Nghiên cứu quy trình công nghệ hàn dưới nước để hàn sửa chữa các kết cấu giàn khoan

Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu nghiên cứu kết Luận văn trung thực, chƣa đƣợc sử dụng để bảo vệ học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực Luận văn đƣợc cảm ơn trích dẫn Luận văn đƣợc rõ nguồn gốc Nếu sai tơi hồn tồn chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày 31 tháng 03 năm 2014 Học viên Hoàng Văn Tiệp Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương LỜI CẢM ƠN Để hồn thành đề tài luận văn thạc sĩ cách hoàn chỉnh, bên cạnh nỗ lực cố găng thân cịn có hƣớng dẫn giúp đỡ quý thầy cô, bạn bè đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Tiến Dƣơng, ngƣời hết lòng giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho tơi hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Văn Tĩnh đồng nghiệp công tác Liên doanh Việt-Nga Vietsovpetro giúp đỡ trình thực luận văn Mặc dù có nhiều cố gắng hoàn thiện luận văn cách tốt có thể, nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp q thầy bạn Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .1 LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC .3 CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC BẢNG .6 HỆ THỐNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .7 PHẦN MỞ ĐẦU .10 Chƣơng TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .12 1.1 Tổng quan hàn dƣới nƣớc 12 1.2 Tổng quan kết cấu giàn khoan 17 1.2.1 Phần thƣợng tầng .17 1.2.2 Phần chịu lực 18 1.2.3 Phần chân đế 18 1.3 Tính cấp thiết việc nghiên cứu hàn dƣới nƣớc để sửa chữa kết cấu giàn khoan 19 Chƣơng CÁC PHƢƠNG PHÁP HÀN DƢỚI NƢỚC 22 2.1 Hàn ƣớt 22 2.2 Hàn khô 26 2.2.1 Hàn khô môi trƣờng áp suất khí 26 2.2.2 Hàn khơ buồng khí bội áp 28 Chƣơng KẾT CẤU CẦN HÀN SỬA CHỮA VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG PHÁP, VẬT LIỆU, THIẾT BỊ HÀN 32 3.1 Kết cấu phần cần hàn sửa chữa .32 3.1.1 Kết cấu 32 3.1.2 Thành phần hóa học tính kết cấu 33 3.2 Lựa chọn phƣơng pháp, vật liệu thiết bị hàn 38 3.3 Công tác chuẩn bị cho hàn sửa chữa .42 Chƣơng QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ HÀN SỬA CHỮA KẾT CẤU GIÀN KHOAN .48 4.1 Cắt bỏ phần cần hàn sửa chữa 50 4.2 Hàn lót bên ngăn cách nƣớc 51 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương 4.3 Buồng hàn .53 4.4 Hàn vá ống phƣơng pháp hàn khô buồng bội áp 58 4.3.1 Tính tốn chế độ hàn cho mối hàn 58 4.3.2 Gá lắp hàn vá .63 Chƣơng KIỂM TRA CHẤT LƢỢNG MỐI HÀN DƢỚI NƢỚC 65 5.1 Các phƣơng pháp kiểm tra chất lƣợng mối hàn dƣới nƣớc .65 5.1.1 Kiểm tra mắt thƣờng .65 5.1.2 Phƣơng pháp kiểm tra bột từ 66 5.1.3 Phƣơng pháp kiểm tra siêu âm 68 5.2 Phƣơng pháp kiểm tra chất lƣợng mối hàn sửa chữa kết cấu giàn khoan .70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .72 TÀI LIỆU THAM KHẢO .74 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN AC Alternating Current API American Petroleum Institute ASTM American Society for Testing and Materials AWS American Welding Society Ah Cƣờng độ dòng điện IIW International Institute of Welding HCS Hot Cracking Susceptibility MMA Hàn hồ quang tay MSP Giàn khoan biển cố định TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam VSP Liên doanh Việt Nga Vietsovpetro Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Nội dung Trang Bảng 3.1 Thành phần hóa học thép API 5L Gr.X52 33 Bảng 3.2 Bảng tính thép API 5L Gr.X52 33 Bảng 3.3 Thành phần hóa học que hàn E6013 38 Bảng 3.4 Bảng tính que hàn E6013 39 Bảng 3.5 Thành phần hóa học que hàn E7016 39 Bảng 3.6 Bảng tính que hàn E7016 40 Bảng 3.7 Thành phần hóa học que hàn E7018 40 Bảng 3.8 Bảng tính que hàn E7018 40 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương HỆ THỐNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TT Tên hình Nội dung Trang Hình 1.1 Phƣơng pháp hàn ƣớt thực tế 12 Hình 1.2 Hàn khơ thực tế 13 Hình 1.3 Hàn dƣới nƣớc dùng để vá lỗ thủng thân tàu thủy 14 Hình 1.4 Hình ảnh tổng thể giàn khoan điển hình 17 Hình 1.5 Hình ảnh tổng thể giàn khoan điển hình dạng 3D 18 Hình 1.6 Thiết bị kẹp khí 19 Hình 1.7 Mơ hình kẹp khí bơm trám xi măng 20 Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý phƣơng pháp hàn ƣớt 23 Hình 2.2 Mối hàn ƣớt (a) ảnh chụp phóng xạ (b) 23 10 Hình 2.3 Sơ đồ hồ quang hàn dƣới nƣớc 24 11 Hình 2.4 Cấu tạo que hàn dùng cho phƣơng pháp hàn ƣớt 25 12 Hình 2.5 Hàn khơ mơi trƣờng áp suất khí 27 13 Hình 2.6 Sơ đồ hàn khơ buồn bội áp 28 14 Hình 2.7 Buồng khí bội áp làm từ vật liệu cứng 29 15 Hình 2.8 Buồng khí bội áp làm từ vật liệu mềm 30 16 Hình 3.1 Phần kết cấu cần hàn dƣới nƣớc 31 17 Hình 3.2 Bộ bình khí Oxy dùng cho thợ lặn 42 18 Hình 3.3 Bộ quần áo lạnh chống nƣớc, cách điện 43 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương 19 Hình 3.4 Mũ lặn có kính hàn để hàn dƣới nƣớc 43 20 Hình 3.5 Máy biến áp để hàn cắt dƣới nƣớc 44 21 Hình 3.6 Kìm hàn để hàn dƣới nƣớc 45 22 Hình 3.7 Sơ đồ kết nối nguồn điện hàn với kìm hàn, dây dẫn 46 23 Hình 3.8 Các thiết bị phụ trợ hàn dƣới nƣớc 47 24 Hình 4.1 Kích thƣớc chi tiết cần hàn 48 25 Hình 4.2 Cắt bỏ khuyết tật phƣơng pháp cắt Oxy 50 26 Hình 4.3 Kiểm tra bột từ để đảm bảo khuyết tật đƣợc cắt bỏ hồn tồn 51 27 Hình 4.4 Gá lắp lót bên bulơng 52 28 Hình 4.5 Hàn đính lót 53 29 Hình 4.6 Buồng hàn bội áp dạng cứng 54 30 Hình 4.7 Buồng hàn bội áp dạng mềm 55 31 Hình 4.8 Chế tạo buồng hàn 56 32 Hình 4.9 Buồng hàn đƣợc đƣa xuống nƣớc bằn cần cẩu 57 33 Hình 4.10 Lắp đặt buồng hàn 58 34 Hình 4.11 Tiết diện ngang mối hàn 58 35 Hình 4.12 Thứ tự thực lớp hàn 60 36 Hình 4.13 Mối hàn đính vá 64 37 Hình 5.1 38 Hình 5.2 Sơ đồ nguyên lý phƣơng pháp kiểm tra bột từ Sơ đồ di thƣợt đầu dò (1 vị trí đặt đầu dị) 67 68 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương 39 Hình 5.3 Sơ đồ giới thiệu phƣơng pháp xác định kích thƣớc khuyết tật 69 40 Hình 5.4 Kiểm tra siêu âm sau hàn 70 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương PHẦN MỞ ĐẦU Vietsovpetro Liên doanh Việt Nam với nƣớc ngồi lĩnh vực dầu khí cơng ty dầu khí hàng đầu Việt Nam Với 30 năm hình thành phát triển, Vietsovpetro khai thác 40 cơng trình biển cố định gần 600 km đƣờng ống ngầm mỏ Bạch Hổ mỏ Rồng Các cơng trình biển phần lớn đƣợc xây dựng từ 25-30 năm trƣớc Sau thời gian dài hoạt động, tác động môi trƣờng biển điều kiện khai thác cơng trình biển bị xuống cấp hƣ hỏng Để đảm bảo an tồn cho q trình khai thác, hàng năm Vietsovpetro phải tiến hành tổ chức công tác sửa chữa Tuy nhiên công tác sửa chữa chủ yếu tập trung vào hƣ hỏng kết cấu thiết bị mặt nƣớc Đối với hƣ hỏng kết cấu ngầm dƣới nƣớc, công tác sửa chữa phức tạp, địi hỏi phải có cơng nghệ tiến tiến để thực hiện, có nhiều hƣ hỏng kết cấu dƣới nƣớc chƣa đƣợc sửa chữa nguy tiềm ẩn an tồn cơng trình Cơng nghệ hàn dƣới nƣớc (Underwater welding technology) công nghệ tiên tiến đƣợc sử dụng phổ biến giới để sửa chữa kết cấu đƣờng ống ngầm cơng trình biển cố định Cơ sở lựa chọn công nghệ hàn dƣới nƣớc thay cho cơng nghệ kẹp khí cơng nghệ bơm trám xi măng mối liên kết hàn có độ tin cậy cao làm việc môi trƣờng biển, thuận tiện cho việc kiểm tra, nhƣ làm thay đổi hình dạng kích thƣớc ban đầu kết cấu đƣờng ống Hiện việc nghiên cứu công nghệ hàn dƣới nƣớc để áp dụng vào công việc thực tiến Vietsovpetro cần thiết cấp bách Chính tơi định thực đề tài “Nghiên cứu quy trình cơng nghệ hàn dƣới nƣớc để hàn sửa chữa kết cấu giàn khoan” Luận văn gồm chƣơng: Chƣơng 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chƣơng 2: Các phƣơng pháp hàn dƣới nƣớc 10 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương Fn - diện tích tiết diện ngang lớp Theo kinh nghiệm Fn  (8  12)d Suy : Fn  (8  12)d  (8  12).5  40  60  Fn  50 mm Fd  F1  F2  F3  f tg (1)  S a  0,75.b.c  f tg (1)  S a  0,75.c  f tg1       2  18 tg (25)  20.2  0,75.2  2.18.tg (25)    230 mm2 Vậy số lớp hàn : n  Fd  F1 230  20 1    Chọn số lớp hàn n=6, với thứ Fn 50 tự thực đƣờng hàn nhƣ sau: Hình 4.12 Thứ tự thực lớp hàn Lƣợt hàn đáy lƣợt hàn lót : chọn d = 3,2 mm Cƣờng độ dòng hàn : I h  120 A Điện áp hàn : U h  24 V Xác định vận tốc hàn: vh   d I 3600. Fd (4.3) Trong đó: 60 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương αd – hệ số đắp, αd = 7÷11 [g/A.h] Chọn αd = 10 [g/A.h] ρ – khối lƣợng riêng, ρ = 7,85 [g/cm3] Fd = 20 mm2 = 0,2 cm2 Thay số vào công thức (4.3): vh  10.120  0, 21 cm / s 3600.7,85.0, + Xác định lƣợng đƣờng: qd  q 0, 24.U h I h  0, 24.24.120.0,8    2633 (cal / cm) vh 0, 21 0, 21 qd - lƣợng đƣờng hồ quang (cal/cm) q – công suất nguồn nhiệt hiệu dụng hồ quang (cal/s) U h , I h - điện áp cƣờng độ dịng hàn  - hệ số hữu ích hồ quang,   0,  0,8    0,8 qd    43kJ / cm  6000  43000 J / cm  1440 10320[cal / mm] Năng lƣợng đƣờng tính tốn nằm khoảng lƣợng đƣờng cho phép nên thông số đảm bảo 61 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương - Đƣờng hàn điền đầy đƣờng hàn phủ ( đƣờng hàn số 3, 4, 5, 6): chọn d = mm Cƣờng độ dòng điện hàn : theo kinh nghiệm ta có : I = k.d Với : k - hệ số thực nghiệm k= 35 ÷ 50 d - đƣờng kính que hàn d = mm Suy ra: I h  (35  50).5  175  250 A Ta chọn I = 200 A Điện áp hàn : U h  28 V Xác định vận tốc hàn: vh   d I 3600. Fd Trong đó: αd – hệ số đắp, αd = 7÷11 [g/A.h] Chọn αd = 10 [g/A.h] ρ – khối lƣợng riêng, ρ = 7,85 [g/cm3] Fd = 50 mm2 = 0,5 cm2 Thay số vào công thức (6.4): vh  10.200  0,14 cm / s 3600.7,85.0,5 62 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương + Xác định lƣợng đƣờng: qd  q 0, 24.U h I h  0, 24.28.120.0,8    7680 (cal / cm) vh 0, 21 0,14 qd - lƣợng đƣờng hồ quang (cal/cm) q – công suất nguồn nhiệt hiệu dụng hồ quang (cal/s) U h , I h - điện áp cƣờng độ dịng hàn  - hệ số hữu ích hồ quang,   0,  0,8    0,8 qd    43kJ / cm  6000  43000 J / cm  1440 10320[cal / mm] Năng lƣợng đƣờng tính tốn nằm khoảng lƣợng đƣờng cho phép nên thông số đảm bảo 4.3.2 Gá lắp hàn vá Sau lắp đặt xong lót bên ta tiến hành gá lắp vá Tấm vá đƣợc gia công vát mép bờ Độ cong vá đƣợc uốn máy ống có đƣờng kính với đƣơng kính ống cần vá 813mm Dùng dây xiết chặt vá vào thân ống, dùng búa gõ quanh mép cho khít sau hàn đính vá vào thân ống Để hàn đính vá ta dùng phƣơng pháp hàn ƣớt, hồ quang tay (MMA) Các mối hàn đính có chiềi dài 20-50mm, khoảng cách mối hàn 200-500mm Tiết diện hàn đính khơng đƣợc vƣợt q 1/3 đến ½ diện tích mối hàn Chú ý hàn qua mối hàn đính phải nung chảy tồn mối hàn đính Khơng nên hàn đính chỗ chuyển tiếp đột ngột tiết diện, chỗ có góc nhọn, vịng trịn có bán kính cong nhỏ chỗ tập trung ứng suất lớn 63 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương Hình 4.13 Mối hàn đính vá Tiến hành hàn khơ, sử dụng liên kết hàn giáp mối tƣơng tự nhƣ hàn bờ Kết luận chương 4: Trong chƣơng tác giả thể đƣợc vấn đề sau: Mô tả đƣợc quy trình sửa chữa kết cấu giàn khoan độ sau cụ thể 5m 64 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương Chƣơng KIỂM TRA CHẤT LƢỢNG MỐI HÀN DƢỚI NƢỚC 5.1 Các phƣơng pháp kiểm tra chất lƣợng mối hàn dƣới nƣớc Tùy vào điều kiện yêu cầu chất lƣợng mối hàn mà ta áp dụng kết hợp vài phƣơng pháp kiểm tra sau đây: 5.1.1 Kiểm tra mắt thường Đây phƣơng pháp đƣợc sử dụng thông dụng để kiểm tra tồn q trình hàn, cụ thể kiểm tra trƣớc hàn, hàn sau hàn Phƣơng pháp dễ thực hiên, giúp tránh đƣợc khuyết tật phát sớm hàn Kiểm tra trước hàn:  Xem lại vẽ thiết kế, tiêu chuẩn đặt cho liên kết hàn ;  Kiểm tra lại vật liệu hàn sử dụng có đầy đủ phù hợp với yêu cầu không;  So sánh việc chuẩn bị gá lắp, khe hở vát mép có với thiết kế không;  Kiểm tra độ bề mặt liên kết trƣớc hàn có bị dính dầu, mỡ, sơn hay gỉ sét không; Kiểm tra hàn: Khi bắt đầu hàn, cần kiểm tra bƣớc thực quy trình hàn thao tác ngƣời thợ nhƣ thiết bị, vật liệu hàn xem chƣa Các mục cần kiểm tra bao gồm:  Các thơng số quy trình hàn;  Vật liệu tiêu hao;  Nhiệt độ nung nóng sơ (nếu có);  Vị trí hàn chất lƣợng bề mặt mối hàn; 65 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương  Kiểm soát mức độ biến dạng;  Kích thƣớc liên kết;  Nhiệt độ thời gian xử lý nhiệt sau hàn  Khi phát có sai lệch cần điều chỉnh lại thông số công nghệ cho hợp lý; xử lý khuyết tật nhƣ kẹt xỉ, rỗ, nứt bề mặt Kiểm tra sau hàn:  Bƣớc kiểm tra dùng để định khuyết tật nhƣ chảy loang, lẹm chân, rỗ khí, nứt bề mặt khuyết tật hình dáng mặt ngồi liên kết hàn Các thao tác bao gồm :  Làm bề mặt liên kết hàn (bề mặt mối hàn vùng kim loại bản) ;  Quan sát kỹ mắt thƣờng ;  Kiểm tra kích thƣớc liên kết hàn so với vẽ thiết kế ;  Kiểm tra kích thƣớc mối hàn loại calip chuyên dụng với độ xác cần thiết Ưu điểm:  Nhanh, tiết kiệm thời gian;  Dễ dàng tiếp cận mối hàn;  Tiết kiệm chi phí Khuyết điểm:  Chỉ quan sát đƣợc bên ngồi, khơng phát khuyết tật bên nhƣ ngậm xỉ, nứt trong, rỗ khí…;  Khả quan sát phải nhìn qua mơi trƣờng nƣớc 5.1.2 Phương pháp kiểm tra bột từ Phƣơng pháp kiểm tra bột từ dùng để kiểm tra khuyết tật bề mặt sát dƣới bề mặt vật liệu dễ nhiễm từ 66 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương Hình 5.1 Sơ đồ nguyên lý phương pháp kiểm tra bột từ Trong phƣơng pháp này, vật kiểm tra trƣớc hết đƣợc cho nhiễm từ Có cách làm cho vật thể nhiễm từ: trực tiếp gián tiếp Vật thể đƣợc làm nhiễm từ trực tiếp cách cho dòng điện chạy qua, từ trƣờng cảm ứng vào tạo đƣờng sức từ Nơi có khuyết tật làm rối loạn đƣờng sức, làm xuất từ trƣờng rò Khi bột từ đƣợc rắc bề mặt vật kiểm tra từ trƣờng rò hút bột từ tạo nên thị nhìn thấy đƣợc gần giống kích thƣớc hình dạng khuyết tật Ưu điểm:  Thời gian kiểm tra tƣơng đối nhanh, phƣơng pháp đƣợc khuyết tật;  Chỉ đƣợc khuyết tật gần bề mặt, đƣợc coi nơi quan trọng tập trung ứng suất nhiều nhất;  Có thể phát khuyết tật lơn hay nhỏ;  Không cần thiết làm sach bề mặt cần kiểm tra Khuyết điểm  Chỉ áp dụng với vật liệu có khả nhiễm từ, vât có lớp sơn dày;  Cần cung cấp nguồn điện;  Độ mạnh từ tính đơi khơng rõ ràng, khơng chác chắn thị có rõ ràng hay khơng; 67 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương  Đòi hỏi kỹ thuật viên có tay nghề cao 5.1.3 Phương pháp kiểm tra siêu âm Sóng siêu âm dạng sóng âm dao dộng đàn hồi môi trƣờng vật chất định Khi truyền qua biên giới môi trƣờng vật chất khác sóng siêu âm bị khúc xạ hay phản xạ trở lại Dựa vào đặc tính đó, ngƣời ta chế tạo đƣợc loại máy dò siêu âm để phát khuyết tật nằm sâu lòng kim loại Phƣơng pháp cho phép xác định đƣợc vết nứt tho dại, hàn không ngấu, rỗ, kẹt xỉ… thay đổi nhỏ vùng ảnh hƣởng nhiệt liên kết hàn Để kiểm tra, ta cần làm bề mặt liên kết hàn hai phía từ 50 đến 80mm, quét lên lớp chất tiếp âm nhƣ mỡ, dầu nhờn Sau hiệu chỉnh đặc tính máy theo mấu chứa khuyết tật đƣợc chế tạo sẵn từ loại vật liệu tƣơng tự, ta cho đầu dị trƣợt nhẹ dọc theo hai phía mối hàn theo hình chi (hình 5.1) [3] Hình 5.2 Sơ đồ di thượt đầu dị (1 vị trí đặt đầu dị) 68 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương Nếu ảnh máy xuất xung cao bình thƣờng, chứng tỏ đầu dị phát đƣợc khuyết tật Theo hành tình đầu dò hƣớng khác vào xuất hay biến xung ảnh ta xác định đƣợc kích thƣớc khuyết tật nhƣ hình 5.2 Hình 5.3 Sơ đồ giới thiệu phương pháp xác định kích thước khuyết tật Ưu điểm:  Nhanh xác;  Thiết bị tƣơng đối rẻ;  Có thể biết đƣợc chiều sâu khuyết tật Khuyết điểm:  Độ xác phụ thuộc nhiều vào kỹ kỹ thuật viên;  Dễ bỏ sót khuyết tật có mặt phẳng định hƣớng song song với chùm tia siêu âm 69 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp 5.2 Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương Phƣơng pháp kiểm tra chất lƣợng mối hàn sửa chữa kết cấu giàn khoan Đối với mối hàn ƣớt, yêu cầu chất lƣợng không khắt khe, đảm bảo ngăn khơng cho nƣớc lọt qua, ta tiến hành kiểm tra mắt thƣờng Các thao tác kiểm tra tiến hành nhƣ mục 5.1.1 Toàn mối hàn phải đƣợc chụp ảnh quay phim để lƣu trữ kết Đối với mối hàn khô buồng bội áp với điều kiện thuận lợi yêu cầu chất lƣợng mối hàn cao, ta tiến hành kiểm tra siêu âm Do phƣơng pháp kiểm tra siêu âm tiến hành mơi trƣờng nƣớc nên ta gỡ bỏ buồng hàn trƣớc tiến hành siêu âm nhằm giảm chi phí việc bơm khí vào buồng hàn Các thao tác kiểm tra tiến hành nhƣ mục 5.1.3 Hình 5.4 Kiểm tra siêu âm sau hàn 70 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương Kết luận chương 5: Trong chƣơng tác giả thể đƣợc vấn đề sau:  Các phƣơng pháp kiểm tra mối hàn dƣới nƣớc  Lựa chọn đƣợc phƣơng pháp kiểm tra mối hàn áp dụng cho trƣờng hợp cụ thể nhƣ mối hàn ƣớt, mối hàn khơ 71 Người thực hiện: Hồng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Các phƣơng pháp hàn dƣới nƣớc với ƣu/nhƣợc điểm nhau, tùy vào mục đích yêu cầu áp dụng kết hợp vài phƣơng pháp để đạt đƣợc yêu cầu với chi phí thấp Phƣơng pháp hàn ƣớt có ƣu điểm linh hoạt, hàn vị trí, chi phí thấp dùng để hàn sửa chữa tạm thời kết cấu chịu tải trọng Phƣơng pháp hàn khô cho chất lƣợng lƣợng mối hàn tốt bên cạnh kiểm tra đƣợc chất lƣợng mối hàn với phƣơng pháp kiểm tra xác đáp ứng yêu cầu chất lƣợng cao áp dụng để hàn sửa chũa kết cấu chịu lực chân đế giàn khoan Thực tế cho thấy chân đế bị hƣ hỏng bị nƣớc tràn vào bên thân ống Vì mà khơng thể áp dụng phƣơng pháp hàn khô đƣợc mà phải dùng phƣơng pháp hàn ƣớt để vá bên ống nhằm mục đích cách ly nƣớc bên ống để áp dụng phƣơng pháp hàn khơ Quy trình cơng nghệ hàn sửa chữa dƣới nƣớc đƣợc tác giả trình bày luận văn giải đƣợc tình trạng Quy trình đƣợc kiểm nghiệm thực tế thu đƣợc kết sau:  Đảm bảo an toàn thợ hàn;  Đảm bảo đƣợc chất lƣợng yêu cầu kết cấu cần sửa chữa; Kiến nghị: Đối với khuyết tật độ sâu lớn hơn, áp suất buồng hàn lớn gây ảnh hƣởng tới chất lƣợng mối hàn Để thực đƣợc công nghệ hàn khô buồng khí bội áp, kiến nghị sử dụng khí Argon Heli với thiết bị hàn đặc biệt sử dụng phƣơng pháp hàn khơ buồng áp suất khí Việc lựa chọn phƣơng pháp đƣợc xem xét sở lực kỹ thuật giá thành dự án 72 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương Công nghệ hàn dƣới nƣớc chƣa đƣợc quan tâm nhiều Việt Nam nói chung Liên doanh Việt-Nga Vietsovpetro nói chung Tuy nhiên thời gian ngắn tới cơng việc hàn sửa chữa lớn cấp bách Không số lƣợng lớn giàn đƣợc xây dựng cuối năm 80 bắt đầu hƣ hỏng hàng loạt, mà cịn phục vụ cho cơng tác thu dọn mỏ VSP (dự kiến năm 2017) Công việc thu dọn mỏ không cắt bỏ vài ống nhƣ sửa chữa mà cắt bỏ tất cà ống, khối lƣợng cắt, hàn gá kết cấu dƣới nƣớc lớn Khi mà công nghệ hàn dƣới nƣớc Việt Nam khiêm tốn, nhiệm vụ đặt tới lớn, tác giả đề nghị nghiên cứu rút kinh nghiệm từ thực tế cơng ty dầu khí khác giới việc mời chuyên gia nƣớc đào tạo công ty đồng thời tổ chức lớp học, nghiên cứu cơng ty có kinh nghiệm Về lâu dài trƣờng đại học nƣớc mở thêm chuyên khoa hàn dƣới nƣớc để đào tạo chuẩn bị nhân lực cho tƣơng lai 73 Người thực hiện: Hoàng Văn Tiệp Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tiến Dương TÀI LIỆU THAM KHẢO Cơng nghệ hàn điện nóng chảy – Tập 1, Ngơ Lê Thông, NXB KHKT, Hà Nội 2004; Công nghệ hàn điện nóng chảy – Tập 2, Ngơ Lê Thơng, NXB KHKT, Hà Nội 2004; Giáo trình Cơng nghệ hàn – TS Nguyễn Thúc Hà, TS Bùi Văn Hạnh, Th.S Võ Văn Phong – NXB Giáo dục –2006; Sổ tay định mức tiêu hao vật liệu lƣợng điện hàn – Pgs.TS Hoàng Tùng, Hà Nội 2001; API Specification 5L; AWS D1.1M:2002 – Structural Welding Code – Steel; AWS D3.6M:1999 – Specification for Underwater Welding; BS EN 1714:1998 – Non-destructive examination of welded joints - Ultrasonic examination of welded joint; KOBELCO Welding Handbook; 10 Underwater Repair Technology – John H Nixon Abington Publishing, Cambridge, England, 2000; 11 “U.S Navy Underwater Cutting & Welding Manual”, Deparment of Navy, 1995; 74 ... Chƣơng 3: Kết cấu cần hàn sửa chữa lựa chọn phƣơng pháp, vật liệu, thiết bị hàn Chƣơng 4: Quy trình cơng nghệ hàn sửa chữa giàn khoan Chƣơng 5: Kiểm tra chất lƣợng mối hàn dƣới nƣớc Kết luận kiến... đầu nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn dƣới nƣớc Công nghệ hàn dƣới nƣớc (Underwater welding technology) công nghệ tiên tiến đƣợc sử dụng phổ biến giới để sửa chữa kết cấu đƣờng ống ngầm cơng trình. .. đầu kết cấu đƣờng ống Hiện việc nghiên cứu công nghệ hàn dƣới nƣớc để áp dụng vào công việc thực tiến Vietsovpetro cần thiết cấp bách Chính tơi định thực đề tài ? ?Nghiên cứu quy trình cơng nghệ hàn