Những vấn đề tổng quát trong công nghệ đường ống

Áp dụng cho các đường ống trên bờ và ngoài khơi sử dụng vận chuyển hydrocarbon và các lưu chất khác thường được vận chuyển trong lọc dầu, khí thiên nhiên và các ngành công nghiệp hóa dầu. Với một số lưu chất độc hoặc không ổn định, cần có những yêu cầu bổ sung đặc biệt ngoài những yêu cầu trong tài liệu này. Tiêu chuẩn sử dụng chính trong tài liệu này ANSIASME B31.4 và B31.8 xuất bản 1992. Đôi khi các quốc gia có qui định khác với chuẩn ASME. Khi đó, tài liệu này cung cấp cơ sở với các yêu cầu tối thiểu cho kỹ thuật đường ống. Thường đường ống bằng kim loại, nhưng đôi khi là phi kim (chất dẻo sợi thủy tinh gia cường), kết hợp giữa thép và chất dẻo (ống đàn hồi) hoặc ống thép bọc PE. Một hệ thống đường ốngÁp dụng cho các đường ống trên bờ và ngoài khơi sử dụng vận chuyển hydrocarbon và các lưu chất khác thường được vận chuyển trong lọc dầu, khí thiên nhiên và các ngành công nghiệp hóa dầu. Với một số lưu chất độc hoặc không ổn định, cần có những yêu cầu bổ sung đặc biệt ngoài những yêu cầu trong tài liệu này. Tiêu chuẩn sử dụng chính trong tài liệu này ANSIASME B31.4 và B31.8 xuất bản 1992. Đôi khi các quốc gia có qui định khác với chuẩn ASME. Khi đó, tài liệu này cung cấp cơ sở với các yêu cầu tối thiểu cho kỹ thuật đường ống. Thường đường ống bằng kim loại, nhưng đôi khi là phi kim (chất dẻo sợi thủy tinh gia cường), kết hợp giữa thép và chất dẻo (ống đàn hồi) hoặc ống thép bọc PE. Một hệ thống đường ốngÁp dụng cho các đường ống trên bờ và ngoài khơi sử dụng vận chuyển hydrocarbon và các lưu chất khác thường được vận chuyển trong lọc dầu, khí thiên nhiên và các ngành công nghiệp hóa dầu. Với một số lưu chất độc hoặc không ổn định, cần có những yêu cầu bổ sung đặc biệt ngoài những yêu cầu trong tài liệu này. Tiêu chuẩn sử dụng chính trong tài liệu này ANSIASME B31.4 và B31.8 xuất bản 1992. Đôi khi các quốc gia có qui định khác với chuẩn ASME. Khi đó, tài liệu này cung cấp cơ sở với các yêu cầu tối thiểu cho kỹ thuật đường ống. Thường đường ống bằng kim loại, nhưng đôi khi là phi kim (chất dẻo sợi thủy tinh gia cường), kết hợp giữa thép và chất dẻo (ống đàn hồi) hoặc ống thép bọc PE. Một hệ thống đường ốngÁp dụng cho các đường ống trên bờ và ngoài khơi sử dụng vận chuyển hydrocarbon và các lưu chất khác thường được vận chuyển trong lọc dầu, khí thiên nhiên và các ngành công nghiệp hóa dầu. Với một số lưu chất độc hoặc không ổn định, cần có những yêu cầu bổ sung đặc biệt ngoài những yêu cầu trong tài liệu này. Tiêu chuẩn sử dụng chính trong tài liệu này ANSIASME B31.4 và B31.8 xuất bản 1992. Đôi khi các quốc gia có qui định khác với chuẩn ASME. Khi đó, tài liệu này cung cấp cơ sở với các yêu cầu tối thiểu cho kỹ thuật đường ống. Thường đường ống bằng kim loại, nhưng đôi khi là phi kim (chất dẻo sợi thủy tinh gia cường), kết hợp giữa thép và chất dẻo (ống đàn hồi) hoặc ống thép bọc PE. Một hệ thống đường ống

Những vấn đề tổng quát trong công nghệ đường ống (Shell)

1.Giới thiệu:

1.1.Phạm vi:

Tài liệu này trình bày những yêu cầu kỹ thuật tối thiểu và những khuyến cáo thực tiễn cho quá trình:

- Thiết kế - design

- Mua sắm vật tư - procurement

- Xây lắp - installation

Tiền chạy thử - pre-commissioning

Áp dụng cho các đường ống trên bờ và ngoài khơi sử dụng vận chuyển hydrocarbon và các lưu chất khác thường được vận chuyển trong lọc dầu, khí thiên nhiên và các ngành công nghiệp hóa dầu Với một số lưu chất độc hoặc không ổn định, cần có những yêu cầu bổ sung đặc biệt ngoài những yêu cầu trong tài liệu này

Tiêu chuẩn sử dụng chính trong tài liệu này ANSI/ASME B31.4 và B31.8 xuất bản 1992 Đôi khi các quốc gia có qui định khác với chuẩn ASME Khi đó, tài liệu này cung cấp cơ sở với các yêu cầu tối thiểu cho kỹ thuật đường ống

Thường đường ống bằng kim loại, nhưng đôi khi là phi kim (chất dẻo sợi thủy tinh gia cường), kết hợp giữa thép và chất dẻo (ống đàn hồi) hoặc ống thép bọc PE

Một hệ thống đường ống là một hệ các ống để vận chuyển lưu chất pha lỏng hoặc pha khí hoặc kết hợp

cả hai pha, giữa các thiết bị khai thác, nhà máy sản xuất, trạm tăng áp, nhà máy công nghệ hoặc các thiết bị tồn trữ Một đường ống triển khai từ bẫy thoi (pig trap/pig launch-receive) này đến bẫy thoi khác (bao gồm bẫy thoi, các công trình đường ống và các van) hoặc nếu không có bẫy thoi, đến van cô lập (thường/khẩn cấp) đầu tiên giữa nhà máy trên bờ hoặc trạm ngoài khơi

Những đoạn ống đi qua sông chính, đầm lầy không thể được xây dựng bằng các phương pháp dùng cho ống trên bờ mà phải dùng cho ống ngoài khơi

Điểm chuyển tiếp giữa các đoạn trên bờ và ngoài khơi của đường ống cắt qua bờ biển hoặc bờ sông chính hay bờ đầm lầy phải được giả định với mực nước cao nhất

Những đường ống ngoài khơi và trên bờ nối các vùng đầu nối đường ống với môi trường xung quanh từ đầu giếng (off-plot wellhead) hoặc trạm wellhead với các thiết bị xử lý được xem như hệ đường ống

Thiết kế đường ống tại vùng cực là trường hợp đặc biệt Những đường ống này đòi phải giải quyết các vấn đề đặc biệt ví dụ độ nhạy môi trường và các vấn đề giá lạnh, do đó cần có chuyên gia

Thiết bị tách lỏng (slug-catcher: drum type and finger type) dạng finger-type cũng coi là hệ đường ống Hình 1 cung cấp phạm vi của một hệ đường ống

1.2.Các định nghĩa

1.2.1.Các định nghĩa tổng quát:

Nhà thầu (contractor) là phía thực hiện tất cả hoặc một phần thiết kế, mua sắm vật tư, xây dựng, chạy thử hoặc quản lý dự án hoặc vận hành thiết bị Chủ đầu tư có thể làm toàn bộ hoặc một phần các nhiệm vụ của nhà thầu

Nhà chế tạo/nhà cung cấp (manufacturer/supplier) là phía sản xuất hoặc cung cấp thiết bị và dịch vụ để thực hiện nhiệm vụ được cung cấp bởi nhà thầu

Chủ đầu tư (principal) là phía xây dựng dự án và chi trả chủ yếu cho phần thiết kế và xây dựng Chủ đầu

tư thường quy định các yêu cầu Chủ đầu tư có thể bao gồm một đại lý hoặc một nhà tư vấn được ủy quyền để thực hiện đại diện cho chủ đầu tư

1.2.2.Các định nghĩa đặc biệt:

Cụm bộ phận (Assembly) một tập hợp sắp xếp các đường ống và các thành phần khác như bộ phận vượt qua, bộ thu thoi, trạm van chặn hay ống đứng

Tee chặn (Barred tee) Tee có thanh ngang ở gờ trong của ống nhánh để ngăn thoi đi vào

Van chặn (Block valve) Van đóng dòng hoặc đóng một đoạn ống Loại van này thường bao gồm loại đóng hoàn toàn hay mở hoàn toàn

Ống nhánh (Branch pipe) ống nối vào ống có đường kính bằng hoặc lớn hơn dùng tee

Uốn nguội (Cold bend) đoạn ống uốn ở nhiệt độ thường, thông thường uốn tại công trường bằng máy uốn ống

Chạy thử (Commissioning) Hoạt động đưa lưu chất lần đầu tiên vận chuyển trong ống

Hậu quả (Consequence) kết quả của một sự cố về mặt an toàn nhân sự, ảnh hưởng môi trường hoặc thiệt hại kinh tế

Hệ số thiết kế (Design factor) Tỷ số giữa ứng suất tạo bởi áp suất thiết kế với SMYS của vật liệu ống

Áp suất thiết kế (Design pressure) Áp suất trong ống sử dụng để xác định bề dày ống yêu cầu

Van ngắt khẩn cấp (Emmergency shutdown valve) Van cô lập đường ống khỏi nhà máy trong trường hợp khẩn cấp xảy ra trong nhà máy

Lưu chất dễ cháy (Flammabe fluid) Là lưu chất có điểm chớp cháy thấp hơn 100oF

Đường dòng chảy (Flowline) Ống vận chuyển hydrocarbon không xử lý và các lưu chất từ mỏ khác

Lưu chất (Fluid) Là chất được vận chuyển qua đường ống dạng lỏng hay khí hoặc kết hợp hai loại

Uốn nóng (Hot bend) đoạn ống uốn trong điều kiện nhà máy bởi phôi, mặt phẳng hoặc ống nóng

Áp suất nguy cơ (Incidental pressure) Áp suất xảy ra trong đường ống với tần số giới hạn và xảy ra trong suốt thời gian trong tuổi thọ đường ống Bao gồm: áp suất tăng đột ngột (surge pressure) và áp suất do nhiệt nếu không xảy ra trong khoảng thời gian đủ dài

Đường ống phun (Injection line) Đường ống vận chuyển khí, nước hoặc các lưu chất khác để phun vào một giếng hoặc nhóm các giếng

Van cô lập (Isolation valve) Là van để cô lập đường ống với nhà máy

Bộ phận chứa trên ống (Line pack) Trong hệ thống chuyển khí, chứa trên ống là lượng khí thừa trong hệ thống yêu cầu phải xuất đi, được sử dụng để tiếp tục xuất gas trong khoảng thời gian nào đó sau khi ngưng cấp khí đầu vào

Lượng lỏng hold-up (Liquid hold-up) Lượng chất lỏng trong đường ống hai pha lỏng khí

Đường ống chịu tải (Loading line) Đường ống giữa thiết bị trên bờ và các thiết bị có tải ngoài khơi, ví dụ điểm neo riêng lẻ

Áp suất bất thường cho phép tối đa (Maximum allowable incidental pressure) Áp suất tối đa được cho phép bởi ANSI/ASME B31.4/8 xảy ra trong ống với tần số giới hạn và trong khoảng thời gian giới hạn

Áp suất vận hành tối đa (Maximum allowable operating pressure) Áp suất tối đa mà đường ống được cho phép vận hành dưới các điều kiện công nghệ ổn định theo ANSI/ASME B31.4/8

Nhiệt độ vận hành tối đa (Maximum operating temperature) là nhiệt độ tối đa mà đường ống hoặc đoạn ống phải chịu thường xảy ra trong suốt các hoạt động vận hành bình thường, bao gồm cả khởi động và tắt, nhưng không bao gồm các tình huống bất thường, ví dụ cháy

Nhiệt độ vận hành tối thiểu (Minimum operating temperature) Nhiệt độ tối thiểu mà đường ống hay đoạn ống phải chịu trong các hoạt động vận hành bình thường, bao gồm cả khởi động và tắt, xả áp có điều khiển, nhưng không bao gồm các tình huống bất thường ví dụ các nứt gãy đường ống

Vị trí bên ngoài (Off-plot): Vị trí nằm ngoài hàng rào nhà máy

Đường ống lấy ra (Offtake line) Đường ống vận chuyển lưu chất từ đường ống lớn hơn

Vị trí bên trong (On-plot) Vị trí nằm trong hàng rào nhà máy

Phạm vi vận hành (Operating envelope) tập hợp định trước của các thông số chính hoặc phạm vi thông

số phải được tuân thủ trong quá trình vận hành đường ống để tránh tổn thất mức độ tổng thể về kỹ thuật

Van bảo vệ quá áp (Overpressure protection valve) Van dùng để bảo vệ đường ống khỏi quá áp bằng cách ngăn ngừa áp suất khỏi nguồn tạo áp trong đường ống

Thoi (Pig) Thiết bị được đưa vào đường ống bằng dòng lưu chất và thường được sử dụng để làm sạch, phân đoạn (batching), giám sát hoặc các hoạt động khác

Bẫy thoi (Pig trap) Là một phần phụ trợ của thiết bị đường ống với các công trình ống và van đi kèm để đưa thoi vào đường ống hoặc lấy thoi ra khỏi đường ống

Đường ống (Pipeline) Là hệ thống các ống và các bộ phận khác được dùng để vận chuyển lưu chất giữa các nhà máy Một đường ống mở rộng từ bẫy thoi này đến bẫy thoi khác, hoặc không có bẫy thoi đến van cô lập đầu tiên trong phạm vi hàng rào nhà máy hoặc đến nhiều van

Tiêu chuẩn đường ống (Pipeline code) Là tiêu chuẩn quốc gia hoặc công nghiệp được viết với mục đích thiết kế, xây dựng và vận hành các đường ống

Đầu nối cuối đường ống (Pipeline end manifold PLEM) Là một cụm thiết bị dưới biển, bao gồm ống và các van tại điểm cuối của ống gắn với các dây neo đơn

Rò rỉ đường ống (Pipeline leak) Lưu chất thoát khỏi đường ống một cách không kiểm soát

Nhà máy (Plant) Một lắp đặt ví dụ well-head, thiết bị công nghệ, trạm tăng áp, bồn chứa, giàn ngoài khơi, nhà máy lọc dầu…với ranh giới được xác định và thường không kết nối với môi trường thông thường

Tiền chạy thử (Pre-commissioning) Là chuỗi các hoạt động bao gồm làm sạch, làm khô, chuẩn bị để đường ống có thể chạy thử

Đường ống cân bằng áp suất (Pressure qualization pipeline) Là ống gờ nhỏ có van để cho phép cân bằng

áp suất qua các van lớn hơn nhằm tránh làm hỏng phần đệm của van lớn hơn

Van xả áp an toàn (Pressure safety relief valve) Là van để bảo vệ đường ống khỏi quá áp bằng cách xả lưu chất ra khỏi đường ống

Đường xả từ xa (Remote vent line) Đường ống được dùng để thải khí nhẹ ra khí quyển

Ống đứng (Riser) đoạn ống thẳng đứng hay gần thẳng đứng

Nguy cơ (Risk) Là xác suất của một sự kiện xảy ra và hậu quả của sự kiện khi đã xảy ra

Van chặn phân đoạn (sectionalising block valve) Là van chính để phân đoạn đường ống nhằm giới hạn

sự thải lưu chất trong trường hợp đường ống rò rỉ hoặc gãy vỡ

Tiếp bờ (Shore approach) Phần đoạn ống cắt bờ biển hoặc các bờ sông hay bờ đầm lầy lớn Tiếp bờ bao gồm diện tích phần sóng nhỏ và mực nước cao nhất

Neo đơn điểm (Single point mooring SPM) Thiết bị để neo tàu và chuyển lưu chất giữa đường ống và tàu

Thiết bị tách pha (Slugcatcher) Thiết bị lắp ở cuối ống hạ nguồn của đường ống hai pha nhằm tách phần lớn lỏng và khí và tồn trữ tạm thời lỏng tạo ra trong quá trình chuyển tiếp hoặc phóng thoi Có hai loại slugcatcher: vessel type và finger type

Ứng suất chảy tối thiểu định nghĩa (Specified minimum yield stress) Là độ lớn ứng suất tạo ra 0.5% tổng sức căng theo định nghĩa của API Ứng suất này được chỉ ra bởi nhà chế tạo hoặc nhà cung cấp

Cầu (Sphere) Là thoi hình cầu được dùng để phân đoạn và loại lỏng tích tụ trong đường ống hai pha Tee cầu (sphere tee) phần tee được bọc ngoài có ống trong xuyên lỗ để tránh thoi cầu đi vào đường ống Spurline Là đường ống vận chuyển lưu chất vào trong một đường ống lớn hơn

Lưu chất ổn định (stable fluid) Theo tài liệu EP-55000 phần 40 Part 1, một lưu chất ổn định có số xếp hạng phản ứng NFPA bằng không

Van an toàn bề mặt (Surface safety valve) Là van, một phần của cụm đầu giếng được dùng làm van cô lập giữa ống dòng và đầu giếng

Áp suất peak (Surge pressure) Áp suất do thay đổi vận tốc khối lượng của lưu chất gây ra do các hoạt động vận hành, ví dụ đóng van, khởi động hoặt tắt bơm

Áp suất thử nghiệm (Test pressure) Áp suất đường ống phải thử nghiệm độ bền

Áp suất do nhiệt (Thermal pressure) Áp suất do hiệu ứng nhiệt trong lưu chất trong đường ống bị chặn hoặc các đoạn đường ống bị chặn

Lưu chất độc (Toxic fluid) Theo tài liệu EP-55000 Section 40 Part 1, lưu chất độc bao gồm lưu chất được xếp loại ít độc, độc và rất độc

Trunkline Là đoạn ống vận chuyển chính tại đó spurline và offtake line có thể nối nhau

Đường ống hai pha (Two phase pipeline) Đường ống vận chuyển các lưu chất khi cả pha lỏng và pha khí đều hiện diện tại điều kiện nhiệt độ và áp suất vận hành

Các từ viết tắt

CP Cathodic protection – bảo vệ ăn mòn bằng dòng điện

DN Diameter nominal – đường kính danh nghĩa

EIA Environmental impact assement – đánh giá tác động môi trường

ESD Emergency shutdown – ngắt khẩn cấp

GRP Glass reinforced plastic – chất dẻo được tăng cường bằng sợi thủy tinh

GRE Glass reinforced epoxy – Epoxy được tăng cường bằng sợi thủy tinh

HIPS High integrity protection system – hệ thống bảo vệ tổng thể mức cao khỏi quá áp

LPG Liquefied petroleum gas - khí hóa lỏng

MAOP Maximum allowable operating pressure – áp suất vận hành tối đa được phép

MESC Material and Equipment standards and code – tiêu chuẩn về thiết bị và vật liệu

NFPA National fire protection association – hiệp hội phòng cháy quốc gia

NGL Natural gas liquid – lỏng khí thiên nhiên

PE Polyethylene

PLEM Pipeline end manifold – đầu nối cuối ống

PSE Shell product safety and environmental concervation committee

QRA Quantitative risk assessment – Đánh giá nguy cơ một cách định lượng

SMYS Specified minimum yield stress - Ứng suất chảy tối thiểu yêu cầu

2.Áp dụng tiêu chuẩn và nhóm các tiêu chuẩn

2.1.ASME code

Lưu chất được vận chuyển trong ống nên được phân loại vào bốn nhóm sau, tùy theo khả năng nguy hiểm

Nhóm A: các lưu chất không độc, ổn định, không cháy, là chất lỏng ở điều kiện nhiệt độ phòng và áp suất dương 0.5bar có nghĩa là áp suất hơi thấp hơn 1.5bara ở nhiệt độ phòng, ví dụ, nước, bùn

Nhóm B: các lưu chất độc, không ổn định, cháy được là chất lỏng ở điều kiện nhiệt độ phòng và áp suất dương 0.5bar, ví dụ dầu thô đã được ổn định, gasoil (DO)

Nhóm C: lưu chất không độc, ổn định, không cháy, là chất khí hoặc hỗn hợp khí và lỏng ở điều kiện nhiệt độ phòng và áp suất dương 0.5bar, ví dụ nitrogen, carbon dioxide

Nhóm D: các lưu chất độc, không định và cháy được, là chất khí hoặc hỗn hợp lỏng khí ở điều kiện nhiệt

độ phòng và áp suất dương 0.5bar, ví dụ khí thiên nhiên, khí dầu mỏ, amonia

Đường ống vận chuyển lưu chất nhóm A và B nên được thiết kế và xây lắp theo ANSI/ASME B31.4

Đường ống vận chuển lưu chất nhóm C và D nên được thiết kế và xây lắp theo ANSI/ASME B31.8

3.Thiết kế:

3.1.Các vấn đề tổng thể

3.1.1.Giới thiệu

Tiêu chuẩn để thiết kế đường ống là ANSI/ASME B31.4/8

Thiết kế đường ống dựa trên các điều kiện vận hành và các yêu cầu trên toàn tuổi thọ hoạt động đường ống bao gồm cả quá trình phá hủy cuối đời, có nghĩa là năng suất dự kiến tối đa và khi tắt hệ thống, kiểu vận hành, điều kiện địa lý và các điều kiện môi trường

3.1.2.Thiết kế thủy lực

Để xác định phạm vi có thể của các thông số vận hành của đường ống, nên thực hiện phân tích thủy lực Đối với đường kính ống xác định, các tính chất lưu chất và lưu lượng, phân tích thủy lực nên cung cấp profile áp suất và nhiệt độ dọc theo đường ống đối với trạng thái ổn định và các điều kiện chuyển tiếp Đặc biệt lưu ý đến các thay đổi có thể xảy ra về mặt lưu lượng và các kiểu vận hành trong suốt quá trình vận hành đường ống

Phân tích thủy lực nên cung cấp các số liệu để giải quyết: áp suất peak (surge pressure) trong quá trình tắt đường ống, các giới hạn tắt đường ống và các yêu cầu cách nhiệt hoặc ức chế để phòng tạo sáp (wax) hoặc tạo hydrate, tác động của các điều kiện dòng chảy đối với hiệu quả của các chất ức chế ăn mòn, bộ phận tách lỏng và các điều kiện điều khiển tách lỏng ở phần cuối đường ống hai pha

Phạm vi bình thường của vận tốc dòng chảy là từ 1-2m/s trong đường ống lỏng và từ 5-10m/s trong đường ống khí Vận hành liên tục trên 4m/s lỏng và trên 20m/s khí nên tránh Có thể vận hành thấp hơn khi lưu chất có lẫn chất rắn khi đó vận tốc tối đa có thể gây ra hiện tượng bào mòn đã được xác định Lưu ý: đường ống chứa pha nước tách ra,ngay cả với lượng nhỏ ví dụ 1% cũng không nên được vận hành ở vận tốc quá thấp (thường là 1m/s) nhằm tránh đọng nước có thể gây ăn mòn

Với các đường ống lỏng, đôi khi thuận lợi điều chỉnh áp suất thiết kế dọc tuyến ống tùy thuộc vào dạng

áp suất thủy tĩnh và tổn thất áp suất do ma sát Đặc biệt xem xét kỹ khi xác định các đoạn ống khác nhau và các áp suất thiết kế đi kèm để xác định xem khả năng xảy ra trong điều kiện vận hành hiện tượng quá áp trên một đoạn ống do các đoạn ống kề nó

Với các đường ống lỏng, không nên có các đoạn giảm áp suất thiết kế do lợi ích nhỏ khi giảm chi phí không bù được ưu điểm của khả năng chứa tạm của đường ống và do vậy làm giảm tính sẵn sàng của đường ống

3.1.3.Lựa chọn vật liệu ống:

Lựa chọn loại vật liệu ống là vấn đề cơ bản được xác định trong giai đoạn thiết kế khái niệm Thông thường nhất là dùng ống kim loại Ống phi kim có thể giảm chi phí rất nhiều trong các trường hợp đặc biệt, nhất là cho các lưu chất có tính ăn mòn cao

Sự xảy ra và mức độ ăn mòn trong ống được xem xét bởi nhiều điều kiện công nghệ bao gồm:

-Tính ăn mòn của lưu chất, đặc biệt khi có mặt nước kết hợp với hydrogen sulphide (ăn mòn chua), carbon dioxide (ăn mòn ngọt) hoặc oxygen Nhiệt độ và áp suất ảnh hưởng nhiều đến mức độ ăn mòn -Tốc độ của lưu chất xác định chế độ chảy trong ống Trong các đường ống vận chuyển các lưu chất chứa nước, vận tốc quá thấp có thể gây đọng nước tại đáy ống gây ăn mòn bên trong, vận tốc quá cao

có thể làm tăng tốc độ ăn mòn tổng và cũng phá hỏng các bộ phận bảo vệ hoặc các màng chất ức chế -Sự tủa rắn có thể tăng khả năng bảo vệ của chất ức chế và có thể tạo các điều kiện yếm khí cho sự phát triển vi khuẩn khử sulphate

Tác động dài hạn tiềm tàng của ăn mòn được xem xét trong quá trình thiết kế và nên được thực hiện sao cho đường ống có thể thỏa mãn các điều kiện vận hành suốt tuổi thọ đường ống

Khi các điều kiện vận hành có axit có thể xảy ra, theo NACE MR0175 vật liệu đường ống và các vật liệu khác nên được xác định để có thể chống lại điều kiện ăn mòn chua, bất chấp lưu chất có thể tạo hydrate hay không

Đường ống thép carbon có thể chịu được ăn mòn ngọt mức độ nhẹ (thường mức độ ăn mòn không quá 0.5mm/năm trong điều kiện không có chất ức chế), khi đó cần có bề dày cho phép ăn mòn thích hợp và

có sử dụng chất ức chế, có giám sát thường xuyên đường ống bằng thoi thông minh và vận hành đường ống trong các điều kiện nghiêm ngặt Các giá trị cho phép ăn mòn vượt quá 3mm sẽ không được chấp

nhận nếu không có phân tích chi tiết bởi các chuyên gia ăn mòn Các vật liệu có thể chống ăn mòn ngọt bao gồm thép không rỉ kép (duplex stainless steel) và thép carbon với lớp phủ austenitic bên trong Các lớp phủ bên trong không có khả năng hoàn hảo để chống ăn mòn Có thể phủ PE bên trong ống để chống ăn mòn

Các điều kiện vận hành có thể gây xói mòn đường ống cần phải tránh

3.1.4.Điều kiện vận hành

Với các điều kiện vận hành suốt tuổi thọ đường ống, thiết kế nên xem xét các yêu cầu về vận hành, kiểm tra và bảo trì cũng như thiết lập các điều kiện vận hành và các thực tiễn phù hợp với nhân lực vận hành đường ống Những điều kiện vận hành này bao gồm trình độ mức độ vận hành, giám sát tổng thể và bảo trì tổng thể hệ đường ống, các yêu cầu cho thông tin và vận hành từ xa, phương thức tiếp cận ống trên bờ…

Thiết kế đường ống vận hành liên tục nên lưu ý yêu cầu bypass ở các bộ phận cần bảo trì thường xuyên 3.2.Nguy cơ rủi ro của đường ống

3.2.1.Tổng quát

Nguy cơ đi kèm với đường ống về phương diện an toàn cho người, ô nhiễm môi trường và tổn thất kinh

tế, phụ thuộc vào tần số xảy ra hư hỏng và các hậu quả đi kèm, liên qua trực tiếp đến loại lưu chất được vận chuyển và độ nhạy của các địa phương đường ống đi qua Trong ngữ cảnh này, các hư hỏng của đường ống được xác định là tổn thất của lưu chất trong ống

Các hư hỏng tiềm ẩn của đường ống, nguyên nhân và hậu quả, nên được xem xét trong quá trình thiết

kế và nghiên cứu điều kiện vận hành Các nguy cơ thường xuyên nhất của đường ống có thể làm giảm tính tổng thể kỹ thuật của đường ống là:

-Ăn mòn bên trong ống và nứt gãy vật liệu do hydrogen

-Bào mòn trong ống

-Ăn mòn bên ngoài và các nứt gãy vật liệu ăn mòn ứng suất do bi-carbonate

-Tác động cơ học, ảnh hưởng từ bên ngoài

-Hiện tượng mỏi vật liệu

-Các lực thủy động lực học

-Các lực địa kỹ thuật

-Sự phát triển của các khuyết tật

-Sự quá áp

-Lực do dãn nở nhiệt

Điều quan trọng nhất là sự an toàn cho cộng đồng và bảo vệ môi trường, do vậy cần phân tích cho suốt tuổi thọ hoạt động của đường ống bao gồm cả giai đoạn phá bỏ đường ống khi hết hạn sử dụng Nguy

cơ nên giảm đến thấp nhất có thể với mục tiêu là làm giảm khả năng rò rỉ Mức độ nguy cơ thay đổi theo thời gian và thường tăng theo tuổi thọ của đường ống

3.2.2.Các đánh giá rủi ro về an toàn

Đường ống trên bờ

Một đánh giá rủi ro định lượng chính thức nên được thực hiện trong các trường hợp sau với các vị trí địa lý được phân loại theo mục 3.3.3

-Lưu chất nhóm B và C ở vị trí loại 3 và 4

-Lưu chất nhóm D trong tất cả các nhóm vị trí

Đánh giá rủi ro nên khẳng định các hệ số thiết kế được lựa chọn theo mục 3.4.1 và các khoảng cách gần nhau theo mục 3.3.4 được bảo đảm

Đường ống ngoài khơi

Một đánh giá rủi ro định lượng chính thức nên được thực hiện cho các đường ống nối với các hệ phức hợp ngoài khơi một các thường xuyên, ngoại trừ cho đường ống vận chuyển lưu chất nhóm A Bộ phận bảo vệ ống đứng cần thiết và các hệ thống an toàn nên được thiết kế dựa theo đánh giá này

Rủi ro trước tiên tùy thuộc vào tần số của hư hỏng, do ăn mòn bên trong và bên ngoài, tải trọng ngoài (ví dụ các lực tác động va chạm, sự thay đổi do lắng đọng, các khoảng ống tự do), các khiếm khuyết của vật liệu và của cấu trúc xây dựng, các hư hỏng trong vận hành

Thứ hai, rủi ro tùy thuộc vào hậu quả của hư hỏng, dựa trên bản chất của lưu chất về mặt cháy, ổn định, độc và tác động ô nhiễm môi trường, vị trí địa lý của đường ống về nguồn lửa, mật độ dân cư và khoảng cách đến các tòa nhà có người và các điều kiện khí hậu chính

Tần số xảy ra hư hỏng và hậu quả của nó có thể phụ thuộc vào thời gian và nên được phân tích cho toàn

bộ tuổi thọ vận hành đường ống

Mức độ rủi ro có thể giảm được bằng các dùng hệ số thiết kế thấp hơn (có nghĩa là bề dày ống lớn hơn hoặc dùng thép có bền cao hơn), đi lại tuyến ống, lắp thêm các bộ phận bảo vệ cho đường ống, dùng