Bồn chứa dầu khí - Xây lắp đường ống

Hồ Thanh Sơn Tác giả Hồ Thanh Sơn 10/06/2019 62 phút đọc

Bồn chứa dầu khí là gì? Phương án xây lắp đường ống như thế nào? Chúng ta cùng nhau tìm hiểu các kiến thức trong bài viết này nhé!

Quá trình xây lắp đường ống đất liền đòi hỏi sự chuẩn bị cẩn thận và lập kế hoạch chi tiết, với một số đường ống có thể dài tới hàng ngàn kilômét, các vấn đề hậu cần trở nên rất lớn.

Do đó, tất cả các công việc tiến hành quá trình xây lắp phải được phối hợp đặc biệt cẩn thận để công trường xây lắp không trải dài ra đến hàng trăm kilômét với quá trình kiểm soát và giám sát rất khó khăn và thiếu hiệu quả.

Quá trình xây lắp đường ống bao gồm nhiều phương tiện như các trạm bơm và máy nén, các thiết bị nổ đếm và phóng thoi, hệ thống bảo bệ cathode, các phòng điều khiển, các trạm van công nghiệp, bồn chứa …đi kèm với quá trình lắp đặt hệ thống đường ống thật sự, đây chính là lý do của mức độ phức tạp cao khi lắp đặt một hệ thống đường ống.

Hình ảnh minh họa
Hình ảnh minh họa

1. Lựa chọn và đánh dấu tuyến ống của bồn chứa dầu khí

Việc dựa chọn tuyến ống là công việc then chốt trong xây lắp đường ống trên đất liền và cần xem xét toàn diện các vấn đề liên quan đến xây lắp trước khi hoàn thành tuyến ống.

Thông thường sau khi đã xác định tuyến ống sơ bộ bằng các bản đồ có sẵn, các kỹ sư phải khảo sát dọc tuyến ống để thay đổi tuyến ống cho phù hợp với các vị trí gây khó khăn cho quá trình lắp đặt ống.

Trong giai đoạn này người kỹ sư có thể lựa chọn các tuyến ống thay thế tại các đoạn trong tuyến ống đã được xác định trước đó. Trong điều kiện hệ thống giao thông tốt việc vận chuyển thiết bị ra vào để lắp đặt tuyến ống trở nên dễ dàng.

Tuy nhiên, nếu điều kiện giao thông đường bộ và đường sắt yếu kém, các kỹ sư cần phải giải quyết vấn đề vận chuyển một số lượng lớn ống đến các vị trí dọc theo tuyến ống. 

Nếu các đường để vận chuyển không có sẵn thì phải xem xét khả năng xây dựng các đường mới.

Do vậy thường tuyến ống được chọn sao cho nằm dọc theo hệ thống đường bộ và đường sắt có sẵn.

Quá trình khảo sát để lựa chọn tuyến ống chính xác đi kèm với quá trình đóng các trụ bê tông đánh dấu các điểm giao nhau của các tuyến. Thường thì cứ khoảng 250 mét sẽ được đóng một cọc bê tông để đánh dấu tuyến ống.

Các bạn muốn đóng góp thêm ý kiến hãy liên hệ ngay với chúng tôi nhé!

2. Quyền vận chuyển và quá trình phá hoang đường ống của bồn chứa dầu khí

Nói chung, việc mua toàn bộ đất chỉ áp dụng khi phải xây dựng nhà, xưởng cho các trạm bơm hoặc đối với phần đất xây dựng hàng rào bảo vệ cho các trạm van, nổ đếm, phóng thoi. Cần phải chuẩn bị cho các đường ra vào dài hạn cho các cụm thiết bị này.

Nếu phải xây dựng các công trình phụ như vậy thì cần phải đạt được các quyền cho phép cơ bản khác như: giấy phép xây dựng, quyền ra vào trên các con đường để chuẩn bị cho việc lắp đặt và vận hành bảo trì cho các thiết bị của hệ thống bảo vệ cathode.

Quyền vận chuyển các thiết bị xây dựng tuyến ống phải đạt được trước khi bắt đầu công việc xây lắp bởi vì các đoạn lệch hướng hoặc thay đổi trong tuyến ống có thể làm cho chi phí tăng rất nhiều ở một số khu vực bị hạn chế.

Các công trình xây dựng phụ trợ có thể có tính pháp lý về sở hữu trong vài năm hay vĩnh viễn. Thường chi phí cho khoản này được tính theo đơn vị chiều dài của đường ống.

Các thoả thuận về quyền vận chuyển có thể phải bao gồm các điều khoản đặc biệt để giải quyết cho các quyền bổ sung khác như các giới hạn của đường ra vào hoặc các hạn chế tại vị trí đường ống thực tế.

Chiều rộng làm việc của tuyến ống thường khoảng 15 mét và phần lớn được đặt trên một phía của đường ống để tạo điều kiện cho việc vận chuyển thiết bị dọc theo tuyến ống. Chiều rộng này có thể tăng lên khi đi qua rừng và đôi khi yêu cầu phải chụp ảnh tuyến ống hoặc kiểm soát tuyến ống bằng máy bay.

Diện tích đất yêu cầu cho các trung tâm tồn trữ ống nên được thuê càng sớm càng tốt.

Cần thương thảo về các con đường vận chuyển đường ống và nhân sự thi công. Các đặc điểm cần thực hiện trong quá trình tái lập hiện trạng sau khi đã hoàn tất thi công đường ống.

Cần sắp xếp điều kiện thích hợp để bảo quản các thiết bị khỏi ảnh hưởng của thời tiết trong quá trình tồn trữ.

Việc tiến hành công việc trên các phần đất bên ngoài giới hạn của công trường thi công tuyến ống nên giảm thiểu, đặc biệt đối với phần đất có các hoạt động sản xuất nông nghiệp.

để tạo điều kiện ra vào khu vực thi công có thể phải phát quang cây cối và các chướng ngại vật, nhưng với mức độ tối thiểu nhất nhằm không ngăn cản tầm nhìn khi thi công tuyến ống. Nếu tuyến ống đi qua khu vực sản xuất nông nghiệp có thể phải lập hàng rào chắn tạm thời.

Các công việc được thực hiện trước khi bắt đầu thi công đường ống bao gồm đóng các cột mốc định vị, làm hàng rào thi công, phát quang, xây dựng các máng thoát nước hoặc làm cầu qua sông suối.

Việc san bằng bề mặt nền thi công tuyến ống cần lưu ý đến hoạt động tái lập nền đất sau khi thi công xong. Thường chỉ tiến hành sau nền có những thay đổi đột ngột về độ dốc dọc theo tuyến ống như các khe núi hoặc bờ sông.

Điều quan trọng nhất là đạt được quyền ra vào khu vực thi công và phải triệt tiêu hoàn toàn các trở ngại dọc theo tuyến ống.

 Điều này có nghĩa là có thể phải xây dựng các cầu tạm ngang qua các mương thoát nước hoặc các sông nhỏ. Trong trường hợp nếu phải cắt ngang qua sông lớn có thể không xây dựng cầu tạm vì lí do chi phí mà phải xem xét khả năng đi vòng qua bằng cách xây dựng các đường tạm.

3. Quá trình đào rãnh đường ống của bồn chứa dầu khí

Quá trình đào rãnh bao gồm các công việc liên quan đến quá trình đào. Công việc này có thể được thực hiện bằng các máy đào rãnh, máy xúc, thuốc nổ, đào bằng tay hoặc các phương pháp khác.

Kích thước của rãnh thay đổi tuỳ thuộc vào kích thước của ống, và nên đủ rộng để có thể uốn ống từ bên này sang bên kia và đủ sâu để có thể phủ ống an toàn.

Bề mặt nền của đáy rãnh thường giống như phần trên mặt đất. Trong một vài trường hợp thể đào sâu hơn để tạo bề mặt bằng phẳng hơn, hoặc khi cắt ngang qua các đường giao thông và sông suối.

Khi quá trình san nền có mặt các dòng nước nhỏ, cần thiết phải làm cho các rảnh đủ sâu để tạo lớp phủ của ống phải nằm dưới bền mặt nền tự nhiên. 

Thông thường, độ sâu của lớp phủ được nổ đạc ở dưới độ cao nền mặt đất nguyên thủy

Quá trình tạo rãnh phải không được can thiệp vào hoạt động của các mương thoát nước, kênh tưới tiêu hoặc các dòng nước khác. Khi cần thiết các ống nên nhằm ngang qua rãnh của đường ống có chức năng hướng dòng cho nước.

 Một trong các yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến độ sâu của rãnh là yêu cầu sao cho đường ống không bị xâm phạm bởi các hoạt động nông nghiệp. độ sâu tối thiểu thông thường thoả mãn cho yêu cầu này là 0,9 mét, trong trường hợp đặc biệt có thể phải tăng độ sâu này lên đến 1,2 mét.

Tại các vùng có nhiều đá hoặc có bề mặt gồ ghề có phải tiến hành giảm thiểu ảnh hưởng của chúng. đôi khi rãnh được lót bằng đất không lẫn đá để bảo vệ lớp phủ đường ống khỏi các loại đá sắc cạnh. Phương pháp khác là sắp xếp các túi ở các khoảng cách nhất định để đỡ ống.

Chiều rộng của rãnh thay đổi tuỳ thuộc các địa điểm khác nhau. 

Tại vị trí có quyền ra vào giới hạn, rãnh có thể hẹp hơn để hạn chế hiện tượng đất đá đào lên và rãnh chiếm quá nhiều không gian … đôi khi rãnh phải rộng hơn để tạo không gian cần thiết cho ống được nằm không quá gò bó trong rãnh, điều này áp dụng cho các đường ống có lớp phủ cần được bảo vệ trong quá trình hạ ống cần rãnh có bề rộng lớn hơn.

Bề rộng rãnh tối thiểu trung bình bằng đường kính ống cộng thêm 300mm. Khi đào rãnh trong khu vực nhiều đá có thể sử dụng các phương pháp khác nhau như dùng thuốc nổ, dùng nêm, máy phá đá khí nén… Tuy nhiên trong trường hợp sử dụng thuốc nổ phải lưu ý thận trọng độ gần nhau, liều lượng thuốc nổ và thời gian thực hiện các vụ nổ.

Trong các rãnh ở vùng có nhiều đường ống phải có một lớp lót ở đáy tối thiểu là 100mm bằng các vật liệu được nghiền mịn, và trong điều kiện thực tế phải thực hiện các phương pháp bổ sung nhằm bảo vệ cho các lớp phủ chống ăn mòn của đường ống.

Đất đào lên từ rãnh phải được sàng đãi để thoả mãn điều kiện khi được lắp lại. Khi đường ống đi qua các khu vực có thời tiết đặc biệt như khe núi chẳng hạn, đường ống phải được xem xét ở khía cạnh bị nước cuốn trôi khi chưa được lấp lại.

4. Quá trình rải ống và uốn ống của bồn chứa dầu khí

4.1 Quá trình xử lý ống của bồn chứa dầu khí

Kế hoạch tuyến ống đã được xác định, các trung tâm tồn trữ ống cần được lựa chọn cẩn thận. Các trung tâm như vậy thường bao gồm các điểm bắt đầu và kết thúc của tuyến ống và các vị trí trung gian, thường không cách nhau không quá 30km và có thể dễ dàng ra vào bằng đường bộ hoặc đường sắt.

Cần tránh làm hư hỏng đường ống và các bộ phận nối ống trong quá trình vận chuyển, đặc biệt là đối với các ống có đường kính lớn rất dễ bị bóp méo và hư hỏng. C

ác đường ống được phủ lớp chống ăn mòn không được lăn và kéo lê trên đất. Có thể dùng các đai làm từ vải bạt hoặc các vật liệu không có tính bào mòn khác, các móc ống có thiết kế đặc biệt khi di chuyển các loại ống này.

Các lỗ, rãnh và vết khía trên đường ống có thể là nguyên nhân làm hỏng ống sau này, do vậy cần tránh các khuyết tật này. 

Các lỗ và rãnh có thể được khắc bằng cách mài nếu bảo đảm các chỉ tiêu kỹ thuật về bề dày đường ống và được giám sát chi tiết bằng các qui trình phân tích khuyết tật.

Các vết khía sâu vào đường ống là loại khuyết tật cần phải tránh tối đa. Đặc biệt khi chúng có trên các vùng tập trung ứng suất như các vết trầy, rãnh hoặc vết cháy do hồ quang thì chúng phải được cắt bỏ. 

Điều này được áp dụng tương tự cho các khuyết tật dạng rãnh có kèm theo biến dạng về độ tròn của ống.

4.2 Quá trình rải ống của bồn chứa dầu khí

Quá trình rải ống và uốn ống bao gồm quá trình xử lý ống và đặt các đoạn ống đúng vị trí dọc theo chiều dài của tuyến thi công ống về một phía của rãnh để chuẩn bị cho quá trình hàn ống.

Quá trình hàng ống có thể áp dụng phương pháp hàn kép bằng phương pháp SAW được cơ giới hoá gần như hoàn toàn. Ống được hàn sau khi đã được vát cạnh và có thể hàn trong hai hoặc ba giai đoạn hàn khác nhau.

Các đoạn ống đơn hoặc ống đôi được rải dọc tuyến ống bằng các phương tiện chuyên chở đặc biệt và phải lưu ý bảo đảm chiều dài chính xác các đoạn ống được đặt ở các vị trí khác nhau nhằm tránh việc xử lý không cần thiết các ống dư.

Ống được rải ở phía ngược với vật liệu được đào lên bằng các máy kéo cần cẩu hông có đai được thiết kế thích hợp. Các ống nên được đỡ bằng các giá gỗ để tránh làm hư lớp phủ.

Các công việc nâng ống, hàn ống, phủ ống và đặt ống vào rãnh được thực hiện một cách liên tục theo trình tự được kiểm soát bằng các đơn vị rải ống. 

Các đơn vị rải ống thường bao gồm các thiết bị như máy kéo, cần cẩu. Các đơn vị hàn ống có thể bọc ống sau khi hàn, kiểm tra chất lượng mối hàn và lớp phủ lắp đặt ống vào rãnh.

Các đơn vị rải ống có thể trải dài trên phạm vi đến 0,5km và có thể bao gồm tối thiểu 6 xe kéo cần cẩu hông để hỗ trợ cho việc hạ ống vào rãnh an toàn và hiệu quả. 

Do yêu cầu về thời gian thi công có thể có nhiều đơn vị rải ống phân bố trên các đơn vị khác nhau trong tuyến ống. 

Tại các vị trí đặc biết khó thi công có thể phải có đơn vị rải ống đặc biệt sử dụng các kỹ thuật lắp đặt chuyên dụng nhằm thoả mãn về mặt năng suất thi công cho tốc độ rải ống chung trên toàn tuyến.

4.3 Quá trình uốn ống của bồn chứa dầu khí

Một trong các công việc đặc biệt trong quá trình rải ống là uốn ống để thay đổi hướng ống theo các điều kiện địa hình đặc trưng. 

Có thể cho phép uốn ống theo phương thẳng đứng với bán kính cong sao cho ống không chịu ứng suất uốn vượt quá 85% ứng suất bền cho phép.

Các quá trình uốn ống theo phương ngang cần được thực hiện bằng thiết bị cơ giới chuyên dụng tại nhiệt độ tự nhiên với bán kính cong tối thiểu phải gấp 40 lần bán kính của ống. 

Nếu vượt quá giới hạn này quá trình uốn nguội không được phép và phải thực hiện uốn nóng tại xưởng sản xuất với các trục uốn để đảm bảo các kích thước yêu cầu. 

Lưu ý rằng quá trình gia nhiệt có thể ảnh hưởng xấu đến các tính chất cơ học của ống và cần phải phục hồi các tính chất này sau khi hoàn tất quá trình uốn ống.

Các kích thước của đoạn ống uốn cần được chỉ định cụ thể để có thể thoả mãn dung sai lắp đặt (sắp xếp ống hoặc hàn ống) và các yêu cầu cho quá trình chạy thử/vận hành đường ống (phóng thoi).

Vị trí ống bị uốn cong
Vị trí ống bị uốn cong

Đối với các đoạn ống cong ngắn, chúng thường được chế tạo bằng phương pháp định hình nóng tại nhà máy sản xuất ống.

Thông thường nếu lựa chọn tuyến ống một cách đúng đắn thì số lượng các đoạn ống cong đặc biệt có thể được. Giảm đến tối thiểu, khi đó chỉ còn các đoạn ống cong thường được uốn trực tiếp tại công trường.

5. Quá trình hàn ống của bồn chứa dầu khí

Hàn ống
Hàn ống

Trước khi tiến hành nối các đoạn ống lại với nhau phải sử dụng thiết bị thông ống chạy qua chỗ nối để làm sạch ống khỏi các vết bẩn và các vật bám theo đường ống. 

Khi kết thúc quá trình hàn ống vào cuối ngày cần dùng các tấm thép hoặc nút bịt chặt phần hở chưa hoàn tất của ống để tránh sự xâm nhập từ bên ngoài của các vật thể lạ và nước.

Các đoạn ống nối thông thường nằm giữa hai đoạn ống cong hoặc nằm giữa các điểm cắt nhau đặc biệt, khi đó sẽ xuất hiện các đoạn tách rời trên tuyến ống về mặt hàn ống và đặt ống. 

Nếu các đoạn phân cách ống như vậy không xảy ra thì chiều dài một đoạn ống không nên vượt quá khoảng 30 km để nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thử thuỷ lực cho các đoạn ống đã hoàn tất vì đoạn ống càng dài thì việc phát hiện các vị trí rò rỉ càng khó khăn hơn.

Quá trình hàn ống có thể được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau. Các đoạn ống cần hàn được nâng cao bằng các xe kéo cần cẩu và được giáp mối với phần ống đã được hoàn tất. 

Hai cuối đầu ống được giữ ở vị trí cần thiết bằng các thiết bị định vị nằm bên trong ống. Trước khi thực hiện việc định vị ống cần phải làm sạch và vát cạnh bằng các thiết bị cơ giới.

Mối hàn đầu tiên là mối hàn nền được thực hiện một hoặc hai thợ hàn bằng phương pháp hàng từ trên xuống. 

Khi đã hoàn tất mối hàn này bộ phận định vị ống được tháo ra khỏi ống sau đó ống được kẹp chặt đúng vị trí rồi tiếp tục hàn mối thứ hai gọi là mối hàn nóng, mối hàn này được thực hiện bằng đội hàn riêng biệt với phương pháp hàn tương tự như trên và càng nhanh càng tốt, sao cho nhiệt độ của ống không bị giảm thấp quá sau khi vừa kết thúc mối hàn nền đầu tiên.

Các mối hàn làm đầy còn lại được thực hiện bằng các đội hàn riêng biệt với số lượng thợ hàn phụ thuộc vào kích thước và bề dày thành ống. 

Bằng phương pháp này, các đơn vị rải ống có thể di chuyển dọc theo tuyến ống với vận tốc ổn định sao cho các đội thợ hàn có thể tập trung làm việc trên các đoạn ống đủ ngắn.

Các qui trình hàn, chất lượng thợ hàn, và phân tích mối hàn sao cho các mối hàn có tính chất cơ học thích hợp và đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn API 1104 cho công nghiệp dầu khí và hóa chất. 

Điều quan trọng là quá trình hàn nên được thực hiện sao cho chất lượng của mối hàn hoàn tất không bị làm yếu và hỏng bởi các điều kiện thời tiết bên ngoài. 

Các trạm hàn nên được bảo vệ khỏi mưa, gió và cát bằng các mái che di động. Các phương pháp thử nghiệm không phá hủy mẫu bằng tia phóng xạ hoặc siêu âm được thực hiện theo tiêu chuẩn API 1104 hoặc BS 4515.

Tùy vào độ lớn ứng suất phải chịu khi vận hành và tính chất sản phẩm vận chuyển trong đường ống để thiết lập mức độ thử nghiệm thích hợp. 

Ví dụ đường ống vận hành tại ứng suất bằng 20% ứng suất cho phép thì chỉ cần thử nghiệm ngẫu nhiên 10% tất cả mối hàn sau khi đã hoàn tất công việc thẩm định chất lượng của các thợ hàn.

Tại các vị trí đặc biệt thường yêu cầu thử nghiệm 90% tất cả mối hàn, ví dụ tại các điểm cắt ngang qua sông, đường cao tốc công cộng, đường sắt … Tất cả các vị trí chờ nối ống cần phải thử nghiệm mối hàn 100%.

Các vết cháy do hồ quang tạo ra các điểm tập trung ứng suất nguy hiểm cho đường ống nên cần phải giảm thiểu.

Việc sửa chữa các mối hàn phải tuân thủ theo các qui trình chuẩn.

Với các đường ống có bề dày trên 32mm có thể phải thực hiện quá trình gia nhiệt trước khi hàn và xử lý nhiệt loại bỏ ứng suất dư sau khi hàn. 

Các quá trình chi phí cao như vậy có thể tránh được nếu trong giai đoạn thiết kế chi tiết sử dụng ứng suất bền và thành phần vật liệu luyện kim thích hợp.

Trong việc xây dựng các đường ống lớn thường sử dụng các thiết bị hàn đủ cho lượng thợ hàn lên đến 8 người và được thực hiện trên các xe kéo tạo khả năng di động tương tự tất cả các thiết bị khác trên tuyến ống.

6. Phủ ống và hạ ống xuống rãnh của bồn chứa dầu khí

Đường ống thường được phủ tại nhà máy chế tạo ống do vậy chỉ các đầu ống trần cho khu vực hàn cần được làm sạch và phủ sau khi quá trình hàn hoàn tất. 

Tuy nhiên có thể xảy ra trường hợp ống được cung cấp ở dạng trần do vậy cần được làm sạch, sơn lót và phủ lớp phủ chống ăn mòn.

Các công việc này được thực hiện bằng các thiết bị chạy dọc theo đường ống, tuy nhiên chúng sẽ không phù hợp khi điều kiện thời tiết bên ngoài làm cho ống không thể khô hoàn toàn hoặc khi có các vật chướng ngại trên tuyến ống làm cho các thiết bị này không thể vận hành với chiều dài ống hợp lý.

Hạ ống xuống rãnh
Hạ ống xuống rãnh

Có thể thực hiện quá trình phủ ống nóng bằng các thiết bị chuyên dụng và vật liệu thích hợp. Các dải băng quấn cho ống có thể. 

Hạ ống xuống rãnh được thực hiện một cách dễ dàng và không đòi hỏi thiết bị chuyên dụng tuy nhiên chúng dễ bị hư hỏng do các tác động cơ học và dễ bị nhiễm ẩm tại các chỗ chồng lên nhau của hai lớp băng quấn. 

Công việc phủ ống nên được thực hiện ngay sau khi làm sạch và sơn phủ ống.

Các xe kéo cần cẩu hông nâng các đường ống có lớp phủ được trang bị các giàn đỡ có bánh quay để đường ống có thể được đưa vào rãnh khi các xe này di chuyển về phía trước dọc theo tuyến ống.

Sơn phủ ống
Sơn phủ ống

Nếu đất dọc tuyến ống có nhiều đá, đáy của rãnh phải được lót cát để tránh làm hỏng lớp phủ. Các lớp vật liệu phủ bổ sung, ví dụ “lớp phủ bảo vệ tác động của đá” có thể tác dụng cho mục đích này.

Tất cả các lớp phủ phải được kiểm tra khuyết tật bằng thiết bị dò bằng dòng điện theo chu vi dọc theo đường ống trước khi ống được hạ xuống rãnh. 

Các thiết bị dò này sử dụng một điện áp cao và sẽ gây hiện tượng phóng điện tại các chỗ hở hoặc khuyết tật trong lớp phủ đường ống.

6.1 Các đoạn nối tại công trường của bồn chứa dầu khí

Các đường ống sử dụng loại ống được phủ sẵn và có một khu vực ống trần cần phải phủ tại công trường lắp đặt ống sau khi hoàn tất quá trình hàn. Khuyến cáo chung là sử dụng vật liệu giống hoặc tương thích với vật liệu của lớp phủ nguyên thủy.

Thường điều này rất khó thực hiện, đặc biệt với lớp phủ bằng PE và các vật liệu khác mà quá trình sử dụng không được phép do tính độc hại của chúng. Trong trường hợp như vậy, lớp phủ bằng băng quấn ở nhiệt độ thường được sử dụng.

Cho dù sử dụng phương pháp nào đi nữa thì bề mặt kim loại cũng phải được xử lý đến mức độ tương đương với đường ống được sản xuất trong nhà máy.

Với các đường ống có lớp phủ cách nhiệt cần phải quan tâm đặc biệt để bảo đảm tính liên tục và ổn định của lớp phủ này. 

Điều quan trọng nhất là các lớp phủ tại công trường xây dựng phải không liên kết quá yếu đến mức hơi ẩm có thể xâm nhập vào gây ra các vết nứt trong lớp phủ cách nhiệt.

Nối ống tại công trường
Nối ống tại công trường

6.2 Quá trình hạ ống xuống rãnh của bồn chứa dầu khí

Trước khi tiến hành các công việc liên quan đến quá trình hạ ống xuống rãnh cần lưu ý đặc biệt đến tính thích hợp của rãnh để cho phép có thể hạ ống xuống mà không làm hư hỏng lớp phủ và ống được đỡ hợp lý bằng đáy rãnh bằng cách loại bỏ đá, các ụ đá nhô lên hoặc các vật thể khác có thể gây hỏng lớp phủ ở phần đáy của rãnh.

Không cho phép lẫn đá và các vật liệu tương tự trong giai đoạn này và các hư hỏng nếu có phải được sửa chữa ngay lập tức.

7. Quá trình lấp rãnh đường ống của bồn chứa dầu khí

Quá trình lấp rãnh
Quá trình lấp rãnh

Quá trình lấp rãnh thường rất đơn giản, tuy nhiên cũng cần lưu ý vì một số lý do sau đây: Các công việc liên quan đến quá trình lấp rãnh cần được thực hiện càng sớm càng tốt sau. 

Quá trình lấp rãnh khi hạ ống xuống rãnh nhằm tránh hư hỏng ống và lớp phủ. 

Lớp vật liệu lấp rãnh đầu tiên không được lẫn đá và các phế liệu xây dựng khác để tránh chúng không va đập trực tiếp lên ống.

Các mương thoát nước cắt ngang rãnh bị lấp khi bắt đầu đào rãnh phải được tái lập hiện trạng ban đầu khi bắt đầu lấp rãnh.

Trong các khu vực có đá dọc theo đường ống cần lưu ý đặc biệt để tránh làm hỏng đường ống và lớp phủ bảo vệ ăn mòn. 

Việc sử dụng các vật liệu cứng khi lấp ống có thể gây hư hỏng lớp phủ bảo vệ ống tương đương với trường hợp do đá tạo ra.

Thực tế, lớp phủ đầu tiên trên ống nền là đất xốp, không có đá để đường ống được phủ tối thiểu một lớp dày 150mm loại vật liệu này.

Sau khi đường ống được lấp kín, vật liệu phủ tiếp theo nên được đầm càng nhiều càng tốt về bề mặt đất khi hoàn tất quá trình này phải cao hơn bề mặt tự nhiên để cho phép quá trình lún sau này.

Do đường ống có thể được xây lắp trước khi tiến hành quá trình chạy thử đường ống vài tháng nên việc chạy thử hệ thống bảo vệ cathode từ giai đọan này là rất quan trọng giúp bảo vệ đường ống khỏi các tác động bất lợi từ môi trường bên ngoài.

8. Thi công tại các vị trí cắt ngang ống qua các khu vực đặc biệt của bồn chứa dầu khí

Các chỗ cắt nhau qua sông, đường sắt, đường bộ là các vấn đề khó nhất cần phải xử lý khi thi công lắp đặt đường ống và thường được hoàn tất sau cùng. 

Các phương pháp xử lý vấn đề này phụ thuộc vào tình hình thực tế tại địa phương và được phân ra theo hai loại: có liên quan đến nước và không liên quan đến nước.

8.1 Chỗ cắt nhau qua khu vực có nước của bồn chứa dầu khí

Khi vượt qua sông hoặc suối, rãnh được đào qua đáy sông bằng các dây chuyền kéo cả hai bên bờ sông. 

Ống cắt ngang qua sông được chế tạo, thử nghiệm và phủ bêtông trước, sau đó được nâng hoặc kéo vào rãnh đào trước đó. 

Nếu mực nước nông và đáy sông ổn định có thể sử dụng bằng các xe kéo cần cẩu hông.

Thi công đường ống
Thi công đường ống

Trong trường hợp vượt qua các kênh đào và mương cần sử dụng các kỹ thuật không làm ảnh hưởng đến tính tổng thể của dòng chảy. 

Các kỹ thuật này bao gồm làm đường hầm, khoan ngang… mỗi phương pháp có giới hạn riêng của chúng phụ thuộc vào các điều kiện đất và chiều dài của phần cắt ngang.

Thực tế thường thi công theo cách phủ thêm lớp bêtông bên ngoài hoặc sử dụng các tấm đệm nặng dè lên trên ống trong quá trình lắp đặt.

Tùy thuộc vào chiều rộng của chỗ cắt qua, ống có thể được đặt vào rãnh đào trước bằng các xà lan có cần cẩu và các thanh trược hoặc các xà lan neo cố định được trang bị xe kéo cần cẩu hông. Trong mọi trường hợp ống phải được thử thủy lực trước khi tiến hành lắp đặt.

Tại các vị trí cắt qua cửa sông hoặc sông có chiều rộng lớn đường ống được chế tạo trên các ổ lăn ở một phía của chỗ cắt ngang và sau khi thử nghiệm được kéo qua sông bằng các hệ thống tời đặt ở bờ đối diện. 

Trong khi kéo, ống được giữ cho nổi trên mặt nước bằng các phao được xắp xếp dọc theo chiều dài ống. đây là quá trình phức tạp và phải được thực hiện trong thời điểm thủy triều hạ hoặc dòng chảy ở mức tối thiểu.

Có thể sử dụng cầu có sẵn để vượt sông nếu tuyến ống nằm gần cầu và có thể đạt được sự thỏa thuận với cơ quan hữu trách hoặc chủ sở hữu của cầu.

8.2 Chỗ cắt nhau qua đường bộ của bồn chứa dầu khí

Phần lớn các chỗ cắt nhau qua đường bộ được thực hiện bằng phương pháp cắt mở và đường đặt ống ở độ sâu lớn hơn thông thường do vậy cần có phương pháp đặt biệt để hỗ trở cho rãnh hoặc gờ tại nơi vượt qua.

Nếu phương tiện có trọng tại lớn ống tại chỗ cắt nhau đó phải có bề dày lớn hơn so với thông thường. Trước khi lắp, rãnh ống phảiđược bảo vệ thích hợp và phải lắp đặt các bảng. Vị trí cắt nhau qua đường bộ báo hiệu. Nên tránh sử dụng ống lót vì chúng làm giảm khả năng bảo vệ của ống cathode.

Hình ảnh mô tả
Hình ảnh mô tả

Nếu không được phép cắt mở, có thể sử dụng các kỹ thuật tạo đường hầm như khoan lỗ, nâng ống, đường hầm bêtông hoặc khoan định hướng. 

Ngoài phương pháp định hướng ra, các phương pháp còn lại đều yêu cầu phải có ống lót, trong trường hợp này cần có biện pháp đặt biệt để tạo môi trường không ăn mòn cho ống hoặc sử dụng anode hy sinh dạng dài.

9. Các vị trí hàn đoạn nối ống của bồn chứa dầu khí

Khi thực hiện công việc lắp đặt ống thường cần thiết phải có các đoạn ống không được nối trên đường ống. Các đoạn ống này phải được nối với nhau bằng các đoạn ống ngắn và chúng được gọi là đoạn ống nối.

Việc ngắt quãng đường ống trong quá trình lắp đặt có thể xảy ra do các nguyên nhân sau:

Một đoạn ống nằm dưới đường giao thông, đường sắt hay cắt qua sông chưa được hoàn tất. đoạn ống cong giữa hai đọan ống thẳng chưa được nổ đạt và chế tạo. Ống được để hở làm đầy nước cho thử nghiệm.

Các đọan ống được sử dụng làm ống nối được cắt chính xác và vát cạnh cho mối hàn. Sau khi hàn chúng được kiểm tra bằng tia X toàn bộ mối hàn, phủ lớp phủ và quấn bên ngoài trước khi lấp ống lại.

Do cần phải có được chỗ hở chính xác giữa các đầu ống được hàn trước đó nên cần phải đặt biệt thận trọng khi thực hiện hàn nối ống để đảm bảo không xuất hiện các ứng xuất dư trong quá trình này.

10. Phục hồi trang thái ban đầu của bồn chứa dầu khí

Khi hoàn tất cả các công việc và đường ống cho bồn chứa được lấp đất, mặt đất phải được đưa về trạng thái ban đầu để có thể tiếp tục các họat động nông nghiệp bình thường như trước và không để thấy được dấu vết của sự hiện diện hệ thống đường ống bằng quan sát thông thường.

Quy trình này trở thành một trong các giai đọan quan trọng nhất khi xây lắp đường ống. 

Tầm quan trọng của nó là tạo được suy nghĩ tốt nhất của cư dân xung quanh đối với sự hiện diện của đường ống. 

Quá trình này được tiến hành càng hoàn hảo càng tốt cả đối với các chủ tư nhân lận các công trình công cộng có liên quan đến quá trình xây lấp đường ống. 

Công việc này càng làm sớm càng tốt sau khi đã hoàn tất đường ống. Mục tiêu của quá trình này là trả lại hiện trạng càng gần so với ban đầu càng tốt.

Với các khu đất nông nghiệp, việc khôi phục hiện trạng phải sao cho nhân dân canh tác bình thường mà không phải làm các công việc như lọai bỏ đá ra khỏi đất, các nhánh cây bị chặt, hoặc các phế liệu xây dựng khác và không cần sang bằng các gò mô tạo ra do quá trình xây lắp đường ống.

Các phế liệu của quá trình xây lắp phải được loại bỏ và xử lý sao cho không làm phiền đến các củ đất.

Các hàng rào bị cắt trong quá trình xây lắp phải được khôi phục như cũ. 

Tất cả các đường tạm, cầu tạm, ống dây điện ngầm, hàng rào ngăn gia súc và các thiết bị tương tự được sử dụng trong quá trình xây lắp phải được tháo bỏ, các phần không tháo để dành cho công nhân vận hành sau này phải được chấp nhận của các chủ đất.

Các biển báo hiệu nên được dựng tại các vị trí cắt nhau để chỉ rõ sự xắp xếp của đường ống và nên có đầy đủ thông tin để chỉ rõ chủ sở hữu, đường kính, bản chất sản phẩm vận chuyển, hướng chảy bình thường trong ống, và các vị trí chỗ cắt nhau. 

Số điện thoại để liên lạc trong trường hợp khẩn cấp cũng nên thể hiện trong các biển báo này.

Các biển báo bổ sung có thể cần thiết để chỉ rõ tuyến ống cho các đội tuần tra ống. Công việc lắp đặt các biển báo như vậy nhất thiết phải có sự đồng ý của chính quyên địa phương.

11. Các kỹ thuật đặc biệt sử dụng trong thi công đường ống của bồn chứa dầu khí

Số lượng các kỹ thuật đặc biệt sử dụng trong xây lắp đường ống tùy thuộc vào loại đất mà đường ống đi qua.

11.1 Phương pháp nổ đá

Các loại đá mềm thông thường có thể được đào bằng các máy xúc lật tiêu chuẩn. Tuy nhiên trong trường hợp có đá vôi và các loại đá cứng khác có thể phải sử dụng thuốc nổ để đào rãnh.

Kỹ thuật được sử dụng trong trường hợp này tương tự với các công việc nổ đá bất kỳ khác. 

Sau khi đào một loạt các lỗ dọc đường làm rãnh, thuốc nổ được cho vào lỗ với lượng thích hợp sau đó gắn ngòi kích nổ, phá đá trong khoảng cách đã chọn. 

Các vật liệu tạo ra sau quá trình nổ được dời đi bằng máy xúc thông thường hoặc bằng các thiết bị đào khác.

11.2 Thi công qua đầm lầy

Các đường ống nằm qua đường lầy tương tự các đường ống ngoài khơi được xây dựng bằng các xà lan đặt ống. 

Tuy nhiên trong trường hợp này sử dụng xà lan có kích thước nhỏ hơn nhiều gọi là xà lan đầm lầy, đường đi qua đầm lầy thường được phát quang bằng xà lan riêng biệt có trang bị các thiết bị dùng để phát quang cây cối trong đầm lầy và nếu cần thiết có thể đào rãnh bằng. 

Kéo ống qua đầm lầy phương pháp nạo vét.

Hình ảnh kéo ống
Hình ảnh kéo ống 

Đường ống được chuẩn bị trên bờ, thường là hàn kép, được phủ lớp chống ăn mòn và khi cần thiết là lớp phủ trọng lượng bêtông trước khi được đưa lên xà lan. 

Quá trình hoàn tất được thực hiện trên xà lan và vùng mối hàn được phủ trước khi ống được đưa qua bệ đặt biệt ở đuôi xà lan và đặt ở rãnh đã được đào trước đó

Loại công việc này là lý tưởng đối với các ống nằm qua các đầm lầy có nhiều cây đước nơi không thể thực hiện quá trình kéo một chiều dài ống liên tục vào đúng vị trí như trường hợp thi công ở vùng nước không có giới hạn về không gian.

11.3 Thi công qua các vùng cực

Hình ảnh đường ống
Hình ảnh đường ống

Do ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường xung quanh thường xuyên thấp và độ xốp của lớp tuyết trên bề mặt, việc xây lấp đường ống cần lưu ý đến các đặc điểm:

  • Kết cấu bệ đỡ cho đường ống.
  • Kết cấu lớp phủ cho đường ống.
  • Đường vận chuyển thiết bị và vật tư cho thi công.
  • Thiết bị thi công trong điều kiện tương đường ống ở vùng cực ứng.

11.4 Thi công qua các cồn cát

Hiện tượng này xảy ra khi xây lắp đường ống tại sa mạc chẳng hạn.

Các cồn cát có đặt tính thường xuyên di chuyển từ vị trí này sang vị trí khác, do đó tạo ra sự bất ổn định về độ cao của nền.

Nếu phương án cắt qua các cồn cát quá tốn kém, nghĩa là chiều dài của đường ống tăng đáng kể thì đường ống phải đi qua các cồn cát đó. 

Trong trường hợp này, đường ống phải được thiết kế có khả năng chịu được mức độ cao nhất của trạng thái dầm tự do trong các khoảng cách càng lớn càng tốt, đường ống khi lắp phải có được cấu hình nằm trên cát, sau đó một số chỗ sẽ được cát chôn vùi và số khác nằm treo tự do giữa hai cồn cát.

Mặt khác đường ống sẽ chịu quá trình bào mòn do các luồng cát di chuyển do đó phải được thiết kế để chống lại hiện tượng này.

12. Sự an toàn đường ống

Sự an toàn của toàn bộ hệ thống đường ống phụ thuộc nhiều vào các tiêu chuẩn và chất lượng của các thử nghiệm thực hiện trong tất cả các giai đọan thi công xây lắp đường ống hơn là phụ thuộc vào các điểm đặc trưng đơn lẻ khác.

Chủ đầu tư và nhà thầu xây lắp đường ống phải có đội ngũ tư vấn đủ khả năng để đảm bảo rằng các khuyến cáo của các quy chuẩn quy phạm và tiêu chuẩn được tuân thủ hoàn toàn.

Có một số các công việc xảy ra trong quá trình xây lắp đường ống cần phải xem xét đặc biệt về độ an toàn, mặc dù trong tất cả các dự án xây dựng vấn đề an toàn luôn là xem xét hàng đầu tại nơi thi công.

Hai hoạt động liên quan đến quá trình tạo rãnh thường có nguy cơ gây nguy hiểm là quá trình nổ đá và quá trình đào bằng máy.

Quá trình nổ đá được sử dụng để đào rãnh hoặc làm bằng phẳng tuyến ống. Tất cả các cư dân tại các nhà ở lân cận khu vực diễn ra quá trình nổ phải được thông báo để có sự cảnh giác thận trọng thích hợp.

Các lỗ cho thuốc nổ nên được che phủ nếu cần để không làm hư hỏng đường dây cấp điện thoại.

Không nên sử dụng phương pháp dùng thuốc nổ trong trường hợp có thể gây nguy hiểm cho các công trình ngầm hoặc cáp điện ngầm, các đường ống nước và khí.

Quá trình đào bằng thiết bị xúc hoặc bằng các máy đào cơ học khác cũng có thể làm hư hỏng các công trình ngầm đặc biệt là đường dây điện ngầm. 

Trong trường hợp này nên có bản đồ tỷ lệ tốt nhất cho khu vực có thể có các công trình ngầm trước khi thi công đường ống và có thể phải đào bằng tay nếu cần thiết.

Rất mong bạn đọc quan tâm và theo dõi tank.vn để cập nhật những thông tin mới nhất về bồn chứa dầu khí.

Hồ Thanh Sơn
Tác giả Hồ Thanh Sơn admin

Chuyên gia về hệ thống bồn tank inox vi sinh, máy bơm inox vi sinh 9 năm kinh nghiệp với các công ty đa quốc gia!

Bài viết trước Bồn chứa dầu khí - Thiết kế hệ thống đường ống

Bồn chứa dầu khí - Thiết kế hệ thống đường ống

Bài viết tiếp theo

Bơm hai đầu

Bơm hai đầu

Bài viết liên quan

Thông báo

Bạn cần hỗ trợ?