Cơ sở lựa chọn
Cơ sở của việc lựa chọn phương án thi công chủ yếu dựa trên các thông số sau:
Dạng địa hình, địa chất toàn tuyến ống.
Độ sâu nước và điều kiện khí tượng hải văn.
Độ xa bờ của tuyến ống.
Chức năng của tuyến ống.
Kích thước đường ống
Trang thiết bị phục vụ thi công sẵn có.
Thời gian thi công cho phép.
Các chỉ tiêu kỹ thuật,điều kiện về nhân lực.
Tính kinh tế của từng phương án…
Lựa chọn phương án
Dựa trên phân tích ưu nhược điểm ở trên, lựa chọn phương án thi công cho tuyến ống như sau:
Thi công tuyến ống theo phương pháp S-lay
Lựa chọn phương pháp S-Lay để áp dụngvới các lý do sau:
Chiều sâu mực nước biển và đường kính của đường ống dẫn nằm trong giới hạn cho phép của phương pháp S-Lay.
Một số lượng lớn tàu rải ống dùng cho phương pháp S-Lay.So với phương pháp J- Lay ,phương pháp S-Lay có giá thành cho thuê tàu rẻ hơn.
Phương pháp J-lay bị hạn chế vùng nước nông bởi vì phương pháp này cần một khoảng cách đủ để làm lệch đường ống theo phương ngang trên đáy biển.Nếu dùng phương pháp J-lay điều này có nghĩa tại vùng nước nông phải thuê một tàu khác như
vậy tổng chi phí sẽ cao hơn so với việc thuê một tàu như phương pháp S-Lay
Đường kính ống và lớp bọc bê tông yêu cầu cho đường ống không cho phép sử dụng phương pháp dùng trống cuộn
Phương pháp kéo ống không khả thi do tuyến ông dài →Sẽ cản trở giao thông đi lại…
Phương pháp S-lay
Trong phương pháp S-lay, các đoạn đường ống được hàn với nhau được đỡ bởi các con lăn và Stinger theo đường cong lồi. Sau khi thả xuống biển, đoạn đường ống lơ lửng trong nước, hình thành đoạn cong lõm. Đoạn cong lồi và cong lõm nói trên hình thành hình dạng chữ “S” của đường ống. Yêu cầu cho tàu thả ống phải có hệ thống Stinger, hệ thống kẹp ống (tensioner), trên tàu phải có xưởng hàn, chứa ống. Trong phương pháp S-lay, tensioners trên sà lan kéo giữ đường ống, giữ cho toàn bộ phần đường ống dưới đáy biển có một sức căng trước.
Ống được tàu dịch vụ đưa lên xà lan thả ống ở dạng ống đơn hoặc dạng ống ghép từ hai ống đơn có chiều dài 24 m. Cần cẩu trên boong chuyển ống tới các giá dự trữ trên xà lan. Trong quá trình thi công thả ống cần cẩu chuyển ống từ các giá dự trữ tới các giá tự động để cung cấp ống cho mặt bằng được xếp thành từng hàng. Đây là vị trí đầu tiên trong đường thi công để hàn ống và kiểm tra mối hàn.
Hình 4-21: Tàu Côn Sơn
Một xà lan thả ống có thể có từ 5 cho đến 12 dây truyền hàn và kiểm tra, phụ thuộc vào kích thước của xà lan cũng như đường kính của ống.
Điểm đầu ống được hàn vào đầu kéo thông qua cáp được mắc vào giàn hoặc neo chéo khi không có giàn. Tàu di chuyển về phía trước nhờ việc nhả cáp phía sau và thu cáp phía trước bằng các tời kéo. Ống được thả dần xuống có sự hỗ trợ của hệ thống phao hoặc với stinger. Sau khi tàu di chuyển được một đoạn đủ lớn sao cho lực ma sát giữa đất nền và đường ống cân bằng với lực kéo trên tầu thì tiến hành thả ống như bình thường.
ÐUONG ONG MAT BIEN
TÀU CÔN SON
ÐAU KÉO TOI QUAY ÐAY BIEN CÁP NEO CÁP NEO STINGER TENSIONER + 0.0 m - 51 m
qua Stinger khi đầu kéo ống chạm đáy biển gắn phao đánh dấu, cắt cáp và kết thúc việc thả ống.
Thiết bị Stinger
Tác dụng: Đỡ ống theo đường đàn hồi phù hợp để giảm ứng suất trong ống khi thả.
Cấu tạo: Thường có dạng đoạn thẳng ở nước nông hoặc là một đoạn cong hay tổ hợp nhiều đoạn thông qua khớp nối
Trên Stringer bố trí các con lăn để đỡ ống.
Bán kính cong của Stinger không giảm hơn một giới hạn xác định nhờ thiết bị chặn hãm (Stoper)
Hình 4-22: Stringer
Thi công đào hào
Theo kết quả bài toán tính ổn định vị trí mục 3.4, đường ống được đặt trong hào hở: Theo điều kiện địa chất, độ sâu nước và hào hở nên lựa chọn phương pháp phun nước (Jetting Method) là phương pháp tối ưu nhất cho thi công đào hào mở tuyến ống Hàm Rồng – Thái Bình.
Công tác chuẩn bị trang thiết bị Nguyên vật liệu và trang thiết bị:
Nguyên vật liệu: Thi công phần đường ống ngoài khơi phần lớn sử dụng nguyên vật liệu từ nước ngoài. Cung cấp bởi bên Việt Nam có thể bao gồm như sau:
Tàu thả ống Côn Sơn.
Thiết bị gắn ở đầu kéo ống .
Ống, van và phụ kiện đường ống
Thiết bị phóng và nhận Pig
Thiết bị kết nối
Thiết bị uốn ống bằng cách uốn nhiệt
Hệ thống SCADA, thiết bị đo, thiết bị đo từ xa, hệ thống tích năng lượng (UPS) pin
Thiết bị viễn thông và thiết bị bảo vệ bên ngoài
Cực dương (Anode),Thiết bị giám sát, thiết bị điều chỉnh và được kết nối với hệ thống bảo vệ Ca-tốt .
Thiết bị hàn, phụ kiện và thiết bị tiêu thụ
Thiết bị kiểm tra không phá huỷ, phụ kiện và thiết bị tiêu thụ
Thiết bị vận nâng chuyển và thả ống…
Việc thuê trang thiết bị :
Do yêu cầu thời gian thuê tương đối ngắn và giá thành tương đối cao nên việc tập hợp và hoàn trả trang thiết bị từ một nguồn ở ngoài lãnh thổ Việt Nam, tổng chi phí sẽ đắt hơn việc mua mới thiết bị, theo sau đó là bán lại thiết bị đó tại một thị trường tự do. Xà lan chở nguyên vật liệu, tàu lai dắt ngoài biển, tàu kéo và tàu khảo sát có thể được giám định hằng ngày, cả do nước ngoài và tại Việt Nam, để phục vụ các công việc thi công đường ống.
Tàu Côn Sơn
Tàu Côn Sơn là một chiếc tàu rải ống được đóng năm 1969 và chính thức đi vào hoạt động năm 2005.
Chiều dài tàu: 110.3m.
Chiều rộng tàu: 30.45m.
Mớn nước lớn nhất 3.74m.
Khả năng nâng 1x540T,26-35m; 1x100T;1x22.7T.
Khả năng rải ống: 600-1500m/ ngày.
Trang thiết bị cho tàu rải ống Côn Sơn.
Cẩu để di chuyển vật liệu ống.
Hệ thống xử lý ống để cắt vát đầu ống và xếp ống.
Các trạm hàn có khả năng hàn Roof,Filler và cáp.
Hai bộ phận kéo ống có công suất lớn hơn lực kéo tối đa.
Trạm kiểm tra không phá huỷ (NDT) .
Trạm bọc các chỗ nối hiện trường.
Stinger dùng để đỡ ống trong lúc chuyển tiếp ống từ tàu xuống đáy biển.
Tời hạ và nâng ống.
Hệ thống hoa tiêu dùng để kiểm tra vị trí của tàu so với tuyến ống.
Khu ăn ở cho nhân sự .
Các hệ thống giám sát .
Các thiết bị phụ trợ trên tàu như máy phát điện(3x900kw;1x240kw;1x30kw),nhà kho, bể chứa…
Neo : 10000kg loại KOLA ,công suất 60 T
Các tàu kéo và vận hành neo
Các tàu kéo có công suất khoảng 6000 mã lực và có trang bị tời kéo neo khoảng 1400kg. Các tàu phải có khả năng tự cung cấp nhân sự cũng như các thiết bị trên tàu. Mỗi tàu phải trang bị hệ thống hoa tiêu tương thích với hệ thống trên tàu .
Tàu khảo sát: Tàu khảo sát phải được trang bị hệ thống hoa tiêu tương thích với tàu rải ống, hệ thống quan sát siêu âm, máy vẽ mặt cắt đáy biển, máy đo từ và máy đo độ sâu dùng kỹ thuật phản âm.
Tàu chở vật tư: Tàu trở vật tư dùng để chở ống và các loại vật liệu khác từ kho bãi đến nơi thi công rải ống. Các tàu này thường được trang bị dàn giữ ống.
Tàu hậu cần: Dùng để vận chuyển nhiên liệu, nước ngót, thực phẩm, ống, vật tư thiết bị đến tàu rải ống.