chương 6 quy trình thi công khối topside(1)

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

6.2 THI CÔNG TOPSIDE TRÊN BÃI LẮP RÁP

Bước 1 : - Chuẩn bị vật liệu, cắt cuộn thép,...

- Chế tạo các khối beton

Bước 2 : - Chế tạo dầm hạ thủy, gối đỡ

Bước 3 : - Lắp dựng cellar deck part1

Bước 4 : - Lắp dựng cellar deck part2

- Lắp dựng cột và thanh xiên trên cellar deck

Bước 5 : - Lắp dựng mezzanine deck

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 7 : - Lắp dựng maindeck part1

Bước 8 : - Lắp đặt open và close pakage dưới cellar deck bằng trailer ( bao gồm drain

pakage và non- hazardous open drain tank )

Bước 9 : - Lắp đặt ống của dầm hạ thủy

Bước10: - Lắp đặt động cơ diezel, máy phát điện micro trên cellar deck

- Lắp đặt fuel gas package trên mezzanine deck

Bước 11 : - Lắp đặt E-house

Bước 12 :

- Lắp dựng maindeck part2

- Lắp dựng thanh xiên dưới maindeck part2

Bước 13 :

- Lắp dựng cột, thanh xiên và thiết bị trên maindeck

- Lắp đặt bể chứa dầu

Bước 14 :

- Lắp dựng helideck

Bước 15 :

- Lắp đặt cẩu, cần đuốc và các thiết bị khác

Bước 16 :

- Cân topside

Bước 17 :

- Lắp đặt 160T đối trọng

Bước 18 :

- Sơn, kiểm tra

- Topside sẵn sàng hạ thủy

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 )




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 )




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 )




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






Trong đó : 152.77T=1498.16KN

156.27T=1532.48KN




+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







Trong đó : 53.15T=521.22KN

54.37T=533.19KN




+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


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 lượng nước vào/ra :

Bước 2 :


Bước 3 :


Bước 4 :


Bước 5 :


Bước 6 :

Bước 7 :


Bước 8 :


Bước 9 :

Bước 10 :


*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

, tất cả các trường hợp lực căng của dây neo tính toán đều nhỏ hơn 16,2 T nên dây neo

đảm bảo an toàn khi neo trong quá trình hạ thủy topside .

chương 6 quy trình thi công khối topside(1)

Documents