Thuộc tính
Nội dung
Tiếng Anh (English)
Văn bản gốc/PDF
Lược đồ
Liên quan hiệu lực
Liên quan nội dung
Thuộc tính
Tải về

Đang tải văn bản...

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8404:2010 về Quy phạm phân cấp và giám sát kỹ thuật hệ thống đường ống mềm

Số hiệu:	TCVN8404:2010	Loại văn bản:	Tiêu chuẩn Việt Nam
Nơi ban hành:	***	Người ký:	***
Ngày ban hành:	Năm 2010	Ngày hiệu lực:
ICS:	47.020.30, 75.180.10	Tình trạng:	Đã biết

Loại tải trọng	Giai đoạn
Loại tải trọng	Lắp đặt	Vận hành bình thường	Vận hành bất thường
Chức năng	Giá trị kỳ vọng, giá trị đặc trưng hoặc giá trị cực đại kỳ vọng nếu phù hợp	Giá trị kỳ vọng, giá trị đặc trưng hoặc giá trị cực đại kỳ vọng nếu phù hợp	Giá trị kỳ vọng, giá trị đặc trưng hoặc giá trị cực đại kỳ vọng nếu phù hợp
Môi trường	Xác suất sự cố theo mùa hoặc khoảng thời gian lắp đặt	Xác suất vượt hằng năm 10^-2	Xác suất vượt hằng năm 10^-4
Sự cố	Phù hợp với giai đoạn lắp đặt	Phù hợp với điều kiện vận hành bình thường, xác suất vượt hằng năm 10^-2	Được xem xét trong trường hợp cụ thể (xác suất vượt hằng năm trong khoảng 10^-2 đến 10^-4)

Bảng 2 - Các tổ hợp tải trọng trong các giai đoạn khác nhau

Tải trọng/Tổ hợp

Giai đoạn

Lắp đặt

Vận hành bình thường

Vận hành bất thường

Tải trọng chức năng

...

Bạn phải đăng nhập hoặc đăng ký Thành Viên TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.

Mọi chi tiết xin liên hệ: ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66

Tải trọng chức năng và tải trọng môi trường

Tải trọng chức năng và tải trọng sự cố

Tải trọng chứ năng, sự cố và môi trường

...

6.2.3.3 Phải tính đến tải trọng tác dụng trực tiếp lên ống và tải trọng môi trường gián tiếp tác động do chuyển động của phương tiện hoặc tàu hỗ trợ.

6.2.3.4 Tải trọng môi trường trong điều kiện vận hành bình thường được lấy tối thiểu bằng tải trọng nguy hiểm nhất có thể xảy ra trong một khoảng thời gian 100 năm trong khu vực biển thực tế. Khi ống được thiết kế để tháo ra tại một trạng thái biển đặc biệt thì trạng thái đó phải được sử dụng cho điều kiện vận hành, trong khi đó tải trọng nguy hiểm nhất có thể xảy ra trong một chu kì 100 năm phải được dùng làm điều kiện cho thiết kế lúc ống được tháo ra.

Nếu không có tài liệu khác chứng minh thì thông thường sử dụng tổ hợp tải trọng trội hơn trong hai tổ hợp sau: tổ hợp sóng 100 năm và dòng chảy 10 năm hoặc tổ hợp sóng 10 năm và dòng chảy 100 năm.

6.2.3.5 Các thông số môi trường cho việc xác định tải trọng môi trường trong giai đoạn bảo dưỡng và lắp đặt tạm thời kéo dài không quá 5 ngày có thể được xác định dựa trên dự báo thời tiết đáng tin cậy.

6.2.3.6 Khi giai đoạn tạm thời kéo dài hơn khoảng thời gian torng dự báo thời tiết đáng tin cậy thì tải trọng thiết kế cho các điều kiện môi trường được lấy bằng tải trọng nguy hiểm nhất có thể xảy ra nhất với xác suất vượt hằng năm 10^-1 trong thời gian thích hợp của năm. Khoảng thời gian đó không được lấy nhỏ hơn 2 tháng.

6.2.3.7 Tải trọng do sóng phải được xác định bằng phương pháp đã được công nhận, có kể đến độ sâu và độ lớn, hình dạng và loại kết cấu. Khi xác định tải trọng sóng, hệ số thủy động sử dụng trong tính toán được xác định dựa trên cơ sở các số liệu đã được công bố, thử mô hình hoặc đo đạc trên mô hình kích thước không giảm

6.2.3.8 Phải tính đến tác động của sóng vỗ lên ống mềm và các thiết bị phụ trợ.

...

6.2.3.10 Lực nâng và lực cản gây bởi dòng chảy được tính toán tổ hợp với lực sóng có thể bằng cách cộng véc tơ vận tốc phần tử nước gây bởi sóng và dòng chảy.

6.2.3.11 Khi tính tải trọng thủy động tác dụng lên ống đứng, vận tốc và gia tốc tương đối của phần tử nước được xác định từ sóng, dòng chảy và chuyển động của ống đứng nếu đáng kể.

6.2.3.12 Trong các khu vực có sự trôi dạt thì cần tính toán khả năng tác dụng của lực này lên đường ống và ống đứng

6.2.3.13 Tải trọng sự cố phải được xem xét nếu có nhiều khả năng xảy ra. Trong điều kiện vận hành bình thường tải trọng sự cố phải được xem xét nếu xác suất xảy ra lớn hơn 10^-2. Nếu xác xuất xảy ra hằng năm nhỏ hơn 10^‑4 thì có thể bỏ qua tác động của tại trọng sự cố trong thiết kế. Trong quá trình vận hành có sự cố, tải trọng sự cố được xem xét trong từng trường hợp cụ thể.

6.2.3.14 Các quy trình và thiết bị phục vụ cho việc lắp đặt phải được thiết kế không làm hư hỏng ống.

6.2.4 Hệ số sử dụng/ Ứng suất cho phép

6.2.4.1 Hệ số sử dụng dựa trên khả năng cực hạn và tải trọng thiết kế. Khả năng cực hạn chỉ giá trị tải trọng hoặc tổ hợp tải trọng mà ống không còn giữ được áp suất trong hoặc bị biến dạng không phục hồi được nữa hoặc hư hỏng.

6.2.4.2 Hệ số sử dụng liên quan đến ứng xử tổng thể của ống.

6.2.4.3 Hệ số sử dụng cho ống mềm trong giai đoạn lắp đặt tuân theo Bảng 3 theo từng dạng hư hỏng được liệt kê.

...

6.2.4.5 Tính toán đường ống làm từ vật liệu composit sẽ phải nộp để xem xét đặc biệt.

6.2.4.6 Ứng suất cho phép đối với kết cấu thép như phụ tùng đầu ống tuân theo Bảng 5.

6.2.4.7 Trong tổ hợp tải trọng hệ số sử dụng không được lớn hơn hệ số sử dụng cao nhất đối với từng tải trọng thành phần.

Bảng 3 - Hệ số sử dụng trong giai đoạn lắp đặt

Loại tải trọng

Dạng hư hỏng

Nổ vỡ do áp suất trong

Hư hỏng do kéo

Phá hủy do thủy tĩnh

...

Hư hỏng do nén dọc trục

Ôvan mặt cắt ống

Nén ép vật liệu ống

Hư hỏng do uốn quá MBR

Hư hỏng do tải trọng va chạm

Chức năng

0,4

0,67

...

0,4

0,5

0,67

0,5

Chức năng và môi trường

0,67

...

0,4

0,67

0,5

0,6

Chức năng và sự cố & Chức năng, sự cố và môi trường

0,85

...

0,85

Bảng 4 - Hệ số sử dụng trong giai đoạn vận hành

Loại tải trọng chức năng

Vận hành bình thường

...

Dạng hư hỏng

Nổ vỡ do áp suất trong

Hư hỏng do kéo

Phá hủy do thủy tĩnh

Phá hủy do xoắn

Hư hỏng do nén dọc trục

Ôvan mặt cắt ống

Nén ép vật liệu ống

Hư hỏng do uốn quá MBR

...

Tất cả các dạng hư hỏng

Chức năng

0,5

0,4

0,67

0,5

0,4

...

0,5

Chức năng và môi trường

0,5

0,67

0,5

...

0,50/

0,67 ¹⁾

0,67

0,85

Chức năng và sự cố & Chức năng, sự cố và môi trường

0,80

...

0,80

0,85

CHÚ THÍCH:
1) Ống đứng động / đường ống mềm tĩnh nội mỏ

Bảng 5 - Ứng suất cho phép (so với ứng suất chảy) đối với phụ tùng đầu ống và đầu nối

Tải trọng/Tổ hợp

Điều kiện

...

Vận hành bình thường

Vận hành bất thường

Chức năng

0,50

N/A

Chức năng và môi trường

0,67

...

Chức năng và sự cố & Chức năng, sự cố và môi trường

0,90

7. Vật liệu

7.1 Yêu cầu chung

7.1.1 Vật liệu phải được lựa chọn cho phù hợp với ứng dụng cụ thể. Cần xem xét về sự thay đổi điều kiện vận hành các tính chất của vật liệu trong suốt tuổi thọ của đường ống.

7.1.2 Cần xem xét sự thay đổi của vật liệu theo tiết diện.

7.1.3 Các đặc điểm kỹ thuật vật liệu đưa ra các yêu cầu bao gồm phương pháp chế tạo, thành phần hóa học, xử lí nhiệt, các tính chất vật lý và cơ lý, kiểm soát chất lượng, thử, hồ sơ và đánh dấu nhận dạng.

...

7.1.5 Hồ sơ các tính chất vật liệu nên tuân theo các tiêu chuẩn quốc tế đã được công nhận như ISO, ASTM. Một số tính chất vật liệu có thể yêu cầu thử kiểu (xem Phụ lục D).

7.1.6 Để dễ dàng nhận dạng, vật liệu phải được đánh dấu phù hợp và truy xuất được.

7.2 Các đặc tính của vật liệu

7.2.1 Vật liệu phi kim

7.2.1.1 Đối với vật liệu pô-li-me, các đặt tính sau cần phải xem xét:

7.2.1.1.1 Đặc tính cơ học

· đặc tính kéo;

· đặc tính về độ linh động (flexural properties);

· đặc tính nén;

...

· độ bền cắt;

· độ bền va đập;

· độ cứng;

· khả năng chống mài mòn;

· biến dạng dư khi nén.

7.2.1.1.2 Đặc tính vật lý

· trọng lượng riêng;

· hệ số giãn nở nhiệt;

· điểm nóng chảy;

...

· giới hạn nhiệt độ làm việc;

· khả năng hấp thụ nước;

· độ thấm khí/nước (tại áp suất và nhiệt độ ở điều kiện thiết kế và điều kiện môi trường xung quanh)..

7.2.1.1.3 Các đặc tính khác

· tính dẫn nhiệt;

· lão hóa;

· rão;

· khả năng chống hóa chất;

· khả năng chống lại sự giảm áp đột ngột;

...

· dung sai các khuyết tật được chấp nhận.

7.2.1.2 Đối với vật liệu composit, các đặc tính không đẳng hướng phải được xem xét cùng với các đặc tính vật lý, hóa học và các đặc tính khác liệt kê trong 7.2.1.1.

7.2.1.3 Băng keo có ảnh hưởng quan trọng đến tính toàn vẹn của ống, phải xem xét các đặc tính cơ học (bao gồm tính dính chặt), tính tương hợp với chất lỏng trong ống và các đặc tính lão hóa.

7.2.1.4 Đối với vật liệu cách nhiệt cần xem xét các đặc tính sau:

· các đặc tính cơ học;

· khối lượng riêng;

· khả năng cách nhiệt (trong điều kiện khô và ẩm ướt);

· tính nén được tại một áp suất bên ngoài thích hợp;

· tuổi thọ làm việc dự tính;

...

7.2.1.5 Đối với vật liệu bịt kín, phải xem xét các đặc tính sau:

· đặc tính kín / chặt;

· điểm nóng chảy;

· giới hạn nhiệt độ làm việc;

· tuổi thọ làm việc dự kiến.

7.2.1.6 Đối với các phao đỡ phải có tài liệu tính toán các đặc tính nổi. Các hiệu ứng của áp lực nén thủy tĩnh, sự hấp thụ nước và các ảnh hưởng của rão trong dài hạn.

7.2.2 Vật liệu kim loại

7.2.2.1 Đối với vật liệu kim loại, các đặc tính sau phải được xem xét:

7.2.2.1.1 Các đặc tính cơ học

...

· giới hạn chảy;

· các đặc tính nén;

· độ dãn dài;

· độ thắt tương đối;

· độ cứng;

· độ dai va đập;

· hệ số Poát-xông.

7.2.2.1.2 Các đặc tính khác

· thành phần hóa học;

...

· khả năng chống mài mòn;

· khả năng chống mỏi;

· khả năng chống giòn do hydro;

· hệ số dãn nở nhiệt.

7.2.2.2 Phụ tùng đầu ống thường được rèn hoặc đúc. Nếu các chi tiết này được chế tạo từ thép thanh rèn, thép thanh cuộn, thép tấm rèn, thép tấm cuộn thì vật liệu sử dụng phải được thử thêm theo chiều ngang. Việc thử này cũng phải thỏa mãn các yêu cầu về thử như đối với mẫu lấy theo chiều dọc. Nếu sử dụng thép tấm thì phải thử để xác định các tính chất cơ học theo chiều dày vật liệu.

7.2.2.3 Các đặc tính cơ học của vật liệu rèn được xác định từ các mẫu thử được lấy sao cho phản ánh được chi tiết thực tế theo từng tính chất. Các mẫu thử phải được lấy từ cùng mẻ với chi tiết thật và có cùng tỉ số rèn và xử lý nhiệt như đối với chi tiết thật. Mẫu thử phải được lấy kích thước sao cho thể hiện được chiều dày then chốt của chi tiết. Nếu có thể, khoảng các từ bề mặt vật đúc đến bề mặt mẫu thử tối thiểu phải bằng 10% đường kính hoặc chiều dày của vật.

7.2.2.4 Với mỗi lô xử lí nhiệt phải tiến hành tối thiểu một bộ thử cơ tính. Một lô xử lí nhiệt bao gồm các cấu kiện cùng một mẻ nung và từ cùng mẻ xử lí nhiệt. Nếu trong cùng một lô, các cấu kiện có kích thước khác nhau thì việc thử cấu kiện có kích thước lớn nhất cung cấp yêu cầu sức bền cho tất cả cấu kiện có kích thước khác.

Thử độ dai va đập được yêu cầu đối với vật liệu thép có chiều dày lớn hơn 6 mm và có nhiệt độ thiết kế tối thiểu dưới 0^oC.

Dây thép không yêu cầu thử va đập.

...

7.2.2.6 Yêu cầu trên được quy định cho giá trị trung bình của 3 mẫu thử và không mẫu thử nào có giá trị nhỏ hơn 2/3 giá trị trung bình danh nghĩa.

Khi không gia công được mẫu thử tiêu chuẩn, có thể sử dụng mẫu nhỏ hơn tương ứng với các hệ số chuyển đổi quy định trong Bảng 6.

Bảng 6 - Quy đổi mẫu thử độ dai va đập nhỏ hơn mẫu thử tiêu chuẩn

Mặt cắt mẫu (mm²)

Hệ số năng lượng

10 x 10

10 x 7,5

5/6

...

2/3

7.3 Ăn mòn

7.3.1 Yêu cầu chung

Vật liệu phải được lựa chọn trên cơ sở xem xét sự ăn mòn trong suốt tuổi thọ làm việc.

7.3.2 Ăn mòn bên ngoài

7.3.2.1 Các cấu kiện ngập trong nước phải được chống ăn mòn bằng cách kết hợp sơn phủ và phương pháp bảo vệ ca tốt. Hệ thống bảo vệ ca tốt và thiết kế anốt hy sinh phải tuân theo quy định trong Phụ lục A.

7.3.2.2 Khi vật liệu yêu cầu phải cách ly với nhau để ngăn không bị ăn mòn do tiếp xúc giữa hai bề mặt kim loại khác nhau thì vật liệu dùng để cách ly phải giữ được tính nguyên vẹn trong toàn bộ tuổi thọ của hệ thống. Có thể sử dụng một trong hai phương pháp điện phân các anốt hoặc sơn phủ.

7.3.3 Ăn mòn bên trong

7.3.3.1 Ống công nghệ và các cấu kiện có bề mặt bên trong tiếp xúc với các hợp chất ăn mòn phải có khả năng chống ăn mòn hoặc được bảo vệ khỏi ăn mòn.

...

· sơn phủ;

· sử dụng các chất gây ức chế sự ăn mòn;

· sử dụng các vật liệu hoặc sơn phủ đặc biệt;

· quy định giới hạn ăn mòn cho phép.

7.3.3.3 Khi sử dụng các phương pháp chống ăn mòn phải theo dõi được trạng thái và hiệu quả của phương pháp đó.

7.3.4 Môi trường có khí hyđro sunfua

7.3.4.1 Vật liệu tiếp xúc trực tiếp với khí hyđro sunfua phải đáp ứng các yêu cầu của NACE MR-0175 hoặc được thử theo tiêu chuẩn NACE TM-0177.

7.3.4.2 Nếu vật liệu tiếp xúc gián tiếp với khí hyđro sunfua qua sự khuyếch tán trong môi trường không khí, bề mặt kim loại phải được xem xét để đánh giá sự phù hợp của vật liệu đó.

8. Nguyên tắc tính toán thiết kế

...

8.1.1 Phân tích

Thiết kế ống mềm dựa trên cơ sở các phân tích sau nếu thấy phù hợp:

· phân tích tổng thể;

· phân tích cục bộ;

· phân tích tuổi thọ làm việc;

· phân tích giao cắt;

· phân tích các bộ phận đi kèm.

8.1.2 Kiểm soát chất lượng thiết kế

8.1.2.1 Chương trình tính toán sử dụng trong phân tích đường ống phải được kiểm soát trong quá trình tính. Việc kiểm soát này phải được trình bày thành văn bản. Các chương trình tính toán phải có khả năng thể hiện được tất cả các tác động chính.

...

8.2 Phân tích tổng thể

8.2.1 Yêu cầu chung

8.2.1.1 Phân tích tổng thể nhằm đánh giá hiệu ứng tải trọng tổng thể tác dụng lên ống. Phân tích tổng thể phải đưa ra hình dạng tĩnh của ống đứng và phản ứng cực hạn của chuyển vị, đường cong biến dạng, lực và mô men do hiệu ứng môi trường tác động.

8.2.1.2 Các hiệu ứng tải trọng tổng thể thông thường được xác định bằng các phương pháp số như phương pháp phần tử hữu hạn. Việc phân tích cần kể đến phản ứng động ba chiều, phản ứng ngẫu nhiên (sóng ngẫu nhiên) và hiệu ứng phi tuyến.

8.2.1.3 Nếu sử dụng phương pháp số thì thuật toán phải được trình bày. Mô hình và xuất kết quả theo cách sao cho dễ dàng đánh giá và kiểm soát được việc phân tích.

8.2.1.4 Các bước quan trọng trong quá trình lắp đặt và vận hành phải được tính toán theo quy trình tích phân theo bước thời gian. Với các thay đổi lớn về hình dạng ống đứng, yêu cầu phải tính toán phi tuyến.

8.2.2 Tính toán phản ứng cực hạn

8.2.2.1 Đối với các kết cấu nhạy về động lực học (dễ bị tổn thương bởi tác động của các tải trọng thay đổi theo chu kỳ), yêu cầu phải tính phi tuyến theo miền thời gian. Các điều kiện sóng có thể được mô tả bằng phương pháp tiền định hoặc ngẫu nhiên.

8.2.2.2 Nếu sử dụng phương pháp tiền định, vận tốc và gia tốc phần tử nước phải được tính toán theo các lý thuyết sóng đã được công nhận có kể đến ảnh hưởng đáng kể của điều kiện nước nông và chiều cao bề mặt. Chiều dài sóng được lựa chọn sao cho gây ra phản ứng nguy hiểm nhất của kết cấu hoặc cấu kiện được xem xét. Các thông số sóng tiền định có thể được dự đoán bằng các phương pháp thống kê.

...

8.2.2.4 Nếu không mô phỏng được trong 3 h thì khoảng thời gian mô phỏng bản ghi song không được lấy nhỏ hơn 60 min, miễn là trạng thái biển được xây dựng được đảm bảo theo tính chất thống kê lý thuyết đã biết của quá trình Gauss trước khi phân tích phản ứng của kết cấu. Phản ứng cực đại trong điều kiện bão thiết kế được xác định nhờ phương pháp ngoại suy giá trị cực đại có khả năng xảy ra lớn nhất.

8.2.3 Mô hình hóa hệ thống

8.2.3.1 Phải xem xét dữ liệu hoạt động và các tính chất của ống.

8.2.3.2 Tải trọng thủy động có thể được tính toán theo phương trình Morison. Đối với các ống mềm đi kèm với các phao đỡ, phải tính đến các tải trọng cắt.

8.2.3.3 Phải kể đến cản kết cấu. Có thể sử dụng dạng cản tỷ lệ với vận tốc mà không sử dụng dạng cản tỷ lệ với gia tốc.

8.2.3.4 Đối với ống đứng có một phần nằm trên đáy biển, cần mô hình hóa sự tương tác giữa nền đất và ống đứng. Khi quan tâm đặc biệt đến sự làm việc cục bộ tại vị trí gần với đáy biển, phải sử dụng công thức tính toán phi tuyến hoàn toàn.

8.2.4 Chỉ tiêu thiết kế

8.2.4.1 Các phản ứng cực đại có thể được so sánh với các giới hạn thiết kế ống về bán kính cong, góc cuối, góc xoắn và độ dãn dài. Việc kiểm tra các lực, mô men và biến dạng cực đại cũng có thể chỉ ra các mặt cắt ống cần phân tích cục bộ.

8.2.4.2 Lực dọc trục hữu hiệu cần được xác định để kiểm tra khả năng mất ổn định dọc trục của ống. Lực dọc trục hữu hiệu S được tính theo công thức sau và thường yêu cầu phải dương. Nếu tồn tại lực nén dọc trục, phải đảm bảo ống có khả năng chịu được.

...

trong đó:

N - lực dọc trục (tác dụng lên thành ống);

P_i - áp suất bên trong;

A_i - diện tích bên trong;

P_e - áp suất bên ngoài;

A_e - diện tích bên ngoài.

8.3 Phân tích cục bộ

8.3.1 Yêu cầu chung

8.3.1.1 Tiến hành phân tích cục bộ nhằm xác định sự tương quan giữa tải trọng tổng thể với ứng suất trong ống.

...

8.3.1.3 Nếu sử dụng phương pháp phân tích số, phương pháp đó phải được kiểm chứng đến chừng mực có thể bằng cách thử kiểu.

8.3.2 Phương pháp phân tích

8.3.2.1 Cơ sở tính toán ứng suất trong thành ống phải được nêu rõ.

8.3.2.2 Công thức tính liên quan đến thiết kế ống đặc biệt phải được kiểm chứng, ví dụ thử đo sức căng.

8.3.2.3 Việc ngoại suy các kết quả phải chứng minh tính đúng đắn bằng tài liệu.

8.3.2.4 Khi xem xét phương pháp phân tích phải xem xét các trường hợp tải trọng tác dụng lên ống, đặc biệt với tải trọng tổ hợp.

8.3.3 Thử kiểu

8.3.3.1 Công việc thử phải được bố trí sao cho phản ánh thực tế đến mức có thể được các trường hợp tải trọng tác dụng mà ống sẽ gặp phải trong quá trình hoạt động.

8.3.3.2 Quy trình và việc bố trí thử mẫu tuân theo Phụ lục D.

...

8.4.1 Yêu cầu chung

8.4.1.1 Tuổi thọ làm việc thiết kế của ống phải được nêu rõ và chứng minh bằng tài liệu. Tuổi thọ làm việc thiết kế có thể dựa trên dự án cụ thể, thời gian sử dụng hoặc có thể liên quan đến chương trình thay thế.

8.4.1.2 Phải xem xét từ thiết kế ống mềm đến tuổi thọ làm việc hoặc kế hoạch thay thế các trang thiết bị, chi tiết phụ đi kèm nằm trong chính sách của chủ đầu tư về tuổi thọ làm việc tổng thể.

8.4.1.3 Tính chất kỹ thuật của tuổi thọ làm việc của ống có thể liên quan đến chương trình kiểm tra trong quá trình khai thác. Phương pháp kiểm tra và khoảng thời gian giữa các lần kiểm tra phải được trình bày thành văn bản và được căn chỉnh sao cho phù hợp với áp dụng đặc biệt.

8.4.1.4 Tối thiểu, việc đánh giá tuổi thọ làm việc phải bao gồm các nội dung sau:

· sự ăn mòn ở vật liệu kim loại;

· sự hao mòn ở vật liệu kim loại;

· mỏi ở vật liệu kim loại;

· sự thoái hóa ở vật liệu pô-li-me;

...

· thiết kế chi tiết đầu cuối.

8.4.2 Xem xét tính toán

8.4.2.1 Sự phân tích mỏi/hao mòn có thể dựa trên một số hạn chế các lớp trạng thái biển gây ra hư hỏng với điều kiện là việc lựa chọn các lớp này dựa trên chỉ tiêu thiên về an toàn.

8.4.2.2 Tuổi thọ mỏi có thể được tính toán dựa trên phương pháp đường cong mỏi S-N với lý thuyết tích lũy tuyến tính tổn thương mỏi.

8.4.2.3 Giới hạn bền lâu của kim loại phải được định rõ và trình bày bằng văn bản.

8.4.2.4 Phương pháp phân tích và thử kiểu phải kể đến ảnh hưởng của cấu trúc ống trên các lớp đơn lẻ và ảnh hưởng của việc chuyển tiếp mặt cắt ngang. Khi tiến hành thử trên các lớp đơn lẻ, các kết quả phải được kết hợp với toàn bộ cấu trúc ống.

8.4.2.5 Tuổi thọ mỏi dự tính phải tối thiểu bằng ba lần tuổi thọ làm việc dự kiến đối với ống có thể tiếp cận kiểm tra được. Đối với ống không thể tiếp cận kiểm tra, tuổi thọ mỏi dự tính phải tối thiểu bằng mười lần tuổi thọ làm việc dự kiến.

8.4.2.6 Chỉ tiêu hao mòn phải được quy định và hợp lý.

8.4.2.7 Khi sử dụng vật liệu để ngăn cách các lớp bọc với nhau, phải chứng minh được rằng vật liệu đó sẽ duy trì các tính chất của nó đủ lâu để đảm bảo được tuổi thọ làm việc định trước của ống.

...

8.5.1 Khi ống tiếp xúc với các kết cấu đỡ (phao nổi), các ống khác hoặc dây neo, phải tiến hành tính toán giao cắt. Thiết kế có thể dựa trên phương pháp ngăn cách sự tiếp xúc hoặc phương pháp trong đó cho phép tiếp xúc nhưng ảnh hưởng của sự tiếp xúc phải được đánh giá và tính toán.

8.5.2 Phân tích phải kể đến hiệu ứng tương tác giữa các ống nằm cạnh nhau.

8.6 Phân tích các bộ phận đi kèm đường ống

8.6.1 Yêu cầu chung

8.6.1.1 Các bộ phận trong hệ thống công nghệ phải được thiết kế với cùng thông số thiết kế như ống mềm (tải trọng tổng thể, kiểu làm việc, tuổi thọ thiết kế).

8.6.1.2 Các bộ phận được thiết kế phù hợp với các tiêu chuẩn đã được công nhận.

8.6.2 Các phụ tùng đầu ống

8.6.2.1 Phải đảm bảo các mối nối tiêu chuẩn, như bích nối hoặc trục xoay, nếu được sử dụng, phù hợp với tất cả các tải trọng bao gồm cả tải trọng bên ngoài.

8.6.2.2 Đối với các phụ tùng đầu ống có sử dụng đệm kín, đặc biệt với loại vật liệu thuộc loại nhựa đàn hồi, sự phù hợp của các đệm kín này với điều kiện thiết kế phải được chứng minh bằng văn bản.

...

8.6.2.4 Các chi tiết chịu lực phải được kết thúc tại phụ tùng đầu cuối và có khả năng truyền tất cả các lực tác động.

8.6.3 Các phao đỡ

8.6.3.1 Các phao đỡ phải duy trì đủ lực nổi trong toàn bộ tuổi thọ làm việc. Các phao này phải chịu được áp lực thủy tĩnh trong thời gian đủ dài.

8.6.3.2 Việc gắn các kết cấu nổi vào ống đứng phải kể đến tác động của lực thủy động, lực do sóng và ảnh hưởng của áp suất lên các chi tiết ngàm kẹp.

8.6.3.3 Việc hư hỏng một thành phần riêng lẻ của phao đỡ không được gây ra sự mất sức nổi quá mức cho phép của hệ thống ống.

8.6.4 Giá cứng chống uốn

Giá cứng chống uốn được thiết kế nhằm giữ bán kính cong của ống lớn hơn bán kính cong tối thiểu, đồng thời giá cứng chống uốn cũng tác dụng lên đầu cuối ống được kẹp chặt các lực đỡ ở mức chấp nhận được.

9 Chế tạo và thử ống mềm

9.1 Yêu cầu chung

...

Các chi tiết phải được chế tạo, kiểm tra và thử phù hợp với tiêu chuẩn này, các tài liệu thiết kế và các tiêu chuẩn thiết kế, quy phạm khác nếu thấy phù hợp.

9.1.2 Đảm bảo chất lượng

9.1.2.1 Nhà chế tạo, bao gồm cả nhà thầu phụ phải có các phương tiện sản xuất, quy trình, năng lực và nhân lực cần thiết để đảm bảo sản phẩm sẽ được chế tạo theo các yêu cầu đã được định sẵn.

9.1.2.2 Tất cả các giai đoạn chế tạo, từ sản xuất, kiểm tra và thử phải được lập kế hoạch và thực hiện theo một phương thức nhằm đảm bảo sản phẩm đáp ứng các yêu cầu chất lượng đã được định sẵn.

9.1.2.3 Các quy trình viết ra để thực hiện và kiểm soát các công việc chế tạo quan trọng phải được thiết lập và thi hành đầy đủ nhằm đảm bảo đạt được chất lượng theo yêu cầu.

Các quy trình và hướng dẫn công việc có thể đề cập đến các mặt sau:

· Nhận dạng vật liệu;

· Đóng gói, giao nhận vật liệu;

· Kiểm soát độ ẩm;

...

· Quy trình lưu hóa;

· Quy trình hàn;

· Quy trình sửa mối hàn;

· Lưu giữ và đóng gói vật liệu hàn;

· Xử lí nhiệt;

· Các chi tiết trong phụ tùng đầu ống;

· Các quy trình sửa ống;

· Đúc và dập;

· Thử không phá hủy;

...

9.1.2.4 Kế hoạch chất lượng về các hoạt động và thực tế chất lượng cụ thể phải được thiết lập phù hợp với mỗi hợp đồng hoặc dự án riêng.

9.1.2.5 Các sai lệch so với các quy định kỹ thuật và quy trình chế tạo phải được trình bày bằng văn bản cùng với sự đánh giá sự sai lệch đó. Việc chỉnh sửa các sai lệch đến mức chấp nhận đề nghị phải được trình Đăng kiểm xem xét và chấp nhận.

9.2 Chế tạo

9.2.1 Kiểm soát chất lượng

Phải thiết lập phương thức kiểm soát và ghi nhận các thông số quan trọng trong quá trình chế tạo. Các thông số điển hình là chiều dày lớp, đường kính và bước răng của lớp bảo vệ, lực nén hoặc khoảng hở yêu cầu giữa các lớp.

9.2.2 Hàn

9.2.2.1 Hàn và công việc sửa chữa mối hàn phải được tiến hành phù hợp với bản vẽ và quy định kỹ thuật quy trình hàn đã được thẩm định.

9.2.2.2 Nhà chế tạo, nếu không đủ kinh nghiệm hoặc chi tiết hàn mới và phức tạp, phải tiến hành thử quy trình hàn dự định sử dụng. Phạm vi của thử quy trình phải được sự chấp thuận của Đăng kiểm trước khi bắt đầu công việc. Việc thử quy trình hàn phải tuân theo TCVN 6475-12: 2007. Nếu thích hợp, việc thử ăn mòn bổ sung cần được xem xét.

9.2.2.3 Công việc hàn tay hoặc bán tự động các chi tiết chịu áp lực hoặc chịu lực chính phải được thực hiện bởi các thợ hàn có chứng chỉ. Các thợ hàn được cấp chứng chỉ theo tư thế hàn sẽ được sử dụng trong các sản phẩm cụ thể.

...

9.2.2.4 Người vận hành sử dụng quá trình hàn tự động hoặc hoàn toàn cơ khí, gây ảnh hưởng tối thiểu lên các tính chất cơ học và đặc tính hàn, phải được đào tạo cẩn thận và có thể được miễn thử đánh giá năng lực.

9.2.3 Xử lí nhiệt

9.2.3.1 Nếu tiêu chuẩn hoặc quy phạm áp dụng yêu cầu hoặc thấy cần thiết để duy trì tính dễ uốn và để tránh nứt hyđro, phải thực hiện việc xử lí nhiệt sau khi vật liệu định hình và / hoặc sau khi hàn.

9.2.3.2 Tốc độ gia nhiệt hoặc làm nguội, thời gian giữ và nhiệt độ của kim loại phải được ghi lại đúng đắn. Thời gian giữ nhiệt độ và nhiệt độ của kim loại phải tuân thủ theo đúng quy định kỹ thuật đã được duyệt và được ghi lại đúng đắn trong hồ sơ.

9.2.3.3 Với các bộ phận được tạo hình nóng, yêu cầu phải được thường hóa, trừ khi quá trình tạo hình nóng được thực hiện nằm trong phạm vi khoảng nhiệt độ, khoảng thời gian và tốc độ làm nguội thích hợp.

9.2.3.4 Việc xử lí nhiệt đối với vật liệu được gia công nguội phải được lựa chọn theo mức độ biến dạng dẻo của vật liệu.

9.2.3.5 Gia nhiệt trước và/hoặc xử lí nhiệt sau khi hàn phải được thực hiện nếu cần thiết, tùy theo kích thước và thành phần vật liệu.

9.2.3.6 Việc xử lí nhiệt sau khi hàn thông thường được tiến hành trong lò luyện kín hoàn toàn. Phương pháp khác có thể được sử dụng nếu được Đăng kiểm chấp thuận.

9.2.3.7 Khi khuyết tật được phát hiện sau khi xử lí nhiệt, phải xử lí nhiệt lại sau khi sửa khuyết tật hàn.

...

9.2.4.1 Phương pháp và phạm vi thử không phá hủy phải tuân theo tiêu chuẩn thiết kế hoặc các tiêu chuẩn kỹ thuật được duyệt.

9.2.4.2 Chỉ tiêu chấp nhận phải phù hợp với tiêu chuẩn, quy phạm thiết kế hoặc các tiêu chuẩn kỹ thuật được duyệt.

9.3 Thử

9.3.1 Phạm vi của việc thử ở cuối giai đoạn chế tạo phải được đồng ý giữa nhà chế tạo và chủ đường ống, nhưng tối thiểu gồm các công việc thử chấp nhận sau:

· thử thủy tĩnh áp suất trong;

· thử kéo đĩa bên trong;

· thử chân không (đối với ống dính kết).

Các cuộc thử được mô tả trong D.3, Phụ lục D.

9.3.2 Nếu thiết kế có hệ thống chống quá áp, phải có tài liệu chứng minh rằng các yêu cầu về chức năng làm việc của van an toàn đã được thỏa mãn.

...

10 Bao gói, vận chuyển và lắp đặt

10.1 Bao gói

10.1.1 Yêu cầu chung

10.1.1.1 Trong khi bao gói và vận chuyển, phải ngăn ngừa, tránh làm hư hỏng ống mềm:

1. Trong khi di chuyển ống mềm từ cuộn (hoặc thùng) này sang cuộn (hoặc thùng) khác phải chú ý đảm bảo ống sẽ không bị hư hỏng do bị kéo trên sàn hoặc qua các cạnh sắc của thiết bị bao gói hoặc bị tác động quá mức chấp nhận các tải trọng uốn / xoắn do sai quy trình.

2. Ống mềm phải được cố định vào các cuộn hoặc thùng. Phụ tùng đầu ống yêu cầu phải được cố định riêng bằng dây cáp, nẹp… và phải được bọc bảo vệ bằng các vật liệu mềm, tránh gây hư hỏng các ống khác.

10.1.1.2 Các thiết bị bao gói phải đảm bảo các yêu cầu sau:

1. Được sử dụng phù hợp với các tiêu chuẩn và quy định quốc gia hoặc quốc tế phù hợp. Yêu cầu phải có giấy chứng nhận.

2. Được bảo vệ khỏi hư hỏng khi không sử dụng.

...

4. Nếu sử dụng ngoài biển phải được thiết kế cho các ứng dụng động.

10.1.2 Thiết bị kẹp thả ống

10.1.2.1 Thiết bị kẹp thả ống hoặc các thiết bị khác tương tự nếu không được thiết kế đặc biệt để lắp đặt ống mềm thì phải có tính toán chi tiết chỉ rõ lực nén ép lên ống (crushing load) không vượt quá yêu cầu thiết kế trong quy định kỹ thuật API 17 J/K. Lực ép của kẹp thả ống cũng phải được tính toán đủ thắng được sức căng của ống.

10.1.2.2 Nói chung tính toán phải được kiểm chứng bằng thử thiết bị thật hoặc nhờ mô phỏng các thiết bị và các tải trọng giống với thực tế.

10.1.3 Tang ống và các thiết bị để cuốn ống

10.1.3.1 Tang ống và các thiết bị cuốn ống cần được thiết kế và chứng nhận phù hợp với các ứng dụng động trên biển, kể cả các thiết bị nâng. Phải đánh giá khả năng hư hỏng do ống bị chèn lên nhau khi ống cuộn trên tang đặt nằm ngang. Đối với tang đặt nằm ngang phải trang bị các thiết bị sau:

a. phanh dễ điều khiển,

b. thiết bị kéo tự động có chế độ điều khiển bằng tay,

c. thiết bị kéo ngược (để cuộn lại).

...

10.1.4.1 Các thiết bị giới hạn uốn cố định hoặc xoay được (ví dụ như máng và cầu trượt) được sử dụng để rải ống hoặc giúp chuyển ống trên boong cần được thiết kế theo khuyến nghị của nhà chế tạo ống mềm phù hợp với các tiêu chuẩn đã được công nhận. Các thiết bị này phải được giữ trong điều kiện tốt. Bề mặt của thiết bị tiếp xúc với ống mềm không bị ăn mòn, trầy xước và có cạnh sắc. Trong một số trường hợp để giảm ma sát với ống phải làm ướt máng trượt.

10.1.4.2 Khi lực căng hoặc các thông số lắp đặt khác có thể dẫn đến khả năng cầu trượt xuống nước gây hư hỏng một kết cấu hoặc một bộ phận của ống mềm, thì phải sử dụng con lăn, băng tải, bánh có rãnh hoặc các thiết bị khác có đường kính lớn hơn. Ngoài ra có thể thay thế bằng hệ thống rải ống thẳng đứng. Thông thường không được sử dụng hệ thống rải ống bằng cầu trượt (stinger) có con lăn nhỏ.

10.1.5 Lưới bọc truyền lực

Nếu được sử dụng thì lưới bọc truyền lực phải được lựa chọn trên cơ sở vật liệu làm ống và sự chấp nhận của nhà chế tạo. Lưới bọc truyền lực phải có chi tiết kết thúc phù hợp, tránh gây hư hỏng lớp bên ngoài của ống khi lắp đặt.

10.2 Vận chuyển

10.2.1 Yêu cầu chung

Các phương tiện và thiết bị sử dụng cho việc vận chuyển cần được lựa chọn để giảm thiểu nguy cơ gây hư hỏng cho ống. Nếu yêu cầu phải sử dụng cẩu, cẩu phải phù hợp với thiết kế và có chứng nhận.

10.2.2 Hạ thủy

10.2.2.1 Hạ thủy là các công việc được tính từ khi nâng hoặc chuyển ống mềm lên tàu vận chuyển đến khi tàu rời bến. Tất cả các ống mềm phải được kiểm tra bằng mắt thường trước và sau khi hạ thủy. Công việc kiểm tra này được tiến hành bởi nhà chế tạo, người mua, đại diện bên lắp đặt hoặc vận chuyển. Báo cáo kiểm tra phải được ký nhận bởi các bên.

...

10.2.3 Chằng buộc khi đi biển

Thiết kế chằng buộc đi biển phải phù hợp với tàu vận chuyển và tuyến đi biển. Chằng buộc đi biển phải được chứng nhận theo các tiêu chuẩn thiết kế phù hợp. Tất cả các thiết kế phải được thẩm định trước khi hạ thủy.

10.2.4 Ống cuộn có tang đặt nằm ngang

10.2.4.1 Phụ tùng đầu ống không được gây ra các tải trọng cục bộ quá mức lên ống được cuộn trên tang. Phụ tùng đầu ống và các chi tiết đi kèm không được bọc kèm với ống chưa được bảo vệ.

10.2.4.2 Trọng lượng phải được kiểm soát và ghi lại trong khi cẩu bằng cảm biến tải (load cell) hoặc đồng hồ đo trên cẩu đã được chứng nhận. Ống cuộn phải được cố định chống xoay trước khi cẩu. Nếu thấy phù hợp, tang ống cần thể hiện được mức chất lỏng trong ống và ảnh hưởng của trọng lượng chất lỏng đến trọng lượng toàn bộ ống.

10.2.5 Ống cuộn có tang đặt thẳng đứng

Ống cuộn có tang đặt thẳng đứng sao cho việc tháo dây cột có thể kiểm soát được. Các ống phải được chằng buộc phù hợp trước khi đi biển.

10.2.6 Ống không cuộn

10.2.6.1 Phải có biện pháp bảo vệ ống thích hợp khi kéo ống trên bề mặt cảng.

...

10.3 Lắp đặt

10.3.1 Phân tích lắp đặt

10.3.1.1 Việc phân tích lắp đặt phải kể đến các sự kiện ngẫu nhiên xảy ra. Từ phân tích động sẽ xác định giới hạn trạng thái biển cực đại và phân bố tốc độ dòng chảy theo chiều sâu cho công việc lắp đặt và tàu lắp đặt cụ thể. Tải trọng sử dụng trong tính toán được xác định từ trạng thái biển cực đại cho các công việc lắp đặt dự kiến.

10.3.1.2 Nếu trong lắp đặt sử dụng kẹp ống, các trường hợp tải trọng phải được kiểm tra sao cho lực kẹp ống tối đa và tối thiểu không vi phạm chỉ tiêu thiết kế ống. Lực kẹp tối đa phải được kiểm tra tránh phá hủy ống. Lực kẹp tối thiểu phải đủ chống trượt cho ống và được xác định như sau:

F_min= max

trong đó

F_min- lực kẹp tối thiểu để giữ ống,

T - lực căng tối đa trong ống,

m₁ - hệ số ma sát giữa lớp bọc bên ngoài với miếng đệm kẹp ống,

...

10.3.2 Theo dõi

Các hoạt động lắp đặt dưới biển phải được theo dõi liên tục bằng thợ lặn và/hoặc sử dụng ROV có gắn camera. Các hoạt động này phải được ghi lại để có thể kiểm tra nếu cần sau khi hoàn thành lắp đặt. Băng (hoặc dĩa) ghi lại phải thể hiện rõ các đánh dấu nhìn thấy được, hình dạng và kiểu rải ống, trạng thái của các bích nối bằng bu lông, đầu nối, giá cứng chống uốn, chốt giữ uốn và các phao đỡ. Tất cả phải được lưu trữ và đánh dấu thống nhất để dễ dàng sử dụng sau này.

10.3.3 Lắp đặt ống cuộn trên tang nằm ngang

Nếu có thể, đặt tang ống thẳng hàng trực tiếp với cầu trượt xuống nước. Các con lăn không được gây các tải trọng quá mức lên kết cấu ống. Có thể sử dụng thiết bị để bán kính cong được đảm bảo không vượt quá MBR. Hạn chế tiếp xúc một điểm giữa ống mềm và các thiết bị vận chuyển trên boong. Tính toán chi tiết nhằm đảm bảo tải trọng không quá mức tại mọi vị trí tiếp xúc.

10.3.4 Lắp đặt ống cuộn trên tang thẳng đứng

10.3.4.1 Dây đai phải được thay thế bằng dây chằng buộc trước khi chuyển ống xuống nước trừ khi dây đai có thể được sử dụng trong lắp đặt. Nếu có thể, ống mềm được quấn trên pa-lét xoay được và dây chằng buộc phải có khớp xoay. Cẩu từ từ nâng ống đến vị trí thẳng đứng, cho phép ống giải phóng xoắn nhờ khớp xoay. Thợ lặn không được sử dụng dụng cụ sắc để tháo dây chằng buộc.

10.3.5 Lắp đặt ống không cuộn

Ống không cuộn được cẩu xuống nước nhờ cần nâng nhiều điểm. Nếu sử dụng cầu trượt xuống nước và tời, phải chú ý không gây hư hỏng cho ống và phụ tùng đầu ống. Ống cũng có thể được rải thẳng trên boong và nâng một đầu. Trong trường hợp này quy trình lắp đặt phải đảm bảo chỉ tiêu MBR không bị vượt quá.

10.3.6 Triển khai và đấu nối

...

10.3.6.2 Các thao tác trong khi kết nối phải được sắp xếp sao cho làm giảm đến mức tối thiểu chất lỏng trong ống thoát ra sau khi tháo bích mù, nếu không phải bơm nước ngay lập tức sau khi kết nối. Nói chung, không nên rải đường ống mềm gần các chướng ngại vật vì điều này gây cản trở cho các chuyển dịch tự nhiên của ống. Tuy nhiên, điều này cũng có thể được chấp nhận nếu như quy trình, thiết bị và đường ống mềm được thiết kế cho việc đó. Việc sử dụng các tấm đệm chống xói nên được cân nhắc tại nơi có các cản trở vật lý nếu như có xói mòn đáng kể.

10.3.6.3 Tại điểm nối (đầu giếng, cụm van ngầm), ống mềm cần được nối theo phương vuông góc với phương rải ống. Điều đó cho phép chiều dài thừa so với thiết kế và sự giãn nở của đường ống sẽ được thu giữ ở đường vòng cuối cùng tại điểm nối. Đường vòng cuối cùng cũng có thể được sử dụng nếu chiều dài của ống mềm không được xác định đúng.

10.3.7 Đào hào và chôn ống

Nếu ống được đặt trên nền đất mềm, theo thời gian ống sẽ bị chôn phủ bởi lớp bùn đất, để tìm được tuyến ống phải sử dụng thiết bị trợ giúp tìm ống. Trên nền đất cứng khi ống đi vào hào hoặc vượt qua các mỏm đá nằm trong hào phải sử dụng túi cát hoặc biện pháp bảo vệ khi ống tiếp xúc với các cạnh sắc có thể gây hư hỏng lớp bọc bên ngoài ống hoặc bị cong quá bán kính giới hạn.

10.3.8 Tàu và thiết bị

10.3.8.1 Tàu và các thiết bị rải ống phải có tình trạng tốt và kiểm tra trước khi huy động (mobilization). Các thiết bị đo đạc, đặc biệt là đo tải trọng phải được hiệu chỉnh. Tất cả các thiết bị nâng phải có chứng chỉ phù hợp.

10.3.8.2 Khi lực kéo ống được phân bố giữa kẹp rải ống, tang cuộn ống, các quy trình lắp đặt và hệ thống điều khiển phải đủ kiểm soát được lực căng trong ống.

10.3.8.3 Các thiết bị điển hình trên tàu sử dụng để kiểm soát ống mềm trong quá trình lắp đặt bao gồm:

a. ROV để theo dõi hình dạng ống,

...

c. thiết bị đo góc khởi hành,

d. thiết bị đo lực nén đối với kẹp ống.

10.3.9 Quy trình lắp đặt

10.3.9.1 Quy trình lắp đặt cho mỗi ống mềm phụ thuộc vào hình dạng hệ thống và đặc điểm của các thành phần cấu thành hệ thống. Lắp đặt ống có thể theo chiều ngang sử dụng cầu trượt xuống nước hoặc theo chiều thẳng đứng.

10.3.9.2 Ống mềm có thể được lắp đặt trong trạng thái điền đầy nước hoặc trống rỗng và phải được xác định rõ trong quy trình. Ống có thể yêu cầu phải lắp đặt trong trạng thái đầy nước để chống phá hủy ống hoặc để ổn định ống được lắp đặt. Trong trường hợp này vật liệu cốt (đối với kết cấu lõi thô) phải phù hợp.

10.3.9.3 Khi xây dựng quy trình lắp đặt, các hạng mục sau cần được chú ý:

a. lắp đặt ống đứng trước khi kết nối;

b. số lượng và kích cỡ bộ phận phụ trợ, kể cả các phao đỡ sẽ được lắp đặt;

c. loại móng được sử dụng nếu có (trọng lực, cọc hay mút),

...

e. hệ thống kết nối, ví dụ đầu nối giữa ống đứng và ống nội mỏ,

f. điều kiện môi trường cực đại (cửa sổ thời tiết lắp đặt),

g. giao cắt với các công trình khác, ví dụ dây neo,

h. lắp đặt có thợ lặn hỗ trợ hoặc không,

i. các yêu cầu về tàu/phương tiện lắp đặt,

j. các yêu cầu về chôn hoặc bảo vệ ống,

k. lắp đặt bó ống hoặc nhiều ống,

l. vận hành ROV.

10.4 Thử vận hành

...

10.4.1.1 Điều này đưa ra các quy định chung về việc thử và theo dõi ống mềm sau khi đấu nối và hoàn thành lắp đặt toàn bộ hệ thống. Trong quá trình thử vận hành nếu ống bị hư hỏng thì việc thử phải được tiến hành lại từ đầu sau khi ống đã được sửa xong.

10.4.1.2 Chỉ tiêu kỹ thuật thử vận hành được xây dựng dựa trên yêu cầu của chủ đường ống và nhà chế tạo và phải đảm bảo các yêu cầu tại 10.4.2 và 10.4.3.

10.4.2 Phóng thoi

10.4.2.1 Nếu cấu tạo ống không có lớp cốt bằng kim loại thì không được sử dụng thoi có bàn chải kim loại. Bàn chải kim loại có thể được sử dụng khi lớp lót bên trong có lớp cốt làm bằng kim loại phù hợp và bàn chải không gây hư hỏng lớp cốt. Nạo bằng kim loại không được sử dụng trong phóng thoi.

10.4.2.2 Nếu sử dụng thoi, đĩa dò được thiết kế sao cho các vật cản nhô lên trong ống khi tiếp xúc với đĩa sẽ gây ra các biến dạng vĩnh cửu. Đường kính tối thiểu của đĩa dò bằng 95 % đường kính trong hoặc nhỏ hơn 10 mm so với ống có đường kính trong không vượt quá 200 mm. Chiều dày của đĩa dò trong khoảng 5 mm đến 10 mm. Thoi phải được phóng xuyên suốt lòng ống mà không bị hư hỏng. Các trầy xước nhỏ được chấp nhận. Vết mẻ, dập trên đĩa không được chấp nhận. Công việc này phải được tiến hành trước khi thử thủy tĩnh.

10.4.2.3 Thoi phóng có nhiều đốt chỉ được sử dụng khi trọng lượng bản thân của ống hoặc bán kính cong của đường ống được lắp đặt đủ lớn để chứa được chiều dài các phân đoạn của thoi. Thoi phóng loại nhựa có thể được sử dụng cho ống không có lớp cốt bằng kim loại. Các loại thoi khác có thể được sử dụng nếu được nhà chế tạo ống mềm chấp nhận.

10.4.3 Thử áp lực thủy tĩnh

10.4.3.1 Yêu cầu chung

10.4.3.1.1 Thử áp lực thủy tĩnh có thể được tiến hành cho từng ống mềm hoặc cho toàn bộ hệ thống. Hệ thống có thể bao gồm cụm van, cây thông, van, khớp nối (coupling), đệm kín (seal)… Tất cả các chi tiết trong hệ thống phải được kiểm tra đảm bảo đủ khả năng chịu được áp suất thử lớn nhất.

...

10.4.3.1.3 Trong quy trình thử áp lực thủy tĩnh phải đưa ra phương thức loại bỏ khí ngưng.

10.4.3.1.4 Tốc độ tăng áp suất phải đều và kiểm soát được, nói chung không vượt quá 18 MPa/h. Áp suất không được tăng quá 110 % áp suất thử danh nghĩa và được giữ trong ít nhất 2 h để ổn định áp. Áp suất được coi là ổn định nếu trong 1 h độ sụt áp nhỏ hơn 1 %. Áp suất có thể được tăng cho đến khi ổn định.

10.4.3.1.5 Thời gian thử được tính từ khi thiết bị và đồng hồ đo được cách li với nguồn thử.

10.4.3.1.6 Áp suất thử thủy tĩnh phải được giữ trong khoảng thời gian tối thiểu 24 h đối với ống không dính kết và 8 h đối với ống dính kết. Trong quá trình thử, áp suất và nhiệt độ (môi trường và bên trong) phải được ghi lại ít nhất 30 min và 15 min một lần đối với ống không dính kết và ống dính kết một cách tương ứng. Sau khi thử xong áp suất thử phải được xả đều tránh gây hư hỏng ống. Thông thường tốc độ xả tối đa là 108 MPa/h.

10.4.3.1.7 Sau khi xả áp, khu vực quanh phụ tùng đầu ống phải được kiểm tra bằng mắt phát hiện dấu hiệu biến dạng hoặc hư hỏng.

10.4.3.1.8 Đối với ống không dính kết, tổn thất áp suất có kể đến ảnh hưởng của biến thiên nhiệt độ bên ngoài không được vượt quá 4 % của áp suất tại thời điểm bắt đầu khoảng thời gian giữ 24 h. Trong quá trình thử, không cho phép có rò rỉ từ ống. Không cho phép có biến dạng vĩnh cửu hay hư hỏng tại khu vực phụ tùng đầu ống.

10.4.3.1.9 Đối với ống dính kết tổn thất áp suất không kể đến ảnh hưởng của biến thiên nhiệt độ không được vượt quá 1 % của áp suất tại thời điểm bắt đầu khoảng thời gian giữ 8 h hoặc 2 bar đối với áp suất thử nhỏ hơn 200 bar. Nhà lắp đặt phải tính toán tổn thất áp suất do sự thay đổi nhiệt độ bên ngoài (nếu có) và nộp cho Đăng kiểm. Trong quá trình thử ống, không được có rò rỉ. Độ biến dạng dài của ống không vượt quá 0,7 %. Đối với ống có chiều dài không quá 6 m, các lỗ lắp bu lông trên các bích nối liên kết với nhau phải thẳng hành trong dung sai cho phép của đường kính lỗ bu lông.

10.4.3.1.10 Nếu sử dụng thoi để bơm hoặc làm rỗng ống, phải kiểm tra tấm nhôm để phát hiện hư hỏng và mài mòn. Hư hỏng hoặc mài mòn quá mức phải được ghi lại để đánh giá.

10.4.3.1.11 Quy trình thử thủy tĩnh cần đề cập đến các nội dung sau nếu phù hợp:

...

b. chi tiết môi trường thử,

c. tốc độ tăng áp hoặc giảm áp,

d. chỉ tiêu ổn định,

e. chi tiết cách ly áp suất,

f. đánh giá khí ngưng,

g. tổn thất áp suất chấp nhận được,

h. phương pháp tính toán thay đổi áp suất,

i. chi tiết việc kiểm tra bằng mắt thường,

j. chi tiết ghi dữ liệu,

...

10.4.3.2 Thiết bị đo

Thiết bị đo sử dụng để thử áp lực phải được hiệu chỉnh ít nhất 6 tháng 1 lần. Thiết bị phải được bảo quản trong điều kiện tốt và chỉ được sử dụng đúng mục đích thiết kế. Thiết bị đo phải được hiệu chỉnh trong phạm vi chính xác như sau:

a. đồng hồ đo áp suất thủy tĩnh: + 0,04- 0,5 %,

b. dụng cụ thử khối lượng tĩnh: + 0,04- 0,1 %,

c. biểu ghi áp suất: 6 0,5 %,

d. các thiết bị khác: 6 0,5 %.

11 Vận hành, bảo dưỡng và đánh giá lại

11.1 Kiểm tra trong khai thác, thay thế và theo dõi

11.1.1 Yêu cầu chung

...

· Điều kiện vận hành đường ống;

· Hậu quả của sự hư hỏng (Tham khảo Bảng 24 và Bảng 25 API RP 17B)

· Khả năng xảy ra hư hỏng;

· Phương pháp theo dõi, kiểm tra;

· Thiết kế và chức năng của đường ống mềm;

· Chương trình kiểm tra phải nêu rõ nguyên tắc được sử dụng để duy trì tính toàn vẹn của hệ thống ống mềm và tạo cơ sở trong việc xác định phương pháp và thời hạn kiểm tra của các đợt kiểm tra chi tiết.

11.1.1.2 Khi hệ thống xảy ra các sự cố phải cách ly đường ống sau đó tiến hành kiểm tra và khắc phục kịp thời và đúng đắn.

11.1.1.3 Chương trình kiểm tra phải bao gồm được toàn bộ đường ống mềm và các kết cấu phụ đi kèm. Chương trình kiểm tra tối thiểu phải thể hiện:

· Mức độ và dạng sinh vật biển bám;

...

· Tình trạng và tính toàn vẹn của vỏ bọc ngoài ống (pipe outer sheath) hoặc cốt ngoài ống (external carcass)

· Các vật lạ đáng kể dưới biển (noticeable debris)

· Dấu hiệu sói đáy biển và ước lượng chiều dài của nhịp hẫng;

· Tình trạng của các phụ tùng đầu cuối;

· Tình trạng của hệ thống bảo vệ ca tốt;

· Bất kỳ hư hỏng, biến dạng hay suy giảm chất lượng (degradation) nào;

· Bất kỳ sự bố trí lại ống nào và bố trí lại hay mất một bộ phận phụ trợ nào của ống;

· Kết nối với các thiết bị dưới đáy biển khác;

· Các vòng hay xoắn ống.

...

· Theo dõi lực kéo căng, uốn và độ lệch (deflection) của đầu nối đỉnh trên (Top end connection);

· Kiểm tra độ uốn và xoắn của các phao phụ trợ ở giữa chiều sâu nước (mid water buoy);

· Theo dõi nhiệt độ, độ uốn và áp suất của ống đứng.

11.1.2 Hướng dẫn xác định khoảng thời gian kiểm tra

11.1.2.1 Chương trình kiểm tra có thể được xây dựng trên cơ sở thời gian (các đợt kiểm tra theo chu kỳ như kiểm tra hằng năm) hoặc trên cơ sở đánh giá rủi ro, có tham khảo thêm các khuyến cáo của nhà chế tạo.

CHÚ THÍCH: Đánh giá rủi ro được thực hiện dựa vào việc đánh giá các dạng hư hỏng mà ống mềm có thể gặp phải và các nguy cơ đi cùng các hư hỏng đó. Từ đó có thể xác định thời hạn kiểm tra cho từng hạng mục của hệ thống ống mềm một cách phù hợp.

11.1.2.2 Các yếu tố sau phải được tính đến khi xác định khoảng thời gian giữa các đợt kiểm tra:

· hậu quả gây ra cho sinh mạng, tài sản hoặc môi trường;

· sự vận hành tới hạn;

...

· điều kiện vận hành và tính chất của ống, ví dụ làm việc trong môi trường axít, áp suất cao…

· khoảng thời gian cụ thể dựa trên chỉ tiêu được qui định tại điều này;

· trạng thái hiện tại, kết quả công việc kiểm tra và vận hành trước đó.

11.1.2.3 Khoảng thời gian giữa các đợt kiểm tra đưa ra trong Bảng 7 không được vượt quá trừ khi dựa trên kinh nghiệm hoặc phân tích kĩ thuật chứng minh được rằng khoảng thời gian dài hơn là phù hợp. Trong những trường hợp này thì chứng minh cho việc thay đổi khoảng thời gian giữa các đợt kiểm tra dựa trên các yếu tố đưa ra trong điều này phải được lập thành hồ sơ trình Đăng kiểm thẩm định và do chủ phương tiện lưu giữ.

Bảng 7 - Hướng dẫn xác định khoảng thời gian kiểm tra

Loại hình kiểm tra

Bộ phận

Mục đích sử dụng

...

Kiểm tra bằng mắt

1.1

Kiểm tra bằng mắt bên ngoài

Toàn bộ hệ thống

Kiểm soát bằng mắt hình dạng bên ngoài và tình trạng toàn vẹn của đường ống mềm, kết cấu phụ và vùng đáy biển xung quanh

6 tháng 1 lần, hằng năm hoặc sự cố

1.2

Kiểm tra bằng mắt bên trong

...

Kiểm soát tình trạng toàn vẹn bên trong của đường ống mềm

sự cố

Thử thủy tĩnh áp suất trong

Đường ống mềm

Thử tình trạng an toàn cơ học và khả năng chống rò của đường ống mềm bằng cách duy trì áp lực trong chất lỏng bơm vào ống

- Kiểm tra sau khi lắp đặt mới hoặc trước khi đánh giá đường ống cũ

- Được kiểm tra có chu kì nhất định trong quá trình vận hành đường ống

...

3.1

Kiểm soát môi trường bên trong

Toàn bộ hệ thống

Xác định điều kiện môi trường bên trong (nhiệt độ, áp suất …) có thể làm hư hỏng ống hoặc để đánh giá lại tuổi thọ thiết kế

liên tục hoặc có chu kì nhất định

3.2

Theo dõi lực căng trong phần ống đứng

Ống đứng và ống kết nối sử dụng động

Xác định tải trọng thực tế trong ống đứng, so sánh với giá trị thiết kế

...

3.3

Theo dõi chuyển động của ống đứng

Ống đứng và ống kết nối sử dụng động

Xác định chuyển động thực tế của ống đứng, so sánh với giá trị thiết kế

Liên tục

3.4

Theo dõi điều kiện môi trường bên ngoài

Ống đứng, ống kết nối động và các kết cấu phụ

Xác định thông số môi trường (sóng, gió…) gây ảnh hưởng hoặc quyết định ứng xử động của đường ống

...

3.5

Định vị bằng âm/siêu âm

ống mềm nội mỏ, ống đứng, ống kết nối sử dụng tĩnh; các kết cấu phụ

Xác định hình dạng bên ngoài và vùng đáy biển xung quanh dọc theo tuyến ống

kiểm tra có chu kì nhất định,sau sự cố

3.6

Kiểm tra chiều sâu chôn ống

ống mềm nội mỏ, ống đứng, ống kết nối sử dụng tĩnh

Xác định chiều sâu chôn ống và mất ổn định vồng lên

...

3.7

Kiểm tra bên trong

đường ống mềm

Kiểm tra biến dạng bên trong ống bằng cách theo dõi đường kính trong của ống

sự cố

3.8

Kiểm tra hình dạng bên trong

đường ống mềm

xác định profile dọc theo tuyến ống

...

Phương pháp kiểm tra ống/đoạn ống

4.1

Đặt mẫu thử trong ống

đường ống mềm

xác định sự giảm phẩm chất của lớp chịu lực bên trong hoặc lớp cốt bên trong bằng cách lấy mẫu và thử đoạn ống được lắp đặt tại một vị trí của ống

kiểm tra có chu kì nhất định

4.2

Đặt mẫu thử

...

xác định trạng thái giảm phẩm chất của lớp chịu lực bên trong bằng cách theo dõi liên tục đoạn ống thử

theo dõi liên tục

4.3

Thử không phá hủy và phá hủy ống mềm

đường ống mềm

thử kiểu trong điều kiện môi trường mô phỏng thực tế xác định sự giảm phẩm chất của lớp chịu lực bên trong, lớp bọc po-li-me và các lớp kim loại khác

kiểm tra có chu kì nhất định

Theo dõi trạng thái và tính nguyên vẹn của vành xuyên ống

...

Lấy mẫu khí trong vành đai ống và phân tích

đường ống mềm

xác định sự thẩm thấu khí qua lớp chống khuyếch tán, các thành phần khí chua (H₂S, CO₂) và phát hiện rò rỉ nhỏ

kiểm tra có chu kì nhất định, sau sự cố

Phương pháp chụp X-Quang

6.1

Sử dụng nguồn phóng xạ đặt bên ngoài

đường ống mềm

...

sự cố

6.2

Sử dụng nguồn phóng xạ đặt bên trong

đường ống mềm

phát hiện ăn mòn, mài mòn, nứt hoặc sự gián đoạn và hình dạng lớp bọc bằng kim loại trong thành ống và phụ tùng đầu ống

sự cố

Phương pháp dòng điện xoáy

7.1

...

đường ống mềm

kiểm tra phát hiện sự bất bình thường hình dạng và sự gián đoạn của lớp bọc bảo vệ bên ngoài

kiểm tra có chu kì nhất định, sau sự cố

7.2

Kiểm tra bên trong

ống mềm nội mỏ, ống đứng, ống kết nối sử dụng tĩnh; ống đứng và ống kết nối sử dụng động

Kiểm tra lớp cốt, lớp bọc bảo vệ và phụ tùng đầu ống

kiểm tra có chu kì nhất định, sau sự cố

11.2 Kiểm tra phân cấp đối với các hệ thống đường ống mềm hiện có

...

· Khi phân cấp lại hoặc phục hồi cấp cho các hệ thống đường ống mềm đã được Đăng kiểm trao cấp nhưng bị rút cấp hay đình chỉ cấp, Đăng kiểm sẽ hướng dẫn để thực hiện kiểm tra phù hợp với tuổi và trạng thái kỹ thuật của hệ thống đường ống mềm. Nếu kết quả kiểm tra cho thấy hệ thống đường ống mềm vẫn thỏa mãn các yêu cầu của tiêu chuẩn này thì Đăng kiểm sẽ phục hồi cấp cũ hay trao cấp mới.

· Những hệ thống đường ống mềm trước đây trong quá trình chế tạo mới do một tổ chức Đăng kiểm khác kiểm tra, nay muốn chuyển cấp theo tiêu chuẩn này thì chủ hệ thống đường ống mềm hoặc đại diện phải cung cấp cho Đăng kiểm ba bộ hồ sơ thiết kế để xét chấp thuận. Ngoài ra, chủ hệ thống đường ống mềm hoặc đại diện của họ cũng phải cung cấp cho Đăng kiểm các hồ sơ và chỉ tiêu hoặc yêu cầu kỹ thuật có liên quan đến chế tạo mới, hay sửa chữa hệ thống đường ống mềm cũng như các Giấy chứng nhận, các biên bản kiểm tra của bất kỳ một tổ chức Đăng kiểm nào đã cấp trước đây.

Phụ lục A

(Quy định)

Bảo vệ chống ăn mòn

A.1 Quy định chung

Hệ thống bảo vệ ca tốt được thiết kế phù hợp với TCVN 6475-10 : 2007 hoặc Khuyến nghị của Đăng kiểm Nauy: DNV RP B401: 1193.

Hệ thống bảo vệ ca tốt phải được thiết kế đảm bảo hoạt động trong toàn bộ tuổi thọ làm việc của đường ống. Nếu trong thời gian sử dụng hệ thống có thay thế anốt, phương pháp thay thế phải được trình bày thành văn bản.

...

Tỷ lệ phần trăm hư hỏng lớp bọc bảo vệ theo diện tích so với tổng diện tích lớp bọc bảo vệ của ống sử dụng khi thiết kế phải được quy định rõ. Nếu không có quy định nào khác giá trị (tỷ lệ phần trăm nêu trên) 0,5 % về diện tích đối với ống chôn và 1 % về diện tích đối với ống không chôn có thể được sử dụng. Diện tích bề mặt thép hở tiếp xúc với nước biển chịu sự ăn mòn sẽ lớn hơn diện tích lớp bọc bị hư hỏng do nước thấm vào bên trong. Nếu không có quy định nào khác, diện tích bề mặt thép hở chịu sự ăn mòn phải được lấy tối thiểu bằng hai lần diện tích lớp bọc hư hỏng.

Việc vận chuyển chất lỏng nóng sẽ làm tăng yêu cầu mật độ dòng điện trong chất lỏng tỉ lệ với nhiệt độ thép tăng. Khuyến nghị tăng giá trị yêu cầu 1 mA/m² trên mỗi 1 ^oC vượt quá nhiệt độ 25 ^oC tại lớp bọc sắt.

Phải kể đến ảnh hưởng của nhiệt độ đến công suất dòng của anốt.

Nếu việc thoát khí được thực hiện thông qua các điểm yếu hay lỗ định trước trên lớp bảo vệ bên ngoài, thì điều này phải được tính đến khi thiết kế hệ thống bảo vệ ca tốt.

Phụ lục B

(Quy định)

Ổn định đáy biển

B.1 Quy định chung

...

Sự ổn định của đường ống liên quan trực tiếp đến khối lượng ngập nước của ống, tải trọng môi trường và sức cản gây ra bởi lớp đất đá ở bề mặt đáy biển. Mục đích chính của phân tích ổn định nhằm chứng tỏ khối lượng ngập nước của đường không chôn đủ đáp ứng chỉ tiêu ổn định yêu cầu.

B.2 Các yêu cầu thiết kế

Các chỉ tiêu thiết kế được xem xét trong thiết kế ổn định bao gồm các mục tối thiểu sau:

· chuyển dịch ngang;

· ứng suất/sức căng thành ống;

· tương tác với mất ổn định ngang do lực dọc trục;

· hư hỏng do mỏi;

· mài mòn và sự suy giảm của lớp bọc bên ngoài;

· hư hỏng anốt hy sinh;

...

Người thiết kế phải quy định rõ và điều chỉnh chỉ tiêu chấp nhận trên cơ sở các chỉ tiêu thiết kế phù hợp.

Ổn định đường ống phải được xem xét trong các trường hợp tải trọng sau:

· trường hợp lắp đặt;

· trường hợp vận hành.

Các phương pháp thiết kế sau có thể được sử dụng:

· Phân tích động: dựa trên mô phỏng động hoàn toàn đường ống nằm trên đáy biển bao gồm cả việc mô hình hóa sức cản của đất nền, lực thủy động, điều kiện biên và phản ứng động.

· Phân tích ổn định tổng quát hóa: dựa trên một tập hợp các đường cong ổn định không thứ nguyên nhận được từ một loạt các lần chạy mô hình phản ứng động.

· Phân tích ổn định đơn giản: dựa trên cân bằng tựa tĩnh các lực tác dụng lên ống, được hiệu chỉnh với kết quả từ phân tích ổn định tổng quát.

B.3 Các điều kiện môi trường

...

· Nếu lực tác động do sóng trội hơn: sử dụng điều kiện sóng gần đáy biển lặp 100 năm gây ra vận tốc phần tử nước vuông góc với đường ống cùng với dòng chảy có chu kì lặp 10 năm.

· Nếu lực tác động do dòng chảy trội hơn: sử dụng điều kiện sóng lặp 10 năm gần đáy biển gây ra vận tốc phần tử nước vuông góc với đường ống cùng với dòng chảy có chu kì lặp 100 năm.

Đối với giai đoạn tạm thời chu kì lặp có thể được lấy như sau:

· Thời gian kéo dài nhỏ hơn 3 ngày: các thông số môi trường để xác định tải trọng có thể được xây dựng dựa trên dự báo thời tiết đáng tin cậy.

· thời gian kéo dài vượt quá 3 ngày: sử dụng chu kì lặp 1 năm theo mùa thích hợp. Mùa thích hợp không được lấy nhỏ hơn 2 tháng.

Nếu không có số liệu về hướng sóng tác dụng, điều kiện sóng cực hạn được giả thiết tác dụng vuông góc với trục của đường ống.

Nếu không có phân phối dòng chảy theo hướng thì giả thiết dòng chảy tác dụng vuông góc với trục ống.

Phụ lục C

...

Mất ổn định vồng lên

C.1 Quy định chung

Phụ lục này là cơ sở để đánh giá mất ổn định vồng lên của đường ống mềm chịu áp suất trong và tải trọng phát sinh do nhiệt độ.

Đường ống mềm (dính kết và không dính kết) yêu cầu phải được giữ sao cho ống có thể chịu được mất ổn định vồng lên bằng các phương pháp như: chôn ống, đặt ống trong hào, đổ sỏi/đá bảo vệ ống.

C.2 Cơ sở thiết kế

Đường ống mềm phải được thiết kế đảm bảo đủ an toàn chống mất ổn định vồng lên có kể đến hậu quả có thể xảy ra do mất ổn định vồng lên:

· ảnh hưởng đến sinh mạng con người;

· ô nhiễm môi trường;

· tổn thất đến công trình;

...

Mất ổn định vồng lên của ống mềm chỉ có thể được chấp nhận nếu hậu quả xảy ra là nhỏ. Hậu quả được coi là nhỏ nếu tính toán hoặc thử chỉ ra sự mất ổn định vồng lên không dẫn đến các dạng phá hủy khác mà có thể gây ra rò rỉ ống (ví dụ: uốn quá mức, mỏi và hư hỏng các chi tiết khác) và nguy cơ gây thương tật cho con người và ô nhiễm môi trường nhỏ đến mức có thể bỏ qua.

Đánh giá mất ổn định vồng lên phải tính đến tất cả thông số quan trọng ảnh hưởng đến sự làm việc của đường ống. Các thông số tối thiểu cần xem xét:

· liên kết của ống theo phương thẳng đứng không hoàn chỉnh;

· sự thay đổi cường độ chống nâng dọc theo ống (ví dụ: thay đổi độ cao lớp bao phủ và trạng thái của đất, bao gồm ma sát dọc, độ cứng chống luân chuyển của đất, phần đóng góp vào khả năng chốn uốn),

· sức chống nâng xác định theo hàm của chuyển vị nâng ống,

· độ cứng của mặt cắt dọc ống xác định là một hàm của áp suất và nhiệt độ, độ cứng chống nén dọc trục và độ cứng chống uốn nói riêng.

· ứng suất dọc trục trước cần thiết bị giảm theo thời gian.

Việc đánh giá mất ổn định vồng lên bao gồm các trường hợp tải trọng phù hợp, bao gồm cả sự thay đổi áp suất/nhiệt độ vận hành và các điều kiện thử thủy tĩnh dự kiến.

Nếu yêu cầu căng trước để chống mất ổn định vồng lên, phải đánh giá sự giảm dần của ứng suất trước theo thời gian.

...

· tải trọng nén dư dọc trục do sức cản ma sát giữa ống và đáy biển;

· sự giảm tải trọng căng trước do sự làm thẳng các vòng được hình thành (mất ổn định ngang);

· rão vật liệu ống theo thời gian.

Chỉ tiêu thiết kế mất ổn định vồng lên phải bao gồm các yêu cầu sau:

· chuyển vị nâng cho phép lớn nhất,

· giới hạn an toàn thích hợp chống lại mất ổn định bất ngờ,

· bán kính cong cho phép tối thiểu.

Để tránh cơ chế rão vồng lên do sự thay đổi nhiệt độ và áp suất trong quá trình làm việc của ống, chuyển vị nâng lên phải được giới hạn tối đa là 0,75d_ult, với d_ult là chuyển vị nâng lên tương ứng với sức kháng nâng cực đại.

Để đảm bảo giới hạn an toàn thích hợp chống phá hủy do mất ổn định bất ngờ, khoảng cách giữa các đường cong cân bằng trước và sau mất ổn định tại điều kiện thiết kế định trước không được lấy nhỏ hơn 0,1 m khi được vẽ cùng trên mặt phẳng so sánh sự biến đổi của chuyển vị nâng lên so với nhiệt độ (hoặc áp suất).

...

C.3 Bảo vệ lớp bọc

Sức kháng nâng của lớp phủ bảo vệ phải được trình bày thành văn bản. Phải xem xét khả năng giảm sức chống uốn do lớp phủ/việc lấp đất không được thoát nước hoặc thay đổi đặc tính lớp phủ từ phương pháp lắp đặt được sử dụng.

Tính ổn định của dải đắp đá/sỏi dưới tác động của tải trọng môi trường và hoạt động đánh cá phải trình bày thành văn bản.

Các yêu cầu về độ sâu chôn, chiều cao và chiều rộng dải đắp sỏi/đá phải kể đến dung sai do khảo sát không chính xác.

C.4 Xét duyệt và tài liệu kỹ thuật

Sau khi việc lắp đặt ống mềm đảm bảo có thể chịu được mất ổn định vồng lên các yêu cầu thiết kế phải được xác nhận lại các yếu tố sau:

· khiếm khuyết theo chiều thẳng đứng của đường ống;

· chiều sâu chôn và chiều cao/chiều rộng dải đắp.

Với đường ống đặt trong hào hay lấp đất tự nhiên, phải có văn bản chứng minh đã có lớp đất phủ cần thiết trước khi đưa ống vào sử dụng.

...

Phụ lục D

(Quy định)

Quy trình thử ống

D.1 Quy định chung

Nếu thấy phù hợp phải thực hiện các công việc thử sau:

· thử kiểu;

· thử chấp nhận;

· các công việc thử đặc biệt.

...

Để xác định một phạm vi thiết kế ống từ một lần thử kiểu phải xem xét các thông số thiết kế quan trọng sau:

· đường kính trong/ngoài;

· số lượng và thứ tự các lớp;

· cấu trúc sắp xếp lớp thép;

· cấu trúc sắp xếp lớp phi kim loại;

· góc xoắn;

· mặt phân giới các phụ tùng đầu ống;

· chất lỏng được vận chuyển;

· môi trường bên ngoài;

...

· nhiệt độ bên trong/bên ngoài.

Thử chấp nhận là thử được thực hiện sau khi chế tạo từng ống nhằm xác nhận công việc chế tạo đạt yêu cầu.

Thử đặc biệt được thực hiện khi việc sử dụng ống yêu cầu các đặc tính làm việc đặc biệt. Công việc thử được thực hiện nhằm xác nhận khả năng làm việc đặc biệt.

Khi tiến hành thử tỉ lệ thực, mẫu thử phải được trang bị phụ tùng đầu ống giống như sản phẩm sẽ được chứng nhận.

D.2 Kiểu thử (Prototype test)

D.2.1 Quy trình thử nổ vỡ

Khi thực hiện thử nổ vỡ, cần đảm bảo các thông số sau:

· Chiều dài mẫu: 20 lần đường kính trong danh nghĩa (nhưng không lấy quá 3m) không kể chiều dài của phụ tùng đầu ống,

· Hình dạng mẫu: thẳng và cong đến bán kính cong tối thiểu lúc vận hành,

...

· Tỷ lệ khí trong ống cho phép lớn nhất: 0,5 % đối với lõi trơn và 1,0 % đối với lõi thô,

· Quy trình ổn định: quay vòng tối thiểu 20 chu trình từ 0 đến áp suất thiết kế,

· Quy trình nổ vỡ: sau khi ổn định áp suất tăng với tốc độ không vượt quá 10 MPa/min cho đến khi nổ vỡ,

· Chỉ tiêu chấp nhận khi nổ vỡ: tối thiểu 2 lần áp suất thiết kế,

· Độ giãn dài và vặn xoắn: biến dạng ổn định và không ổn định được đo sau chu trình đầu tiên và chu trình cuối cùng. Biến dạng này được so sánh với giá trị quy ước (nếu có). Chiều dài đoạn ống lấy để đo không vượt quá 5 lần đường kính trong và vị trí lấy cách vị trí nối cuối cùng tối thiểu 2 lần đường kính trong.

Hình D.1 - Thử áp suất trong

D.2.2 Thử thủy tĩnh móp bẹp

Khi thực hiện thử thủy tĩnh móp bẹp phải đảm bảo các thông số sau:

...

· Hình dạng mẫu: thẳng và cong đến bán kính cong tối thiểu lúc vận hành,

· Quy trình thực hiện: tăng áp suất đến khi móp bẹp,

· Chỉ tiêu chấp nhận: tối thiểu bằng 1,5 lần áp suất móp bẹp thiết kế.

Hình D.2 - Bố trí thử thủy tĩnh móp bẹp điển hình

D.2.3 Thử kéo

Khi thực hiện thử kéo, phải đảm bảo các thông số sau:

· Chiều dài mẫu: 20 lần đường kính trong danh nghĩa (nhưng không lấy quá 3 m) không kể chiều dài của phụ tùng đầu ống,

· Hình dạng mẫu: thẳng, được chống xoắn,

...

· Chỉ tiêu chấp nhận: tối thiểu bằng 2 lần tải trọng kéo thiết kế.

Hình D.3 - Bố trí thử kéo điển hình

D.2.4 Thử độ cứng chống uốn

· Mục đích của việc thử nhằm đo tải trọng yêu cầu để uốn ống đến bán kính cong tối thiểu và xác định tính chất chùng của ống.

· Bố trí thử kéo có thể theo sơ đồ tại Hình D.4. Chiều dài mẫu cần đủ lớn để tránh ảnh hưởng của phụ tùng đầu ống.

· Biểu đồ quan hệ giữa tải trọng với bán kính được xác định đến bán kính cong tối thiểu. Ống được giữ ở bán kính cong tối thiểu trong vòng ít nhất 1 h và đo lại tải trọng. Sự chênh lệch giữa các tải trọng để duy trì bán kính cong tối thiểu thể hiện sự chùng của ống.

Hình D.4 - Thử độ cứng chống uốn

...

· Sử dụng mẫu có chiều dài 20 lần đường kính trong danh nghĩa (nhưng không lấy quá 3 m) không kể chiều dài của phụ tùng đầu ống.

· Ống được tăng áp đến áp suất thiết kế.

· Ống được cố định ở một đầu và tác dụng lực xoắn ở đầu còn lại.

· Góc xoay và lực xoắn tác dụng được ghi lại cho đến khi hư hỏng (rò rỉ) xảy ra.

· Ghi nhận lực xoắn theo cả hai chiều.

D.3 Thử chấp nhận

D.3.1 Thử thủy tĩnh áp suất trong

Khi thực hiện thử thủy tĩnh áp suất trong cần đảm bảo:

· Quy trình ổn định: 2 h trong khoảng từ 2 % - 10 % áp suất thử, sau đó giữ 1 h tại 50 % áp suất thử, tiếp tục tăng áp suất đến áp suất thử và giữ ổn định trong thời gian tối thiểu 4 h;

...

· Nhiệt độ và áp suất: được ghi lại liên tục;

· Thể tích khi cho phép lớn nhất: 0,5 % đối với lõi trơn và 1,0 % đối với lõi thô;

· Áp suất thử: 1,5 lần áp suất thiết kế;

· Chỉ tiêu chấp nhận: áp suất thay đổi trong toàn bộ khoảng thời gian giữ không vượt quá 1% trên 1 h, không biến dạng hay hư hỏng được phát hiện. Khi sự thay đổi áp suất là do sự thay đổi nhiệt độ, phải xác nhận lại bằng tính toán nhiệt độ/áp suất;

· Độ giãn dài và vặn xoắn: biến dạng ổn định và không ổn định được đo sau chu trình đầu tiên và chu trình cuối cùng. Biến dạng này được so sánh với giá trị định trước (nếu có). Chiều dài đoạn ống lấy để đo không vượt quá 10 lần đường kính trong và vị trí lấy cách vị trí nối cuối cùng tối thiểu 10 lần đường kính trong.

D.3.2 Thử kéo đĩa bên trong

Thử kéo đĩa bên trong được thực hiện nhằm khẳng định đạt được đường kính tối thiểu qui ước. Bán kính của đĩa kéo thường được lấy xấp xỉ 95 % bán kính cong danh nghĩa. Đĩa kéo phải được kiểm tra lại sau khi thử và đánh giá hư hỏng nếu có.

D.3.3 Thử dính

Thử dính chỉ được thực hiện cho ống dính kết. Mẫu thử được lấy từ chi tiết thật. Thử dính được thực hiện theo quy định trong ASTM D-413.

...

Thử chân không chỉ thực hiện cho ống dính kết. Thử chân không được tiến hành nhằm xác nhận lại sức bền dính kết giữa lớp lót tháo ra được với các lớp khác của ống. Khoảng chân không 0,85 bar được duy trì trong khoảng thời gian 10 min. Thử chân không sẽ không được chấp nhận nếu một lớp lót bị hư hỏng, các lớp không dính kết với nhau, phồng giộp hay các kiểu biến dạng khác. Nếu lớp lót trong ống làm bằng thép thì không sử dụng thử chân không.

D.4 Các thử nghiệm đặc biệt

D.4.1 Quy định chung

Các công việc thử trong điều này sẽ được xem xét nếu ống được sử dụng đòi hỏi phải có các đặc tính đặc biệt hoặc đơn nhất về mặt kết cấu, hóa chất hoặc an toàn. Điều này không đưa ra toàn bộ các yêu cầu chi tiết tuy nhiên được sử dụng để đánh giá sự làm việc của ống mềm.

Các công việc thử có thể được thực hiện theo các khuyến nghị trong API RP 17B. Chi tiết công việc thử cần được sự đồng ý của Đăng kiểm.

D.4.2 Thử ăn mòn

Có thể bố trí thử như sơ đồ trong Hình D.5. Phải xác định rõ thành phần của huyền phù. Các thông số cần chú ý đến: kích thước phần tử rắn, tốc độ dòng, áp suất và nhiệt độ bên trong, thành phần khí gây ăn mòn (ví dụ CO₂). Huyền phù sử dụng để thử cần thể hiện được điều kiện thực tế làm việc của ống hoặc có thể lấy sao cho phép thử an toàn hơn.

Hình D.5 - Bố trí thử ăn mòn

...

Thiết kế chi tiết khả năng chịu lửa phụ thuộc vào thời gian mong muốn chịu được lửa và chất tải trong điều kiện chịu lửa xấu nhất. Nhà chế tạo, trên cơ sở tư vấn bởi người sử dụng cần quy định rõ các chỉ tiêu này.

Việc thử chịu lửa nhằm xác định thời gian chịu lửa của ống trong một điều kiện hỏa hoạn định sẵn. Bố trí thử chịu lửa phải tuân theo các tiêu chuẩn quy phạm đã được công nhận (ví dụ: DNV Classification Note 6.1, API 6FB). Thử chịu lửa có thể dùng lò đốt hoặc dùng khí cháy prô pan. Nhiệt độ nung nên dựa trên điều kiện cháy xấu nhất có thể xảy ra.

Đường ống nên được thử ở áp suất làm việc. Đường ống có thể được điền đầy nước hoặc chất lỏng khác được chấp nhận. Nước không được luân chuyển nhằm mô phỏng trường hợp xấu nhất xảy ra.

D.4.4 Thử khả năng uốn

Mục đích của việc thử nhằm khẳng định ống được chế tạo đáp ứng yêu cầu về độ dẻo đã định trước. Việc thử thuộc kiểu thử không phá hủy do vậy cần chú ý đảm bảo không làm suy yếu tính toàn vẹn của mẫu thử. Mẫu thử uốn có thể được treo thẳng đứng hoặc được đặt trên khuôn đỡ có gắn bánh xe dọc theo chiều dài, làm cho ống có khả năng chuyển động tự do khi tác dụng lực uốn. Lắp đặt phụ tùng đầu ống vào mẫu để cho phép bơm nước và tăng áp đến áp suất làm việc của ống. Sau khi đạt đến áp suất làm việc, uốn ống đến bán kính cong tối thiểu định trước. Ống chịu uốn đến bán kính cong tối thiểu mà không bị xoắn vẹo, ô van quá mức, hư hỏng hoặc sau khi phục hồi lại hình dạng ban đầu ống bị biến dạng vĩnh viễn.

Khi ống có yêu cầu chịu uốn dưới điều kiện nhiệt độ thấp phải tiến hành thử uốn tại nhiệt độ thiết kế tối thiểu.

Sau khi thử, ống không bị hư hỏng hoặc rò rỉ.

D.4.5 Thử hyđro sunfua

Nếu ống mềm phải làm việc trong môi trường hyđro sunfua, vật liệu làm ống trong quá trình chế tạo phải được chứng minh tính phù hợp với điều kiện đó.

...

Quy trình thử sẽ được đánh giá theo từng trường hợp cụ thể.

D.4.6 Thử làm việc ở nhiệt độ cao

Phương pháp thử này áp dụng cho ống có nhiệt độ lưu chất vượt quá 100 ^oC.

Ống được tăng áp đến áp suất và nhiệt độ làm việc danh định trong khoảng thời gian 24 h. Áp suất được xả và tác dụng lại trong hai khoảng thời gian 12 h tiếp theo. Sau đó ống được tăng áp đến áp suất và nhiệt độ làm việc danh định và được giữ trong 7 ngày. Không có hư hỏng nào được phát hiện.

Phương pháp thử này có thể thực hiện để xác định nhiệt độ chịu được trong 24 h. Giữ áp suất tại giá trị thiết kế, tăng nhiệt độ với tốc độ không quá 3 ^oC/h đến nhiệt độ chịu được. Áp suất được giữ trong khoảng thời gian 24 h mà không phát hiện hư hỏng. Sau đó tăng nhiệt độ với tốc độ không quá 3 ^oC/h đến nhiệt độ cho đến khi ống bị hỏng. Dạng hư hỏng được ghi lại. Nhiệt độ chịu được không được nhỏ hơn 10 % nhiệt độ tại thời điểm ống hỏng.

D.4.7 Thử dầu lửa

Thử dầu lửa nhằm phát hiện sự thẩm thấu hoặc sự rò rỉ chất lỏng hyđro cacbon qua lớp lót trong ống dẫn hoặc vào ống dẫn tại chỗ nối với phụ tùng đầu ống. Thử này chủ yếu dùng cho ống dính kết có lớp bên trong làm bằng vật liệu pô-li-me.

Công việc thử được tiến hành theo tiêu chuẩn ống mềm của OCIMF bằng cách điền đầy ống dẫn bằng dầu lửa, làm thoát khí ra ngoài và sau đó tăng áp đến áp suất thiết kế trong 24 h. Sau đó ống dẫn được giảm áp, xả dầu lửa và làm khô, xác định sự phồng rộp, sự rò rỉ hoặc sự tách rời ống bên trong với khung hoặc phụ tùng đầu ống nếu có.

Thử dầu lửa thông thường được tiến hành ngay tiếp sau thử chân không nhằm xác định khu vực bị thẩm thấu chất lỏng.

...

Thử nhằm xác định khả năng của ống chống lại tải trọng tập trung có thể xảy ra trong khi lắp đặt hoặc trong khi vận hành.

Chiều dài mẫu thử tối thiểu phải là 3 m cộng với chiều dài phụ tùng đầu ống.

Một tải trọng tập trung đại diện cho tải trọng vận hành dự kiến được đặt lên mẫu thử và tăng theo từng nấc để tạo ra các độ võng định trước tương ứng với đường kính ngoài ban đầu của ống. Các giá trị độ võng 10 %, 20 %, 25 % và các giá trị tiếp theo với gia số 5 % được khuyên dùng. Tại mỗi nấc tải trọng ống được thử kéo đĩa bên trong để xác nhận tính năng làm việc của ống thỏa mãn yêu cầu. Kích thước của đĩa kéo phải được chấp thuận giữa chủ đường ống và nhà chế tạo.

Tải trọng, tại đó lần thử kéo đĩa bên trong cuối cùng được thực hiện thành công, được định nghĩa là độ bền chống nén vỡ.

D.4.9 Thử mỏi do uốn

Mục đích của thử mỏi do uốn nhằm xác định các tính chất mỏi hoặc hao mòn của ống. Sản phẩm thông thường được cố định ở một đầu ống, đầu ống ngược lại được uốn đến bán kính cong tối thiểu danh nghĩa (hoặc bán kính dự kiến sẽ xảy ra trong khi hoạt động). Để xác định tổn thất độ bền sau một số chu trình danh nghĩa, ống được thử thủy tĩnh và/hoặc nổ vỡ. Kết quả thử được so sánh với kết quả thử mẫu không chịu thử mỏi do uốn.

Mẫu thử uốn có thể được đặt nằm ngang hoặc thẳng đứng. Nếu mẫu được đặt theo phương nằm ngang, mẫu phải được đặt sao cho không có tác dụng ngược bất thường từ gối đỡ lên mẫu. Mẫu có thể được thử trong điều kiện điền đầy/rỗng và có áp / không áp với sự xem xét của người sử dụng.

Quy trình thử phải được Đăng kiểm đánh giá. Các nội dung sau phải được xem xét trong khi xét duyệt quy trình:

· Mẫu thử phải đại diện cho ống được chứng nhận. Chiều dài mẫu thử phải đạt tối thiểu 20 lần đường kính ngoài danh nghĩa. Các chi tiết khóa đuôi phải được lắp đặt cùng. Giá cứng chống uốn cũng phải lắp đặt nếu có trong thiết kế ống.

...

· Pha của các thành phần tải trọng. Có thể lấy theo pha gây nguy hiểm nhất đảm bảo phép thử thiên về an toàn.

· Sự ảnh hưởng của giá cứng chống uốn, vị trí của mặt cắt xảy ra mỏi tới hạn.

· Nhiệt độ thử đối với ống được vận hành trong điều kiện nhiệt độ cao.

· Sự ảnh hưởng của bôi trơn, tổn thất và bổ sung bôi trơn.

D.4.10 Thử tính hấp thu năng lượng

Mục đích của thử nhằm xác định đặc tính cản kết cấu khi uốn của ống mềm. Theo quy trình, ống được treo thẳng đứng với một đầu được cố định chống xoay. Đầu ống còn lại không liên kết có khả năng uốn ngang tự do. Độ lệch được theo dõi để xác định sự suy giảm biên độ dao động, từ đó cho phép ước tính tỉ số cản kết cấu.

MỤC LỤC

Lời nói đầu

...

2 Tài liệu viện dẫn

3 Thuật ngữ và định nghĩa

4 Ký hiệu và viết tắt

5 Phân cấp hệ thống đường ống mềm

5.1 Cấp giấy chứng nhận và phân cấp

5.1.1 Điều kiện để phân cấp đường ống

5.1.2 Cấp của đường ống

5.1.3 Giấy chứng nhận phân cấp

5.1.4 Giấy chứng nhận phân cấp tạm thời

...

5.1.6 Rút cấp

5.1.7 Phục hồi cấp

5.2 Hồ sơ kỹ thuật

5.2.1 Giai đoạn thiết kế

5.2.2 Giai đoạn chế tạo

5.2.3 Giai đoạn lắp đặt

5.3 Kiểm tra duy trì hiệu lực Giấy chứng nhận phân cấp

5.3.1 Kiểm tra hằng năm

5.3.2 Kiểm tra trung gian

...

6 Nguyên tắc thiết kế

6.1 Các vấn đề cần xem xét khi thiết kế

6.2 Tính toán sức bền

6.2.1 Yêu cầu chung

6.2.2 Các loại tải trọng

6.2.3 Các điều kiện tải trọng

6.2.4 Hệ số sử dụng / Ứng suất cho phép

7 Vật liệu

7.1 Yêu cầu chung

...

7.2.1 Vật liệu phi kim

7.2.2 Vật liệu kim loại

7.3 Ăn mòn

7.3.1 Yêu cầu chung

7.3.2 Ăn mòn bên ngoài

7.3.3 Ăn mòn bên trong

7.3.4 Môi trường có khí hyđro sunfua

8 Nguyên tắc tính toán thiết kế

8.1 Yêu cầu chung

...

8.1.2 Kiểm soát chất lượng thiết kế

8.2 Phân tích tổng thể

8.2.1 Yêu cầu chung

8.2.2 Tính toán phản ứng cực hạn

8.2.3 Mô hình hóa hệ thống

8.2.4 Chỉ tiêu thiết kế

8.3 Phân tích cục bộ

8.3.1 Yêu cầu chung

8.3.2 Phương pháp phân tích

...

8.4 Tuổi thọ làm việc

8.4.1 Yêu cầu chung

8.4.2 Xem xét tính toán

8.5 Giao cắt

8.6 Phân tích các bộ phận đi kèm đường ống

8.6.1 Yêu cầu chung

8.6.2 Các phụ tùng đầu ống

8.6.3 Các phao đỡ

8.6.4 Giá cứng chống uốn

...

9.1 Yêu cầu chung

9.1.1 Áp dụng

9.1.2 Đảm bảo chất lượng

9.2 Chế tạo

9.2.1 Kiểm soát chất lượng

9.2.2 Hàn

9.2.3 Xử lí nhiệt

9.2.4 Thử không phá hủy

9.3 Thử

...

10.1 Bao gói

10.1.1 Yêu cầu chung

10.1.2 Thiết bị kẹp thả ống

10.1.3 Tang ống và các thiết bị để cuốn ống

10.1.4 Đường trượt xuống biển - xoay và cố định

10.1.5 Lưới bọc truyền lực

10.2 Vận chuyển

10.2.1 Yêu cầu chung

10.2.2 Hạ thủy

...

10.2.4 Ống cuộn có tang đặt nằm ngang

10.2.5 Ống cuộn có tang đặt thẳng đứng

10.2.6 Ống không cuộn

10.3 Lắp đặt

10.3.1 Phân tích lắp đặt

10.3.2 Theo dõi

10.3.3 Lắp đặt ống cuộn trên tang nằm ngang

10.3.4 Lắp đặt ống cuộn trên tang thẳng đứng

10.3.5 Lắp đặt ống không cuộn

...

10.3.7 Đào hào và chôn ống

10.3.8 Tàu và thiết bị

10.3.9 Quy trình lắp đặt

10.4 Thử vận hành

10.4.1 Yêu cầu chung

10.4.2 Phóng thoi

10.4.3 Thử áp lực thủy tĩnh

11 Vận hành, bảo dưỡng và đánh giá lại

11.1 Kiểm tra trong khai thác, thay thế và theo dõi

...

11.1.2 Hướng dẫn xác định khoảng thời gian kiểm tra

11.2 Kiểm tra phân cấp đối với các hệ thống đường ống mềm hiện có

Phụ lục A

Phụ lục B

Phụ lục C

Phụ lục D