Khảo sát sự cố và đề xuất giải pháp bảo đảm an toàn trong sử dụng khí dầu mỏ hóa lỏng lpg tại tp hcm

UỶ BAN NHÂN DÂN TP HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BÁO CÁO NGHIỆM THU (Đã chỉnh sửa theo góp ý Hội đồng nghiệm thu) KHẢO SÁT SỰ CỐ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO ĐẢM AN TỒN TRONG SỬ DỤNG KHÍ DẦU MỎ HĨA LỎNG (LPG) TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI TS LÝ NGỌC MINH CƠ QUAN QUẢN LÝ CƠ QUAN CHỦ TRÌ Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 04 năm 2011 TÊN ĐỀ TÀI “KHẢO SÁT SỰ CỐ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO ĐẢM AN TOÀN TRONG SỬ DỤNG KHÍ DẦU MỎ HĨA LỎNG (LPG) TẠI TP.HỒ CHÍ MINH” Chủ nhiệm đề tài: TS Lý Ngọc Minh – Viện Khoa học, Công nghệ Quản lý môi trƣờng - Trƣờng Đại học Công nghiệp TP.HCM Thƣ ký đề tài: Kỹ sƣ Hồ Thị Nguyệt Các tổ chức / cá nhân tham gia thực đề tài T T Họ tên Lý Ngọc Minh Học Đơn vị công tác vị Tiến sĩ Viện KHCN QL môi trƣờng Trƣờng ĐH Công nghiệp TP.HCM Thạc Khoa cơng nghệ Hố học sĩ Nguyễn Văn Hải Hồ Quang Dũng Phạm Tùng Giang Hồ Thị Nguyệt Tiến sĩ Kỹ sƣ Kỹ sƣ Cử nhân Trƣờng ĐH Công nghiệp TP.HCM Trung tâm kiểm định an toàn lao động TP.HCM Trung tâm kiểm định KTAT Cơng nghiệp Trung tâm kiểm định an tồn lao động TP.HCM Trung tâm an tồn mơi trƣờng cơng nghiệp ĐHCN TPHCM Cơ quan chủ quản Sở Khoa học Cơng nghệ TP.HCM Cơ quan chủ trì Trƣờng đại học công nghiệp TP.HCM Thời gian thực 18 tháng, từ tháng 05/2009 đến tháng 12/2010 TĨM TẮT Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG), gas, nguồn lƣợng tiện dụng Sự đời giúp nguời giải tình trạng khan lƣợng bảo vệ môi trƣờng Ở Việt Nam LPG đƣợc sử dụng từ trƣớc năm 1975, đƣợc sử dụng phổ biến vào năm 90 ngày đƣợc sử dụng ƣu điểm Ngày nay, việc sử dụng LPG vào hộ gia đình nguồn lƣợng thiếu, với nơi đô thị hóa mạnh nhƣ TP.HCM Bên cạnh lợi ích mà LPG mang lại việc sử dụng LPG có nhiều nguy gây cố Các nguy ngày khó kiểm sốt vấn đề san chiết gas trái phép ngày phổ biến, đặc biệt TP.HCM- nơi có mật độ dân cƣ cao Các cố sử dụng LPG gây thiệt hại ngƣời, tài sản môi trƣờng Trong thực tế, xảy nhiều vụ cháy nổ sử dụng LPG sản xuất nhƣ sinh hoạt nƣớc ta Do đó, việc quy hoạch mạng lƣới phân phối, tổ chức nghiên cứu đồng tổng hợp, đƣa biện pháp giúp đỡ, hƣớng dẫn đề sách vấn đề quản lý nhằm giảm thiểu cố ô nhiễm môi trƣờng, bảo vệ sức khỏe ngƣời lao động dân cƣ, nâng cao hiểu biết mức độ nguy hiểm LPG đề biện pháp an toàn để ngăn ngừa cố LPG gây cần thiết, Và nguy hiểm mức độ Để giải vấn đề đó, đề tài “Khảo sát cố đề xuất giải pháp bảo đảm an tồn sử dụng khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) TP.HCM” đƣợc thực nhằm đáp ứng yêu cầu Đề tài tập trung giải vấn đề sau: Nghiên cứu tổng hợp đặc tính nguy h sử dụng LPG; Khảo sát số cố điển hình sử dụng LPG xảy giới, Việt Nam TP.HCM; Đánh giá nguy gây cố sử dụng LPG TP.HCM; Đề xuất giải pháp bảo đảm an toàn sử dụng LPG TP.HCM SUMMARY OF RESEARCH CONTENT Liquefied petroleum gas (LPG), gas, is clean and convenient energy It protects the environment in using the energy In Viet Nam, LPG used before 1975 and then have used again since in the 90s of the 20 decade and increasingly used because of its advantages Today, the use of LPG has gone into every household, especially for urbanized places Besides the benefits, the using of LPG has so much the potential accidents, especially in Ho Chi Minh City-big population city In fact, there was a lot of the fire by the use of LPG in production and using the LPG Therefore, to help guide and set out the policies of management problems and to reduce the environmental risk, health incidents, enhance the understanding of the severity of LPG and suggest safety measures to prevent incidents caused by LPG is essential, and more likely more dangerous level to solve the problem, the research "Surveying the accidents and suggesting the solutions to ensure the safe in using of liquefied petroleum gas (LPG) in Ho Chi Minh City" was carry out Topics focus on the following issues: Researching the hazards characteristics of LPG and evaluate risks in the use of LPG; Investigating of some typical problems in the use of LPG has happened in the world, in Vietnam and in Ho Chi Minh City; Assessing the risk of problems in the use of LPG in Vietnam; Suggesting ways to ensure safe use of LPG in Vietnam and in Ho Chi Minh City MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH PHẦN I: MỞ ĐẦU 10 1.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 10 1.1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài 10 1.1.1.1 Ngoài nƣớc 10 1.1.1.2 Trong nƣớc 10 1.2 TÍNH CẤP THIÊT CỦA ĐỀ TÀI 13 1.2.1 Sự cố LPG giới 13 1.2.2 Sự cố LPG Việt Nam TP.HCM 13 1.3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 14 1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 14 1.5 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 14 1.6 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 15 PHẦN II: TỔNG QUAN ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KT-XH TP.HCM 16 2.1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ 17 2.1.1 Vị trí địa lý 17 2.1.2 Địa hình 17 2.1.3 Khí hậu, thời tiết 18 2.1.4 Những tác động mơi trƣờng q trình thị hóa 19 2.1.5 Tăng trƣởng kinh tế 19 2.2 SỨC ÉP DÂN SỐ VÀ VẤN ĐỀ SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG 20 2.3 PHÁT TRIỂN CÔNG NGHIỆP VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG 22 2.4 PHÁT TRIỂN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG 23 2.5 PHÁT TRIỂN NĂNG LƢỢNG VÀ TÁC ĐỘNG MÔI TRƢỜNG 25 2.6 PHÁT TRIỂN GIAO THÔNG VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG 28 2.7 PHÁT TRIỂN NÔNG NGHIỆP VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG 30 2.8 PHÁT TRIỂN DU LỊCH VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG 31 2.9 HỘI NHẬP QUỐC TẾ VÀ VẤN ĐỀ AN TỒN, MƠI TRƢỜNG 33 NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN 36 PHẦN III: TỔNG QUAN VỀ KHÍ DẦU MỎ HĨA LỎNG (LPG) 37 3.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ LPG 38 3.2 SƠ LƢỢC TÌNH HÌNH CHẾ BIẾN VÀ SỬ DỤNG LPG Ở VIỆT NAM 46 3.3 MỘT SỐ SCMT TRONG CHẾ BIẾN VÀ SỬ DỤNG LPG 49 PHẦN IV: NGUY CƠ GÂY SỰ CỐ TRONG SỬ DỤNG LPG TẠI TP.HCM 56 4.1 THỰC TRẠNG ATMT TRONG SỬ DỤNG LPG Ở TP.HCM 57 4.2 NGUYÊN NHÂN SỰ CỐ TRONG SỬ DỤNG LPG Ở TP.HCM 64 PHẦN V: GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO AN TOÀN TRONG SỬ DỤNG LPG TẠI TP.HCM 77 5.1 GIẢI PHÁP LOẠI TRỪ YẾU TỐ GÂY SỰ CỐ DO CON NGƢỜI 78 5.2 GIẢI PHÁP LOẠI TRỪ YẾU TỐ GÂY SỰ CÓ DO THIẾT BỊ 79 5.3 GIẢI PHÁP LOẠI TRỪ YẾU TỐ GÂY SỰ CỐ DO MÔI TRƢỜNG 88 PHẦN VI: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 93 1.1 KẾT LUẬN 94 1.2 KIẾN NGHỊ 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT TP.HCM KCN KCX UBND Thành phố Hồ Chí Minh Khu cơng nghiệp Khu chế xuất Ủy ban nhân dân WTO KLR LPG KĐH Tổ chức thƣơng mại quốc tế Khối lƣợng riêng Khí dầu mỏ hóa lỏng Khí đồng hành KTN PV Gas GTVT ATMT SCMT PCCC TCVN PCCN Khí tự nhiên Tổng cơng ty khí Việt Nam Giao thơng vận tải An tồn mơi trƣờng Sự có mơi trƣờng Phịng cháy, chữa cháy Tiêu chuẩn Việt Nam Phòng chống cháy, nổ TBAL KT - XH ETA Thiết bị áp lực Kinh tế - Xã hội Phân tích kiện FTA NSD KTAT LĐ-TB-XH ATLĐ VSLĐ BVMT ISO 9000 ISO 1400 OSHA 1800 Phân tích sai lầm Ngƣời sử dụng Kỹ thuật an toàn Lao động-Thƣơng binh-Xã hội An toàn lao động Vệ sinh lao động Bảo vệ môi trƣờng Tiêu chuẩn hệ thống quản lý chất lƣợng Tiêu chuẩn hệ thống quản lý môi trƣờng Tiêu chuẩn hệ thống quản lý an toàn - sức khỏe nghề nghiệp QTRR Quản trị rủi ro nnghiệpnghiệp DANH SÁCH BẢNG SỐ TÊN BẢNG SỐ LIỆU TRANG 2.1 Nhu cầu phụ tải điện 26 3.1 Tiêu chuẩn Việt Nam LPG thƣợng phẩm 38 3.2 Cơng thức hóa học kí hiệu Propan Bu tan 39 3.3a Bảng bão hoà Iso Butane 40 3.3b Bảng bão hồ Iso Butane 40 Bảng thơng số cháy, nổ LPG 41 3.4a 3.4b Thông số giới hạn LPG 43 3.5 Vận tốc lửa LPG 44 3.6 Phạm vi ứng dụng LPG kỹ thuật lạnh ĐHKK 45 3.7 Sản phẩm nhà máy chế biến khí Dinh Cố 48 3.8 Đặc tính kỹ thuật LPG nhà máy gas Dinh Cố 48 3.9 Dự báo cung cầu LPG Việt Nam đến năm 2010 48 DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1: Tăng trƣởng GDP ngành kinh tế toàn TP.HCM giai đoạn 2005 – 2009 20 Hình 2.2: Dân số TP.HCM1979 – 2009 21 Hình 2.3: Tổng giá trí sản xuất CN địa bàn TP.HCM qua năm 22 Hình 2.4: Tổng vốn đầu tƣ xây dựng cho TP.HCM từ năm 2005 – 2009 24 Hình 2.5: Khối lƣợng vận chuyển hàng hóa, khách hàng qua năm 28 Hình 2.6: Thống kê lƣợng giao thông vận tải năm 29 Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn quan hệ áp suất dƣ, nhiệt độ bão hòa thành phần LPG 42 Hình 3.2: Hình ảnh khai thác dầu, khí mỏ dầu Bạch Hổ 47 Hình 3.3: Hình ảnh cố cháy, nổ bồn LPG Mexico 1984 50 Hình 3.4: Hình ảnh cố nhà máy chế biến LPG Pasadena, Hoa Kỳ năm 1989 51 Hình 3.5: Hình ảnh cố cháy xe bồn Nghệ An năm 2009 52 Hình 3.6: Hình ảnh vụ cháy LPG Hà Tĩnh năm 2009 53 Hình 3.7: Hình ảnh cố xe bồn chở 20 gas bị lật Hà Nội 7/05/2007 54 Hình 3.8: Hiện trƣờng vụ nổ quán ăn Nhất Vị Quán-TP.HCM 55 Hình 4.1: Sử dụng bình gas cạnh lị hấp tơ 59 Hình 4.2: Sử dùng bình gas cạnh lị nấu sơn 59 Hình 4.3: Sử dụng gas để đốt nấu liên hồn 59 Hình 4.4: Đối tƣợng sử dụng LPG gia đình 59 Hình 4.5: Tình hình cố sử dụng LPG 61 Hình 4.6: Nhận thức ngƣời dân cố sử dụng LPG 61 Hình 4.7: Nhận thức phịng ngừa cố sử dụng LPG 62 Hình 4.8: Nguyên nhân gây cố sử dụng LPG 63 Hình 4.9: Hình ảnh xe bồn bị cố Hải Dƣơng năm 2007 64 Hình 4.10: Cây phân tích kiện sai lầm sử dung LPG 65 Hình 4.11: Hình ảnh lắp đặt bồn chứa LPG sai quy định 66 Hình 4.12: Hình ảnh san gas trái phép 66 Hình 4.13: Hình ảnh dây dẫn gas sai quy định 66 Hình 4.14: Hình ảnh sử dụng gas khơng mục đích 66 Hình 4.15a: Hình ảnh nổ bóng bay dễ gây kích nổ cụm chai LPG 67 Hình 4.15b: Hình ảnh cụm chai LPG để cạnh bếp khơng có tƣờng chắn 67 Hình 4.15c: Hình ảnh cụm chai LPG đặt cạnh nhà hàng khơng có tƣờng chắn67 Hình 4.16a: Hình ảnh sử dụng LPG hàn cắt khu vực đơng ngƣời 67 Hình 4.16b: Sử dụng thiết bị an tồn chai ga khơng bảo đảm an tồn 68 Hình 4.17: Chun chở gas không quy định 68 Hình 4.18: Các sai sót thiết bị chứa LPG 69 Hình 4.19: Sai sót bồn LPG nhà máy sữa Sài Gịn 71 Hình 4.20: Hình ảnh khu vực lắp đặt bồn LPG nhà máy sữa Sài Gịn 72 Hình 4.21: Bản vẽ mặt lắp đặt bồn LPG nhà máy sữa Sài Gịn 72 Hình 5.1: Hình ảnh bồn chứa LPG hình trụ nằm ngang 80 Hình 6.1: Hình ảnh vận chuyển chai LPG xe máy quy định 96 Van an tồn: kích thước 80A, số lượng Đồng hồ đo mức gas lỏng: hoạt động theo nguyên lý phao nổi, đồng hồ % gas chứa bồn Kích thước 15A, số lượng Đồng hồ đo áp suất gas bồn: kích thước 15A, S/80, số lượng Đồng hồ đo nhiệt độ gas bồn: kích thước 20A, số lượng II Thơng số kỹ thuật 2.1 Kích thước Chiều dài phần trụ: l = 12.477 mm; Đường kính phần trụ: Dt = 2.500 mm; Chiều cao tính tới đỉnh bên hai đáy êlíp bồn: ht = 625 mm 2.2 Thơng số vận hành chủ yếu Thể tích bồn chứa: V = 70,614 m3 Khối lượng LPG: 30 Nhiệt độ tính tốn: +500C Áp suất tính tốn: với LPG (50% propane, 50% butane): 1,76 N/mm2 2.3 Mối hàn: Bồn chứa LPG loại thiết bị có yêu c , có đội ngũ cán kỹ thuật cơng nhân lành nghề, có thiết bị kiểm tra mối hàn đại, vậy, chọn hệ số bền mối hàn thân nắp mối hàn hàn giáp mối phía là: 2.4 h = 0,85 Vật liệu chế tạo ứng suất cho phép tính tốn: Theo tiêu chuẩn ASTM A516, 516M-03 grade 70, vật liệu chế tạo bồn SPV 485 Ưng suất cho phép thép SPV 485 nhiệt độ tính tốn là: = 190 N/mm2 Hệ số hiệu chỉnh, kể tới ảnh hưởng điều kiện làm việc: Do vậy, ứng suất cho phép tính tốn vật liệu chế tạo bồn chứa LPG là: * III []1 9 N / m m Tính tốn kiểm tra sức bền bồn chứa LPG 3.1 Tính kiểm tra thân bồn Bước 1: Kiểm tra điều kiện để áp dụng cơng thức tính bề dày tối thiểu: * p h 0 , , , * Bước 2: Xác định công thức áp dụng Từ *, bề dày tối thiểu thân tính theo cơng thức: D t p S' * h Thay số, ta có chiều dày tính tốn thân bồn là: D 0 , t p2 S ' , () m m * 0 , h2 Bước 3: Xác định hệ số bổ sung C CC a C b CC c - Hệ số bổ sung ăn mòn (Ca): LPG khơng ăn mịn thép dùng làm bồn chứa Tuy nhiên, để dự phịng có lẫn tạp chất ăn mịn thép, tốc độ ăn mịn lấy khoảng 0,1 mm/năm, thời gian sử dụng dự tính khoảng 20 năm Vậy, hệ số bổ sung ăn mòn: C ,12 02 ( m m ) a - Hệ số bổ sung mài mòn (Cb): bồn tồn trữ LPG, tốc độ chuyển động LPG bồn coi không đáng kể, vậy, Cb 0(mm) - Hệ số bổ sung sai lệch chế tạo, lắp ráp: chọn Cc 0(mm) - ,4 6(m m ) Hệ số qui trịn kích thước C C 0 , , ( m m ) Bước 4: Xác định bề dày thực thân thiết bị: S S 'C , , ( m m ) Bước 5: Kiểm tra điều kiện: S Ca Dt 0,1 ** Thay số: SC 02 a , 10 , D 0 t Vậy, điều kiện ** hoàn toàn thỏa mãn Bước 6: Kiểm tra áp suất cho phép thân thiết bị p * h ( SC ) a DS ) t ( C a * 2h () S C 0 , ( 2 ) a p , ( N /) m m D S C 0 ( 2 ) t() a lớn áp suất tính tốn p= 1,76 (N/mm2) Bước 7: Kết luận Thân thiết bị có chiều dày 20 mm đảm bảo an tồn áp suất nhiệt độ làm việc 3.2 Tính kiểm tra đáy bồn Bước 1: Kiểm tra điều kiện để áp dụng cơng thức tính bề dày đáy bồn: * p h 0 , , , * Bước 2: Xác định công thức áp dụng Từ *, bề dày tối thiểu đáy bồn tính theo cơng thức: pR t S' * h ht Xét hệ số hình dáng: D đó: ht: chiều sâu đáy, tính tới đỉnh t đáy elíp Theo số liệu thiết kế, ta có: ht = 625 mm Do vậy: h t D 0 t Do đó: Rt = Dt = 2.500 mm Đây loại đáy tiêu chuẩn Bề dày tối thiểu đáy bồn là: p R , 0 t S ' , () m m h2 0 , Bước 3: Xác định hệ số bổ sung C: CC a C b CC c ,12 02 ( m m ); a Tương tự thân thiết bị: C Chọn Cb 0(mm) Do chế tạo lắp ráp đáy có độ khó cao, chọn hệ số Cc 1(mm) ,46(m m ) Hệ số qui trịn kích thước C 1 , , ( m m ) Vậy: C Bước 4: Xác định bề dày thực thân thiết bị: S 'C , 4 , ( m m ) Bề dày thực đáy bồn chứa: S Bước 5: Kiểm tra điều kiện: S C a 0,125 D t Thay số: ** SC a , , Vậy, điều kiện ** thỏa mãn D 0 t Bước 6: Kiểm tra áp suất cho phép đáy bồn chứa () S C 0 , ( 2 ) p h a , ( N /) m m R () S C 0 ( 2 ) t a lớn áp suất tính tốn p=1,76 (N/mm2) Bước 7: Kết luận Chiều dày đáy bồn chứa 21 mm đảm bảo an toàn áp suất nhiệt độ tồn trữ LPG 3.3 Tính kiểm tra điều kiện khoét lỗ bồn chứa Đi kèm với bồn chứa hệ thống phụ trợ bao gồm có cửa người, lỗ dùng để lắp ráp thiết bị đo nhiệt độ, áp suất, mực chất lỏng bồn, lỗ dùng để lắp đặt ống nhập liệu cho bồn, ống xuất liệu, ống vét bồn, lắp đặt van áp suất, thiết bị đo đặt nồng độ sản phẩm khu vực bồn chứa Các thiết bị lắp đặt vào bồn dùng phương pháp hàn hay dùng ren Thường lỗ có đường kính nhỏ ta dùng phương pháp ren dễ dàng cơng việc lắp đặt việc sửa chữa thiết bị có cố Khi tạo lỗ bồn chứa cần ý đến khoảng cách lỗ việc tăng cứng lỗ Các lỗ xuất, nhập liệu, vét bồn đáy bồn 3.4 Theo quy trình cơng nghệ, bồn chứa LPG 30 NM chiết nạp phải có: lỗ cho ống nhập liệu chọn 50mm; lỗ cho ống xuất liệu chọn 50mm; lỗ cho ống hồi lưu chọn lỗ cho ống chọn lỗ cho ống vét bồn chọn 40mm; 25mm; 15mm Xác định đường kính lớn cho phép lỗ không cần tăng a cứng: d , D S C )( 1) K (mm) m a x0 t ( a Trong đó: Dt: đường kính thân thiết bị, mm S: bề dày thân thiết bị, mm Ca: hệ số bổ sung ăn mòn, mm K: hệ số kể đến độ bền thân, tính sau: p D , 0 K t , 6 ( m m ) ( , P ) ( S C ) ( , , ) ( 2 ) Vậy: d , 0 ( 2 ) ( , 6 ) , 9 ( m m ) ( m m ) m a x Khoảng cách cho phép bé An tâm lỗ gần nhau: b A3 A2 s A1 d1 Ống s1 d2 d3 s2 Ống nhập liệu s3 Ống xuất liệu Hình 3: Bố trí đoạn ống nối gần d4 Ống by pass s4 Bạc tăng cứng c A , ( d d ) S S , ( 5 ) 2 , ( m m ) m i n 2 A , ( d d ) S S , ( 5 ) 2 1 ( m m ) m i n 3 A , ( d d ) S S , ( ) 2 ( m m ) m i n 4 Trong đó: S1=S2=S3=S4=20 (mm) dm ( m ) , dm ( m ) , dm ( m ) , dm ( m ) Theo kinh nghiệm, chọn: A1=360 mm, A2=354 mm, A3=366 mm thỏa mãn điều kiện khoảng cách Tất lỗ cần tăng cứng Ống ống hồi lưu: Dùng bạc tăng cứng, với: ' h , S , , 4 , ( m m ) 12 Chọn chiều cao bạc tăng cứng h1= 40 mm Chiều dày bạc lấy chiều dày thân hay lớn chút, chọn K=20 mm Ống nhập liệu ống xuất liệu: Dùng ống có đường kính d=50 mm, chiều dày S1=5 mm, lỗ khoét bồn có đường kính d=60 mm Ống hàn trực tiếp vào bồn, tăng cứng vịng tăng cứng có chiều dày Sn=20 mm bề sn s1 h1 rộng B=2d=100 mm Chọn h1=150 mm, h2=50 mm B h2 sn s d Hình 4: Tính diện tích tiết diện ống có tăng cứng Kiểm tra lại độ bền vòng tăng cứng phải thoả mãn điều kiện sau: S B d ) Sd ( d ) n( m a x Với: Sn: chiều dày vòng 20 mm; B: chiều rộng vòng 100 mm; *** S: chiều dày thân thiết bị 20 mm; dmax: đường kính giới hạn tăng cứng 10 mm Thay số: ( 0 )2 ( ) Tức là: 50 > 40 Vậy, điều kiện *** thoả mãn Vậy độ bền vòng tăng cứng thỏa mãn điều kiện, đảm bảo an toàn Phần ống nằm khu vực tăng cứng xem tăng cứng thoả mãn điều kiện sau: p d S () B d ( h h ) S S ( d d ) **** n m a x , p Thay số: , 2 ( 0 ) ( 5 ) ( ) , , Tức là: 3919 800 Vậy, điều kiện **** thoả mãn, phần ống hàn đảm bảo an toàn 3.5 Lỗ cho ống vét bồn Đường kính lỗ 15 mm Dùng bạc tăng cứng có chiều cao lấy 40 mm, chiều dày chiều dày thân bồn, chọn K=20 mm Tất ống nhập liệu, xuất liệu, đường hơi, đường hồi lưu, đường vét bồn kết nối với đường ống cơng nghệ thơng qua mặt bích với vịng đệm kín cao su Khoảng cách từ thân bồn đến mặt bích 150 mm Các lỗ cơng nghệ phía bên phải bồn Gồm có lỗ cho van hơi, van an toàn cửa người 3.6 Lỗ cho van Đường kính lỗ: d=50 mm Dùng bạc tăng cứng có chiều cao h=40 mm chiều dày chiều dày thân bồn, chọn K=20 mm Kết nối với van thơng qua mặt bích với vịng đệm kín cao su, khoảng cách từ thân bồn đến mặt bích lấy 150 mm 3.7 Lỗ cho van an toàn Đường kính lỗ: d=80 mm 10 Tăng cứng ống vịng tăng cứng Ống hàn có d=80 mm, dày S1=5 mm hàn trực tiếp vào bồn với vòng tăng cứng có chiều dày S n=20 mm, bề rộng B=2d=160 mm Chọn h1=150 (mm), h2=50 (mm) Kiểm tra lại độ khả thi ống vòng tăng cứng: Vòng tăng cứng cần thoả mãn điều kiện sau: S B d ) Sd ( d ) n( m a x ***** ( )2 ( ) Thay số: Vậy 80 70 Thoả mãn điều kiện ***** Ống hàn cần thoả mãn điều kiện sau: p d S ( B d ) ( h h ) S * S ( d d ) n 21 m a x , 3P Thay số: , 2 ( ) ( 5 ) ( ) , , thoả mãn điều kiện Kết nối với van an tồn thơng qua mặt bích với vịng đệm kín cao su, khoảng cách từ thân bồn đến mặt bích lấy 150mm 3.8 Tính tốn phần cửa người chui Cửa người chui có đường kính d=450 mm Dùng vịng tăng cứng có chiều dày chiều dày thân thiết bị: Sn=20 mm, chiều rộng B=2d=2x450=900 mm Kiểm tra lại vòng tăng cứng phải thoả mãn điều kiện sau: S B d ) Sd ( d ) n( m a x Thay số: Kết quả: ****** ( 0 )2 ( ) 450 440 Thoả mãn điều kiện ****** Như vậy, vòng tăng cứng cho cửa người chui đảm bảo an toàn Ống cửa người hàn trực tiếp vào bồn có d=450 mm, dày S 1=10 mm, chọn h1=300 mm, h2=100 mm Kiểm tra ống hàn cần thoả mãn điều kiện sau: 11 p d S () B dh ( h ) S S ( d d ) n m a x * , 3p Thay số: , 2 ( 0 ) ( 0 0 ) ( ) , , Kết quả: 24.544 8.800thoả mãn điều kiện ****** Như vậy, phần tăng cứng cho cửa người đảm bảo với thơng số ống vịng tăng cứng 3.9 Tính kiểm tra mặt bích 3.9.1 Tính bích phẳng cho cửa người Dùng bích phẳng để bít kín cho cửa người chui, có vật liệu chế tạo t với vật liệu chế tạo thân bồn chứa C Dn A Hình 5: Kích thước để tính bích phẳng Theo kinh nghiệm, chọn: Đường kính ngồi mặt bích 755 mm Đường kính gờ mặt bích 670 mm Đường kính vịng bulơng c=705 mm Chiều sâu gờ mặt bích hs=5 mm Số lượng bulơng Z=20 Đường kính bulơng db=22 mm Bề dày bích phẳng tính d p l b b T , D , 30 , Z n c D p b i n Trong đó, l cánh tay đòn C D 5 ( ) n7 l , () m m 2 12 C=705 mm: đường kính vịng bulơng p=1,76 N/mm2: áp suất mơi trường thiết bị db =22 mm: đường kính lỗ nắp bulơng b 150 N/mm2: ứng suất cho phép vật liệu làm bulông bi 190 N/mm2: ứng suất cho phép vật liệu làm bích Dn=450+2x10=470 mm: đường kính ngồi lỗ ghép bích , , 2 T , 4 01 , 30 , , ( m m ) 7 , Chọn T=32 mm Như vậy, bích phẳng cho cửa người có dạng chày cối Với LPG chất dễ cháy nổ có đường kính A=755 mm, chiều dày T=32 mm, chiều cao gờ hs=5 mm 3.9.2 Tính bulơng ghép bích Chọn số lượng bulơng phù hợp với đường kính bích phẳng z =20 3.10 Tính kiểm tra chân đỡ Bồn nằm ngang, đặt chân đỡ L l l1 l1 l = 0,207 L B A Hình 6: Sơ đồ tính tải trọng trọng lực bồn chứa LPG nằm ngang b+8(S-C) sn s S-C b+4Sn b Hình 7: Tiết diện thân trụ nằm ngang có đệm tăng cứng vị trí đỡ tính độ bền ổn định tác dụng phản lực chân đỡ 13 Trọng lượng thiết bị chứa đầy LPG lỏng: G = 989.619x9,81 = 9.708.162 (N) Phản lực tác dụng chân đỡ: PA = PB = 0,5.G = 0,5.9.708.162 = 4.854.081(N) Xác định moment uốn: M , G L , 8 ( N / m m ) u Ứng suất uốn thân trọng lực gây nên xác định: M M 8 u u 2 (N/mm2) W , D S C , 0 t a u Chọn bề rộng chân đỡ b = 0,2 Dt = 0,2 2500 = 500 (mm) Xác định moment chống uốn tiết diện thân nằm chân đỡ: bS 8C C a S a W () m m Xác định ứng suất uốn thân thiết bị tác dụng phản lực đỡ: , p D , 2 n 1 , N / m m ( N / m m ) u W u Do cần phải tăng cứng cho thân đệm Ta thấy : 2 190 760 ( N / mm )u 311 , ( N / mm ) u4 nên ta chọn bề dày đệm Sn = S = 20mm Xác định tiết diện ngang thân thiết bị: , F b ( S C ) S C ( 0 ( 2 ) ( 2 ) 1 ( m m ) c a a Xác định tiết diện ngang đệm: F,n= (b + 4Sn)Sn= (500 +4.20)20 = 11.600 (mm2) Xác định moment quán tính tiết diện F’c: 2 F '( S C ) 1 c a J () m m c 2 Xác định moment quán tính tiết diện Fn: 2 F S 0 n c1 J 6 ( m m ) n 2 Khoảng cách từ mặt đệm đến trọng tâm diện tích (F’c + Fn): 14 ' F [ S , ( S C ) ] , F S3 c n a nn y ( m m ) ' F cF n 1 ( 0 , ) , 1 0 y , ( m m ) 1 1 0 Moment chống uốn thân thiết bị hàn tăng cường: ' 2 J J F [ S , ( S C ) y ]( F y , S ) c n c a n n W , ( m m ) y , p D n W ( m m ) [] u Vậy, chân đỡ bồn chứa LPG đảm bảo bền IV Kết bàn luận Kết tính tốn kiểm tra chiều dày thân, chiều dày hai đáy, kiểm tra cửa, mặt bích, điều kiện khoét lỗ cho thấy bồn chứa LPG kiểm tra đáp ứng yêu cầu an toàn vận hành điểu kiện làm việc 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Kiều Đình Kiểm (2005), Các sản phẩm dầu mỏ hóa dầu, NXB khoa học kỹ thuật Tổng công ty xăng Việt Nam – Công ty gas Petrolimex (2001), Sổ tay khí đốt hóa lỏng Hà Nội Hồng Đình Tín, Lê Chí Hiệp (2000), Nhiệt động lực học kỹ thuật, NXB khoa học kỹ thuật Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy (1998), Môi chất lạnh, NXB giáo dục Nguyễn Thị Minh Hiền (2002), Công nghiệ chế biến khí tự nhiên khí đồng hành, NXB khoa học kỹ thuật Nguyễn Tấn Cường (2004), Nghiên cứu trạng đề xuất biện pháp quản lý chất thải nguy hại công ty chế biến kinh doanh sản phẩm khí, Luận văn cao học Viện MT&TN – Đại học quốc gia Tp.HCM Tổng cơng ty dầu khí Việt Nam – Trung tâm an tồn mơi trường dầu khí (2006), Tài liệu huấn luyện an tồn, phơng chống cháy nổ quản lý kinh doanh, sử dụng bình LPG Đồn Thiên Tích (2001), Dầu khí Việt Nam,NXB Đại học quốc gia Tp.HCM Nguyễn Cẩn, Nguyễn Đình Hịe (2005), Tai biến mơi trường, NXB Đại học quốc gia Hà Nội 10 Lý Ngọc Minh (2005), Nghiên cứu đề xuất giải pháp phòng ngừa cố môi trường thiết bị chịu áp lực gây sản xuất công nghiệp khu vực phía Nam Luận văn thạc sĩ Viện MT&TN – ĐHQG Tp.HCM 11 TCVN 6154:1996 – Bình chịu áp lực – Yêu cầu kỹ thuật an toàn thiết kế, kết cấu, chế tạo 12 Lý Ngọc Minh (2007), Khảo sát trạng đề xuất giải pháp phòng ngừa cố, đảm bảo an tồn sử dụng khí hóa lỏng LPG Thành phố Hồ Chí Minh, Đề tài NCKH – Sở KHCN Thành phố Hồ Chí Minh 98 13 Saigon Gas (2008), Hồ sơ kỹ thuật bồn chứa khí hóa lỏng 23,5 m3 cơng ty Saigon Gas chế tạo lắp đặt cho nhà máy sữa Sài Gòn – Vinamilk 14 Báo thương mại điện tử 15 Đinh Ngọc Tuấn (2002), Cơ sở lý hóa trình phát triển đập tắt đám cháy , NXB khoa học kỹ thuật 16 TCVN 1653: 1996 – Bình chịu áp lực – Yêu cầu kỹ thuật an toàn thiết kế, kế cấu, chế tạo 17 TCVN 6156: 1996 – Bình chịu áp lực – Yêu cầu kỹ thuật an toàn lắp đặt , sử dụng sữa chữa Phương pháp thử 18 Bộ công nghiệp (2006), Quy chế quản lý kỹ thuật an toàn giao nhận, vận chuyển, nạp khí dầu mỏ hóa lỏng bồn chứa 19 Bộ công nghiệp (2006), quy chế quản lý kỹ thuật an tồn nạp khí dầu mỏ hóa lỏng vào chai 20 Cơng ty cổ phần GasPetrolimex (2005), Thuyết minh dự án đầu tư cơng trình kho bồn chứa, phân phối LPG cảng dầu khí Chân Mây, 2005 21 Công ty xăng dầu khu vực (1998), Báo cáo ĐTM dự án xây dựng kho tiếp nhận tồn chứa phân phối LPG 22 Lý Ngọc Minh (2009), Cơ sở thiết kế chế tạo thiết bị công nghệ sản xuất môi trường NXB khoa học kỹ thuật 23 Luật bảo vệ môi trường 2005 văn hướng dẫn thi hành (2006) NXB Lao động – Xã hội 24 UBNN tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu (2009) Chỉ thị 31/2007CT – UBNN ngày 03/12/2007 UBND tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu việc Tăng cường công tác quản lý đảm bảo an tồn hoạt động hóa chất điều kiện an tồn nạp khí dầu mỏ hóa lỏng vào chai địa bàn tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu TIẾNG ANH 25 F.Mushtag (2007), LPG: Lesson leaned from past accidents Institutefor the protection and security of the Citizen Dowloaded in internet 2008 26 As 1596 – 1989: LP Gas storage and handing Standards Association of Australya 99 27 Code of practice for Hong Kong LPG industry 2000 28 NFPA 58 – Liquefied Petroleum Gas Code (2001) Storage and handing of LPG code USA 29 NFPA 58 – Liquefied Petroleum Gas Code (2001) Utility LP Gas Plant code USA 30 Abul Barkat (2009) Energy consumption patterns and household access to modern energy in Dhaka Cyti with Emphasis on Slum and squatter household University of Dhaka Bangladesh Regional Workshop on Urban Energy Access and Development an Asia Jakarta, Indonesia 31 Akanksha Chaurey (2009), key findings of GNESD Study energy Access for urban poor The energy and Resources Instute (TERI) New Delhi, India Regional Wordshop on Urban Energy Access Regional Wordshop on Urban Energy Acces 32 Ho Chin Siong (2009) Sustainable Development through low carbon city planning University of Technology, Malaysia Regional Wordshop on Urban Energy Access and Development an Asia Jakarta, Indonesia 33 Kamal Illeperuma (2009) household access to modern energy: Case of Colombo Srilanka Energy Managers’ Association, Colombo Srilanka Regional Workshop on Urban Energy Access and Development an Asia Jakarta, Indonesia 34 Che Rosmani, Che Hassan Puvaneswaran.B, Abdul Aziz, Abdul Raman, Noor Zalina Mamood, Foo Chee Hung and Nik Meriam Dulaiman (2009), A case study of consequences of ammonia transportation by rail from Gurun to port Klang in Malaysia using safety computer model Journal of SH&E Research Vol 6, No.1 TIẾNG PHÁP 35 Comite Francais du Butane et du Propane (1989), Stockage et mise en oeuvre des GPL Paris, Francais WEB SITES 36 http://www.vietnamnet.com 37 http://www.petrovietnam.com.vn 38 http://www.osh.org/huanluyen/CTLPG html trung tâm KTAT khu vực – Bộ LĐ – TB – XH 100