Giàn cố định trên biển là gì? Tiến hành lựa chọn loại kết cấu thép giàn cố định trên biển như thế nào?

Nội dung chính

• Giàn cố định trên biển là gì?
• Thực hiện lựa chọn loại kết cấu thép giàn cố định trên biển như thế nào?
• Việc lựa chọn thép kết cấu đối với giàn cố định trên biển được quy định như thế nào?

Giàn cố định trên biển là gì?

Giàn cố định trên biển được quy định tại tiết 3.1.1 tiểu mục 3.1 Mục 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6170-1:2017 về Giàn cố định trên biển - Phần 1: Quy định chung như sau:

Thuật ngữ và định nghĩa

3.1 Định nghĩa

Trong Bộ tiêu chuẩn về giàn cố định trên biển này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1.1 Giàn cố định trên biển (fixed offshore platforms): Công trình được giữ cố định thường xuyên với đáy biển bằng trọng lượng bản thân, đóng cọc hoặc neo.

3.1.2 Tải trọng (load): là tác động bất kỳ gây ra ứng suất hoặc biến dạng trong kết cấu.

3.1.3 Hiệu ứng của tải trọng (load effect): Hiệu ứng của một tải trọng thiết kế đơn lẻ hoặc tổ hợp của các tải trọng tác dụng lên hoặc hệ thống, như ứng suất, nội lực, biến dạng, chuyển vị, dao động.v.v...

3.1.4 Tải trọng đặc trưng (characteristic load): Giá trị tiêu chuẩn của một tải trọng được sử dụng trong việc xác định hiệu ứng tải trọng. Tải trọng đặc trưng thường được dựa vào một phân vị đã xác định ở đầu trên của hàm phân phối của tải trọng.

...

Theo đó, giàn cố định trên biển là công trình được giữ cố định thường xuyên với đáy biển bằng trọng lượng bản thân, đóng cọc hoặc neo.

Giàn cố định trên biển (Hình từ Internet)

Thực hiện lựa chọn loại kết cấu thép giàn cố định trên biển như thế nào?

Việc lựa chọn loại kết cấu thép giàn cố định trên biển được quy định tại tiết 4.2.2 tiểu mục 4.2 Mục 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6170-4:2017 về Giàn cố định trên biển - Phần 4: Thiết kế kết cấu thép như sau:

Phân loại kết cấu, lựa chọn vật liệu và nguyên tắc kiểm tra

...

4.2 Loại kết cấu

...

4.2.2 Lựa chọn loại kết cấu

4.2.2.1 Các thành phần được phân loại thành các nhóm kết cấu theo các tiêu chí sau:

- Tầm ảnh hưởng của các bộ phận tới hậu quả hư hỏng;

- Điều kiện ứng suất tại chi tiết được xem xét cùng với các khuyết tật hàn hoặc các vết nứt do mỏi có thể tồn tại gây ra phá hủy giòn.

CHÚ THÍCH: Hậu quả của hư hỏng có thể được xác định dưới dạng độ bền dư của kết cấu khi xem xét hư hỏng của các thành phần thực tế.

4.2.2.2 Phân loại kết cấu nhằm lựa chọn vật liệu sẽ được tiến hành theo các nguyên tắc chỉ rõ trong Bảng 1.

Bảng 1 - Phân loại kết cấu cho việc lựa chọn vật liệu 1

...

Theo đó, việc lựa chọn loại kết cấu thép giàn cố định trên biển được thực hiện như sau:

- Các thành phần được phân loại thành các nhóm kết cấu theo các tiêu chí sau:

+ Tầm ảnh hưởng của các bộ phận tới hậu quả hư hỏng;

+ Điều kiện ứng suất tại chi tiết được xem xét cùng với các khuyết tật hàn hoặc các vết nứt do mỏi có thể tồn tại gây ra phá hủy giòn.

CHÚ THÍCH: Hậu quả của hư hỏng có thể được xác định dưới dạng độ bền dư của kết cấu khi xem xét hư hỏng của các thành phần thực tế.

- Phân loại kết cấu nhằm lựa chọn vật liệu sẽ được tiến hành theo các nguyên tắc chỉ rõ trong Bảng 1.

Bảng 1 - Phân loại kết cấu cho việc lựa chọn vật liệu 1

Việc lựa chọn thép kết cấu đối với giàn cố định trên biển được quy định như thế nào?

Việc lựa chọn thép kết cấu đối với giàn cố định trên biển được quy định tại tiết 4.3.3 tiểu mục 4.3 Mục 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6170-4:2017 về Giàn cố định trên biển - Phần 4: Thiết kế kết cấu thép như sau:

Loại thép được sử dụng nhìn chung liên quan đến nhiệt độ hoạt động và chiều dày đối với loại kết cấu áp dụng như trong Bảng 5.

Bảng 5 - Chiều dày giới hạn (mm) của thép kết cấu đối với các loại kết cấu khác nhau và nhiệt độ làm việc (oC)

- Việc lựa chọn một loại thép tốt hơn yêu cầu tối thiểu trong thiết kế phải không dẫn đến các yêu cầu chặt chẽ hơn trong chế tạo.

- Loại thép được sử dụng có chiều dày nhỏ hơn 10mm hoặc nhiệt độ làm việc trên 10oC có thể được xem xét riêng.

- Việc hàn của thép tấm và các tiết diện có chiều dày vượt quá giới hạn trên đối với loại thép thực tế nêu trong Bảng 5 sẽ được đánh giá trong mỗi trường hợp riêng về sự phù hợp với mục đích của kết cấu hàn. Sự đánh giá cần được dựa trên thử nghiệm và phân tích theo cơ học phá hủy, ví dụ phù hợp với BS 7910.

- Đối với các bộ phận kết cấu chịu nén hoặc ứng suất kéo thấp, có thể xem xét đến việc sử dụng các loại thép thấp hơn so với quy định trong Bảng 5.

- Việc sử dụng thép với ứng suất chảy danh nghĩa tối thiểu lớn hơn 550 N/mm2 (NV550) phải được xem xét đặc biệt để áp dụng, nếu điều kiện môi trường nghèo ôxy như nước đọng, bùn hoạt tính hữu cơ (vi khuẩn) và hydro sunfua có thể chiếm ưu thế.

- Các điều kiện nghèo oxy chủ yếu được đặc trưng bởi nồng độ sunfua làm giảm vi khuẩn, SRB, theo thứ tự của lượng >103 SRB/ml ( có thể tham khảo theo phương pháp NACE TPC bản số 3).