Upload
le-trung-thong
View
21
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Không hỏi
Citation preview
CHƯƠNG 6 QUY TRÌNH THI CÔNG KHỐI TOPSIDE
6.1 GIỚI THIỆU MỎ TÊ GIÁC TRẮNG VÀ TOPSIDE H5-WHP
-Mỏ Tê Giác Trắng có vị trí địa lý ở phần phía Bắc của lô 16-1 trong bồn trũng Cửu
Long, cách khoảng 100km về phía Đông Nam Thành phố Vũng Tàu, 20km về phía Tây
Bắc của mỏ Bạch Hổ và 35km về phía Tây mỏ Rạng Đông
-Chủ đầu tư dự án là liên doanh điều hành dầu khí Hoàng Long JOC
-Topside dàn đầu giếng H5-WHP thuộc dự án TGT không được thiết kế với khả năng xử
lý sơ bộ, dòng dầu từ giếng sẽ được thu gom và chuyển tới FPSO để xử lý. Dầu sau khi
được xử lí sẽ được lưu trữ trên dàn FPSO và xuất sang các tàu chở dầu
- Tuổi thọ thiết kế công trình là 20 năm
- Sơ đồ vị trí mỏ Tê Giác Trắng
Bước 1 : - Chuẩn bị vật liệu, cắt cuộn thép,...
- Chế tạo các khối beton
Bước 2 : - Chế tạo dầm hạ thủy, gối đỡ
Bước 6 : - Lắp đặt pig launcher và chemical injection package trên cellar deck
- Lắp đặt bảng điều khiển đầu giếng trên mezzanine deck
- Lắp dựng cột và thanh xiên trên cellar deck và mezzanine deck
- Lắp đặt blast wall
Bước 8 : - Lắp đặt open và close pakage dưới cellar deck bằng trailer ( bao gồm drain
pakage và non- hazardous open drain tank )
Bước10: - Lắp đặt động cơ diezel, máy phát điện micro trên cellar deck
- Lắp đặt fuel gas package trên mezzanine deck
6.3 HẠ THỦY TOPSIDE
6.3.1 Chuẩn bị thiết bị
-Nhà thầu load-out : Viettransimex
-Thiết bị :
-Xà lan vận chuyển : PTSC – 01
Dài : 90m
Rộng : 34.6m
Chiều cao mạn : 5.5m
Trọng lượng : 2321.2T
-Ngoài ra còn một số thiết bị khác : bơm, dây cáp, linkspan
6.3.2 Tính toán hạ thủy topside
*Phương pháp hạ thủy :
- Do trọng lượng topside 2196.08T và topside được lắp đặt lên jacket ngoài khơi bằng
phương pháp cẩu nâng nên sử dụng phương án dùng trailer hạ thủy là hợp lí và đảm bảo
hiệu quả kinh tế cao nhất, chủ động trong công tác thi công chế tạo trên bờ, có thể chế tạo
tại nhiều vị trí trên bãi thi công, tiết kiệm mặt bằng bãi thi công.
Hơn nữa, phương pháp này đơn giản, dễ kiểm soát, sử dụng thiết bị tương đối thông dụng
và an toàn, thời gian hạ thủy tương đối ngắn, không phụ thuộc nhiều vào thủy triều
- Sử dụng trailer và chia làm 2 giai đoạn :
+Vận chuyển topside ra cảng vào ngày 3-7-2015
+Hạ thủy topside lên xà lan vào 11h sang 4-7-2015
*Các hoạt động chuẩn bị cho hạ thủy
Bước 1 : Nâng Topside lên bằng kích thủy lực trên bãi chế tạo
Bước 2 : Vận chuyển Topside tới vị trí hạ thủy trên cảng
Các bài toán trong quá trình hạ thủy Topside bằng trailer
1)Tính toán tải trọng tác dụng lên trailer
- Trọng lượng Topside : 2196.08 T
- Hệ thống thủy lực của trailer được chia thành 4 nhóm ( 4 điểm tập trung ),
biểu diễn sơ đồ tải trọng tác dụng lên trailer như biểu đồ bên dưới
Tải trọng tác dụng lên 4 nhóm như sau :
- Nhóm A : PA= 2196.08*(7.585*5.557)/(15.000*23.033)= 267.92 T
- Nhóm B : PB= 2196.08*(7.415*5.557)/(15.000*23.033)= 261.91 T
- Nhóm C : PC= 2196.08*(7.415*17.416)/(15.000*23.033)= 823.68 T
- Nhóm D : PD= 2196.08*(7.585*17.476)/(15.000*23.033)= 842.57 T
Tính toán tải trọng của topside và các thiết bị trên các trục trailer :
Nhóm A : Paxl(A) = w w w
.
T C L
S axles
=21.57T/trục < 25.2 T/trục ( 90% tải trọng cho
phép/ trục trailer loại SPT )
Với Tw=71.48 T : trọng lượng trailer
Cw=267.92 T : tải trọng do topside tác dụng
Lw=5.75 T : trọng lượng dầm đỡ trên trailer
S.axles=16 : số trục của nhóm A
Nhóm B : Paxl(B) = w w w
.
T C L
S axles
=21.2T/trục < 25.2 T/trục ( 90% tải trọng cho phép/
trục trailer loại SPT )
Với Tw=71.48 T : trọng lượng trailer
Cw=261.91 T : tải trọng do topside tác dụng
Lw=5.75 T : trọng lượng dầm đỡ trên trailer
S.axles=16 : số trục của nhóm B
Nhóm C : Paxl(C) = w w w
.
T C L
S axles
=25.58T/trục < 30.6 T/trục ( 90% tải trọng cho
phép/ trục trailer loại SPMT )
Với Tw=193.38 T : trọng lượng trailer
Cw=823.68 T : tải trọng do topside tác dụng
Lw=52.37 T : trọng lượng dầm đỡ trên trailer
S.axles=42 : số trục của nhóm C
Nhóm D : Paxl(D) = w w w
.
T C L
S axles
=26.03 T/trục < 30.6 T/trục ( 90% tải trọng cho
phép/ trục trailer loại SPMT )
Với Tw=193.38 T : trọng lượng trailer
Cw=842.57 T : tải trọng do topside tác dụng
Lw=52.37 T : trọng lượng dầm đỡ trên trailer
S.axles=42 : số trục của nhóm D
2) Kiểm tra bền dầm đỡ trên trailer
-Sơ đồ tính :
-Tải trọng lên các trục tại nhóm D và nhóm A chưa tính tới tải trọng bản thân của trailer
và dầm
Khu vực nhóm D : 842.57/42=20.06T=196.72KN
Khu vực nhóm A : 267.92/16= 16.74T = 164.16 KN
Đặc trưng hình học mặt cắt ngang dầm đỡ
Kiểm tra bền tại nhóm D- điểm gối P3
Dầm đỡ trên trailer SMPT 9x0.75x0.35m
- Thép làm dầm : Q460D có δch=424N/mm2
- Ứng suất chảy cho phép [δ]=0.66.δch=0.66*424=279.8N/mm2
- Mặt cắt 1 dầm
-Diện tích mặt cắt : F3= 146.784 mm2( 2 dầm )
-Momen chống uốn : W3x=13760.888mm3(2 dầm)
Sơ đồ tải trọng của dầm đỡ trên trailer tại điểm gối P3
Biểu đồ nội lực (sử dụng phần mềm Beamax)
Momen uốn lớn nhất tại mép gối : M3max=2255.98KNm
Lực cắt Q3y=2782.01 KN
Ứng suất uốn δu=M3x/W3x=2255.98*106/13760.888=163.94N/mm2
Ứng suất cắt : ԏK=Q3y/F3=2782.01*103/146.784=37.91N/mm2
Ứng suất tổ hợp : δp= 2 23U K = 2 2163.94 3 37.91x =176.60N/mm2≤
[δ]=279.8n/mm2 cho dầm đỡ trên trailer
Kết luận : dầm đỡ trên trailer thỏa mãn điều kiện bền
Kiểm tra bền tại nhóm A- điểm gối P2
Dầm đỡ trên trailer SPMT 12x0.75x0.35m
- Thép làm dầm : Q460D có δch=424N/mm2
- Ứng suất chảy cho phép [δ]=0.66.δch=0.66*424=279.8N/mm2
- Chiều dài dầm 12m
- Mặt cắt 1 dầm
-Diện tích mặt cắt : F2= 163.200 mm2( 2 dầm )
-Momen chống uốn : W2x=18065.370mm3(2 dầm)
Sơ đồ tải trọng của dầm đỡ trên trailer tại điểm gối P2
Biểu đồ nội lực (sử dụng phần mềm Beamax)
Momen uốn lớn nhất tại mép gối : M2max=2967.32KNm
Lực cắt Q2y=3280.12 KN
Ứng suất uốn δu=M2x/W2x=2967.32*106/18065.37=164.25 N/mm2
Ứng suất cắt : ԏK=Q2y/F2=3280.12*103/163.200=33.77 N/mm2
Ứng suất tổ hợp : δp= 2 23U K = 2 2164.25 3 33.77x =174.36N/mm2≤
[δ]=279.8n/mm2 cho dầm đỡ trên trailer
Kết luận : dầm đỡ trên trailer thỏa mãn điều kiện bền
3) Kiểm tra bền dầm hạ thủy
-Vị trí dầm hạ thủy :
Ứng suất cho phép của thép chế tạo dầm : [δ]= δch*0.66=345*0.66=227.7N/mm2
Kiểm tra bền dầm hạ thủy BG1
Mặt cắt dầm BG1
Momen uốn Wx1=115632.122mm3
Diện tích tiết diện F1=218.22mm2
Biểu đồ kiểm tra bền cho dầm hạ thủy BG1
Trong đó : 65.47T=642.04KN
66.98T=656.85KN
Biểu đồ momen uốn và lực cắt
Momen uốn lớn nhất : Mmax=3579.83KNm
Lực cắt : Qmaxtotal=2625.96KN
+Ứng suất uốn δmax=Mmax/Wx1=3579.83x106/115632.122=31N/mm2
+Ứng suất cắt ԏK=Qmaxtotal/F1=2625.96x103/218.200=12N/mm2
+Ứng suất lớn nhất δ19=2 23U K = 2 231 3 12x =37.3N/mm2<227.7N/mm2
Kết luận : Dầm BG1 đảm bảo điều kiện bền
Kiểm tra bền dầm hạ thủy BG2
Mặt cắt dầm BG2
Momen uốn Wx2=104192.157mm3
Diện tích tiết diện F2=196.000mm2
Biểu đồ kiểm tra bền cho dầm hạ thủy BG2
Trong đó : 152.77T=1498.16KN
156.27T=1532.48KN
Biểu đồ momen uốn và lực cắt
Momen uốn lớn nhất : Mmax=8352.02KNm
Lực cắt : Qmaxtotal=6126.58KN
+Ứng suất uốn δmax=Mmax/Wx2=8352.02x106/104192.157=80.2N/mm2
+Ứng suất cắt ԏK=Qmaxtotal/F2=6126.58x103/196.000=31.3N/mm2
+Ứng suất lớn nhất δ19=2 23U K = 2 280.2 3 31.3x =96.7N/mm2<227.7N/mm2
Kết luận : Dầm BG2 đảm bảo điều kiện bền
Kiểm tra bền dầm hạ thủy BG3
Mặt cắt dầm BG3
Momen uốn Wx3=92682.292mm3
Diện tích tiết diện F3=175.000mm2
Biểu đồ kiểm tra bền cho dầm hạ thủy BG3
Trong đó : 53.15T=521.22KN
54.37T=533.19KN
Biểu đồ momen uốn và lực cắt
Momen uốn lớn nhất : Mmax=2905.89KNm
Lực cắt : Qmaxtotal=2131.59KN
+Ứng suất uốn δmax=Mmax/Wx3=2905.89x106/92682.292=31.4N/mm2
+Ứng suất cắt ԏK=Qmaxtotal/F3=2131.59x103/175.000=12.2N/mm2
+Ứng suất lớn nhất δ19=2 23U K = 2 231.4 3 12.2x =37.8N/mm2<227.7N/mm2
Kết luận : Dầm BG3 đảm bảo điều kiện bền
4) Kiểm tra cường độ chịu tải của nền trên cảng và bãi chế tạo
Áp lực lên nền cảng
Áp lực cho phép trên cảng 38T/m2
Kích thước bánh xe 7.5-15-16pR
Tính toán
Nhóm có tải trọng lên trục lớn nhất : nhóm D
Tổng tải trọng nhóm D :
Trailer : 198.38T
Tải trọng do topside : 842.57T
Dầm đỡ : 52.37 T
Tổng GD=1093.31T
Khu vực tải trọng :
FD=21*1.51*3*2+190.26m2
Áp lực lên nền cảng :
Pjetty=GD/FD=1093.31/190.26=5.74T/m2 < 38T/m2
Kết luận : Nền cảng đảm bảo cường độ chịu tải
Áp lực lên nền bãi chế tạo
Áp lực cho phép lên nền : 50T/m2
Kích thước bánh xe 7.5-15-16pr
Chiều rộng công tác : 215mm
Chiều dài công tác : 290mm
Áp lực lên nền bãi : PGround Base= GD/FD=1093.31/190.26=5.74T/m2 < 50T/m2
Kết luận : Nền bãi chế tạo đảm bảo cường độ chịu tải
5) Kiểm tra ổn định khi chuyển hướng trailer theo phương ngang :
O : trọng tâm topside
Khoảng cách từ trọng tâm kết cấu tới mặt đất : 15268mm
OH=15268mm (H là hình chiếu vuông góc của O )
I : Vị trí dịch chuyển của điểm H theo phương ngang
IH=tanα1.OH=0.017*15268=266.36mm < HA=10506mm
Với góc nghiêng α1 khống chế ≤ 1o so với mặt phẳng ngang khi vận chuyển topside
Kết luận : ổn định
6) Ổn định khi chuyển hướng theo phương dọc :
O : trọng tâm topside
Khoảng cách từ trọng tâm kết cấu tới mặt đất : 15268mm
OH=15268mm (H là hình chiếu vuông góc của O )
M : Vị trí dịch chuyển của điểm H theo phương dọc
MH=tanα1.OH=0.017*15268=266.36mm < HN=17209mm
Với góc nghiêng α1 khống chế ≤ 1o so với mặt phương đứng khi vận chuyển topside
Kết luận : ổn định
7) Các bài toán kiểm tra khác
Ngoài các bài toán trên còn có các bài toán
-Tính toán chằng buộc topside lên trailer
-Kiểm tra bền link-bridge
-Một số bài toán kiểm tra khác
Tất cả đều thỏa mãn : OK
8) Tính toán nước dằn và ổn định xà lan trong quá trình hạ thủy
Các số liệu đầu vào : - Trọng lượng topside : 2196,08 T
- Trọng lượng trailer +dầm : 655,96 T
- Tổng trọng lượng : 2852,04 T
- Dữ liệu thủy triều :
- Thời điểm hạ thủy : 11h sáng đến 14h chiều ngày 5-7-2015.
- Mặt bằng xà lan PTSC-01:
*Tính toán nước dằn và ổn định xà lan
Quá trình hạ thủy topside được chia làm 10 bước tương ứng với các bước tính toán nước
dằn và ổn định cho xà lan . Tuy nhiên trong phạm vi báo cáo thực tập chỉ trình bày quy
trình và kết quả tính toán lương nước bơm vào/ra trên các bể chứa trên xà lan nhằm giữ
ổn định cho xà lan trong quá trình hạ thủy còn các bài toán kiểm tra khác về ổn định xà
lan và bền xà lan đã được tính toán cụ thể và thỏa mãn yêu cầu.
Bước 1 :
*Tính toán neo giữ xà lan trong quy trình hạ thủy topside .
Phần mềm sử dụng : Optimoor .
Dữ liệu đầu vào : - mực nước cao hơn từ 2,7-3,6m bên trên chart datum .
Số liệu về điều kiện thủy văn :
Có 3 trường hợp tải trọng để tính toán lực tác dụng lên dây neo , tương ứng với vận tốc
gió , hướng gió , vận tốc dòng chảy , hướng dòng chảy , vận tốc sóng và hướng sóng khác
nhau ( bảng bên trên ) .
Tính toán kiểm tra các dây neo sử dụng trên xà lan có đặc trưng như sau :
- Dây neo polypropylene đường kính 74mm với tải trọng làm việc an toàn khi chịu kéo
là : 27,3 T
- Dây neo thép đường kính 28mm với tải trọng làm việc an toàn khi chịu kéo là : 16,2 T
Sơ đồ neo xà lan tại cảng :
Mô hình hóa trong phần mềm Optimoor :
Sau khi mô hình hóa trong phần mềm và tính toán với 3 trường hợp tải trọng lên dây neo