THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỒN CHỨA

Chương THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỒN CHỨA CÁC BƯỚC THIẾT KẾ Gồm bước : Xác định thông số công nghệ bồn chứa Lựa chọn vật liệu làm bồn Xác định giá trị áp suất tính tốn Xác định tác động bên Xác định chiều dày bồn Xác định lỗ bồn Xác định chân đỡ tai nâng Các ảnh hưởng thủy lực lên bồn chứa Xác định thông số công nghệ bồn chứa Các thông số công nghệ bồn bao gồm: • Thể tích bồn chứa V • Áp suất • Nhiệt độ • Kích thước: Chiều dài phần trụ (l), đường kính phần trụ (d), chiều cao phần nắp bồn chứa (h), loại nắp bồn chứa Tính thể tích thiết bị Xác định thơng số cơng nghệ bồn chứa • Tính độc hại sp • Có khả ăn mòn (trung bình) • Tuổi thọ bồn • Kinh tế Dung tích bể chứa từ 85-90% Với bể hình trụ tỉ lệ h/Dt 5%(pm)  pm + ptt Xác định tác động bên • Tác động thời tiết: gió (nhỏ) ► Hình dạng bồn, hệ thống phụ trợ : cầu thang, dàn đỡ • • Tác động động đất: khó xác định, tốt chọn khu ổn định địa chất gia cố móng chắn ► Nền móng Yếu tố bên người: thường xuyên kiểm tra, xây tường bảo vệ, đặt biển báo… Xác định chiều dày bồn Công việc xác định chiều dày bồn thực theo bước sau: • Phụ thuộc vào tiêu chuẩn thiết kế: ASME, ANSI,… • Xác định ứng suất cho phép loại vật liệu • 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 đường kính bồn chứa chiều dài phần hình trụ • Các thơng số nắp bồn chứa, loại nắp bồn chứa , chiều cao nắp bồn chứa Xác định chiều dày bồn • Loại 1: Tính thân hình trụ hàn chịu áp suất Các bước tính tốn  Bước 1: Xác định thông số làm việc  sở để xác định:  Nhiệt độ tính tốn  Áp suất tính tốn: p  Ứng suất tiêu chuẩn cho phép: []= []*  Hệ số bền mối hàn h  Bước 2: Xác định bề dày tối thiểu     Tính giá trị p  Chọn cơng thức tính  Tính bề dày theo cơng thức chọn h Xác định chiều dày bồn: Loại 1: Tính thân hình trụ hàn chịu áp suất   5,5   • Khi P h  25 thì: Dt p S  2[ ]h  p   25   • Khi P Dt p S  2[ ]h ' h Dn p S  2[ ]h  p ' ' thì: Hoặc Dn p S  2[ ]h ' Xác định chiều dày bồn:  Bước 3: Xác định bề dày thực S = S’ + C  Xác định hệ số bổ sung • Hệ số bổ sung bề dày tính toán xác định sau: C = Ca + Cb + Cc + Co • Ca hệ số bổ sung ăn mòn hóa học mơi trường TB, mm • Cb hệ số bổ sung bào mòn học mơi trường TB, mm • Cc hệ số bổ sung sai lệch chế tạo, lắp ráp, mm • Co hệ số bổ sung để quy tròn kích thước, mm 5 Xác định chiều dày bồn: • Ca=0  mơi trường có độ ăn mòn vật liệu lót bền ăn mòn tráng men • Ca=1  mơi trường có độ ăn mòn trung bình, lớn • Lưu ý: ăn mòn bên ngồi thiết bị: Nếu hai phía thiết bị tiếp xúc với mơi trường ăn mòn hệ số Ca phải lấy lớn • Cb0 môi trường thiết bị chuyển động với vận tốc lớn 20m/s (đối với lỏng) 100m/s (đối với khí) mơi trường có nhiều hạt rắn • Cc phụ thuộc công nghệ chế tạo chi tiết thiết bị Thân trụ hàn Thân trụ hàn chịu áp suất Các bước tính tốn  Bước 3: Xác định bề dày thực  Xác định hệ số bổ sung  Tính bề dày thực  Kiểm tra điều kiện S  Ca  0,1 Dt  Thỏa điều kiện  Bước  Không thỏa  bước  Bước 4: Kiểm tra áp suất tính toán  h  S  Ca   p  Dt  ( S  Ca ) Loại 2: Tính thân hình cầu chịu áp suất B1 Bề dày tối thiểu thân thiết bị: • Khi   P h  2,75 thì:  S '  0,5Dt    • Khi 2,75    P h  2  h  1  2   3P   12,5 thì: Dt P S' 4  h  P • Khi   P h  12,5 thì: S' Dt P 4  h B2 Bề dày thực thân thiết bị: S = S’ + C B3 Kiểm tra áp suất tính toán cho phép: 4  h S  Ca  P  P Dt  S  Ca  Thiết kế thiết bị phụ trợ Các thiết bị phụ trợ bồn bao gồm: • Vị trí kích thước lỗ:  Holeman, thiết bị đo, ống xuất nhập  Chú ý khoảng cách, tăng cứng • Chân đỡ tay nâng  Vật liệu, vị trí, tính tốn lực Thiết kế thiết bị phụ trợ • Các valve áp suất, thiết bị đo áp suất, đo mực, đo nhiệt độ • Vị trí lắp đặt thiết bị bồn chứa • Các yêu cầu việc lắp đặt thiết bị bồn chứa 6 Tính tốn ảnh hưởng thủy lực đến bồn chứa • Áp suất việc cực đại  Có giá trị nhỏ 1,5 lần áp suất làm việc lớn cho phép  Áp suất thiết kế (làm việc)? • Tải trọng gió  Theo tiêu chuẩn Tính tốn ảnh hưởng thủy lực đến bồn chứa • Dung tích chứa lớn  Khoảng 85 – 90% dung tích bồn mái (trừ deadspace, deadstock)  Khoảng chết chết chịu ảnh hưởng nhiều chiều cao đường kính  Cùng với thể tích bồn cao chứa nhiều bồn thấp ► Phụ thuộc vào địa chất Tại khơng chứa 100% Ví dụ Thiết kế bể chứa LPG với thông số sau: Năng suất: 20m3 Loại bồn hình trụ nằm ngang Tỉ trọng 150C: 0,55 Áp suất lớn 500C (Kpa): 1300 Nhiệt độ tồn trữ tối đa: 500C Thành phần: Propane/butane: 1:1 Tốc độ ăn mòn: 0,1mm/năm Thời gian sử dụng 10 năm Các thông số khác tự chọn Về nhà Tính bề dày đáy, nắp bồn chứa: • Đáy, nắp phẳng • Đáy nắp elip • Đáy nón ... phần nắp bồn chứa (h), loại nắp bồn chứa Tính thể tích thi t bị Xác định thơng số cơng nghệ bồn chứa • Tính độc hại sp • Có khả ăn mòn (trung bình) • Tuổi thọ bồn • Kinh tế Dung tích bể chứa từ... B2 Bề dày thực thân thi t bị: S = S’ + C B3 Kiểm tra áp suất tính tốn cho phép: 4  h S  Ca  P  P Dt  S  Ca  Thi t kế thi t bị phụ trợ Các thi t bị phụ trợ bồn bao gồm: • Vị trí... áp suất, đo mực, đo nhiệt độ • Vị trí lắp đặt thi t bị bồn chứa • Các yêu cầu việc lắp đặt thi t bị bồn chứa 6 Tính tốn ảnh hưởng thủy lực đến bồn chứa • Áp suất việc cực đại  Có giá trị nhỏ