Luận văn Thiết kế đồ gá phục vụ công tác chế tạo, vận chuyển và hạ thủy cọ chân đế giàn PQP HT (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Thiết kế đồ gá phục vụ công tác chế tạo, vận chuyển và hạ thủy cọ chân đế giàn PQP HT (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VIỆT LINH THIẾT KẾ ĐỒ GÁ PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHẾ TẠO, VẬN CHUYỂN VÀ HẠ THỦY CỌ CHÂN ĐẾ GIÀN PQP HT NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 S K C0 0 4 9 1 0 Tp. Hồ Chí Minh, năm 2015
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VIỆT LINH THIẾT KẾ ĐỒ GÁ PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHẾ TẠO, VẬN CHUYỂN VÀ HẠ THỦY CỌC CHÂN ĐẾ GIÀN PQP HT NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12/2015
3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VIỆT LINH THIẾT KẾ ĐỒ GÁ PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHẾ TẠO, VẬN CHUYỂN VÀ HẠ THỦY CỌC CHÂN ĐẾ GIÀN PQP HT NGÀNH: KÝ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ HIẾU GIANG Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12/2015
4. QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI
5. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: Nguyễn Việt Linh Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 29/06/1985 Nơi sinh: Hải Phòng Quê quán: Cấp Tiến, Tiên Lãng, Hải Phòng Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 242 Nguyễn Hữu Cảnh, Phường Thắng Nhất, Tp Vũng Tàu. Điện thoại cơ quan: (064) 3571 614 Điện thoại nhà riêng: Fax: E-mail: nguyenvietlinh85@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Trung học phổ thông: Thời gian đào tạo từ 09/2000 đến 09/2003 Nơi học (trường, thành phố): THPT Kiến An, Quận Kiến An – Hải Phòng 2. Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/2003 đến 09/2008 Nơi học (trường, thành phố): Đại học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội Ngành học: Công nghệ chế tạo máy Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: Tính toán thiết kế quy trình công nghệ chế tạo hộp giảm tốc bộ truyền bánh răng thẳng và nghiêng. Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: Tháng 6 năm 2008 tại Đại học Bách Khoa Hà Nội Người hướng dẫn: PGS. TS Tăng Huy III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: i
6. Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm - Kỹ sư cơ khí. Từ tháng 9 - Giám sát chế tạo. năm 2003 tới Công ty CP Xây lắp Dầu khí - Kỹ sư kiểm tra chất lượng. tháng 3 năm Miền Nam Alpha-ECC - Phụ trách công trường dự án chế 2011 tạo cọc Tê Giác Trắng H01, H04, FPSO. - Điều phối viên dự án - Kỹ sư dự án - Phụ trách kỹ thuật, thương mại Từ tháng 3 các gói dự án chế tạo, vận năm 2011 tới Công ty CP Cảng Dịch vụ Dầu chuyển, hạ thủy hàng siêu tháng 8 năm khí Tổng hợp Phú Mỹ trường siêu trọng. Dự án HSTD, 2015 Biển Đông 1 PQP HT, Air Cooling Double Module, Nghi Son Project - Kỹ sư cơ khí Từ tháng 8 Chi nhánh Tổng Công ty PTSC, - Điều phối viên dự án. năm 2015 tới Ban Xây dựng - Dự án xây dựng nhà máy nay NPK/NH3 Phú Mỹ ii
7. LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015 Ký tên và ghi rõ họ tên iii
8. LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu theo chương trình Đào tạo Sau đại học của khoa Cơ Khí trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh, luận văn là một minh chứng rõ ràng nhất cho những kiến thức và kinh nghiệm mà tác giả đã tích lũy được. Qua thời gian làm luận văn, tác giả đã học hỏi được rất nhiều điều hữu ích từ việc áp dụng lý thuyết vào việc thực hiện một nghiên cứu thực tế, học thêm được các kỹ năng về trình bày, diễn đạt và giao tiếp. Trước tiên tác giả xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới các Quý thầy cô trong Khoa Cơ Khí, những người đã truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm cũng như những kỹ năng bổ ích trong suốt thời gian tác giả được học tập tại Khoa. Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Hiếu Giang, người đã tận tình hướng dẫn, định hướng và đưa ra những nhận xét, góp ý, lời động viên giúp tác giả hoàn thành luận văn một cách tốt nhất. Bên cạnh đó, xin được bày tỏ lòng cám ơn chân thành tới Ban Giám đốc Công ty, Ban Dự Án, Phòng Kỹ thuật cũng như các Đơn vị nhà thầu phụ đã tận tình hỗ trợ, cung cấp tài liệu và những kinh nghiệm quý báu trong quá trình làm luận văn của tác giả. Sau cùng tác giả xin gởi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới gia đình và bạn bè những người đã cổ vũ, giúp đỡ và đồng hành cùng tác giả trong suốt thời gian thực hiện luận văn này. Một lần nữa tác giả xin chân thành cám ơn tất cả mọi người đã giúp tác giả hoàn thành luận văn. Chúc mọi người sức khỏe, hạnh phúc, thành công trong công việc và cuộc sống!. Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2015 Người thực hiện luận văn Nguyễn Việt Linh iv
9. TÓM TẮT Trong ngành công nghiệp nặng nói chung và ngành Dầu khí nói riêng, công việc vận chuyển và hạ thủy các cấu kiện siêu trường siêu trọng đóng một vai trò rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp tới tiến độ cũng như chi phí của các công trình. Để thực hiện việc vận chuyển được an toàn hiệu quả các hệ thống đồ gá kết cấu được thiết kế sao cho phù hợp với từng điều kiện và hoàn cảnh cụ thể mỗi dự án. Luận văn này tập trung vào việc thiết kế thay thế các vật liệu mác cao của hệ thống đồ gá hạ thủy cọc chân đế dự án PQP HT bằng các vật liệu mác thấp hơn nhằm tiết giảm chi phí chế tạo, đồng thời kiểm tra một số chi tiết có trạng thái làm việc nguy hiểm, chịu biến dạng lớn trong quá trình làm việc. Nhằm phục vụ tính toán bằng phương pháp phần tử hữu hạn, các kết cấu được thiết kế từng chi tiết riêng biệt. Sau đó, việc phân tích kết cấu được thực hiện trên các phần mềm tính toán SAP và ANSYS WORKBENCH với tải trọng tác dụng là khối lượng bản thân đồ gá và khối lượng bản thân kiện hàng. v
10. ABSTRACT In industrial sector, particularly in Oil and gas field, transportation and load out contributes a very important portion, it directly affect on the schedule as well as the project cost. In order to guarantee safety and efficiency of loading out work, the load out structures have been studied and designed for every single project. This study focus on reduce existing steel grade of PQP HT load out frame to reduce the manufacturing cost but remain the safety and efficiency. This studying also checks the member strength whose shape is observed to be deformed during its working. Aiming to accomplish the analysis by FEM methodology, the objects of structure are designed and modeled one by one. Afterward, the stress analysises of structure parts are accomplished with SAP and ANSYS WORKBENCH considering the self weight of load out structure and self weight of cargoes. vi
11. CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS. LÊ HIẾU GIANG Cán bộ chấm nhận xét 1: Cán bộ chấm nhận xét 2: . Luận văn thạc sĩ được bảo vệ trước HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT, Ngày tháng năm vii
12. MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch khoa học i Lời cam đoan iii Lời cảm ơn iv Tóm tẳt v Mục lục viii Danh sách các chữ viết tắt xii Danh sách các bảng biểu xiii Danh sách các hình xiv Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1 1.1. Lý do hình thành đề tài 1 1.2. Ý nghĩa khoa học của đề tài 2 1.3. Ý nghĩa thực tế 3 1.4. Mục tiêu nghiên cứu 3 1.5. Đối tượng nghiên cứu 3 1.6. Phương pháp nghiên cứu 4 1.7. Kế hoạch thực hiện 4 1.8. Giới thiệu về dự án Biển Đông 1 5 Chƣơng 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 7 2.1. Khái quát về tính toán vận chuyển trong ngành công trình biển 7 2.1.1. Các nội dung nghiên cứu về bài toán vận chuyển 7 2.1.2. Chuyển động và tính ổn định của sà lan 8 2.2. Phương pháp phần tử hữu hạn 11 2.2.1. Khái niệm 12 2.2.2. Lịch sử phát triển 12 2.2.3. Nội dung 13 2.2.4. Các dạng phần tử 15 viii
13. 2.2.5. Phần tử quy chiếu, phần tử thực 16 2.2.6. Lực, chuyển vị, biến dạng, ứng suất 18 2.2.7. Nguyên lý cực tiểu hóa thế năng toàn phần 19 2.2.8. Trình tự phân tích bài toán theo PPPTHH. 20 2.2.9. Sơ đồ tính toán bằng PPPTHH 22 2.3. Cơ sở thiết kế 24 2.3.1. Phạm vi Luận văn 24 2.3.2. Phần mềm sử dụng 24 2.3.3. Quy trình phân tích 25 2.4. Tiêu chuẩn áp dụng và tài liệu tham khảo 25 2.4.1. Tiêu chuẩn áp dụng 25 2.4.2. Tài liệu công nghệ khác 26 Chƣơng 3 SỐ LIỆU THIẾT KẾ VÀ MÔ HÌNH TÍNH TOÁN 27 3.1. Số liệu thiết kế: 27 3.1.1. Số liệu về kết cấu cọc chân đế BD1 27 3.1.2. Số liệu về sà lan POSH GIANT I 27 3.1.3. Số liệu môi trường 27 3.1.4. Đặc trưng vật liệu 28 3.2. Mô hình tính toán 29 3.2.1. Cơ sở lý thuyết 29 3.2.2. Bố trí các dầm hạ thủy trong quá trình chế tạo trên bãi 30 3.2.3. Phương án thay đổi vật liệu 33 3.2.4. Trường hợp tải trọng 34 3.2.5. Thiết bị sử dụng phân tích 34 Chƣơng 4 KIỂM TRA KẾT CẤU BẰNG PHẦN MỀM SAP 2014 35 4.1. Trình tự phân tích kết cấu bằng SAP 2014 35 4.2. Xây dựng mô hình kết cấu 36 4.3. Khai báo đặc trưng vật liệu 37 4.4. Khai báo đặc trưng hình học 38 ix
14. 4.5. Gán đặc trưng hình học cho các phần tử 39 4.6. Định nghĩa các tải trọng 39 4.7. Khai báo điều kiện biên 40 4.8. Chọn thông số cho quá trình giải 40 4.9. Thực hiện giải bài toán 40 4.10. Xem và xuất kết quả 41 4.10.1. Chuyển vị 41 4.10.2. Moment uốn 42 4.10.3. Lực cắt 44 4.10.4. Kiểm tra kết cấu theo tiêu chuẩn AISC-ASD89 45 4.11. Kết luận chương 4 46 Chƣơng 5 KIỂM TRA MÔ HÌNH BẰNG ANSYS WORKBENCH 47 5.1. Trình tự phân tích bằng Ansys Workbench 47 5.2. Chọn hệ thống phân tích 47 5.3. Thiết lập thông số vật liệu 48 5.3.1. Thép ASTM A36 48 5.3.2. Thép API 2W GR50 48 5.4. Xây dựng mô hình hình học 49 5.4.1. Xây dựng mô hình trong môi trường Autocad 2010 49 5.4.2. Xây dựng mô hình trong môi trường Ansys Workbench 50 5.5. Thiết lập mô hình phần tử hữu hạn – Chia lưới 52 5.5.1. Thiết lập tiếp xúc giữa các chi tiết 52 5.5.2. Kiểm soát việc tạo lưới 52 5.5.3. Thống kê kết quả tạo lưới 55 5.6. Thiết lập các điều kiện biên của bài toán 55 5.7. Giải bài toán 56 5.8. Xem kết quả và xử lý 57 5.8.1. Kết quả giải mô hình theo thiết kế ban đầu 57 5.8.2. Kết quả điều chỉnh mô hình thiết kế lần 1 62 x
15. 5.8.3. Kết quả điều chỉnh mô hình thiết kế lần 2 67 5.9. Kết luận chương 5 72 Chƣơng 6 HIỆU QUẢ PHÂN TÍCH SAP VÀ WORKBENCH 73 Chƣơng 7 KẾT LUẬN 75 7.1. Những điểm đã đạt được của luận văn 75 7.2. Những điểm còn hạn chế 76 7.3. Hướng mở rộng đề tài 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 PHỤ LỤC 79 xi
16. DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT ABS: America Bureau of Shipping API: Americain Petroleum Institute AISC: American Institute of Steel Construction ASD: Allowable Stress Desgin DNV: Det Norske Veritas AWS: American Welding Society ASTM: American Society for Testing and Materials EEMUA: Engineering Equipment and Materials Users’ Association PTHH: Phương pháp phần tử hữu hạn LOSF: Load out support frame (Đồ gá vận chuyển và hạ thủy) BĐ 1: Dự án Biển Đông 1 SAP: Phần mềm tính toán kết cấu SAP ANSYS WORKBENCH: Phần mềm phân tích Ansys workbench xii
17. DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Tiêu chuẩn áp dụng trong thiết kế và kiểm tra 25 Bảng 2.2: Các tài liệu công nghệ khác 26 Bảng 3.1: Phân loại các loại thép kết cấu sử dụng trong dự án BĐ1 28 Bảng 3.2: Các loại thép sử dụng thiết kế hệ thống dầm hạ thủy 29 Bảng 3.3: Tọa độ bố trí các LOSF trước khi hạ thủy và sau khi đặt trên sà lan 30 Bảng 3.4: Phương án sử dụng vật liệu hiện tại 33 Bảng 3.5: Phương án sử dụng vận liệu thay thế 33 Bảng 5.1: Bảng thông tin điều chỉnh thiết kế lần 1 63 Bảng 5.2: Bảng phương án điều chỉnh thiết kế lần 2 67 Bảng 5.3: Bảng thống kê các chỉ tiêu và kết quả điều chỉnh thiết kế 71 Bảng 5.4: Bảng thống kê các thay đổi về mặt hình học và vật liệu 71 Bảng 6.1 Bảng so sánh hiệu quả phân tích giữa SAP và Ansys Workbench 73 xiii
18. DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1.1: Hình ảnh chế tạo cọc chân đế giàn khoan trên hệ thống đồ gá 2 Hình 1.2: Sơ đồ quy hoạch mỏ dự án Biển Đông 1 5 Hình 1.3: Vị trí địa lý xây dựng dự án Biển Đông 1 6 Hình 2.1: Đường đặc tính trạng thái chưa lật 10 Hình 2.2: Đường đặc tính trạng thái lật 11 Hình 2.3: Sự giao nhau giữa các phần tử (biên giới) 14 Hình 2.4: Phần tử một chiều 15 Hình 2.5: Phần tử 2 chiều 15 Hình 2.6: Phần tử 3 chiều 15 Hình 2.7: Phần tử lăng trụ 16 Hình 2.8: Hình chiếu các phần tử theo các phương khác nhau. 16 Hình 2.9: Phần tử 1 chiều. 17 Hình 2.10: Phần tử 2 chiều. 17 Hình 2.11: Phần tử 3 chiều. 18 Hình 2.12: Các phần tử 3 chiều - 6 mặt. 18 Hình 2.13: Sơ đồ khối chương trình tính toán theo phương pháp PTHH 23 Hình 3.1: Mô hình tổ hợp cụm cọc trong quá trình thi công trên bãi chế tạo 30 Hình 3.2: Mô hình cụm cọc sau khi chế tạo xong và tại vị trí đặt trên sà lan 30 Hình 3.3: Mặt bằng vị trí các cụm cọc trên sà lan vận chuyển 31 Hình 3.4: Hình chiếu đứng dầm hạ thủy LOSF 31 Hình 3.5: Chế tạo dầm hạ thủy và cọc ngoài thực tế 32 Hình 3.6: Chi tiết gân tăng cứng đỡ cọc ngoài thực tế 32 Hình 3.7: Vận chuyển và hạ thủy ống cọc trên thực tế 32 Hình 4.1: Trình tự phân tích kết cấu bằng SAP 2014 35 Hình 4.2: Mô hình kết cấu dạng khung và nút trong môi trường SAP 2014 36 Hình 4.3: Mô hình sau khi gán các thuộc tính hình học cho các phần tử 36 Hình 4.4: Khai báo vật liệu ASTM A36 trong SAP 37 Hình 4.5: Khai báo vật liệu API 2W GR50 trong SAP 37 xiv
19. Hình 4.6: Khai báo đặc trưng hình học các tiết diện trong SAP 38 Hình 4.7: Mô hình kết cấu sau khi gán các thuộc tính hình học cho các phần tử 39 Hình 4.8: Khai báo tổ hợp tải trọng trong SAP 39 Hình 4.9: Khai báo điều kiện biên trong SAP 40 Hình 4.10: Kết quả chuyển vị khi tính bằng SAP 41 Hình 4.11: Chuyển vị của LOSF8 khi tính bằng SAP 41 Hình 4.12: Mô men uốn theo trục 3-3 của cọc 42 Hình 4.13: Mô men uốn theo trục 3-3 của khung LOSF8 43 Hình 4.14: Mô men theo trục 2-2 của khung dầm LOSF8 43 Hình 4.15: Lực cắt theo trục 2-2 của khung dầm LOSF8 44 Hình 4.16: Lực cắt theo trục 3-3 của khung dầm LOSF8 44 Hình 4.17: Thiết lập thông số kiểm tra theo tiêu chuẩn AISC-ASD89 45 Hình 4.18: Hệ số an toàn của các chi tiết kiểm tra theo tiêu chuẩn AISC-ASD89 45 Hình 5.1: Trình tự phân tích bằng Ansys Workbench 47 Hình 5.2: Vật liệu A36 và cụm chi tiết được gán vật liệu thép A36 48 Hình 5.3: Vật liệu API 2W GR50 và cụm chi tiết được gán 49 Hình 5.4: Xây dựng mô hình hình học 3D trong môi trường Autocad 49 Hình 5.5: Xây dựng mô hình hình học trong Geometry của Ansys Workbench 51 Hình 5.6: Xây dựng vùng tiếp xúc giữa các chi tiết trong Ansys Workbench 52 Hình 5.7: Thiết lập các thông số tạo lưới 53 Hình 5.8: Kích thước tạo lưới chi tiết cọc chân đế 53 Hình 5.9: Kích thước tạo lưới chi tiết gân tăng cứng đỡ ống cọc 54 Hình 5.10: Kết quả tạo lưới cụm chi tiết LOSF 54 Hình 5.11: Kết quả tạo lưới toàn cụm mô hình 55 Hình 5.12: Đặt các ràng buộc và điều kiện cho bài toán 56 Hình 5.13: Ứng suất tương đương của hệ sau khi giải 57 Hình 5.14: Ứng suất tương đương trên các chi tiết 58 Hình 5.15: Chuyển vị của hệ với tỷ lệ thực 60 Hình 5.16: Chuyển vị của hệ với tỷ lệ 37 lần 60 xv
20. Hình 5.17: Chuyển vị của LOSF8 61 Hình 5.18: Hệ số an toàn trên cụm chi tiết LOSF8 61 Hình 5.19: Ứng suất của các chi tiết sau khi giải mô hình 64 Hình 5.20: Ứng suất của các chi tiết sau khi điều chỉnh mô hình 65 Hình 5.21: Chuyển vị sau khi điều chỉnh mô hình lần 1 65 Hình 5.22: Hệ số an toàn của hệ sau khi điều chỉnh lần 1 66 Hình 5.23: Ứng suất tương đương sau khi thay đổi thiết kế lần 2 68 Hình 5.24: Chuyển vị tổng của hệ thống sau điều chỉnh lần 2 69 Hình 5.25: Hệ số an toàn của hệ sau khi điều chỉnh thiết kế lần 2 70 xvi
21. Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1.1. Lý do hình thành đề tài Hiện nay ngành Dầu khí đang trở thành 1 ngành mũi nhọn trong nền kinh tế Việt Nam, ngoài việc tìm kiếm và khai thác nguồn tài nguyên dầu thô suất khẩu, chúng ta cũng đang đầu tư phát triển các công nghệ chế biến dầu thô thành các loại thành phẩm có giá trị cao cũng như tận dụng triệt để các sản phẩm khai thác. Do nhu cầu tìm kiếm và khai thác đang ngày một tăng, số lượng các giàn khoan, khai thác và xử lý khí cũng tăng theo. Từ việc chỉ hợp tác, đóng góp lao động cơ bản, đến mua công nghệ chế tạo các sản phẩm giàn khoan có sẵn ở nước ngoài, hiện nay chúng ta đã dần dần tiếp cận công nghệ, triển khai công tác thiết kế, thi công chế tạo các loại giàn khoan lớn, nhỏ không những tại Việt Nam mà còn phát triển ra thị trường thế giới như Bruney, các nước ở khu vực châu phi, châu Mỹ Latinh. Trong các công tác chế tạo giàn khoan, công việc chế tạo trong bờ chiếm vai trò quan trọng, giàn được chia làm các module nhỏ, thường là 3 phần: khối thượng tần (topside), khối chân đế (jacket), và cọc chân đế jacket. Sau đó các module này được vận chuyển từ bãi chế tạo trong đất liền lên sà lan hoặc tàu vận chuyển, sau đó mang ra vị trí đặt giàn ngoài biển để tiến hành tổ hợp các module, hình thành sản phẩm cuối cùng. Cùng với sự phát triển của phương pháp thi công module, sự ra đời và phát triển của các phương tiện vận chuyển tiên tiến, phương pháp hạ thủy (Load out) ngày càng diễn ra thuận lợi, an toàn và hiệu quả hơn. Trong dự án Biển Đông 1 xây dựng giàn xử lý trung tâm đầu tiên của Việt Nam, giàn PQP Hải Thạch cũng được chia thành các module, trong đó phần cọc chân đế Jacket pile được chế tạo, vận chuyển và hạ thủy với tổng khối lượng 4.500 tấn trên 1
22. tổng số 12 cọc. Việc nghiên cứu và “Thiết kế đồ gá phục vụ việc chế tạo, vận chuyển và hạ thủy cọc chân đế giàn PQP HT” có ý nghĩa lớn trong việc đảm bảo tiến độ công việc, đảm bảo an toàn và chất lượng công trình. Bộ đồ gá sử dụng trong công tác hạ thủy có thể được sử dụng lại đối với các loại cọc chân đế của các dự án khác, do tính chất tiêu chuẩn của các loại cọc chân để. Trong quá trình chế tạo và đưa vào sử dụng bộ đồ gá cho các dự án trước đó, bộ đồ gá đã thể hiện nhiều ưu điểm tốt, tuy nhiên một số chi tiết trong đồ gá có dấu hiệu bị biến dạng, đặc biệt là các chi tiết gân tăng cứng đỡ ống cọc. Nhằm tăng tính an toàn và tiết kiệm chi phí, yêu cầu về việc nghiên cứu nhằm cải tiến thiết kế và tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu (thay đổi cấp vật liệu) cũng đang là một vấn đề cấp bách cần giải quyết của các đơn vị trong ngành xây lắp dầu khí. Hình 1.1: Hình ảnh chế tạo cọc chân đế giàn khoan trên hệ thống đồ gá 1.2. Ý nghĩa khoa học của đề tài Áp dụng công nghệ và máy tính trong việc lập mô hình thiết kế, phân tích, kiểm tra điều kiện và dự tính khả năng làm việc của kết cấu thông qua dữ liệu khảo sát các yếu tố thực địa nhằm giảm thiểu thời gian thiết kế, tối ưu hóa thiết kế và tiết kiệm chi phí chế tạo. 2