Tính toán phân tích lựa chọn cảm biến cho bến xuất xăng dầu tự động

Tích hợp các phân hệ tự động hóa cục bộ thành một hệ thống thống nhất tại phòng điều khiển trung tâm, giúp theo dõi và điều hành theo thời gian thực hoạt động của toàn kho tuyến… Đồng thời tích hợp thông tin toàn hệ thống với các phần mềm quản lý. Giải pháp xây dựng trên nền tảng công nghệ của hãng Rockwell Automation, có thể phù hợp với các mô hình quản lý kho hiện tại và tương lai trong các khâu Nhập – Xuất – Tồn chứa, vận chuyển tuyến ống…

LỜI NÓI ĐẦU

Trong nền kinh tế quốc dân, năng lượng là một nhân tố tối quan trọng, cókhả năng duy trì, là động lực để phát triển sản xuất Trong đó, xăng dầu lànguồn năng lượng không thể thiếu trong các hoạt động sản xuất, giao thôngvận tải, góp phần to lớn vào sự phát triển của nền kinh tế quốc dân

Tự động hoá là một lĩnh vực đã được hình thành và phát triển rộng lớn trênphạm vi toàn thế giới, nó đem lại một phần không nhỏ cho việc tạo ra cácsản phẩm có chất lượng và độ phức tạp cao phục vụ nhu cầu thiết yếu trongcuộc sống Ở nước ta, lĩnh vực tự động hoá đã được Đảng và Nhà nước quantâm và đấu tư rất lớn, cùng với các lĩnh vực công nghiệp chuyển dịch nềnkinh tế theo định hướng công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước.Khôngngoài mục đích đó, việc ứng dụng tự động hóa vào việc khai thác, quản lýxuất nhập xăng dầu là rất cần thiết

Trên cơ sở đó, chúng em đã chọn đề tài “ Tìm hiểu, phân tích, tính toán hệ

thống đo lường cảm biến trong bến xuất xăng dầu ô tô ” Sau một thời

gian được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Hà Văn Phương và các thầy

cô trong bộ môn Tự động hoá, báo cáo của chúng em đã hoàn thiện Do thờigian đề tài ngắn và khả năng còn hạn chế, chắc chắn báo cáo của chúng emcòn nhiều thiếu sót Chúng em rất mong nhận được sự đóng góp của thầy cô

và các bạn để báo cáo của chúng em đuợc hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn !

Mục lục

Chương 1: Tổng quan về hệ thống xuất xăng dầu tự động 4

1 Chế độ xuất xăng dầu tự động 4

2 Quy trình xuất hàng tại bến 4

3 Hệ thống công nghệ 5

4 Khu vực làm việc 6

Chương 2: Phân tích và lựa chọn giải pháp thiết kế 6

1 Các yêu cầu về hệ thống 6

2 Các chỉ tiêu an toàn phòng chống cháy nổ 7

3 Các hướng giải quyết 8

3.1.1 Phương pháp điều khiển BatchControler sử dụng thiết bị Accuload 8

3.1.2 Mô hình sử dụng công nghệ điều điều khiển bằng PLC kết hợp với máy tính 10

4 Lựa chọn phương án 11

5 Tính chọn các thiết bị 11

5.1 Hệ thống bể chứa: 11

5.2 Bơm động lực: 13

5.3 Thiết bị đo lưu lượng: 15

5.4 Một số loại cảm biến có thể dùng trong hệ thống 17

5.5 Van điện 19

5.6 Thiết bị đo áp suất : 22

5.7 Bộ điều khiển xuất hàng (batch control) 24

5.8 Cần xuất (loading arms) 24

5.9 Thiết bị phối trộn xăng dầu trên đường ống (inline blender).24 5.10 Hệ thống đo bồn tự động (tank gauging systerm) 24

5.11 Hệ thống cân tự động (automatic weighting systerm) 24

5.12 Mái phao (floating roofs) 24

6 Thiết kế hệ thống 24

 Mô hình tổng quan: 24

 Mô hình điều khiển công nghiệp: 25

 Mô hình kết nối: 26

 Giới thiệu về Panelview PV600, Module truyền thông và các Bus trong hệ thống 27

Chương 3: Kết luận 33

Các kết quả đạt được: 33

Các hạn chế khi thực hiện: 34

Biện pháp khắc phục: 34

Chương 4: Bài dịch tài liệu cảm biến 34

1 Bản tài liệu lý thuyết: 34

 Thiết bị đo lưu lượng Oval 34

 Cảm biến đo mức dung sóng âm 37

 Cảm biến đo nhiệt độ Pt-100 40

2 Tài liệu sử dụng cảm biến : 41

Nhân viên bảo vệ kiểm tra các điều kiện an toàn PCCP và hướng dẫn lái xe vào vị trí nhận hàng thích hợp

Nhân viên bán hàng

và lái xe xác nhận chỉ số xuất hàng

Khách hàng lái xe vào đường xuất

Nhân viên bán hàng kiểm tra số lượng xuất, thứ tự xuất hàng

Nhân viên bán hàng sẽ nhập mã số lệnh vào bộ OP77A của họng xuất

Kết thúc quá trình xuất hàng

và ngắt máy bơm Nhân viên bán hàng đóng van tay

Nhân viên bán hàng

mở van tay, bấm nút start trên

bộ OP77A,

hệ thống bắt đầu xuất hàng

Chương 1: Tổng quan về hệ thống xuất xăng dầu tự động.

1 Chế độ xuất xăng dầu tự động.

Là chế độ vận hành chính tại kho chứa xăng dầu, các số liệu đo tínhđược cập nhật tự động, hệ thống tự động xuất và tự động dừng quá trình xuấthàng khi lượng hàng xuất ra bằng với lượng đã đặt trước

 Có thể chuyển từ chế độ tự động sang chế độ bán tự động hoặc điều khiểnbằng tay khi hệ thống có vấn đề

 Chuyển loại hàng và họng xuất: hệ thống tự động hóa đảm bảo xuất hàngtheo ngày và theo mã lệnh Loại hàng được quy định cứng với từng họngxuất Khi thay đổi công nghệ, bể chứa, làm thay đổi mặt hàng tại mỗi bể xuấtthì phải đặt lại mặt hàng tương ứng cho họng xuất đó

2 Quy trình xuất hàng tại bến

Tại phòng Phát hành hóa đơn tại công ty xăng dầu:

Khách hàng và tài xế đến đăng ký lấy hàng tại Phòng phát hành hóađơn công ty Nhân viên Phòng phát hành hóa đơn đưa số liệu vào máy tính,sau đó phát hành lệnh xuất hàng cho các lái xe

Toàn bộ thông tin (mã hợp đồng, mã khách, lượng, loại hàng, số mã xe/mã

số người lái xe, v.v.) được lưu tại máy chủ của Công ty

Tại phòng cổng vào/ra:

Người lái xe cho xe Xi-téc xếp hàng vào cổng xuất trình lệnh xuất hàng

và dung tích hợp pháp của phương tiện, lệnh vận chuyển hoặc sổ theo dõixuất hàng để nhân viên bảo vệ kiểm tra

Nhân viên xếp thứ tự vào lấy hàng căn cứ vào tính hợp pháp của cácgiấy tờ trên, hướng dẫn lái xe đăng ký hoá đơn và phương tiện đến nhậnhàng theo thứ tự cho từng mặt hàng (tuân thủ quy định có lệnh xuất hàngtrước lấy trước trừ những trường hợp sự cố khác)

Căn cứ vào lệnh xuất hàng và phương tiện đã đăng ký, nhân viên bảo vệtiếp tục kiểm tra các điều kiện an toàn PCCC, chiều cao nhiên liệu chứatrong bể và hướng dẫn lái xe đưa phương tiện vào vị trí nhận hàng đảm bảoliên tục, cân đối giữa các họng xuất cùng một mặt hàng

Tại Các đường xuất hàng cho xe Xi-téc:

Khi xe Xi-téc đã vào đường xuất, nhân viên vận hành tại dàn xuất sẽkiểm tra số lượng hàng xuất và thứ tự ghi trên Lệnh xuất hàng với dung tích

xe, kiểm tra độ kín, độ sạch của phương tiện, thao tác và kiểm tra an toàn(đặt họng xuất vào miệng xe, lắp tiếp đất) Nhập mã số lệnh suất vào bộOP77A, reset đồng hồ về số 0 có sự chứng kiến của lái xe, bấm nút Startđồng thời nhân viên vận hành mở van tay và quá trình xuất được bắt đầu Trong cả quá trình này, người nhân viên vận hành phải theo dõi chỉ sốtrên màn hình hiển thị và đến khi đạt lượng hàng hệ thống tự động ngắt.Người nhân viên vận hành khóa van tay đóng van tay, cùng lái xe xác nhậnchỉ số qua tấm mức và giấy kiểm định

Khi kết thúc quá trình xuất hàng cho xe xi-téc, người tài xế với Lệnhxuất hàng nhận hóa đơn tại phòng quản lý xuất hàng, với đầy đủ thông tinyêu cầu

Nhân viên tại cổng kiểm tra thực tế tiến hành đo lại mức xăng dầu trongtừng ngăn xe so với tấm mức lưỡi gà và ghi thêm vào hóa đơn (ở phía sauhoá đơn) Kẹp chì niêm phong xe đồng thời ghi số hiệu chì vào mặt sau của

Cho phép xe xi téc ra khỏi kho.

3 Hệ thống công nghệ.

Hình 1.1: Hệ thống kho, bể, đường ống xuất nhập xăng dầu

 Hệ thống điện động lực, điện điều khiển, điện chiếu sang

 Hệ thống tự động hóa điều khiển, thiết bị van, máy bơm, thu nhập số liệutrong quá trình xuất nhập xăng dầu

4 Khu vực làm việc.

 Vị trí để xe chở lấy hàng

 Nhà bán hàng và kiểm tra xe trước và sau khi lấy hàng

 Khu vực nhà xuất hàng

 Khu vực nhà bơm dầu

 Khu bể trụ chứa xăng dầu và hệ thống công nghệ xuất nhập xăng dầu

 Khu hệ thống công nghệ xuất nhập

 Hệ thống cấp thoát nước vệ sinh công nghiệp , hệ thống PCCC

 Sơ đồ công nghệ xuất, sơ đồ phân phối điện, phương án phòng cháy chữacháy, sơ đồ PCCC có đầy đủ dụng cụ

Chương 2: Phân tích và lựa chọn giải pháp thiết kế.

1 Các yêu cầu về hệ thống.

Các mục tiêu kinh tế - kỹ thuật mà hệ thống Tự động hoá xuất xăng, dầu cho

xe ôtô phải đạt được là:

 Hệ thống có độ an toàn, tin cậy cao để phục vụ liên tục và ổn định cho quátrình sản xuất

 Hệ thống có độ chính xác cao trong đo đạc, cấp hàng giảm tỷ lệ hao hụt tớimức thấp nhất

 Hệ thống Tự động hoá phải đảm bảo việc xuất hàng được nhanh chóng vàthuận tiện, giảm tác động chủ quan của con người, nâng cao năng xuất laođộng Tăng cường khả năng giám sát quá trình xuất hàng và kiểm tra sự cố

 Hệ thống phải lưu trữ được số liệu trong quá trình xuất hàng (lượng thựcxuất, nhiệt độ trung bình ) và kết nối được với hệ thống thông tin quản lýgiúp cho công tác quản lý chặt chẽ, chính xác, nhanh chóng và thuận tiện

 Hệ thống tự động hoá điều khiển động cơ bơm, điều khiển van, đóng hàng tựđộng một cách chính xác theo lượng hàng đặt trước (Vpreset)

 Hệ thống đảm bảo cho việc phát triển hệ thống về sau này được dễ dàng, tiếtkiệm Hệ thống không phá vỡ quy hoạch chung của Kho trong quá trình hiệnđại hoá

2 Các chỉ tiêu an toàn phòng chống cháy nổ.

Kèm theo nhưng yêu cầu về kỹ thuật thì các chỉ tiêu an toàn và phòngchống cháy nổ là 1 điều kiện tiên quyết trong các hệ thống dùng trong nềncông nghiệp xăng dầu Do xăng dầu là chất lỏng dễ bay hơi, dễ bắt lửa ởnhiệt độ thấp, không hòa tan trong nước, có tỷ trọng nhẹ hơn nước Hơixăng dầu nặng hơn không khí 5,5 lần, cháy ở thể hơi Xăng dầu có khảnăng sinh tĩnh điện khi bơm rót và khi cháy tỏa ra nhiệt lượng lớn, tốc độ lantruyền nhanh và tạo ra sản phẩm cháy độc hại Vì vậy các thiết bị đuợc chọntrong hệ thống ngoài đáp ứng tốt các yêu cầu kỹ thuật thì phải có khả năngphòng chống cháy nổ cao, khả năng xảy ra sự cố là thấp nhất

Ngoài ra khi thi công lắp đặt thiết bị cho hệ thống cần làm tốt những yêucầu về an toàn phòng chống cháy nổ sau:

 Việc thi công lắp đặt đường ống và thiết bị không được hàn cắt tại khu vựcgiàn xuất và trạm bơm Gia công ống thép bảo vệ và các tủ điện thực hiệnbên ngoài khu vực nguy hiểm cháy nổ, nếu có hàn cắt phải thực hiện bênngoài khu vực kho sau đó làm nguội mới đưa vào lắp đặt

 Khi cắt phá bê tông thường xuyên phải tưới nước xuống nền bê tông để tránhphát sinh tia lửa, ngăn cách khu vực thi công bằng hàng rào di động

 Khi tháo lắp vặn chuyển thiết bị phải nhẹ nhàng tránh va đập mạnh gây phátsinh tia lửa

 Các trang thiết bị đưa vào lắp đặt và toàn bộ hệ thống cáp phải đặt trong ốngthép bảo đảm bảo tiêu chuẩn phòng nổ theo quy định

 Trước khi đưa vào chạy thử phải tiến hành đo kiểm tra cách điện toàn bộ cáp

và các thiết bị có sử dụng điện

 Trong thời gian thi công, các vật tư dụng cụ phải để gọn gàng không gây ảnhhưởng tới hoạt động sản xuất tại kho và công tác PCCC

 Đo kiểm tra nồng độ xăng dầu khu vực thi công Nếu nồng độ xăng dầu vượtquá quy định cho phép thì không được đục cắt bê tong

 Bố trí đầy đủ trang thiết bị phòng cháy chữa cháy

3 Các hướng giải quyết.

Để xây dựng một hệ thống bến xuất xăng dầu sẽ có nhiều phương án đểthực hiện Dưới đây ta phân tích một số phương án khả thi:

3.1.1 Phương pháp điều khiển BatchControler sử dụng thiết bị Accuload

a) Giới thiệu hệ thống

Hình 2.1 Mô hình hệ thống cho 1 họng xuất

Hệ Thống vận hành hệ thống theo 3 chế độ: Tự động hoàn toàn, bán tựđộng 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 hệthống vận hành trở lại Chế độ tại chỗ là việc vận hành bơm tại chỗ, hoàntoàn không có kết nối PLC với Controllogix, các Batch controller vẫn hoạtđộng, các van điều khiển vẫn đóng theo lượng đặt trước

Đây là công nghệ điều khiển tiên tiến nhất hiện nay cho việc xuất xăngdầu, 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 họngxuất

 Mỗi họng xuất sẽ có 1 sensor đo nhiệt độ được lắp trên đường ống xuất, sai

số đo nhiệt độ nhỏ hơn ±0,25 0C Khoảng cách đi dây giữa Accuload vàsensor 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 làgiá trị 0, lớn hơn 5V là giá trị 1 Điện áp cung cấp cho phát xung là 12 hoặc24VDC

 Bộ Batch Controller được điều khiển bởi PLC, việc sử dụng PLC sẽ đảm bảoviệc kết nối với phân hệ trạm bơm và đơn giản cũng như việc mở rộng hệthống sau này Bộ PLC được thiết kế dự phòng nóng (redundant 2 CPU và 2đường 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 quađường 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 2đường Controlnet, khi bị sự cố 1 đường sẽ truyền trên đường còn lại

 Tích hợp thông tin và hiển thị trên máy SCADA

b) Đặc điểm tính năng của hệ thống đạt được

Hệ thống có thể xuất hàng ở 3 chế độ: Tự động, bán tự động, và chế độ tạichỗ

- 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 thao tác và hiện tự động tối đa từ khâu trước khi xuất đến khi hoàn chỉnh hóa đơn cho khách hàng nhằm tránh các tiêu cực, phiền hà cho khách hàng, giảm thiểu

- Các thông tin nhập trên Batch hiển thị bằng tiếng việt không dấu, thao tác xuất hàng đơn giản, các thông tin báo lỗi sự cố hỏng nhiệt độ, xuất quá lượng đặt, lưu tốc quá cao, quá thấp,… đều được thể hiện rõ ràng trên Batch controller

3.1.2 Mô hình sử dụng công nghệ điều điều khiển bằng PLC kết hợp với máy tính

Mô hình sử dụng PLC S7-300 của hãng Siemen

Đây là hệ điều khiển khá phổ biến và đã được dùng rất rộng rãi trongcông nghiệp vì những ưu điểm của nó như tính mềm dẻo, linh hoạt, đáp ứngđược những yêu cầu về thay đổi và mở rộng quy mô sản xuất với chi phí hợplý

a) Tổng quan hệ thống:

Hình 2.2 Mô hình giải pháp hệ thống sử dụng PLC S7-300

Bộ PLC S7-300 thu nhận thông tin từ đầu đo nhiệt độ, tín hiệu phát xung

từ lưu lượng kế và điều khiển bơm, tại từng họng xuất,điều khiển đóng mởvan điện Tại Phòng Điều khiển, với phần mềm điều khiển SCADA, toàn bộthông tin về nhiệt độ thực tế, lưu lượng, bơm được chuyền về và hiển thị trênmàn hình máy tính trong thời gian thực

Máy in để in ra hóa đơn với các thông tin đầy đủ được lưu trữ trong Hệthống Điều khiển trung tâm bao gồm: số hóa đơn, mã khách hàng, mã số xe,loại hàng, lượng thực xuất, nhiệt độ trung bình, lượng lit 15OC, hệ số VCF,WCF, tỷ trọng, v.v.Phát hành hoá đơn tự động cho khách hàng

Công nhân vận hành sẽ nhập mã số lệnh xuất hàng vào bộ OP77A củahọng xuất Hệ thống TĐH kiểm tra, xác nhận mã lệnh Nếu mã lệnh hợp lệ(đã đăng ký lấy hàng, đúng loại hàng hóa và chưa xuất hàng), hệ thống sẽchuyển toàn bộ thông tin về giá trị Lít đặt trước xuống PLC S7-300 và hiểnthị lên bộ OP77A để phục vụ xuất hàng cho họng xuất này Nếu mã lệnhkhông hợp lệ, hệ thống không cho phép xuất hàng.

Công nhân vận hành, mở van tay, bấm nút Start trên bộ OP77A, trên dànxuất cho phép bắt đầu quá trình xuất hàng

b) Ưu điểm hệ thống dùng PLC kết hợp với máy tính

Giải quyết những thiếu sót của quy trình xuất hàng cũ, có sự kết hợp chặtchẽ giữa Hệ thống thông tin quản lý và Hệ thống Tự động hoá, quản lý chặtchẽ hao hụt, tránh thất thoát và giảm được ảnh hưởng do yếu tố chủ quan củacon người

Hệ thống TĐH xuất hàng có tính an toàn cao (tiếp đất, các sự cố, cáctrạng thái làm việc của các trang thiết bị được kiểm soát chặt chẽ trong quátrình xuất hàng bởi Hệ thống TĐH, giao nhận chính xác, giảm hao hụt tớimức thấp nhất; van điện, máy bơm được điều khiển dừng tự động khi lượnghàng đã bằng lượng hàng cần xuất - Vpreset)

Hệ thống có độ tin cậy cao để phục vụ an toàn, liên tục và ổn định choquá trình sản xuất

Đạt các hiệu quả cao về mặt kinh doanh, điều hành quản lý, năng suất laođộng, an toàn lao động, bảo vệ môi trường và những hiệu quả vô hình trong

sự cạnh tranh trong nền kinh tế thị trường

4 Lựa chọn phương án

Sau khi tìm hiểu và phân tích được các ưu điểm và nhược điểm của từngphương án, chúng em nhận thấy để thiết kế hệ thống tự động hóa cho khoxăng dầu, có thể dùng 2 phướng án là phương pháp điều khiển BathController hoặc dùng bộ điều khiển khả trình PLC kết hợp với máy tính.Với quy mô của bến xuất xăng dầu khá lớn, có 6 họng xuất hàng, với 3 bểchứa 3 loại xăng dầu khác nhau là A92, A95 và dầu DO hệ thống tự độnghóa thiết kế cho bến xuất xăng dầu này sử dụng phương án dùng phươngpháp điều khiển Bach Controller là rất hợp lý Đảm bảo độ tin cậy và chínhxác cao, tự động hóa hoàn toàn, phù hợp với quy mô của dự án

Hình 2.3 Bể chứa xăng dầu

b)Cấu tạo bể chứa

 Đáy bể: bao gồm các tấm thép có chiều dày khác nhau hàn lại với nhauthường chiều dày lớn dần từ thân bể ra thành bể (chiều dầy có thể từ 5mmtới 12mm Đáy bể được đặt trên phần nền móng bể được gia cố để bảo đảmchống lún, sát với tôn đáy bể là lớp nhựa đường nhằm đảm bảo chống nước

và hạn chế sự an mòn từ dưới lên cho tôn đáy bể

 Thành bể: bao gồm nhiều tấm thép hàn lại với nhau Kết cấu chiều dầy thành

bể tăng dần từ trên xuống dưới do sự chịu lực thủy tĩnh tăng theo chiều sâucủa xăng dầu (phía gần đáy bể có thể chiều dày là 12mm, phía trên nóc bể cóthể chỉ 4 - 5mm)

 Mái bể: có nhiều dạng kết cấu khác nhau như mái bể hình nón, mái bể hìnhchỏm cầu Tác dụng của mái bể là để đảm bảo sự ổn định tương đối của bểchứa trong quá trình xuất, nhập; tránh đọng nước đồng thời là nơi để bố trílắp đặt các thiết bị như van an toàn, lỗ đo tính Mái bể thường có bề dày 3,5– 5mm

 Lỗ ánh sáng: vị trí nằm ở trên mái bể có kích thước lớn, nó có tác dụngthông gió và lấy ánh sáng trước khi bảo dưỡng, kiểm tra bể và các thiết bịtrong bể

 Lỗ người chui: có tác dụng để người kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa có thểchui vào để thực hiện nhiệm vụ Lỗ người chui được đặt ngay tầng tôn thứnhất

 Lỗ đo dầu: được đặt trên mái bể, tại đây có thể lấy mẫu xăng dầu trong bể,

đo chiều cao, đo nhiệt độ bể Đối với các bể có mái phao ở trong hoặc thiết

bị đo tự động thì dưới các lỗ đo dầu người ta thường lắp đặt các ống dẫnhướng cho thiết bị đo và mái phao

 Điểm đo dầu: làm điểm đo mốc chiều cao bể, nó thường được hàn vào đáy

bể và gần với thành bể nằm phía dưới theo phương thẳng đứng với lỗ đo dầu

 Van thở và bình ngăn lửa: được lắp trên mái bể có tác dụng điều chỉnh ápsuất dương, âm ở trong bể nằm trong phạm vi cho phép mà bể có thể chịuđược trong quá trình nhập, xuất, tồn chứa cũng như các hoạt động khác của

bể chứa Dưới bộ phận khống chế áp suất dương, âm và tiếp giáp với mái bểthường lắp bộ phận ngăn tia lửa có tác dụng ngăn tia lửa cháy ngược từngoài vào bên trong bể chứa

 Lăng phun bọt chữa cháy cỗ định: thường được lắp ở tâng tôn trên cùng củathành bể và được nối với hệ thống bơm cố định của tổng kho Khi xảy ra sự

cố thì dung dịch bọt sẽ được phun vào bên trong bể để phủ kín bề mặt thoángcủa xăng dầu ngăn cản sự cháy

 Cầu thang bể: lắp bên ngoài bể bám theo thành bể, dẫn từ đáy bể tới mái bể

Nó có tác dụng phục vụ cho viẹc đi lại trong quá trình thao tác kiểm tra, giaonhận, bảo dưỡng

 Ống dẫn hướng: được nối từ mái bể xuống gần sát đáy bể có tác dụng đo, đếm tự động và được làm bằng thép hợp kim

 Công nghệ xuất nhập: bao gồm các đường ống và các van được gắn vào thành bể ở tầng tôn cuối cùng và liên kết với các đường ống xuất nhập của Tổng kho Kích thước của nó đáp ứng với thông số xuất nhập hoạt động của

bể chứa

 Công nghệ hút vét, xả cặn: thường được nối ở phía dưới của tầng tôn cuối thành bể Bên trong bể nó được nối với đường ống rà sát vị trí thấp nhất của đáy bể chứa; bên ngoài nó có các đường ống, van nối với công nghệ hút vét của Tổng kho

 Hệ thống tiếp địa: là hệ thống truyền dẫn từ bể tiếp địa đảm bảo điện trở tiếp đất nằm trong giới hạn cho phép, nó nối thông mạch với hệ thống các cột thulôi trên mái bể

5.2.Bơm động lực:

a) Giới thiệu

Bơm bánh răng dùng bơm xăng dầu, bơm những chất có độ nhớt cao,những dễ cháy nổ mà các loại bơm thông thường khác không thể hút được,những chất lỏng có chứa hạt, bơm thực phẩm, ta chọn bơm bánh răng ănkhớp trong hiệu Magnus-Canada

b) Thông số kỹ thuật

Hãng sản xuất: Series 332 hiệu Magnus, Canada

- Dải lưu lượng: (20 -93) m3/h

- Áp suất đầu xả max: (10-13) bar

- Vật liệu tiêu chuẩn: Gang đúc, Thép

- Vật liệu tùy chọn: Inox

- Kiểu làm kín: Phớt cơ khí hoặc hộp chèn

- Nhiệt độ chất bơm tiêu chuẩn: 25 oC

- Nhiệt độ chất bơm tùy chọn: 132 oC

 Idler Gear: Bánh răng dẫn động

do các răng ra khớp và vào khớp với nhau thực hiện chu kì hút và nén chấtlỏng BBR có kết cấu đơn giản, độ tin cậy cao trong khi vận hành, kíchthước nhỏ gọn, nhẹ Áp suất dẫn từ 10 đến 100 bar, cá biệt tới   200 bar; hiệusuất 0,87 - 0,89; hiệu suất thể tích 0,95 - 0,98; hiệu suất cơ khí 0,94; lưulượng bơm tới 1.000 l/phút (đối với bơm áp suất thấp) BBR thường đượctrang bị van an toàn để chuyển chất lỏng từ buồng nén sang buồng hút khiđạt tới áp suất tối đa

5.3.Thiết bị đo lưu lượng:

Có thể sử dụng một số loại thiết bị đo lưu lượng như: Công tơ thể tích

(Oval), công tơ tốc độ (dùng tuabin hướng trục) , lưu kế điện tử (dựa trênđịnh luật cảm ứng điện từ)

Ta chọn thiết bị đo lưu lượng Oval, vì có độ chính xác cao nhất, cấu tạo đơngiản, hoạt động bền bỉ trong môi trường dầu nhớt

a)Các đặc điểm của Công tơ thể tích (Oval).

+ Mức đo có thể mở rộng từ 40 đến 90% so với những mô hình đã đưa ratrước đây Điều đó có nghĩa là kích thước vật lý trở nên nhỏ hơn (kích thước

từ 45 đến 70)

+ Giảm tổn thất áp suất 30%,tiết kiệm chi phí năng lượng

+ Thể hiện được tổng mức dòng đã chảy qua, tốc độ dòng tức thời chảy qua,tổng số lần reset bộ đo lưu lượng

+ Đơn giản hóa thiết kế và vật liệu mới cùng với lớp bọc bên ngoài đã tăngtuổi thọ của thiết bị

+Có thể giao tiếp với thiết bị đo dễ dàng

Dảilưulượngđom3/h

Vật liệu cấu tạo Kết nối Áp suất

0,2-gỉ

Thépkhônggỉ

Thépcacbonđặcbiệt

-JIS-ANSI/

Thépcacbonđặcbiệt

-JIS-ANSI/

+ Áp suất cực đại: 2,94 MPa

5.4.Một số loại cảm biến có thể dùng trong hệ thống.

 Cảm biến đo mức:

Có thể lựa chọn một số loại cảm biến sử dung các phương pháp đo mức khác nhau như: Phương pháp thủy tĩnh, cảm biến độ dẫn, cảm biến tụ điện hay dùng sóng âm

Để phù hợp với yêu cầu ta chọn cảm biến siêu âm, sử dụng cảm biến SFR05.

SRF05 là một bước phát triển từ SRF04, được thiết kế làm tăng tính

linh hoạt, tăng phạm vi, ngoài ra còn giảm bớt chi phí SRF05 là hoàn toàn tương thích với SRF04 Khoảng cách được tăng từ 3 – 4m Điện áp hoạt động : 5VDC

Dòng supply:  <2mA Khoảng cách phát hiện: 2 - 450cm, độ chính xác cao: 0.3cm ( Phù hợp yêu cầu sai số 1cm )

SRF05 cho phép sử dụng một chân duy nhất cho cả kích hoạt và phản

hồi, do đó tiết kiệm giá trị trên chân điều khiển.Khi chân chế độ không kếtnối, thì SRF05 hoạt động riêng biệt chân kích hoạt và chân hồi tiếp, nhưSRF04.SRF05 bao gồm một thời gian trễ trước khi xung phản hồi để manglại điều khiển chậm hơn hẳn như bộ điều khiển thời gian cơ bản Stamps vàPicaxe để thực hiện các xung lệnh

 Cảm biến nhiệt độ

Trong hệ thống, mỗi họng xuất sẽ có 1 cảm biến nhiệt độ để theo dõi nhiệt

độ của dòng xăng xuất ra, khi nhiệt độ tăng quá cao ( 60 độ ) sẽ cảnh báo sự

cố cho nguời giám sát và công nhân vận hành bến xuất, ngoài ra còn tínhnhiệt độ trung bình nhằm quy đổi chính xác về thể tích chuẩn tại 15 độ

Có thể lựa chọn một số phương án: Cặp nhiệt điện (Thermocouple - Cannhiệt), Nhiệt điện trở (Resitance temperature detector –RTD), Điện trở oxitkim loại (PTC Thermistor và NTC Thermistor), Cảm biến nhiệt bán dẫn,Nhiệt kế bức xạ (Hay hỏa kế)

Do dải nhiệt độ đo tương đương với nhiệt độ môi trường nên ta dùng cảmbiến PT100 (thuộc loại cảm biến nhiệt điện trở) là hợp lý PT100 chính xác,

dễ sử dụng và giá thành khá rẻ so với các loại cảm biến khác

Cảm biến nhiệt độ PT100:

a) Giới thiệu

Nhiệt kể điện trở Plantium cung cấp chính xác trên một dải nhiệt độ rộng(từ -200˚C đến 850˚C).Có nhiều loại cảm biến đạt tiêu chuẩn được các nhàsản xuất khác nhau chế tạo với các thông số kỹ thuật khác nhau và bao bìkhác nhau để thích hợp với sự ứng dụng nhất

Không giống như cặp nhiệt điện, nó không cần dùng cáp đặc biệt để kếtnối đến cảm biến

- Độ chính xác  0.140C ( Phù hợp yêu cầu sai số >1 độ )

- Có thể mắc theo sơ đồ 2, 3 hoặc 4 dây

b) Thông số kỹ thuật

Tiêu chuẩn:110/120 VAC,50/60 HZ

Tùy chọn: 220/240 VAC, 50/60 HZ 24 VDC/12DCV

Các chất dẻo cấu tạo van: LS Buna, Buna-N, Viton

Phạm vi nhiệt độ của các chất dẻo:

Bao gồm 2 cuộn cảm, một thiết bị để đáp ứng điều khiển, điển hình là

Hình 2.7 Van điện điều khiển

của van điện Thiết bị này thường dùng tinh chỉnh độ đóng mở của van nhằmcung cấp một vòng điều khiển cách ly tốt với hệ thống điều khiển Sự điềuchỉnh của các thiết bị này điều khiển tỷ lệ lưu lượng.

Hình 2.8 Cấu tạo của van điệnChú thích :

 N.O solenoid :cuộn dây điều khiển van thuờng mở

 N.C solenoid :cuộn dây điều khiển van thuờng đóng

 Closing speed control :Van điều khiển tốc độ đóng

 Opening speed control : van điều khiển tốc độ mở

* Nguyên lý hoạt động của van

Các cuộn cảm thường đóng và thường mở nằm ở phần đầu và cuối củavòng lặp tương ứng với việc điều khiển hoạt động của van Khi cả 2 cuộncảm đều hoạt động, áp suất cao ở thượng lưu bị chặn từ nắp van chính, áplực trong nắp thông hơi đến hạ lưu và van được mở ra

Ngược lại khi 2 cuộn cảm không hoạt động, vòng điều khiển hạ lưu bịkhóa và áp suất thượng lưu sẽ đóng van

Trong suốt quá trình chảy, khi cuộn cảm thường mở hoạt động trong khicuộn cảm thường đóng đóng lại, áp suất bị chặn lại trong vỏ, dẫn đến van đĩatạo thành áp lực để khóa vị trí mở cố định, vì thế 1 hằng số cố định tỷ lệđược duy trì Khi điều kiện hoạt động của van thay đổi dẫn đến thay đổi tỉ lệlưu lượng dẫn đến thay đổi độ mở van cố định, bộ điều khiển lưu lượng báohiệu cuộn cảm thích hợp để mơ hoặc đóng ngay tức khắc, thay đổi vị trí mởvan, bằng cách ấy thay đổi tỉ lệ lưu lượng để nó cài đặt lại van

Khi tỉ lệ lưu lượng thay đổi (từ lưu lượng thấp đến giới hạn lưu lượngcao, hoặc trong suốt quãng đóng van đa bước), cuộn cảm thích hợp được báohiệu để mơ và đóng cho đến khi tỷ lệ lưu lượng được điều chỉnh đến đượcgiá trị mới

Khi nhận được 1 giá trị trong bộ điều khiển, sự đóng van bắt đầu Bộđiều khiển lưu lượng báo hiệu Van để đóng van theo hiểu đa bước, tránhđược áp lực shock.

Khi khối lượng đặt trước gần đạt được (1-2 galon còn lại), một tín hiệungắt báo cho van đóng hoàn toàn đảm bảo chính xác khối lượng đặt trước

Hình 2.9 Đồ thị hoạt động của van điện

d) Khởi động và vùng điều chỉnh

Trong lúc hệ thống được bắt đầu khởi động,dùng van điện,người takhuyên rằng các bước nên làm để đảm bảo tính chính xác sự hoạt động của

hệ thống:

 Bước 1: Đầu tiên tất cả không khí phải được thông từ lỗ thông hơi của van

chính.Mặt khác, van có thể không ổn định hoặc phản ứng chậm Điều nàyđược làm bằng cách tăng áp suất và vặn lỏng nút thông hơi 1 cách lớn nhấttrong vỏ van cho đến khi không khí được xả hết Thông thường van tự động

xả hết tất cả khí từ lỗ thông hơi ở vỏ van sau 1 chút thời gian vận hành

 Bước 2: Chắc chắn tỉ lệ lưu lượng giới hạn chính xác cài đặt trong bộ điều

khiển

 Bước 3: Trước khi cho cuộn cảm hoạt động để mở van, hãy đóng cuộn cảm

hạ lưu, điều chỉnh cuộn cảm thượng lưu mở van tròn thượng lưu khoảng 1/4– 1/2 độ mở

 Bước 4: Với các dòng tải khác từ bơm (áp suất đầu vào van cao nhất) đặt

trước 1 lượng nhỏ và cho cuộn cảm thượng lưu hoạt động như bình thường,dẫn đến lưu lượng bắt đầu chảy

 Bước 5: Dần dần mở van tròn hạ lưu cho đến khi van chính mở dần đều và

duy trì lưu lượng ổn định

 Bước 6: Cho phép ngắt thông 1 lượng trung bình đặt trước, quan sát tốc độ

đóng van và tính ổn định lưu lượng trong suốt quá trình ngắt đa bước

 Bước 7: Nếu tốc độ đóng và sự ổn định lưu lương đã được, hãy làm bước

tiếp theo.Nếu chưa được, hãy điều chỉnh van tròn thượng lưu Đặt lại lượngnhỏ mỗi lần , lặp lại bước 5,6 cho đến khi Van hoạt động theo đúng ý

 Bước 8: Đặt một lượng nhỏ và sau khi lưu lượng cao đạt được, cho dừng

khẩn cấp ( E stop) Ghi lưu lượng sau khi bắt đầu dừng khẩn cấp và quan sát

có hay không dòng shock quá mức Nếu dòng shock quá mức, đóng cuộncảm thượng lưu làm cho van tròn thượng lưu đóng lại 1 chút làm chậm sựđóng van lại Lặp lại bước này cho đến khi dòng shock quá mức được triệttiêu

 Bước 9: Nếu có thể, với tất cả các tải khác từ đầu bơm (áp suất vào thấp

nhất), đăt 1 lượng nhỏ vả chạy Nếu tốc độ mở chưa chấp nhận được, hãy mởlượng ở hạ lưu và quan sát xác định độ mở van thông thường và dừng sựthực hiện lại, làm như bước 6 và bước 7

Nếu tốc độ mở chưa được hãy mở cuộn cảm hạ lưu điều chỉnh độ mở vantròn 1 chút.Lặp lại bước này cho đến khi tốc độ mở đạt được

 Bước 10: Nếu tốc độ đóng chưa được , điều chỉnh giá trị giai đoạn ngắt đầu

tiên trong bộ đếm đặt trước đến 1 giá trị đủ để đảm bảo đạt được lưu lượngcuối cùng trước khi giai đoạn ngắt cuối cùng ở bộ đếm đặt trước.(Bơm nênđược giữ khoảng ít nhất 5 giây sau khi dừng khẩn cấp nhằm hỗ trợ trong việcđóng van)

5.6.Thiết bị đo áp suất :

Là thiết bị đo áp suất chêch lệch với độ chính xác cao và dữ liệu cóthể được chuyển sang máy tính Yêu cầu phần mềm (tùy chọn) và cáp RS-

232 Phần mềm này tương thích với Windows 95, 98, 2000, ME và XP

Thông số kỹ thuật

Hình 2.10 Thiết bị đo áp suất PCE-P30