Cải tạo trạm bơm nước biển cho dầu khí

Tổng quan dự án

Dự án này bao gồm việc gia cố kết cấu cho một công trình hạ tầng biển trọng yếu: trạm bơm nước biển tại Algeria phục vụ một tổ hợp dầu khí.

Các vấn đề của kết cấu hạ tầng biển

Kết cấu hạ tầng biển hiếm khi hư hỏng đột ngột — nó suy thoái dần đều, và trạm bơm nước biển nằm đúng nơi quá trình suy thoái diễn ra nhanh nhất:

• Tấn công của clorua. Clorua trong nước biển thấm qua lớp bê tông bảo vệ và khởi phát ăn mòn cốt thép. Gỉ sắt trương nở làm nứt và bong lớp bảo vệ, tăng tốc chu trình — cơ chế suy thoái kinh điển của kết cấu ven biển và công trình biển.

• Vùng nước bắn và vùng thủy triều. Cọc nằm trong môi trường vi mô khắc nghiệt nhất so với bất kỳ hạ tầng biển nào: chu kỳ ướt – khô lặp lại tập trung clorua và oxy tại bề mặt bê tông, đúng nơi tải trọng của sàn gặp biển.

• Vận hành liên tục. Trạm cấp nước cho một cơ sở dầu khí đang hoạt động. Nguồn nước không thể gián đoạn lâu, nên việc gia cố phải được lập kế hoạch trên một tài sản vẫn đang vận hành — thi công theo giai đoạn, từng đoạn một, thay vì tháo dỡ toàn bộ.

• Yêu cầu chịu tải phía trên mặt nước. Sàn chịu các tổ máy bơm nặng, đường ống và tải trọng bảo trì. Ở những vị trí ăn mòn đã làm giảm khả năng chịu lực, vá víu đơn giản là không đủ — sàn cần được sửa chữa rồi gia cố, khôi phục cả tiết diện và khả năng chịu lực.

Phạm vi gia cố

1. Gia cố cọc bằng áo bọc cọc FRP

Các cọc bê tông cốt thép đỡ sàn bơm đã chịu tiếp xúc trực tiếp với nước biển nhiều năm, với vùng nước bắn thúc đẩy ăn mòn cốt thép do clorua. Cọc được gia cố bằng áo bọc cọc FRP: vỏ polymer cốt sợi lắp quanh các đoạn cọc, với khe hở hình vành khuyên giữa áo và bê tông được bơm đầy vữa.

Hệ thống xử lý đồng thời cả kết cấu và môi trường của nó:

Khôi phục kết cấu. Lớp vữa vành khuyên tái lập tiết diện bê tông đã mất, trong khi vỏ FRP bó hẹp cọc và khôi phục khả năng chịu lực;

Bảo vệ vĩnh viễn. Áo bọc tạo thành hàng rào liên tục, miễn nhiễm ăn mòn, cắt nguồn clorua, độ ẩm và oxy tới thép nằm trong bê tông. Khác với vỏ bọc thép hay bê tông, bản thân vỏ FRP không gỉ và không thoái hóa trong nước biển — lợi thế quyết định ở vùng nước bắn, nơi bất kỳ hàng rào nào cần bảo trì trong tương lai sẽ trở thành gánh nặng trong tương lai;

Lắp đặt trên tài sản đang vận hành. Vì áo bọc nhẹ và không cần thiết bị hạng nặng, việc gia cố có thể tiến hành từng cọc một quanh trạm đang hoạt động — điều thiết yếu với hạ tầng biển vẫn bơm nước suốt chương trình.

2. Gia cố và phủ bể chứa

Bên trong trạm, các tường bê tông giữ nước được gia cố bằng vải CFRP dán theo lưới hai chiều — lưới vải carbon sẫm màu thấy khắp mặt tường bể trong ảnh dự án, thi công vòng qua các lỗ xuyên ống lớn cắt ngang mặt tường. Vải khôi phục khả năng của tường chống áp lực nước và tác động kết cấu, đồng thời khả năng miễn nhiễm ăn mòn khiến nó vốn phù hợp với môi trường biển ẩm ướt thường xuyên và nhiều clorua. Các bề mặt đã gia cố sau đó được hoàn thiện bằng lớp phủ bảo vệ, bịt kín bê tông trước độ ẩm và clorua xâm nhập thêm — phạm vi phủ bể do chủ đầu tư xác định.

Sự kết hợp này là có chủ đích: CFRP cung cấp nâng cấp kết cấu, lớp phủ tạo hàng rào môi trường, và cả hai đều không ảnh hưởng đến hình học của trạm hay hệ thống ống đường kính lớn.

3. Sửa chữa sàn, rồi gia cố

Phạm vi sàn tuân theo trình tự kỹ sư chủ đầu tư chỉ định: sửa trước, gia cố sau.

Ảnh hiện trường ghi lại giai đoạn sửa chữa: bê tông hư hỏng được đục bỏ đến lớp nền lành — công nhân trên giàn giáo đục bề mặt dưới sàn, lộ ra cốt liệu và cốt thép bị ăn mòn — tiếp theo là phun vữa sửa chữa bên trong trạm bơm, tái lập tiết diện đã mất quanh lưới cốt thép lộ ra. Đây là phần kém hào nhoáng nhưng mang tính quyết định của mọi công trình cải tạo bê tông: mọi thứ thi công sau đó đều phụ thuộc vào độ bám dính và độ bền của lớp nền được tái tạo này.

Sau khi tiết diện được khôi phục, sàn được gia cố để đưa khả năng chịu lực phù hợp với yêu cầu thực tế của trạm bơm đang vận hành — thiết bị quay nặng, đường ống và giao thông bảo trì ở phía trên, môi trường biển khắc nghiệt ở phía dưới.

Sau khi gia cố

Chương trình hoàn thành đã đưa công trình hạ tầng biển trọng yếu này trở lại vận hành tin cậy với tuổi thọ kéo dài đáng kể:

• Cọc sàn được bọc trong áo FRP bơm vữa — khôi phục khả năng chịu lực và niêm phong vĩnh viễn cốt thép khỏi biển;

• Tường bể được nâng cấp bằng cốt CFRP miễn nhiễm ăn mòn và hoàn thiện bằng lớp phủ bảo vệ;

• Khả năng chịu lực của sàn được khôi phục nhờ sửa chữa tiết diện đúng cách kết hợp gia cố có mục tiêu;

• Toàn bộ công việc được thực hiện theo giai đoạn trên một cơ sở công nghiệp đang vận hành, không gián đoạn nguồn cấp nước biển của cơ sở trong thời gian dài.

Bạn có dự án tương tự? Hãy trao đổi với chúng tôi.

Horse Construction là nhà sản xuất vật liệu gia cố kết cấu có trụ sở tại Thượng Hải, với hai dòng sản phẩm đầy đủ được tin dùng trong các dự án biển, công nghiệp và hạ tầng tại hơn 100 quốc gia:

Hệ thống sợi carbon — vải CFRP, tấm laminate CFRP, hệ laminate CFRP ứng suất trước, thép thanh và bó cáp carbon, cùng epoxy tẩm tương thích;

Keo dán kết cấu — keo dán thép, keo cấy thép thanh, keo bơm và đổ vết nứt, và keo nối đốt.

Nếu dự án của bạn liên quan đến hạ tầng biển, cơ sở công nghiệp hoặc công việc gia cố tương tự, hãy liên hệ với chúng tôi — chúng tôi sẽ làm mọi điều có thể để hỗ trợ bạn, từ chọn vật liệu đến giao hàng đúng hạn.