vanchuyenbangduongong4
13 Th3 2020 15:38

Tìm hiểu về vận tải đường ống – Vận tải của tương lai

Tàu thuyền chạy trên sông biển, xe cộ chạy trên đất liền, máy bay bay trên trời, là ba hình thức giao thông vận tải lớn mà chúng ta đều quen thuộc, còn hệ thống vận chuyển bằng đường ống mới phát triển gần đây thì được gọi là động mạch vận chuyển lớn thứ tư.

Hôm nay hãy cũng Nội Thương Bắc công ty vận chuyển hàng đầu cùng tim hiểu về hình thức giao thông mới và đặc biệt này.

Nội dung

  1. Khái niệm vận tải đường ống
  2. Vai trò, ưu nhược điểm của vận chuyển bằng đường ống
  3. Phân loại các công trình đường ống.
  4. Cấu tạo công trình đường ống.
  5. Thực trang và cơ hội phát triển vận tải đường ống ở Việt Nam trong tương lai.
1.Khái niệm

Vận tải đường ống (Pipelines Transport) là phương thức vận tải hàng hóa thông qua một cái ống, hầu hết được dùng để vận chuyển chất lỏng như nước, xăng, dầu, hóa chất và gas…Phương thức vận tải này là phương thức vận tải chuyên dụng, cung cấp cho khách hàng mức độ dịch vụ cao, hàng hóa được giao đúng hạn, được kiểm soát kỹ, ít thất thoát hoặc hư hỏng, không bị ảnh hưởng bởi thời tiết.

2. Vai trò, ưu và nhược điểm của phương thức vận tải đường ống.

Vai trò và vị trí của đường ống một công trình đường ống có thể đặt theo hướng tùy ý sao cho khoảng cách tương đối lớn và thường là khoảng cách ngắn nhất giữa hai địa điểm cần vận chuyển .Bằng phương pháp vận chuyển bằng đường ống có thể vận chuyển được một khối lượng lớn dầu và các sản phẩm của nó. Đặc biệt đối với khí thì đây là phương pháp duy nhất để vận chuyển, đối với khí hóa lỏng thì thực tế vận chuyển bằng đường ống là hiệu quả và kinh tế nhất.

Phương pháp vận chuyển bằng đường ống có thể hoạt động liên tục và ổn định bảo đẩm cung cấp thường xuyên cho người tiêu dùng.

Vận chuyển bằng đường ống có thể tiến hành tự động hóa quy trình vận chuyển cao hơn các phương pháp khác. Đồng thời chi phí rẻ hơn các phương pháp vận chuyển khác. Theo như tính toán nếu giá thành vận chuyển bằng đường ống là 1 thì giá thành vận chuyển đường thủy sẽ là 1,5 còn giá thành vận chuyển bằng đường sắt là 3. Tuy có những ưu điểm như vậy song việc thi công đường ống nhất là đường ống ngầm dưới biển lại gặp khá nhiều khó khăn, đòi hỏi chi phí đầu tư lớn. Do đó, lựa chọn phương pháp tối ưu vận chuyển dầu khí ở những điều kiện nhất định cũng là bài toán mà các chuyên gia công nghệ vận chuyển dầu khí cần lời giải thích.

Ưu và nhược điểm của vận chuyển đường ống

Ưu điểm: Phương thức vận chuyển này có chi phí vận hành không đáng kể, không cần quá nhiều nhân lực cho vị trí vận hành. Vận chuyển chất lỏng không có hao hụt trong quá trình trừ khi có những đoạn vỡ ống. Vận chuyển dưới hình thức này không bị phụ thuộc vào thời tiết, có thể hoạt động 24/7/365 ngày

Nhược điểmVận tốc vận chuyển khá chậm. Tùy vào đường kính ống mà vận tốc vận chuyển sẽ có sự biến thiên. Tuy nhiên theo ghi nhận thì vận tốc của nó chỉ khoảng từ 5 đến 7km/h. Chi phí ban đầu rất lớn, thiết kế phức tạp, đòi hỏi những yêu cầu kỹ thuật cao hơn khi xây dựng.

vanchuyenbangduongong

3.Thành phần, phân loại công trình đường ống

Công trình đường ống được coi là có chi phí đầu tư ban đầu rất lớn. Thành phần chủ yếu của công trình đường ống vận chuyển dầu và các sản phẩm của dầu gồm: Công trình đường ống và công trình phụ trợ.

Công trình đường ống

  • Đường ống chính, đường ống nhánh (kể cả những đường ống có đường kính thay đổi), trạm bơm trên tuyến
  • Các khối đỡ và khối gia tải ổn
  • Các vạn chặn, van xả nước, xả khí và các thiết bị chống ngưng tụ khí.
  • Các đoạn vượt qua cả chướng ngại vật thiện nhiên và nhân tạo
  • Các công trình chống trượt, sạt lở, xói mòn và lún

Công trình phụ trợ

  • Các trạm gác tuyến, các trạm bảo vệ điện hóa.
  • Đường dây và các trạm thông tin liên lạc.
  • Đường giao thông phục vụ cho việc vận hành tuyến ông
  • Đường dây và các trạm biến thế, trạm pát điện cung cấp điện cho thiết bị điều khiển trạm bơm và bảo vệ điện hóa.

Phân loại đường ống dẫn dầu khí

Do yêu cầu đa dạng và tính chất làm việc phức tạp nên hệ thống đường ống được phân loại theo nhiều cách:

  • Theo phương pháp lắp đặt: bao gồm:

+ Ống ngầm dưới đất

+ Ống ngầm dưới nước

+ Ống trên mặt nước

+ Ống được treo trên không

  • Theo đặc tính và trị số áp lực:

+ Theo đặc tính: Ta phân ra ống có áp và ống không có áp( ống tự chảy). Loại ống có áp lực: Thông thường chất lưu lấp đầy tiết diện ống, trường hợp không lấp đầy tiết diện ống thì có thể có áp lực hoặc tự chảy. Các ống lấp đầy thường là ống vận chuyển dầu thương mại, ống thu gom nước, ống thu gom trong hệ thống kín thì thường không lấp đầy. Trong ống không áp, chuyển động được thực hiện chủ yếu do trọng lực gây ra bởi sự chênh lệch cao từ hai đầu ống.

+ Theo trị số áp lực: Đường ống dẫn được chia ra làm 2 cấp ống: cấp 1 với những đường ống có áp suất từ 25 – 100 daN/cm2: cấp 2 đối với những ống có áp suất từ 12-25 daN/cm2

  • Theo đường kính, đường ống được chia làm 5 cấp:

+ Cấp 1: với những ống có đường kính từ 1000mm đến 1400 mm

+ Cấp 2: với những ống có đường kính từ 500mm đến 1000 mm

+ Cấp 3: Với những ống có đường kính từ 300mm đến 500mm

+ Cấp 4: Với những ống có đường kính bé hơn 300mm và áp suất lớn hơn 25daN/cm2

+ Cấp 5: Với những ống có đường kính bé hơn 300 mm và áp suất từ 16 daN/cm2 đến 25daN/cm2

  • Theo chất được truyền tải, đường ống được chia ra làm các loại sau:

+ Dùng để vận chuyển khí đốt

+ Dùng để vận chuyển dầu và các sản phẩm dầu

+ Ống có chuyển động phân đoạn các chất khác nhau bằng các nút ngăn cách.

  • Theo nhiệt độ chất truyền tải : ống được chia ra làm 3 loại

+ Ống lạnh (nhiệt độ nhỏ hơn hoặc bằng 0 độ C)

+ Ống nhiệt (nhiệt độ lớn hơn hoặc bằng 50 độ C)

+ Ống bình thường ( nhiệt độ lớn hơn 0 độ C và nhỏ hơn 50 độ C)

  • Theo chức năng, người ta chia ra làm 3 loại

+ Ống xả (từ miệng giếng tới bình tách đo)

+ Ống gom dầu, gom khí, gom nước

+ Ống dầu thương mại

  • Theo độ dốc thủy lực

+  Ống đơn giản (nếu không phân nhánh, đường kính không thay đổi) 

+ Ống phức tạp.

  • Theo mức độ ăn mòn của chất truyền tải:

Ống trong môi trường không ăn mòn, ít ăn mòn ( nếu như tính chất làm gỉ ống thép Cacbon 0,1mm/năm) ăn mòn trung bình (0,1  0,5 mm/năm) và ăn mòn cao ( 0,5 mm/năm). Khi truyền tải các chất lưu ăn mòn, người ta thường dùng ống thép Cacbon có bề dày lớn hơn quy chuẩn, theo hợp kin, ống phi kim hoặc có biện pháp bảo vệ phía trong.

  • Theo điều kiện làm việc đường ống vượt qua chướng ngại vật là nước, đầm lầy, đường sắt
4. Cấu tạo của công trình ống

Cấu tạo của ống ngầm:

Ống thép là bộ phần chính của đường ống chế tạo sẵn dài 6m đến 12m. Vật liệu làm thép ống là loại có khả năng chống ăn mòn tốt, phổ biến là hợp kim C-Mn. Theo công nghệ chế tạo mà ống thép có thể chia thành thép đúc hay ống thép hàn, trong đó thép đúc có độ an toàn cao hơn.

Lớp chống ăn mòn ngoài ống theo nguyên tắc sơn phủ, thường chiều dày khoảng 5mm. Các loại sơn phủ hay sử dụng là sơn có gốc epoxy hay nhựa đường.

Lớp bê tông gia tải có chiều dày 4 10cm, tác dụng tăng trọng lượng để đảm bảo ổn định vị trí cho đường ống( trọng lượng riêng 3040kg/m3) trong lớp bê tông gia tải có bố trí thép cấu tạo. Trong một số trường hợp người ta không dùng vỏ bê tông gia tải mà dùng khối gia tải cục bộ vít xoắn để cố định đường ống dưới đáy biển.

Các đoạn mối nối ống được nối lại bằng mối hàn, chất lượng mối hàn là vấn đề hết sức quan trọng khi thi công đường ống. Ngoài ra, khi đầu nối đường ống ngầm với ống đứng hoặc sửa chữa đường ống, một số mối nối khác có thể sử dụng mặt bích hoặc nối cơ khí.

Protector là thiết bị chống ăn mòn điện hóa được gắn cố định trên ống. Protector có nhiều hình dạng khác nhau, phổ biến là dạng bán khuyên có chiều day phù hợp với lớp bê tông gia tải.

vanchuyenbangduongong4

Cấu tạo của ống đứng

Ống đứng được đặt trong vùng chịu tác động ăn mòn và tải trọng lớn do môi trường biển gây ra. Do vậy ống đứng thường có chiêỳ dày lớn hơn chiều dày ống ngầm, việc chống ăn mòn cũng được chú ý hơn bằng phương pháp đặt ống trong ống hay bọc ăn mòn bằng cao su… ống đứng được cố định vào khối chân đế nên không cần gia tải.

Một số công trình gần đây ứng dụng công nghệ ống mềm. Chẳng hạn như từ miệng giếng ngầm( trên đáy biển) tới các giàn khai thác kiểu nổi, dẫn chất lưu từ ống cố định trên đáy biển lên tàu chứa dầu hoặc vận chuyển dầu từ tàu nọ qua tàu kia. Ngoài ra ống mềm còn dùng làm ống nâng, ống kiểm soát miệng giếng ngầm. Đường ống mềm được làm từ nhiều lớp vật liệu sợ thép, chất dẻo, có độ bền cao đồng thời mềm dẻo nên thuận lợi khi thi công. Tuy nhiên hạn chế là đường kính ống nhỏ và giá thành cao hơn nhiều so với ống cứng thông thường.

5. Thực trang khai thác vận tải đường ống tại Việt Nam

Đường ống có chi phí cố định rất cao và chi phí biển biến đổi thấp nhất. Đây là con đường an toàn để vận chuyển chất lỏng và khí hóa lỏng (xăng, dầu, gas, hóa chất). Chi phí vận hành không đáng kể và gần như không có hao hụt trên đường, trừ trường hợp ống bị vỡ hoặc rò rỉ.

Cho tới nay thì vận chuyển bằng đường ống chỉ rất giới hạn bởi chi phí ban đầu rất lớn và thiết kế phức tạp (xây dựng đường ống, trạm bơm, trạm điều khiển và kiểm soát). Vận tốc trung bình của phương tiện này khá chậm, khoảng 5 – 7 km/h nhưng bù lại là khả năng vận chuyển liên tục 24h/365 ngày trong một năm và không chịu ảnh hưởng bởi thời tiết.

vanchuyenbangduongong3

Cũng chính vì vậy mà hiện nay vận tải đường ống tại Việt nam được đánh giá là một ngành trẻ, với chiều dài đường ống được tăng liên tục, công suất cũng được tăng cao tuy nhiên còn khá nhiều hạn chế. Năm 2001 đường ống đầu tiên là hệ thống đường ống dẫn khí Nam Côn Sơn được xây dựng trên cơ sở hợp đồng hợp tác kinh doanh giữa Tập đoàn Dầu khí Việt Nam với các đối tác nước ngoài là BP Việt Nam và ConocoPhillips Việt nam. Dự án do BP điều hành và đến năm 2008 đã chuyển giao cho Tập đoàn Dầu khí Việt Nam, hiện nay do Tổng công ty khí Việt Nam, thuộc Tập đoàn Dầu khí, vận hành. Đường ống này dài 400km, công suất 7 tỷ m3 khí /năm, vận chuyển khí từ bồn trũng Nam Côn Sơn ngoài khơi vào đất liền và sau khi xử lý tại trạm Dinh Cố, phân phối cho khu công nghiệp Phú Mỹ, Hiệp Phước. Ngoài ra, PVGas còn chịu trách nhiệm vận hành hệ thống đường ống khí PM3 – Cà Mau dài 330km, công suất 2 tỷ m3/năm. Năm 2010 PVGas đã ký hợp đồng hợp tác kinh doanh với Chevron (Hoa Kỳ), MOECO (Nhật Bản) và PTTEP (Thái Lan) để thực hiện Dự án Đường ống dẫn khí Lô B-Ô Môn, công suất 6,4 tỷ m3/ năm, dài gần 400km đi qua địa bàn TP.Cần Thơ và các tỉnh Hậu Giang, Kiên Giang, Bạc Liêu, Cà Mau, chủ yếu cung cấp cho khu công nghiệp Khí Điện Đạm Cà Mau, Trung tâm Điện lực Ô Môn, Trà Nóc – Cần Thơ.

     Ngoài ra, phải kể đến Tổng công Xăng dầu Việt Nam (Petrolimex) đang vận hành, khai thác một số tuyến đường ống vận chuyển xăng dầu, tổng chiều dài 500km, công suất vận chuyển 4 triệu tấn/ năm, phần lớn nằm ở các tỉnh, thành phía Bắc như Hải Phòng, Hải Dương, Hà Nội, Hà Nam…Hệ thống đường ống này có nguồn gốc sở hữu nhà nước, được xây dựng để cung cấp xăng dầu cho nhu cầu quốc phòng và các hoạt động kinh tế – xã hội theo kế hoạch. Do được xây dựng và đưa vào vận hành từ năm 1973 nên đã lạc hậu, quá tải, hiện nay Petrolimex đang triển khai nâng cấp đường ống và khai thác thương mại.

    Có thể nói rằng các hệ thống đường ống Việt Nam hiện hữu có nguồn gốc từ mục đích khai thác thương mại chỉ được xây dựng trong quá trình thăm dò, khai thác dầu khí; đầu tiên hết là đường ống Nam Côn Sơn. Theo quy định của Luật Dầu khí và Nghị định số 48/2000/NĐ-CP ngày 12-9-2000 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành Luật Dầu khí, ngoại trừ liên doanh Vietsovpetro thành lập theo Hiệp định ký kết giữa Việt nam với Liên Xô (cũ), các doanh nghiệp trong nước, doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngoài khác, chỉ có thể tham gia hoạt động dầu khí thông qua hợp đồng dầu khí ký kết với Petrovietnam, thường là đầu tư dưới hình thức hợp đồng hợp tác kinh doanh (BCC) để thực hiện dự án. (Như dự án Nam Côn Sơn, Lô B-Ô Môn.) Do vậy, các đường ống đã được xây dựng theo điều kiện và quy chuẩn của từng dự án được phê duyệt. Có thể xem quy định nói trên của Luật Dầu khí và Nghị định số 48/2000/NĐ-CP là quy định về điều kiện kinh doanh vận tải đường ống hiện nay.

       Về điều kiện tiêu chuẩn kỹ thuật bảo đảm an toàn đường ống vận chuyển khí, dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ thì Nghị định số 13/2011/NĐ-CP ngày 12-02-2011 của Chính phủ về an toàn công trình dầu khí trên đất liền quy định những điều kiện khá rõ ràng, chi tiết về:

      – Tiêu chuẩn thiết kế độ dày thành đường ống; độ sâu của đường ống đặt ngầm tối thiểu tính từ mặt bằng hoàn thiện tới đỉnh ống.

      – Biện pháp an toàn, đảm bảo các phương tiện thủy hoạt động không thể đâm, va vào đường ống; các giải pháp kỹ thuật tăng cường chống rung động và va đập đối với đường ống chôn ngầm chạy cắt ngang qua đường giao thông bộ hoặc đường sắt;

      – Khoảng cách an toàn giữa hai đường ống chôn ngầm đặt song song, hai đường ống liền kề (1 ống đặt ngầm, 1 ống đặt nổi), đường ống chôn ngầm đặt xiên

     Hiện nay tình hình vận tải đường ống của Việt Nam còn khá hạn chế tuy nhiên với sự hiệu quả, chi phí thấp mà vận chuyển đường ống đem lại chắc chắn sẽ phát triển hơn nữa trong tương lai. Sự phát triển của hệ thống giao thông vận tải đường ống, ở một mức độ rất lớn có thể tránh được ảnh hưởng của khí hậu thiên nhiên khắc nghiệt; về kỹ thuật thiết kế lại dễ thực hiện điều khiển tự động hoá; đặc biệt là hệ thống đường ống rất có lợi cho việc bảo vệ môi trường, giảm bớt ô nhiễm trên mặt đất, điều này rất phù hợp với tư tưởng của con người đối với khả năng phát triển liên tục về giao thông vận tải trong tương lai.

 

Goto Top