Bai giang duong ong

1
MôC LôC
Ch-¬ng I: Kh¸i niÖm vÒ ®-êng èng dÇu khÝ 5
Bµi 1. Më ®Çu 5
I. Tæng quan 5
II. Ph©n lo¹i ®-êng èng 5
2.1 Theo vïng sö dông 5
2.2 Theo vÞ trÝ l¾p ®Æt 5
2.3 Theo cÊu t¹o 5
2.4 Theo chÊt vËn chuyÓn 5
III. CÊu t¹o ®-êng èng 6
Bµi 2. C«ng nghÖ khai th¸c vµ quy ho¹ch c«ng tr×nh dÇu khÝ biÓn 8
I. Ho¹t ®éng khai th¸c vµ th¨m dß dÇu khÝ ë ViÖt Nam 8
II. C«ng nghÖ thu gom vµ khai th¸c DÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ. 9
2.1. Tæng quan má B¹ch Hæ. 9
2.2. T×m hiÓu c«ng tr×nh phôc vô khai th¸c thu gom vËn chuyÓn dÇu khÝ t¹i má B¹ch
Hæ. 9
2.3 Nh÷ng yªu cÇu ®èi viÖc thiÕt kÕ vµ quy ho¹ch hÖ thèng khai th¸c má. 14
Bµi 3. Lùa chän tuyÕn èng 17
I. Môc ®Ých cña viÖc lùa chän tuyÕn èng 17
II. Nh÷ng yªu cÇu cña viÖc lùa chän tuyÕn 17
Ch-¬ng II. TÝnh to¸n thiÕt kÕ ®-êng èng biÓn 18
Bµi 1. Më ®Çu 18
I. TÝnh to¸n ®-êng èng biÓn 18
II. T¶i träng 19
2.1. T¶i träng chøc n¨ng 19
2.2. T¶i träng m«i tr-êng 20
2.3. T¶i träng thi c«ng 20
2.4. T¶i träng sù cè 20
2.5 C¸c t¶i träng kh¸c 20
Bµi 2. TÝnh to¸n chiÒu dµy èng chÞu ¸p suÊt trong 21
I. Bµi to¸n ®-êng èng chÞu ¸p lùc trong 21
II. TÝnh to¸n thiÕt kÕ ®-êng èng biÓn chÞu ¸p lùc trong theo quy ph¹m 21
2.1 Nguyªn t¾c tÝnh to¸n theo quy ph¹m 21
2.2 Mét sè quy ph¹m hay ®-îc ¸p dông 22
2.3 TÝnh to¸n chiÒu dµy cña èng chÞu ¸p lùc trong theo qui ph¹m DnV 1981 22
2.4 TÝnh chiÒu dµy èng chÞu ¸p lùc trong theo quy ph¹m ASME B31.8 23
2.5 Theo qui ph¹m DnV OS F101 2000 23
Bµi 3. æn ®Þnh ®µn håi 25

2
I. MÊt æn ®Þnh côc bé cña ®-êng èng biÓn 25
1.1 HiÖn t-îng 25
1.2 C«ng thøc lý thuyÕt 25
1.3 C«ng thøc quy ph¹m 25
II. MÊt æn ®Þnh lan truyÒn 27
2.1 HiÖn t-îng 27
2.2 TÝnh to¸n 27
2.3 Chèng lan truyÒn mÊt æn ®Þnh 28
III. MÊt æn ®Þnh tæng thÓ (global buckling) cña ®-êng èng biÓn 28
3.1 HiÖn t-îng 28
3.2 TÝnh to¸n 29
Bµi 4. §é bÒn ®-êng èng khi ®i qua c¸c ®Þa h×nh phøc t¹p 30
I. Më ®Çu 30
II. Bµi to¸n tÜnh cña ®-êng èng qua ®Þa h×nh ®Æc biÖt 31
2.1 §Æt bµi to¸n 31
2.2 Bµi to¸n ®-êng èng qua hµo (hè lâm) 31
2.3 Bµi to¸n ®-êng èng qua ®Ønh låi 33
III. Bµi to¸n céng h-ëng dßng xo¸y cña nhÞp èng 34
Bµi 5. TÝnh to¸n æn ®Þnh vÞ trÝ cña ®-êng èng d-íi ®¸y biÓn 37
I. HiÖn t-îng 37
II. TÝnh to¸n 37
III. Ph©n tÝch æn ®Þnh vÞ trÝ cña ®-êng èng d-íi t¸c ®éng cña sãng vµ dßng ch¶y theo
quy ph¹m DnV. 40
IV. Mét sè ph-¬ng ph¸p xö lý æn ®Þnh vÞ trÝ cho ®-êng èng biÓn 44
4.1 Bäc bª t«ng gia t¶i 44
4.2 Gia t¶i côc bé 45
4.3 Sö dông vÝt neo 46
4.4 Vïi èng xuèng hµo 46
Ch-¬ng III. Thi c«ng ®-êng èng biÓn 47
Bµi 2: Thi c«ng th¶ èng 47
I. Kh¸i niÖm 47
II. Ph-¬ng ph¸p thi c«ng b»ng sµ lan th¶ èng 48
2.1 Ph©n lo¹i 48
2.2 Nguyªn lý ho¹t ®éng vµ cÊu t¹o 49
2.3 D©y chuyÒn thi c«ng th¶ èng trªn tµu C«n S¬n 52
2.4 ¦u nh-îc ®iÓm cña ph-¬ng ph¸p 52
2.5 TÝnh to¸n ®é bÒn trong thi c«ng th¶ èng 53
III. Ph-¬ng ph¸p thi c«ng b»ng sµ lan cã trèng cuén 55
IV. Ph-¬ng ph¸p thi c«ng kÐo èng. 58
4.1 Thi c«ng b»ng ph-¬ng ph¸p kÐo èng trªn mÆt 58
4.2 Ph-¬ng ph¸p kÐo èng s¸t mÆt 59

3
4.3 Ph-¬ng ph¸p thi c«ng kÐo èng trªn ®¸y biÓn 60
4.4 Ph-¬ng ph¸p thi c«ng kÐo èng s¸t ®¸y biÓn 60
4.5 N¨ng lùc thi c«ng cña liªn doanh Vietsovptro 61
Bµi 3. Thi c«ng nèi èng 63
I. Giíi thiÖu 63
II. Ph-¬ng ph¸p nèi èng b»ng mÆt bÝch 63
III. Ph-¬ng ph¸p hµn ë ¸p suÊt khÝ quyÓn 63
IV. Hµn cao ¸p 64
V. Sö dông mèi nèi c¬ khÝ. 65
Bµi 4. Thi c«ng èng ®øng. 66
I. Ph-¬ng ph¸p thi c«ng l¾p ®Æt èng ®øng lªn khèi ch©n ®Õ 66
1.1 Thi c«ng l¾p ®Æt Riser ®ång thêi víi viÖc chÕ t¹o khèi ch©n ®Õ. 66
1.2. Thi c«ng Riser ®-îc tiÕn hµnh cïng víi thi c«ng r¶i èng. 66
II. Thi c«ng nèi èng Riser víi ®-êng èng ngÇm. 67
2.1 Nèi èng b»ng mÆt bÝch 67
2.2. Nèi èng ngÇm víi èng ®øng b»ng ph-¬ng ph¸p hµn trªn mÆt n-íc 67
2.3. Ph-¬ng ph¸p èng ch÷ J thuËn. 67
2.4. Ph-¬ng ph¸p èng ch÷ J ng-îc. 68
2.5. Ph-¬ng ph¸p guèc uèn 68
Bµi 5. Thi c«ng hµo ®Æt èng 69
I. Kh¸i niÖm 69
1.1 Môc ®Ých 69
1.2 Ph©n lo¹i 69
1.3 Çc th«ng sè cña hµo 69
II. T¸c ®éng cña neo vµ l-íi ®¸nh ç lªn ®-êng èng biÓn 70
21. Çc lo¹i l-íi ®¸nh ç 70
2.2 T¸c ®éng cña l-íi ®¸nh ç lªn ®-êng èng. 70
2.3 T¸c ®éng cña neo 72
III. Çc ph-¬ng ph¸p ®µo hµo. 74
3.1. Ph-¬ng ph¸p phun n-íc 74
3.2 M¸y ®µo hµo tù hµnh 75
3.3. Ph-¬ng ph¸p ho¸ láng nÒn ®Êt 76
3.4. Ph-¬ng ph¸p cµy 77
Ch-¬ng IV. Chèng ¨n mßn 79
Bµi 1. Tæng quan 79
I. Vai trß cña viÖc chèng ¨n mßn trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh ®-êng èng biÓn 79
II. M«i tr-êng g©y ¨n mßn ®-êng èng 79
2.1 M«i tr-êng trong èng 79
2.2 M«i tr-êng ngoµi èng 80
Bµi 2. Chèng ¨n mßn trong èng 81

4
Bµi 3. Chèng ¨n mßn ngoµi èng 82
I. Chèng ¨n mßn chñ ®éng 82
1.1 Ph-¬ng ph¸p b¶o vÖ b»ng anode hy sinh: 82
1.2 Ph-¬ng ph¸p b¶o vÖ ®iÖn ho¸ b»ng dßng ®iÖn ¸p nguån 83
II. Chèng ¨n mßn bÞ ®éng 83
III. B¶o VÖ kÕt hîp 84
Ch-¬ng V. §-êng èng trªn bê 85
Bµi 1. Sè liÖu ®Çu vµo phôc vô cho thiÕt kÕ 85
I. Sè liÖu tù nhiªn 85
II. Yªu cÇu vÒ c«ng nghÖ 85
Bµi 2. Lùa chän tuyÕn èng trªn bê 86
Bµi 3. ThiÕt kÕ kü thuËt tuyÕn èng trªn bê 87
I. X¸c ®Þnh chiÒu dµy èng theo ¸p lùc trong lín nhÊt 87
II. KiÓm tra ®é bÒn vµ ®é æn ®Þnh cña tuyÕn èng 87
2.1. KiÓm tra ®é bÒn vµ tÝnh æn ®Þnh cña ®-êng èng ®Æt ë mÆt ®Êt 87
2.2. KiÓm tra sù biÕn d¹ng cña ®-êng èng ®Æt ë mÆt ®Êt 88
Bµi 4. Çc d¹ng ®Þa h×nh mµ ®-êng èng cã thÓ v-ît qua vµ çc yªu cÇu 90
I. §-êng èng qua ®Çm lÇy 90
II. §-êng èng v-ît qua ®-êng s¾t vµ ®-êng « t« 90
Bµi 5. Çc biÖn ph¸p b¶o vÖ an toµn cho tuyÕn èng 92
I. Chèng gØ cho èng thÐp 92
II. Chèng ¨n mßn do khÝ quyÓn 92
III. Chèng ¨n mßn do ®é Èm cña ®Êt vµ x©m thùc cña m«i tr-êng 92

5
Ch-¬ng I: Kh¸i niÖm vÒ ®-êng èng dÇu khÝ
Bµi 1. Më ®Çu
I. Tæng quan
Sù t¨ng lªn kh«ng ngõng cña nhu cÇu tiªu thô çc s¶n phÈm dÇu khÝ kÐo theo sù ra ®êi
cña hµng lo¹t dù ¸n khai th¸c dÇu khÝ trªn biÓn. B¾t ®Çu tõ tuyÕn ®-êng èng ®Çu tiªn trªn
vÞnh Mªhic«, tíi nay hµng v¹n kil«met ®-êng èng ®· ®-îc x©y dùng trªn kh¾p thÕ giíi, tõ
biÓn B¾c, §Þa Trung H¶i, Australia, §«ng Nam ¸, Mü La Tinh ... Mét sè ®-êng èng ®·
®-îc l¾p ®Æt ë ®é s©u ®Õn 700m, kÝch th-íc èng lªn tíi 56 in. Çc c«ng nghÖ liªn quan ®Õn
c«ng tr×nh ®-êng èng còng ph¸t triÓn rÊt nhanh chãng. §iÓn h×nh lµ çc thiÕt bÞ thi c«ng th¶
èng, c«ng nghÖ gia t¶i cho èng, c«ng nghÖ nèi èng .v.v.
ë ViÖt Nam, tuyÕn ®-êng èng ®Çu tiªn ®-îc l¾p ®Æt bëi Liªn doanh dÇu khÝ
ViÖts«vPetro khi x©y dùng má B¹ch Hæ. §Õn nay, trªn thÒm lôc ®Þa n-íc ta ®· cã hµng
ngµn kil«met ®-êng èng çc lo¹i, trong ®ã cã c¶ ®-êng èng mÒm vµ çc ®-êng èng kÝch
th-íc lín ®-a khÝ vµo bê cã chiÒu dµi lªn ®Õn 350km.
Tuy çc lý thuyÕt tÝnh to¸n ®-êng èng biÓn kh«ng ph¶i lµ míi mÎ nh-ng thùc tÕ cßn rÊt
nhiÒu vÊn ®Ò cßn ®ang ®-îc nghiªn cøu hoµn thiÖn. Bªn c¹nh ®ã çc c«ng nghÖ chÕ t¹o èng
vµ thi c«ng ®-êng èng ®Òu ®-îc ph¸t triÓn rÊt nhanh chãng. V× vËy, thiÕt kÕ ®-êng èng biÓn
lu«n lµ mét lÜnh vùc ®-îc sù quan t©m vµ liªn tôc ®-îc ®æi míi.
II. Ph©n lo¹i ®-êng èng
Cã nhiÒu çch ph©n lo¹i ®-êng èng kh¸c nhau nh- sau:
2.1 Theo vïng sö dông
- §-êng èng biÓn
- §-êng èng trªn bê
2.2 Theo vÞ trÝ l¾p ®Æt
- §-êng èng trªn dµn
- §-êng èng ngÇm
- èng ®øng (Riser)
2.3 Theo cÊu t¹o
- §-êng èng cøng (th«ng th-êng)
- §-êng èng mÒm
2.4 Theo chÊt vËn chuyÓn
- §-êng èng dÉn dÇu

6
- §-êng èng dÉn khÝ
- §-êng èng dÉn khÝ gaslift
- §-êng èng dÉn n-íc Ðp vØa
- §-êng èng dÉn hçn hîp dÇu khÝ
III. CÊu t¹o ®-êng èng
§-êng èng gåm çc bé phËn sau: èng ngÇm, èng ®øng, van ngÇm vµ mét sè bé phËn
phô kh¸c nh- mèi nèi, vá bäc chèng ¨n mßn, bª t«ng gia t¶i, anode hy sinh ...
CÊu t¹o èng ngÇm:
èng thÐp: èng thÐp lµ bé phËn chÝnh cña ®-êng èng. èng thÐp th-êng ®-îc chÕ t¹o s½n
thµnh çc ®o¹n dµi 6m hoÆc 12m. §-êng kÝnh cña èng th-êng nhá h¬n 36”, chiÒu dµy
th-êng <16mm. VËt liÖu thÐp èng lµ lo¹i cã kh¶ n¨ng chèng ¨n mßn tèt, phæ biÕn lµ thÐp
hîp kim Canxi – Mangan (C-Mn). Theo c«ng nghÖ chÕ t¹o mµ èng thÐp cã thÓ chia thµnh
èng thÐp ®óc hoÆc èng thÐp hµn, trong ®ã èng thÐp ®óc cã ®é an toµn cao h¬n.
Líp chèng ¨n mßn: líp chèng ¨n mßn ngoµi èng theo nguyªn t¾c s¬n phñ, th-êng cã
chiÒu dµy kho¶ng 5mm. Çc lo¹i s¬n phñ hay sö dông lµ s¬n cã gèc epoxi hay nhùa ®-êng.
Líp bª t«ng gia t¶i: chiÒu dµy tõ 5cm-10cm, cã t¸c dông t¨ng träng l-îng ®Ó ®¶m b¶o
æn ®Þnh vÞ trÝ cho ®-êng èng. VËt liÖu sö dông lµ bª t«ng th-êng hoÆc bª t«ng nÆng ®Æc biÖt
(cã träng l-îng riªng ®Õn 3040kG/m3
). Trong líp bª t«ng gia t¶i cã bè trÝ líp cèt thÐp cÊu
t¹o. Trong mét sè tr-êng hîp, ng-êi ta kh«ng dïng vá bª t«ng gia t¶i mµ sö dông khèi gia
t¶i côc bé hoÆc dïng vÝt xo¾n ®Ó cè ®Þnh ®-êng èng d-íi ®¸y biÓn.
Mèi nèi: çc ®o¹n èng ®-îc nèi víi nhau b»ng mèi hµn. ChÊt l-îng mèi hµn lµ vÊn ®Ò
hÕt søc quan träng khi thi c«ng ®-êng èng. Ngoµi ra, khi ®Êu nèi ®-êng èng ngÇm víi èng
®øng hoÆc khi söa ch÷a ®-êng èng th× mét sè lo¹i mèi nèi kh¸c cã thÓ ®-îc sö dông nh-
mèi nèi sö dông mÆt bÝch (Flange) hoÆc mèi nèi c¬ khÝ (Mechanical Connection) ....
Protector (hay anode hy sinh): lµ thiÕt bÞ chèng ¨n mßn ®iÖn ho¸ ®-îc g¾n cè ®Þnh trªn
èng. Protector cã nhiÒu h×nh d¹ng kh¸c nhau, phæ biÕn nhÊt lµ d¹ng b¸n khuyªn cã chiÒu
dµy phï hîp víi líp bª t«ng gia t¶i.
Líp bª t«ng gia t¶i
Líp b¶o vÖ
chèng ¨n mßnLíp
thÐp èng
Anode hy sinh Mèi nèi èng

7
H×nh 1.1: CÊu t¹o ®iÓn h×nh cña ®-êng èng biÓn
CÊu t¹o èng ®øng :
èng ®øng ®Æt trong vïng chÞu t¸c ®éng ¨n mßn vµ t¶i träng rÊt lín do m«i tr-êng biÓn
g©y ra. V× thÕ, cÊu t¹o èng ®øng cã mét sè ®iÓm kh¸c víi èng ngÇm nh- sau :
- èng thÐp th-êng cã chiÒu dµy lín h¬n èng ngÇm
- T¨ng c-êng chèng ¨n mßn b»ng ph-¬ng ph¸p ®Æt èng trong èng, bäc chèng ¨n mßn
b»ng cao su ...
- Do èng ®øng ®-îc cè ®Þnh vµo khèi ch©n ®Õ nªn kh«ng cÇn gia t¶i.
Mét sè c«ng tr×nh gÇn ®©y øng dông c«ng nghÖ ®-êng èng mÒm. §-êng èng mÒm lµm
tõ nhiÒu líp vËt liÖu sîi thÐp, chÊt dÎo, cã ®é bÒn cao ®ång thêi rÊt mÒm dÎo nªn rÊt thuËn
lîi khi thi c«ng. Tuy nhiªn, èng mÒm cã gi¸ thµnh cao h¬n nhiÒu so víi èng cøng th«ng
th-êng.
H×nh 1.2: CÊu t¹o ®iÓn h×nh cña ®-êng èng mÒm

8
Bµi 2. C«ng nghÖ khai th¸c vµ quy ho¹ch c«ng tr×nh dÇu khÝ
biÓn
I. Ho¹t ®éng khai th¸c vµ th¨m dß dÇu khÝ ë ViÖt Nam
Ho¹t ®éng khai th¸c dÇu khÝ ë n-íc ta do Tæng c«ng ty DÇu KhÝ ViÖt Nam (Petro
ViÖt Nam) ®¶m nhiÖm. Tæng c«ng ty DÇu khÝ ViÖt Nam ®-îc thµnh lËp tõ n¨m 1975 triÓn
khai mäi ho¹t ®éng vÒ th-¬ng m¹i dÇu khÝ trªn toµn l·nh thæ, vïng ®Êt còng nh- vïng thÒm
lôc ®Þa ngoµi biÓn. ViÖc th¨m dß ®Þa vËt lÝ ®· ®-îc tiÕn hµnh b¾t ®Çu tõ n¨m 1974, cho ®Õn
nay ®· thùc hiÖn ®-îc hµng tr¨m giÕng khoan th¨m dß.
N¨m 1999 xÝ nghiÖp liªn doanh DÇu KhÝ VIETSOVPETRO ®· khai th¸c ®-îc 8,2
triÖu tÊn dÇu th«. Tõ n¨m 1986 ®Õn th¸ng 10 n¨m 2000 xÝ nghiÖp liªn doanh ®· nép ng©n
s¸ch ®-îc 4617.61 triÖu ®« la do b¸n dÇu th«. Trong nh÷ng n¨m tiÕp theo nhu cÇu khai th¸c
s¶n phÈm dÇu khÝ ngµy cµng cao, do vËy xu h-íng më réng má vµ më réng khu vùc th¨m
dß ra xa bê víi qui m« ngµy mét lín. Trong khi ®ã nhu cÇu sö dông dÇu khÝ t¨ng nhanh ®Æc
biÖt lµ khÝ ®Ó phôc vô cho çc nhµ m¸y ®iÖn trong tÇm cung cÊp cña má nh- nhµ m¸y ®iÖn
Bµ RÞa, Phó Mü t¹i Vòng TÇu, çc khu c«ng nghiÖp míi vµ nhu cÇu sö dông trong sinh ho¹t
cña nh©n d©n. Tæng c«ng ty DÇu KhÝ ViÖt Nam ®· x©y dùng mét hÖ thèng ®-êng èng ®Ó
vËn chuyÓn çc s¶n phÈm khÝ tõ má B¹ch Hæ ®Õn Thñ §øc, sau ®ã lµ ®-êng èng dÉn khÝ tõ
má khÝ Nam C«n S¬n vµo bê. N¨m 2004, tiÕp tôc thi c«ng côm c«ng tr×nh KhÝ - §iÖn -
§¹m Cµ Mau cã quy m« rÊt lín.
Tõ má B¹ch Hæ vµ má Rång, VietsoPetro khai th¸c ®-îc 36.000tÊn/ngµy n¨m 2003.
Tuy nhiªn, hai má trªn ®Òu ®ang dÇn c¹n kiÖt. Th¸ng 4 n¨m 2004, s¶n l-îng ®· gi¶m
xuèng cßn 33.000tÊn/ngµy (kho¶ng 12 triÖu tÊn/n¨m)
Ngoµi hai má Rång vµ má B¹ch Hæ, hiÖn ho¹t ®éng khai th¸c dÇu kÝ cña ViÖt Nam
®ang ®-îc triÓn khai t¹i çc má §¹i Hïng, R¹ng §«ng, Ruby, PM3-Çi N-íc vµ má khÝ
Lan T©y (l« 06.1 Nam C«n S¬n)
Ngoµi ra, dÇu tõ má S- Tö §en thuéc l« 15.1 thÒm lôc ®Þa ViÖt Nam còng b¾t ®Çu
®-îc khai th¸c, víi s¶n l-îng ®¹t kho¶ng 60 ngh×n thïng dÇu/ngµy.
Trong 3 th¸ng ®Çu n¨m 2004, ViÖt Nam ®· xuÊt khÈu ®-îc h¬n 3,3 triÖu tÊn dÇu th«,
t¨ng 14,6% so víi cïng kú n¨m tr-íc. S¶n l-îng khai th¸c dÇu khÝ ®¹t xÊp xØ 4 triÖu tÊn
quy dÇu (chØ tÝnh l-îng khÝ má PM3- Çi N-íc b¸n cho Malaixia), trong ®ã dÇu th« lµ gÇn
3,4 triÖu tÊn vµ khai th¸c khÝ ®¹t 380 triÖu m3
Trong n¨m 2004, tæng c«ng ty DÇu khÝ ViÖt Nam (Petro Vietnam) cã kÕ ho¹ch khoan
thªm çc giÕng t¹i hai má S- Tö §en vµ S- Tö Vµng, nh»m khai th¸c vµ thu håi tèi ®a dÇu
khÝ gãp phÇn n©ng cao s¶n l-îng dÇu th« xuÊt khÈu.
N¨m 2003, tæng doanh thu cña VietsovPetro -íc ®¹t 2,9 tû USD, trong ®ã nép ng©n
s¸ch nhµ n-íc 1,69 tû USD, v-ît dù tÝnh 438 triÖu USD.

9
II. C«ng nghÖ thu gom vµ khai th¸c DÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ.
2.1. Tæng quan má B¹ch Hæ.
Má B¹ch Hæ lµ má lín nhÊt ViÖt Nam vµ còng lµ máViÖt Nam trùc tiÕp tham gia khai
th¸c. Má n»m ë phÝa nam thÒm lôc ®Þa ViÖt Nam n»m trong l« 09 - 1 thuéc bÓ trÇm tÝch
Cöu Long çch thµnh phè Vòng Tµu 120 km do XÝ nghiÖp liªn doanh dÇu khÝ VietsoPetro
khai th¸c. Th¸ng 6 n¨m 1986 dßng dÇu khÝ ®Çu tiªn ®-îc khai th¸c trong tÇng trÇm tÝch
Mioxen cña má B¹ch Hæ. N¨m 1987 ph¸t hiÖn dÇu khÝ trong tÇng trÇm tÝch Oligoxen vµ
®Æc biÖt n¨m 1988 ph¸t hiÖn dÇu khÝ trong tÇng ®¸ mãng Granite nøt nÎ. Tæng tr÷ l-îng
dÇu khÝ thu håi ®-îc do khai th¸c cïng víi dÇu cña toµn má kho¶ng 31.8 tû m3 khÝ ®ång
hµnh cña má B¹ch Hæ ®-îc ®-a vµo sö dông cho çc nhµ m¸y Bµ RÞa tõ th¸ng 5 n¨m 1995
vµ cho nhµ m¸y Phó Mü 2,1 tõ th¸ng 2 n¨m 1997 vµ t-¬ng lai lµ çc khu c«ng nghiÖp cña
Vòng TÇu nh- Vedan, Kidwell..v.v.
2.2. T×m hiÓu c«ng tr×nh phôc vô khai th¸c thu gom vËn chuyÓn dÇu khÝ t¹i má B¹ch
Hæ.
§Ó phôc vô cho c«ng t¸c th¨m dß vµ khai th¸c dÇu khÝ t¹i má B¹ch Hæ, XÝ nghiÖp liªn
doanh dÇu khÝ VietsoPetro ®· x©y dùng ë ®©y mét hÖ thèng çc c«ng tr×nh bao gåm: Dµn
c«ng nghÖ trung t©m CTP, dµn khoan cè ®Þnh MSP, dµn nhÑ BK, tr¹m rãt ®Çu kh«ng bÕn
UBN, çc tuyÕn ®-êng èng néi má. HiÖn nay má B¹ch Hæ cã:
- Mét dµn c«ng nghÖ trung t©m CTP2 ®· ®-îc sö dông vµ dù ®Þnh sÏ x©y dùng míi mét
dµn c«ng nghÖ trung t©m CTP3.
- 10 dµn MSP ( 1,3,4,5,6,7,8,9,10,11 ).
- 09 dµn BK, trong ®ã cã 07 dµn BK ®· ®-a vµo s¶n suÊt lµ BK (1,2,3,4,5,6,8) BK7,
BK9 ®ang trong qu¸ tr×nh thi c«ng.
- 04 tr¹m rãt dÇu kh«ng bÕn UBN1, UBN2, UBN3, UBN4.
- Dµn nÐn khÝ lín, dµn nÐn khÝ nhá, dµn b¬m n-íc, dµn Ðp vØa, dµn nh-êi ë, çc cÇu
dÉn...
Ngoµi ra má B¹ch Hæ cßn cã hÖ thèng ®-êng èng ngÇm bao gåm:
- 20 tuyÕn èng dÉn dÇu víi tæng chiÒu dµi 60,7 km.
- 10 tuyÕn èng dÉn khÝ víi tæng chiÒu dµi 24,8 km .
- 18 tuyÕn èng dÉn Gaslift víi tæng chiÒu dµi 28,8km .
- 11 tuyÕn èng dÉn hçn hîp dÇu, khÝ víi tæng chiÒu dµi 19,3 km .
HiÖn nay XÝ NghiÖp liªn doanh dÇu khÝ VIETSOPETRO ®ang c¶i t¹o çc dµn MSP
tr-íc ®ã vµ l¾p ®Æt thªm çc thiÕt bÞ khai th¸c, x©y dùng thªm mét sè dµn nhÑ.
2.2.1. Dµn khoan cè ®Þnh MSP.
Lµ dµn khoan cè ®Þnh. Trªn dµn bè trÝ th¸p khoan di ®éng cã kh¶ n¨ng khoan ë nhiÒu
giÕng khoan. VÒ mÆt c«ng nghÖ, MSP cã thÓ khoan, khai th¸c vµ xö lý. HÖ thèng c«ng nghÖ

10
trªn dµn cho phÐp ®¶m nhiÖm nhiÒu c«ng t¸c, tõ xö lý s¬ bé s¶n phÈm dÇu khÝ cho ®Õn t¸ch
läc s¶n phÈm dÇu th-¬ng phÈm, xö lý s¬ bé khÝ ®ång hµnh. Møc ®é xö lý tuú thuéc hÖ
thèng thiÕt bÞ trªn tõng dµn. S¶n phÈm dÇu khÝ ®-îc xö lý trªn MSP cã thÓ lµ tõ çc giÕng
khoan cña nã hoÆc ®-îc thu gom tõ çc dµn nhÑ BK.
VÒ mÆt cÊu t¹o dµn khoan gåm cã phÇn mãng, khèi ch©n ®Õ vµ phÇn kÕt cÊu th-îng
tÇng. Ch©n ®Õ gåm 2 khèi nèi víi nhau b»ng b»ng sµn chÞu lùc (MSF) ë phÝa trªn vµ cè ®Þnh
xuèng ®¸y biÓn b»ng çc cäc. Khèi ch©n ®Õ lµ kÕt cÊu thÐp kh«ng gian lµm tõ thÐp èng.
Th-îng tÇng cã cÊu tróc modul ®-îc l¾p ghÐp lªn trªn sµn chÞu lùc.
Mçi ch©n ®Õ cã 8 èng chÝnh (®-êng kÝnh 812.8x20.6mm). PhÇn d-íi cña ch©n ®Õ ë
tõng cäc trô chÝnh cã 2 èng dÉn h-íng cho çc cäc phô .
Çc phÇn tö cÊu thµnh m¹ng panel vµ èng gi»ng ngang cña ch©n ®Õ lµm tõ çc èng cã
®-íng kÝnh 426x12mm ®Õn 720x 16mm. Nh÷ng chç tiÕp gi¸p víi ®¸y biÓn cäc chÝnh vµ
cäc phô ®-îc trang bÞ hÖ thèng b¬m tr¸m xi m¨ng .
Modul chÞu lùc (sµn chÞu lùc MSF) lµ çc dÇm thÐp tæ hîp. Do ®iÒu kiÖn thi c«ng ngoµi
biÓn lªn kÕt cÊu nµy chia lµm 3 phÇn riªng biÖt. 2 trong sè ®ã ®Æt h¼n lªn çc trô ®ì cßn
phÇn thø 3 liªn kÕt chóng thµnh 1 sµn chÞu lùc thèng nhÊt. PhÇn kh«ng gian trèng gi÷a çc
dÇm cña modul chÞu lùc dïng ®Ó ®Æt çc thïng chøa víi çc chøc n¨ng kh¸c nhau cÇn thiÕt
cho quy tr×nh c«ng nghÖ thùc hiÖn trªn dµn .
Mãng khèi ch©n ®Õ lµ çc cäc thÐp èng ®-êng kÝnh 720x20mm. CÇn ®ãng tÊt c¶ 16 cäc
chÝnh vµ 32 cäc phô .
KÕt cÊu th-îng tÇng cña MSP ®-îc thùc hiÖn theo thiÕt kÕ 16716 cña trung t©m thiÕt kÕ
Corall (Liªn X« cò) gåm nh÷ng Block vµ m«dul riªng rÏ ®-îc chia lµm 2 tÇng vµ ®-îc
trang bÞ nh÷ng thiÕt bÞ c«ng nghÖ cÇn thiÕt. Thµnh phÇn cña kÕt cÊu th-îng tÇng gåm cã tæ
hîp khoan khai th¸c, n¨ng l-îng vµ khu nhµ ë.
2.2.2. Dµn nhÑ BK.
Lµ dµn nhá nhÑ kh«ng cã th¸p khoan. C«ng t¸c khoan sÏ do tµu khoan tù n©ng thùc
hiÖn. Dµn BK cã çc thiÕt bÞ c«ng nghÖ ë møc tèi thiÓu ®Ó ®o l-u l-îng vµ t¸ch n-íc s¬ bé.
S¶n phÈm tõ BK sÏ ®-îc dÉn b»ng ®-êng èng vÒ MSP hoÆc dµn c«ng nghÖ trung t©m ®Ó xö
lý. Trªn dµn kh«ng cã ng-êi ë.
VÒ mÆt kÕt cÊu phÇn ch©n ®Õ dµn BK lµ kÕt cÊu dµn th¸p thÐp kh«ng gian cã mét mÆt
th¼ng ®øng, ®-îc cÊu t¹o tõ thÐp èng cã ®-êng kÝnh kh¸c nhau. Ch©n ®Õ cã 4 èng chÝnh. HÖ
thèng mãng cäc gåm 4 cäc chÝnh ®-êng kÝnh 720x20mm vµ 8 cäc phô.
Th-îng tÇng cã s©n bay trùc th¨ng, çc thiÕt bÞ c«ng nghÖ, m¸y ph¸t ®iÖn.
2.2.3. Dµn c«ng nghÖ trung t©m CTP2.
Tæ hîp dµn c«ng nghÖ trung t©m gåm cã:
Giµn c«ng nghÖ .

11
Giµn mini sè 2- BK.
CÈu nèi çc ®-êng èng vµ d©y dÉn .
C¬ cÊu ®uèc víi çc ®-êng èng tùa trªn çc Block ch©n ®Õ.
Chøc n¨ng chÝnh cña CTP lµ:
Thu gom t¸ch läc çc s¶n phÈm tõ çc giÕng ë çc dµn nhÑ BK vµ çc dµn MSP ë vßm
trung t©m vµ vßm Nam má B¹ch Hæ vµ çc má kh¸c.
Xö lý dÇu th« thµnh dÇu th-¬ng phÈm vµ b¬m ®Õn çc tr¹m rãt dÇu kh«ng bÕn UBN1,
UBN2, UBN3, UBN4.
Xö lý n-íc th¶i theo tiªu chuÈn quèc tÕ vµ th¶i chóng xuèng biÓn
Xö lý s¬ bé khÝ ®ång hµnh vµ ®-a chóng vµo çc tr¹m nÐn khÝ.
VÞ trÝ cña dµn c«ng nghÖ trung t©m ®-îc x¸c ®Þnh bëi çc KC§ hiÖn cã vµ kÕt cÊu bªn trªn
cña CTP2 vÉn ®-îc sö dông ®Ó khai th¸c giÕng khoan ®Õn tÇng phong ho¸ t¹m thêi.
2.2.4. Tr¹m rãt dÇu kh«ng bÕn (UBN).
DÇu th« ®-îc thu tõ çc dµn BK , MSP vÒ dµn CTP ®Ó xö lý thµnh dÇu th-¬ng phÈm sau
®ã chóng ®-îc b¬m ®Õn çc tµu chë dÇu . Nhê çc tr¹m rãt dÇu kh«ng bÕn UBN çc thiÕt bÞ
chñ yÕu ®Ó tiÕp nhËn dÇu .
BÓ trao ®æi nhiÖt d¹ng tÊm ph¼ng (dÇu-dÇu).
BÓ trao ®æi nhÖt d¹ng tÊm ph¼ng (dÇu-n-íc).
HÖ thèng khö n-íc b»ng ®iÖn cã khèi ®èt nãng vµ ph©n li.
HÖ thèng ph©n li kiÓu th¸p.
Khèi chøa vµ chuyÓn ho¸ phÈm (chÊt khö nhò vµ k×m h·m ¨n mßn).
Ngoµi ra tr¹m cßn cã çc thiÕt bÞ ®o vµ kiÓm tra cÇn thiÕt, hÖ thèng van ¸p lùc, hÖ thèng
tÝn hiÖu b¸o sù cè vµ phßng chèng ch¸y ®¶m b¶o vËn hµnh h÷u hiÖu hÖ thèng tiÕp nhËn dÇu.
2.2.5. HÖ thèng ®-êng èng .
HÖ thèng hiÖn cã ®-îc h×nh thµnh theo tõng giai ®o¹n theo møc ®é th¨m dß vµ t-¬ng
øng víi viÖc ph¸t triÓn x©y dùng má.
§Õn nay má B¹ch Hæ ®· cã h¬n 200km ®-êng èng. Çc èng chÝnh ®-îc sö dông ®Ó x©y
dùng lµ nh÷ng èng cã ®-êng kÝnh ngoµi D253x16mm vµ D219x12mm . §-îc x¸c ®Þnh theo
GOST 9731-74 vµ ®-îc luyÖn theo GOTS 1050-74.
Çc gi¶i ph¸p chÝnh trong thiÕt kÕ ®-êng èng ngÇm:
- Nguyªn t¾c chÝnh ®Ó x¸c ®Þnh l-u l-îng lµ cÇn ®¶m b¶o vËn chuyÓn kh«ng ngõng s¶n
phÈm tõ giÕng khoan víi chi phÝ thÊp nhÊt vÒ vËt t- vµ n¨ng l-îng. Chi phÝ vËt t- ®-îc
x¸c ®Þnh bëi tæng chiÒu dµi ®-êng èng , ®-êng kÝnh èng vµ chiÒu dµy èng. Chi phÝ n¨ng
l-îng ®-îc x¸c ®Þnh bëi ¸p suÊt cÇn thiÕt ®Ó b¬m vËn chuyÓn. §Ó ®¶m b¶o vËn chuyÓn

12
kh«ng ngõng cÇn ph¶i cã ®-êng èng dù phßng vµ hÖ thèng ®-êng èng khÐp kÝn. Trong
tr-êng hîp cÇn thiÕt ®-êng èng dù phßng cßn cho phÐp t¨ng l-u l-îng vËn chuyÓn cña
hÖ thèng.
- TÊt c¶ çc ®-êng èng ngÇm ban ®Çu khi ch-a khai th¸c thø cÊp ®-îc sö dông víi ¸p
suÊt d-íi 100atm vµ nhiÖt ®é d-íi 100o
c.
- Do kh¶ n¨ng kü thuËt cña VietsoPetro vµ chiÒu dµi cña çc tuyÕn èng kh«ng lín nªn
viÖc vïi èng lµ kh«ng kinh tÕ. Sù æn ®Þnh cña ®-êng èng ngÇm d-íi ®¸y biÓn nhê träng
l-îng b¶n th©n cña èng
- Chèng ¨n mßn cho èng b»ng çch s¬n phñ lªn bÒ mÆt èng líp s¬n epoxi vµ g¾n çc
Protector.
- Tõ yªu cÇu kü thuËt cña s¶n phÈm sau khi ®i vµ ra khái ®-êng èng ngÇm trong thêi
gian hiÖn nay còng nh- nhiÖt ®é thùc tÕ cña s¶n phÈm trong ®ã ®-êng èng ngÇm kh«ng
®-îc bäc çch nhiÖt.
- èng ®øng cña çc ®-êng èng ®ang vËn hµnh ®-îc chÕ t¹o tõ çc lo¹i èng dïng ®Ó x©y
phÇn tuyÕn. Khi ®Æt èng døng vµo kÕt cÊu ®Ó èng ®øng ®-îc cè ®Þnh b»ng kÑp cøng vµ
nöa cøng.
- ViÖc vËn chuyÓn s¶n phÈm theo hÖ thèng ®-êng èng ngÇm nhê ¸p suÊt cña m¸y b¬m
ly t©m (®èi víi dÇu), ¸p suÊt b×nh t¸ch khÝ (®èi víi khÝ ) vµ ¸p suÊt cña vØa (®èi víi hçn
hîp dÇu khÝ ). ChÝnh v× vËy viÖc x¸c ®Þnh kh¶ n¨ng vËn chuyÓn cña èng gi÷ vai trß quan
träng.
- Çc sè liÖu ban ®Çu ®Ó phôc vô tÝnh to¸n ®-îc lÊy trong mét giai ®o¹n thiÕt kÕ má nhÊt
®Þnh.
- Kh¶ n¨ng vËn chuyÓn cña èng ®-îc x¸c ®Þnh theo ®é nhít cùc ®¹i cña nhò t-¬ng, n-íc
dÇu, hay hçn hîp khÝ víi kh¶ n¨ng vËn chuyÓn ®-îc.
- Víi hÖ thèng thu gom vËn chuyÓn dÇu ®· t¸ch khÝ cÇn ph¶i thiÕt kÕ phï hîp víi søc t¶i
cña tr¹m rãt dÇu kh«ng bÕn.
- HÖ thèng thu gom khÝ víi ¸p suÊt t¸ch läc cÊp 1 lµ 16 at th× khÝ ®-îc thu gom tõ çc
dµn cè ®Þnh ®Õn çc tr¹m nÐn khÝ kh«ng cÇn sö dông m¸y nÐn khÝ. Çc khÝ ë cÊp läc
tiÕp theo ®-îc nÐn tíi 16 at vµ ®-a vµo hÖ thèng thu gom khÝ.
2.2.6. Giµn nÐn khÝ trung t©m ( CCP).
CCP lµ bé phËn c¬ b¶n trong hÖ thèng vËn chuyÓn khÝ má B¹ch Hæ vµ ®-a khÝ ®ång
hµnh vµo bê vµo .
VÞ trÝ: C«ng tr×nh ®øng t¸ch riªng trong khu vùc cña dµn c«ng nghÖ trung t©m (CTP2)
thuéc phÝa nam má vµ cã liªn quan c«ng nghÖ víi CTP2. Th«ng qua dµn èng ®øng b»ng cÈu
nèi.

13
C«ng dông: NÐn khÝ ®ång hµnh t¹i má B¹ch Hæ ®¶m b¶o l-u l-îng vµ ¸p suÊt khÝ ®-a
vµo bê tiªu thô 12.5 Mpa ®Õn hÖ thèng gaslift vµ c¸c nhu cÇu cho b¶n th©n .
Tr¹m nÐn khÝ trung t©m bao gåm hÖ thèng nÐn khÝ ¸p lùc cao (Pbx= 1.0 Mpa) vµ hÖ
thèng nÐn khÝ ¸p lùc thÊp (Pbx=0.095 Mpa) .
HÖ thèng nÐn khÝ ¸p lùc cao:
 Tr¹m nÐn khÝ gåm 5 chiÕc (4 chiÕc lµm viÖc vµ 1 chiÕc dù bÞ) lµ m¸y nÐn khÝ 2 cÊp
DRESE RAN ®-îc truyÒn ®éng bëi tua bin nÐn khÝ MARS-100 cña h·ng SOLAR.
+ L-u l-îng:5 800 000 Sm3
/ngµy.
+ ¸p lùc ®Çu vµo:1.0Mpa.
+ ¸p lùc ®Çu ra: 12.7Mpa.
+ NhiÖt ®é ®Çu vµo:26-280
C.
+ NhiÖt ®é ®Çu ra:450
C
 S¬ ®å c«ng nghÖ:
+ Thu gom khÝ tõ CTP2 vµ MSP1.
+ Xö lý dÇu ë ®Çu vµo.
+ §o l-îng khÝ tr-íc khi nÐn.
+ NÐn khÝ qua 2 cÊp víi viÖc lµm nguéi vµ xö lý khÝ gi÷a 2 cÊp.
+ SÊy kh« khÝ
+ §o riªng l-îng khÝ ®-a vµo bê vµ l-îng khÝ ®Õn hÖ thèng gaslift.
+ Thu gom phÇn condensate ®en ®-a ®Õn hÖ thèng xö lý t¹i CTP2.
+ Thu gom phÇn condensate tr¾ng ®o dung tÝch vµ ®-a vµo bê.
+ Thu gom n-íc vØa xö lý ®¹t chÊt l-îng th¶i xuèng biÓn.
HÖ thèng nÐn khÝ ¸p suÊt thÊp:
Tr¹m nÐn khÝ ®-îc trang bÞ m¸y nÐn khÝ pitt«ng 2 cÊp cña h·ng NUVO PIGNON ®-îc
truyÒn ®éng b»ng mét ®éng c¬ ®iÖn.
+ L-u l-îng :240 000 Sm3
/ngµy.
+ ¸p lùc ®Çu vµo :0.095 Mpa.
+ ¸p lùc ®Çu ra:1.084 Mpa.
+ NhiÖt ®é ®Çu vµo :500
C.
+ NhiÖt ®é ®Çu ra:450
C.
S¬ ®å c«ng nghÖ:
+ Thu gom khÝ tõ CTP2 vµ ®-a vµo èng gãp CCP.
+ Xö lý khÝ ë ®Çu vµo
+ NÐn khÝ qua 2 cÊp víi viÖc lµm nguéi gi÷a 2 cÊp
+ §-a vµo hÖ thèng nÐn khÝ ¸p suÊt cao.

14
2.2.7. Tr¹m nÐn khÝ nhá (MKS)
MKS lµ bé phËn c¬ b¶n cña hÖ thèng vËn chuyÓn khÝ má B¹ch Hæ ®¶m b¶o viÖc ®-a
khÝ ®ång hµnh vµo hÖ thèng gaslift .
 VÞ trÝ : Tr¹m ®øng ®éc lËp trong khu vùc MSP4 má B¹ch Hæ vµ cã mèi liªn hÖ c«ng
nghÖ víi MSP4 th«ng qua OB1 b»ng cÇu nèi.
 C«ng dông : NÐn khÝ ®ång hµnh khu vùc b¾c má B¹ch Hæ ®¶m b¶o viÖc chuyÓn khÝ
®Õn hÖ thèng gaslift cho sö dông b¶n th©n vµ trong tr-êng hîp cÇn thiÕt ®-a vµo bê.
 Th«ng sè c«ng nghÖ chÝnh :Tr¹m ®-îc trang bÞ 4 m¸y nÐn khÝ 4 cÊp SHMB14 ®ùoc
truyÒn ®éng tõ ®éng ®éng c¬ khÝ 12V-AT27 GL cña h·ng WAUKESHA.
+ C«ng suÊt :1 976 000 Sm3
/ngµy
+ ¸p suÊt ®Çu vµo:0.6 Mpa
+ ¸p suÊt ®Çu ra:10.17 Mpa
+ NhiÖt ®é ®Çu vµo:26-280
C
+ NhiÖt ®é ®Çu ra:>450
C
 S¬ ®å c«ng nghÖ :
+ Xö lý ®Çu vµo khÝ nµy tõ MSP1,2,3,4,5,6,8,9,10 qua MSP4 vµo èng thu gom cña
tr¹m.
+ KhÝ ®i qua 4 d©y truyÒn c«ng nghÖ ®-îc nÐn b»ng m¸y b¬m 4 cÊp ®-îc xö lý vµ
lµm nguéi gi÷a cÊp.
+ §o l-u l-îng khÝ
+ §-a khÝ vµo hÖ thèng gaslift
2.3 Nh÷ng yªu cÇu ®èi viÖc thiÕt kÕ vµ quy ho¹ch hÖ thèng khai th¸c má.
ThiÕt kÕ x©y dùng khu má khai th¸c dÇu khÝ cÇn ®-îc xem nh- lµ mét tæ hîp c«ng
nghÖ ®ång nhÊt ®¶m b¶o thu nhËn ®-îc s¶n phÈm cã chÊt l-îng ®¹t yªu cÇu víi chi phÝ cho
thu gom khai th¸c, xö lý vµ vËn chuyÓn lµ thÊp nhÊt.
HÖ thèng nµy bao gåm çc quy tr×nh c«ng nghÖ sau:
+ Thu gom, vËn chuyÓn s¶n phÈm tõ çc giÕng khai th¸c
+ Xö lý dÇu
+ Xö lý n-íc th¶i
+ TiÕp nhËn vµ ®o l-êng dÇu.
+ HÖ thèng phôc vô khai th¸c thö cÊp.
Çc c«ng tr×nh c«ng nghÖ thu gom vµ vËn chuyÓn s¶n phÈm cña çc giÕng dÇu cÇn
ph¶i:
+ §o ®-îc s¶n phÈm khai th¸c
+ Ph©n bè çc dßng dÇu, khÝ theo tÝnh chÊt lý ho¸ vµ theo çc ®-êng èng c«ng nghÖ.
+ T¸ch çc s¶n phÈm cña giÕng.

15
+ TÝnh to¸n khÝ theo h-íng sö dông .
Nh÷ng yªu cÇu c¬ b¶n ®Ó thiÕt kÕ vµ khai th¸c hÖ thèng thu gom bao gåm:
+ S¬ ®å c«ng nghÖ khai th¸c cÇn ph¶i ®-îc cho phï hîp víi ®iªï kiÖn khÝ hËu, ®Þa
h×nh, ®Þa vËt cña vïng má víi çc tÝnh chÊt lý ho¸ cña s¶n phÈm çc giÕng khai
th¸c.
+ Ph-¬ng ph¸p khai th¸c ®-îc lùa chän nh»m ®¶m b¶o chØ tiªu thiÕt kÕ, khai th¸c má.
+ Çc thiÕt bÞ c«ng nghÖ (b¬m nÐn khÝ, ®o, t¸ch) ph¶i cã kh¶ n¨ng ho¸n c¶i ®-îc.
+ Çc hÖ thèng thu gom cÇn ph¶i cã kh¶ n¨ng cho phÐp tiÕn hµnh nhanh chãng vµ kinh
tÕ c«ng viÖc ho¸n c¶i, x©y dùng l¹i hay thay ®æi h×nh d¹ng nh÷ng phÇn riªng biÖt,
®ång thêi thay ®æi çc th«ng sè quy tr×nh c«ng nghÖ cho phï hîp víi çc ®iÒu kiÖn
thay ®æi cña çc quy tr×nh khai th¸c.
+ Çc hÖ thèng thu gom cÇn ph¶i cho phÐp tiÕn hµnh hiÖu qu¶ chèng çc sù cè mµ
kh«ng ph¶i söa ch÷a ®¸ng kÓ.
Trong thiÕt kÕ hÖ thèng thu gom cÇn ph¶i thÊy tr-íc kh¶ n¨ng qu¸ t¶i cña mét sè
®-êng èng c«ng nghÖ ë nh÷ng giai ®o¹n khai th¸c kh¸c nhau mµ thiÕt kÕ çc ®-êng èng
chÝnh víi hÖ sè n=1,5 theo c«ng suÊt thiÕt kÕ. §-êng èng cña hÖ thèng thu gom cÇn cã
nh÷ng ®o¹n dù bÞ, nh÷ng ®-êng vßng khÐp kÝn ®Ó thay ®æi dßng ®i theo nh÷ng h-íng kh¸c.

17
Bµi 3. Lùa chän tuyÕn èng
I. Môc ®Ých cña viÖc lùa chän tuyÕn èng
Trong c«ng t¸c thiÕt kÕ tuyÕn ®-êng èng biÓn, vÊn ®Ò ®Çu tiªn lµ lùa chän tuyÕn èng.
§©y lµ mét bµi to¸n kinh tÕ - kÜ thuËt cÇn ph¶i c¨n cø vµo çc sè liÖu kh¶o s¸t ®Þa h×nh, ®Þa
chÊt ®· thu thËp ®-îc ®Ó lùa chän tuyÕn èng sao cho kh¶ thi víi gi¸ thµnh thÊp nhÊt mµ vÉn
®¶m b¶o ®-îc çc chØ tiªu kÜ thuËt. Lùa chän tuyÕn èng hîp lý sÏ ®em l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ,
t¨ng ®é an toµn cho tuyÕn èng trong qu¸ tr×nh thi c«ng còng nh- qu¸ tr×nh khai th¸c l©u dµi.
II. Nh÷ng yªu cÇu cña viÖc lùa chän tuyÕn
§Ó tuyÕn èng ®-îc lùa chän ®¶m b¶o çc yªu cÇu vÒ kinh tÕ, kü thuËt th× viÖc lùa chän
tuyÕn ph¶i dùa trªn nh÷ng c¬ së sau:
- TuyÕn èng lùa chän ph¶i lµ ng¾n nhÊt ë møc cã thÓ ®Ó gi¶m chi phÝ ®Çu vµo còng nh-
h¹n chÕ thêi gian thi c«ng trªn biÓn.
- Tr¸nh nh÷ng ch-íng ng¹i vËt d-íi ®¸y biÓn nh- ®¸ ngÇm, çc khu vùc ®¸y biÓn bÞ ®øt
g·y, tr¸nh çc ®iÓm èng c¾t (giao) èng, èng c¾t ®-êng d©y çp quang (nÕu cã thÓ)
- Gi¶m tèi thiÓu chiÒu dµi èng trong khu vùc nÒn ®Êt kh«ng æn ®Þnh (tuú thuéc vµo ®iÒu
kiÖn cô thÓ cña nÒn).
- NÕu tuyÕn èng n»m trong vïng cã dßng bïn, ph¶i gi¶m thiÓu çc nguy c¬ do dÞch
chuyÓn ®Êt ®¸y lµm h- h¹i ®Õn tuyÕn èng b»ng çch l¸i h-íng tuyÕn èng sao cho h-íng
cña tuyÕn ph¶i song song víi dßng bïn.
- Tr¸nh nh÷ng khu vùc th¶ neo vµ khu vùc ho¹t ®éng qu©n sù ( nÕu cã thÓ)
Ngoµi çc yªu cÇu chung nh- trªn viÖc lùa chän tuyÕn èng cßn xem xÐt çc yÕu tè sau:
- TuyÕn èng ph¶i ®¶m b¶o yªu cÇu më réng khai th¸c cña má trong t-¬ng lai.
- Kh¶ n¨ng kÕt nèi cña tuyÕn èng víi çc thiÕt bÞ c«ng nghÖ trong hÖ thèng má (nÕu
tuyÕn èng lµ tuyÕn néi má).
- Sù ph¸t triÓn cña san h«…
- Kh¶ n¨ng ®éng ®Êt.
Trong tr-êng hîp kh«ng tr¸nh khái çc bÊt lîi khi thiÕt kÕ ph¶i chó ý bæ sung çc
ph-¬ng ¸n b¶o vÖ tuyÕn èng.

18
Ch-¬ng II. TÝnh to¸n thiÕt kÕ ®-êng èng biÓn
Bµi 1. Më ®Çu
I. TÝnh to¸n ®-êng èng biÓn
§-êng èng ph¶i ®-îc thiÕt kÕ sao cho ®¶m b¶o ho¹t ®éng trong mäi tr¹ng th¸i cã thÓ cã
trong suèt ®êi sèng c«ng tr×nh ®ång thêi cã chi phÝ chÕ t¹o, thi c«ng vµ vËn hµnh thÊp nhÊt.
Cã hai ph-¬ng ph¸p tÝnh to¸n thiÕt kÕ ®é bÒn ®-êng èng chÝnh lµ theo øng suÊt cho
phÐp vµ tr¹ng th¸i giíi h¹n. C¸c quy ph¹m hiÖn ®¹i ®Òu sö dông ph-¬ng ph¸p thø 2.
Theo ph-¬ng ph¸p tr¹ng th¸i giíi h¹n, mäi tr¹ng th¸i giíi h¹n ®Òu ph¶i ®-îc tho¶ m·n
víi :
1.1 Tr¹ng giíi h¹n theo kh¶ n¨ng phôc vô (Serviceability Limit State):
- Tr¹ng th¸i giíi h¹n vÒ ®é ovan;
- Tr¹ng th¸i giíi h¹n vÒ biÕn d¹ng ®µn dÎo;
- Tr¹ng th¸i giíi h¹n vÒ mÊt hoÆc háng vá bª t«ng gia t¶i;
1.2 Tr¹ng th¸i giíi h¹n cùc h¹n (Ultimate Limit State):
- Tr¹ng th¸i giíi h¹n næ èng;
- Tr¹ng th¸i giíi h¹n vÒ mÐo èng («van) dÉn ®Õn háng èng;
- Tr¹ng th¸i giíi h¹n vÒ mÊt æn ®Þnh côc bé;
- Tr¹ng th¸i giíi h¹n vÒ mÊt æn ®Þnh tæng thÓ (global buckling)
- Tr¹ng th¸i giíi h¹n vÒ ph¸ ho¹i ®µn dÎo vµ vÕt nøt;
- Tr¹ng th¸i giíi h¹n vÒ va ch¹m;
1.3 Tr¹ng th¸i giíi h¹n mái (Fatigue Limit State)
1.4 Tr¹ng th¸i giíi h¹n sù cè (Accidental Limit State)
- Mäi tr¹ng th¸i giíi h¹n ®Òu ph¶i ®-îc tho¶ m·n víi mäi tæ hîp t¶i träng theo quy
ph¹m.
- Mäi tr¹ng th¸i giíi h¹n ®Òu ph¶i ®-îc tho¶ m·n víi mäi giai ®o¹n lµm viÖc trong suèt
®êi sèng c«ng tr×nh. C¸c giai ®o¹n ®iÓn h×nh trong ®êi sèng c«ng tr×nh ®-êng èng gåm
cã:
+ Giai ®o¹n thi c«ng l¾p ®Æt;
+ Giai ®o¹n sau l¾p ®Æt, èng n»m trªn ®¸y biÓn;
+ Giai ®o¹n thö ¸p lùc;
+ Giai ®o¹n vËn hµnh;
+ Giai ®o¹n dõng vËn hµnh ®Ó söa ch÷a (nÕu cã);
+ Dõng khai th¸c;

19
II. T¶i träng
T¶i träng t¸c ®éng lªn ®-êng èng biÓn kh¸ ®a d¹ng. Nh×n chung, t¶i träng ®-îc ph©n
lo¹i nh- sau:
- T¶i träng chøc n¨ng;
- T¶i träng m«i tr-êng;
- T¶i träng khi thi c«ng;
- T¶i träng sù cè;
§Ó x¸c ®Þnh çc t¶i träng nµy cã thÓ sö dông çc c«ng thøc ®¬n gi¶n, çc phÇm mÒm
tÝnh to¸n hoÆc trong mét sè tr-êng hîp ph¶i dïng ®Õn ph-¬ng ph¸p thÝ nghiÖm m« h×nh.
2.1. T¶i träng chøc n¨ng
T¶i träng chøc n¨ng lµ çc t¶i träng ph¸t sinh tõ sù tån t¹i vËt lý cña hÖ thèng ®-êng
èng vµ chøc n¨ng sö dông cña nã. Çc yÕu tè sau cÇn ®-îc xÐt ®Õn nh- t¶i träng chøc n¨ng:
- Träng l-îng;
- ¸p lùc thuû tØnh bªn ngoµi;
- NhiÖt ®é cña chÊt vËn chuyÓn;
- T¸c ®éng tõ çc bé phËn nh- mÆt bÝch, ngµm kÑp;
- Líp phñ (nh- ®Êt, ®¸, th¶m bª t«ng);
- ¸p lùc bªn trong khi vËn hµnh b×nh th-êng;
- Ph¶n lùc tõ nÒn ®¸y biÓn;
- øng suÊt tr-íc;
- ChuyÓn vÞ kh«ng ®Òu (theo ph-¬ng ®øng vµ ph-¬ng ngang) cña kªt cÊu ®ì hoÆc
cña nÒn ®Êt ®¸y biÓn;
- T¶i träng do ho¹t ®éng phãng pig;
Mét sè chó ý:
- Gi¸ trÞ t¶i träng cÇn ®-îc x¸c ®Þnh b»ng t¶i träng lín nhÊt cã thÓ x¶y ra trong ®êi
sèng c«ng tr×nh.
- Trong tr-êng hîp ¸p lùc thuû tÜnh lµ yÕu tè t¨ng ®é bÒn (hoÆc ®é æn ®Þnh) cña
®-êng èng th× gi¸ trÞ cña ¸p lùc thuû tÜnh kh«ng ®-îc lÊy cao h¬n gi¸ trÞ tÝnh
®-îc ë mùc n-íc triÒu thÊp. Ng-îc l¹i, nÕu ¸p lùc thuû tÜnh lµm gi¶m ®é bÒn
(hoÆc ®é æn ®Þnh) th× gi¸ trÞ cña ¸p lùc thuû tÜnh kh«ng ®-îc lÊy thÊp h¬n gi¸ trÞ
tÝnh ®-îc ë mùc n-íc triÒu cao.
- ¸p lùc thiÕt kÕ vµ nhiÖt ®é thiÕt kÕ lín nhÊt (hoÆc nhá nhÊt) ph¶i ®-îc dïng cho
mäi tÝnh tÝnh to¸n ®èi víi ®iÒu kiÖn vËn hµnh, trõ tr-êng hîp sau ®©y sÏ ®-îc
dïng ¸p lùc vµ nhiÖt ®é vËn hµnh b×nh th-êng:
+ Khi tÝnh to¸n mái;
+ Khi tÝnh to¸n mµ t¶i träng m«i tr-êng lµ tréi;

20
2.2. T¶i träng m«i tr-êng
T¶i träng m«i tr-êng do çc yÕu tè m«i tr-êng quanh ®-êng èng g©y ra (trõ çc t¶i
träng ®· liÖt kª nh- t¶i träng chøc n¨ng hoÆc t¶i träng sù cè). Çc t¶i träng m«i truêng
gåm:
- T¶i träng giã (khi tÝnh to¸n riser);
- T¶i träng sãng vµ dßng ch¶y – t¶i träng thuû ®éng;
- B¨ng tr«i;
- §éng ®Êt;
Khi x¸c ®Þnh çc t¶i träng nµy, cÇn l-u ý mét sè vÊn ®ª sau:
- Do c«ng tr×nh ®-êng èng cã chiÒu dµi lín nªn gi¸ trÞ vµ h-íng cña t¶i träng cã
thÓ thay ®æi däc theo tuyÕn.
- Khi tÝnh to¸n t¸c ®éng cña ®ång thêi nhiÒu yÕu tè m«i tr-êng (vÝ dô sãng vµ
dßng ch¶y), cÇn l-u ý tÇn suÊt cña mçi yÕu tè cho phï hîp.
2.3. T¶i träng thi c«ng
T¶i träng thi c«ng lµ çc t¶i träng ph¸t sinh do viÖc thi c«ng l¾p ®Æt ®-êng èng, thö ¸p
lùc, duy tu, söa ch÷a.
2.4. T¶i träng sù cè
T¶i träng sù cè lµ t¶i träng x¶y ra trong ®iÒu kiÖn bÊt th-êng vµ kh«ng ®Þnh tr-íc. Çc
lo¹i t¶i träng sù cè ®iÓn h×nh:
- Va ch¹m víi tµu thuyÒn;
- Va ch¹m víi vËt r¬i tõ mÆt n-íc;
- Næ;
- H- háng hÖ thèng vËn hµnh;
- V-íng neo;
2.5 Çc t¶i träng kh¸c
Ngoµi çc t¶i träng ®· nªu, cßn mét sè t¶i träng kh¸c cÇn quan t©m nh- t¶i träng do l-íi
®¸nh ç....

21
Bµi 2. TÝnh to¸n chiÒu dµy èng chÞu ¸p suÊt trong
I. Bµi to¸n ®-êng èng chÞu ¸p lùc trong
XÐt èng trô trßn ®-êng kÝnh ngoµi D0, chiÒu dµy t, dµi v« h¹n chÞu ¸p lùc trong Pi, ¸p lùc
ngoµi Pe (H×nh 2.2.1).
Thµnh phÇn øng suÊt chñ yÕu trªn èng cã ph-¬ng vßng xung quanh tiÕt diÖn vµnh
khuyªn cña èng. Thµnh phÇn øng suÊt nµy gäi lµ øng suÊt vßng (Hoop stress), ký hiÖu
h.
XÐt c©n b»ng lùc trªn mÆt c¾t A-A, cã ph-¬ng tr×nh:
 
t
D
PP o
eih
2
 (2.2.1)
II. TÝnh to¸n thiÕt kÕ ®-êng èng biÓn chÞu ¸p lùc trong theo quy
ph¹m
2.1 Nguyªn t¾c tÝnh to¸n theo quy ph¹m
- §¶m b¶o xÐt mäi tr¹ng th¸i lµm viÖc vµ sù cè cña c«ng tr×nh – Ph¶i xÐt nhiÒu tr-êng hîp
kh¸c nhau.
- KÓ ®Õn c¸c sai sè chÕ t¹o, thi c«ng b»ng hÖ sè an toµn.
- KÓ ®Õn c¸c biÕn d¹ng, ¨n mßn cã thÓ x¶y ra.

22
- Ph-¬ng ph¸p tÝnh: th-êng sö dông ph-¬ng ph¸p tÝnh to¸n theo tr¹ng th¸i giíi h¹n, c«ng
thøc gi¶i tÝch.
2.2 Mét sè quy ph¹m hay ®-îc ¸p dông
- DnV: Submarine pipeline system 1981, 1986, 1993, 1996, 2000.
- ASME B31.8 Gas transmission and distribution Piping System – The american society
of mecanical engineers – 1989.
- API Recommended Practice for Design and Installation of Offshore Production
Platform Piping Systems RP 14E – 1991
2.3 TÝnh to¸n chiÒu dµy cña èng chÞu ¸p lùc trong theo qui ph¹m DnV 1981
Theo qui ph¹m DnV -1981 chiÒu dµy thµnh èng ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:
y = ( Pi -Pe ) *
t
D
2
h.F. k t ( 2.1.2 )
Trong ®ã:
y : øng suÊt vßng
Pi : ¸p lùc trong, kh«ng nhá h¬n ¸p lùc vËn hµnh lín nh©t
Pe : ¸p lùc ngoµi nhá nhÊt, kh«ng lín h¬n ¸p lùc ngoµi trong ®iÒu kiÖn mùc n-íc
triÒu thÊp nhÊt
D : §-êng kÝnh ngoµi danh ®Þnh cña èng
t : BÒ dµy danh ®Þnh cña èng
F : øng suÊt ch¶y nhá nhÊt cña vËt liÖu lµm èng.
kt : HÖ sè gi¶m øng suÊt do nhiÖt ®é - víi lo¹i èng cã nhiÖt ®é vËn hµnh nhá h¬n 120
C th× lÊy kt = 1.0, nÕu t 120 C kt cã kÓ ®Õn ®Æc tÝnh vËt liÖu.
h : HÖ sè sö dông ®-îc lÊy theo b¶ng phô thuéc vµo vïng cÇn tÝnh vµ tr¹ng th¸i lµm
viÖc cña kÕt cÊu, ®-îc tra theo b¶ng sau:
B¶ng tra hÖ sè sö dông B¶ng 2.1.1
Vïng cÇn tÝnh
Tr-êng hîp t¶i träng
A B
1 0.72 0.96
2+ Riser 0.50 0.67
Trong ®ã:

23
Vïng 1 : Vïng ®-êng èng c¸ch dµn 500 m
Vïng 2 + Riser : Vïng ®-êng èng ®øng vµ ®-êng èng ngÇm tõ 500 m trë l¹i platfom
A: Tr¹ng th¸i vËn hµnh
B: Tr¹ng th¸i l¾p ®Æt
Trong thiÕt kÕ th-êng lÊy Pe = 0, ®Ó tÝnh thiªn vÒ an toµn
Tõ c«ng thøc ( 2.1.2 ) ta cã tÝnh chiÒu dµy cÇn thiÕt:
t 
 
tFh
ei
k
DPP
***2
*


(2.2.3)
2.4 TÝnh chiÒu dµy èng chÞu ¸p lùc trong theo quy ph¹m ASME B31.8
Môc 841.11 - ASME B31.8, c«ng thøc x¸c ®Þnh chiÒu dµy èng chÞu ¸p lùc trong nh- sau:
P = T.F.E.
D
t.S2






(2.2.4)
Trong ®ã:
P: ¸p suÊt trong thiÕt kÕ.
S: øng suÊt ch¶y nhá nhÊt cña vËt liÖu lµm èng.
D: ®-êng kÝnh èng
t: chiÒu dµy thµnh èng
F: hÖ sè thiÕt kÕ.
E: hÖ sè ®iÓm nèi
T: hÖ sè nhÞªt ®é.
2.5 Theo qui ph¹m DnV OS F101 2000
¸p lùc trong ph¶i tháa m·n ®iÒu kiÖn sau: (C«ng thøc 5.14 DnV 2000)
mSC
b
eli
tp
pp
 .
)( 1
 (2.2.5)
¸p lùc trong giíi h¹n mµ ®-êng èng cã thÓ chÞu (Pb) ®-îc tÝnh theo c«ng thøc :
Ct 5.15 DnV 2000: Pb (x)= Min{ Pb,s(x) , Pb,u(x)} (2.2.6)
Ct 5.16 DnV 2000: Pb,s(x) =
3
2
.f.
xD
x.2
y

(2.2.7)
Ct 5.17 DnV 2000: Pb,u(x) =
3
2
.
15.1
f
.
xD
x.2 u

(2.2.8)
Bảng (5.2) tr.33 DnV:
ứng suất chảy dẻo đặc trưng fy = (SMYS - fy,temp).u (2.2.9)
ứng suất kéo đặc trưng fu = (SMTS - fu,temp).u.A (2.2.10)
Pb,s(x) : kh¶ n¨ng chÞu lùc trong cña ®-êng èng theo TTGH ch¶y dÎo.

24
Pb,u(x) : kh¶ n¨ng chÞu lùc trong theo TTGH ph¸ vì (næ) do øng suÊt vßng (Hoop stress).
x : chiÒu dµy tÝnh to¸n cña ®-êng èng có thể thay bằng t1 hoặc t2 tùy trường hợp.
SMYS : lµ øng suÊt ch¶y dÎo nhá nhÊt ®Æc tr-ng cña thÐp èng .
SMTS: lµ kh¶ n¨ng chÞu kÐo nhá nhÊt cña thÐp èng .
fy,temp: lµ phÇn gi¶m øng suÊt ch¶y dÎo ®Æc tr-ng do nhiÖt (tra theo ®å thÞ 5.1 - DnV 2000)
fu,temp: lµ phÇn gi¶m kh¶ n¨ng chÞu kÐo ®Æc tr-ng do nhiÖt.
u : hÖ sè cường độ vật liệu ®-îc tra trong b¶ng 5.1.DnV 2000 (tr.33)
A : hÖ sè kh«ng ®¼ng h-íng, tra b¶ng 6.3 DnV 2000
SC : HÖ sè theo cÊp an toµn cña c«ng tr×nh, b¶ng 5-5 DnV 2000
Để xác định được điểm tính toán trên đường ống thuộc cấp an toàn nào trong bảng 5-5
thì phải tra qua các bảng DnV200 sau:
- Phân loại chất lỏng (table 2-1)
- Phân vùng (table 2-2): vùng 1: không có hoạt động của con người, cách xa dàn > 500m,
vùng 2: vùng gần dàn <500m, có hoạt động của con người
- Cấp an toàn (table 2-3, 2-4)
m : HÖ sè ®é bÒn vËt liÖu, theo b¶ng 5-4 DnV 2000
ChiÒu dµy èng (t1) ®-îc x¸c ®Þnh nh- sau
- Trong ®iÒu kiÖn thö ¸p lùc t¹i nhµ m¸y:
t1 = t - tfab
- Trong ®iÒu kiÖn vËn hµnh:
t1 = t - tfab - tcorr
t: chiÒu dµy danh nghÜa (nominal) cña èng (th-êng cho trong lý lÞch èng)

25
Bµi 3. æn ®Þnh ®µn håi
I. MÊt æn ®Þnh côc bé cña ®-êng èng biÓn
1.1 HiÖn t-îng
Khi ¸p lùc bªn ngoµi cao h¬n ¸p lùc bªn trong èng, øng suÊt vßng cã dÊu ©m vµ g©y
nÐn vá èng theo ph-¬ng chu vi. Tíi mét giãi h¹n nhÊt ®Þnh, øng suÊt nµy g©y o»n èng trªn
tiÕt diÖn ngang, th-êng x¶y ra d-íi d¹ng vÕt lâm. VÒ b¶n chÊt, hiÖn t-îng nµy t-¬ng tù nh-
hiÖn t-îng mÊt æn ®Þnh cña thanh ¥le nh-ng x¶y ra trªn chu vi èng t¹i mét tiÕt diÖn côc bé.
CÇn ph©n biÖt hiÖn t-îng nµy víi hiÖn t-îng mÊt æn ®Þnh tæng thÓ x¶y ra trªn ®o¹n èng chÞu
nÐn däc trôc.
T¸c ®éng g©y ra mÊt æn ®Þnh côc bé lµ ¸p lùc ngoµi, th-êng xÐt lµ ¸p lùc thuû tĩnh.
1.2 C«ng thøc lý thuyÕt
Gi¶ thiÕt:
 èng trßn tuyÖt ®èi
 VËt liÖu ®ång chÊt
Sö dông lý thuyÕt ®µn håi, cã c«ng thøc g©y ra mÊt æn ®Þnh côc bé nh- sau:
Pc = 2
1
2


*
D
t
*
2






 tD
t
( 2.3.1 )
Trong ®ã:
Pc : ¸p lùc g©y ra mÊt æn ®Þnh côc bé
E : M« ®un ®µn håi cña vËt liÖu èng
D : §-êng kÝnh ngoµi
 : HÖ sè Poisson
t : ChiÒu dµy èng
(C«ng thøc ( 2.2.1 ) chØ ¸p dông trong tr-êng hîp
t
D
 250)
1.3 C«ng thøc quy ph¹m
1.3.1 Theo quy ph¹m DnV1981
¸p lùc g©y ra mÊt æn ®Þnh côc bé x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau :
Pc = 2*e*
D
t
®iÒu kiÖn ¸p dông e 
3
2
* Y ( 2.3.2 )
Pc =2*Y*
D
t















2
*3
*2
3
1
1
e
Y

®iÒu kiÖn ¸p dông e  Y*
3
2
( 2.3.3 )

26
Trong ®ã:
e = E *
2






 tD
t
( 2.3.3 )
Y : øng suÊt ch¶y nhá nhÊt cña vËt liÖu
E : M« ®un ®µn håi cña vËt liÖu
¸p lùc g©y mÊt æn ®Þnh côc bé Pc ®-îc so s¸nh víi ¸p lùc ngoµi lín nhÊt Pe. NÕu Pc
≥Pe th× ®-êng èng t¹i vÞ trÝ ®ã bÞ mÊt æn ®Þnh côc bé.
1.3.2 Theo quy ph¹m DnV 2000 (tr38, từ CT (5.18) đến CT(5.22)
¸p lùc tíi h¹n Pc ®-îc tÝnh b»ng c¸ch gi¶i ph-¬ng tr×nh bËc 3 sau ®©y:
(Pc - Pel).(Pc
2
- Pp
2
) = Pc.Pel.Pp.f0.
2t
D
(2.3.4)
Pel = 2
32
1
)
D
t
.(E2

(2.3.5)
Pp = 2fy.fab.
D
t2
(2.3.6)
f0 =
D
DD minmax 
< 0.005 (0.5%) (2.3.7)
§iÒu kiÖn ®Ó kh«ng mÊt æn ®Þnh côc bé ®-êng èng theo DnV lµ:
Pe 
scm
c
1.1
P

(2.3.8)
Trong ®ã:
: hÖ sè Poisson.
f0: hÖ sè « van. Theo DnV OS F101 - 2000, kh«ng lÊy nhá h¬n 0.005
Dmax: ®-êng kÝnh lín nhÊt cña tiÕt diÖn « van
Dmin: ®-êng kÝnh nhá nhÊt cña tiÕt diÖn « van
fy: ®Æc tr-ng øng suÊt ch¶y dÎo cña vËt liÖu èng
fab: hÖ sè chÕ t¹o (b¶ng 5-3 DnV OS F101 - 2000, “Submarine pipeline
systems”).
t2: chiÒu dµy thÐp èng tÝnh to¸n (môc C 300 DnV OS F101 - 2000),

27
II. MÊt æn ®Þnh lan truyÒn
2.1 HiÖn t-îng
HiÖn t-îng mÊt æn ®Þnh lan truyÒn ®-îc ph¸t hiÖn vµo nh÷ng n¨m ®Çu cña thËp kû 70
bëi Battelle Columbus Laboratories. HiÖn t-îng nµy ®-îc m« t¶ lµ d-íi ¸p suÊt ngoµi cao
nhÊt ®Þnh, nÕu trªn èng cã mét ®iÓm ®· mÊt æn ®Þnh côc bé, th× vÕt lâm ®ã sÏ lan truyÒn
sang c¸c ®iÓm l©n cËn däc theo tuyÕn èng. Khi x¶y ra hiÖn t-îng nµy, ®-êng èng bÞ ph¸
háng trªn chiÒu dµi lín, g©y tæn thÊt ®¸ng kÓ vµ khã kh¾c phôc cho c«ng tr×nh.
2.2 TÝnh to¸n
Víi ®-êng èng cho tr-íc, cÇn tÝnh to¸n x¸c ®Þnh ¸p lùc ngoµi g©y mÊt æn ®Þnh lan
truyÒn. So s¸nh víi ¸p lùc ngoµi thùc tÕ t¹i ®Þa ®iÓm x©y d-ng, nÕu ¸p lùc ngoµi nhá
h¬n ¸p lùc g©y mÊt æn ®Þnh lan truyÒn lµ an toµn. NÕu ng-îc l¹i, cÇn xem xÐt c¸c gi¶i
ph¸p phßng chèng ë môc 2.3.
2.2.1 Theo qui ph¹m DnV 1981
¸p lùc g©y ra mÊt æn ®Þnh côc bé ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:
Pp = 1,15. .Y*
2






 tD
t
( 2.3.9 )
Trong ®ã :
Pp : ¸p lùc tíi h¹n g©y ra mÊt æn ®Þnh lan truyÒn ( KN/m2
)
Y : øng suÊt ch¶y nhá nhÊt cña vËt liÖu èng ( KN/m2
)
t : chiÒu dÇy èng ( m )
D : §-êng kÝnh èng ( m )
2.2.2 Theo c«ng thøc Battelle
¸p lùc g©y mÊt æn ®Þnh lan truyÒn x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau :
Pp = 6.F.(
2t
D )2.5
( 2.3.10)
Trong ®ã:
+ Pp : ¸p lùc tíi h¹n khi ®-êng èng bÞ mÊt æn ®Þnh lan truyÒn
+ F : øng suÊt ch¶y nhá nhÊt cña vËt liÖu lµm èng
+ D : §-êng kÝnh ngoµi cña èng
+ t : ChiÒu dµy cña èng
2.2.3 Theo DnV 2000

28
2.5
2
SCm
faby
pr
D
t
γγ
αf
35.P 





 ( 2.3.11 )
Trong ®ã :
+ Ppr : ¸p lùc tíi h¹n khi mÊt æn ®Þnh lan truyÒn
+ D : §-êng kÝnh ngoµi cña èng
+ t : ChiÒu dµy èng
+ fy : HÖ sè phô thuéc ®Æc ®iÓm c-êng ®é vËt liÖu
+ m : HÖ sè phô thuéc ®é bÒn vËt liÖu
+ sc : HÖ sè an toµn
+ fab : HÖ sè phô thuéc chÕ t¹o
2.3 Chèng lan truyÒn mÊt æn ®Þnh
Trong tr-êng hîp tÝnh to¸n thÊy ¸p lùc ngoµi lín h¬n hoÆc b»ng ¸p lùc g©y mÊt æn ®Þnh
lan truyÒn th× hiÖn t-îng nµy cã thÓ thÓ x¶y ra víi ®iÒu kiÖn ®-êng èng bÞ mÊt æn ®Þnh côc
bé t¹i mét ®iÓm (do va ch¹m víi neo, líi, hay bÞ khi thi c«ng th¶ èng …). Khi ®ã, vÕt lâm
sÏ lan däc èng cho ®Õn ®iÓm nµo trªn tuyÕn cã ¸p lùc ngoµi nhá h¬n ¸p lùc g©y mÊt æn ®Þnh
lan truyÒn. Do th«ng th-êng ®-êng èng biÓn ®Æt d-íi ®¸y biÓn cã chiÒu s©u kh«ng qu¸
chªnh lÖch (trõ ®-êng èng tõ má vµo bê) nªn kh¶ n¨ng háng toµn bé tuyÕn èng lµ rÊt dÔ
x¶y ra.
§Ó chèng lan truyÒn mÊt æn ®Þnh, cã thÓ sö dông çc biÖn ph¸p kh¸c nhau, trong ®ã ®¬n
gi¶n nhÊt lµ t¨ng chiÒu dµy èng. Tuy nhiªn, ph-¬ng ph¸p nµy kh«ng kinh tÕ l¾m. MÆt kh¸c,
nÕu kh«ng cã biÖn ph¸p phßng chèng th× rñi ro l¹i qu¸ cao. BiÖn ph¸p trung gian hiÖn ®-îc
sö dông réng r·i lµ dïng çc vµnh chÆn (buckle aresstor). Çc vµnh chÆn ®Æt çch ®Òu mét
kho¶ng nhÊt ®Þnh trªn tuyÕn, cã h×nh d¹ng rÊt ®a d¹ng nh-ng ®Òu trªn nguyªn t¾c lµ lµm
t¨ng chiÒu dµy èng ë vÞ trÝ ®ã. Khi x¶y ra lan truyÒn mÊt æn ®Þnh, ®o¹n èng bÞ háng sÏ bÞ
giíi h¹n trong kho¶ng gi÷a hai vµnh chÆn liªn tiÕp.
ViÖc quyÕt ®Þnh kho¶ng çch gi÷a hai vµnh chÆn lµ bµi to¸n tèi -u. Bè trÝ nhiÒu vµnh
chÆn sÏ h¹n chÕ ®-îc chiÒu dµi ®o¹n èng háng khi cã sù cè nh-ng tèn kÐm vËt liÖu vµ c«ng
thi c«ng vµnh chÆn ban ®Çu, nÕu bè trÝ Ýt vµnh chÆn th× nguîc l¹i.
III. MÊt æn ®Þnh tæng thÓ (global buckling) cña ®-êng èng biÓn
3.1 HiÖn t-îng
§-êng èng cã xu h-íng d·n ra theo ph-¬ng däc trôc do nhiÖt ®é t¨ng hoÆc do ¸p lùc
trong. NÕu èng bÞ chÆn kh«ng cho chuyÓn vÞ th× hiÖn t-îng mÊt æn ®Þnh tæng thÓ cã thÓ x¶y
ra. HiÖn t-îng nµy hoµn toµn gièng nh- mÊt æn ®Þnh cña thanh ¬le.

29
3.2 TÝnh to¸n
ChiÒu dµi nhÞp g©y mÊt æn ®Þnh tæng thÓ nh- sau:
- NhÞp èng cã hai ®Çu liªn kÕt ngµm:
P
EI
L
25.0
2

 ( 2.3.12 )
- NhÞp èng cã liªn kÕt mét ®Çu ngµm mét ®Çu khíp:
P
EI
L
49.0
2

 ( 2.3.13 )
- NhÞp èng cã hai ®Çu liªn kÕt khíp:
P
EI
L
2

 ( 2.3.14 )
- NhÞp èng cã liªn kÕt mét ®Çu ngµm, mét ®Çu tù do:
P
EI
L
4
2

 ( 2.3.15 )
Trong ®ã: E: m« ®un ®µn håi, Pa
I: M« ®un qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn èng, m4
L: ChiÒu dµi nhÞp g©y mÊt æn ®Þnh, m
P: lùc nÐn däc trôc, N

30
Bµi 4. §é bÒn ®-êng èng khi ®i qua çc ®Þa h×nh phøc t¹p
I. Më ®Çu
Th«ng th-êng ®-êng èng n»m tiÕp xóc liªn tôc víi ®¸y biÓn vµ do ®ã kh«ng chÞu
m«men uèn. Tuy nhiªn trong mét sè tr-êng hîp èng buéc ph¶i v-ît qua ®Þa h×nh ®Æc biÖt
lµm ph¸t sinh nhÞp treo trªn tuyÕn. Çc d¹ng ®Þa h×nh ®Æc biÖt th-êng gÆp lµ:
- Ch-íng ng¹i vËt d¹ng lâm xuèng: hµo, r·nh, ®Þa h×nh cã sãng çt ...
- Ch-íng ng¹i vËt d¹ng ®Ønh låi: mám san h«, ®-êng èng ®· cã tr-íc ®ã ...

31
Khi ®-êng èng cã nhÞp treo th× bµi to¸n ®é bÒn cña èng trë nªn rÊt phøc t¹p. CÇn ph¶i
xÐt çc bµi to¸n sau ®©y:
- Bµi to¸n nhÞp èng chÞu t¶i träng tÜnh, th-êng xÐt çc t¶i träng nh- träng l-îng b¶n
th©n, lùc c¨ng cßn d- trong èng khi thi c«ng ...
- Bµi to¸n nhÞp èng chÞu t¶i träng ®éng lµ lùc thuû ®éng cña sãng vµ dßng ch¶y.
- Bµi to¸n céng h-ëng dßng xo¸y cña nhÞp èng.
- Bµi to¸n æn ®Þnh tæng thÓ (global buckling).
- Bµi to¸n mái.
Çc bµi to¸n trªn lµ t-¬ng ®èi quen thuéc. Tuy nhiªn, víi c«ng tr×nh ®-êng èng th× kh¸
phøc t¹p do nhiÒu lý do nh- sau:
- TÝnh ®a d¹ng cña liªn kÕt
- TÝnh phi tuyÕn cña ®Êt nÒn
- ¶nh h-ëng cña phi tuyÕn h×nh häc
- ¶nh h-ëng cña nhiÖt ®é, ma s¸t vµ lùc c¨ng d- trong èng
D-íi gãc ®é thiÕt kÕ, do rÊt khã dù b¸o chÝnh x¸c nhÞp treo sÏ cã trªn tuyÕn èng nªn
ng-êi ta th-êng tÝnh to¸n ®Ó x¸c ®Þnh ®-îc chiÒu dµi nhÞp treo tèi cho phÐp. Sè liÖu nµy sÏ
lµm c¨n cø cho giai ®o¹n thi c«ng, vËn hµnh vµ b¶o d-ìng ®Þnh kú sau nµy.
II. Bµi to¸n tÜnh cña ®-êng èng qua ®Þa h×nh ®Æc biÖt
2.1 §Æt bµi to¸n
XÐt hai d¹ng ®Þa h×nh ®Æc biÖt th-êng gÆp lµ hè lâm vµ ®Ønh låi, t¶i träng lµ träng l-îng
b¶n th©n èng trong n-íc vµ lùc c¨ng cßn d- trong èng. VÊn ®Ò khã kh¨n nhÊt lµ x©y dùng
®-îc m« h×nh liªn kÕt gi÷a èng vµ nÒn t¹i hai ®Çu nhÞp. Trong thùc tÕ, liªn kÕt gi÷a èng vµ
nÒn rÊt ®a d¹ng nh- èng dùa hoµn toµn trªn nÒn, èng vïi mét phÇn trong nÒn hoÆc èng vïi
hoµn toµn trong nÒn v.v, mÆt kh¸c sù lµm viÖc cña ®Êt nÒn d-íi èng thùc chÊt lµ ®µn dÎo
hay ®µn håi phi tuyÕn. Nh- vËy, rÊt khã cã thÓ ®-a ra c«ng thøc tÝnh to¸n chung cho mọi
tr-êng hîp. Çc nghiªn cøu tr-íc ®©y theo nguyªn t¾c m« h×nh ho¸ sù lµm viÖc cña ®Êt nÒn
b»ng çc lß xo, sö dông m¸y tÝnh ®iÖn tö ®Ó kh¶o s¸t çc nhÞp èng kh¸c nhau víi lùc c¨ng
vµ träng l-îng kh¸c nhau ®· x©y dùng ®-îc çc ®å thÞ cho phÐp nhanh chãng tra ®-îc çc
®Æc tr-ng cña nhÞp, øng suÊt lín nhÊt trªn èng vµ biªn d¹ng t-¬ng øng. Çc ®å thÞ nµy cã
thÓ sö dông ®Ó tÝnh to¸n s¬ bé bµi to¸n tÜnh cña èng v-ît qua ®Þa h×nh ®Æc biÖt.
2.2 Bµi to¸n ®-êng èng qua hµo (hè lâm)
Tr¹ng th¸i èng qua hè lâm ®-îc m« t¶ nh- h×nh vÏ.

32
XÐt h×nh d¹ng cña èng khi ®i qua hµo trªn h×nh trªn. Ta thÊy cã 2 vïng c¸ch biÖt cã thÓ
dïng ®Ó ®Þnh râ h×nh d¹ng cña èng
- Vïng 1 : §o¹n nhÞp èng ë chç tròng, chiÒu dµi L
- Vïng 2 : §o¹n nhÞp èng ngoµi chç tròng, chiÒu dµi l
S¬ ®å trªn lµ ®èi xøng. øng suÊt lín nhÊt x¶y ra ë mÐp hµo ( m ).
Tra ®å thÞ 3.19 trong tµi liÖu Offshore Pipeline Design Alalysis and Methods theo c¸c ®¹i
l-îng v« h-íng x¸c ®Þnh ®-îc øng suÊt lín nhÊt trong nhÞp m .
- Lùc kÐo v« h-íng:
CL.W
T

- ChiÒu dµi ®Æc tr-ng: 3
C
W
J.E
L 
- øng suÊt ®Æc tr-ng:
C
C
L
C.E

Trong ®ã :
- W: Träng l-îng cña èng d-íi n-íc trªn mét ®¬n vÞ chiÒu dµi
- E: M« ®un ®µn håi cña vËt liÖu lµm èng
- J: M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn èng
- C: B¸n kÝnh ngoµi cña èng
- T: Lùc c¨ng èng do thi c«ng (§èi víi tÇu C«n S¬n T = 12 T)
l L l

m
c
Pipe Configuration
T
v
M
t v
v
M
y
T
x
T
v
M
T M
v
R
TT
Free - Body Diagram

33
T-¬ng tù, tra ®å thÞ 3.20, x¸c ®Þnh ®-îc øng suÊt gi÷a nhÞp . §å thÞ 3.21 cho phÐp tra ®é
vâng gi÷a nhÞp.
§å thÞ 3.22 cho phÐp tra chiÒu dµi nhÞp phô l. Cã thÓ sö dông hµm sau ®©y thay cho ®å
thÞ:
835.00,11.1071.1698.10112.0
32



















c
m
c
m
c
m
c
m
cL
L








§Ó èng kh«ng bÞ ph¸ ho¹i khi ®i qua hµo th× øng suÊt chÝnh trong èng ph¶i nhá h¬n øng
suÊt cho phÐp. L-u ý r»ng øng suÊt tÝnh ®-îc tõ c¸c ®å thÞ trªn chØ lµ thµnh phÇn øng suÊt
däc trôc do uèn. NÕu èng chÞu ¸p lùc th× cÇn kÓ ®Õn c¶ thµnh phÇn øng suÊt vßng như sau:
* Kiểm tra điều kiện bền theo Von Mises: (DnV OF F101, 2000, tr.62. sec.6)
2 2
max .c H H L L fy       
Trong ®ã:
Cmax: øng suÊt tæ hîp lín nhÊt theo Von Mises;
H: øng suÊt vßng do ¸p lùc;
( )*
2
H
Pi Pe D
t


 (xem CT 2.2.1)
L: øng suÊt däc trôc do m« men uèn; L m
T
A
  
2.3 Bµi to¸n ®-êng èng qua ®Ønh låi
Gäi ®é nh« lªn cña ®Ønh låi lµ , vµ tæng ®é dµi nhÞp lµ L.
Tr¹ng th¸i èng v-ît qua ®Ønh låi ®-îc m« t¶ nh- h×nh vÏ
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
0.1
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.50
0
 10
 5
L/Lc

34
Khi ®· cã c , Lc, , tra ®å thÞ 3.24 vµ 3.25 tµi liÖu Offshore Pipeline Design Analysis
and Methods, x¸c ®Þnh ®-îc çc th«ng sè m , L.
405.00,02.1618.52251.102323.0
100
32


















 x
L c
m
c
m
c
m
c 





III. Bµi to¸n céng h-ëng dßng xo¸y cña nhÞp èng
Khi dßng ch¶y c¾t ngang mét nhÞp èng, çc xo¸y xuÊt hiÖn sau tiÕt diÖn ngang. Çc
xo¸y nµy g©y dßng ch¶y nhiÔu lo¹n vµ kh«ng æn ®Þnh sau èng. Dßng xo¸y dÉn ®Õn sù biÕn
®æi cã chu kú cña ¸p lùc thuû ®éng lªn èng vµ lµm èng rung ®éng.
Chu kú cña dßng xo¸y phô thuéc ®-êng kÝnh ngoµi D vµ vËn tèc dßng ch¶y V
Dao ®éng x¶y ra theo c¶ hai ph-¬ng, ph-¬ng vu«ng gãc víi dßng ch¶y vµ ph-¬ng trïng
víi h-íng dßng ch¶y. Çc nghiªn cøu cho thÊy ®-êng èng b¾t ®Çu dao ®éng theo ph-¬ng
däc dßng khi tÇn sè dßng xo¸y ®¹t kho¶ng 1/3 tÇn sè dao ®éng riªng cña nhÞp. NÕu tèc ®é
L

T
T
m
èng
H-íng dßng ch¶y
Xo¸y

35
dßng ch¶y t¨ng ®Õn møc cao, tÇn sè dao ®éng cña dßng xo¸y xÊp xØ tÇn sè dao ®éng riªng
cña nhÞp vµ dao ®éng ngang dßng xuÊt hiÖn. Lóc nµy, trªn nhÞp èng x¶y ra hiÖn t-îng dao
®éng céng h-ëng g©y chuyÓn vÞ vµ øng suÊt rÊt lín dÉn tíi ph¸ huû èng.
Theo Offshore Pipeline Design Alalysis and Methods, ®iÒu kiÖn ®Ó kh«ng x¶y ra hiÖn
t-îng céng h-ëng lµ:
fV  0,7.fn
Trong ®ã:
- fV : TÇn sè cña dßng xo¸y:
n
dct
V
D
.VS
f 
 St : Sè Stroulhal phô thuéc vµo hÖ sè c¶n vËn tèc CD:
 0,75
D
t
c
0,21
S 
 CD : HÖ sè c¶n vËn tèc
 Vdc : VËn tèc dßng ch¶y trung b×nh trªn nhÞp ®ang xÐt
 Dn : §-êng kÝnh ngoµi cña èng thép
- Trong phÇn lín tr-êng hîp, sè stroulhal cã thÓ lÊy b»ng 0,2.
- TÇn sè dao ®éng riªng cña nhÞp èng (Hz):
M
E.I
.
L
C
f 2n 
- L : ChiÒu dµi nhÞp èng;
- E: M«dul ®µn håi cña vËt liÖu thÐp èng;

36
- C: H»ng sè phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn liªn kÕt hai ®Çu cña èng:
Hai ®Çu liªn kÕt lµ khíp: C = 1,57
Hai ®Çu liªn kÕt lµ ngµm: C = 3,50
- I: M« men qu¸n tÝnh;
- M: Khèi l-îng tæng céng trªn mét ®¬n vÞ chiÒu dµi cña èng (kÓ c¶ chÊt vËn
chuyÓn, vá bäc, hµ b¸m, n-íc kÌm ...)

37
Bµi 5. TÝnh to¸n æn ®Þnh vÞ trÝ cña ®-êng èng d-íi ®¸y biÓn
I. HiÖn t-îng
Trong qu¸ tr×nh vËn hµnh, ®-êng èng lu«n chÞu t¸c ®éng cña ®iÒu kiÖn m«i tr-êng nh-
sãng, dßng ch¶y, sù vËn chuyÓn cña dßng çt hay dßng bïn, ®Æc biÖt lµ lùc ®Èy næi. Nh÷ng
t¸c ®éng nµy lµm cho ®-êng èng cã xu h-íng bÞ dÞch chuyÓn d-íi ®¸y biÓn, tr«i d¹t ®-êng
èng vµ cã thÓ ph¸ huû ®-êng èng do g©y qu¸ øng suÊt. §Ó ®-êng èng vËn hµnh an toµn cÇn
thiÕt kÕ sao cho ®-êng èng kh«ng bÞ dÞch chuyÓn khái vÞ trÝ cña nã, hoÆc nÕu cã th× n»m
trong giíi h¹n cho phÐp. Do ®ã, viÖc tÝnh to¸n æn ®Þnh vÞ trÝ lµ nhiÖm vô quan träng trong
thiÕt kÕ ®-êng èng, c«ng viÖc tÝnh to¸n nh»m t×m ra ®-îc träng l-îng yªu cÇu cña èng ®Ó
èng æn ®Þnh d-íi ®¸y biÓn trong suèt thêi gian vËn hµnh.
II. TÝnh to¸n
(Theo Offshore pipelines design analysis & method - Mousselli)
ViÖc tÝnh to¸n æn ®Þnh vÞ trÝ cÇn ®¶m bảo èng æn ®Þnh t¹i mäi vÞ trÝ, trong mäi ®iÒu kiÖn
ho¹t ®éng vµ m«i tr-êng. Do ®ã, khi tÝnh to¸n cÇn xÐt tr¹ng th¸i thi c«ng vµ tr¹ng th¸i khai
th¸c víi nh÷ng tæ hîp bÊt lîi nhÊt cña sãng vµ dßng ch¶y. §èi víi ®-êng èng dµi ®i qua çc
vïng cã sè liÖu m«i tr-êng kh¸c nhau hoÆc ®-êng èng cã ®æi h-íng th× bµi to¸n æn ®Þnh vÞ
trÝ cÇn ®-îc thùc hiÖn hiÖn ë tÊt c¶ çc vÞ trÝ ®¹i diÖn.
XÐt mét ®o¹n èng dµi 1m chÞu t¸c ®éng cña sãng, dßng ch¶y nh- sau:
S¬ ®å tÝnh æn ®Þnh vÞ trÝ ®-êng èng biÓn
Trong ®ã :
 : Gãc nghiªng bÒ mÆt ®¸y biÓn

38
 W : Träng l-îng trong n-íc cña èng, bao gåm : vá bäc bª t«ng ( nÕu cã ), vá chèng
¨n mßn, èng thÐp, çc s¶n phÈm bªn trong ( DÇu , khÝ …), hµ b¸m, lùc ®Èy næi.
 N : ph¶n lùc
 Fr : Lùc ma s¸t
 FD : Lùc c¶n vËn tèc
 FI : Lùc qu¸n tÝnh
 FL : Lùc n©ng
 U :VËn tèc cña phÇn tö chÊt láng trong líp biªn (tõ 1 ®Õn 3m tÝnh tõ ®¸y biÓn lªn)
§Ó t×m ra träng l-îng yªu cÇu cña èng ®Ó èng æn ®Þnh d-íc ®¸y biÓn, ta chiÕu çc lùc
lªn ph-¬ng ox, oy
ChiÕu lªn ph-¬ng ox ta cã :
FD + FI - Fr -W *sin = 0 (2.5.1)
Fr = FD + FI - W*sin
ChiÕu lªn ph-¬ng oy ta cã :
FL + N -W*cos = 0 (2.5.2)
N = W*cos - FL
Fr = *N (2.5.3)
Tõ 3 c«ng thøc trªn, ta suy ra ®-îc (CT3.15 tr.37 Offshore pipeline…- Mousselie)
sinβcosβ*μ
F*μFF
Wyc LID


 (2.5.4)
Trong ®ã :
: HÖ sè ma s¸t ngang gi÷a nÒn vµ bÒ mÆt èng lÊy theo tr.26 DnV E305 (®èi víi çt 
= 0.7; sét : tra đồ thị 5.11 DnV E305).
§Ó x¸c ®Þnh Wyc ta ®i x¸c ®Þnh çc lùc FD , FI , FL (®¬n vÞ N/m):
FD = 0.5**CD*D*Ue
2
(2.5.5)
FI = *Cm*
4
* 2
D
*
dt
dUe
(2.5.6)
FL = 0.5**CL*D*Ue
2
(2.5.7)
Trong ®ã :
 : Khèi l-îng riªng cña n-íc biÓn  = 1025 kg/m3
D : §-êng kÝnh ngoµi cña èng ( kÓ c¶ líp bäc nÕu cã ), m.
Ue : VËn tèc hiÖu qu¶ cña phÇn tö n-íc trong líp biªn, vËn tèc x¸c ®Þnh theo h-íng
vu«ng gãc trôc èng, (m/s)

39
Çch x¸c ®Þnh Ue trong tÝnh to¸n thùc hµnh nh- sau :
Ue
2
= 0.778*U0
2
*
286,0
0






y
D
( 2.14 )
Víi U0 : Lµ vËn tèc ®o ®-îc hoÆc tÝnh ®-îc t¹i ®Ønh líp biªn, víi chiÒu cao y0
* X¸c ®Þnh U 0 b»ng çch :
U0 = Vs + Vdc (t¹i y0)
CD : hÖ sè c¶n thuû ®éng
Cm : hÖ sè khèi l-îng n-íc kÌm
CL : hÖ sè lùc n©ng
Çc hÖ sè thuû ®éng trªn cã thÓ x¸c ®Þnh theo hÖ sè Renol:
Re =

DUe *
Víi  =0.926 * 10-6
m/s
B¶ng 3.2 tr.43 - Mousselli - tra çc hÖ sè thuû ®éng theo hÖ sè Re
Re CD CL Cm
Re  5*104 1.3 1.5 2.0
5*104
 105 1.2 1.0 2.0
105
Re2.5*105 1.53- Re/3*105
1.2- Re/5*105
2.0
2.5*105
Re5*105 0.7 0.7 2.5-Re/5*105
Re5*105 0.7 0.7 1.5
Dïng lý thuyÕt sãng phï hîp, cã thÓ lµ Airy, Stokes hay Cnoidal ®Ó x¸c ®Þnh Vs
t¹i y0.
Trong tr-êng hîp kh«ng cã sè liÖu sãng t¹i khu vùc x©y dùng, cÇn tÝnh bµi to¸n
lan truyÒn sãng dùa vµo th«ng sè sãng n-íc s©u, sö dông m« h×nh to¸n hoÆc tÝnh
th«ng sè sãng th«ng qua ®µ giã.
Khi kÕt qu¶ tÝnh to¸n cho thÊy träng l-îng yªu cÇu lín h¬n träng l-îng thùc tÕ
cña ®-êng èng th× cÇn xem xÐt çc biÖn ph¸p lµm æn ®Þnh vÞ trÝ cho ®-êng èng. Çc
biÖn ph¸p hiÖn dïng gåm cã :
- T¨ng chiÒu dµy vá thÐp cña èng
- Bäc vá bª t«ng gia t¶i
- Gia t¶i côc bé b»ng khèi bª t«ng
- §-a èng xuèng hµo
- Sö dông vÝt xo¾n neo èng xuèng nÒn

40
BiÖn ph¸p bäc vá bª t«ng gia t¶i hiÖn ®-îc sö dông réng r·i nhÊt do cã gi¸ thµnh rÎ vµ
t-¬ng ®èi dÔ thi c«ng. Mét sè l-u ý khi bè trÝ líp bª t«ng gia t¶i nh- sau :
- Bè trÝ l-íi cèt thÐp cÊu t¹o cã ®-êng kÝnh tèi thiÓu 6mm
- ChiÒu dµy nªn chän tèi thiÓu 4 cm
- C-êng ®é chÞu nÐn tèi thiÓu 40 MPa (ASTM C 39)
- §é hót n-íc tèi ®a 8% (vÒ thÓ tÝch)
- Tû träng tèi thiÓu 1900 kg/m3
III. Ph©n tÝch æn ®Þnh vÞ trÝ cña ®-êng èng d-íi t¸c ®éng cña sãng
vµ dßng ch¶y theo quy ph¹m DnV.
TÝnh to¸n æn ®Þnh vÞ trÝ cña ®-êng èng d-íi ®¸y biÓn ®-îc xÐt trong hai tr-êng hîp sau:
Giai ®o¹n 1: §iÒu kiÖn èng míi ®-îc l¾p ®Æt xong.
Trong ®iÒu kiÖn nµy, æn ®Þnh ®-îc th-êng ®-îc tÝnh trong ®iÒu kiÖn sãng – dßng ch¶y
01 n¨m, ®-êng èng ch-a cã hµ b¸m, chÊt trong èng lµ kh«ng khÝ hoÆc n-íc biÓn.
Giai ®o¹n 2: §iÒu kiÖn vËn hµnh.
Trong ®iÒu kiÖn nµy, æn ®Þnh vÞ trÝ cña èng th-êng ®-îc tÝnh trong ®iÒu kiÖn sãng –
dßng ch¶y tÇn suÊt xuÊt hiÖn lµ 100 n¨m. L-u ý tæ hîp gi÷a sãng vµ dßng ch¶y cã hai lùa
chän:
NÕu sãng lµ tréi: Sãng 100 n¨m + dßng ch¶y 10 n¨m
NÕu dßng ch¶y lµ tréi: Dßng ch¶y 100 n¨m + sãng 10 n¨m
XÐt ®-êng èng cã chiÒu dµy hµ b¸m b»ng chiÒu dµy cùc ®¹i t-¬ng øng víi ®êi sèng
c«ng tr×nh, trong èng chøa chÊt vËn chuyÓn.
Theo tµi liÖu DnV RP E305 - 1988, “On bottom stability design of submarine
pipelines”, ®Ó ®êng èng æn ®Þnh díi t¸c ®éng cña m«i trêng th× träng lîng èng díi
n-íc tÝnh cho mét ®¬n vÞ dµi ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn:
IDL
W
S
st FF.μF
F
W
γ 






st
WLID
s
γ
F
.
μ
μF)F(F
W 




 

Trong ®ã:
WS: träng l-îng èng trong n-íc gåm träng l-îng èng thÐp, líp bª t«ng gia t¶i,
líp bäc chèng ¨n mßn vµ träng l-îng chÊt vËn chuyÓn trong èng.
FW: hÖ sè hiÖu chØnh phô thuéc vµo hÖ sè Keulegan-Carpenter (K) vµ M tû lÖ
gi÷a vËn tèc dßng ch¶y vµ vËn tèc sãng (M).

41
: hÖ sè ma s¸t gi÷a èng vµ ®¸y biÓn, x¸c ®Þnh theo ®å thÞ h×nh 5.11 - DnV E305
- 1988.
st : HÖ sè an toµn, kh«ng nhá h¬n 1,1.
FL: lùc n©ng g©y ra bëi sãng vµ dßng ch¶y, (N/m)
FL =
2
1
.W.CL.D.(US.cos() + UC)2
FD: lùc c¶n vËn tèc, (N/m)
FD =
2
1
.W.CD.D.(US.cos() + UC). CS U)cos(.U 
FI: lùc qu¸n tÝnh, (N/m)
FI =
4
D2

.W.CM.AS.sin()
W: mËt ®é nøoc biÓn, W = 1025 kg/m3
D: ®-êng kÝnh ngoµi cña èng (bao gåm c¶ líp s¬n phñ, líp bäc bª t«ng, ...)
CL: hÖ sè lùc n©ng = 0,9.
CD: hÖ sè lùc c¶n = 0,7.
CM: hÖ sè khèi l-îng n-íc kÌm = 3,29.
: gãc pha
NÕu sè Renol <3.105
vµ M ≥0,8 th× CD =1.2.
+ HÖ sè Reynold: Re =

D.Ue
+ Tû sè vËn tèc dßng ch¶y vµ vËn tèc sãng M = Uc/Us
+ HÖ sè K (Keulegan-Capenter):
K =
D
T.U uS
víi Tu lµ chu kú sãng.
US: VËn tèc sãng ®¸ng kÓ.
Trong ®iÒu kiÖn biÓn ViÖt Nam lµ biÓn më, phæ sãng tÝnh to¸n thÝch hîp lµ phæ phæ
Pierson Moskowits, phæ nµy ®-îc x©y dùng dùa trªn c¬ së thùc nghiÖm trong ®iÒu kiÖn
biÓn B¾c - còng lµ biÓn më. §iÒu nµy cho thÊy viÖc ¸p dông quy ph¹m DnV trong tÝnh to¸n
môc nµy lµ thÝch hîp.
US: vËn tèc sãng ®¸ng kÓ t¸c ®éng vu«ng gãc víi trôc èng.
US = U*.R
U*: vËn tèc sãng t¸c dông vu«ng gãc víi trôc èng kh«ng kÓ ®Õn yÕu tè gi¶m cña
h-íng truyÒn sãng, ®-îc x¸c ®Þnh theo ®å thÞ 2.1 DnV - 1988 - E305.

42
R: hÖ sè gi¶m kÓ ®Õn sù ph©n bè gi÷a h-íng sãng chÝnh víi çc h-íng sãng
kh¸c vµ gãc gi÷a h-íng sãng chÝnh vµ h-íng tuyÕn èng) x¸c ®Þnh theo ®å thÞ 2.3
DnV 1988 - E305. Khi sö dông hÖ sè R th× chØ cÇn tÝnh to¸n víi h-íng sãng
chÝnh lµ ®ñ. Tuy nhiªn, çc th«ng sè n vµ C dïng ®Ó tra ®å thÞ trªn phô thuéc
tõng ®Þa ph-¬ng vµ ch-a cã çc hÖ sè dïng cho biÓn ViÖt nam.
UC: vËn tèc dßng ch¶y trung b×nh t¸c dông vu«ng gãc víi trôc èng.
AS: gia tèc chuyÓn ®éng øng víi chiÒu cao sãng ®¸ng kÓ
AS =
u
S
T
U.2
: gãc pha t¹i ®ã t¶i träng sãng t¸c dông cùc ®¹i lªn ®-êng èng.
Tu: tra theo ®å thÞ 2.2 DnV E305 1988 th«ng qua tû sè:
p
n
T
T
Tp: chu kú sãng.
Tn =
g
d
ë ®©y:
d, g lµ ®é s©u n-íc t¹i vÞ trÝ x©y dùng c«ng tr×nh vµ gia tèc träng tr-êng.
Trong tÝnh to¸n ta ®i x¸c ®Þnh biªn ®é vËn tèc vµ gia tèc ®¸ng kÓ trong tr-êng hîp
tæng qu¸t lµ US , AS lµ theo h-íng sãng tÝnh to¸n. §Ó tÝnh to¸n cÇn chiÕu çc ®¹i l-îng nµy
lªn ph-¬ng vu«ng gãc víi trôc èng:
USt = US.sin
ASt = AS.sin.
( lµ gãc gi÷a h-íng sãng vµ trôc èng).
Khi ®ã, hÖ sè R lÊy b»ng 1.
Tr×nh tù tÝnh to¸n bµi to¸n æn ®Þnh vÞ trÝ – ph-¬ng ph¸p ®¬n gi¶n ho¸ (simplified
method - DnV Rp E-305):
 B1: X¸c ®Þnh vËn tèc, gia tèc sãng ®¸ng kÓ theo h-íng sãng tÝnh to¸n.
+ X¸c ®Þnh th«ng sè Tn:
g
d
Tn 
+ X¸c ®Þnh
P
n
T
T
+ Dïng ®å thÞ 2.1 DnV - 1988 - E305, x¸c ®Þnh *
SU

43
*
S
S
n
*
S
U
H
T*U

+ HÖ sè gi¶m h-íng lan truyÒn R = 1(coi lµ kh«ng gi¶m).
+ X¸c ®Þnh ®-îc vËn tèc sãng t¸c dông vu«ng gãc lªn trôc èng US.
.R.sinαUU
*
ss 
+ X¸c ®Þnh ®-îc gia tèc sãng t¸c dông vu«ng gãc lªn trôc èng AS.
U
S
S
T
U
*2πA 
 B2. X¸c ®Þnh vËn tèc dßng ch¶y trung b×nh t¸c dông vu«ng gãc víi trôc èng.
C«ng thøc tæng qu¸t:
UD = 
D
0
dz)z(U
D
1
U(z) = 




 
0
0
z
zz
ln
k
*U
Trong ®ã:
k lµ hÖ sè von Karman, k = 0.4
U* vËn tèc dßng ch¶y cã tÝnh ®Õn ma s¸t cña mÆt ®¸y biÓn.
KÕt qu¶ phÐp tÝnh tÝch ph©n trªn nh- sau:


































 11
z
D
ln.
D
z
1*
1
z
z
ln
1
U
U
0
r
0
rr
D
(*)
Trong ®ã:
Ur: VËn tèc dßng ch¶y ë ®é s©u zr kÓ tõ ®¸y biÓn, ®· chiÕu lªn ph-¬ng vu«ng
gãc víi trôc èng.
zr : §é s©u tham chiÕu, kÓ ®Õn ¶nh h-ëng cña líp biªn.
z0 : HÖ sè phô thuéc vµo ®é nh¸m cña ®¸y hay tÝnh chÊt nh¸m cña ®Êt bÒ mÆt
®¸y biÓn.
z0 =
30
k b
trong ®ã kb = 2.5*d50.
kb : HÖ sè Mikurade.

44
d50: KÝch th-íc h¹t trung b×nh cña líp ®Þa chÊt ®¸y, ®-îc tra b¶ng A1_trang 32
DnV RP E305 1988.
Víi lo¹i ®Êt sÐt mÒm: d50 = 0.0625 mm
+ TÝnh çc tû sè:
0z
D
;
0z
zr
+ Thay vµo c«ng thøc (*) tÝnh ®-îc
r
D
U
U
DU .
B3. TÝnh lÆp víi çc gãc pha kh¸c nhau ®Ó t×m träng l-îng yªu cÇu lín nhÊt.
B4. X¸c ®Þnh hÖ sè ®iÒu chØnh Fw. Tra ®å thÞ 5.12 theo sè K vµ M.
B5. NhËn xÐt:
- NÕu träng l-îng yªu cÇu lín h¬n träng l-îng b¶n th©n èng trong n-íc th× t¨ng chiÒu dµy
thÐp (hoÆc chiÒu dµy bäc bª t«ng) vµ tÝnh l¹i tõ ®Çu, hoÆc sö dông ph-¬ng ph¸p tÝnh chÝnh
x¸c h¬n.
- NÕu träng l-îng yªu cÇu nhá h¬n träng l-îng b¶n th©n èng trong n-íc th× kÕt luËn èng
®¶m b¶o æn ®Þnh vÞ trÝ.
IV. Mét sè ph-¬ng ph¸p xö lý æn ®Þnh vÞ trÝ cho ®-êng èng biÓn
Cã nhiÒu ph-¬ng ph¸p kh¸c nhau ®Ó xö lý cho ®-êng èng cã träng l-îng nhá h¬n
träng l-îng yªu cÇu ®Ó æn ®Þnh vÞ trÝ. Ph-¬ng ph¸p ®¬n gi¶n nhÊt lµ t¨ng chiÒu dµy èng,
hoÆc bäc bª t«ng gia t¶i, gia t¶i côc bé, dïng neo vÝt, vïi èng xuèng hµo ...
4.1 Bäc bª t«ng gia t¶i
§©y lµ ph-¬ng ph¸p phæ biÕn nhÊt hiÖn nay do tÝnh kinh tÕ vµ t-¬ng ®èi thuËn lîi vÒ
c«ng nghÖ. Néi dung ph-¬ng ph¸p nh- sau:
§-êng èng ®-îc bäc thªm bªn ngoµi mét líp vá bª t«ng cèt thÐp nh»m t¨ng träng
l-îng cña èng trong n-íc. §Æc tÝnh bª t«ng bäc èng ®-îc quy ®Þnh trong DnV 2000 nh-
sau:
- ChiÒu dµy tèi thiÓu: 40mm;
- ChiÒu dµy tèi ®a: 100mm;
- C-êng ®é kh¸ng nÐn tèi thiÓu: 40Mpa;
- §é hót n-íc tèi ®a: 8% thÓ tÝch;
- Träng l-îng riªng tèi thiÓu: 1900kg/m3.
- ThÐp trong bª t«ng cã thÓ dïng lång hµn tõ çc thanh thÐp hoÆc sö dông l-íi thÐp.
- §èi víi lång thÐp, kho¶ng çch tèi thiÓu gi÷a çc thanh thÐp ph-¬ng vßng lµ
120mm;
- Thanh thÐp cã ®-êng kÝnh nhá nhÊt lµ 6mm.

45
- Hµm l-îng thÐp theo ph-¬ng vßng tèi thiÓu lµ 0.5% theo diÖn tÝch bª t«ng trong mÆt
c¾t ngang.
- Hµm l-îng thÐp theo ph-¬ng däc trôc tèi thiÓu lµ 0.08% theo diÖn tÝch bª t«ng trong
mÆt c¾t däc trôc.
- ChiÒu dµy b¶o vÖ cèt thÐp khuyÕn ço lµ 15mm (cho líp bäc gia t¶i ≤ 50mm), 20mm
(cho líp bäc gia t¶i >50mm).
- Kho¶ng çch tèi thiÓu tõ cèt thÐp ®Õn líp bäc chèng ¨n mßn lµ 15mm.
- CÇn tr¸nh mäi tiÕp xóc cña anod víi l-íi thÐp.
Líp bäc bª t«ng gia t¶i ®-îc chÕ t¹o theo 3 ph-¬ng ph¸p sau:
- Phun bª t«ng trùc tiÕp lªn èng;
- V¸n khu«n tr-ît;
- Rung;
4.2 Gia t¶i côc bé
Ph-¬ng ph¸p gia t¶i côc bé t¨ng träng l-îng èng b»ng çch ®Æt çc khèi bª t«ng lªn èng
víi träng l-îng khèi vµ kho¶ng çch gi÷a çc khèi tÝnh to¸n tr-íc.
Ph-¬ng ph¸p nµy Ýt ®-îc dïng do khã kh¨n trong viÖc ®Æt vµ cè ®Þnh khèi bª t«ng
lªn ®-êng èng d-íi biÓn. NÕu cè ®Þnh tr-íc khèi bª t«ng lªn èng th× träng l-îng lín cña nã
g©y bÊt lîi cho ®é bÒn èng khi th¶ tõ tµu.

46
4.3 Sö dông vÝt neo
VÝt neo lµ mét gi¶i ph¸p ®· ®-îc sö dông nh»m cè ®Þnh vÞ trÝ ®-êng èng. Do ®-îc neo
s©u vµo ®Êt nªn hÖ èng – vÝt neo cã ®é æn ®Þnh rÊt cao vµ cã thÓ thi c«ng trong mét sè ®iÒu
kiÖn kh«ng thuËn lîi cho çc ph-¬ng ph¸p kh¸c.
4.4 Vïi èng xuèng hµo
§©y lµ gi¶i ph¸p phæ biÕn do ngoµi t¸c dông gi÷ ®-êng èng æn ®Þnh cßn gióp tr¸nh kh¶
n¨ng va ch¹m cña èng víi neo vµ l-íi ®¸nh ç. ChiÒu s©u vïi èng cÇn ®-îc nghiªn cøu lùa
chän cã quan t©m ®Õn kh¶ n¨ng xãi nÒn, sãng çt, chiÒu s©u neo ch×m xuèng nÒn ®¸y
biÓn...

47
Ch-¬ng III. Thi c«ng ®-êng èng biÓn
Bµi 2: Thi c«ng th¶ èng
I. kh¸i niÖm
- Môc ®Ých : ®Æt èng vµo vÞ trÝ d-íi ®¸y biÓn
- Lµ giai ®o¹n thi c«ng chÝnh, chiÕm nhiÒu thêi gian vµ chi phÝ nhÊt
- Th-êng sö dông c¸c thiÕt bÞ thi c«ng chuyªn dông
HiÖn nay cã rÊt nhiÒu ph-¬ng ph¸p thi c«ng ®-êng èng ngÇm, bao gåm ph-¬ng ph¸p
thi c«ng b»ng sµ lan th¶ èng, ph-¬ng ph¸p thi c«ng kÐo èng vµ nhiÒu ph-¬ng ph¸p kh¸c.
ViÖc lùa chän ph-¬ng ph¸p thi c«ng thÝch hîp phô thuéc vµo ®Æc ®iÓm cña lo¹i èng cÇn thi
c«ng nh- ®Æc tr-ng vÒ kÝch th-íc èng, èng cã bäc hay kh«ng bäc, ®é s©u thi c«ng, ®iÒu
kiÖn thêi tiÕt, ®éi tµu thi c«ng cã s½n, thêi gian thi c«ng cho phÐp, tÝnh kinh tÕ cña tõng
ph-¬ng ph¸p .v.v.
Sau ®©y lµ c¸c ph-¬ng ph¸p thi c«ng ®Æt èng chñ yÕu:
- Th¶ èng theo ph-¬ng ngang b»ng sµ lan chuyªn dông kinh ®iÓn (S lay);
- KÐo èng trªn ®¸y biÓn (Bottom pull);
- Xµ lan th¶ èng cã trèng cuén (Reel barge);
- KÐo èng trªn mÆt n-íc (Surface float);
- KÐo èng s¸t mÆt n-íc (Below surface float);
- KÐo èng s¸t ®¸y biÓn (Controlled about Bottom pull);
- Th¶ èng b»ng èng ch÷ J (J tube) tõ platform;
- Th¶ èng theo ph-¬ng ®øng b»ng sµ lan chuyªn dông (J lay);

48
II. Ph-¬ng ph¸p thi c«ng b»ng sµ lan th¶ èng (Lay-Barge Methode).
2.1 Ph©n lo¹i
- Box shaped: thÕ hÖ ®Çu tiªn, h¹n chÕ kh¶ n¨ng thi c«ng trong thêi tiÕt xÊu (chiÒu cao
sãng <5ft)
- Ship shaped: thÕ hÖ thø 2, thi c«ng ®-îc trong ®iÒu kiÖn chiÒu cao sãng 12ft chÝnh
diÖn
- Semi-submersible: thÕ hÖ thø 3, thi c«ng ®-îc trong ®iÒu kiÖn chiÒu cao sãng tõ 15-
17ft, cã kh¶ n¨ng æn ®Þnh cao, thi c«ng ®-îc ë c¸c vïng biÓn cã ®é s©u n-íc lín. Tuy
nhiªn cã chi phÝ chÕ t¹o lín.

49
2.2 Nguyªn lý ho¹t ®éng vµ cÊu t¹o
2.2.1 Nguyªn lý ho¹t ®éng
- èng ®¬n ®-îc ®-a ®Õn tµu b»ng tµu vËn t¶i
- èng ®¬n ®-îc cÈu chuyÓn tõ gi¸ chøa èng ®Õn tr¹m thø nhÊt cña d©y chuyÒn lµ gi¸
®Þnh h-íng.
- D©y chuyÒn hµn – kiÓm tra gåm cã 5-12 tr¹m tuú cì èng vµ mÆt b»ng tµu.
- Sau khi hµn nèi ®o¹n èng, mèi hµn ®-îc phñ chèng ¨n mßn.
- èng ®i tiÕp qua thiÕt bÞ Tensioner ®Ó t¹o lùc c¨ng råi qua Stinger xuèng biÓn

50
2.2.2 ThiÕt bÞ Stinger
- T¸c dông: ®ì èng theo ®-êng ®µn håi phï hîp ®Ó gi¶m øng suÊt trong èng khi th¶.
- CÊu t¹o: th-êng cã d¹ng ®o¹n th¼ng ë n-íc n«ng hoÆc lµ mét ®o¹n cong hay tæ hîp
nhiÒu ®o¹n th«ng qua khíp nèi.
- Trªn Stinger bè trÝ çc con l¨n ®Ó ®ì èng.
- B¸n kÝnh cong cña Stinger kh«ng gi¶m h¬n mét giíi h¹n x¸c ®Þnh nhê thiÕt bÞ chÆn
h·m (Stoper)
2.2.3 Ph-¬ng p h¸p di chuyÓn
- Tµu ®-îc gi÷ æn ®Þnh vµ di chuyÓn b»ng çc neo. VÝ dô nh- tiÕn lªn b»ng çch thu
neo tr-íc vµ nh¶ neo sau.
- Sè l-îng neo tõ 6 ®Õn 8 neo
- Çc neo ®-îc th¶ b»ng tµu dÞch vô
- Mét sè tµu cã ch©n vÞt ®Ó di chuyÓn b×nh th-êng, mét sè kh«ng cã.

51
2.2.4 VÞ trÝ cña d©y chuyÒn hµn
- D©y chuyÒn hµn ®-îc ®Æt ë bªn c¹nh tµu hoÆc chÝnh gi÷a trôc th©n tµu
- VÞ trÝ d©y chuyÒn cã ¶nh h-ëng lín ®Õn æn ®Þnh cña hÖ tµu – èng khi thi c«ng.
- VÞ trÝ bªn c¹nh: hîp lý c¶ vÒ mÆt b»ng, h¹n chÕ vÒ tÝnh æn ®Þnh – ng-îc l¹i so víi vÞ
trÝ trung t©m.
2.2.5 HÖ thèng phô trî
- Th«ng th-êng thi c«ng th¶ èng b»ng tµu chuyªn dông cÇn cã sù hç trî cña çc tµu
dÞch vô.
- Tµu vËn chuyÓn, h¹ vµ kÐo neo
- Tµu vËn chuyÓn èng rêi
- Tµu dÞch vô lÆn, monitoring, ROV
- Mét sè tµu th¶ èng lo¹i lín cã trang bÞ s½n hÖ thèng hç trî lÆn vµ ®Þnh vÞ
2.2.6 Thi c«ng ®iÓm ®Çu vµ ®iÓm cuèi tuyÕn
§Çu èng ®-îc hµn vµo ®Çu kÐo th«ng qua çp ®-îc m¾c vµo platform hoÆc vµo neo
chÐo khi kh«ng cã platform, cã t¸c dông ®¶m b¶o lùc c¨ng trªn èng gióp èng kh«ng bÞ qu¸
øng suÊt. Tµu di chuyÓn vÒ phÝa tr-íc nhê viÖc nh¶ çp phÝa sau vµ thu çp phÝa tr-íc b»ng
çc têi kÐo. Sau khi tµu dÞch chuyÓn ®-îc mét ®o¹n ®ñ lín sao cho lùc ma s¸t gi÷a ®Êt nÒn
vµ ®-êng èng c©n b»ng víi lùc kÐo trªn tµu th× tiÕn hµnh th¶ èng hoµn toµn nh- b×nh
th-êng.
T¹i ®iÓm cuèi tuyÕn, hµn ®Çu kÐo vµo èng, g¾n phao ®¸nh dÊu, buéc d©y çp vµo ®Çu
kÐo vµ th¶ èng qua stinger. Khi ®Çu èng ®· ch¹m ®¸y th× c¾t çp vµ kÕt thóc th¶ èng.

52
2.3 D©y chuyÒn thi c«ng th¶ èng trªn tµu C«n S¬n
- Tõng ®o¹n èng dµi 12 m dïng cho tµu C«n S¬n ®-îc cÈu vµo hÖ thèng di chuyÓn b»ng
con l¨n ®-a ®Õn tr¹m hµn ®Çu tiªn.
- T¹i tr¹m hµn ®Çu tiªn sÏ tiÕn hµnh lµm s¹ch gãc v¸t cña ®Çu èng, ®Þnh t©m hai ®Çu èng
vµ hµn nèi líp ®Çu tiªn.
- Sau khi hµn xong líp ®Çu tiªn vµ thø hai, nhê hÖ thèng neo tµu dÞch chuyÓn vÒ phÝa
tr-íc mét ®o¹n b»ng ®é dµi 12m, ®èi víi ®o¹n gÇn bê tµu sÏ kh«ng dÞch chuyÓn mµ èng
®-îc dÞch chuyÓn vÒ phÝa bê b»ng têi kÐo.
- T¹i tr¹m hµn thø hai tiÕn hµnh hµn lÊp cho ®Çy mèi hµn.
- Tr¹m thø 3: kiÓm so¸t lùc c¨ng cña Tensioner;
-Tr¹m thø 4: ®¸nh s¹ch vµ kiÓm tra mèi hµn b»ng ph-¬ng ph¸p kh«ng ph¸ huû;
- Tr¹m thø 5: bäc chèng ¨n mßn cho mèi hµn.
- Trong qu¸ tr×nh thi c«ng, viÖc nhæ neo do tµu dÞch vô thùc hiÖn.
- Mét thiÕt bÞ “Buckle detector” ®-îc th¶ vµo lßng èng trong suèt qu¸ tr×nh thi c«ng ®Ó
®o xem èng cã bÞ mãp hay kh«ng.
- ViÖc thi c«ng ®êng èng ®-îc thùc hiÖn trong ®iÒu kiÖn sãng kh«ng cao qu¸ 1.5m theo
h-íng mòi tµu vµ 1.25m theo h-íng ngang tµu. NÕu chiÒu cao sãng v-ît qu¸ 2.7m vµ
1.8m theo c¸c ph-¬ng t-¬ng øng th× ph¶i ngõng thi c«ng, hµn ®Çu kÐo èng vµo ®Çu èng
vµ th¶ xuèng biÓn, ®¸nh dÊu l¹i b»ng phao tiªu.
2.4 ¦u nh-îc ®iÓm cña ph-¬ng ph¸p
2.4.1 ¦u ®iÓm
- Ph-¬ng ph¸p nµy cho phÐp thi c«ng liªn tôc.
- Mäi c«ng viÖc, tõ kh©u thùc hiÖn ®Õn kh©u kiÓm tra ®Òu ®-îc thùc hiÖn trªn tµu do vËy
®é an toµn t-¬ng ®èi cao.
- Sö dông ®-îc víi lo¹i èng cã ®-îc bäc líp gia t¶i hoÆc kh«ng gia t¶i.
- Sö dông ®-îc víi nhiÒu lo¹i ®-êng èng cã ®-êng kÝnh kh¸c nhau.
- Thi c«ng ®-îc ë c¶ n-íc t-¬ng ®èi s©u vµ n-íc n«ng.
- ViÖc hµn nèi èng ®-îc thùc hiÖn trªn tµu ®ång thêi trong lóc th¶ èng nªn kh«ng ®ßi
hái ph¶i cã x-ëng thi c«ng hµn nèi èng trªn bê.
2.4.2 Nh-îc ®iÓm
- §ßi hái tµu chuyªn dông.
- Gi¸ thuª tµu ®¾t.
- Lu«n cÇn cã hÖ thèng tµu dÞch vô ®Ó phôc vô c«ng t¸c th¶ neo còng nh- cung cÊp èng.
- Tèc ®é thi c«ng thÊp h¬n so víi mét sè ph-¬ng ph¸p kh¸c.

53
2.5 TÝnh to¸n ®é bÒn trong thi c«ng th¶ èng
M« h×nh tæng qu¸t cña bµi to¸n thi c«ng th¶ èng:
Đoạn cong lồi: Do t¸c dông cña träng l-îng b¶n th©n, lùc kÐo cña thiÕt bÞ c¨ng trªn
tµu, lùc ma s¸t gi÷a èng vµ ®¸y biÓn mµ èng bÞ uèn cong theo b¸n kÝnh cong cã s½n cña
stinger. Trong ®o¹n cong nµy th× t¸c ®éng cña m«i tr-êng lªn èng ®-îc truyÒn trùc tiÕp
sang stinger, do vËy øng suÊt trong ®-êng èng suÊt hiÖn chñ yÕu lµ do hiÖn t-îng uèn bëi
b¸n kÝnh cong cña stinger g©y ra.
§o¹n cong lâm: §èi víi ®o¹n cong nµy, th× ®-êng èng ngoµi chÞu uèn bëi träng
l-îng b¶n th©n cña èng trong n-íc, ®-êng èng cßn chÞu t¸c ®éng cña t¶i träng m«i tr-êng,
ph¶n lùc nÒn lªn ®-êng èng vµ lùc kÐo xuÊt hiÖn trong èng cã t¸c dông lµm gi¶m hiÖn
t-îng uèn cña èng.
2.5.1 TÝnh to¸n ®o¹n cong låi
§o¹n cong låi d-íi t¸c dông cña t¶i träng b¶n th©n, èng bÞ uèn cong theo ®-êng cong
cña stinger.
M« men uèn tØ lÖ nghÞch víi b¸n kÝnh cong, do vËy trong tr-êng hîp stinger cã b¸n
kÝnh cong nhá nhÊt th× m« men uèn xuÊt hiÖn trong èng lµ lín nhÊt. Trong thùc tÕ b¸n kÝnh
cong cña stinger th-êng chØ thay ®æi ®îc rÊt Ýt vµ viÖc thay ®æi b¸n kÝnh cong còng rÊt phøc
t¹p, th-êng cã mét b¸n kÝnh cong nhÊt ®Þnh khi thi c«ng tuyÕn èng cã ®é s©u thay ®æi lµ
nhá.
§Ó thi c«ng ng-êi ta th-êng chän lÊy mét b¸n kÝnh cong nµo ®ã tho¶ m·n suèt qu¸
tr×nh thi c«ng lµ tèt nhÊt vµ ®i x¸c ®Þnh lùc kÐo èng ®Ó tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ®é bÒn cho èng.
M« men uèn xuÊt hiÖn trong èng ®-îc x¸c ®Þnh tõ biÓu thøc ph¬ng tr×nh vi ph©n
trong lý thuyÕt søc bÒn vËt liÖu:
Trong ®ã:
E: M« ®un ®µn håi cña thÐp èng,
M« men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn èng
 : B¸n kÝnh cong
Tõ m« men uèn, cã thÓ dÔ dµng tÝnh øng suÊt trong èng vµ so s¸nh víi øng suÊt cho
phÐp.
2.5.2 TÝnh to¸n ®o¹n cong lâm
C¸c ph-¬ng ph¸p gi¶i ®o¹n cong lâm:
- Ph-¬ng ph¸p dÇm tuyÕn tÝnh
- Ph-¬ng ph¸p dÇm phi tuyÕn
EI
M


1

54
- Ph-¬ng ph¸p ®-êng d©y neo
- Ph-¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n
Ph-¬ng ph¸p dÇm tuyÕn tÝnh
Coi ®o¹n èng lâm BC nh- mét dÇm tuyÕn tÝnh. Víi gi¶ thiÕt ®o¹n èng BC cã chuyÓn vÞ
nhá, cã ph-¬ng tr×nh ®-êng ®µn håi nh- sau:
Víi çc ®iÒu kiÖn biªn:
o y(0) = 0
o
o y (L) = H
Tõ ph-¬ng tr×nh vi ph©n vµ çc ®iÒu kiÖn biªn trªn cã thÓ gi¶i ®-îc øng suÊt vµ biÕn
d¹ng cña ®-êng èng khi thi c«ng.
a) Phương ph¸p dầm phi tuyến
Ph-¬ng ph¸p nµy sö dông ph-¬ng tr×nh phi tuyÕn cña dÇm ®µn håi ®Ó m« t¶ tr¹ng th¸i øng
suÊt – biÕn d¹ng cña ®-êng èng.
Trong ®ã:
s: kho¶ng çch däc theo nhÞp èng
: gãc t¹i kho¶ng çch s (sin = dy/ds)
Sec = 1/cos
¦u ®iÓm:
- ¸p dông ®-îc ë çc ®é s©u n-íckh¸c nhau
- Tho¶ m·n çc ®iÒu kiÖn biªn
Nh-îc ®iÓm:
- Ph-¬ng tr×nh vi ph©n chØ gi¶i ®-îc b»ng ph-¬ng ph¸p sè
 Thoả mãn các điều kiện biên
b) Ph-¬ng ph¸p ®-êng d©y neo
Ph-¬ng ph¸p nµy ®-îc ¸p dông nÕu coi ®é cøng ®-êng èng lµ rÊt nhá (èng rÊt mÒm)
hay IE  0
ds
d
Tq o

2
sec
q
dx
d
T
T
dx
d
EI
yOy
 2
2
4
4
.
0
 Lxdx
yd
02
2

 Lxdx
yd
ds
d
SecT
ds
d
Sec
ds
d
EIq



 2)( 0
2
2


55
Ph-¬ng tr×nh nªu trªn cã nghiÖm gi¶i tÝch ®¬n gi¶n
¦u ®iÓm: ®¬n gi¶n
Nh-îc ®iÓm: chØ ¸p dông ®-îc víi ®iÒu kiÖn n-íc s©u vµ ®é cøng ®-êng èng nhá
c) Ph-¬ng ph¸p ®-êng d©y neo cã ®é cøng
- KÓ ®Õn ®é cøng cña èng, gi¶ thiÕt r»ng:
Trong ®ã:
s: chiÒu dµi ®o¹n èng
Ph¹m vi ¸p dông:
- Cho lêi gi¶i ®óng vÒ h×nh d¹ng èng, kÓ c¶ vïng cuèi èng (®¸y)
- ChØ ¸p dông ®-îc khi ®é cøng nhá hoÆc n-íc s©u.
d) Ph-¬ng ph¸p phÇn tö h÷u h¹n.
Bµi to¸n ®-îc m« t¶ b»ng çc phÇm tö dÇm (beam) nhá nèi tiÕp nhau. Çc ®iÒu kiÖn
biªn ®-îc m« t¶ chÝnh x¸c. Cã thÓ xÐt ®Õn çc t¶i träng ®éng
¦u ®iÓm:
- Lµ ph-¬ng ph¸p phæ biÕn nhÊt hiÖn nay
- øng dông ®-îc cho mäi ®é s©u
- Çc ®iÒu kiÖn biªn tho¶ m·n vµ cã thÓ kÕ ®Õn ®Çy ®ñ çc t¶i träng
III. Ph-¬ng ph¸p thi c«ng b»ng sµ lan cã trèng cuén (Reel- Barge
Methode).
Kh¸c víi ph-¬ng ph¸p thi c«ng b»ng sµ lan th¶ èng, ph-¬ng ph¸p nµy kh«ng thùc hiÖn
c«ng t¸c hµn nèi èng trªn tµu. èng ®-îc hµn nèi liªn tôc vµ ®-îc cuén s½n quanh çc trèng
cã kÝch th-íc lín ®Æt trªn tµu. ViÖc th¶ èng còng sö dông Stinger, di chuyÓn b»ng neo
t-¬ng tù nh- ph-¬ng ph¸p th¶ èng b»ng sµ lan th¶ èng.
Tµu th¶ èng cã trèng cuén cã thÓ chia lµm hai lo¹i:
- Trèng ngang: trôc xoay th¼ng ®øng
- Trèng ®øng: trôc xoay n»m ngang. Lo¹i nµy linh ho¹t h¬n, èng cã thÓ ®-a ra tõ
bªn d-íi hoÆc bªn trªn nªn ¸p dông ®-îc cho c¶ n-íc s©u vµ n-íc n«ng, gi¶m
thiÓu øng suÊt uèn trong ®o¹n cong låi. Cã thÓ kh«ng cÇn ®Õn Stinger
13
2

qS
EI


56
Tµu th¶ èng cã trèng cuén ngang
Tµu th¶ èng cã trèng cuén ®øng

57
Quy tr×nh thi c«ng b»ng tµu th¶ èng cã trèng cuén:
- §-êng èng ®-îc chÕ t¹o trªn bê: hµn nèi, bäc chèng ¨n mßn, sau ®ã cuén ®Òu lªn
trèng cã ®-êng kÝnh lín.
- Tµu th¶ èng cïng trèng cuén di chuyÓn ®Õn vÞ trÝ x©y dùng vµ tiÕn hµnh r¶i èng
- Khi th¶ èng, ®-êng èng ®-îc nh¶ dÇn khái trèng, lµm th¼ng, lµm trßn sau ®ã ®-a
xuèng biÓn (cã thÓ qua Stinger hoÆc kh«ng)
- H×nh d¹ng khi th¶ èng cã thÓ lµ S lay hoÆc J lay
- Khi thi c«ng n-íc s©u, cã thÓ dïng thiÕt bÞ Tensioner ®Ó t¹o lùc c¨ng
- Tuú ®iÒu kiÖn thêi tiÕt, th«ng th-êng tèc ®é th¶ èng kho¶ng 1 knot (1 knot = 0.51444
m/s)

58
- Khi th¶ hÕt mét cuén èng, hµn ®Çu kÐo vµo èng vµ th¶ tiÕp b»ng c¸p. Tµu quay vÒ
c¶ng lÊy trèng cuén thay thÕ.
- T¹i vÞ trÝ thi c«ng èng ®· th¶ ®-îc kÐo ng-îc lªn tµu ®Ó hµn vµo ®Çu èng míi vµ th¶
tiÕp nh- b×nh th-êng.
¦u ®iÓm:
- Tèc ®é thi c«ng cao. ThÝch hîp víi cöa sè thêi tiÕt ( Weather Window) nhá
- ChÊt l-îng mèi hµn, vá chèng ¨n mßn cao do ®-îc thi c«ng vµ kiÓm tra t¹i nhµ m¸y.
- Cã thÓ thi c«ng kh«ng cÇn Stinger.
Nh-îc ®iÓm:
- §-êng kÝnh èng bÞ h¹n chÕ, th-êng ®-êng kÝnh tõ 10 ®Õn 16 inch.
- Kh«ng cho phÐp bäc gia t¶i cho èng
- Thi c«ng nèi cuèi èng phøc t¹p vµ tèn thêi gian.
- ChØ ¸p dông cho ®-êng èng kh«ng ®-îc bäc líp gia t¶i.
- CÇn ph¶i t¨ng chiÒu dµy èng ®Ó tr¸nh ®-îc c¸c hiÖn t-îng èng bÞ bÑp trong khi cuén
hoÆc th¶ èng.
IV. Ph-¬ng ph¸p thi c«ng kÐo èng.
4.1 Thi c«ng b»ng ph-¬ng ph¸p kÐo èng trªn mÆt ( Surface Tow ).

59
Çc ph©n ®o¹n èng ®-îc nèi liªn tiÕp thµnh nh÷ng ®o¹n dµi phô thuéc vµo kh¶ n¨ng cña
tµu kÐo. §Ó duy tr× ®-îc møc næi s¸t mÆt cÇn cã hÖ thèng ponton ®Ó n©ng ®ì èng. HÖ thèng
ponton t¹o thµnh nh÷ng gèi ®ì, èng ph¶i lµm viÖc nh- mét dÇm liªn tôc. Çc ®o¹n èng
®-îc kÐo ra vÞ trÝ thi c«ng nhê tµu kÐo vµ tµu gi÷.
¦u ®iÓm:
- Thi c«ng trªn biÓn t-¬ng ®èi nhanh
- Yªu cÇu søc kÐo kh«ng qu¸ lín.
- Mäi c«ng viÖc hµn, kiÓm tra ®-îc thùc hiÖn trªn bê do vËy ®-êng èng cã chÊt
l-îng cao.
- ChØ cÇn mét lo¹i phao phôc vô cho c«ng t¸c thi c«ng th¶ èng. Phao cã cÊu t¹o ®¬n
gi¶n.
Nh-îc ®iÓm
- §ßi hái mÆt b»ng thi c«ng trªn bê lµ lín, ®é dèc cña b·i chÕ t¹o ph¶i nhá.
- Ph¶i chÕ t¹o hÖ thèng ponton vµ çc thiÕt bÞ phô trî cho c«ng t¸c l¾p ghÐp çc
ponton vµo ®-êng èng.
- ViÖc thi c«ng sÏ lµ bÊt lîi khi thi c«ng tuyÕn èng xa khu vùc b·i l¾p r¸p do thêi
gian di chuyÓn trªn biÓn dµi.
- G©y c¶n trë çc ho¹t ®éng d©n sù trªn biÓn nh- sù ®i l¹i cña çc tµu thuyÒn, çc
ho¹t ®éng ®¸nh ç ...vv.
4.2 Ph-¬ng ph¸p kÐo èng s¸t mÆt ( Below - Surface Tow ).
§Ó h¹n chÕ bít t¸c ®éng cña sãng - dßng ch¶y vµ sù c¶n trë giao th«ng hµng h¶i, nguêi
ta bè trÝ cho èng næi çch mÆt biÓn mét kho¶ng tuú theo thiÕt kÕ nhê hÖ thèng phao n©ng vµ
hÖ thèng phao ®iÒu chØnh kho¶ng çch. C«ng t¸c kÐo èng còng sö dông tµu kÐo vµ tµu gi÷.
¦u ®iÓm:
- Thi c«ng trªn biÓn t-¬ng ®èi nhanh

60
- H¹n chÕ ®-îc ¶nh h-ëng cña sãng - dßng ch¶y
- Ýt ¶nh h-ëng ®Õn çc ho¹t ®éng hµng h¶i.
Nh-îc ®iÓm:
- §ßi hái mÆt b»ng thi c«ng trªn bê lµ lín, ®é dèc cña b·i chÕ t¹o ph¶i nhá.
- Ph¶i chÕ t¹o hÖ thèng ponton vµ çc thiÕt bÞ phô trî cho c«ng t¸c l¾p ghÐp çc
ponton vµo ®-êng èng.
- ViÖc thi c«ng sÏ lµ bÊt lîi khi thi c«ng tuyÕn èng xa khu vùc b·i l¾p r¸p do thêi
gian di chuyÓn trªn biÓn dµi.
- Ph¶i sö dông ®ång thêi hai lo¹i phao.
- Yªu cÇu søc kÐo lín h¬n ph-¬ng ph¸p kÐo èng trªn mÆt.
4.3 Ph-¬ng ph¸p thi c«ng kÐo èng trªn ®¸y biÓn (Bottom Tow).
Ph-¬ng ph¸p nµy dùa trªn nguyªn t¾c nèi èng chung nh- çc ph-¬ng ph¸p kÐo ë trªn.
Trong qu¸ tr×nh kÐo, èng sÏ trùc tiÕp tiÕp xóc víi ®¸y biÓn vµ kh«ng cÇn sù hç trî cña hÖ
thèng phao n©ng.
¦u ®iÓm:
- §¬n gi¶n, kh«ng ®ßi hái çc ph-¬ng tiÖn phô trî.
- Ýt chÞu t¸c ®éng cña dßng ch¶y vµ sãng.
- Khi gÆp ®iÒu kiÖn bÊt lîi vÒ thêi tiÕt cã thÓ ®Ó èng d-íi ®¸y biÓn mµ kh«ng sî h-
háng.
- ThuËn lîi cho viÖc l¾p ®Æt tuyÕn èng.
Nh-îc ®iÓm:
- Qu¸ tr×nh thi c«ng dÔ gÆp çc sù cè do va vµo çc ch-íng ng¹i vËt däc tuyÕn.
- Vá èng bÞ h- h¹i nhiÒu trong qu¸ tr×nh kÐo èng.
- §-êng èng chÞu ma s¸t lín víi ®¸y nªn cÇn cã tµu cã søc kÐo lín.
- Ph-¬ng ph¸p nµy chØ thÝch hîp cho nh÷ng tuyÕn èng gÇn bê, ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt
thuËn lîi, ®¸y biÓn t-¬ng ®èi b»ng ph¼ng.
4.4 Ph-¬ng ph¸p thi c«ng kÐo èng s¸t ®¸y biÓn ( off-Bottom Tow ).
Ph-¬ng ph¸p nµy cho phÐp kÐo èng næi trªn mÆt ®¸y biÓn mét ®o¹n gióp gi¶m bít ma
s¸t gi÷a èng vµ ®¸y, ®ång thêi vÉn gi÷ ®ùoc -u ®iÓm h¹n chÕ t¸c ®éng cña sãng - dßng ch¶y
lªn èng. §Ó duy tr× ®-îc ®é cao cÇn thiÕt th× ng-êi ta sö dông hÖ thèng phao n©ng kÕt hîp
víi xÝch ®iÒu chØnh. Khi èng bÞ ch×m thÊp xuèng, chiÒu dµi xÝch tù do gi¶m lµm gi¶m tæng
träng l-îng èng, lùc ®Èy næi sÏ lµm èng n©ng lªn vÒ vÞ trÝ c©n b»ng. NÕu èng bÞ n©ng lªn,
chiÒu dµi xÝch tù do t¨ng lµm t¨ng tæng träng l-îng èng, èng sÏ ch×m xuèng vÒ vÞ trÝ c©n
b»ng.

61
¦u ®iÓm:
- Gi¶m tèi thiÓu t¸c ®éng cña m«i tr-êng.
- Kh«ng g©y ¶nh h-ëng ®Õn çc ho¹t ®éng cña tµu thuyÒn trªn biÓn.
- Yªu cÇu søc kÐo nhá h¬n ph-¬ng ph¸p kÐo trªn ®¸y biÓn.
Nh-îc ®iÓm:
- Ph-¬ng ph¸p nµy tá ra kh«ng kinh tÕ cho nh÷ng vïng n-íc s©u, do ¸p lùc thuû tÜnh
lín dÉn ®Õn yªu cÇu ®é bÒn cho hÖ thèng phao lµ ®¸ng kÓ, chi phÝ hÖ phao xÝch
lín.
- Khã xö lý khi cã sù cè x¶y ra.
4.5 N¨ng lùc thi c«ng cña liªn doanh Vietsovptro
Liªn doanh cã ®ñ kh¶ n¨ng thi c«ng r¶i èng cho toµn bé tuyÕn èng:
- Tµu r¶i èng C«n S¬n ®ang trong tr¹ng th¸i tèt. Dïng cÈu derrick, 110.3 m  30.45
m.
- Tµu lÆn H¶i S¬n.
- Tµu kÐo Sao Mai.
- Tµu dÞch vô S«ng Dinh.
- Tr¹m lÆn vµ ®éi ngò çn bé thi c«ng cã kinh nghiÖm.
Yªu cÇu trang bÞ tèi thiÓu cho tµu th¶ èng.
- CÈu ®Ó di chuyÓn vËt liÖu èng.
- HÖ thèng gi¸ ®ì èng ®Ó cã thÓ cã chøa mét l-îng èng tèi thiÓu trong ngµy lµm
viÖc.
- HÖ thèng xö lý èng ®Ó c¾t v¸t ®Çu èng vµ xÕp èng.
- Çc tr¹m hµn cã kh¶ n¨ng hµn roof, filler vµ cap.
- Hai bé phËn kÐo èng cã c«ng suÊt kÐo èng lín h¬n lùc kÐo tèi ®a.
- Tr¹m kiÓm tra kh«ng ph¸ huû (NDT).
- Tr¹m bäc çc chç nèi èng hiÖn tr-êng.
- Stinger dïng ®Ó ®ì èng trong lóc chuyÓn tiÕp èng tõ tµu xuèng ®¸y biÓn.
- Têi h¹ vµ têi n©ng èng.
- Tèi thiÓu 08 bé têi ®Ó dïng cho viÖc ®Þnh vÞ vµ di chuyÓn tµu trong qu¸ tr×nh thi
c«ng.
- HÖ thèng hoa tiªu dïng ®Ó kiÓm tra vÞ trÝ cña tµu so víi tuyÕn èng vµ thùc hiÖn b¶n
vÏ hoµn c«ng.
- Khu ¨n ë cho nh©n sù.
- Çc hÖ thèng gi¸m s¸t.

62
- Çc thiÕt bÞ phô trî trªn tµu nh- m¸y ph¸t ®iÖn, kho dù tr÷ thùc phÈm, nhµ kho, bÓ
chøa n-íc, hÖ thèng xö lý n-íc th¶i.
Çc tµu kÐo vµ tµu vËn hµnh neo.
Çc tµu kÐo ph¶i cã c«ng suÊt kho¶ng 6000 m· lùc vµ cã trang bÞ têi kÐo neo kho¶ng
14000 kg. Çc tµu ph¶i cã kh¶ n¨ng tù cung cÊp nh©n sù còng nh- çc thiÕt bÞ trªn tµu. Mçi
tµu ph¶i ®-îc trang bÞ hÖ thèng hoa tiªu t-¬ng thÝch víi hÖ thèng trªn tµu.
Tµu kh¶o s¸t.
Tµu kh¶o s¸t ph¶i ®-îc trang bÞ hÖ thèng hoa tiªu t-¬ng thÝch víi tµu r¶i èng, hÖ thèng
quan s¸t siªu ©m (side scan sonar ), m¸y vÏ mÆt c¾t ®¸y biÓn, m¸y ®o tõ vµ m¸y ®o ®é s©u
dïng kü thuËt ph¶n ©m.
Tµu chë vËt t-.
Tµu chë vËt t- ®-îc dïng ®Ó chë èng vµ çc lo¹i vËt liÖu kh¸c tõ kho b·i ®Õn n¬i thi
c«ng r¶i èng. Çc tµu nµy th-êng ®-îc trang bÞ dµn gi÷ èng.
Tµu hËu cÇn.
Tµu hËu cÇn dïng ®Ó vËn chuyÓn nhiªn liÖu, n-íc ngät, thùc phÈm, èng, vËt t- thiÕt bÞ
®Õn tµu r¶i èng.

63
Bµi 3. Thi c«ng nèi èng
I. Giíi thiÖu
Ngoµi çc mèi hµn nèi çc ®o¹n èng ®¬n th«ng th-êng, çc mèi nèi ®-êng èng ngÇm
cßn thùc hiÖn trong thi c«ng söa ch÷a, khi ®Êu nèi èng ngÇm víi èng ®øng, khi nèi èng
ngÇm víi côm van ngÇm vµ mèi nèi gi÷a çc ®o¹n èng ®Ó t¹o ra ®-êng èng liªn tôc trong
qu¸ tr×nh thi c«ng ®-êng èng cã sö dông nhiÒu tµu r¶i theo ph©n ®o¹n.
Çc mèi nèi cã thÓ ®-îc thùc hiÖn trªn tµu hoÆc d-íi ®¸y biÓn cßn tuú thuéc vµo ®iÒu
kiÖn ®é s©u ®¸y biÓn, ®-êng kÝnh èng vµ çc ph-¬ng tiÖn phô trî cã ®-îc trong qu¸ tr×nh
thi c«ng.
HiÖn trªn thÕ giíi cã tån t¹i çc ph-¬ng ph¸p nèi ®iÓm cuèi cña ®-êng èng nh- sau:
- Ph-¬ng ph¸p nèi b»ng mÆt bÝch.
- Ph-¬ng ph¸p nèi b»ng hµn ë ¸p suÊt khÝ quyÓn.
- Ph-¬ng ph¸p nèi b»ng hµn cao ¸p.
- Ph-¬ng ph¸p nèi èng b»ng ®Çu nèi c¬ khÝ.
II. Ph-¬ng ph¸p nèi èng b»ng mÆt bÝch (Flanged Methode).
MÆt bÝch ®-îc nèi tr-íc vµo çc ®Çu èng trong qu¸ tr×nh th¶ èng. Nh÷ng ®iÓm cuèi cña
èng ®-îc ®Þnh vÞ gÇn th¼ng hµng, kho¶ng çch gi÷a 2 mÆt bÝch tõ 50 ®Õn 200 ft. §Ó x¸c
®Þnh chÝnh x¸c kho¶ng çch gi÷a 2 mÆt bÝch, ng-êi ta sö dông mét thiÕt bÞ cè ®Þnh t¹m thêi
cã thÓ ®iÒu chØnh ®-îc. H¹ thiÕt bÞ nµy xuèng biÓn vµ b¾t cè ®Þnh t¹m thêi vµo hai mÆt
bÝch. Sau ®ã, cè ®Þnh chiÒu dµi, th¸o rêi råi n©ng thiÕt bÞ cè ®Þnh lªn tµu. Mét ®o¹n èng
trung gian (spool piece) cã chiÒu dµi phï hîp sÏ ®-îc gia c«ng, h¹ xuèng ®¸y biÓn vµ sau
®ã tiÕn hµnh b¾t bul«ng ®Ó nèi liÒn 2 ®o¹n èng.
Ph¹m vi ¸p dông:
Ph-¬ng ph¸p nµy th-êng chØ ¸p dông cho nh÷ng lo¹i èng cã ®-êng kÝnh nhá vµ trong
vïng n-íc n«ng. Tuy nhiªn ë trong vïng biÓn b¾c ng-êi ta ®· sö dông cho èng cã ®-êng
kÝnh lªn ®Õn 36 in ë ®é s©u n-íc 500 ft.
¦u ®iÓm:
Ph-¬ng ph¸p nµy cho chi phÝ thÊp.
Nh-îc ®iÓm:
- MÊt nhiÒu thêi gian thi c«ng.
- Cã thÓ bÞ rß rØ trong qu¸ tr×nh thö ¸p lùc vµ viÖc rß rØ khã bÞ ph¸t hiÖn.
III. Ph-¬ng ph¸p hµn ë ¸p suÊt khÝ quyÓn ( Atmospheric Welding Methode).

64
Ph-¬ng ph¸p nµy hµn çc ®o¹n èng víi nhau d-íi ¸p suÊt khÝ quyÓn, thùc hiÖn trªn
boong hoÆc d-íi ®¸y biÓn nhê sö dông khoang hµn, trong ®ã, m«i tr-êng ¸p suÊt thùc hiÖn
mèi hµn b»ng ¸p suÊt khÝ quyÓn. §iÒu quan träng lµ khi ¸p dông ph-¬ng ph¸p nµy, cã thÓ
¸p dông quy tr×nh hµn trªn bê.
Khi thùc hiÖn hµn trªn tµu, hai ®o¹n cuèi èng ®-îc n©ng lªn trªn boong, sau ®ã ®-îc
hµn l¹i víi nhau vµ h¹ xuèng ®¸y biÓn. Ph-¬ng ph¸p nµy yªu cÇu xµ lan n©ng çc ®o¹n cuèi
èng b»ng çc cÈu davit, gi÷ cè ®Þnh, sau ®ã hµn nèi hai ®Çu èng th«ng qua mät ®o¹n «ng
trung gian (Spool piece). ViÖc n©ng èng cÇn ®-îc thùc hiÖn cÈn thËn theo quy tr×nh tÝnh
to¸n tr-íc ®Ó tr¸nh lµm háng èng.
Trong tr-êng hîp viÖc n©ng èng lªn trªn mÆt n-íc lµ kh«ng kh¶ thi còng nh- èng ë
vïng n-íc s©u th× hµn ë ¸p suÊt khÝ quyÓn d-íi ®¸y biÓn ®-îc ¸p dông. Khi ®ã cã 3 modul
®-îc sö dông: Modun hµn cïng víi hÖ thèng nèi, modun hç trî, modun trung chuyÓn. Ba
modun nµy ®-îc sö dông ®Ó thùc hiÖn c«ng t¸c chuÈn bÞ ®Çu èng, gia c«ng spool piece, hµn
nèi, kiÓm tra mèi hµn d-íi ¸p lùc khÝ quyÓn trong chu«ng hµn.
Ph¹m vi ¸p dông:
- Ph-¬ng ph¸p nµy ¸p dông víi nh÷ng èng cã ®-êng kÝnh nhá vµ n»m trong vïng n-íc n«ng.
¦u ®iÓm:
- Ph-¬ng ph¸p nµy cho chÊt l-îng mèi hµn cao.
Nh-îc ®iÓm:
- Ph-¬ng ph¸p nµy bÞ h¹n chÕ ¸p dông vÒ ®-êng kÝnh èng vµ dé s©u n-íc t-¬ng ®èi nhá.
IV. Hµn cao ¸p ( Hyperbaric Welding ).
NhiÒu ®-êng èng cã chiÒu dµi lín ë biÓn B¾c ®-îc thi c«ng b»ng nhiÒu tµu th¶ èng
cïng lóc vµ sau ®ã dïng ph-¬ng ph¸p hµn cao ¸p ®Ó nèi çc ®o¹n èng l¹i víi nhau. Quy
tr×nh thùc hiÖn nh- sau:
- Hai ®Çu èng ®-îc r¶i chång lªn nhau 1 ®o¹n
- Kª cao hai ®Çu èng kho¶ng 1m b»ng bao çt.
- Mét gi¸ ®Þnh h-íng lín cã chiÒu dµi kho¶ng 20m- nÆng 175 tÊn ®Æt lªn vµ g¾n vµo
èng
- Buång hµn ®-îc h¹ xuèng, g¾n vµo hai ®Çu èng.
- Nót kÝn hai ®Çu èng vµ b¬m n-íc khái buång hµn
- Thî hµn – lÆn vµo buång hµn, lµm kh« èng, c¾t èng sao cho 2 ®Çu èng s¸t nhau.
§o¹n nèi trung gian ®-îc chuÈn bÞ tr-íc cã chiÒu dµi kho¶ng 1m
- Hµn nèi hai ®Çu èng th«ng qua ®o¹n trung gian. Mèi hµn ®-îc thùc hiÖn ®óng tiªu
chuÈn vµ kiÓm tra b»ng tia X quang.

Bai giang duong ong

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Destacado

Destacado (19)

Similar a Bai giang duong ong

Similar a Bai giang duong ong (20)

Bai giang duong ong