HCMKHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC TIỂU LUẬN GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG TIỆN VẬN CHUYỂN DẦU KHÍ BẰNG ĐƯỜNG BỘ VÀ PHƯƠNG PHÁP XUẤT NHẬP GVHD : TH.S NGUYỄN HỮU SƠN SVTH: DANH SÁCH KÈM THEO LỚP: DHHD5
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
TIỂU LUẬN GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG TIỆN
VẬN CHUYỂN DẦU KHÍ BẰNG ĐƯỜNG BỘ
VÀ PHƯƠNG PHÁP XUẤT NHẬP
GVHD : TH.S NGUYỄN HỮU SƠN SVTH: DANH SÁCH KÈM THEO LỚP: DHHD5
KHOÁ: 2009 - 2013
Trang 2Tp Hồ Chí Minh, tháng 6, năm 2013 DANH SÁCH SINH VIÊN
Trang 3CHƯƠNG 1: CÁC PHƯƠNG TIỆN VẬN CHUYỂN DẦU KHÍ 1
1.1 Phương pháp vận chuyển khí hóa lỏng (LPG, LNG, CNG…) bằng đường bộ 1
1.1.1 Đặc điểm các loại xe bồn 1
1.1.2 Cấu tạo của xe bồn chứa khí 2
1.1.3 Yêu cầu kỹ thuật đối với bồn xe 3
1.2 Phương pháp vận chuyển xăng bằng đường bộ 4
1.2.1 Các loại xe bồn vận chuyển xăng tại thị trường Việt Nam 4
1.2.2 Cấu tạo, thông số kỹ thuật và các phụ kiện của xe bồn chở xăng 5
1.2.3 Các thiết bị phụ trợ trên xe bồn chở dầu diesel 10
1.3 Phương pháp vận chuyển nhựa đường bằng đường bộ 11
1.4 Vận chuyển khí bằng đường sắt 14
1.5 An toàn đối với vận chuyển 14
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP XUẤT NHẬP CHO XE BỒN 16
2.1 Quy trình xuất nhập xăng dầu cho xe bồn 16
2.2 Phương pháp xuất nhập xăng dầu 16
2.2.1 Tự chảy 16
2.2.2 Dùng bơm vận chuyển 18
2.2.3 Nạp xăng dầu qua bể trung gian 18
2.3 Các thiết bị phụ trợ cho quá trình xuất nhập 19
2.3.1 Đường ống xuất nhập 19
2.3.2 Thiết bị ống cổ hạc 20
2.4 Một số mô hình xuất xăng dầu cho xe bồn 22
2.4.1 Phương pháp điều khiển BatchControler sử dụng thiết bị Accuload 22
2.4.2 Mô hình sử dụng PLC S7-300 của hãng Siemen 25
2.4.3 Mô hình PLC SLC 5000 của hãng Allen-Bradley 26
PHỤ LỤC 30
Trang 4Tuy nhiện vận chuyển bằng xe bồn còn có nhiều hạn chế như mức an toàn không cao,thời gian vận chuyển keo dài dần tới hào hụt lớn khó khăn khi cần vận chuyển với sốlượng lớn và chi phí vận chuyển cao
Xuất nhập cũng là một công đoạn quan trọng trước khi phân phối sản phẩm tới tay người tiêu dùng Để có thể đảm bảo an toàn trong quá trình xuất nhật đồng thời giảm thiểu tối đa những tổn thất trong quá trình xuất nhập là một bài toàn khó khăn cho những nhà kinh doanh các sản phẩm dầu khí Những ngày nay cùng với công nghệ hiện đại, ta đã có thể tiến hành quá trình xuất nhập nhanh hơn, an toàn hơn với mức hao hút ít hơn mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn
Trang 51.1 Phương pháp vận chuyển khí hóa lỏng (LPG, LNG, CNG…) bằng
đường bộ.
Khí thiên nhiên và khí dầu mỏ được tồn trữ và vận chuyển ở trạng thái lỏng, với điều kiện áp suất cao tối đa lên đến 17 at, nhiệt độ thấp Để đảm bảo tính an toàn khi vận chuyển thì cần có các loại xe chuyên dụng với hệ thống bồn ( tank) chứa được thiết kế chịu áp cao.
Đối với phương pháp vận chuyển bằng đường bộ chủ yếu là các loại xe bồn: bồn đặt cố định trên khung gầm, xe romooc kéo ( container ) Bồn có hai dạng dữ nhiệt và cách nhiệt.
1.1.1 Đặc điểm các loại xe bồn.
Xe bồn khí hóa lỏng có áp suất làm việc lớn hơn hoặc bằng 0.1mpa, nhiệt
độ thiết kế của khí hóa lỏng không lớn hơn 500c, bồn xe được làm bằng thép Với những thiết bị an toàn: thiết bị tự nổ khi nhiệt độ và áp suất cao, thiệt bị ngắt khẩn cấp, thiết bị dẫn tĩnh điện, van an toàn, đồng hồ áp lực, nhiệt độ kế, thiết bị
đo mức khí hóa lỏng.
LNG được vận chuyển trong xe bồn cách nhiệt và chịu áp lực Xe bồn chịu áp và bồn chở bằng đường sắt cho vận chuyển LNG có bồn chứa bên trong làm bằng thép không gỉ, lớp ở giữa chứa chất cách nhiệt và lớp bên ngoài làm bằng thép carbon Không gian hình khuyên là chân không chứa đầy vật liệu cách nhiệt để duy trì nhiệt độ thấp cho LNG
Trang 6Hình 1.1 Xe bồn chở LNG
1.1.2 Cấu tạo của xe bồn chứa khí
Hình 1.2 Cấu tạo của xe bồn chứa khí
Hiện nay có nhiều loại xe bồn với dung tích chứa đa dạng cũng như tải trọng lớn với các thông số đặc trưng như sau:
Trang 7Model Áp suất thiết kế
Động cơ
Tiêu chuẩn khí thải Độ dày bồn
Áp suất thử độ rò rĩ Khối lượng dung môi
1.1.3 Yêu cầu kỹ thuật đối với bồn xe
Trên mỗi xe bồn vận chuyển khí đều phải có:
- 2 van an toàn áp ( 1 sử dụng và 1 dự phòng ), trong quá trình vận hành nếu áp suất trong bồn chứa tăng lên vượt quá mức cài đặt thì van tự động
- Trên mỗi bồn chứa đều phải lắp đặt thiết bị đo nhiệt độ, áp suất.
Trang 81.2 Phương pháp vận chuyển xăng bằng đường bộ.
1.2.1 Các loại xe bồn vận chuyển xăng tại thị trường Việt Nam
Theo hãng xe có các loại sau:
Theo trọng tải xe:
- Loại nhỏ: 4 khối, 8 khối
- Loại trung bình: 10 khối, 12 khối, 15 khối
- Loại lớn: 18 khối, 20 khối, 22 khối, 25 khối và 26 khối
Trang 9- CÔNG TY TNHH PHÁT TRIỂN Ô TÔ TRƯỜNG THÀNH
- CÔNG TY CỔ PHẦN THƯƠNG MẠI Ô TÔ LONG BIÊN
- CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI XUẤT NHẬP KHẨU HC VIỆT NAM
- CÔNG TY CỔ PHẦN Ô TÔ THƯƠNG MẠI QUỐC TẾ VIỆT
- CÔNG TY CỔ PHẦN THƯƠNG MẠI Ô TÔ LONG BIÊN
1.2.2 Cấu tạo, thông số kỹ thuật và các phụ kiện của xe bồn chở xăng
Cấu tạo
Hình 1.4 Cấu tạo xe bồn vận chuyển xăng
Trang 10Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật của xe bồn
Nhãn hiệu HYUNDAI do Hàn Quốc sản xuất mới 100%, nhập khẩu
nguyên chiếc.
Kích thước
Tổng thể DxRxC (mm) 7.850 x 2.495 x 2.910 Chiều dài cơ sở (mm) 5.850
Chiều rộng cơ sở trước/sau (mm) 2.040/1.850 Khoảng sáng gầm xe (mm) 285
Vận tốc tối đa (km/h) 120 Vượt dốc tối đa (tanq) 0,341 Bán kính quay vòng nhỏ nhất
Trang 112 chiều
Hệ thống phanh
Dạng tang trống mạch kép thủy lực, điều khiển bằng khí nén
Xitec - Kích thước bao ngoài xi téc (mm): 6.300 x 2.200 x 1.150
Trang 12Bơm cánh quạt Van đáy Van đáy 90
Van đáy 4
Đầu nối giảm Chắn bụi bằng nhựa Nắp che bụi bằng nhựa/
nhôm
Trang 13Van piston Van trụ trượt Nắp đậy cổ bồn
Trang 141.2.3 Các thiết bị phụ trợ trên xe bồn chở dầu diesel
1 Van hô hấp (respirations nhỏ) К5852;
12 Khối loại thiết lập kiểm soát;
13 Nhanh chóng kết nối ngắt kết nối: Du 50, 80, 100 P-H;
14 Nhanh chóng kết nối ngắt kết nối: ống đầu áp;
15 Nhanh chóng kết nối ngắt kết nối: Du 50, 80, 100 O-H;Kết nối đầu tiên
Trang 151.3 Phương pháp vận chuyển nhựa đường bằng đường bộ
Nhựa đường ở điều kiện bình thường thì bị sánh đặc, không có tính lưu chuyển và rất dễ bị đóng rắn xuống bồn chứa Vì vậy để đảm bảo cho quá trình xuất nhập nhựa đường thuận lợi thì xe vận chuyển nhựa đường phải có hệ thống gia nhiệt cho bồn chứa để cho nhựa đường ở trạng thái lỏng.
Trang 16Hình 1.6 Xe bồn chứa nhựa đường sử dụng hệ thống gia nhiệt bằng điện
Đây là hệ thống gia nhiệt trực tiếp bằng điện Với các ống gia nhiệt siêu dẫn gia nhiệt trực tiếp, nhiệt mất đi rất nhỏ Nguyên kiện gia nhiệt của ống nhiệt (siêu dẫn) là một loại truyền nhiệt cao, cản trở nhiệt dường như bằng 0 Với các
hệ thống điều khiển tự động hóa để dễ dàng điều khiển và khống chế nhiệt độ.
Xe romooc kéo với hệ thống bồn chứa sử dụng hệ thống gia nhiệt bằng dầu nóng.
Hình 1.7 Bồn chứa nhựa đường sử dụng hệ thống gia nhiệt bằng dầu nóng
Trang 17Hình 1.8 Cấu tạo và các phụ kiện của xe bồn chở nhựa
Tính năng đặc biệt:
mỗi ngăn có một lỗ cho người chui qua nằm ở trên cùng của mỗi ngăn Một thang được thiết kế bên ngoài của bồn Mỗi ngăn cũng có một lỗ thông hơi kết hợp và ống tràn Một van ở dưới cùng của mỗi ngăn dùng để tháo hoàn toàn khi asphalts bị polymer hóa Vách ngăncủa bồn là hai lớp, cách nhiệt và có thể được
Trang 18đặt để phân chia bồn Cùng với sự kết hợp của các ống gia nhiệt bằng dầu nóng
và hệ thống điều khiển bao gồm đồng hồ đo đa cấp, đồng hồ đo định lượng, báo động mức ac cao-thấp, bình ngưng hơi, van khí vận hành.
1.4 Vận chuyển khí bằng đường sắt
Xe bồn vận chuyển LNG hoặc LPG bằng đường sắt không nên quá tải, vì bồn được đặt đứng trong một khoảng thời gian và được tiếp xúc với nhiệt độ môi trường cao, có thể gây ra quá áp và thông gió Phải trang bị cáp nối đất và
để trung hòa và khử tĩnh điện Cáp sẽ được kết nối trước khi bắt đầu hoạt động
và không bị ngắt kết nối cho đến khi hoạt động đầy đủ và tất cả các van được đóng lại Xe vận chuyển bằng đường sắt thường được bảo vệ bằng cách phun nước chữa cháy, hệ thống phun sương và bình chữa cháy.
Hình 1.9 Vận chuyển khí bằng đường sắt
Xe bồn áp lực thường có một khoang duy nhất, và xe bồn không áp lực có một khoang hoặc nhiều khoang Không phụ thuộc vào số lượng các khoang trên một chiếc xe bồn, mỗi khoang phải được xử lý riêng, với tải riêng của mình, xếp
dỡ và các thiết bị an toàn, cứu trợ Khoang được ngăn cách bởi bức tường đơn hoặc đôi Khi khoang thử áp lực, không gian giữa các bức tường cũng nên được kiểm tra chất lỏng hoặc hơi nước.
1.5 An toàn đối với vận chuyển khí.
Có áp suất làm việc lớn hơn 0,1 Mpa, nhiệt độ thiết kế của khí hóa lỏng khônglớn hơn 500C
Bồn làm bằng thép chịu được áp suất cao có lắp thiết bị an toàn như thiết bị tự
Trang 19van an toàn, thiết bị đo áp lực, thiết bị đo mức khí hóa lỏng
Kiểm tra an toàn các thiết bị phụ trợ của bồn chứa cũng như của xe đảm bảo cácthiết bị vận hành bình thường khi có sự cố xảy ra
Tất cả các người điều khiển xe phải có giấy phép lái xe phù hợp yêu cầu(GTVT) Và được huấn luyện đặc biệt vận chuyển hàng nguy hiểm
Đậu xe bồn để giao hàng phải có hướng thoát hiểm gần nhất
Không được sữa chữa và bão trì bồn và hệ thống chịu áp lực khi trong bồn còn chứa khí hóa lỏng
Xe bồn phải được duy trì thường xuyên Công tác bảo dưỡng, sữa chữa phải được ghi vào hồ sơ kỹ thuật của xe bồn.
Mỗi xe bồn phải được trang bị ít nhất 2 bình chữa cháy loại 9kg, 1 bình bột hoặc co2
Người tham gia vận chuyển phải được đào tạo và cấp chứng chỉ về
chuyên môn và kỹ thuật an toàn phù hợp
Trang 20CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP XUẤT NHẬP CHO XE BỒN
2.1 Quy trình xuất nhập xăng dầu cho xe bồn.
Bước 1: Kiểm tra biên bản giao nhận, barem(nếu cần), siêu(niêm), hầm hàng, số lượng, chủng loại, vị trí xe dừng.
Bước 2: Kiểm tra số lượng, chủng loại có đạt tới vạch(lưỡi gà), tùy theo thời tiết
và xe mà số lượng có thể đạt tới mức độ cho phép, quan sát xung quanh về độ an toàn cháy nổ trước khi kết nối ống xã.
Bước 3: Kiểm tra ống xã, kết nối ống xã giữa từng hầm xe và bồn chứa trong kho kiểm tra bồn chứa về số lượng, chủng loại chuẩn bị nhập hàng, cho bơm hàng xuống bồn chứa
Bước 4: Kết thúc bơm hàng, kiểm tra lại đường ống, hầm xe, vét hầm xe bằng nhiều cách có thể…
Bước 5: Kết thúc bơm hàng, kiểm tra bồn chứa, kí biên bản và lưu lại chai mẫu Theo lý thuyết và trong thực tế đã chứng mình, xăng dầu giãn nở theo nhiệt độ Trong quá trình vận chuyển tùy theo thời tiết mà khi xe bồn tới giao hàng mà mức hàng trong bồn có thể thấp hay cao hơn vạch mức barem trên xe bồn(cái này có thể thấy được bằng mắt).
Khi xe bồn tới bạn phải kiểm tra điều này ngay khi mở niêm chì nắp xe bồn đồng thời kiểm tra các hầm cách ly giữa các bồn hàng với nhau.
Đo hạo mức hàng trong bồn nhà mình trước khi nhập hàng, giám sát chặt tài xế trong lúc nhập hàng Sau khi nhập hàng đo hạo lại hàng trong bồn nhà mình để
so sánh lượng hàng nhập và hàng ban đầu trong xe có chênh lệch nhiều ko.
Chấp nhận rằng là phải có hao hụt trong quá trình vận chuyển và giao nhận nhưng không thể là một con số lớn hơn định mức được Sau khi giao hàng xong yêu cầu xe bồn chạy dồn số vài lần để chiết nốt lượng hàng còn sót trong xe.
2.2 Phương pháp xuất nhập xăng dầu
2.2.1 Tự chảy
Trang 21vị trí có độ chênh lệch về độ cao Tức là đặt mặt của xăng dầu chảy ra thấp hơn mặt thoáng chứa xăng dầu trong xe bồn thì xăng chảy ra ngoài Phương pháp này chỉ áp dụng ở nơi có vị trí cho phép Bộ phận xả xăng dầu phần dưới của bể được nối trực tiếp với ống dẫn, lúc đó xăng dầu sẻ tự chảy ra hết.
Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống tự chảy
Ưu điểm:
Không tốn chi phí xuất nhập.
Dòng chảy ít bị xáo trộn, dẫn đến tĩnh điện giảm, ít bay hơi, ít hao hụt, không tạo bọt khí.
Nhược điểm:
Không đảm bảo được năng suất xuất nhập.
Trang 222.2.2 Dùng bơm vận chuyển
Bơm chuyển nhiên liệu là hút nhiên liệu từ thùng chứa qua bầu lọc thô và tinh để cung cấp cho xe bồn Ngoài ra bơm chuyển nhiên liệu còn phải đảm bảo một lưu lượng nhiên liệu cần thiết đủ để làm mát Tạo ra trong ống hút một độ chân không nhất định, hệ thống hút xăng dầu phải làm việc ở áp suất âm.
Hình 2.2 Sơ đồ khối hệ thống sử dụng bơm hút
Trang 23Mục đích là xăng dầu từ bể trung gian tự chảy vào bể chứa vận chuyển giảm sóng chuyển động trong bể.
Hình 2.3 Sơ đồ khối hệ thống sử bể trung gian
Ưu điểm:
Gây tĩnh điện và hao hụt ít.
Nhược điểm:
Tốn chi phí xuất nhập và xây dựng.
2.3 Các thiết bị phụ trợ cho quá trình xuất nhập
2.3.1 Đường ống xuất nhập
Việc xuất nhập bằng đường ống là một trong những biện pháp xuất nhập tối ưu và hiệu quả nhất Đường ống phục vụ cho suốt quá trính xuất nhập phải được phân biết bằng màu sắc
Ưu điểm của đường ống:
Chi phí vận hành thấp.
Ít hao hụt.
Đảm bảo an tòan lâu dài.
Trang 24 Khả năng phân phối lâu dài.
Nhược điểm:
Chi phí đầu tư, vận hành, bảo dưỡng lớn
Các yêu cầu khi lắp đặt đường ống
Đường ống xuất nhập cần tháo sạch khi ngừng xuất nhập.
Lựa chọn độ dốc sao cho phù hợp,nên hướng dộ dốc về phía trạm bơm
Đối với đường ống đặt ngầm dưới đất khoảng 0,5m thì các thiết bị phụ trợ cần bố trí vào hố để dễ dàng kiểm tra Mặt bằng rãnh phải bằng phẳng nhằm tránh ứng suất uốn ống.
Các đường ống dẫn hơi nước và đường ống dẫn dầu nhẹ khi qua cống ngầm phải tách riêng vào từng cống ngầm ngăn cách.
Khi đường ống đặt gần đường giao thông thì phải tuân theo quy định.
Những chỗ nối ống cần phải có bộ phận bù giã nở dài của đường ống.
Không nên để nhiều đoạn gấp khúc vì dễ làm vỡ ống.
Trang 25phải nâng lên hạ xuống được Ống dễ cho vào bể bồn, có thể đổi độ cao tránh hiện tượng nút khí.
Hình 2.4 Ống cổ hạc quay tròn
Hình 2.5 Ống cổ hạc kiểu cần quay
Trang 26Hình 2.6 Ống cổ hạc loại ống cao su có giá treo
Ở những kho chứa nhiều loại xăng dầu, cần chia từng nhóm riêng (xăng, dầu hỏa, diesel…) để chọn cổ hạc thích hợp.
2.4 Một số mô hình xuất xăng dầu cho xe bồn
2.4.1 Phương pháp điều khiển BatchControler sử dụng thiết bị Accuload
Hình 2.7 Mô hình hệ thống xuất xe bồn
Trang 27động khi máy tính chủ dữ liệu hệ thống tự động hóa lỗi, mạng LAN lỗi… khi đó
số liệu tự động hóa sẽ được cập nhật lại vào cơ sở dữ liệu khi hệ thống vận hành trở lại Chế độ tại chỗ là việc vận hành bơm tại chỗ, hoàn toàn không có kết nối PLC với Controllogix, các Batch controller vẫn hoạt động, các van điều khiển vẫn đóng theo lượng đặt trước.
Đây là công nghệ điều khiển tiên tiến nhất hiện nay cho việc xuất xăng dầu, công nghệ điều khiển mẻ (Batch controller).
Hệ thống bao gồm:
Mỗi bộ Accuload điều khiển 1 cần xuất, nhận thông tin từ đầu đo nhiệt
độ, tín hiệu phát xung từ lưu lượng kế và điều khiển bơm và van tại từng họng xuất
Mỗi họng xuất sẽ có 1 sensor đo nhiệt độ được lắp trên đường ống xuất, sai số đo nhiệt độ nhỏ hơn ±0,250C Khoảng cách đi dây giữa Accuload và sensor đo nhiệt độ nhỏ hơn 100m.
Bộ phát xung của lưu lượng kế phát xung vuông 40/60, trên phát xung phải có sẵn bộ lọc nhiễu điện tử.Tín hiệu phát xung tiêu chuẩn: nhỏ hơn 1V là giá trị 0, lớn hơn 5V là giá trị 1 Điện áp cung cấp cho phát xung là
12 hoặc 24VDC.
Bộ Batch Controller được điều khiển bởi PLC, việc sử dụng PLC sẽ đảm bảo việc kết nối với phân hệ trạm bơm và đơn giản cũng như việc mở rộng hệ thống sau này Bộ PLC được thiết kế dự phòng nóng (redundant 2 CPU và 2 đường truyền thông Modbus và 2 cổng truyền thông trên Accuload) khi có sự cố ở 1 bộ PLC thì PLC còn lại sẽ chiếm quyền điều khiển Accuload qua đường truyền thông còn lại và cổng truyền thông còn lại.Truyền thông giữa 2 bộ PLC bến xuất bộ và trạm bơm cũng được thiết
kế dự phòng nóng 2 đường Controlnet, khi bị sự cố 1 đường sẽ truyền trên đường còn lại.
Tích hợp thông tin và hiển thị trên máy SCADA.
Trang 28Hình 2.8 Mô hình toàn bộ giàn xuất
Đặc điểm tính năng của hệ thống
Hệ thống có thể xuất hàng ở 3 chế độ: Tự động, Bán tự động, và chế độ tại chỗ.
Lưu số liệu xuất hàng ở 2 chế độ Tự động và Bán tự động, bao gồm những thông tin sau: mã lệnh, mã ngăn, mã công tơ (nếu có), lượng đăng
ký, lượng thực xuất, nhiệt độ trung bình.
Dự phòng cổng truyền thông của Batch controller, Dự phòng truyền thông Modbus và dự phòng SCADA nhằm mục đích tăng tính ổn định, giảm thiểu gián đoạn cho quá trình xuất hàng do có cơ chế dự phòng nhiều cấp.
Thông tin khách hàng và lượng xuất được quản lý trên máy tính hóa đơn, quá trình xuất hàng được thực hiện qua lệnh xuất hàng, trên lệnh xuất có thông tin về khách hàng, số xe quá trình được thực lấy, mã khách, mã hàng hóa, số thứ tự lệnh xuất, mã ngăn Trong quá trình xuất người công nhân không thể thay đổi lượng xuất, xuất lại lệnh đã xuất, quá trình xuất kết thúc, việc hoàn chỉnh hóa đơn qua cơ sở dữ liệu có đầy đủ lượng hàng thực sự xuất được cũng như nhiệt độ trung bình của ca lô hàng đó Các