i SRO. Lư ng ch t h at hĩa khơng nên dùng v i lư ng l n hơn do nĩ khơng dùng cho ph n ng hĩa h c, lúc đĩ s c n lư ng SRO thêm vào do ch t h at hĩa cĩ b 13
- m t riêng l n và ngồi ra nĩ cĩ th gây gi m kh năng b n cơ làm h n h p dịn và d v hơn. Nư c là thành ph n khơng th thi u và th m chí ngay v i cát m thì c n ph i thêm nư c sao cho hàm lư ng c a nĩ t i thi u là 5%. Hàm lư ng SRO nh nh t đư c quy t đ nh b i vi c ki m tra đơn gi n đ k t dính. M t h n h p cĩ thành ph n: cát khơ, 4%SRO, 2%Ca(OH)2 và 10% nư c đư c tr n b ng tay. Nĩi chung, h n h p tr n t hàm lư ng SRO thích h p thì thư ng đ t yêu c u, nhưng cũng ph i chú ý m t s đi u ki n tránh x y ra s khơng đơng c ng c a h n h p do tính khơng th m nư c s ngăn s hĩa hơi c a nư c và dung mơi. ði u này thư ng x y ra đ i v i nh ng c p đ m n hay cát b dơ địi h i hàm lư ng SRO cao. Do đĩ ph i ki m tra b ng cách lăn trên m t cái khay, n u h n h p cĩ tính th m thì h n h p đã đư c lăn trư c s bay đi. N u như nư c khơng bay hơi thì h n h p đem th s khơng cĩ tính th m nư c và ph i lo i b . H n h p đư c đem s d ng và nén ch t b ng nh ng phương pháp tương t như đ i v i h n h p cát khơ và bitume. 2.4 ðê c a b n ch a ðê đư c dùng đ gi s n ph m trong khu v c đư c ch n và ngăn khơng cho s n ph m tràn ra nh ng khu v c xung quanh. Trong kho ng gi a c a đê yêu c u ph i các b c tư ng bêtơng hay đá. Trong m t s trư ng h p khi khơng đ kh năng ch a lư ng yêu c u thì thêm vào nh ng ch trũng. Thi t k c a đê Tư ng đê thư ng đư c gia c b ng bê tơng, g ch hay đá. Trong nh ng trư ng h p đĩ ph i quan tâm đ t bi t đ n m i n i đ đ m b o chúng đư c ch t. Quan tâm đ n kh năng rị r xuyên qua ho c bên dư i tư ng đê, ph thu c nhi u vào l p m t đ t và l p đ t ngay bên dư i ch xây tư ng. Sàn đê N n đê ch a ch t x p, v i khu v c cĩ m c nư c th p nh t khơng c n thi t ph i ch ng th m ra xung quanh vi c rị r ch p nh n đư c. Nơi cĩ rị r cao hay các vùng lân c n cĩ th b ơ nhi m thì c n đ ra phương án ch ng th m. V n đ quan tâm là kh năng ch ng th m khu v c cĩ mưa l n hay nơi t n tr khơng cĩ ngư i. Trư ng h p đĩ thì m c đ th m nh hư ng quan tr ng đ n n n mĩng c a b n và tư ng đ t c a đê do chúng bão hịa v i ch t l ng t o nên s phân rã, xĩi l nh ng l h ng trong n n đê. 3. Các phương pháp thi cơng b n ch a ð i v i b n hình tr , quá trình d ng b n cĩ th ti n hành v i nhi u phương pháp khác nhau. Khơng bĩ bu c m t phương pháp c th nào đ i v i các lo i b n khác nhau. Tuy nhiên đ i v i các nhà th u vây d ng thư ng cĩ kinh nghi m, ng v i m t trư ng h p c th h s đưa ra m t gi i pháp thích h p tùy thu c vào quá trình t i ưu hĩa v m t nhân cơng và trình đ k thu t tay ngh 14
- c a đ i cơng nhân. Nhi m v c a h là đưa ra m t quy trình xây d ng hồn thi n mang tính kh thi, tho đáng và cĩ kh năng mang l i m t k t qu t t. ð d ng m t b n ch a ch t lư ng mang tính m quan cĩ kh năng tránh đư c hi n tư ng mĩp và méo b n, tính đúng đ n c a quy trình hàn c n đư c tuân th đi kèm v i quá trình giám sát nghiêm ng t. Vì th , đ h n ch t i đa các hi n tư ng x u cĩ th x y ra trong quá trình xây d ng, trư c tiên nhà th u ph i cân nh c k lư ng l a ch n phương pháp xây d ng h p lý đ đ m b o mang l i m t k t qu tho mãn. 3.1 Phương pháp hàn hồn thi n và ghép d n (Progressive Assemply and Welding) Trong phương pháp này, trư c tiên các t m thép dùng đ gia cơng m t đáy đư c l p ghép và hàn l i v i nhau. Theo sau đĩ là quá trình gia cơng thân b n. Quy trình đư c ti n hành t ng t ng m t, các t m thép đư c u n cong, đ t đúng v trí, k p ch t v i t ng bên dư i b ng các đinh ghim sau đĩ thì ti n hành quá trình hàn các t m thép l i v i nhau cho đ n khi hồn ch nh hồn tồn m i ghép t ng đang gia cơng. C th các t ng thép l n lư t đư c ch ng lên cao cho đ n đ nh. Cu i cùng là cơng đo n l p khung mái và mái bên trên 3.2 Phương pháp hàn gián đo n và l p ghép t ng th (Complete Assembly followed by Welding of Horizontal Seams) 15
- Phương pháp này tương t như phương pháp trên, trư c tiên các t m thép đư c t p h p đ gia cơng đáy. Ti p theo là quá trình gia cơng thân b n. Các t m ghép đư c u n cong, đ t đúng v trí và k p ch t, nhưng đây ch hàn trư c các m i ghép d c, v gi nguyên các m i ghép ngang. C th sau khi hồn thi n t ng thép ban đ u ti p t c đ n các t ng thép bên trên và cho đ n t ng thép cu i cùng. Ti p theo là quá trình l p ghép khung mái và mái b n. Sau cùng các m i ghép ngang thân b n m i đư c hàn đ hồn thi n hồn tồn các m i ghép thân b n. Quy trình này cĩ th th c hi n t trên xu ng hay t dư i lên 3.3 Phương pháp nâng kích b n (Jacking up Method) Trong phương pháp này, sau khi đáy b n đư c gia cơng xong, ti n hành gia cơng t m thép trên cùng, sau đĩ l p ráp giàn mái và hàn mái và n p v i nhau. Qui trình hàn đư c th c hi n trên đáy b n, các b ph n đư c đ thơng qua các con đ i. Sau khi t ng thép trên cùng n i v i n p đư c hồn thi n xong, ngư i ta kích các con đ i nâng chúng lên m t đ cao v a đ và chèn vào các t ng thép bên dư i, ti n hành qui trình hàn hồn thi n. Sau khi t ng thép đư c hồn t t xong, các t ng thép bên dư i ti p t c l n lư t cho đ n khi hồn thi n xong t ng thép dư i cùng. Cu i cùng là cơng đo n hàn nĩ v i đáy. Ưu đi m c a phương pháp này là kh c ph c các k t qu x u khi v a thi cơng xong, đ c bi t là hi n tư ng mĩp b n. 3.4 Phương pháp n i ( Floation method) 16
- Phương pháp này áp d ng cho các lo i b n i. Trong giai đo n đ u, quá trình đư c ti n hành tương t như “phương pháp hàn hồn thi n và ghép d n” cho đ n khi hai t ng thép ban đ u đư c gia cơng xong. Dùng thi t b nâng đ đưa mái n i đã gia cơng xong vào bên trong. Sau đĩ, nư c đư c bơm vào b n, mái n i dâng lên đ n m t v trí c n thi t. Ngư i ta dùng nĩ như m t sàn nâng cơng tác h u hi u cho quá trình thi cơng. Ngồi ra, m t c n tr c nh di đ ng cũng đư c d ng trên mái n đ c u vào đúng v trí cho quá trình hàn. C m i khi m t t ng thép đư c hồn thi n xong, ngư i ta l i bơm nư c vào b n d thao tác cho các t ng thép bên trên. Phương pháp này ch cĩ kh năng áp d ng t i các các khu đ t cĩ kh năng ch ng lún cao và tiên đốn đư c kh năng ch ng lún c a nĩ. 4. Ch t lư ng m i hàn Ch t lư ng c a m i hàn r t quan tr ng, nĩ nh hư ng r t l n đ n c u trúc c a b n, quá trình v n hành và tư i th c a b n. Ch t lư ng c a m t m i hàn ph thu c vào r t nhi u nguyên nhân, trong đĩ cĩ các nguyên nhân chính sau: 4.1 Trình đ c a các th hàn Khi hàn các t m ghép b n, khung mái s t, c u trúc, khung đ trong quá trình thi cơng b n thì ph i đư c th c hi n b i nh ng ngư i th cĩ tay ngh , cĩ chuyên mơn k thu t và cĩ nhi u kinh nghi m trong ngh . H ph i vư t qua đư c m t kỳ thi ki m tra trình đ theo tiêu chuy n qu c t và h ph i cĩ b ng c p, gi y ch ng nh n v k năng, trình đ hàn. Trong qúa trình hàn t m hay hàn c đ nh đ i v i đáy b n, v b n, mái b n ph i đư c s p x p sao cho gi m thi u t i đa gây ra nguyên nhân gây bi n d ng và mĩp b n do m i hàn gây ra. Trong quá trình hàn đáy b n cĩ th hàn ho c khơng hàn t m kim lo i vành khuyên dư i đáy b n. M c đích chính c a nh ng t m kim lo i này là đ ch ng th m 4.2 Ch t lư ng c a qúa trình hàn Ch đ u tư trong quá trình l p ghép ph i cĩ nhi m v ki m tra quy trình hàn c a mình xem cĩ phù h p v i nh ng tiêu chu n quy đ nh hay khơng (shell). Ngồi ra, kim lo i hàn cũng đư c ki m tra các thơng s như tác đ ng nhi t hay tác đ ng l c theo tiêu chu n quy đ nh . 4.3 ði u ki n th i ti t Quá trình hàn khơng nên ti n hành trong đi u ki n th i ti t m ư t ho c mưa giĩ, bão, tuy t, mưa đá, v.v .tr khi ngư i hàn và quá trình hàn đư c che ch n c n th n . Khơng nên ti n hành hàn khi nhi t đ mơi trư ng quá th p (nh hơn 18oC). Trong trư ng h p này, trư c khi hàn ph i gia nhiêt trư c c hai ch n i c a nh ng t m kim lo i n n. Trong su t quá trình hàn các l p thì nhi t đ gia nhi t gia tăng luơn đư c duy trì trong 1 ph m vi nh t đ nh. ð i v i thép carbon 17
- hay thép cĩ ng su t trung bình và cao đ u ph i đư c gia nhi t trư c theo nh ng quy đ nh nh t đ nh . 4.4 ði n c c hàn và dây hàn V t li u hàn ph i cĩ trong danh m c cho phép v i các v t li u hàn mà các t ch c cĩ ch c năng quy đ nh (mang tính qu c t ). ði n c c hàn ph i đư c b o qu n, gi gìn trong thùng carton hay nh ng nơi khơ ráo tránh b tác đ ng x u c a mơi trư ng. N u như đi n c c hàn b m ư t nhưng khơng hư h i gì thì v n cĩ th dùng l i khi đư c s đ ng ý c a nhà s n xu t đi n c c.B t k đi n c c nào b m t l p v b o v hay hư h i thì đ u ph i b lo i b . Nh ng đi n c c cơ b n ho c đi n c c ch a ít Hydrogen s đư c dùng cho nh ng l p hàn n n, đi u này là b t bu c khi b dày c a t m kim lo i >19mm hay nhi t đ mơi trư ng th p. ði n c c th p Hydrogen ph i đư c b o v khơ ráo trong su t quá trình hàn, đây là yêu c u c a nhà s n xu t. ði n c c th p hydrogen đư c dùng khi hàn tay nh ng kim lo i cĩ ng su t trung bình cao. 4.5 Vát mép m i hàn ð i v i quá trình hàn t đ ng thì vi c chu n b mép hàn ph i đư c ti n hành theo quy đ nh chu n tuỳ thu c vào b dày và kim lo i c a v t li u làm b n 4.6 Trình t hàn Hàn t m th i đư c ng d ng khi hàn d c các m i n i gi a các t m b n và nh ng m i hàn ngang gi a hàng cu i c a v b n v i đáy b n trong su t quá trình l p đ t b n, nhưng sau đĩ nĩ ph i đư c lo i b mà khơng đ l i d u v t gì khi ti n hành hàn c đ nh. Khi thi cơng b n b thì phương pháp hàn t đ ng đư c áp d ng v i nhi u ưu đi m : Năng su t hàn đ t hi u qu cao . M i hàn đ ng đ u và ít g p nh ng l i do thao tác tay c a con ngư i gây ra (l n xí,l x p) Ti t ki m đư c v t li u hàn T o đư c s k t l ng đ ng đ u gi a kim lo i n n và kim lo i hàn, do đĩ m i hàn đư c đ m b o đư c tính cơ, lý, hĩa. Gi m đư c chi phí nhân l c và nh ng thi t b ph đi kèm ð i v i thi cơng b n b thì ch y u cĩ hai m i hàn là hàn d c và hàn ngang. Trong nh ng m i hàn g m nhi u l p, m i l p hàn c a kim lo i hàn đ u ph i đư c làm s ch x và nh ng ch t k t l ng khác trư c khi ti n hành hàn l p ti p theo. M i hàn đư c xem như hồn t t khi m i hàn đã đư c làm s ch. Ph i làm v sinh các l p x , các ch t b n bám bên ngồi trư c khi đư c ki m tra và quét sơn. Trong su t quá trình hàn ph i cĩ s tương đ i gi a t c đ hàn và ch t lư ng c a m i hàn. M i m i hàn c n cĩ đ th i gian đ kim lo i hàn và kim lo i n n ch y ra, l ng k t hi u qu nh t (gi m t i thi u nhưng ng su t n i bên trong 18
- m i hàn ) đ đ m b o các tính ch t kim lo i đơng t là tương đương v i v t li u n n ban đ u. 5. Trình t thi cơng b n ch a 5.1 Chu n b thi cơng ( Prefabrication) ð i v i v trí đ t b n nguy hi m ho c n m g n các b n hi n h u đang t n tr các s n ph m nh . Vì lý do an tồn, b n cĩ th đư c gia cơng trư c và sau đĩ đư c v n chuy n đ n cơng trư ng thi cơng b ng m t trong các phương pháp sau: Gia cơng b n trư c t i cơng xư ng (kích thư c t i đa c a b n ph thu c vào gi i h n và kh năng c a phương ti n v n chuy n, Thơng thư ng gi i h n đư ng kính t i đa là 12m) và gia cơng b n trư c t i m t v trí t m th i an tồn n m g n v trí đ t b n. Sau đĩ b n đư c v n chuy n đ n cơng trư ng thi cơng b ng c n c u, xe lăn ho c vịng đ m khí. C n lưu ý ti n hành quá trình th thu l c sau b n đư c c đ nh t i v trí xác đ nh. 5.2 Quy trình thi cơng b n H gi ng ch ng giĩ Trong quá trình xây d ng, b n ph i đư c b o v đ cĩ kh năng ch ng l i s bi n d ng ho c các hư h i cĩ kh năng x y ra do áp su t tác đ ng b i giĩ b ng các lo i cáp neo ho c c t ch ng thích h p. Các neo ph i đư c c đ nh v ng ch c trong su t quá trình thi cơng cho đ n khi b n đã đư c hồn ch nh m i hàn thân máy và khung mái, ð i v i b n n p h ph i đ i cho đ n khi d m ch ng giĩ đư c hồn thành. C n quan tâm đ n n đ nh v ng ch c c a m u neo cho cáp khi cơng trư ng thi cơng t m nghĩ vào cu i tu n ho c ngày l , đ t bi t lưu ý đ i v i các lo i đ t bùn y u. Cáp đư c b trí v i yêu c u t i thi u m t cáp m i 8m quanh chu vi b n. ð i v i khu v c cĩ giĩ m nh, phương pháp n i là m t phương pháp hi u qu đ n đ nh, b o v b n trong quá trình thi cơng. Vì lý do này, phương pháp ngồi áp d ng cho các b n n p n i cịn cĩ th áp d ng linh đ ng đ xây d ng các b n đ h và b n n p c đ nh. Ph tùng ph tr : Giá đ , đai c, k p ghim và nh ng thi t b b tr trong quá trình xây d ng cĩ th đư c hàn g n vào thành b n nhưng khi hồn t t quá trình gia cơng thì ph i tháo g các linh kiên này nhưng khơng đư c dùng đ c đ đ o, kìm đ kéo ho c gi t m nh các b ph n này ra. Sau đĩ ti n hành giũa b ng các ph n kim lo i nhơ ra do v t li u hàn và làm s ch b m t b n kh i x hàn. Khi phát hi n các ch l m ph i dùng các v t li u cùng b n ch t hàn nĩng ch y đ đi n đ y ch khuy t và sau đĩ dùng giũa san b ng. Quá trình g n t ng thép ban đ u vào đáy b n: 19
- Trong quá trình này c n lưu ý đ n khe h cho phép gi a hai b m t thân và đáy b n đ bù tr v i hi n tư ng co giãn c a kim lo i khi hàn và dư i tác đ ng c a mơi trư ng. Sau khi các t m thép đư c u n cong và đ t vào đúng v trí, thân b n đư c đ i đ ki m tra tính trịn đ u c a thân. Trư c khi đư c hàn dính vào đáy, c n s d ng k p kim lo i đ gi các t m thép đúng v trí và các thi t b h tr khác g n vào đáy b n đ b o đ m tính chính xác sau khi đ i trong su t quá trình hàn. Ki m tra tính đ u đ n: Trư c khi hàn các t m thép l i v i nhau ( khi hồn thành t ng dư i cùng n i v i dáy), c n ki m tra tính đi u đ n th ng hàng và t n t i khe h h p lý gi a các t m thép, b t c s sai l ch nào xác đ nh đư c sau quá trình hàn ph i n m trong kho n dung sai cho phép. N u ta tiên li u đư c các giá tr sai l ch vư t quá kho n gía tr cho phép thì ph i ti n hành cân ch nh l i các t m thép trư c khi quá trình hàn đư c b t đ u. Ph i th t s c n tr ng, ph i h p hi u qu các quá trình chu n b trư c đĩ v i qui trình hàn đ b o đ m hình d ng trịn đ u c a đư ng kính và gi m thi u s bi n d ng trong su t chi u dài b n t đáy đ n đ nh b n. Nhà đ u tư cĩ quy n t ch i ti p nh n b n chuy n giao khi phát hi n b n cĩ d u hi u b o n, mĩp hay b t c s bi n d ng nào khác. Khi b n đã đư c hồn thành, khơng đư c phép n ng ch nh b n b ng phương pháp g t t a đ đ t s đ u đ n trong m i trư ng h p. Sau khi t ng m t đư c d ng lên và hàn xong, ð sai l ch c a bán kính trong đư c xác đ nh t tâm b n đ n b t kỳ đi m nào thành trong c a b n so v i bán kính danh nghĩa khơng đư c l n hơn các giá tr so v i đư ng kính b n • D ≤ 12.5m =13mm • 12.5 45m =25mm Khung và mái tơn l p mái: Trư c tiên ph i ki m tra c th s lún c a b n và n n ch nh thân b n đ đ t đư c hình d ng yêu c u trư c khi d ng khung mái và các t m l p mái. Các c t ch ng đ đư c d ng lên t m th i làm chân đ cho quá trình l p ráp khung mái. Nhà th u xây d ng ph i tính tốn t i tr ng t i đa mà các c t ph i ch u tác đ ng. Sau đĩ tuỳ theo kh năng ch u l c c a t ng lo i c t mà tính tốn ra s c t và b trí đ i x ng nh ng v trí thích h p. Khi các c t đ d ng xong, xà d m hư ng tâm, địn tay và các h gi ng đ ng và ngang đư c d ng lên, c n lưu ý v trí c a các thanh gi ng ph i đư c l p ráp chính đ mái cĩ hình d ng cân x ng và khơng l ch v i thân b n. Hồn t t cơng đo n này thơng qua quá trình hàn các b ph n l i v i nhau. Sau đĩ cĩ th tháo c t đ và ti n hành quá trình gia cơng đ i v i tơn l p mái. Trong quá trình t p h p, b trí và l p ráp các t m l p l i v i nhau c n s p x p sau cho chúng đư c s p x p d i x ng v i nhau qua tâm b n. M c đích c a quá trình này là đ t i tr ng phân b đ i x ng qua khung mái t c t i tr ng phân 20
- b đ u xung quanh mĩng b n. Khi t i tr ng phân b khơng đ u thì s d n đ n ng l c t p trung t i m t v trí r t d d n đ n hi n tư ng nghiêng b n khi quá trình lún x y ra. Sau khi các t m thép đư c cân ch nh xong cĩ th ti n hành qui trình hàn dính vào khung mái. 5.3 Các phương pháp di chuy n b n Di chuy n b n trên con lăn: ð di chuy n b n trên nh ng con lăn, trư c h t c n ph i nâng b n ra nh ng n n mĩng t m th i xung quanh chu vi ngo i biên 6m. M t h th ng đư ng ray b ng s t, đư c bơi trơn b ng m , thích h p v i tồn b chi u dài đo n đư ng, và hơi nghiêng v phía n n mĩng m i. Nh ng con lăn b ng thép n m trên đư ng ray s nâng đ tồn b b n trong su t quá trình di chuy n . Khi b n n m trên con lăn thì nĩ đã đư c đ y b ng t i hay máy kéo. Khi đ n v trí m i, nĩ s đư c nâng lên l i, h th ng ray phía dư i s đư c lo i b , sau đĩ b n đư c h đ n v trí m i. Trong quá trình di chuy n thì b n ph i đư c ki m tra giám sát ch t ch , trong nh ng đi u ki n th i ti t th t thư ng mưa giĩ thì khơng nên th c hi n, đ ng th i ph i cĩ bi n pháp b o v b n b ng các h th ng dây đai và dây neo. Di chuyên b n b ng phương pháp n i: Phương pháp này đư c th c hi n b ng cách đào con mương theo l trình, sau đĩ mương đư c làm đ y nư c v i m t đ sâu thích h p đ b n cĩ th n i kh i n n mĩng c a nĩ. B n đư c làm n i, đư c đ y đi đ n n n mĩng đã chu n b t i v trí m i và cho phép đ t n đ nh tr l i khi ta tháo nư c ra kh i mương. Ví d như v i b n cĩ đư ng kính 36m, chi u cao 12m thì cĩ th n i trên con mương v i chi u sâu 600mm. Khi b n n i cĩ th đư c đ y b ng t i ho c may kéo, s d ng h th ng riêng bi t dây cáp đ n đ nh nĩ trong quá trình di chuy n. Trong quá trình di chuy n đ i v i b n n p c đ nh cĩ th di trì m t áp l c t i đa là 20 mbar trong b n nh m tránh đư c áp l c nư c gây ra khi b n n i. ð gi đư c v trí vuơng gĩc v i m t nư c trong khi di chuy n ngư i ta cĩ th h n ch b ng cách thêm cái túi đ ng cát vào dư i đáy b n Phương pháp này cũng khơng nên ti n hành trong đi u ki n th i ti t mưa giĩ. Di chuy n b n b ng đ m khơng khí: Hi u qu c a phương pháp này d a trên tính lơ l ng nh m làm gi m tr ng t i c a b n trong quá trình di chuy n. M c khác phương pháp này làm gi m t i đa chi phí, khơng c n ph i t n nh ng chi phí làm đư ng s t hay đào đê. Trong phương pháp này, b n cĩ th di chuy n hay quay m t cách d dàng. V i các đo n đư ng cĩ tình tr ng thơng thư ng thì khơng cĩ v n đ gì x y ra, khơng c n ph i s a sang l i đo n đư ng di chuy n, mà m c đ chính xác đ t b n r t cao. Sau khi b n đư c di chuy n đ n n n m ng m i b i m t trong ba phương pháp trên, thì các m i hàn đáy b n ph i đư c ki m tra l i v ng su t và rị r . 21
- Chương 4 CÁC THI T B PH TR B N CH A 1. H th ng Bơm 1.1 Bơm ly tâm Bơm ly tâm làm vi c theo nguyên t c ly tâm. Ch t l ng đư c hút và đ y cũng như nh n thêm năng lư ng (làm tăng áp su t) là nh tác d ng c a l c ly tâm khi cáng gu ng quay. Bánh gu ng đư c đ t trong thân bơm và quay v i v n t c l n. Ch t l ng theo ng hút vào tâm gu ng theo phương th ng gĩc r i vào rãnh gi a các cáng gu ng và chuy n đ ng cùng v i gu ng. Dư i tác d ng c a l c ly tâm, áp su t c a ch t l ng tăng lên và văng ra kh i gu ng theo thân bơm (ph n r ng gi a v và cánh gu ng) r i vào ng đ y theo phương ti p tuy n. Khi đĩ tâm bánh gu ng t o nên áp su t th p. Nh l c m t thống b ch a (b h áp su t khí quy n), ch t l ng dâng lên trong ng hút vào bơm. Khi gu ng quay, ch t l ng đư c hút và đ y liên t c, do đĩ ch t l ng chuy n đ ng r t đ u đ n. ð u ng hút cĩ lư i l c đ ngăn khơng cho rác và v t r n theo ch t l ng vào bơm gây t c bơm và đư ng ng. Trên ng hút cĩ van m t chi u gi ch t l ng trên ng hút khi bơm ng ng làm vi c. Trên ng đ y cĩ l p van m t chi u đ tránh ch t l ng kh i b t ng đ d n v bơm gây ra va đ p thu l c cĩ th làm h ng gu ng và đ ng cơ đi n (khi gu ng quay ngư c do bơm b t ng d ng l i). Ngồi ra trên ng đ y cịn l p thêm m t van ch n đ đi u ch nh lưu lư ng ch t l ng theo yêu c u. Bơm ly tâm lúc kh i đ ng khơng đ d đu i h t khơng khí ra kh i bơm và ng hút, t o ra đ chân khơng c n thi t. Vì v y, trư c khi m máy bơm, ph i m i ch t l ng vào đ y bơm và ng hút ho c cĩ th đ t bơm th p hơn m c ch t l ng trong b hút cho ch t l ng t đ ng chốn đ y thân bơm. Áp su t c a ch t l ng do l c ly tâm t o ra hay chi u cao đ y c a bơm ph thu c vào v n t c quay c a gu ng; v n t c càng l n thì áp su t và chi u cao đ y càng l n. Tuy nhiên, khơng th tăng s vịng quay b t kì đư c, vì lúc y ng su t trong v t li u làm gu ng s tăng và đ ng th i tr l c cũng tăng cùng v n t c. Do dĩ bơm m t c p ch đ t đư c áp su t t i đa 40 đ n 50m, cịn mu n tăng áp su t ch t l ng lên hơn n a thì ph i dùng bơm nhi u c p. 22
- Bơm ly tâm 1 c p tr c ngang Bơm ly tâm 1c p tr c đ ng 23
- Ưu đi m c a bơm ly tâm: - T o đư c lưu lư ng đ u đ n đáp ng yêu c u k thu t, đ th cung c p đ u đ n khơng t o hình sin. - S vịng quay l n, cĩ th truy n đ ng tr c ti p t đ ng cơ đi n. - C u t o đơn gi n, g n, chi m ít di n tích xây d ng mà khơng c n k t c u n n mĩng quá v ng ch c. Do đĩ giá thành ch t o, l p đ t, v n hành th p. - Cĩ th dùng đ bơm nhưng ch t l ng b n vì khe h gi a cánh gu ng và thân bơm tương đ i l n, khơng cĩ van là b ph n d b hư h ng và t c do b n gây ra. - Cĩ năng su t l n và áp su t tương đ i nh nên phù h p v i ph n l n các quá trình. Vì v y, g n đây bơm ly tâm đ d n d n thay th bơm pittơng trong trư ng h p áp su t trung bình và th p, cịn năng su t trung bình và l n. Tuy nhiên bơm ly tâm cũng t n t i nhi u như c đi m c n nghiên c u c i ti n: - Hi u su t th p hơn bơm pittơng t 10 đ n 15% - Kh năng t hút kém nên trư c khi bơm ph i m i đ y ch t l ng cho bơm và ng hút khi bơm đ t cao hơn b ch a. N u tăng áp su t thì năng su t gi m m nh so v i thi t k do đĩ hi u su t gi m theo. Bơm đa c p n m ngang 24
- Bơm đa c p tr c đ ng 1.2 Bơm tr c vít Bơm tr c vít đư c s d ng khi bơm các s n ph m vài b n cĩ áp l c l n và tránh t o tia l a đi n. Bơm cĩ th cĩ m t, hai, ho c ba tr c vít đ t v trí n m ngang ho c th ng đ ng. Lo i bơm ba tr c vít thì tr c gi a là tr c d n và hai tr c bên là tr c b d n. Khi làm vi c bình thư ng tr c d n khơng truy n momen xo n cho các tr c b d n mà các tr c này xoay dư i áp su t ch t l ng. Các tr c b d n ch cĩ tác d ng bít kín. 2. H th ng van (valves) Van đư c s d ng thêm trong h th ng đ ng t chuy n ho c đi u ch nh dịng ch t l ng. D a vào ch c năng c a van, s thay đ i trong tr ng thái dịng c a van, cĩ th đi u ch nh đư c b ng tay, ho c t đ ng nh cài tín hi u t thi t b đi u khi n, ho c là van cĩ th t đ ng đ tác đ ng đ thay đ i ch đ c a h th ng. M t s lo i van và nh ng ng d ng c a chúng s đư c mơ t trong ph n này. 25
- 2.1 Van ch n Van ch n là lo i van đư c dùng đ ngăn dịng ch y ho c m t ph n dịng ch y nh m đ t đư c m t dịng ch y m i sau van. Yêu c u cơ b n thi t k m t van ch n là đưa ra tr l c dịng t i thi u v trí hồn tồn m và đ t đư c đ c tính dịng kín v trí hồn tồn đĩng. Van c ng, van c u, van bi, van bư m, van màng cĩ th đáp ng đư c t t c các yêu c u trên nh ng m c đ khác nhau, ví v y đư c s d ng r ng rãi trong vi c đĩng c t. Nh ng ki u van th c t đư c đánh giá b ng các thơng s sau: - Chênh áp - ð kín - ð c tính dịng ch t l ng - Kín h th ng - Yêu c u tác đ ng - Chi phí ban đ u - B o dư ng Van c ng hay van c a (gate valve): Van c a đư c thi t k đ làm vi c như m t van ch n. Khi làm vi c, van lo i này thư ng là đĩng hồn tồn ho c là m hồn tồn. Khi m hồn tồn, ch t l ng ho c là khí ch y qua van trên m t đư ng th ng v i tr l c r t th p. K t qu t n th t áp l c qua van là t i thi u. Van c a khơng nên dùng đ đi u ch nh ho c ti t lưu dịng ch y b i vì khơng th đ t đư c s đi u khi n chính xác. Hơn n a, v n t c dịng ch y cao v trí van m m t ph n cĩ th t o nên s mài mịn đĩa và b m t trong van. ðĩa van khơng m hồn tồn cũng cĩ th b rung đ ng. Van c a bao g m ba b ph n chính: thân van, c van và khung van. Thân van thư ng đư c g n v i đư ng ng b ng m t bít, ng vít, ho c n i b ng hàn. 26
- C van bao g m các ph n chuy n đ ng đư c ghép vào thân thơng thư ng là b ng bulơng đ cho phép b o dư ng và lau chùi. Khung van bao g m ty van, c a van, đĩa van và đ van hình nh n. Hai lo i van c a cơ b n là ki u van hình nêm và ki u van hai đĩa. Ngồi ra cịn cĩ m t s ki u van c i ti n t hai lo i đĩa trên. Van c u (Globe valves): Van c u truy n th ng dùng đ ch n dịng ch y. M c dù van c u t o nên t n th t áp l c cao hơn van th ng (Ví d : van c a, x , bi ) nhưng nĩ cĩ th dùng trong trư ng h p t n th t áo l c khơng ph i là y u t đi u khi n. Van c u bao g m: van c u ki u ch Y và van gĩc. Van c u thư ng đư c s d ng đ đi u ch nh lưu lư ng. D i lưu lư ng đi u ch nh, t n th t áp l c và t i tr ng làm vi c ph i đư c tính tốn đ n khi thi t k van đ đ phịng van s m b h ng và đ m b o v n hành thơng su t. Van c u thư ng là lo i cĩ ty ren trơn tr van lo i l n thì cĩ k t c u b ngồi b t bulơng b ng địn gánh. Ph ki n c a van c u cũng gi ng như ph ki n van c a. B o dư ng van c u thì tương đ i d dàng vì đĩa van và đ van cùng phía. V i đĩa c đ nh, đĩa thư ng cĩ b m t ph ng ép ngư c vào đ van gi ng như m t cái n p. Ki u thi t k đ van này khơng phù h p v i ti t lưu áp su t cao và thay đ i. Van c u là nh ng van t n t i thư ng xuyên nh t. Nh ng ki u van khác cũng cĩ thân c u. Do đĩ, nĩ d a vào c u trúc bên trong đ xác đ nh ki u van. L i vào và ra c a van đư c s p x p theo nh ng yêu c u c a dịng ch y. 27
- Van c u truy n th ng dùng đ ch n dịng ch y. M c dù van c u t o nên t n th t áp l c cao hơn van th ng nhưng van c u cĩ th đư c dùng trong trư ng h p t n th t áp l c khơng ph i là y u t đi u khi n n a. Van c u thư ng s d ng đ đi u ch nh lưu lư ng. D i lưu lư ng đi u ch nh t n th t áp l c và t i tr ng làm vi c ph i đư c tính tốn đ n khi thi t k van đ đ phịng van s m b h ng và đ m b o v n hành trong su t. Van ph i ch u áp su t cao và thay đ i trong lĩnh v c ti t lưu ph i cĩ thi t k ki u van ph i r t đ c bi t, thư ng s d ng hai lo i van sau: Van c u c l n đi n hình ghép bích và van c u gĩc v i mép b t bulơng. C u t o g m các b ph n chính như: tay v n, c van, ty van, vịng ch n đĩa c , thân van, đĩa van, đ van. Ho t đ ng: ðĩa van truy n th ng ngư c v i ki u đĩa c m, t o ra l p ti p xúc m ng gi a đ truy n th y hình búp măng và b m t đĩa. Di n tích ti p xúc h p này r t khĩ b phá v vì v y làm kín áp l c d dàng. Ki u thi t k ny cho phép chơn kín và ti t lưu h p ly trong van c u quay, đĩa và đ hình nh n thư ng đ ơc tráng b ng đ ng thau. Trong van c u b ng thép dùng đ n nhi t đ v i 7500F, van thư ng đư c m thép khơng r . Các b m t thư ng đư c tơi luy n nhi t đ đ t đư c đư c giá tr đ c ng khác nhau. Nh ng lo i v t li u khác, bao g m v h p kim Coban cũng đư c s d ng. B m t đ van là n n, đ đ m b o ch c ch n tồn b b m t đư c ti p xúc khi van đĩng. V i nh ng lo i cĩ áp l c th p hơn, m t ph ng ti p xúc đư c duy trì bơi các đĩa khố vít dài. ðĩa quay m t cách t do quanh ty van đ tránh làm xư c b m t đĩa và đ hình nh n. Ty van d a vào m t t m ch n c ng, tránh làm xư c ty van và đĩa đi m ti p xúc. 2.2 Van đi u ch nh Van đi u ch nh đư c s d ng thêm cho h th ng đư ng ng đ đi u ch nh dịng ch t l ng, ph thu c vào m c đích ban đ u là đi u khi n dịng ch y, áp l c hay là nhi t đ mà nhi m v đ t ra là tăng ho c gi m dịng ch t l ng qua van nh m tho mãn tín hi u t b đi u ch nh áp su t, lưu lư ng ho c nhi t đ . Yêu c u đ u tiên c a m t van đi u ch nh là đi u ch nh lưu lư ng dịng ch y t v trí m đ n đĩng trong d i áp su t làm vi c mà khơng b phá hu . Nh ng 28
- van thi t k đ ăc bi t như là c u kim, bư m, bi, màng cĩ kh năng đáp ng nh ng yêu c u trên các m c đ khác nhau. Các nhà s n xu t nên ch n l a gi i h n làm vi c cho t ng lo i van c th . Van nút: Van nút cịn g i là van l y, thư ng đư c dùng đ duy trì lưu lư ng đ y đ gi ng như van c a nơi c n ph i tác đ ng nhanh. Nĩ thư ng đư c dùng cho hơi, nư c, d u, khí và các áp d ng hố ch t l ng. Van hút thư ng khơng đư c thi t k đi u ch nh lưu lư ng. Như v y m t s lo i van này đư c thi t k m t cách đ c bi t dư c dùng cho m c đích này, đ c bi t là cho ti t lưu dịng khí. Thân và đĩa hình cơn mang l i nh ng đ c tính c n thi t cho van hút. Thi t k c n th n ph n thân trong van cĩ th mang l i hi u su t dịng ch y r t cao. C a c a đĩa hình cơn thư ng là hình ch nh t. Tuy nhiên, m t s lo i van cĩ th k t c u c ng trịn. Nh ng ki u van ch y u là d ng bình thư ng, d ng ng venturi ng n, c a trịn và nhi u c a. Ưu đi m c a van nút nĩi chung cĩ th đư c s a ch a nhanh chĩng ho c là r a s ch mà khơng c n thi t ph i tháo thân van ra kh i h th ng đư c ng. Nĩ cĩ th đư c s d ng trong lĩnh v c t áp su t chân khơng đ n 10.000 psi và 29
- nhi t đ t 50 đ n 1500F. Các van nút cĩ th đư c tráng v i r t nhi u v t li u khác nhau, phù h p v i nhi u ng d ng cho hố ch t. Van d ng màng: Van d ng màng cĩ r t nhi u thu n l i trong nh ng ng d ng v i áp l c th p mà khơng th đ t đư c b ng các van khác. Dịng ch t l ng ch y qua van m t cách đ u đ n, gi m thi u t n th t áp l c. Van này r t phù h p v i nh ng ng d ng hi n đ i vào lĩnh v c ti t lưu, nĩ mang l i đ c tính làm kín tuy t v i. Dịng ch t l ng đư c ngăn kh i nh ng ph n làm vi cc a van ngăn ch n t p ch t, hố ch t l ng và s mài mịn các k t c u cơ khí. B i vì khơng cĩ rị rĩ d c theo xung quanh ty van nên lo i van này hồn tồn kín. ð c tính này làm cho van tr nên quan tr ng trong các ng d ng, vì nĩ khơng cho phép cĩ rị r ra kh i ho c t ngồi vào h th ng. Van màng bao g m thân van cĩ đ van đ t dịng ch y, màng van m m d o t o nên m t vùng áp l c phái trên van, m t máy nén khí dùng đ t o áp l c lên màng ngư c v i đ van, c van và tay v n b o v màng và thân van khi cĩ tác đ ng t máy nén. Áp su t t i đa mà van màng ch u đư c là kh năng ch u áp l c c a v t li u làm màng và nhi t đ làm vi c. Vì v y, tu i th thi t k c a van cũng b nh hư ng b i mơi trư ng làm vi c. Ngồi ra, áp l c thu l c c a h th ng khi ki m tra ph i l n hơn áp l c t i đa mà màng cĩ th ch u đư c. Van màng d ng ng thư ng dùng trong cơng nghi p bia rư u, nĩ cho phép s d ng qu bĩng hình c u đ chùi van cùng v i hơi nư c và dung d ch ki m mà khơng c n ph i tháo van ra kh i đư ng ng. Van bi: Van bi là van xoay ¼ vịng, ng d ng cho khí, khí nén, ch t l ng và v a xây d ng. Vi c s d ng nh ng v t li u làm kín, m m như là nylon, cao su t ng h p, polime t o ra kh năng là kín tuy t v i t 450 đ n 5000F 30
- V n hành van bi cũng gi ng như van hút, chúng khơng cĩ m i ghép và t o ra đ kín t . Van bi t o ra tr l c lý tư ng cho dịng ch y do cĩ c a và thân van r t trơn tru và đ u đ n. Cho nên, van bi đư c s d ng đ đĩng\m hồn tồn trong quá trình xu t nh p. Nh ng thành ph n chính c a van bi là thân van, nút hình c u và đ . Van bi cĩ th đư c thi t k 3 d ng: c a van ng Venturi, c a trịn, c a gi m d n. Van c a trịn cĩ đư ng kính trong b ng đư ng kính trong c a ng. Trong ki u van c a Venturi và c a gi m d n, c a van thư ng bé hơn đư ng ng. Van kim (Needle valves): Van kim thư ng đư c dùng cho d ng c đo, đ ng h , b ch báo và thi t b đo âm. Van kim đ t đư c đ chính xác cao và vì v y nĩ thư ng đư c dùng trong các ng d ng cĩ nhi t đ cao và áp l c cao. 31
- Trong c u t o van kim, đi m dư i c a ty van là đ u kim. Kim đư c kh p m t cách chính xác vào lịng van, và vì v y đ m b o hồn tồn kín và tác đ ng m đĩng nh nhàng. Van bư m: Van bư m là van thi t k hi u qu dùng áp l c th p, thư ng đư c dùng đ đi u khi n và đi u ch nh lưu lư ng. ð c trưng c a van bư m v n hành nhanh và t n th t áp l c th p. Van ch c n quay ¼ vịng t v trí đĩng sang v trí m hồn tồn. 2.3 Van ki m tra Van ki m tra thư ng đư c dùng đ ngăn dịng ch y ngư c. ðĩ là d ng van cĩ đĩa van t tác đ ng, m cho dịng ch y và đĩng r t nhanh khi cĩ dịng ch y ngư c l i. Các ng d ng cĩ b tác đ ng b ng khí nén cị th đư c dùng đ đĩng nhanh van khi cĩ tác đ ng ngư c. Các lo i van ki m tra là: van ki m tra ki u ch T, ki u cái đu, van ki m tra đ a rèn, van ch Y; trong đĩ van ki m tra ki u cái đu thư ng đư c s d ng nh t. 2.4 H th ng x áp Van an tồn và van x áp su t: Các van an tồn và van x áp su t là các thi t b t đ ng x áp su t s d ng b o v quá áp trong đư ng ng và thi t b . Van b o v h th ng b ng cách x ra áp l c dư th a. áp su t bình thư ng, đĩa van đư c đĩng vào đ van và c đ nh b i m t lị xo đã b nén t trư c khi áp l c h th ng tăng lên, áp l c t o ra b i ch t l ng và đĩa van tăng g n b ng áp l c lị xo. Khi mà các áp l c trên cân b ng, ch t l ng s ch y ra qua c a van ra ngồi. Các van an tồn thư ng dùng cho khí vì đ c tính khi m và đĩng c a nĩ thích h p v i đ c tính và s nguy hi m khi b nén c a ch t khí. Van x áp thư ng dùng cho ch t l ng. Ch c năng c a các van này gi ng như van x áp an tồn. Chí khác ch t l ng khơng giãn n , nên khơng cĩ l c này 32
- phát sinh thêm tác đ ng vào đĩa, vì v y lúc này van gi m b ng áp l c h th ng. Van s đĩng khi áp l c th p dư i áp l c đ t s n. ðĩa phá hu : M t d ng thi t b x áp đ c bi t là đĩa phá hu . Thi t k thư ng là các m t bích v i các l d p sâu b ng máy bín kín h th ng đ ngăn ch n nĩ trư t gi a các đĩa. ðĩa đư c thi t k đ b phá v m t áp l c đ nh s n. Nh ng thi t b máy cĩ nh ng ưu đi m đ c bi t khi ta ph i x m t lưu lư ng l n khí ho c ch t l ng ra ngồi. ðĩa phá hu cũng cĩ th đư c dùng v i van an tồn d ng lị xo. B ng cách s d ng đĩa phá hu đ x áp su t áp su t vào kho ng 5 10% l n hơn áp l c đ t c a van an tồn, đĩa phá hu s tác đ ng n u van an tồn x áp khơng ho t đ ng t t. Cũng v y nơi mà khơng ch p nh n vi c rị r , đĩa phá hu cũng cĩ th đư c l p đ t gi a van và b ph n c n đư c b o v . Khi vư t quá áp su t thi t k c a đĩa phá hu , nĩ s n và van x áp s m ra khi áp su t vư t quá áp su t đ t. Van c a ho c van x cĩ th đư c l p trư c đĩa phá hu . Khi đã l p đĩa phá hu , nh ng van này đư c m đ đ m b o r ng h th ng đư c b o v . Vi c đĩng các van này l i c n thi t đ c t dịng ch y khi b o dư ng ho c thay đĩa sau khi đã th c hi n ch c năng phá hu . Áp l c thi t k c a đĩa phá hu khơng th đi u ch nh đư c. Các thi t b bơm và van thư ng ph i thõa mãn các uêu c u như: - Ho t đ ng n đ nh - D đi u khi n - H n ch t i đa s c trong quá trình đi u hành (ăn mịn, .) - Phịng cháy ch a cháy (hàng đ u) dùng bơm ly tâm (bơm tr c vít d phát sinh tia l a đi n) - H n ch đ t van trên đư ng ng đ y (đư ng ng ra) - Bơm pittơng khơng đư c s d ng do khơng n đ nh và d phát sinh tia l a đi n. 3. D ng c đo 33
- Trong các b ch a d u thơ và các s n ph m d u m , ngư i ta thư ng s d ng các d ng c đo đ xác đ nh: - Các thơng s hố lý c a s n ph m như nhi t đ , áp su t, . - Các thơng s nĩi lên tính an tồn c a s n ph m trong t n tr như đ bay hơi, áp su t hơi bão hồ trên b m t, nhi t đ c a s n ph m, - Các thơng s liên quan đ n v n đ v n chuy n như lư lư ng, kh i lư ng, m c ch t l ng, - T t c các thơng s trên cĩ nhi u hình th c hi n th khác nhau tuỳ theo lo i d ng c s d ng: thang chia v ch (scale), d ng s (digital), lưu đ (recorder) hay trên màn hình máy tính (monotor). - Các tính ch t b t bi n như: đ chính xác, đ n đ nh, - Các tính ch t đ ng như: đ nh y, đ tin c y, 3.1 Thi t b đo nhi t đ Chúng ta cũng bi t r ng quá trình truy n nhi t x y ra 3 hình th c ch y u là đ i lưu, d n nhi t và b c x . D a trên nh ng nguyên t c truy n nhi t trên mà ngư i ta ch t o các thi t b đo nhi t đ khác nhau. Các d ng c đo trong cơng nghi p nĩi chung: nhi t k thu ngân, nhi t k lư ng kim, nhi t k áp su t – lị xo, c p nhi t đi n, nhi t k đi n tr , nhi t k đo nhi t đ cao. Trong h th ng b n b c a cơng nghi p d u khí, ngư i ta thư ng s d ng các lo i nhi t k sau: - Nhi t k lư ng kim ( bimetallic thermometer) - Nhi t k áp su t – lị xo ( pressure – spring thermometer) - C p nhi t đi n (thermocouple) - Nhi t k đi n tr ( resistance thermometer) Nhi t k lư ng kim Cơ ch ho t đ ng c a lo i nhi t k lư ng kim d a trên nguyên t c hai kim lo i khác nhau s cĩ đ giãn n nhi t khác nhau. M t s nguyên t lư ng kim đư c t o ra b ng cách nung ch y cho hai thanh kim lo i dính l i v i nhau sau đĩ t o thành m t thanh hình xo n c. Dư i tác d ng c a nhi t đ , hai thanh kim lo a giãn n nhi t khác nhau và làm cho thanh xo n c co giãn. Chuy n đ ng c a thanh xo n c này tác đ ng lên kim ch th trên m t đ ng h thơng qua m t thanh kim lo i khác. Tĩm l i, nguyên t c ho t đ ng c a lo i nhi t k lư ng kim là: nhi t đ nguyên t lư ng kim co giãn kim đ ng h quay 34
- Nhi t k lư ng kim dùng đ xác đ nh nhi t đ trong kho ng 1500C đ n 4200C. nhi t đ cao hơn n a thì kim lo i cĩ xu hư ng giãn n quá đ làm cho phép đo khơng cịn chính xác n a. Lo i nhi t k này r t ph bi n trong các b n b ch a s n ph m d u m . Nhi t k áp su t – lị xo: Ưu đi m c a nhi t k này so v i nhi t k lư ng kim là v trí đ c nhi t đ cĩ th xa b n mà khơng c n đ c t i ch như khi dùng nhi t k lư ng kim. Khi đĩ ngư i k sư cĩ th trong phịng hay m t v trí thu n ti n đ ki m tra nhi t đ c a b n. C u t o chính c a lo i này là m t ng xo n ru t gà ( ng Bourdon) đư c n i v i kim ch v ch. ng này đư c n i v i m t b u ch a ch t l ng ( thư ng là thu ngân) hay h n h p l ng – khí ( thư ng là Nitơ). Dư i tác d ng c a nhi t đ thì áp su t trong b u tăng lên do ch t l ng giãn n hay áp su t hơi bão hồ tăng lên. S tăng áp su t này tác đ ng lên ng xo n ru t gà làm cho nĩ giãn ra làm chuy n đ ng kim ch v ch. Tĩm l i nguyên t c ho t đ ng c a lo i nhi t k này là: nhi t đ áp su t ng ru t gà co giãn kim đ ng h quay giá tr nhi t đ C p nhi t đi n: Ưu đi m l n nh t c a c p nhi t đ là chuy n tín hi u nhi t đ sang tin hi u đi n, t đĩ các k sư cĩ th d dàng x lý tín hi u này trong dây chuy n t đ ng hố ví d như dùng tín hi u đi n này đi u khi n các thi t b khác. Hơn n a giá tr nhi t đ đo đư c s vơ cùng chính xác vì tín hi u đi n cĩ th chuy n sang tín hi u s đ quan sát trên màn hình ( khơng ph thu c tính ch quan c a ngư i quan sát). 35
- C p nhi t đi n bao g m hai kim lo i khác nhau n i v i nahu hai đ u. ð u ti p xúc v i mơi trư ng c n đo nhi t đ đư c n i dính v i nhau, đ u cĩn l i đư c n i v i milivơn k . Như v y c p nhi t đi n s cĩ m t đ u cĩ nhi t đ thay đ i: đ u dị và m t đ u cĩ nhi t đ c đ nh: đi n c c tham kh o. Khi nhi t đ đ u dĩ khơng đ i thì hi u đi n th hai đ u đi n c c tham kh o cũng khơng đ i. Khi nhi t đ đ u dị tăng thì hi u đi n th đi n c c tham kh o cũng tăng. Tín hi u đi n ghi nh n đư c chính là s tăng hi u đi n th . Trong milivơn k cĩ m t nam châm vĩnh c u r t nh y v i s thay đ i c a hi u đi n th . Nam châm này làm quay cu n dây n i v i kim đ ng h cĩ thang chia nhi t đ s n. Vì v y, milivơn k n i v i c p nhi t đi n khơng ph i đ đo tr c ti p nhi t đ mà đ đo s thay đ i hi u đi n th . Chính vì v y hi u đi n th thay đ i theo nhi t đ nên chúng ta m i cĩ th xác đ nh đư c nhi t đ thơng qua milivơn k . Cơ ch trên cĩ th tĩm g n như sau: nhi t đ hi u đi n th milivơn k nhi t đ đ c Nhi t k đi n tr : Nhi t k đi n tr cũng cĩ nguyên t c ho t đ ng g n gi ng v i c p nhi t đi n. S thay đ i hi u đi n th cũng đư c dùng đ xác đ nh s thay đ i nhi t đ . ð u dị c a nhi t k là m t đi n tr g m dây đ ng, niken hay platin qu n quanh m t v t cách đi n như mica ch ng h n. ði n tr đ u dị đư c m c v i 3 đi n tr khác t o thành c u Wheatstone. Dịng đi n qua đi n tr c p b i pin. Khi nhi t đ mơi trư ng tăng thì đi n tr tăng làm thay đ i hi u đi n th hai đ u c u Wheatstone. S thay đ i hi u đi n th này đư c ghi nh n b i milivơn k tương t như trong c p nhi t đi n. Quá trình trên cĩ th tĩm t t như sau: nhi t đ đi n tr hi u đi n th milivơn k nhi t đ đ c 3.2 Thi t b đo áp su t Áp su t trong b n dung đ ki m tra đ an tồn c a b n khi ch a các s n ph m khí hố l ng. Trong m t s trư ng h p áp su t cịn đ xác đ nh lư ng khí hố l ng trong b n. M c dù các b n đ u cĩ van x áp nhưng vi c theo dõi áp 36
- su t b n cũng gĩp ph n đ m b o cơng tác v n hành và b o trì, phát hi n rị r t b n ch a Các thi t b đo áp thư ng đư c s d ng là: ng Bourdon: ng Bourdon là nhân t nh n bi t áp l c chung nh t. ðây là m t ng kim loai d t b ng ph ng, đư c b t kín đ u cu i cùng và đư c u n cong thàng ch C hay hình xo n c, khi đĩ bên trong hay bên ngồi b m t c a ng cĩ nh ng khu v c khác nhau. S khơng cân b ng l c gây ra b i áp l c s làm cho ng b bung ra. S thay đ i này cĩ th đ c tr c ti p trên d ng c đo hay chuy n thành m t tín hi u đi n hay khí nén tương x ng v i áp l c. C n ph i b o dư ng đ tránh s ăn mịn và đ ng c n bên trong ng vì cĩ th nh hư ng t i đ c tính c a nĩ. Trong b n b kín và b n b ch a khí hố l ng thư ng dùng lo i áp k ng xo n Bourdon. Màng ngăn (màng ch n): Màng ch n đư c s d ng r ng rãi như m t thi t b cĩ đ chính xác cao. Nĩ b ng ph ng ho c cĩ n p g p d a trên lo i áp l c đư c đi u ch nh b ng tay và thích h p trong vi c đo áp l c m t vài mmH2O đ hàng ngàn psi. Màng ch n đư c thi t k đ truy n l c hay gi i h n s v n đ ng. Chúng t t hơn ng Bourdon b i vì đư c ch t o t kim lo i ch ng ăn mịn hay đư c ph m t l p đàn h i như Teflon. 3.3 Thi t b đo m c ch t l ng V i b n ch a s n ph m d u m d ng l ng thì ngư i ta quan tâm đ n m c ch t l ng. Khi xu t thì khơng xu t h t ( tr trư ng h p v sinh b n) và khi nh p thì khơng nh p đ y. ð đ m b o đi u này ngư i v n hành c n ph i bi t ch t l ng dâng đ n m c nào trong b n. Các d ng c đo m c ch t l ng khá đa d ng, ví d như d ng đo tr c ti p: - Phao n i (float) - Phao chi m ch (displacer) - ð u ti p xúc tr c ti p (contact) - ð u dị đi n (electric probe) - Ngồi ra cịn cĩ các lo i d ng c đo m c ch t l ng gián ti p như: - D ng c đo dùng áp su t thu tĩnh (hydrostatic pressure) - D ng c đo dùng b c x (radioactive device) - D ng c đo s thay đ i kh i lư ng (loss of weight device) Phao n i: 37
- Phao n i là lo i d ng c ki m sốt m c ch t l ng thơng d ng nh t. Phao n i đơn gi n nh t là lo i phao n i m t v trí (single – point float). Lo i này g m cĩ m t phao b ng nh a n i v i m t cánh tay địn. Cánh tay địn này đi u khi n van c p li u cho b n tr ng thái đĩng hay m . Ban đ u khi m c ch t l ng dư i m c c n thi t thì van tr ng thái m . Khi m c ch t l ng v trí mong mu n, phao n i ngang v i m c ch t l ng c n bơm, tác đ ng lên van thơng qua cánh tay địn làm đĩng van l i. Phao n i cĩ th g n bên trong b n hay g n trong m t bình bên ngồi thơng v i b n. M t s lo i phao n i khơng dùng cánh tay địn mà dùng khí nén đ đi u ch nh van c p li u cho b n. ði u này cĩ l i ch tăng đ nh y cho van nhưng cũng chi phí thi t b đáng k (máy nén, đư ng ng d n khí). Lo i phao n i di đ ng hình bánh rán (doughnut shape) cho phép ngư i v n hành theo dõi m c ch t l ng dâng kên trong b n. Phao n i này di chuy n d c theo m t ng nhúng chìm trong b n. Phao này là m t nam châm. M t nam châm khác đ t trong ng s dâng theo khi phao dâng nh l c t gi a hai thanh nam châm. Kim trên thang chia v ch đư c n i v i nam châm trong ng b ng dây cáp. Như v y chuy n đ ng c a nam châm làm kim di chuy n và t đĩ đ c đư c giá tr m c ch t l ng. Phao chi m ch : Nguyên t c ho t đ ng c a lo i này d a trên l c đ y Acsimet. Ví d m t cân khi chưa nhúng vào ch t l ng s cĩ tr ng lư ng 3kg. Như v y l c tác d ng lên cân ch cĩ tr ng l c ng v i 3kg. Khi chìm trong ch t l ng cao kho ng 1m thì phao cịn ch u thêm l c đ y Acsimet ngư c chi u v i tr ng l c. Khi đĩ l c tác d ng lên cân gi m đi và cân ch giá tr 2kg. Ch t l ng dâng càng cao thì l c Acsimet càng m nh và giá tr kh i lư ng c a phao trên cân càng gi m. B ng cách quan sát kh i lư ng, ngư i v n hành b n cĩ th bi t ch t l ng dâng đ n m c nào. Th c t , ngư i ta thư ng n i phao v i m t h th ng khí nén. S thay đ i l c tác d ng lên van khí làm thay đ i áp su t khí. Quan sát s thay đ i áp su t khí cho phép thay đ i m c ch t l ng dù là r t nh . Vì th đ nh y c a lo i d ng c này khá cao. V i các b n cĩ chi u cao l n thì ngư i ta dùng nhi u phao n i ti p nhau các v trí nh t đ nh. Ch t l ng dâng đ n phao nào thì l c tác d ng lên tồn b chu i phao thay đ i đ n đĩ. L c này kích ho t các thi t b khí nén như đã nĩi trên và giúp ta ghi nh n đư c m c ch t l ng trong b n. ð u ti p xúc tr c ti p: Phương pháp ti p xúc ch y u đư c dùng cho b n ch a các h t r n, tuy nhiên cĩ th dùng cho b n ch t l ng. V m t nguyên t c thì khơng cĩ gì khác bi t khi thay đ i lo i v t ch t ch a trong b n. V i h t r n thì đ u ti p xúc là m t qu n ng cịn v i ch t l ng là m t cái phao. đây, chúng ta xét cho b n b ch a ch t l ng nên đ u ti p xúc là phao. ð u ti p xúc đư c n i v i đ u c m bi n nh m t thanh kim lo i. N u ban đ u ch t l ng ng p phao thì l c Acsimet s tác d ng lên phao và c m bi n s ghi nh n đư c l c này. C m bi n s truy n tín hi u đi u khi n motor quay kéo phao lên. Khi c m bi n ghi nh n đư c giá tr l c ng v i giá tr s th hi n quãng 38
- đư ng đi c a phao. Hay nĩi cách khác là m c ch t l ng dâng lên trong b n. Khi phao n i thì c m bi n l i đi u khi n bơm c p li u vào b n cho đ n khi ch t l ng ng p phao và quá trình trên l i ti p t c di n ra theo chu kỳ. Ưu đi m l n nh t c a lo i d ng c này là cĩ th t đ ng hố hồn tồn v i đ chính xác cao. Ngư i k sư cĩ th l p trình cho h th ng v n hành v i nhi u yêu c u khác nhau v m c ch t l ng. Dĩ nhiên chi phí cho h th ng d ng c này khá cao do s d ng các c m bi n đ t ti n. ð u dị đi n: ð u dị đ d n đi n, đi n dung, sĩng siêu âm là các lo i đ u dị đi n ph bi n dùng đ đo m c ch t l ng trong b n. H u h t các lo i đ u dị này dùng đ ki m sốt m c ch t l ng m t v trí xác đ nh trư c. Sau đây chúng ta xét nguyên t c ho t đ ng c a 3 lo i đ u dị trên: - V i ch t l ng d n đi n thì đ u dị là m t c c cịn thành b n là m t c c. Khi ch t l ng ng p đ u dị thì cĩ dịng đi n gi a đ u dị và b n. Mơi trư ng truy n đi n chính là ch t l ng. Dịng đi n đư c ghi nh n nh c m bi n cho bi t ch t l ng đã dâng đ n m c quy đ nh hay chưa. B trí đ y dị nhi u v trí khác nhau s cho bi t m c ch t l ng nhi u v trí khác nhau. Cĩ th g n thêm các đèn báo m c ch t l ng hay chuơng reo giúp cho quá trình v n hành d dàng hơn. - ð u dị đi n dung đư c s d ng v i nguyên t c g n gi ng v i đ u dị d n đi n. Tuy nhiên ch t l ng đây ph i khơng d n đi n hay nĩi cách khác là ph i cĩ tính đi n mơi khá t t. Lo i ch t l ng này cĩ th g p các s n ph m d u m tinh khi t như nhiên li u ph n l c ch ng h n. M t đ u dị đi n dung g m các b n c c như trong m t t đi n. Khi m c ch t l ng dâng ng p t thì đi n dung c a t s cĩ m t giá tr nh t đ nh. Khi m c ch t l ng h xu ng thì m t ph n các b n t s h ra. Khi đĩ ch t đi n mơi là hơi bão hồ c a ch t l ng. Như v y đi n dung c a t s thay đ i bao hi u ch t l ng đã qua m c xác đ nh trên thành b n. - ð u dị sĩng siêu âm v cơ b n bao g m m t đ u phát và m t đ u thu g n li n v i n p b n. Gi a đ u phát và đ u thu cĩ m t ch h . ð u phát và đ u thu đ u làm b ng v t li u cĩ c u trúc là nh ng tinh th áp đi n (piezo – electric crystal). ð u dị sĩng siêu âm đư c n i v i b đi u khi n b ng cáp đi n. B đi u khi n trung tâm này s phát tín hi u đi n đ n đ u phát. Sau đĩ đ u phát b kích thích và t o ra sĩng siêu âm. Tuy nhiên ch khi nào ch t l ng ng p đ y ch h thì sĩng siêu âm m i truy n đư c đ n đ u nh n. T i đ u nh n, tín hi u sĩng siêu âm l i đư c chuy n sang tín hi u đi n. Tín hi u đi n này đư c khu ch đ i b ng các b ph n trong b đi u khi n trung tâm và kích ho t m t rơle đi n. Rơle đi n này cĩ th dùng đ đi u khi n bơm, van, trong khi nh p hay xu t li u. Lo i đ u dị này tuy cĩ giá thành cao nhưng l i đ c bi t hi u qu đ i v i ch t l ng cĩ đ nh t r t cao, các lo i ch t l ng đ c quánh hay cĩ đ nh t th p. Nguyên nhân là v i ch t l ng cĩ đ nh t cao s d bám dính lên các phao gây ra sai l ch cho các lo i c m bi n phao. 39
- Khi dùng đ u dị sĩng siêu âm đ xác đ nh m c ch t l ng t i m t v trí xác đ nh thì ngư i ta s đ t đ u dị t i m c th p và m t m c cao trong b n. N u mu n xác đ nh liên t c s dâng lên c a ch t l ng thì đ u dị s đư c đ t n p b n. ng v i m i m c ch t l ng khác nhau thì kho ng th i gian t lúc đ u phát truy n tín hi u sĩng siêu âm cho đ n khi đ u thu nh n tín hi u ph n h i s khác nhau. Ghi nh n l i th i gian này thì chúng ta bi t đư c ch t l ng đã dâng đ n đâu. Như v y nguyên t c này cũng gi ng như cách ngư i ta đo đ sâu đáy bi n. D ng c đo dùng áp su t thu tĩnh: D ng c xác đ nh m c ch t l ng d a trên áp su t thu tĩnh đơn gi n nh t là đ ng h đo áp g n phía dư i đáy b n. B t kì m t s thay đ i m c ch t l ng nào cũng làm thay đ i áp su t thu tĩnh và làm thay đ i giá tr c a đ ng h đo áp. B ng cách chia thang đo đ ng h theo đơn v chi u dài s giúp xác đ nh m c ch t l ng trong b n. V i các s n ph m d u m cĩ tính ăn mịn l n hay ph i t n tr nhi t đ cao thì khơng th cho ch t l ng ti p xúc tr c ti p v i đ ng h . Khi đĩ ngư i ta s d ng khơng khí đ truy n tác đ ng c a l c thu tĩnh lên ng ru t gà g n trong đ ng h . Cĩ th dùng các lưu ch t khác nhưng t t nh t là khơng dùng khơng khí vì giá thành r và luơn cĩ s n. Sau đây là m t s d ng c cĩ đ ng h đo khơng ti p xúc tr c ti p v i ch t l ng ch a trong b n: - B y hơi là m t h p nh đư c nhúng chìm sâu trong b n. Khi m c ch t l ng trong b n dâng lên thì áp su t khơng khí trong b y s tăng lên. Khơng khí thơng v i áp k qua m t ng kim lo i. Quan sát áp k hay chuy n thang đo áp sang thang đo chi u dài s xác đ nh đư c chi u cao m c ch t l ng. - Màng ngăn cũng cĩ nguyên t c ho t đ ng tương t b y hơi. ði m khác nhau ch khơng khí đư c gi trong h p nh màng ngăn che đáy h p. Màng này r t linh đ ng và cĩ đ co giãn cao. Khi m c ch t l ng trong b n tăng thì áp su t thu tĩnh tác đ ng lên màng ngăn. Sau đĩ màng ngăn tác đ ng lên khơng khí trong h kín làm giãn ng Bourdon trong đ ng h . Quan sát thang chia cĩ th bi t đư c m c ch t l ng. - Phương pháp bong bĩng khí khơng đư c s d ng trong b n b ch a s n ph m d u khí do t o b t, khĩ quan sát và cũng khơng chính xác. - Các phương pháp gián ti p trên ch đư c dùng khi b n h , thơng v i khí tr i. V i b n ch a các s n ph m khí hố l ng thì m t phương pháp gián ti p cĩ th s d ng là áp k đo chênh l ch áp su t. ðĩ là m t ng ch U cĩ ch a thu ngân. M t đ u ng thơng v i đáy b n ch a ch t l ng, đ u cịn l i thơng v i kho ng khơng gian ch a hơi bão hồ trên b n. Áp su t thu tĩnh do ch t l ng gây ra đè m c thu ngân trong nhánh thơng v i ch t l ng xu ng và làm m c thu ngân bên đ u cịn l i dâng lên. Chênh l ch m c thu ngân cho ta bi t chi u cao ch t l ng trong b n ch a. D ng c đo dùng b c x : Lo i d ng c này cĩ th dùng đ xác đ nh m c ch t l ng t i m t đi m hay theo dõi m c ch t l ng dâng lên m t cách liên t c. 40
- Phương pháp b c x đư c dùng khi s n ph m cĩ tính ăn mịn cao (phân đo n d u thơ cĩ hàm lư ng H2S l n), hay nhi t đ t n tr cao (bitum). M t s trư ng h p khơng th b trí các lo i d ng c đo khác thì cĩ th dùng các c m bi n b c x . V i lo i d ng c đo dùng b c x , ngư i ta b trí m t bên b n là các đ u phát ra b c x , m t bên là đ u nh n tia b c x . M c ch t l ng dâng lên che các đ u phát ra tia b c x . Cư ng đ b c x nh n đư c s gi m d n. Tương ng v i s thay đ i cư ng đ b c x c a đ u nh n s quy ra chi u cao m c ch t l ng. D ng c đo s thay đ i kh i lư ng: Lo i d ng c này cơ b n là dùng c m bi n kh i lư ng (load cell) đ ghi nh n lư ng ch t l ng cĩ trong b n. Trong cơng nghi p d u khí, b n b r t l n và n n mĩng cũng cĩ nh ng yêu c u k thu t nh t đ nh. Vì v y s r t khĩ khăn trong vi c b trí các load cell. Ngồi ra khi các c m bi n này b hư thì vi c l y lên thay cái m i khơng ph i d . Do đĩ ngư i ta r t h n ch vi c dùng các load cell. Tuy nhiên lo i d ng c này cũng cĩ nh ng ưu th nh t đ nh. Do đ c thù c a s n ph m d u khí là d bay hơi và tuỳ theo nhi t đ mơi trư ng mà th tích lư ng ch t l ng cĩ th khác nhau. Vì v y trong buơn bán, t n tr và đánh giá s n ph m ngư i ta đ u d a trên kh i lư ng. Khi đĩ s d ng l i d ng c đo m c ch t l ng thơng qua đo kh i lư ng s r t cĩ l i. Bên c nh vi c ki m sốt đư c m c ch t l ng, chúng ta cịn bi t kh i lư ng xu t nh p là bao nhiêu 3.4 Các thi t b h tr khác Các thi t b này giúp ki m tra b n, các thơng s k thu t c a b n. Các th nghi m này đ u theo tiêu chu n API. Các thi t b đo chi u cao c a b n, đ lún c a n n, ki m sốt chu vi cũng như đ méo c a b n, b dày c a b n qua quá trình t n tr , h th ng đư ng ng n i vào b n. Ngồi ra cịn cĩ các thi t b đo t tr ng, đo nhi t đ đ u, thi t b đo hàm lư ng c n trong b n (theo API và ASTM). Song song đĩ c n thi t k thêm c u thang xo n giúp ki m tra các b ph n trên đ nh b n như n p b n, h th ng làm mát C a ngư i (hole man): M i b n ch a cĩ 1 2 c a ngư i l p đ t trên thành b n, đư c ch t o cùng lo i v t li u v i thân b n. C a ngư i đư c thi t k đ thu n l i thao tác v sinh, s a ch a b n cũng như quan sát m c ch t l ng trong b n. ðê ch n l a: Thư ng làm b ng đ t ho c bê tơng, cĩ b dày và chi u cao đ l n đ ch a h t ch t l ng cĩ trong b n n u cĩ s c Trong trư ng h p x y ra s c (v b n, cháy, ) b c tư ng này s ngăn ch t l ng l i đ n khi nĩ đư c bơm sang b n khác ho c cĩ bi n pháp x lý đ ng 41
- th i nĩ cịn b o v , cách ly các b n ch a và các cơng trình cơ s k c n trong trư ng h p x y ra s c , cơ l p đám cháy tránh lây sang các khu v c khác. H th ng làm mát: Trong quá trình t n tr , trong nh ng đi u ki n nhi t đ mơi trư ng cao quá nhi t đ gi i h n cho phép làm cho nhi t đ c a b n cũng như c a s n ph m t n tr tăng. ðây là nguyên nhân làm gi m đ b n c a v t li u ch t o b n cũng như vi c gây th t thốt và cháy n nh t là đ i v i nh ng s n ph m. Do đĩ ta c n ph i làm mát b n b ng h th ng ng nư c u n cong theo thân b n phía tên n p, d c theo ng ta khoan nhi u l trịn cách đ u nhau đ cho nư c cĩ th làm mát tồn b b n ch a. H th ng ch ng tĩnh đi n: Do các s n ph m d u khí trong quá trình t n tr s xu t hi n các ph n t tích đi n, khi s tích đi n này đ l n s gây ra hi n tư ng phĩng đi n gây ra s cháy n r t nguy hi m. ð tránh hi n tư ng phĩng đi n trong quá trình t n tr ta c n ph i dùng bi n pháp n i đ t thi t b b ng nh ng c c ti p đ t. Thi t b phát hi n rị r : Trong quá trình thi cơng các b n đã đư c ki m tra v kh năng rị r và n u đ t yêu c u thì m i đi vào ho t đ ng. Tuy nhiên trong quá trình v n hành cĩ th phát sinh các v t n t, l r n do va ch m cơ h c hay do tác đ ng ăn mịn c a lưu ch t ch a trong b n. Khi đĩ lưu ch t cĩ th rị r ra ngồi gây th t thốt s n ph m, ơ nhi m mơi trư ng, d gây cháy n , gi m đ b n cơ c a b n. V i các s c rị r l n c a ch t l ng hay ch t khì thì cĩ th phát hi n d dàng b ng cách quan sát thư ng xuyên hay b ng đ ng h đo áp. V i các v rị r r t nh khĩ phát hi n, đ lâu ngày s nguy hi m thì ngư i ta ti n hành ki m tra đ nh kì b ng các thi t b chuyên d ng. H th ng phịng cháy ch a cháy: L p đ t các c t thu lơi trong khu v c b n ch a đ phịng sét, các c t thu lơi này ph i đ cao và b trí đi u trong khu v c. S d ng các thi t b chuyên dùng trong thao tác tránh tích đi n gây cháy n . L p đ t h th ng vịi tư c trên các b n, đ m b o đ nư c tư i cho các b n. Trên h th ng ng này c y thêm h th ng ng d n b t ch a cháy. N u cĩ x y ra s c thì b t ch a cháy s theo nư c phun vào đám cháy cơ l p đám cháy ngăn khơng cho ti p xúc v i khơng khí và d p t t đám cháy. L p đ t các c t nư c ch a cháy nh ng v trí thích h p sao cho cĩ th cùng lúc ch a cháy cho hai khu v c khác nhau. Ngu n nư c ph i đ m b o cung c p đ cho nhu c u. C n ph i duy trì áp l c cho các vịi phun nư c ch a l a đ đ m b o an tồn cho nhân viên ch a cháy. Trên thành đê ch n l a( firewall) b trí các vịi phun b t ch a cháy khi c n thi t. Các h thơng phun nư c và b t ch a cháy cĩ th ho t đ ng t đ ng khi cĩ s c ho c bán t đ ng. 42
- L p đ t h th ng vịi nư c trên m i b n ch a đ d tư i nư c cho tồn b vùng ch a b ng 5 vịi phung v i t c đ 0,04 lmp gal/min/ft2 b m t b n. Các vịi nư c máy ph i đư c l p đ t t i nh ng v trí thích h p sau cho nĩ cĩ th cung c p nư c ch a cháy cho ít nh t hai v trí khi cĩ s c . Ngu n nư c ph i đ cung c p ít nh t trong 4 gi (k c lư ng nư c dùng tư i cho b n). Áp su t c a vịi ch a cháy ph i l n hơn ho c b ng 8kg/cm2. Ph i ít nh t m t h th ng tư i nư c di đ ng, dùng đ tư i b o v cho ngư i đĩng các van g n nơi đang cháy. Van gi m áp l p đ t trên m i b n ph i đư c n i tr c ti p vào ph n hơi bên trong b n b ng ng thơng hơi th ng đ ng cao ít nh t 2m. Ph i cĩ thêm các bình ch a cháy b ng hĩa h c thích h p. V trí đ t các bình này ph i g n nh ng nơi d x y cháy n . V i kho t n tr c 100m2 ph i cĩ m t bình ch a cháy. V i nh ng h th ng phân ph i ph i cĩ m t ho c hai bình t i b n ch a 43
- Ph n 2 K THU T ðƯ NG NG 44
- Chương 5 THI T K H TH NG ðƯ NG NG 1. T ng quan M c tiêu chính c a thi t k là thu th p s li u, hình thành các ý tư ng chính, l a ch n phương pháp thích h p, cung c p cơ s thơng tin đ th c hi n thi t k chi ti t. Các quá trình thi t k cho các đư ng ng đ t li n và ngồi bi n tương t nhau v phương pháp ti p c n vài phương di n, ví d như l a ch n v t li u, thi t k thu l c nhưng l i hồn tồn khác nhau các khía c nh khác, ví d như l a ch n tuy n ng, l a ch n đ dày ng ðư ng ng ngồi bi n và trên đ t li n cĩ cùng m c tiêu v m t an tồn, tho mãn m c đích c a h th ng đư ng ng. Tuy nhiên, v m t d ch v và lo i c p li u thì chúng hồn tồn khác nhau, ngồi ra các đi u ki n mơi trư ng, nguyên nhân hư h ng, phương pháp thi cơng l p đ t cũng khác nhau. Các giai đo n trong quá trình thi t k khái ni m thư ng cĩ nh hư ng l n nhau, do đĩ quá trình thi t k h th ng đư ng ng luơn là quá trình l p. Hi u qu c a quá trình thi t k khái ni m ph thu c ch y u vào đ chính xác c a các s li u ban đ u. Các d án đư ng ng đư c thi t k theo ba giai đo n: 1.1 Thi t k sơ b ban đ u Cĩ th dùng phương pháp “Broad brush” đ xem xét t t c các kh năng cĩ th đánh giá d án v m t kinh t . Nên ti p c n v n đ m t cách dè d t, v a ph i. Trong giai đo n này khơng c n thi t ti n hành các nghiên c u sâu tr khi đánh giá đư c r ng d án cĩ giá tr và đ nh y c m c a nĩ thay đ i. 1.2 Thi t k khái ni m T k ho ch đư c đ ngh trong thi t k sơ b , trong giai đo n thi t k khái ni m ngư i ta th c hi n nh ng thi t k đư c đánh giá là cĩ l i hơn. giai đo n này ph i th c hi n nh ng nghiên c u sâu đ đánh giá phương pháp thi t k t i ưu dùng trong giai đo n thi t k chi ti t. Thi t k khái ni m nên ch n ra k ho ch thích h p đ th c hi n ti p t c d án trong giai đo n thi t k cơ s (chi ti t). 1.3 Thi t k cơ s Trong giai đo n thi t k cơ s , đ nh nghĩa cu i cùng c a đư ng ng đư c quy t đ nh. Quá trình t i ưu hố k ho ch thích h p đư c th c hi n trong giai đo n thi t k khái ni m. Giai đo n thi t k cơ s g m vi c xem xét các k ho ch khác nhau trong s các k ho ch cĩ tính kh thi đư c đưa ra t giai đo n thi t k sơ b . M i phương án thi t k đư c xem xét và đánh giá qua quá trình thi t k đ so sánh các kh năng và l a ch n thi t k kh dĩ nh t cho giai đo n thi t chi 45
- ti t. Ngồi nh ng tính tốn t i ưu hố thi t k , giai đo n thi t k cơ s đư c th c hi n nh m: L a ch n thi t k t i ưu và các qui lu t v n hành ti p t c phát tri n d án. Hư ng d n quá trình thu nh p d li u đ hồn thi n ch t lư ng c a cơng ngh m t cách chi ti t. Ti n hành các nghiên c u th c hi n các phương pháp cơng ngh m i đư c đ ngh đưa vào trong d án. Hư ng d n các cơng vi c l p l ch trình và chi phí th c t cho giai đo n th c hi n d án. Chu n b các tiêu chu n k thu t đ th c hi n thi t k chi ti t. B t đ u ti n hành các giao d ch và tư v n v i đ i tác th ba c a d án. Ngồi ra, các m c đ trách nhi m đ i v i các giai đo n khác nhau ph i đư c làm rõ m t cách c th . Trách nhi m đ i v i giai đo n thi t k sơ b là ph i xác l p đư c tính kh thi v m t kinh t . Trách nhi m c a giai đo n thi t k khái ni m ph c t p hơn và liên qua đ n tính kh thi v m t k thu t, t i ưu hố v m t k thu t và kinh t t ng th . Trong giai đo n thi t k chi ti t trách nhi m là đ an tồn v m t kinh t 2. Thi t k khái ni m cho đư ng ng Do tính ch t l p c a qúa trình thi t k khái ni m, nhi u m c trong quá trình thi t k đư c th c hi n đ ng th i. 2.1 Thi t l p chu n thi t k Ngư i thi t k ph i l p d ng c a cơ s d li u cho thi t k , các tiêu chu n cho thi t đư c ch p nh n trong su t quá trình thi t k khái ni m. Cơ s d li u nên bao g m các thơng tin liên quan đ n: Các yêu c u v lu t ho c yêu c u c a qu c gia b t kỳ nào khác. Các đi u lu t (regulations), qui t c (code), và các tiêu chu n (standard). Các yêu c u v n hành. D li u v s n ph m, d li u v qui trình và các thơng tin cùng lo i . D li u mơi trư ng (tuy n ng trên đ t li n): t c đ và hư ng giĩ cơ khí phân tán ch t (thi t b đ t lị), các m c đ v lưu lư ng mưa, đ sâu m c nư c h th ng b o v ăn mịn ng m, bi n thiên nhi t đ D li u mơi trư ng (tuy n ng ngồi bi n): các đ c tính v đ m nh, hư ng và chu kỳ c a giĩ, sĩng, dịng ch y. Các chi ti t kh o sát v tuy n ng. D li u đ t/đáy bi n d c theo tuy n ng d ki n. Các yêu c u c a phía th ba t i ch c t nhau, đ a đi m các di tích l ch s ho c cĩ tính quan trong v m t mơi trư ng, trung tâm dân cư Hư ng phát tri n khu v c, l y t k ho ch phát tri n d án. D ki n v giàn/tr m. 46
- Tài li u này nên đư c phê duy t b i ngư i qu n lý d án và ph i c p nh t thư ng xuyên và liên t c khi cĩ thay đ i. Vai trị c a tài li u này r t quan tr ng vì nĩ hình thành nên t ng cho quá trình thi t k . giai đo n thi t k khái ni m khơng c n thi t ph i b o m t nh ng d li u dùng cho thi t k chi ti t, tuy r ng b o m t m t vài lo i thơng tin cĩ th h u ích. 2.2 L a ch n tuy n ng Các y u t nh hư ng đ n vi c l a ch n tuy n ng cĩ th xem xét theo hai lãnh v c t ng quát sau: Yêu c u c a b n thân h th ng s d ng đư ng ng. nh hư ng t bên ngồi b i phía th ba. Tuy r ng vi c t p trung vào các yêu c u c a quá trình là quan tr ng, nhưng cũng khơng nên xem nh nh hư ng c a các yêu t bên ngồi. S quan tr ng c a vi c s d ng tư v n và xem nh phía th ba khơng th nh n m nh thái quá. Vi c thi u quan tâm đ n các v n đ c a phía th ba cĩ th d n đ n vi c ph i thi t k l i c k ho ch. Ví d , v i đư ng ng đ t li n, v trí c a tr m máy nén chi n lư t khơng th thi cơng đư c ch ng h n, khi đĩ tồn b d án tr nên khơng kh thi v m t kinh t . Thi t k khái ni m nên gi i quy t tương quan c a t t c các phương di n xã h i, chính tr , mơi trư ng và phía th ba b ng cách kh o sát h tr tồn b t t c các tuy n cĩ th . Các kh o sát bao g m nghiên c u đ g n nhau đ i v i tuy n ng đ t li n. Ý nghĩa c a nghiên c u đ g n nhau trong thi t k khái ni m c a đư ng ng đ t li n là ch ra các v trí mà đư ng ng cĩ th gây ra nguy h i cho đ i s ng cư dân ho c đ ng th c v t nơi b n đ a. các v trí như v y c n lưu ý nhi u hơn đ n vi c gi m r i ro cũng như nh hư ng c a b t kỳ s c nào đ n đư ng ng. Giai đo n thi t k khái ni m này thư ng đư c th c hi n trong quá trình xác đ nh c a d án và nên lo i b t t c các tuy n ng “khơng nghiêm túc” mà khơng đư c xem xét đ y đ . M t cách đi n hình, thi t k khái ni m nên bao g m: Thi t l p các hành lang tuy n ng cĩ th . Thi t l p các phương pháp xây l p cho m i hành lang. Thi t l p các v n đ nh hư ng c a mơi trư ng xã h i, chính tr , phía th ba m t cách đ y đ . ðánh giá v m t k thu t c a hành lang. Thi t l p hành lang t t nh t trong các hành lang đã xem xét. S xem xét thái quá t m quan tr ng c a nh hư ng t các v n đ xã h i, chính tr , mơi trư ng, phía th ba trong giai đo n này cĩ th t o ra nh hư ng nghiêm tr ng đ n vi c th c hi n d án. ði u quan tr ng là v n đ này đư c gi i quy t m t cách t ng th và t t c các v n đ ph i cĩ đư c s ch p thu n và cho phép. Th c hi n cơng vi c này c n ph i th n tr ng và nên th c hi n sao cho khơng gây ra quá nhi u s quan tâm c a c ng đ ng dân cư đ i v i nh ng tuy n ng khơng thích h p, đi u này cĩ th gây h i cho d án v m t chính tr . 47
- L a ch n tuy n ng đ t li n khác nhau đáng k so v i đư ng ng ngồi khơi nhưng nhìn chung chúng cũng tương t nhau m t s đ c đi m k trên. S khác nhau c th c a chúng đư c bàn lu n ph n ti p theo. ðư ng ng đ t li n Ch n tuy n ng đ t li n là m t quá trình l p d a trên s xác l p m t cách tu n t ràng bu c. Nh ng ch d n c a chính quy n đi phương, qui t c và tiêu chu n là yêu c u t i thi u, ngo i tr các đi u kho n liên quan đ n v n đ an tồn cho c ng đ ng đ i v i tuy n ng d n khí. Các quá trình đánh giá mơi trư ng làm l i cho quá trình l a ch n tuy n ng b ng cách xác đ nh rõ t đ u cĩ nh hư ng như v y. Các so sánh v chi phí khi chuy n hư ng tuy n ng đ tránh các khu v c ràng bu c cĩ th tr giúp cho quá trình thi t k nhưng đi u này ch cĩ giá tr khi s liên h t ng th c a c tuy n ng và mơi trư ng d c theo t ng tuy n ng đư c so sánh trên cơ s tương đương nhau. Vi c cho phép ch đ t tác đ ng đ n vi c l a ch n s p x p chi ti t và vi c l a ch n l i tuy n ng chính đ tránh nh ng ngư i ph n đ i ch cĩ tính kh thi khi mà di n tích đ t cĩ liên quan là t i thi u. ðư ng ng ngồi khơi Tuy n ng an tồn ng n nh t đư c l a ch n phù h p v i đ a hình đáy bi n và các yêu c u đ tránh các khu v c đáy bi n khơng n đ nh, nh ng đi m khơng cĩ thơng tin rõ ràng, ch đ m tàu, lưu ý các vùng h n ch th neo, ngư trư ng đánh cá, biên gi i qu c gia và vùng, các k ho ch phát tri n trong tương lai. Các v n đ liên quan đ n vi c l p đ t các đư ng ng g n v i giàn, gi ng khoan dư i đáy bi n, các đư ng ng cĩ s n thì c n đư c quan tâm đ c bi t và nh hư ng khơng nh ng đ n các tuy n ng m i mà cịn nh hư ng đ n s l a ch n phương pháp thi cơng l p đ t. ð sâu cĩ th cũng là m t ràng bu c quan tr ng và địi h i ph i phát tri n gi i pháp k thu t m i khi l p đ t đư ng ng, l p thêm ng nhánh hay s a ch a . Vi c l a ch n v trí ti p b và c t b bi n địi h i ph i đư c kh o sát tồn di n và b nh hư ng b i v trí c a tr m và các thi t b x lý. ði u này cĩ th d b nh hư ng b i mơi trư ng do v y c n ph i đư c đánh giá ngay t giai đo n đ u. T i nơi ti p b đư ng ng s ch u nh hư ng ph c t p c a dịng ch y đáy bi n k t h p v i th y tri u, sĩng khúc x , sĩng v và các dịng ch y ven b . ð c đi m v t lý như b m t vách đá, đ n cát cĩ th ph i đư c xem xét và m i gi i pháp đư c đ xu t cĩ tính khĩ th c hi n ho c m i c n ph i đư c đánh giá. 2.3 Tr m bơm và chi phí Thi t k khái ni m đư ng ng địi h i s cân b ng c a các yêu c u mâu thu n nhau v m t kinh t . Trong trư ng h p đ c bi t, s tương tác gi a năng su t, đư ng kính, áp su t, thi t k bơm và kho ng cách bơm c n ph i đư c xem xét c n th n. ði u này ph c t p hơn khi xem xét chi phí t ng theo hai lo i chi phí: chi phí đ u tư và chi phí v n hành. 48
- Các phương pháp đ tính tốn doanh thu hịa v n (thư ng t l v i năng su t) c n ph i đư c tham kh o thêm các tài li u khác. Tuy nhiên m c đ nh hư ng c a chi phí đ n thi t k c n ph i đư c làm rõ. Chi phí đ u tư bao g m chi phí s n xu t ng, ph ng, v n chuy n ng, đào rãnh (trên đ t li n), đ t ng, làm rãnh (ngồi khơi), các chi phí này tăng khi đư ng kính tăng. Khi áp su t m th p ho c đư ng ng dài cĩ th c n đ n h th ng bơm. Khi đĩ chi phí đ u tư bao g m bơm, đ ng cơ, nhà xư ng, đư ng giao thơng, giàn đ (ngồi khơi) và các thi t b ph tr khác. Cĩ th th y r ng, càng ít tr m bơm ho c bơm cĩ cơng su t càng nh thi đư ng kính ng tương ng ph i càng l n, ho c ngư c l i, chi phí lo i này s tăng khi đư ng kính ng gi m. Chi phí v n hành bao g m ki m tra tuy n ng (thay đ i ít nhi u tuỳ theo kích thư c ng), b o trì bơm, chi phí nhân cơng v n hành và nhiên li u. Các y u t khác cũng c n đư c xem xét bao g m chi phí d ng h th ng và b o trì. Năng su t đư ng ng nên đư c xem xét v i m t trong các bơm khơng ho t đ ng m c dù đi u này cĩ th đư c x lý b ng cách s d ng nhi u bơm hơn m c song song ho c n i ti p t i các tr m bơm. Phân tích đ tin c y t ng th ph i đư c th c hi n n u chi phí chi ti t là y u t quan tr ng. 2.4 L a ch n kích thư c ng Các y u t c n đư c xem xét trong l a ch n kích thư c tuy n ng là: Năng su t thi t k . Năng su t ng u nhiên. V n t c s n ph m. Tu i th làm vi c c a áp su t gi ng. S t i ưu hố các y u t đư ng kính, áp su t, b dày ng. Các yêu c u v thu l c dịng ch y và t n tr c a s n ph m s đư c s d ng trong vi c đánh giá sơ b đư ng ng kính. 2.5 L a ch n v t li u S rị r t các đư ng ng là đi u khơng th ch p nh n c v y u t thương m i l n y u t an tồn và ơ nhi m mơi trư ng. ði u này d n đ n vi c v n chuy n các lưu ch t như v y địi h i h th ng đư ng ng ph i cĩ s đ ng b cao nh t, cĩ kh năng ch u đư c áp su t thích h p mà khơng cĩ nguy cơ hư h ng. ð tr giúp ngư i thi t k trong quá trình l a ch n v t li u, các tiêu chu n cơng nghi p đã đư c t o ra theo phân lo i v t li u và quá trình s n xu t đ đáp ng các yêu c u ph m ch t ho t đ ng, các m c đ ch p nh n đư c, đ b n, ki m sốt dung sai và kích thư c Ngồi ra, hàng lo t các tiêu chu n k thu t cơng ngh cũng đư c h tr nh m phát tri n và hồn thi n các tiêu chu n cơng nghi p đ tho mãn các yêu c u c th trong cơng nghi p d u khí. Các tiêu chu n k thu t cơng ngh xác đ nh các yêu c u k thu t cho quá trình thi t k , mua bán, và l p đ t các thi t b ph tùng đư ng ng khác nhau. Các yêu c u v hi u qu c n ph i đư c l a ch n đ i v i v t li u và phương pháp hàn. S hi u bi t th u đáo v nh hư ng c a các tiêu chu n thi t k đ i v i h th ng đư ng ng cu i cùng là r t c n thi t. T đây, các tính ch t cơ h c và 49
- hố h c, dung sai kích thư c cĩ th đư c xác l p. Các yêu c u đ c bi t đ i v i h th ng như kh năng ch ng ăn mịn và các yêu c u v l p đ t, xây l p cũng nh hư ng liên đ i đ n quá trình thi t k khái ni m. Thư ng ng đư c ch t o b ng thép, tuy nhiên vi c s l a ch n b h n ch do các ch ng lo i thép đư c s d ng đ tho mãn các yêu c u k thu t. S l a ch n thép thơng thư ng cĩ xu hư ng ch n s n ph m cĩ ch tiêu k thu t cao hơn vì lý do kinh t . Khi c n ph i hồn thi n hơn các đ c tính k thu t c a ng thép carbon. Cĩ th s d ng thép khơng r , ng cĩ b c ngồi ho c lĩt bên trong. Các v t li u đ c bi t như v y hi n nay giá thành cịn khá cao so v i thép carbon, tuy nhiên khi k thu t s n xu t tr nên tiên ti n hơn thì giá thành c a chúng cĩ th gi m. Các v t li u phi kim lo i và composite đã đư c s n su t cho cơng nghi p d u khí d ng các ng d o và các ng cĩ lĩt nhi u l p polymer. Vi c s d ng các ng đư c làm hồn tồn t v t li u polymer đã r t ph bi n đ i v i các h phân ph i khí áp su t th p. V t li u polymer đư c xem là v t li u hàng đ u cho vi c v n chuy n khí khi r i ro b phá ho i t phía th ba khơng l n. 2.6 L a ch n b dày ng Các tiêu chu n thi t k c a các qu c gia khác nhau đưa ra các tiêu chu n k thu t khác nhau cho vi c l a ch n b dày ng v n hành cĩ áp su t. Khi l a ch n các lo i ng s d ng cho các nhu c u đ c bi t, c n ph i quan tâm đ n hi n tư ng tăng áp đ t ng t, đ c bi t trong trư ng h p trong h th ng khơng cĩ thi t b x lý hi n tư ng này. Các y u t nh hư ng đ n b dày ng: Ap su t thi t k Nhi t đ thi t k Ăn mịn Phương pháp l p đ t ð a hình đáy bi n ð n đ nh Tu i th thi t k c a h th ng đư ng ng Các đi u ki n v n hành v áp su t cũng cĩ tác đ ng đ n vi c ch n ng su t b n c a v t li u theo yêu c u b dày ng. Cĩ s khác nhau v m t s d ng đư ng ng đ t li n do cơng tác s a ch a d dàng hơn và ít t n kém hơn so v i mơi trư ng ngồi khơi. mơi trư ng ngồi khơi, xu hư ng chung là th c hi n các tính tốn th n tr ng đ i v i các yêu c u cho b dày ng. Tuy nhiên cũng ph i c n th n trong trư ng h p đư ng ng đ t li n khi l a ch n tuy n ng và nghiên c a đ g n nhau t i các v trí đ c bi t. Ví d cho trư ng h p này là b dày ng t i trung tâm dân cư và trên các nơng tr i ph i cĩ kh năng ch u đư c các va ch m cơ h c v i các thi t b đào đ t. N u ng cĩ đư ng kính l n thì quá trình thi t k ng c n ph i xem xét c n th n các ngo i l c tác đ ng lên ng, cũng như ki m sốt c n th n quá trình l p ng. ði u này đ c bi t quan tr ng đ i v i ng m ng ch u áp su t c a đ t mà khơng b nh hư ng v đ trịn và tính tồn v n c a c u trúc. Các ng thép cĩ t l đư ng kính/b dày vư t quá 96 ph i đư c ki m sốt c n th n. 50
- Vi c áp d ng b dày cho phép ăn mịn cĩ th đư c tính đ n n u cĩ s hi n di n các ch t ăn mịn cùng v i nư c: CO2 ăn mịn ng t H2S ăn mịn chua O2 ăn mịn oxi hố b ng oxi M c đ ăn mịn đư c ki m sốt b i các bi n c v t lý sau: Nhi t đ Áp su t ð d n pH N ng đ ch t ăn mịn T c đ dịng ch y Ngồi ra đ ăn mịn ch u tác đ ng ph như: Trình đ cán thép Các lo i ng su t (c đ nh và chu kỳ) Quá trình x lý nhi t Liên k t c a các kim lo i Các ng b ăn mịn t c đ th p cĩ th đư c x lý b ng b dày b sung cho phép ăn mịn. Trư ng h p ăn mịn t c đ cao hơn cĩ th đư c x lý b ng cách s d ng các ch t c ch ăn mịn ho c s d ng v t li u thay th thích h p. Ch t c ch ăn mịn khơng th đ t hi u su t b o v 100%, do v y ngư i thi t k ph i lưu ý đ n đi u này khi dùng chúng đ kh ng ch hi n tư ng ăn mịn. Tương tác liên k t gi a s n ph m và ch t c ch ăn mịn ph i đư c gi i qu t m t cách riêng r . Trư ng h p cĩ ho c khơng cĩ s d ng ch t c ch ăn mịn thì t ng các b dày ăn mịn cho phép khơng đư c vư t quá 6mm vì ăn mịn thơng thư ng khơng th cĩ giá tr cao như v y. Trong quá trình đ t ng thì ng cĩ th ch u các ng su t u n trong quá trình thao tác cũng như khi ng ti p xúc v i b m t đáy c a rãnh. ng c n ph i cĩ b dày đ ch ng l i các ng su t u n này và hi n tư ng o n ng. 2.7 L a ch n l p ph ch ng ăn mịn ðư ng ng cĩ th b ăn mịn t bên trong do lưu ch t s n ph m ho c nư c bám vào ho c t bên ngồi do tác đ ng ăn mịn m nh c a các đi u ki n ăn mịn t đ t ho c nư c bi n. Các h th ng l p ph đư ng ng thư ng đư c s d ng là: Các l p ph b ng nh a đư ng đư c tăng cư ng cơ tính b ng s i th y tinh ho c nh a than đá. Polyenthylene (PE) Các l p ph epoxy liên k t b ng phương pháp nĩng ch y (FBE) 2.8 L a ch n l p cách nhi t Trong quá trình thi t k khái ni m nên xem xét đ n các yêu c u v cách nhi t cho ng n u cĩ. L p cách nhi t cho ng nh m gi m lư ng nhi t th t thốt d c theo chi u dài ng cĩ th đư c yêu c u cho m t s trư ng h p dư i đây: 51
- L ng tách wax (paraffin): Các v n đ v đ nh t cao cĩ th x y ra do ngu n g c d u thơ khai thác t i các vùng khác nhau cĩ th ch a t l l n wax (paraffin), cĩ khi l n hơn 5% kh i lư ng. nhi t đ th p (th p hơn đi m v n đ c–cloud point) cĩ th x y ra hi n tư ng hình thành các tinh th wax l ng đ ng trên thành ng làm gi m hi u su t v n chuy n ho c cĩ th làm t c ngh n đư ng ng. Các k t t a wax cĩ th đư c x lý b ng các phương pháp liên t c như bơm hĩa ch t, duy trì nhi t đ ho c thơng thư ng nh t là dùng thoi c o đư ng ng (pig). Các k thu t gián đo n (off line) khác cĩ th đư c s d ng như ngâm r a đư ng ng b ng xylene ho c th i s ch ng b ng khí nhưng các bi n pháp này cũng cĩ như c đi m l n là th t thốt s n ph m trong quá trình ngưng ho t đ ng nhà máy khi các thi t b can thi p, và đ tin c y c a các thi t b như v y khơng b o đ m. S hình thành hydrate: S hình thành hydrate trong khí cĩ th b c ch b ng cách duy trì nhi t đ trong ng cao hơn nhi t đ hình thành hydrate cũng như b ng cách bơm methanol ho c glycol. Vi c v n chuy n các hĩa ch t này đ n đ u vào c a đư ng ng s địi h i: s d ng các b n ch a ho c các h đư ng ng b sung và thư ng địi h i ph i cĩ thi t b tách cu i đư ng ng ho c các thi t b x lý. L a ch n l p cách nhi t: M t s lo i d u thơ cĩ đ nh t r t cao nhi t đ đư ng ng thơng thư ng và đơi khi n u cĩ nư c l n vào thì cĩ th hình thành nhũ tương cĩ đ nh t cao. Cĩ ba bi n pháp cĩ th xem xét l a ch n m t cách riêng r hay k t h p v i nhau dư i đây: Tăng đư ng kính ng, m c dù điêu này cĩ th ti m tàng nguy cơ ăn mịn ho c các v n đ đĩng c n trên đư ng ng khi v n hành do t c đ dịng ch y b gi m. Bơm thêm hĩa ch t làm tăng kh năng v n chuy n ho c hĩa ch t phá h nhũ tương. Các hĩa ch t này thư ng đ t cĩ th địi h i vi c l p đ t thêm các đư ng ng ho t đ ng ph tr ho c các lõi trung tâm đ c bi t khi khai thác dư i đáy bi n. Duy trì nhi t đ dịng ch y b ng cách s d ng l p cách nhi t và các thi t b gia nhi t d u ho c thi t b bù nhi t. Chơn ng cũng là m t bi n pháp quan tr ng làm tăng kh năng cách nhi t m c dù đ i v i đư ng ng ngồi khơi phương pháp này cĩ th khĩ th c hi n ho c địi h i chi phí cao. Tiêu chu n k thu t khi giao nh n ð đáp ng các yêu c u nguyên li u đ u vào cho các thi t b ch bi n cu i đư ng ng, thư ng lưu ch t ph i th a mãn thơng s t i thi u nào đĩ v áp su t nhi t đ . Trong trư ng h p khơng th đáp ng nhi t đ và áp su t yêu c u cĩ th dùng các bi n pháp x lý như l p đ t thêm thi t b gia nhi t và các thi t b tách b sung ho c cĩ th cách nhi t đư ng ng. 52
