Đường ống chính dẫn và sản phẩm dầu - Tiêu chuẩn thiết kế - Phần 6

Tác giả 24/12/2018 18 phút đọc

7.7. Khi đặt đường ống vượt nổi qua các chướng ngại nước, thì khoảng cách từ mặt nước đến đáy ống hoặc đáy nhịp dàn, dầm cần lắy như sau:

- Qua các khu vực mương không nhỏ hơn 0,5m từ mức nước tần suất 5% .

- Qua các sông có tầu bè qua lại, không nhỏ hơn kích thước cao lớn nhất có thể của các tầu, thuyền qua lại.

- Qua các sông không có tầu bè qua lại, không nhỏ hơn 0,2m từ mức nước tần suất 1%.

Chú thích: Các mương, khe, vực thường có gồc cây, cành cây bị trôi phải xác định độ cao và khâu độ nhịp đảm bảo đường ống không bị cành, gốc cây làm hỏng, nhưng phải cách mực nước tần suất 1% không nhỏ hơn 1m.

7.8. Tại những chỗ đường ống dẫn khí đốt đặt nổi vượt qua suối, khe núi và những chướng ngại khác cần phải có lớp bọc bảo vệ cho đường ống không bị tác động của nhiệt và cơ học do những đường ống dẫn khí đốt bên cạnh bị đứt, vỡ gây ra.

8. Tính độ bền và độ ổn đinh của đường ống dẫn chính

8.1. Các đại lượng đặc trưng tính vật liệu

8.1.1. Cường độ kéo (nén) tiêu chuẩn của kim loại ống và các mối hàn liên kết R₁^tc và R₂^tc Cần lấy tương ứng bằng các giá trị nhỏ nhất của cường độ tức thời σ_ttvà giới hạn chảy σ_c theo các tiêu chuẩn Nhà nước và điều kiện kĩ thuật đối với ống.

8.1.2. Cường độ tính toán R₁ và R₂ được xác định theo công thức sau:

Trong đó:

m: Hệ số điều kiện làm việc của ống dẫn lấy theo bảng 1.

K₁, K₂: Các hệ số an toàn của vật liệu lấy theo bảng 9, 10. 1

K_H: Hệ số tin cậy lấy theo bảng 11

8.1.3. Các đặc tính lí học cơ bản của thép ống lấy theo bảng 12.

8.1.4. Các đặc trưng của đất (thông số) lấy theo số liệu khảo sát.

8.2. Tải trọng và lực tác dụng

8.2.1. Khi tính toán đường ống cần tính đến các tải trọng và lực tác dụng xuất hiện khi thi công, thử và vận hành. Hệ số quá tải lấy theo bảng 13.

Phương pháp xác định các tải trọng lực tác dụng tính toán và các tổ hợp của chúng phải theo chỉ dẫn của TCVN 2737: 1978.

8.2.2. áp suất bơm (tiêu chuẩn) được xác định khi thiết kế. Nếu không bơm dầu theo chiều ngược lại thì được phép tính sự thay đổi,cửa áp suất bơm theo chiều dài đường ống.

- Sự thay đổi này cần được lí giải trong khi thiết kế có tính đến quy trình bơm.

Khi xác định áp suất bơm cho đường ống dẫn dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ cần tính đến sơ đồ công nghệ vận chuyến sản phẩm dầu mỏ. áp suất bơm không được nhỏ hơn áp xuất đàn hồi của hơi sản phẩm được vận chuyển ở nhiệt độ tinh toán cao nhất cho đoạn ống đó.

Bảng 9 - Hệ số an toàn cúa vật liệu

Đặc tính của ống	Hệ sế an toàn vật liệu K₁
1. Các ống được gia cường nhiệt (thép tấm hoặc thép được tôi và ram) ống thép hợp kim thấp được cán theo phương pháp điều chỉnh. Các ống cấu trúc bất kì (hàn thẳng, xoắn) cần được hàn 3 lớp, ống cổ dung sai độ dày thành ống không lớn hơn 5% các mối hàn được kiểm tra 100% bằng các phương pháp không phá huỷ	1,34
2. Các ống đúc nóng theo phương thức tiêu chuẩn gia cường nhiệt (ống hoặc thép tấm được tôi và ram) từ các thép hợp kim thấp chất lượng cao, từ thép cán theo phương pháp điều chỉnh, không phụ thuộc vào cấu trúc (mối hàn thẳng hay xoắn) tất cả các loại ống cần được hàn 3 lớp, còn các mối hàn được . Kiểm tra bằng các phương pháp không phá huỷ	1,40
3. Các ống hàn xoắn 3 lớp từ thép hợp kim thép cán nóng và các ống hàn thẳng 2 mặt theo phương pháp hàn hồ quang từ thép tấm tiêu chuẩn được dập tạo thành	1,47
4. ống hàn thẳng được dập tạo hình và hàn xoắn từ thép cáchon và các ống hàn 2 mặt, bằng hồ quang hoặc hàn dòng điện cao tần. Các ống đúc	1,55

Bảng 10 - Hệ số an toàn của vật liệu

Đặc tính ống	Hệ số an toàn vật liệu K₂
1. ống đúc bằng thép ít các bon	1,1
2. ống hàn thẳng và hàn xoắn bằng thép ít cáchon và hợp kim có: nhỏ hơn hoặc bằng 0,75	1,15
3. Các ống hàn bằng thép độ bền cao có: lớn hơn 0,75	1,2

Bảng ll - Hệ số tin cậy

Đường kính quy ước đường ống dẫn (mm)	Giá trị hệ số tin cậy KH
	Với đường ống dẫn khí đốt phụ thuộc vào áp' lực bên trong (P) daN/cm²			Với đường ống dẫn dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ
	P nhỏ hơn hoặc bằng 55	P lớn hơn đến nhỏ hơn hoặc bằng 75	P lớn hơn đến nhỏ hơn hoặc bằng 100	Với đường ống dẫn dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ
1	2	3	4	5
500 trở xuống Từ 500 đến 1000 Từ 1000 đến 1200 Từ 1200 đến 1400	1 1,05 1,05 1,05	1,00 1,05 1,05 1,10	1,00 1,05 1,05 1,15	1,00 1,00 1,05 1,10

Bảng 12 - Đặc tính lí học của ống thép

Đặc tính lí học của ống thép và kí hiệu	Giá trị và kích thước
1. Khối lượng riêng (y)	7850kg/m³
2. . Mô đun đàn hối (E)	2,1. 106 daN/cm²
Hệ số dãn nở dài (α)	12.10-6L/độ
4. Hệ số Poat xông (dãn nở ngang) - Trong giai đoạn đàn hồi (P) - Trong giai đoạn dẻo (Pd)	0,3 0,5

Bảng 13 - Hệ số quá tải

Đặc điểm	Tải trọng và lực tác dụng	Phương pháp đặt		Hệ số quá tải
		Ngầm trên mặt	Nổi
Cố định Tạm thời Dài hạn	Trọng lượng riêng của đường ống và thiết bị - Tác dụng của các ứng suất ban đầu (uốn đàn hồi...) - áp lực đất - áp lực thủy tĩnh - áp lực bên trong của đường ống dẫn khí đốt - áp lực bên trong của đường ống dẫn dầu mỏ có đường kính 700 đến 1400mm có các trạm bơm trung gian không có kho - áp lực bên trong của đường ống dẫn dầu mỏ đường kính 700 đến 1400mm không có trạm bơm trung gian hoặc có trạm bơm trung gian làm việc có bể chứa hoặc đường ống dẫn dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ đường kính nhỏ hơn 700mm	+ + + + +	+ + - - + + + + + + + + +	1,1 1,0 1,2 (0,8) 1,0 1,1 1,15 1,1 1(0,95) 1,0 1,5 1,2 1,0 1,0

Tạm thời Ngắn hạn Đặc biệt	- Khối lượng sản phẩm được bơm (nước) - Tác dụng nhiệt Tác dụng các biến dạng không đều của đất mà không thay đổi cấu trúc của nó (sự lún, sự nở) thời - Tải trọng gió - Tải trọng và lực xuất hiện khi sửa đường ống - Các tải trọng và lực tác dụng xuất hiện khi thử đường ống - Tác dụng của lũ và đất trượt - Tác dụng do biến dạng vỏ trái đất ở các miền có khai thác mỏ và vùng hang cactơ - Tác động do biến dạng đất cùng với thay đổi cấu trúc của nó (đất lún do nước)	+ + + + + - + + + + +		1,0 1,0

Chú thích:

1) Dấu (+) là có tải trọng lực tác dụng

Dấu (-) là không tính

2) Các giá trị của hệ số quá tải nàm trong ngoặc cần lấy khi tính sự ổn định dọc và ồn định vị trí đường ống trong các trường hợp khi việc giảm tải trọng có ảnh hưởng xấu đến các điều kiện làm việc của kết cấu.

3) Khi lấy khối lượng riêng của nước cần tính tới độ mặn và các thành phần lơ lửng khác trong nước.

4) Nếu theo các điều kiện thử và sử dụng đường ống ta thây trong đường ống dân khí đốt có thể có nước hoặc khí, xăng ngưng tụ còn trong các đường ống dẫn dầu mó và sản phẩm gây ra có lọt không khí cần tính đến sự thay đổi của tải trọng do khối lượng sản phẩm gây ra.

5) Đối với đường ống dẫn dầu mỏ và sản phảm dầu mó có đường kính từ 700 đến 1400 gồm cả ở trạm bơm trung gian không có bể chứa thì cần đặt các thiết bị bảo vệ đường ống dẫn dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ khỏi các quá trình chuyển tiếp nh ngừng bơm, thay đổi chế độ bơm, đóng van chắn và các nguyên nhân khác.

8.2.3. Khối lượng tiêu chuẩn của khí đốt (KG/m) trong 1m chiều dài đường ống qk được tính theo công thức:

Trong đó:

yk: Khối lượng riêng của khí đốt (kg/m³) ở nhiệt độ 0⁰ c Và 760mm cột thủy ngân

n: Hệ số quá tải lấy theo bảng 13

p: áp suất tiêu chuẩn bơm khí đốt (N/m²)

D_tr: Đường kính trong của ống (m)

Z: Hệ số nén của khí đốt

t⁰c: Nhiệt độ bách phân của khí đốt (⁰C)

Đối với khí thiên nhiên cho phép tính:

Khối lượng dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ trong lm chiều dài ống q_d (KG/m) cần tính theo công thức:

Trong đó:

y_đ: Khối lượng riêng của dầu mỏ hoặc sản phẩm dầu mỏ được bơm (kg/m³)