ĐỒ ÁN CƠ KHÍ MÁY THIẾT KẾ BỂ CHỨA DẦU LGO

Đồ Án Thiết kế xây dựng bể chứa LGO T = 300C d = 0,83 g/ml V = 65000 m3 Vận tốc gió = 205 km/h Ăn mòn thành bể: 3mm Ăn mòn đáy bể: 3mm Ăn mòn mái bể: 2mm Mục lục I.Tổng quan bồn bể chứa dầu khí ………………………………………… 1.1 Giới thiệu ………………………….……………………………………………… 1.2 Phân loại bồn bể chứa dầu khí …………………………………………… ……4 1.2.1 Phân loại theo chiều cao xây dựng …………… ……………………… …… 1.2.2 Phân loại theo áp suất ……………………………… ………………………… 1.2.3 Phân loại theo vật liệu xây dựng ………………………………… 1.2.4 Phân loại theo hình dạng II Thiết kế bồn bể chứa ………………………….……………………….5 ……………………………………….……………… 2.1 Xác định thông số công nghệ bồn chứa 2.2 Lựa chọn vật liệu làm bồn ………………………… ………………………………………………… 2.3 Xác định giá trị áp suất tính tốn ………………………………… …… 2.4 Xác định tác động bên …………………………………………… … 2.4.1 Tác động gió ………………………………………………………………….8 2.4.2 Tác động động đất ……………………………………………………… 2.5 Xác định chiều dày bồn ………………………………………………… 2.6 Xác định lỗ bồn ……………………………………………………… …9 2.7 Xác định chân đỡ tai nâng ………………………………………………… 10 2.8 Các ảnh hưởng thủy lực đến bồn chứa ……………………………………….…10 2.8.1 Áp suất làm việc cực đại …………………………………………………………10 2.8.2 Tải trọng gió ………………………………………………………………… …11 2.8.3 Dung tích chứa lớn cho bồn mái ……………………………………11 2.9 Các thơng số cần thiết tính tốn thiết bị…………………………………12 2.9.1 Nhiệt độ làm việc, nhiệt độ tính tốn……………………………… …………12 2.9.2 Áp suất làm việc, áp suất tính tốn, áp suất gọi áp suất thử … …………12 2.9.3 Ứng suất cho phép tiêu chuẩn (đơn vị đo N/mm2 N/m2) … ……… 13 2.9.4 Các hệ số hiệu chỉnh ………………………………………………… …….…13 III Tính tốn thiết kế bồn chứa ……………………………………………….……… 14 3.1 Thiết kế thân bể ……………………………………………………………….……15 3.2 Thiết kế đáy bể ………………………………………………………………….…21 3.3 Thiết kế mái bể ……………………………………………………………… … 21 3.4 Tính tốn vành gia cường chống gió……………………………………………22 3.5 Các thiết bị phụ trợ…………………………………………………………… 25 IV.Kiểm tra ổn định lật bể tác dụng tải trọng gió……………….27 4.1 Tính tốn tải trọng gió tác dụng lên bể…………………………………………27 4.2 Tính tốn trọng lượng bể……………………………………………………27 4.3 Kiểm tra ổn định bể…………………………………………………………28 V An tồn phòng chống cháy nổ hệ thống bồn chứa …………… ….29 5.1 Giới thiệu chung ………………………………………………………………… 29 5.2 Các biện pháp an toàn ……………………………………………………… …29 5.2.1 Đối với người ………………………………………………………………29 5.2.2 Trong công tác quản lý ……………………………………………………… 30 5.2.3 Trong trình bảo quản sản xuất …………………………………… 30 5.2.4 Trong trình sửa chữa thiết bị hệ thống bồn ………………31 5.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy ………………………………………… … 31 5.4 Các hoạt động trường hợp khẩn cấp ……………………………….…33 I Tổng quan bồn bể chứa dầu khí 1.1 Giới thiệu Trong cơng nghiệp hố dầu, tất hoạt động sản xuất, buôn bán, tồn trữ liên quan đến khâu bồn bể chứa Bồn, bể chứa tiếp nhận nguyên liệu trước đưa vào sản xuất tồn trữ sau sản xuất Bồn chứa có vai trò quan trọng, có nhiệm vụ: tồn trữ nguyên liệu sản phẩm, giúp ta nhận biết số lượng tồn trữ Tại hoạt động kiểm tra chất lượng, số lượng, phân tích tiêu trước xuất hàng thực Ngồi hỗ trợ hệ thống thiết bị phụ trợ: van thở, móng, thiết bị chống tĩnh điện, mái che… 1.2 Phân loại bồn chứa dầu khí 1.2.1 Phân loại theo chiều cao xây dựng Bể ngầm: Được đặt bên mặt đất, thường sử dụng cửa hàng bán lẻ Bể nổi: Được xây dựng mặt đất, sử dụng kho lớn Bể nửa ngầm: Loại bể có ½ chiều cao bể nhô lên mặt đất, Bể ngồi khơi: Được thiết kế mặt nước, di chuyển từ nơi đến nơi khác cách dễ dàng So sánh hai loại bể ngầm bể Bể ngầm - An tồn cao: Đây lý bảo đảm phòng cháy tốt có rò rỉ dầu khơng lan xung quanh - Ít bay hơi: Do khơng có gió, khơng trao nhiệt với mơi trường bên ngồi Tạo mặt thống 1.2.2 Phân loại theo áp suất Bể - Chi phí xây dựng thấp - Bảo dưỡng thuận tiện: dễ dàng súc rửa, sơn sửa chữa bể - Dễ dàng phát vị trí rò rỉ xăng dầu bên ngồi Bể cao áp: Áp suất chịu đựng bể > 200 mmHg Bể áp lực trung bình: Áp suất = 20 => 200 mmHg thường dùng bể KO, DO Bể áp thường: Áp suất = 20 mmHg áp dụng bể dầu nhờn, FO, bể mái phao 1.2.3 Phân loại theo vật liệu xây dựng Bể kim loại: Làm thép, áp dụng cho hầu hết bể lớn Bể phi kim: Làm vật liệu như: gỗ, composite, áp dụng cho bể nhỏ 1.2.4 Phân loại theo hình dạng Bể trụ đứng: Thường sử dụng cho kho lớn Bể hình trụ nằm: Thường chơn xuống đất cửa hàng bán lẻ để số kho lớn Bể hình cầu, hình giọt nước: Còn số kho lớn II Thiết kế bồn chứa Bồn chứa ngành dầu khí chủ yếu dùng để chứa sản phẩm nhiên liệu như: khí, xăng, D.O, nguyên liệu ngành hố dầu như: VCM, butadiene,… Các sản phẩm dầu khí có khả sinh cháy nổ cao, mức độ độc hại nhiều nên đòi hỏi việc thiết kế tính tốn phải cẩn thận Các hệ thống phụ trợ kèm theo phải bố trí cẩn thận, tính tốn tỉ mỉ, hệ thống phòng cháy chữa cháy, bố trí mặt nhằm hạn chế tối thiểu khả xảy cháy nổ khắc phục xảy cố Tuy nhiên, việc tính tốn khí cho bồn cao áp quan trọng xảy cố việc khắc phục mang tính chất hình thức, thiệt hại gây cho cố khó lường Q trình tính tốn bồn cao áp bao gồm bước sau: 2.1 Xác định thông số công nghệ bồn chứa Các thông số công nghệ bồn bao gồm: - Thể tích bồn chứa V - Các kích thước như: chiều dài phần trụ (l), đường kính phần trụ (d), chiều cao phần nắp bồn chứa (h), loại nắp bồn chứa - Các thiết bị lắp đặt bồn chứa, bao gồm: valve áp suất, thiết bị đo áp suất, đo mực chất lỏng bồn, đo nhiệt độ - Vị trí lắp đặt thiết bị bồn chứa - Các yêu cầu việc lắp đặt thiết bị bồn chứa 2.2 Lựa chọn vật liệu làm bồn Các sản phẩm dầu khí chứa bồn thường có áp suất bão hồ lớn, nhiệt độ hố thấp có tính độc hại Mức độ ăn mòn sản phẩm dầu khí thuộc dạng trung bình, tùy thuộc vào loại vật liệu làm bồn, nhiệt độ môi trường mà mức độ ăn mòn sản phẩm có khác Khi xét đến yếu tố ăn mòn, tính tốn chiều dày bồn, ta tính tốn thời gian sử dụng, từ tính chiều dày cần phải bổ sung đảm bảo cho bồn ổn định thời gian sử dụng Việc chọn lựa vật liệu phụ thuộc vào yếu tố kinh tế, thép hợp kim có giá thành đắt nhiều so với loại thép cacbon thường, công nghệ chế tạo phức tạp hơn, giá thành gia cơng đắt nhiều,đòi hỏi trình độ tay nghề thợ hàn cao Sau lựa chọn vật liệu làm bồn, ta xác định ứng suất tương ứng nó, thơng số quan trọng để tính tốn chiều dày bồn Đối với loại vật liệu khác ứng suất khác nhau, nhiên giá trị không chênh lệch nhiều Đối với bể chứa dầu thô, xăng, kerosen sản phẩm dầu mỏ, vật liệu chế tạo chủ yếu thép Thép có nhiều tính chất quý như: bền, dai, chịu trọng động, có khả đúc rèn, cán, dập, hàn, dễ cắt gọt; tính chất biến đổi phạm vi rộng phụ thuộc vào thành phần, phương pháp gia công Trong việc chế tạo this bị hóa chất người ta dùng thép cacbon thép hợp kim thấp (hàm lượng nguyên tố không gỉ đến 2.5%) Các loại thép phải có độ dẻo cao, dễ uốn, có tính hàn cao Hàn phương pháp chủ yếu lựa chọn thiết kế bể chứa Trong trình thiết kế, người thiết kế cần phải định phương pháp hàn, chọn kiểu mối hàn, cách chuẩn bị mép hàn hoàn chỉnh mối hàn để đảm bảo chất lượng kết cấu Việc lựa chọn phương pháp hàn phụ thuộc vào vật liệu đem hàn, kích thước hình học chúng (bề dày đường kính) trang bị nhà máy chế tạo Ở nhà máy ché tạo thiết bị hóa chất thường dùng phương pháp hàn: hàn tay, hàn bán tự động hàn hồ quang điện lớp thuốc Tùy thuộc vào vị trí vật liệu, vào phương pháp hàn để chọn kiểu hàn Người ta thường dùng ba kiểu hàn hàn giáp mối, hàn vng góc hàn chồng, thiết bị hóa chất phổ biến kiểu hàn chồng 2.3 Xác định giá trị áp suất tính tốn Đây thơng số quan trọng để tính chiều dày bồn chứa Áp suất tính tốn bao gồm áp suất cộng với áp suất thủy tĩnh cột chất lỏng gây ra: Ptt= Ph+ ρgH Trong đó: Ptt: Áp suất tính tốn Ph: Áp suất ρ: Khối lượng riêng sản phẩm chứa bồn nhiệt độ tính tốn g = 9.81 (m/s2): gia tốc trọng trường H: Chiều cao mực chất lỏng bồn Thường ta tính chiều dày chung cho bồn chứa chịu áp suất (nghĩa áp suất tính tốn chung cho bồn chứa) Đối với sản phẩm dầu khí chứa bồn cao áp, áp suất tính tốn thường có giá trị: - Propan : 18 (at) - Butan : (at) - Bupro : 13 (at) 2.4 Xác định tác động bên Các tác động bên bao gồm: 2.4.1 Tác động gió Gió tác động đến bồn, ảnh hưởng đến độ ổn định bồn, làm cho bồn bị uốn cong hay tác động đến hình dáng bồn Tuy nhiên bồn cao áp, hình dáng cách đặt bồn nên ảnh hưởng gió tác động lên bồn nhỏ Ảnh hưởng gió bỏ qua ta xây tường bảo vệ đặt bồn vị trí kín gió 2.4.2 Tác động động đất Đây tác động hy hữu, khơng có phương án để chống lại Tuy nhiên xét đến phương án này, ta dự đoán đảm bảo cho sản phẩm khơng bị thất ngồi, việc chắn Phần lớn tác động ta khơng thể tính tốn phức tạp động đất Tác động gây tượng trượt bồn khỏi chân đỡ, cong bồn, gãy bồn Tốt ta chọn khu vực ổn định địa chất để xây dựng - Các tải trọng tác động lên xảy xét đến, chẳng hạn thiết bị bố trí thân bồn: hệ thống cácthiết bị kèm theo, cầu thang, giàn đỡ,… Các tải trọng tính tốn phần tính tốn bồn - Ngồi xét đến yếu tố bên người tác động như: đào đất, hoạt động gây va đập với bồn, hoạt động mang tính chất phá hoại Chính yếu tố đòi hỏi ta phải có phương án bảo vệ thích hợp thường xuyên kiểm tra, xây tường bảo vệ, có ký hiệu cho biết khu vực nguy hiểm, gây cháy nổ lớn ảnhhưởng đến vùng lân cận, đồng thời phải có quy định, chế tài cụ thể người vi phạm 2.5 Xác định chiều dày bồn Công việc xác định chiều dày bồn thực hiệntheo bước sau: Xác định tiêu chuẩn thiết kế: ASME section VIII.Div.1, API 650 Xác định ứng suất cho phép loại vật liệu làm bồn chứa: δcp Xác định áp suất tính tốn bồn chứa: Ptt Xác định hệ số bổ sung chiều dày ăn mòn C = Cc+ Ca Các thơng số cơng nghệ như: đường kính bồn chứa (D), Chiều dài phần hình trụ (L), chiều cao hình trụ (H) Các thơng số nắp bồn chứa: Loại nắp bồn chứa, chiều cao nắp bồn chứa 2.6 Xác định lỗ bồn Đi kèm với bồn hệ thống phụ trợ bao gồm có cửa người, lỗ dùng để lắp 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 valve áp suất, thiết bị đo đạt 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 thường 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 cho lỗ 2.7 Xác định chân đỡ tai nâng Chân đỡ bồn chứa ta dùng chân đỡ thép hàn hay xây gạch, bêtơng Tuy nhiên, ngành dầu khí ta thường dùng chân đỡ thép hàn Ta chọn vật liệu làm chân đỡ, thơng số chân đỡ sau kiểm tra bền Các yêu cầu kiểm tra bền: - Giá trị ứng suất mà tải trọng tác dụng lên giá đỡ không lớn 2/3 giá trị ứng suất vật liệu làm chân đỡ 2.8 Các ảnh hưởng thủy lực đến bồn chứa 2.8.1 Áp suất làm việc cực đại Là áp suất lớn cho phép đỉnh bồn chứa vị trí hoạt động bình thường nhiệt độ xác định áp suất đólà giá trị nhỏ thường tìm thấy tất giá trị áp suất làm việc cho phép lớn tất phần 10 Kết tính theo phương pháp tính tốn: tầng tu 34.49 30.93 27.37 23.81 20.25 16.70 13.14 tn 37.92 36.64 35.06 32.74 29.65 25.70 20.86 15.22 10 9.239 6.025 9.583 K 1.10 1.18 1.28 1.37 1.46 1.53 1.58 1.58 1.53 C 0.04 0.08 0.13 0.16 0.20 0.23 0.24 0.24 0.22 x1 873.055 873.055 1403.55 1083.86 1817.43 1178.68 2019.33 1113.90 2024.82 1027.32 1839.90 932.741 932.741 1481.02 887.638 827.420 827.420 33.474 12.204 Tn+1 36.64 35.06 32.74 29.65 25.70 20.86 15.22 669.600 988.486 706.570 669.600 8.926 9.239 425.961 455.770 560.230 425.961 5.801 3.972 T(dx) Tn+1 38.25 949.624 1083.86 1178.68 1203.13 1161.60 1055.14 x2 x3 1340.49 1269.46 1194.21 1113.90 1027.32 xmin T(dx) 29.540 25.813 22.370 18.965 15.575 Kết tính theo phương pháp thử áp: tầng t(n) 40.30 t(u) 33.72 K 1.19 C 0.09 x1 x2 x3 xmin 1194.96 1663.11 1325.53 1194.96 32.023 20 38.25 35.38 31.69 27.13 21.74 15.75 29.91 26.10 22.29 18.48 14.67 10.86 9.684 7.051 10 4.660 3.239 1.27 1.35 1.42 1.46 1.48 1.45 1.37 1.43 0.12 0.16 0.18 0.20 0.20 0.19 0.16 0.19 1283.99 1302.38 1255.22 1143.72 2061.86 2247.78 2238.66 2040.90 1673.95 972.806 1184.17 755.043 1248.40 1248.40 2 1166.17 1166.17 8 1077.69 1077.69 9 981.275 981.275 17.186 874.279 874.279 13.578 35.38 31.69 27.13 21.74 15.75 752.215 752.215 10.000 9.684 517.714 670.911 606.046 517.714 6.636 4.660 328.881 385.879 410.799 328.881 3.184 0.438 28.110 24.456 20.813 Dựa vào tiêu chuẩn API650 sổ tay tính tốn q trình cơng nghệ hóa học Tầng 10 td 37,929 36,643 35,069 32,747 29,654 25,709 20,867 15,225 9,239 3,972 tt 40,303 38,257 35,388 31,696 27,135 21,745 15,750 9,684 4,660 0,438 Chọn 42 39 36 33 30 26 21 16 10 10 21 3.2 Thiết kế mái • Lựa chọn kết cấu cho mái bể:(Sử dụng mái nhôm) Sử dụng mái nổi: Do loại bể sử dụng nhiều giới Việc sử dụng loại mái mang lại hiệu kinh tế cao, làm giảm đáng kể mát Cacbua-Hydro nhẹ, giảm ô nhiễm môi trường xung quanh Việc loại trừ khoảng không gian bề mặt xăng dầu chứa bể, cho phép tăng mức độ an tồn phòng hoả so với loại bể khác Bể mái phao hao tổn bay giảm tới 80% ÷ 90% • Sử dụng mái nhơm Ưu điểm: Trọng lượng mái nhỏ,kết cấu ổn định xác việc thi cơng đơn giản • Mái nhôm sử dụng chủ yếu kết cấu vỏ liên kết với liên kết bulong ốc vít.Mái nâng đỡ ponton trụ dài,đặt vuông gốc với ponton hệ dầm nhôm,các ponton gắn với dầm dai nhôm,giữa nhôm lien kết với chi tiết kẹp.Toàn mái đỡ hệ thống chân đỡ •Để đảm bảo thẳng đứng lên xuống,mái có hệ thống định hướng cáp,theo di chuyển lên xuống,mái trượt theo sợi cáp.Độ kín khít mái thành bể đảm bảo hệ thống đệm đặc biệt •Với mái bể có chiều dày tối thiểu mm.Nhưng lựa chọn thường lấy chiều dày mái bể với chiều dày tầng thân bể Vậy: Chọn tmái =10 mm 3.3 Tính tốn thiết kế vành khăn đáy bể • Chiều dày vành khăn Theo bảng 5-1 tiêu chuẩn API 650 với bể có đường kính 70 m, áp lực thiết kế cho phép ≤ 210 MPa, chiều dày vành khăn đáy bể lấy bằng: tb = 10+ CA = 10 + 3= 13mm 22 • Chọn chiều dày vành khăn 13mm • Chiều rộng vành khăn Theo mục 3.5.2 tiêu chuẩn API 650 - Khoảng cách thành bể mối hàn chồng ≥ 600mm - Tấm vành khăn phải nhơ khỏi bể 50mm •Trong trường hợp độ rộng vành khăn lớn u cầu tính tốn theo cơng thức: Trong đó: Tb: độ rộng vành khăn (tb = 13mm) H: chiều cao chất lỏng thiết kế (H = 20m) G: tỷ trọng chất lỏng chứa bể (G = 8,3KN/m3) • Kich thước vành khăn lựa chọn cho hình vẽ minh hoạ Cấu tạo vành khăn 3.4 Tính tốn vành gia cường chống gió • Vành chống gió có tác dụng làm giảm chiều cao tính tốn thành bể, giúp cho bể ổn định, khơng bị biến dạng dẻo, tính tốn thiết kế vành chống gió dựa việc so sánhgiữa chiều cao ổn định thành bể chiều cao quy đổi thành bể(5.9.7 ) 23 Trong đó: H1: khoảng cách theo phương đứng vành chống gió trung gian với thép góc đỉnh bể khoảng cách lớn không cần gia cường t: bề dày thành bể tầng (t = 10mm) D: đường kính bể thiết kế (D = 70m) V : vận tốc gió (v=205km/h) •Thay số vào cơng thức: = 4,253 (m) Vậy đặt vành chống gió tầng • Bề rộng lớp vỏ thành bể quy đổi theo cơng thức Wtr Trong đó: Wtr: độ rộng quy đổi lớp vỏ thành bể (m) W: độ rộng thực tế lớp vỏ thành bể (m) tuniform: bề dày lớp vỏ tầng (mm) tactual: bề dày thực tế lớp vỏ thành bể (mm) •Thay số vào ta kết bảng sau: W(m) 2 2 2 2 2 Tuniform (mm) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 Tổng tactual (mm) 42 39 36 33 30 26 21 16 10 10 Wtr(m) 0,052163 0,058758 0,066584 0,081334 0,093828 0,118202 0,166963 0,278595 2 5,54671 24 Bảng tính tốn chiều cao quy đổi • Chiều cao thành bể quy đổi tính theo cơng thức Hqd = ∑Wtr = 5,54671 (m) • Chiều cao thành bể quy đổi Hqd > H1 -> cần thiết kế vành chống gió trung gian >H1 -> cần thiết kế vành chống gió (3.9.7.5 tiêu chuẩn API 650) • Vị trí vành chống gió khơng nằm phạm vi 150mm đường hàn ngang Khi tính tốn sơ vành chống gió đặt phạm vi 150mm đường hàn phải đặt dưới, song không vượt chiều cao biến dạng dẻo lớn bể 3.4.2 Tính tốn tiết diện vành chống gió • Momen chống uốn u cầu nhỏ vành chống gió tính theo cơng thức (mục5.9.7.6 tiêu chuẩn API 650) 1373,353cm3 Z: momen chống uốn yêu cầu nhỏ (cm3) D: đường kính bể thiết kế (D = 70m) Hl: khoảng cách lớn vành chống gió với thép góc đỉnh bể 3.5 Các thiết bị phụ trợ 3.5.1 Cầu thang thành bể • Cầu thang phận quan trọng công trình, nhờ có kết cấu vận hành người lại tới vị trí cần thao tác, giúp cho việc kiểm tra sửa chữa bảo dưỡng bể dễ dàng Đối với bể trụ đứng chứa dầu cầu thang thiết kế xung quanh bể Việc thiết kế cầu thang quy định bảng 5-19 quy phạm API – 650 Chọn: Chiều rộng cầu thang 800mm Chiều cao bậc cầu thang: 25mm Độ dốc cầu thang:450 25 3.5.2 Các loại van • Để đảm bảo cho trình vận hành đường ống xuất nhập bể chứa lắp đặt hệ thống van sau: • Trên đoạn ống vào bể có bố trí loại van chiều, thiết bị có chức khống chế chất vận chuyển quay trở lại đường ống nhập có cố sảy •Van an tồn tự động đóng bể nhập đầy •Các loại van thơng khí lắp đặt mái vành ngồi có nhiệm vụ sả khí áp suất trongbể khơng mức an tồn 3.5.3 Các loại cửa bể •Cửa bể thiết bị phục vụ cho công nhân vào thi cơng hồn thiện sửa chữa bể có loại cửa như: cửa vào, cửa làm Trong bể có loại cổng khác với nhiều chức đa dạng phục vụ cho việc hoạt động ổn định bể cổng xuất, cổng nhập, ống báo mức, ống kiểm tra nhiệt độ .Vị trí cửa cổng đặt nhiều vị trí khác cho thích họp với việc vận hành, lắp đặt sửa chữa 3.5.4 Các loại cửa thơng khí • Bao gồm cửa thơng khí thành bể cửa thơng khí trung tâm giúp cho bể ln thơng thống với bên , tạo điều kiện cho mái hoạt động ổn định giảm áp suất dư áp suất chân không tác động lên mái bể •Ngồi có số loại cửa khác phục vụ cho mục đích khác nhau: cửa kiểm tra nhiệt độ bể, cửa phun bọt để chữa cháy, cửa hút cặn, cửa thông thành bể 3.4.5Cửa xuất,cửa nhập •Trên thân bể bố trí cổng xuất (tùy theo vào điều kiện bố trí nhiều cửa xuất), cổng xuất có mặt bích chờ đầu nối với đường ống xuất Việc thiết kế cửa suất phụ thuộc chủ yếu vào lưu lượng đầu tối đa cho phép •Trên sở cửa xuất thiết kế với thông số sau (theo bảng 5.16 tiêu chuẩn API) Đường kính ngồi cửa xuất: 426mm 26 Chiều dày thép t=16 mm Chiều dài cổ ống xuất 250mm Tâm cổ ống cách đáy 425 mm Cửa nhập •Thiết kế cửa nhập dựa theo quy phạm API - 650 lưu lượng cho phép cổng nhập, cấu tạo cửa nhập tương tự cửa xuất nhiên để chánh tượng tạo bọt nhiên liệu giảm độ mòn đáy bể nơi nhiên liệu sả vào, thiết kế bố trí thêm miếng đệm ống dẫn cho nhiên liệu dẫn tới sát đáy trước vào bể • Theo thơng số chủ yếu bể thiết kế sau: Đường kính ống: 120mm Chiều dày cổ ống 14 mm Chiều dài cổ ống 200 Góc dẫn hướng cổ ống 1350 IV.Kiểm tra ổn định lật bể tác dụng tải trọng gió 4.1 Tính tốn tải trọng gió tác dụng lên bể • Theo mục 5.11.1 tiêu chuẩn API 650 áp lực gió vùng có bề mặt phẳng 1,4Kpa vận tốc gió 190km/h • Vận tốc gió khu vực thiết kế cơng trình 54m/s hay 205km/h Vậy áp lực gió khuvực thiết kế là: =1,676 KN/m2 •Tải trọng gió gây tác dụng lên bể Fgió =Cs P D H=0,5.1,676.70.20=1173,2(KN) Trong đó: P: áp lực gió tác dụng lên bể (P = 1,676KN/m2) D: đường kính thiết kế bể (D = 70m) H: chiều cao bể (H = 20m) Cs: hệ số khí động (Cs = 0,5) •Coi tải trọng gió tác dụng lên bể đặt chiều cao thân bể • Momen tải trọng gió gây tính theo cơng thức 27 =1173,2 10=11732 KN 4.2Tính tốn trọng lượng bể •Trọng lượng bể bao gồm thành phần sau: +Trọng lượng vỏ thành bể, tính theo cơng thứ: Pvbii Trong đó: Pvbi: trọng lượng lớp vỏ bể thứ i (KN) γ : trọng lượng riêng thép làm vỏ bể (γ = 78,5KN/m3) D: đường kính bể thiết kế (D = 70m) δ i: bề dày lớp vỏ thứ i khơng kể đến ăn mòn (m) hi: bề rộng lớp vỏ thứ i (m) Thay số vào ta có bảng số liệu sau: Đoạn bể Bề Rộng Chiều Dày 10 2 2 2 2 2 42 39 36 33 30 26 21 16 10 10 Tổng Đường Kính 70 70 70 70 70 70 70 70 70 70 γ (KN/m3) P (KN) 78,5 78,5 78,5 78,5 78,5 78,5 78,5 78,5 78,5 78,5 362,449 336,553 310,657 284,763 258,870 224,348 181,197 138,05 86,278 86,278 2269,443 Trọng lượng dáy bồn chứa: Pdáy = Trọng lượng mái bồn chứa: P mái = 28 Trọng lượng tính tốn bể:( 16136,068 )KN 4.3 Kiểm tra ổn định bể • Theo mục 5.11.2 tiêu chuẩn API 650, bể không neo giữ, momen tải trọng gió gây khơng vượt q 2/3 giá trị momen chống lật Việc kiểm tra thực theo cơng thức sau Trong đó: M: momen lật tải trọng gió gây (M = 11732KNm) W: trọng lượng cố định bể (W = 16136,068KN) D: đường kính bể thiết kế (D = 70m) Thay số vào cơng thức ta có Vậy điều kiện chống lật đảm bảo, bể không cần neo giữ V An tồn phòng chống cháy nổ hệ thống bồn chứa 5.1 Giới thiệu chung Hệ thống bồn bể chứa nhà máy lọc hóa dầu, vấn đề an tồn phòng chống cháy nổ quy định nghiêm ngặt, chúng đóng vai trò quan trọng q trình sản xuất vận hành nhà máy Các sản phẩm dầu mỏ dễ gây thiệt hại to lớn người vật chất cháy nổ Vì trình sản xuất sử dụng, bảo quản cần phải có biện pháp an tồn để tránh thiệt hại đáng tiếc xảy 5.2 Các biện pháp an toàn 5.2.1 Đối với người Cán công nhân viên làm việc nhà máy, nhà phân phối kể công nhân nhà thầu cơng trình hệ thống bồn chứa, nhà thầu vận chuyển phải tuân theo yêu cầu chung sau đây: - Biết rõ đặc tính sản phẩm tang trữ bể chứa 29 - Thực hành thục công nghệ việc thiết kế, chế tạo, lắp đặt bảo - dưỡng thiết bị Lựa chọn cẩn thận sử dụng thiết bị cho công việc Tuân thủ tuyệt đối qui tắc an toàn sản xuất sử dụng Vệ sinh, an toàn lao động Cấm hút thuốc khu vực cấm 5.2.2 Trong công tác quản lý - Vấn đề an toàn phải truyền đạt thường xuyên để nhắc nhở người tuân thủ quy định - Thực việc giám sát an toàn lao động 24/24 kịp thời phát nguy hiểm để phòng tránh - Vệ sinh an tồn lao động ln ưu tiên hàng đầu, dù làm cơng việc vấn đề an toàn phải quan tâm trước tiên khơng gây thiệt hại khơng lường - Dán áp phích an tồn khu vực làm việc khác - Gắn biểu hướng vận hành, lấy mẫu tiến hành vận hành thiết bị lấy mẫu bồn chứa trình thực phải tn thủ theo trình tự cơng việc đề - Chỉ cho phép người qua đào tạo có kinh nghiệm vận hành thiết bị, vào khu vực nguy hiểm - Phải đề biện pháp an tồn có kế hoạch ứng phó nguy hiểm xảy 5.2.3 Trong q trình bảo quản sản xuất - Tuân thủ quy định bảo hộ lao động: ăn mặc gọn gàng, mũ bảo hiểm, găng tay, giày, không mang người thiết bị phát nguồn lửa,m tia lửa điện, không hút thuốc vào hệ thống bồn chứa 30 - Cần phải kiểm tra lại máy móc thiết bị trước khởi động van an toàn, van điện tử, thiết bị bảo quản, điều khiển kịp thời sửa chữa thiết bị hư hỏng trước vận hành - Phải thực quy định vận hành thiết bị đề ra, khơng cắt bớt giai đoạn xảy cố khơng thể đốn trước - Kiểm tra hệ thống cứu hỏa, bảo đảm hệ thống làm việc có cố xảy - Thường xuyên kiểm tra định kì hệ thống phát dò khí - Khi ngừng hoạt động thiết bị phải kiểm tra lại van, thiết bị tắt hết chưa - Hệ thống bồn chứa phải xây dựng nơi thoáng mát, nhiệt độ không 50 0C, tránh tiếp xúc với loại hóa chất gây ăn mòn - Khơng sử dụng nguồn gây cháy khoảng cách an tồn - Hệ thống chiếu sáng, đèn cơng tắc, cáp điện phải ống kín bố trí cách xa bồn chứa - Phải treo băng cấm lửa, cấm hút thuốc, biểu hướng dẫn chữa cháy phải có hệ thống bảo vệ chống sét 5.2.4 Trong trình sửa chữa thiết bị hệ thống bồn - Để cơng nhân làm việc an tồn tiến hành sửa chữa thiết bị, phải đảm bảo phần thiết bị cách ly với thiết bị khác làm - Không tiến hành công việc chưa cho phép tất cơng ciệc sửa chữa phải có người quan sát đảm bảo an toàn tuyệt đối - Các phương tiện cứu hỏa phải chuẩn bị sẵn sàng thuận tiện nơi làm việc đề phòng nguy hiểm xảy kịp thời giải - Những người thực công việc phải hướng dẫn đầy đủ công việc phải làm trường hợp khẩn cấp - Có phương án chuẩn bị sơ cấp cứu người bị nạn trường hợp nguy hiểm xảy 31 - Trong trình sửa chữa phải thường xuyên kiểm tra, theo dõi động tác, thiết bị, cơng cụ để tránh sơ hở xảy 5.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy - Lắp đặt cột thu lôi khu vực bồn chứa để phòng sét, cột thu lơi phải đủ cao bố trí khu vực Sử dụng thiết bị chuyên dùng thao tác tránh tích điện gây cháy nổ - Lắp đạt hệ thống vòi tưới bồn, đảm bảo đủ nước tưới cho bồn Trên hệ thống cấy thêm hệ thống ống dẫn bọt chữa cháy Nếu có xảy cố bọt chữa cháy phun vào đám cháy cô lập đám cháy ngăn không cho tiếp xúc với khơng khí dập tắt đám cháy - Lắp đặt cột nước chữa cháy vị trí thích hợp cho lúc chữa cháy cho khu vực khác Nguồn nước phải đảm bảo cung cấp đủ cho nhu cầu Cần phải trì áp lực cho vòi phun nước chữa lửa để đảm bảo an toàn cho nhân viên chữa cháy - Trên thành đê chắn lửa bố trí vòi phun bọt chữa cháy cần thiết Các hệ thống phun nước bọt chữa cháy hoạt động tự động có cố bán tự động - Lắp đặt hệ thống vòi nước bồn chứa đủ để tưới nước cho toàn vùng chứa vòi phun với tốc độ 0,04 lmp gal/min/ft2 bề mặt bồn Các vòi nước máy phải lắp đặt vị trí thích hợp cho cung cấp nước chữa cháy cho vị trí có cố - Nguồn nước phải đủ cung cấp (kể lượng nước dùng cho tưới bồn) Áp suất vòi chữa cháy phải lớn kg/cm2 - Phải có hệ thống tưới nước di động, dùng để tưới bảo vệ cho người đóng van gần nơi cháy Van giảm áp lắp đặt bồn chứa phải nối trực tiếp vào phần bên bồn ống thông thẳng đứng cao 2m 32 - Phải có thêm bình chữa cháy hóa học thích hợp Vị trí đặt bình phải gần nơi dễ xảy cháy nổ Với kho tồn trữ 100 m phải có bình chữa cháy Với hệ thống phân phối phải có bình bồn chứa 5.4 Các hoạt động trường hợp khẩn cấp - Dừng hoạt động khu vực ảnh hưởng có nguy ảnh hưởng, tập trung nhân lực sơ tán người khơng có trách nhiệm việc đối phó khẩn cấp - Cơ lập ảnh hưởng thiết bị để hạn chế lan rộng chất gây cháy nổ - Sơ tán thiết bị di động nằm vùng nguy hiểm (không khởi động dộng khu vực nguy hiểm có khí) đảm bảo đường thơng thống 33 34 ... …….…13 III Tính tốn thiết kế bồn chứa ……………………………………………….……… 14 3.1 Thiết kế thân bể ……………………………………………………………….……15 3.2 Thiết kế đáy bể ………………………………………………………………….…21 3.3 Thiết kế mái bể ………………………………………………………………... kho lớn II Thiết kế bồn chứa Bồn chứa ngành dầu khí chủ yếu dùng để chứa sản phẩm nhiên liệu như: khí, xăng, D.O, nguyên liệu ngành hoá dầu như: VCM, butadiene,… Các sản phẩm dầu khí có khả sinh... thước, mm III Tính tốn thiết kế bồn chứa •Kiểu bể: Bể hình trụ mái •Sản phẩm chứa: LGO •Thể tích chứa tối đa : V =65000m3 •Thể tích thiết kế: V=76471m3 •Hiệu suất bồn chứa tối đa:85 % •Tốc độ