Tải bản đầy đủ
TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ CHO TUYẾN ỐNG MSP6 – MSP4

TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ CHO TUYẾN ỐNG MSP6 – MSP4

Tải bản đầy đủ

38
Khả năng chịu áp lực trong của đường ống
+ Trạng thái giới hạn nổ:
D −δ
(Pli – Pe) . 2δ ≤ ku. σk

(3.1)

+ Trạng thái giới hạn đàn hồi:
D −δ
(Pli – Pe) . 2δ ≤ ks. σc

(3.2)

Trong đó:

Pli
: áp lực tính toán lên đường ống.
Pe
: áp lực thuỷ tĩnh min lên đường ống.
ks , ku : hệ số tra bảng 3.1 phụ thuộc cấp an toàn.
D
: đường kính ngoài của ống.
δ
: bề dày của ống (thi công).
Bảng 3.1. Hệ số cấp an toàn
Hệ số

Cấp an toàn

Thử áp lực
Thấp
T.Bình
Cao
ks
0,83
0,77
0,77
0,96
ku
0,72
0,67
0,64
0,84
0
2
Với: Pli = (1,1.P tk).1,05 = 1,1.6.1,05 = 6,93 MPa =70,686 kG/cm
Pe = γ.Δd = γ.(d - d1)= 1025.( 56 - 2,05).10-4 = 5,53 kG/cm2.
D = 325 mm.
ku = 0,84 (tra bảng 3.1).
δ = 16 mm.
ks = 0,96 (tra bảng 3.1).
325 − 16
D −δ
Suy ra: (Pli – Pe) . 2δ = (70,686 – 5,53). 2.15,2 = 629.2 kG/cm2.

ku. σk = 0,84.5300 = 4452 kG/cm2.
ks. σc = 0,96.4800 = 4608 kG/cm2.
Thỏa mãn (3.1) và (3.2).
Vậy đường ống đủ khả năng chịu áp lực trong trong trạng thái thử áp lực.
3.3 Tính toán nhiệt
Thông số nhiệt động của tuyến ống MSP6 - MSP4
- Nhiệt độ đầu vào và ra tương ứng: T1 = 500C; T2 = 200C; ∂ = 0,61
- Hệ số truyền nhiệt từ chất lỏng ra môi trường: K = 83,5
- Nhiệt dung riêng Cp = 7,15 J/kg.0K; G = 98 kg/s
Tính nhiệt độ tại khoảng cách 1284m để xác định vị trí đo nhiệt độ chất lỏng có
vượt quá giới hạn thiết kế của chất khí bắt đầu ngưng tụ.

dq = K .( t − t0 ) .π .De.dx

39
t: nhiệt độ chất lưu;
t0 : nhiệt độ môi trường

dq = −G.C p .dt
Ở chế độ chảy ổn định lượng nhiệt mất đị bằng lượng nhiệt truyền vào môi
trường:

K .( t − t0 ) .π .De.dx = −G.C p .dt
a=
Đặt

π .De.K
G.C p

= 1,217.10-6 (m)

-dt =a . ( t – t0 ) dx

(*)

Mặt khác: p = Z .γ .R.T (P = 760 mmHg)

T=

P
101325
=
= 22,20 C
Z .γ .R 0,9.0,61.8310

=> t0 = 22,20C
t2

l

dt

∫ ( t − t0 ) = a.∫ dx
t
0

1
Từ (*) =>
Tại l’ = 1284m nhiệt độ là t’

t2

l'

dt
∫ − ( t − t0 ) = a.∫ dx
t
0
1

− ln

t '− t0
= a.l '
( t1 − t0 )

t '− t0
= e − a.l '
t1 − t0
(t0 = 22,20C)
t ' = t0 + (t1 − t0 ).e − a.l '
-4

-1.217.10 .1284
t’ = 22,2 + (50 - 22,2).e-al’ = 22,2 + 27,8-(1,217.10-4).1284

t’=23,2240
Ta thấy t1 = 50oC > t’ = 23,240C > t2 = 20oC. Thỏa mãn với sự giảm dần về nhiệt độ
theo khoảng cách tuyến ống.
3.4 Tính toán thuỷ lực
Tính tổn hao áp suất trên tuyến ống
QT =0,0975 m3/s
TTB = 40 + 273 = 3130k

40
μg = 1,25.10-5 Pas = 1,25.10-5 kg/m.s
+ Tính lưu lượng trong điều kiện đường ống:

q=

P0 .T .Z
.Q
P1.T0

(P0 = 1at, T0 = 20+273 = 2930K ĐKTC)
Thay vào
q = = 0.042 m3/s
+Vận tốc dòng khí trong ống:
Vg = 0.62 m/s
+ Tính số Reynol (Re):

Re =

Vg .D.ρ g

µg

=

2,63.0,6604.0,4
= 55579
1,25.10−5

Re > 2320 vậy dòng chảy trong ống là chảy rối.
+ Tính độ nhám tương đối: Ɛ
= 20,5.10-4
+ Tìm vùng thủy lực:

R1 =
R2 =

59,5
59,5
=
= 27289
7/8
ε
(9,085.10 −4 ) 7/8

665 − 765.lg ε 665 − 765.lg(9,085.10
(20,5.10-4−4) )
=
= 1067850
1003839.8
−4 7/8
ε
(9,085.10
)
-4 7/8
(20,5.10 )

Nhận xét: R1 < Re < R2
Như vậy chế độ chảy của khí trong ống nằm ở vùng chuyển tiếp.
+ Tính hệ số sức kháng thủy lực (áp dụng công thức Weymouth):

9,4.10−3
λ= 3
D thay số λ=0,142
+ Tính áp suất ở đầu ra (P2):

P12 − P22
Q = 387.10 .D .
λ .Z .∆.T .L
Áp dụng công thức:
−4

5

D5
Q = 387.10 .
. P12 − P22
λ.Z .∆.T .L
−4

a = 387.10−4.
Đặt

D5
λ.Z .∆.T .L

41

Q = a. P12 − P22

khi đó
Thay số vào tính

a = 0,042

Q = a. P12 − P22 ⇔ Q 2 = a 2 .( P12 − P22 )

P12



P22

2

2

Q
Q
=  ÷ ⇔ P2 = P12 −  ÷
a
a

Thay số ta tính đượcP2 = 224350,9 kG/m2 = 2,243MPa
+ Hao hụt trên toàn tuyến ống

∆ = P1 − P2 = 160
− 116,8
3-2,243=0,757
MPa
Áp suất cuối tuyến MSP4 = 2,2÷3 MPa.
Kêt luận: Từ việc tính toán bền, tính toán nhiệt, tính toán công nghệ ta tính được
các số liệu đảm bảo phù hợp cho quá trình vận hành của tuyến ống.

42

CHƯƠNG IV
QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG
TUYẾN ỐNG MSP6 – MSP4
Trong quá trình vận chuyển và thu gom dầu khí các sự cố khẩn cấp là không
mong muốn. Nhưng cần phải được khắc phục ngay nhằm bảo vệ tài sản, con người
cũng như môi trường. Các bước tiến hành bảo dưỡng sửa chữa, những người liên
quan…
4.1 Kế hoạch và ứng cứu sự cố
Sự cố của đường ống là một điều kiện không mong đợi xảy ra do một hành động
cố y phá hoại hoặc do hư hại đương ống do sự cố rò rỉ từ đường ống.
4.1.1 Phạm vi
Các mục tiêu của kế hoạch là hướng dẫn ứng phó sự cố này gồm:
• Xác định các loại tình huống sự cố đối với đường ống .
• Cung cấp lưu đồ các hành động cần thực hiện trong một tình huống sự cố
đối với đường ống .
• Xác định khuôn khổ trách nhiệm trong tổ chức và các kênh thong tin liên
lạc.
Xác định các tài liệu hỗ trợ ….
4.1.2 Vị trí và người thực hiện
• Người phụ trách là người phụ trách công tình liên quan tại thời điểm xảy ra sự cố đối
với đường ống . Đây là người điều phối tất cả các hoạt động ứng cứu sự cố khẩn cấp
được tiến hành bởi nhân viên của mình và bất kỳ sự hỗ trợ bổ sung nào từ bên ngoài.
Bảng 4.1. Vị trí người phụ trách
Giàn dầu khí

Người quản lý giàn / giám sát vận hành khu vực

Trạm dầu khí trên bờ

Người quản lý trạm

Căn cứ cảng

Người quản lý căn cứ

Văn phòng khu vực

Người quản lý khu vực

Văn phòng XNLD

Người quản lý hành chính

43



Người trực sự cố khẩn cấp

Thông thường là người đầu tiên trên bờ cần liên hệ trong trường hợp xảy ra sự
cố khẩn cấp .Người trực sự cố khẩn cấp 24 tiếng và có các trang thiết bị cần thiết như
may nhắn tin ,ATUR…. để có thể liên lạc mọi lúc. Người trực sự cố khẩn cấp –kết hợp
với người phụ chách tại công trường – có trách nhiện đánh giá cấp độ khẩn cấp , tiến
hành các hành động ứng cứu thích hợp, huy động Đội Ứng Cứu khẩn cấp Khu vực.
Người trực sự cố khẩn cấp cũng đồng thời thong báo cho các bên liên quan về sự cố
khẩn cấp .
Người trực sự cố khẩn cấp thường chịu trách nhiệm toàn bộ trong suốt sự cố
khẩn cấp có trách nhiệm chỉ đạo Đội Ứng Cứu khẩn cấp khu vực. thay quyền phê
duyệt số tiền cần thiết chp vật tư ,thiết bị hợp đồng dịch vụ hay chuyên gia để sử lý sự
cố khẩn cấp.
• Người liên lạc tại công trường lầ một thành viên của đội ứng cứu khẩn cấp khu vực ,có
vai trò liên hệ trực tiếp với người trực sự cố của công trình liên quan đến sự cố khẩn
cấp đường ống. Người này làm việc trung gian giữa Nười phụ trách và Người ứng cứu
sự cố khẩn cấp.
4.2 Các hoạt động ứng phó sự cố
Các hoạt động ứng phó sự cố khẩn cấp cơ bản thường được chia ra như sau:
1. Tại công trường
Các trách nhiệm tại công trường thường bao gồm các vấn đề sau:
• Xác định bản chất của tình huống khẩn cấp
• Thông báo cho đội hỗ trợ trên bờ trợi giúp .
• Huy động các Đội ứng phó sự cố khẩn cấp và truyển khai khi được yêu
cầu.
• Xem xét việc di tản một phần hay toàn bộ nhân sự gặp nguy hiểm do sự
cố khẩn cấp .
• Dừng hoạt động khi cần thiết .
• Thông báo cho Người trực khẩn cấp khu vực về sự cố,yêu cầu trợ giúp
khi cần thiết .
2. Trụ sở khu vực

Trách nhiệm của trụ sở khu vực:
• Yêu cầu trợ giúp từ những người điều hành khác và các cơ quan bên
ngoài .