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 ÐỒ GÁ PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHẾ TẠO, VẬN CHUYỂN VÀ HẠ THỦY CỌC CHÂN ÐẾ GIÀN PQP HT NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 S K C0 0 4 9 1 0 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12/2015 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 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 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI 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. 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 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 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 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 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 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 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. 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. vii MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch khoa học. i Lời cam đoan. iii Lời cảm ơn.
viii Danh sách các chữ viết tắt. xii Danh sách các bảng biểu. xiii Danh sách các hình. xiv Chƣơng 1 TỔNG QUAN.
Lý do hình thành đề tài. Ý nghĩa khoa học của đề tài. Ý nghĩa thực tế. Mục tiêu nghiên cứu.
Đối tượng nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Kế hoạch thực hiện. Giới thiệu về dự án Biển Đông 1.
5 Chƣơng 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT. Khái quát về tính toán vận chuyển trong ngành công trình biển. Các nội dung nghiên cứu về bài toán vận chuyển. Chuyển động và tính ổn định của sà lan.
Phương pháp phần tử hữu hạn. Lịch sử phát triển. Các dạng phần tử. Phần tử quy chiếu, phần tử thực.
Lực, chuyển vị, biến dạng, ứng suất. Nguyên lý cực tiểu hóa thế năng toàn phần. Trình tự phân tích bài toán theo PPPTHH. Sơ đồ tính toán bằng PPPTHH.
Cơ sở thiết kế. Phạm vi Luận văn. Phần mềm sử dụng. Quy trình phân tích.
Tiêu chuẩn áp dụng và tài liệu tham khảo. Tiêu chuẩn áp dụng. Tài liệu công nghệ khác. 26 Chƣơng 3 SỐ LIỆU THIẾT KẾ VÀ MÔ HÌNH TÍNH TOÁN.
Số liệu thiết kế:. Số liệu về kết cấu cọc chân đế BD1. Số liệu về sà lan POSH GIANT I. Số liệu môi trường.
Đặc trưng vật liệu. Mô hình tính toán. Bố trí các dầm hạ thủy trong quá trình chế tạo trên bãi. Phương án thay đổi vật liệu.
Trường hợp tải trọng. Thiết bị sử dụng phân tích. 34 Chƣơng 4 KIỂM TRA KẾT CẤU BẰNG PHẦN MỀM SAP 2014. Trình tự phân tích kết cấu bằng SAP 2014.
Xây dựng mô hình kết cấu. Khai báo đặc trưng vật liệu. Khai báo đặc trưng hình học. Gán đặc trưng hình học cho các phần tử.
Định nghĩa các tải trọng. Khai báo điều kiện biên. Chọn thông số cho quá trình giải. Thực hiện giải bài toán.
Xem và xuất kết quả. Kiểm tra kết cấu theo tiêu chuẩn AISC-ASD89. Kết luận chương 4. 46 Chƣơng 5 KIỂM TRA MÔ HÌNH BẰNG ANSYS WORKBENCH.
Trình tự phân tích bằng Ansys Workbench. Chọn hệ thống phân tích. Thiết lập thông số vật liệu. Thép API 2W GR50.
Xây dựng mô hình hình học. Xây dựng mô hình trong môi trường Autocad 2010. Xây dựng mô hình trong môi trường Ansys Workbench. Thiết lập mô hình phần tử hữu hạn – Chia lưới.
Thiết lập tiếp xúc giữa các chi tiết. Kiểm soát việc tạo lưới. Thống kê kết quả tạo lưới. Thiết lập các điều kiện biên của bài toán.
Giải bài toán. Xem kết quả và xử lý. Kết quả giải mô hình theo thiết kế ban đầu. Kết quả điều chỉnh mô hình thiết kế lần 1.
Kết quả điều chỉnh mô hình thiết kế lần 2. Kết luận chương 5 .