Đang tải... (xem toàn văn)
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN51.1.Khái quát về dầu DO. 151.2.Tình hình tiêu thụ và sản xuất nhiên liệu trong những năm qua.51.3.Các dự án nhà máy lọc dầu đang thi công.71.4.Tổng quan về bồn chứa 291.4.1.Vai trò của bồn chứa tiêu chuẩn API 650, tiêu chuẩn ASME…91.4.2.Phân loại bồn chứa91.4.3.Chọn loại mái bồn chứa:17CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ192.1. Các bước tính toán và thiết kế bồn bồn192.2. Tính toán các bộ phận chính232.2.1. Tính thân bồn chứa:242.2.2.Tính đáy bồn chứa:272.2.3.Tính mái che bồn chứa:282.3.Tính các thiết bị phụ292.3.1. Cửa người bồn chứa302.3.2.Chọn cầu thang322.3.3.Các loại cửa bồn.322.3.4.Tính mái nổi bồn chứa.332.3.5.Chọn các thiết bị phụ khác.38CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH THI CÔNG VÀ VẬN HÀNH BỂ CHỨA473.1. Đặc điểm công trình:473.1.1.Vị trí địa lý của công trình:473.1.2.Các phương án kết cấu chính:473.2.Công tác chuẩn bị483.2.1.Mặt bằng thi công483.2.2.Máy móc thiết bị thi công.483.2.3.Chuẩn bị vật tư.493.3.Quy trình công nghệ thi công503.3.1.Quy trình thi công móng bể503.3.2.Quy trình thi công đáy bể513.3.3.Quy trình thi công thành bể.543.3.4.Quy trình thi công kết cấu mái573.3.5.Quy trình hàn và kiểu tra các mối hàn.573.4.An toàn lao động khi thi công.62KẾT LUẬN .…………………………………………………………………………... 64
Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ MỤC LỤC 64 Tài liệu tham khảo .……………………………………………………………… 65 SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Anh Vũ giúp em hoàn thành đồ án với đề tài “ Thiết kế bồn chứa DO theo tiêu chuẩn API” Trong trình làm đồ án, em nỗ lực mình, trình độ thực tế có hạn nên đồ án không tránh thiếu sót Em mong nhận góp ý thầy để em tiến sửa lại sai xót Em xin chân thành cảm ơn thầy cô bạn giúp đỡ em hoàn thành đồ án Hà Nội, 2016 Sinh viên: Nguyễn Sĩ Hóa Trần Mạnh Hùng SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ MỞ ĐẦU Ngành công nghiệp xăng dầu đóng vai trò quan trọng công nghiệp giới Việt Nam Xăng dầu nhiên liệu thiếu ngành công nghiệp, xăng dầu thúc đẩy ngành công nghiệp khác phát triển.Nhiên liệu Diesel nhiên liệu sử dụng phổ biến ngày giới có xu hướng diesel hóa loại động Như vậy, nhiên liệu diesel ngày sử dụng nhiều so với động xăng có nhiều ứng dụng rộng rãi Căn vào nhu cầu tiêu thụ nhiên liệu diesel thị trường nước giới, xu hướng phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp xăng dầu tương lai, em nhận thấy việc xây dựng bồn chứa diesel vô cần thiết, đáp ứng nhu cầu thị trường chủ động tồn chứa Bản đồ án tốt nghiệp em với đề tài là: “Tính toán thiết kế bồn chứa diesel với dung tích tồn chứa 13.000 m3” SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Khái quát dầu DO [1] Dầu Diesel (DO – Diesel Oil): loại nhiên liệu lỏng, sản phẩm tinh chế từ dầu mỏ có thành phần chưng cất nằm dầu hoả (kesosene) dầu bôi trơn (lubricating oil), nặng dầu lửa xăng Chúng thường có nhiệt độ bốc từ 175 đến 370 độ C Nhiên liệu diesel sản xuất chủ yếu từ phân đoạn gasoil sản phẩm trình chưng cất trực tiếp dầu mỏ, có đầy đủ tính chất lý hóa phù hợp cho động Diesel mà không cần phải áp dụng trình biến đổi hóa học phức tạp Hàm lượng lưu huỳnh diesel quan trọng, hàm lượng nhỏ tốt, hàm lượng cao sinh xăng gây ăn mòn động cơ, phá hỏng dầu nhớt bôi trơn, giảm tuổi thọ động Dầu diesel Việt Nam: Việt Nam lưu hành loại dầu diesel là: • Dầu DO 0,05S có hàm lượng lưu huỳnh không lớn 500 mg/kg áp dụng cho phương tiện giao thông giới đường • Dầu DO 0,25S có hàm lượng lưu huỳnh không lớn 2.500 mg/kg dùng cho phương tiện giao thông đường thủy, khuyến cáo không dùng cho phương tiện giao thông giới đường DO có hàm lượng lưu huỳnh (S) cao cháy gây ô nhiễm cao, sử dụng DO 0,25S gây ô nhiễm môi trường nhiều DO 0,05S dầu DO 0,05S có chất lượng cao nên giá thành cao so với DO 0,25S Dầu diesel sử dụng chủ yếu cho động diesel (đường bộ, đường sắt, đường thủy) phần sử dụng cho tuabin khí (trong công nghiệp phát điện, xây dựng…) SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu 1.2 GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ Tình hình tiêu thụ sản xuất nhiên liệu năm qua Cơ cấu tiêu thụ nhiên liệu Hình 1.1: Cơ cấu tiêu thụ xăng dầu Xăng dầu DO chiếm tỷ lệ lớn tiêu dùng lượng giới nói chung Việt Nam nói riêng Nhu cầu chủ yếu đến từ khu vực giao thông vận tải (xăng dầu diesel), chiếm 57% tổng tiêu thụ Các ngành công nghiệp lượng, chiếm 19,2% 6,9% lượng tiêu thụ tương ứng, chủ yếu tiêu thụ dầu diesel dầu nhiên liệu với số lương dao động khoảng 1,5-3 triệu tấn/năm (MTPA) Dầu nhiên liệu (FO) chiếm khoảng 16% năm từ 2013 Nhu cầu JetA1 dự kiến chiếm khoảng 4% đến năm 2020 trì mức 3% từ năm 2020 Tiêu thụ xăng dầu diesel tăng lên, bù đắp suy giảm dầu nhiên liệu tiêu thụ jetA1 Nếu tính đến dự án có khả thực hiện, công suất lọc dầu Việt Nam đạt khoảng 31 triệu năm SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ 2020, 36 triệu vào năm 2021 mức tối đa Theo đó, nhập sản phẩm xăng dầu giảm, Việt Nam có nguồn thặng dư xăng jetA1 Tình hình tiêu thụ Mức tiêu thụ dầu Việt Nam đánh giá tăng nhanh khu vực Diễn biến góp phần khiến Việt Nam từ nước sản xuất dầu trở thành nước tiêu thụ dầu từ năm 2010 Xét đến gia tăng sản xuất thiết bị điện tử năm qua, ngân hàng ANZ dự kiến mức tiêu thụ dầu tiếp tục tăng tổng nhu cầu lượng theo kịp với nhu cầu tăng trưởng sản xuất Tình hình sản xuất Việt Nam vừa nước xuất dầu thô vừa nước nhập sản phẩm dầu qua xử lý Dẫn báo cáo thống kê lượng giới 2014 ANZ cho biết, Việt Nam nắm giữ 0,3% trữ lượng dầu dược phát giới, khoảng 4,4 tỷ thùng Tại khu vực Châu Á Thái Bình Dương, Việt Nam có tỷ lệ dự trữ so với sản xuất cao mức 34,5 – cao nước xuất dầu truyền thống Brunei, Indonesia Malaysia Việt Nam có tỉ lệ hệ số dự trữ/ sản xuất (R/P) cao, (R/P) dầu thô 32,6 lần (đứng đầu khu vực châu Á Thái Bình Dương thứ 10 giới) số R/P xăng dầu 66 (đứng đầu châu Á Thái Bình Dương thứ 716 giới) Điều cho thấy phát triển tiềm tương lai ngành cao Để phát triển nguồn cung xăng dầu nước, Việt Nam lên kế hoạch đưa số nhà máy lọc dầu vào hoạt động tương lai gần Theo đó, công suất lọc dầu Việt Nam rơi vào khoảng 31 triệu năm vào năm 2020, 36 triệu vào năm 2021 mức tối đa 1.3 Các dự án nhà máy lọc dầu thi công Dự án nhà máy lọc dầu Vũng Rô Nhà máy phát triển Techno-Star Công suất nhà máy dự báo 160 kbpd với vốn đầu tư 3.2 tỷ USD SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ Dự án dự định đặt tỉnh Phú Yên Xây dựng Vũng Rô lên kế hoạch để bắt đầu vào năm 2013, sử dụng công nghệ thiết kế UOP LLC (Honeywell-Mỹ), dự kiến vào hoạt động sau năm 2015 Vũng Rô có 100% vốn đầu tư nước Dự án lọc dầu Nhơn Hội Nhà máy vào hoạt động sau năm 2020 Dự án đặt Nhơn Hội, Bình Định với vốn đầu tư khoảng 27 tỷ USD Nhà máy lọc dầu Nhơn Hội dự kiến có công suất 666 kpbd Chỉ riêng nguồn cung từ nhà máy đủ cho tiêu thụ nước Chủ đầu tư Tập đoàn PTT (Thái Lan) Dự án lọc hóa dầu Vân Phong Nhà máy lọc dầu thứ tư dự kiến xây dựng với công suất 10 triệu (200 kbpd) Dự án dự định đặt khu kinh tế Vân Phong, tỉnh Khánh Hòa với diện tích 304,5 ha, gần tuyến đường sắt Bắc-Nam đường cao tốc Dầu thô cho nhà máy lọc dầu Vân Phong đến từ nhập khẩu, dự kiến từ Singapore Trung Đông Về mặt tiến độ, Petrolimex ban đầu dự định hoàn thành vào năm 2015, ngày hoãn lại đến năm 2020 Dự án lọc hóa dầu Long Sơn Dự án lọc hóa dầu Long Sơn nằm Vũng Tàu, bên cạnh dự án lưu trữ lòng đất PVOS, diện tích 810 Nhà máy nằm vị trí chiến lược, gần với tuyến đường đường biển quốc tế chạy gần khu công nghiệp có, có tiện ích dịch vụ đầy đủ Nhà máy lọc dầu Long Sơn dự kiến tinh lọc 200 kbpd dầu thô, sản xuất khoảng 10 MTPA sản phẩm dầu khí với thông số kỹ thuật tối thiểu EURO IV Tổng mức đầu tư dự kiến tỷ USD với PetroVietnam Công ty TNHH Dầu Ả Rập (AOC) chiếm 29% 35,5% cổ phần Nhà máy lọc dầu dự kiến vào hoạt động năm 2020 Dự án lọc hóa dầu Nghi Sơn SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ Dự án nhà máy lọc dầu Nghi Sơn, giai đoạn thăm dò khai thác, nằm thành phố Thanh Hóa, phía Bắc Việt Nam với diện tích 926 Nhà máy lọc dầu có công suất 10MTPA với tổng vốn đầu tư dự kiến 7,5 tỷ USD Việc xây dựng Nghi Sơn bắt đầu vào tháng năm 2013, nhà máy lọc dầu dự kiến vào hoạt động vào cuối năm 2014 Nghi Sơn nhà máy lọc phức tạp cao có kích thước trung bình, thiết kế để cung cấp cho thị trường nội địa Việt Nam phát triển, có khả tăng gấp đôi quy mô sau Hợp đồng EPC ký kết vào ngày 27 tháng năm 2013 việc xây dựng bắt đầu vào tháng 7- 2013 Tổng giá trị hợp đồng EPC vào khoảng tỷ USD Dự báo đến năm 2018, Việt Nam cung cấp tối đa 6,3 triệu sản phẩm xăng dầu (bao gồm 0,8 triệu từ nhà máy chế biến khí ngưng tụ nhỏ) đến thị trường nước, chiếm khoảng 50% tổng nhu cầu 1.4 Tổng quan bồn chứa [2] 1.4.1 Vai trò bồn chứa tiêu chuẩn API 650, tiêu chuẩn ASME… Là nơi tiếp nhận nguyên liệu trước đưa vào sản xuất, tồn trữ sản phẩm sau sản xuất Bồn chứa giúp ta nhận biết số lượng tồn trữ Tại diễn hoạt động kiểm tra chất lượng, số lượng, phân tích tiêu trước xuất hàng Bồn chứa hỗ trợ hệ thống thiết bị phụ trợ: van thở, móng, thiết bị chống tĩnh điện, mái che … 1.4.2 Phân loại bồn chứa * Phân loại theo hình dạng bồn chứa a Bồn chứa hình trụ đứng: SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ Hình 1.2: Bồn trụ đứng Ưu điểm: Bồn trụ đứng chứa với dung tích lớn, có lên tới 50.000 m 3, dung bồn trụ đứng để chứa chất xăng, dầu mazut, chứa hóa chất, … Đối với bồn chứa có dung tích lớn dùng bồn trụ tiết kiệm không gian lắp đặt thiết bị chi phí đầu tư ban đầu Nhược điểm: Tổn thất nhiên liệu lớn so với loại bồn khác Khả xảy cố cao Do thiết bị kèm với bồn trụ thường lớn phí đầu tư cho thiết bị lớn b Bồn trụ ngang: SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ Hình 1.3: Bồn trụ ngang Ưu điểm: Bồn trụ ngang có ưu điểm có hình dạng đơn giản, dễ chế tạo, có khả chế tạo nhà máy vận chuyển đến nơi xây dựng Chi phí đầu tư không cao, phù hợp cho việc chứa nhiên liệu với công suất tồn chứa nhỏ Đảm bảo độ an toàn trình vận hành, xây dựng Nhược điểm: Nhược điểm bồn trụ ngang tốn chi phí để xây dựng gối tựa Không gian lắp đặt thiết bị lớn Dung tích bồn chứa không lớn, thường 2000 m3 Cần quan tâm đến dãn dài nhiệt thiết bị trình chế tạo, lắp đặt vận hành c Bồn cầu: Bồn cầu thường dùng để chứa hóa lỏng với áp lực dư Pd = 0,25 → 1,8 MPa Hình 1.4: Bồn cầu Ưu điểm: 10 SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu - GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ Công tác thử động cọc tiến hành theo tiêu chuẩn 20 TCN 88-82 Số lượng cọc thử 1% số cọc đóng công trình không nhỏ cọc Trình tự thi công Với công trình bể chứa dầu kỹ thuật thi công móng bao gồm công việc sau: - Đào đất hố móng đến vị trí đáy đào thiết kế - Khi chuẩn bị vật tư, máy móc thiết bị thi công đầy đủ, dùng cẩu bánh lốp kiểm tra cọc cẩu lắp cọc vào giá búa Sau lắp đặt phải đảm bảo cọc vào vị trí không bị nghiêng xiên - Lập chu trình chạy búa hợp lý cho đóng cọc công trình tránh tình trạng chối giả cọc gây nên đất cọc bị dồn nén lại, (Xem thêm vẽ thi công móng) - Định vị cọc: Cọc định vị từ mốc chuẩn theo toạ độ cọc thiết kế bị đo cần thiết Sai số cho phép là: ±10 mm - Sau có kiểm tra kỹ lưỡng hai máy kinh vĩ, cọc thật thẳng đứng đóng - Khi tiến hành đóng cọc có hai máy kinh vĩ kiểm tra thẳng đứng cọc - Khi đóng xong đoạn mũi cọc để lại đoạn nhô lên từ 0,5 m – 0,7 m để hàn nối với đoạn cọc đầu Trước hàn nối cọc cần chỉnh, kiểm tra đảm bảo trùng tim cọc nối 3.3.2 Quy trình thi công đáy bể Những yêu cầu thi công Mặt thi công: sau thi công xong phần móng công trình sau lắp dựng cột đỡ mái tiến hành trải cát cho đáy bể dùng đầm rung đầm chặt lớp cát đệm Kiểm 49 SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ tra áp lực cát độ dốc lớp đệm sau hoàn thành công việc đầm Và tiến hành kiểm tra nghiệm thu trước quét bitum chống ăn mòn cho đáy bể Máy móc thiết bị thi công: máy móc thi công chia làm hai khu vực khu gia công chế tạo khu lắp đặt thi công thép đáy bể Các loại máy móc phải đảm bảo đầy đủ yêu cầu đảm bảo công suất thiết kế Các thép sau thi công phải đảm bảo chắn phẳng, để đảm bảo cho yếu tố thép có tính định lớn đảm bảo thép đặt xác vào vị trí thiết kế định thi công thép Gia công chế tạo đáy Vật liệu sử dụng cho thi công đáy thép A516 có kích thước 1500x6000 m chiều dày 10 mm Các chuyển tới vị trí cắt cần cẩu xe tải chuyên dụng Trên sở thép nguyên, gia công chế tạo thành theo yêu cầu thiết kế , tiến hành cắt lưu ý: - Các đường cắt phải đảm bảo thiết kế - Các sau cắt phải đánh số ghi ký hiệu sơn trực tiếp lên - Tiến hành vát góc theo thiết kế máy vát góc, loại bỏ sỉ dư - trình cắt Sử dụng máy mài, mài phẳng đường cắt Tiến hành đánh dấu vị trí thực đường hàn chồng Sử dụng thiết bị đo thước Compa đo kiểm tra lại lần cuối đảm bảo kích thước thiết kế tiến hành đóng dấu chấp nhận đem lắp đặt huỷ bỏ chế - tạo lại Khi đo kiểm tra xong vận chuyển tới khu sơn phủ để quét sơn mỏng bảo vệ - công trường Sau hoàn thành công đoạn tiến hành vận chuyển công trường xe tải chuyên dụng Thi công lắp dựng 50 SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ Việc bố trí đáy phải vẽ thiết kế thoả mãn dung sai cho phép Trình tự lắp đặt thể qua bước sau: - Định vị tâm đáy bể - Phác hoạ sơ mặt phẳng đáy sơn Một đường tròn báo hiệu vị trí kết thúc đáy chuyển sang vành khuyên đường tròn giới hạn vị trí đáy vành khuyên - Phác hoạ đuờng chồng lên biên đáy tương tự lên vành khuyên Tiến hành đục lỗ hố gom cặn lớp cát san - Sử dụng cẩu để chuyển vào vị trí - Các lắp đặt từ - Khi công việc lắp đặt cân chỉnh, đo hoàn thành bước tiến hành hàn nối lại với Để tránh biến hình hàn kết cấu hàn cần phải thực theo chu trình sau: Trước tiên hàn cạnh ngắn bể tới bể; Hàn đường hàn dài tương tự từ ngoài; Các đường hàn đối xứng qua tâm bể; Khi tiến hành hàn có kiểm tra liên tục cán kỹ thuật; – Tiến hành kiểm tra nghiệm thu lần cuối trước tiến hành bước Nếu trình kiểm tra phát có sai xót phi tiến hành hiệu chỉnh – Để tránh biến hình hàn vành biên đáy, vành biên đáy hàn với đường hàn đối đầu, sau hàn vành biên với tầng thành bể hàn vành biên đáy với đáy 3.3.3 Quy trình thi công thành bể Những yêu cầu tiến hành thi công thành bể 51 SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ Trước thi công thiết bị máy móc phải đáp ứng đầy đủ số lượng hiệu suất làm việc máy móc có ảnh hưởng tới tiến độ chung phải có phương án dự phòng Thi công thành bể phải đảm bảo tầng thép thành bể thi công liên tục ngày Mặt thành bể sau thi công xong phải đảm bảo tròn nhẵn kín khít đường hàn đảm bảo độ ngấu Gia công chế tạo Việc gia công chế tạo thép thành bể thực khu vực riêng biệt, sau vận chuyển tới công trường xe chuyên dụng Quá trình thi công thực theo bước sau: – Các thép dùng cho chế tạo bể có kích thước nguyên 1500x6000 mm với chiều dày 26, 24, 22, 20, 18, 16, 14, 12, 10, – Đánh dấu thép theo số hiệu thiết kế sơn – Các đường cắt thực vẽ thiết kế, sai số cho phép cắt mm – Tiến hành cắt vát mép theo thiết kế máy vát mép – Đưa thép cắt kiểm tra tới máy lốc thép Máy lốc thép uốn thép theo đường kính bể – Sử dụng thước kiểm tra độ cong độ phẳng sau lốc, đảm bảo chuyển tới công đoạn không thoả mãn phải tiến hành uốn điều chỉnh lại – Khi hoàn thành kiểm tra thép đưa tới khu vực sơn phủ sơ – Sau sơn phủ thép vận chuyển tới công trường xe tải chuyên dụng Lắp dựng công trường 52 SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ Công việc lắp dựng thành bắt đầu tầng thép thành bể hoàn thành công việc hàn nối: – Các tầng bể hàn với vành biên đáy cách sử dụng sơn vẽ đường tròn định vị cho thép vành khuyên hàn thép góc xung quanh chân bể so le – Sử dụng cẩu để cẩu lắp thép vào vị trí hàn – Sử dụng nêm hàn đính với với để điều chỉnh thép vào vị trí đường sơn, sau tiến hành hàn nối với – Hàn đính tăng gông vị trí tiếp giáp thành bể để điều chỉnh độ kín khít thẳng hàng tầng bể Khi độ cong vênh tầng thép chưa đảm bảo sử dụng maní hàn đính vào đỉnh tầng thép liên kết với neo hàn đính với đáy tăng Nhờ tăng mà điều chỉnh độ thẳng đứng – Sử dụng đuờng hàn xung quanh chu vi bể để cố định tạm thời sau tiến hành hàn – Đường hàn nối đáy với thành bể phải tiến hành từ hai phía ngoài, phía hàn vượt phía đoạn 300 – 400 mm, hàn đoạn 4- m đối xứng ngược chiều qua tâm bể – Đường hàn nối thép thành bể đường hàn liên tục, hàn mặt lẫn mặt ngoài, hàn phía trước phía sau – Sau hàn xong tiến hành tháo bỏ thiết bị điều chỉnh, tiến hành hàn vị trí lại chưa hàn trước bị chắn thiết bị gá cố định – Hàn giá treo vào tầng tôn thứ mối hàn đính Trên sở dàn giáo công nhân lại để thi công thép tầng bể phía – Hàn đính gông chờ tầng thép thứ nhất, thép tầng thép hàn gông chờ tương ứng 53 SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ – Dùng cẩu đưa thép vào vị trí có gông chờ trên, thép đứng nhờ gông cố định – Sử dụng mối hàn đính để hàn tăng liên kết thép tầng lại với nhau, dựa vào tăng điều chỉnh cho thép liên kết chặt với – Khi việc cân chỉnh hoàn tất tiến hành hàn theo quy trình hàn, hàn điều chỉnh sai lệch phát sinh – Tháo bỏ thiết bị neo giữ hàn nối phần lại – Các tầng thép thi công lắp dựng liên tục – Thông thường hàn xong tầng thép bậc thang hàn đồng thời tạo thuận lợi cho công việc thi công Những lưu ý tiến hành hàn: Các mối hàn phải làm trước hàn ; Các đường hàn đứng phải hàn đồng thời đối xứng qua tâm, hàn từ lên trên; Các đường hàn ngang tiến hành hàn liên tục, hàn mối nối hàn kiểm tra sơ mắt để kiểm soát chất lượng mối hàn sau kiểm tra toàn thiết bị chuyên dụng 3.3.4 Quy trình thi công kết cấu mái Việc thi công kết cấu mái tiến hành theo phương án sau: – Thi công lắp dựng mặt đất sau cẩu nhấc, đặt lên bể – Thi công trực tiếp cao Hai phương án thi công khả thi đảm bảo độ xác cao 54 SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ Trong đồ án chọn phương pháp thi công thứ Các dàn kèo chế tạo nhà máy thành modun sau dược lắp dựng công trường Biện pháp thi công cần phải có cẩu lớn, ta dùng hai cẩu để thi công lúc 3.3.5 Quy trình hàn kiểu tra mối hàn Các quy định đường hàn Đường hàn đứng thành bể: Đường hàn đứng thành bể theo quy định mục 3.13.2 tiêu chuẩn API 650[4], loại đường hàn đối đầu hoàn thiện đủ ngấu đồng Đường hàn đứng hai tầng thép liên tiếp không phép trùng nhau, chúng phải cách khoảng 5t Trong t chiều dầy có chiều dầy lớn hai tầng thép Đường hàn ngang thành bể: Mối hàn ngang thành bể: Để tiết kiệm vật liệu yêu cầu trơn nhẵn mặt thành bể Theo quy định mục 3.2.3.2 quy pham API 650[4] cho phép dùng đường hàn đối đầu cho đường hàn ngang bể Những đường hàn làm mài phẳng đường hàn đứng Mối hàn vành gia cường thành bể theo mục 3.1.3.9 quy phạm API 650[4], quy định đường hàn góc Chiều cao đường hàn không lớn 1/2’’, không nhỏ chiều dầy nhỏ hai nối (đó thành hay đáy thành, vành khăn), chiều cao đường hàn chiều cao vành khăn 10mm Mối hàn chồng đáy: Theo quy định mục 3.1.3.4 quy phạm API650[4] quy định đường hàn chồng đáy: 55 SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ - Khoảng cách đường hàn chồng đáy, từ đường hàn chồng tới thành bể, từ đường hàn tới đường hàn đối đầu vành khăn từ đường hàn tới mối nối - vành khăn đáy không nhỏ 12’’ (300mm) Với có chiều dầy, 1/4’’ chiều cao đường hàn chiều dầy Với có chiều dầy lớn 1/4’’ chiều cao đường hàn chiều dầy trừ 1/6’’ Yêu cầu hàn bể: Hàn lắp ráp kết cấu bể phai tuân theo nguyên tác quy định kỹ thuật hàn kết cấu thép nói chung, đồng thời theo yêu cầu giêng thiết kế Khi tiến hành hàn lắp giáp phận chi tiết kết cấu bể phải kiểm tra xác kích thước cố định chắn Trước hàn phải đánh gỉ, vết bẩn lau khô bề mặt kim loại Phải xem xét kỹ để loại bỏ mối hàn phát có vết nứt, cần ý kiểm tra đường hàn cũ tôn dùng lại Trước hàn, đường hàn phải gá chốt, không hàn đính Toàn mối hàn thành, đáy mái bể thực hàn nhiều lớp, trước hàn lớp sau phải đánh gỉ hàn vẩy kim loại mối hàn lớp trước Tránh hàn chưa thấu đến chân đường hàn, hàn thiếu, hàn hụt, hàn thừa Tuyệt đối không hàn bể trời mưa biện pháp tránh mưa Để tránh gây ứng suất biến dạng phận bể cần hàn theo trình tự dẫn thiết kế, đáy mái bể hàn theo nguyên tắc đối xứng qua tâm bể Sau gá lắp mái để hàn phải dùng thước vuông kiểm tra độ võng dương để tránh tụ nước mái bể Cửa vào bể hàn vào thành bể vẽ bố trí thiết bị phải đảm bảo khoảng cách đến đường hàn đứng thành bể lớn 1500mm thép không hàn ống xuất nhập Hàn thiết bị phụ tùng vào thành bể phải tuân theo yêu cầu kỹ thuật riêng phải cách đường hàn đứng 500mm, cách đường hàn ngang 200mm 56 SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ Chú ý hàn tôn mái, không ngồi tôn, phải ngồi lên gỗ kê dầm cứng để tránh tượng võng tôn dẫn đến đường hàn không đặt yêu cầu Kiểm tra chất lượng mối hàn kiểm tra sơ mắt thường, phát khuyết tật đánh dấu hàn lại Bề mặt mối hàn phải đạt yêu cầu, nhẵn vân đặn, chân đường hàn dính chặt với thép bản, không bị phồng bọt, đóng cục, cháy đứt quãng thon hẹp cục bộ, tất miệng hàn phải hàn dầy Đường hàn đáy bể, kiểm tra máy hút chân không Toàn mối hàn bôi dung dịch xà phòng sau dùng máy hút chân không để kiểm tra.Khi mối hàn bị khuyết tật, buồng máy hút chân không xuất bọt Áp lực hút chân không yêu cầu không nhỏ 0.14 kg/cm2 phải kiểm tra 100% mối hàn Đường hàn thành bể, kiểm tra phương pháp phun đầu hoả, phun dầu hoả vào mối hàn với áp lực không nhỏ 2kg/cm2 Mặt đối diện mối hàn bôi phấn trắng, số lần phun không lần Mỗi lần cách 10 phút Khi phun xong sau 12 không thấy hết vết dầu loang mặt bôi phấn đạt yêu cầu Đường hàn mái bể: kiểm tra mối hàn phương pháp hút chân không kết hợp trình thử áp lực dư bể cách quét dung dịch xà phòng lên toàn mặt mối hàn thử bền cho bể trì áp lực dư (0.025daN/cm 2) quan sát không thấy tượng sủi bọt mối hàn đạt yêu cầu độ kín, thấy sủi bọt cần có biện pháp khắc phục Khi phát hay nghi ngờ đoạn mối hàn có khuyết tật phải dùng phương pháp vật lý để kiểm tra xác định ranh giới đoạn có khuyết tật để sử lý Khi phát chất lượng mối hàn không đảm bảo phải đục chỗ có khuyết tật cộng thêm bên 100mm, sau hàn lại Không hàn đắp lên chỗ mối hàn có khuyết tật Dung sai khích thước quy định theo thiết kế Nếu hàn kết cấu bị biến dạng cần phải kịp thời nắn sửa chữa 57 SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ Quy trình thử bền thử kín mối hàn: Trong trình hàn, phát sinh khuyết tật hàn Các khuyết tật hàn sai lệch hình dáng, kích thước, tổ chức kết cấu kim loại hàn theo tiêu chuẩn thiết kế yêu cầu kỹ thuật, làm giảm độ bền khả làm việc Các khuyết tật hàn nứt, rỗ khí, lẫn xỉ hàn (kẹt xỉ), không ngấu, … Để đảm bảo bể chứa vận hành tốt đảm bảo độ bền ta phải thử bền thử kín cho mối hàn Có hai phương pháp kiểm tra bền cho mối hàn phương pháp kiểm tra phá hủy không phá hủy Phương pháp kiểm tra phá hủy thường dùng với sản phẩm hàng loạt lớn Đối với bể chứa ta sử dụng phương pháp kiểm tra không phá hủy Các phương pháp kiểm tra mối hàn không phá hủy là: - Kiểm tra khí amôniắc: Đầy phương pháp dùng khí amôniắc thổi lên mặt mối hàn áp suất định, mặt lại ta dùng băng thấm fenolftalein nitrit thủy ngân ép lên bề mặt mối hàn Sau 1-5 phút thấy băng bị chuyển thành màu thẫm chứng tỏ mối hàn chưa kín - Kiểm tra độ kín áp lực khí: Nén không khí khí trơ vào thiết bị sau bịt kín Ở bề mặt thiết bị ta dùng nước xà phong với tỉ lệ 100g xà phòng 1l nước, thấy vị trí có bong bóng xà phòng lên chỗ mối hàn bị hở Đối với kết cấu nhỏ gọn nhúng thiết bị vào nước thực nén khí để kiểm tra độ kín - Kiểm tra áp lực nước: Bơm nước vào kết cấu càn kiểm tra, sau tạo áp suất cao áp suất làm việc 1,5 đến lần giữ áp suất ÷ phút Sau hạ thấp áp suất xuống áp suất làm việc Dùng búa gõ nhẹ xung quanh mối hàn rộng 15 ÷ 20 mm quan sát nước có rò rỉ hay không Đánh dấu vị trí khuyết tật tiến hành sửa chữa kiểm tra lại Riêng kết cấu bể chứa ta cần bơm nước vào để vòng ÷ 24 để quan sát phát vị trí có khuyết tật - Kiểm tra dung dịch thị màu: Là phương pháp sử dụng dung dịch đê thẩm thấu vào vết nứt, rỗ khí nhỏ liên kết hàn quan sát mắt 58 SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ thường Sau dùng chất thị màu để phát vị trí mà dung dịch thẩm thấu nằm lại vết nứt Phương pháp có nhược điểm không phát khuyết tật nằm lòng liên kết hàn chiều sâu khuyết tật - Kiểm tra từ tính: Rắc mạt sắt lên bề mặt mối hàn cần kiểm tra từ trường nam châm điện Tại điểm có đường sức từ có quy luật phân bố thay đổi điểm có khuyết tật mối hàn Khi gặp khuyết tật đường sức tản bao lấy khuyết tật Nhưng phương pháp không phát vết nứt nằm dọc theo đường sức từ - Phương pháp siêu âm kiểm tra chất lượng mối hàn: Trong phương pháp ta dùng song siêu âm có tần số từ ÷ MHz phát qua đầu dò sau sóng siêu âm truyền qua phản xạ đoạn hàn kiểm tra thu lại đầu dò Khi phân tích đồ thị thu hình CRT kiểm tra mối hàn ta tìm đoạn hàn có khuyết tật Trong thực tế ta thường sử dụng kỹ thuật kiểm tra tiếp xúc, tức đầu dò tiếp xúc với bề mặt vật kiểm tra qua lớp đệm chất tiếp âm Ưu điểm bật phương pháp siêu âm kiểm tra chất lượng mối hàn nhanh, xác, thiết bị tương đối rẻ, cho ta biết chiều sâu khuyết tật Tuy nhiên, phương pháp có nhiều hạn chế bỏ sót nhiều khuyết tật có mặt phẳng định hướng song song với chùm siêu âm, kết kiểm tra phụ thuộc nhiều vào kỹ kỹ thuật viên số liệu không lưu trữ, kiểm chứng - Kiểm tra chụp ảnh phóng xạ: Các xạ tia X tia γ có khả xuyên thấu cao vật liệu Trong trình lan truyền vật liệu, xạ bị suy giảm cường độ trình hấp thụ, xạ vủa vật liệu Nếu độ dày vật liệu không đông bên vật liệu có khuyết tật dạng rỗng vị trí khác hấp thụ xạ khác cường độ xạ sau qua sản phẩm khác Nên ta sử dụng phim chụp ghi nhận cường độ xạ sau truyền qua mối hàn chất lượng đặc tính mối hàn xác định Khi thực kiểm tra mối hàn ta cần máy phát tia xạ phim dùng để ghi nhận cường độ xạ sau truyển Phương pháp có ưu điểm có kết đáng tin cậy lưu lại được, nhiên 59 SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ không cho biết chiều sâu khuyết tật có ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe người → Dựa vào đặc điểm kho chứa ưu, nhược điểm phương pháp kiểm tra độ kín mối hàn nêu ta chọn phương pháp thử kín cho mối hàn trình tự kiểm tra mối hàn cho bể chứa là: Bước 1: Bơm nước vào đầy bể chứa lưu nước bể vòng 24 để kiểm tra mối hàn tìm vết rò rỉ để khắc phục Bước 2: Kiểm tra độ kín mối hàn liên hết thân mái phương pháp chụp ảnh phóng xạ RT Đối với liên kết đáy mối hàn liên kết đáy thân ta sử dụng phương pháp kiểm tra sóng siêu âm 3.4 An toàn lao động thi công Trong thi công phải tuân thủ yêu cầu chất lượng công việc, thời gian, thường xuyên thử nghiệm kiểm tra Nghiệm thu hạng mục xây lắp phải bước trình tự tiêu chuẩn quy định Chất lượng tay nghề công nhân phải đảm bảo mức tối thiểu cho phép Đội ngũ lao động thường xuyên phải học tập thực hành quy định trong công tác an toàn lao động phòng chống cháy nổ, bảo vệ môi trường Có đầy đủ biển báo hướng dẫn cụ thể cho phương tiện vào Tổ chức lao động hợp lý khoa học Công nhân tham gia lao động phải đủ tuổi lao động.theo quy định nhà nước, phải đào tạo chuyên môn Trước thực lao động phải tổ chức học tập lao động công trường có trang thiết bị lao động cho công nhân tham gia lao động, có biển báo đầy đủ nơi nguy hiểm Trong thời gian thi công có biện pháp giảm thiểu ảnh hưởng gây ô nhiễm môi trường 60 SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ KẾT LUẬN Sau thời gian làm đồ án, em tiếp thu phương pháp, tiêu chuẩn tính toán, thiết kế bồn bể hệ thống đường ống, sử dụng tốt số phần mềm liên quan đưa vấn đề, cố thường xuyên xảy với hệ thống kho chứa Quá trình làm đồ án giúp em có thêm nhiểu kiến thức thực tế bổ ích, giúp hoàn thiện kỹ thân, hỗ trợ công việc sau Trong thiết kế em kết hợp lý thuyết thực tế, kinh tế kỹ thuật, thời gian có hạn, phần tính toán hạn chế, không tránh khỏi thiếu sót, mong thầy cô giáo bạn giúp đỡ để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình TS.Nguyễn Anh Vũ giúp em hoàn thành đồ án 61 SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ Tài liệu tham khảo GS.TS Đinh Thị Ngọ & PGS.TS Nguyễn Khánh Diệu Hồng, Hóa học dầu mỏ khí, NXB khoa học kỹ thuật 2014 Tổng công ty dầu Việt Nam PV Oil, Chuyên đề đường ống bồn chứa, pvoil.com.vn Kuan, Siew Yeng; Design, Construction and Operation of the Floating Roof Tank, October 2009 THE UNITED STATES OF AMERICA Legally Binding Document, API Standard 650, Welded Steel Tanks for Oil Storage 62 SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng Đồ án kỹ sư hóa dầu GVHD : TS Nguyễn Anh Vũ TS Trần Xoa-PGS.TS Nguyễn Trọng Khuông-TS Phạm Xuân Toản, Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất ( tập 1-2), Nhà xuất khoa học kỹ thuật-Hà Nội, năm 2005 Hồ Hữu Phương, Giáo trình sở tính toán thiết bị hóa chất, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1997 63 SVTH : Nguyễn Sĩ Hóa – Trần Mạnh Hùng ... tích chứa : 13.000 m3 + Hệ số chứa 0,9 nên thể tích thực bồn chứa = 14.444( m3) + Sản phẩm chứa : DO + Tiêu chuẩn thiết kế bồn chứa : API 650 + Bồn chứa dạng hình trụ đứng 2.2.1 Tính thân bồn chứa: ... án thiết kế mái bồn chứa dạng mái hình vòm (mái dome) ko cột chống trung tâm CHƯƠNG TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ 2.1 Các bước tính toán thiết kế bồn bồn Bồn chứa ngành dầu khí chủ yếu dùng để chứa sản... không lớn, thể tích bồn V= 600 → 4000 m3 d Bồn chứa hình giọt nước Hình 1.5: Bồn chứa hình giọt nước Bồn chứa hình giọt nước thường dùng để chứa chất có đàn hồi cao, nhược điểm bồn chứa hình giọt