Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 8615-3:2010

Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 8615-3:2010 quy định các yêu cầu chung về vật liệu, thiết kế và thi công các bộ phận bê tông của bể chứa khí hóa lỏng được làm lạnh. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8615-3:2010 THIẾT KẾ, CHẾ TẠO TẠI CƠNG TRÌNH BỂ CHỨA BẰNG THÉP, HÌNH TRỤ ĐỨNG, ĐÁY PHẲNG DÙNG ĐỂ CHỨA CÁC LOẠI KHÍ HĨA LỎNG ĐƯỢC LÀM LẠNH Ở NHIỆT ĐỘ VẬN HÀNH TỪ oC ĐẾN -165 oC - PHẦN 3: CÁC BỘ PHẬN BÊ TÔNG Design and manufacture of site built, vertical, cylindrical, flat-bottomed steel tanks for the storage of refrigerated, liquefied gases with operating temperatures between oC and -165 oC - Part 3: Concrete components Lời nói đầu TCVN 8615-3:2010 hồn toàn tương đương với EN 14620-3:2006 TCVN 8615-3:2010 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 58 Chai chứa khí phối hợp với Viện Dầu khí Việt Nam biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố THIẾT KẾ, CHẾ TẠO TẠI CƠNG TRÌNH BỂ CHỨA BẰNG THÉP, HÌNH TRỤ ĐỨNG, ĐÁY PHẲNG DÙNG ĐỂ CHỨA CÁC LOẠI KHÍ HĨA LỎNG ĐƯỢC LÀM LẠNH Ở NHIỆT ĐỘ VẬN HÀNH TỪ 0oC ĐẾN -165 oC - PHẦN 3: CÁC BỘ PHẬN BÊ TÔNG Design and manufacture of site built, vertical, cylindrical, flat-bottomed steel tanks for the storage of refrigerated, liquefied gases with operating temperatures between oC and -165 oC Part 3: Concrete components Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định yêu cầu chung vật liệu, thiết kế thi công phận bê tơng bể chứa khí hóa lỏng làm lạnh Các yêu cầu tiêu chuẩn liên quan tới việc thiết kế chế tạo cơng trình bể chứa thép, đáy phẳng, hình trụ đứng, dùng để chứa loại khí hóa lỏng làm lạnh, vận hành nhiệt độ từ 0oC đến - 165 oC Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi (nếu có) TCVN 1462-1,2 (EN 14620-1,2), Thiết kế chế tạo công trình bể chứa thép, đáy phẳng, hình trụ đứng dùng để chứa loại khí hóa lỏng làm lạnh nhiệt độ vận hành từ oC đến 165 oC: - Phần 1: Yêu cầu chung; - Phần 2: Các phận kim loại EN 206-1, Concrete - Part 1: Specification, performance, production and conformity (Bê tông - Phần 1: Đặc tính kỹ thuật, hiệu năng, chế tạo phù hợp) EN 1992-1-1:2004, Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings (Tiêu chuẩn châu Âu 2: Thiết kế kết cấu bê tông - Phần 1-1: Nguyên tắc chung nguyên tắc cho kết cấu nhà) EN 1992-1-2:2004, Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-2: General rules - Structural fire design (Tiêu chuẩn châu Âu 2: Thiết kế kết cấu bê tông - Phần 1-2: Nguyên tắc chung - Thiết kế chịu lửa cho kết cấu) Thuật ngữ định nghĩa Tiêu chuẩn sử dụng thuật ngữ, định nghĩa nêu TCVN 8615-1 (EN 14620-1) thuật ngữ sau 3.1 Nhiệt độ thấp (Low temperature) Nhiệt độ thấp -20 oC Yêu cầu chung Để lựa chọn vật liệu, thiết kế thi công bê tông cốt thép thường bê tông dự ứng lực, tham khảo thêm EN 1992-1-1 Độ kín Phải sử dụng lớp lót kim loại lớp phủ polyme để đảm bảo độ kín cho bể chứa ngồi (có nghĩa bể chứa hoàn chỉnh) Vật liệu 6.1 Yêu cầu chung Các đặc tính vật liệu bê tơng phận thay đổi nhiệt độ thấp Một số thay đổi có lợi, số có hại Cần phải sử dụng vật liệu thích hợp để đảm bảo toàn dải nhiệt độ vận hành tính tồn vẹn mặt kết cấu phận, phải xem xét trạng thái truyền nhiệt trạng thái truyền nhiệt không ổn định CHÚ THÍCH: Các yêu cầu vật liệu sử dụng nhiệt độ thấp đưa 6.2 6.3 Các yêu cầu đưa nhằm đảm bảo tính tồn vẹn mặt kết cấu hệ thống đáp ứng tốt tính chống thấm kín hơi, cần 6.2 Bê tông Các yêu cầu vật liệu bê tông làm việc nhiệt độ thường nhiệt độ thấp phải phù hợp với EN 1992-1-1 Về vấn đề tính bê tơng, q trình sản xuất, thi cơng tiêu chí đánh giá phù hợp, tham khảo EN 206-1 CHÚ THÍCH: Chi tiết tính làm việc nhiệt độ thấp phận bê tông, xem Phụ lục A 6.3 Thép dự ứng lực thép cốt 6.3.1 Thép dự ứng lực neo Các yêu cầu thép dự ứng lực, neo, ống luồn,… phải phù hợp với EN 1992-1-1 Bên cạnh đó, thép dự ứng lực neo phải chứng minh thích hợp với nhiệt độ lạnh mà chúng tiếp xúc q trình làm việc CHÚ THÍCH: Chi tiết hiệu nhiệt độ thấp bê tông dự ứng lực, xem Phụ lục A 6.3.2 Thép cốt Thép dùng thiết kế kết cấu bê tông cốt thép mà nhiệt độ thiết kế cho trình vận hành bình thường điều kiện khẩn cấp khơng thấp -20 oC áp dụng theo EN 1992-1-1 Với điều kiện chịu kéo, nhiệt độ thiết kế cho trình vận hành bình thường điều kiện khẩn cấp thấp -20 oC, phải đáp ứng thêm yêu cầu bổ sung cho điều kiện nhiệt độ thấp CHÚ THÍCH: Xem thêm hướng dẫn Phụ lục A Các chi tiết nối cốt thép thường sử dụng nhiệt độ thường phải chứng minh chúng phù hợp với điều kiện tính tốn thiết kế Trước sử dụng nhiệt độ thấp, chi tiết nối phải trải qua thử nghiệm tương tự nhiệt độ thiết kế kim loại kết thử nghiệm so sánh với kết thử nghiệm nhiệt độ thường Các khớp nối coi phù hợp kết thử nghiệm nhiệt độ thấp sai lệch khoảng % so với kết thử nghiệm nhiệt độ thường Nhà thầu phải tiến hành thử nghiệm cần thiết, thí nghiệm cường độ chịu kéo tính dẻo Kết thử nghiệm phải phù hợp với yêu cầu mà thiết kế đưa Thiết kế 7.1 Yêu cầu chung Các tác động cần phải tính đến phải phù hợp với TCVN 8615-1 (EN 14620-1) Phải đảm bảo độ tin cậy phận bê tông theo lý thuyết trạng thái giới hạn, cách áp dụng phương pháp hệ số riêng Giá trị thiết kế tác động, hệ tác động, tính chất vật liệu, đặc trưng hình học cường độ thiết kế xác định phù hợp với EN 1992-1-1 Trong trường hợp có xạ nhiệt, tham khảo thêm EN 1992-1-2 7.2 Hệ số riêng tác động tổ hợp tải trọng Bảng cung cấp hệ số riêng tải trọng cho tải trọng bất thường, hệ số phải sử dụng với hệ số riêng tải trọng EN 1991-1-1 Bảng - Hệ số riêng tải trọng cho tác động bất thường Tổ hợp tải trọng Hệ số tải trọng Tĩnh tải Tải trọng phương khác Tải trọng bất thường Gió Tải trọng thơng thường cộng thêm tải trọng đặc biệt Có hại Có lợi Có hại Có lợi 1,05 1,0 1,05 1,0 0,3 Tải trọng bất thường gồm có động đất (SSE), nổ q áp, va đập bên ngồi, cháy hay rò rỉ bể chứa 7.3 Độ chống thấm Để đảm bảo độ kín khít, khơng rò chất lỏng, vấn đề sau cần ý: 7.3.1 Trường hợp lớp lót phủ không ngăn chất lỏng Nếu bồn chứa ngồi bê tơng khơng có lớp phủ hay lót ngăn chất lỏng, độ chống thấm bê tông phải bảo đảm vùng chịu nén tối thiểu 100 mm 7.3.2 Trường hợp lớp lót phủ ngăn chất lỏng Nếu lớp lót phủ ngăn chất lỏng sử dụng (nhằm đảm bảo độ kín tuyệt đối bồn chứa phụ), cho phép tiết diện bê tông xuất vết nứt nằm giới hạn nêu EN 1992-1-1 Trong trường hợp này, bề rộng khe nứt phải tính tốn lớp lót/phủ phải chứng minh đảm bảo màng qua khe hở 120 % bề rộng khe nứt Các quy định chi tiết 8.1 Yêu cầu chung Tham khảo Phụ lục B để biết thông tin chung bể bê tông dự ứng lực 8.2 Dự ứng lực Với thành bể làm bê tông dự ứng lực, áp dụng phương pháp dự ứng lực theo phương ngang CHÚ THÍCH: Khơng u cầu dự ứng lực theo phương đứng Dự ứng lực theo phương đứng kết hợp với dự ứng lực theo phương ngang Dự ứng lực theo phương đứng có cần thiết hay không phụ thuộc lực thiết kế đường kính bể, thành phần ứng suất dài hạn ứng suất phát sinh có liên quan tiết diện bê tông 8.3 Thiết kế thành bể Chiều dày tối thiểu thành bể phải tính tốn nhằm đảm bảo: - Có đủ chiều dày lớp bê tông bảo vệ tất cốt thép dự ứng lực cốt thép thường; -Có đủ khoảng cách cốt thép thường cốt thép dự ứng lực để kết cấu bê tông đạt độ đồng độ chống thấm 8.4 Tấm lót nắp bể thép Tấm lót nắp bể thép phải neo chặt vào nắp bê tơng CHÚ THÍCH: Tấm lót đóng vai trò ván khn (cốp pha cho bê tơng tham gia làm việc kết cấu hỗn hợp có râu chịu cắt Bê tơng đổ thành nhiều lớp nhằm tránh tượng tải lót (xem thêm Phụ lục B.6) 8.5 Mạch ngừng thi công Việc thiết kế thi công mạch ngừng thi cơng cần lưu ý Vị trí cần thiết sử dụng mạch ngừng thi công cần tính tốn chi tiết nhằm giảm thiểu rủi ro chất lượng mạch ngừng không đảm bảo Tại vị trí cần đảm bảo tính chống thấm, nhà thầu phải cung cấp q trình thi cơng dựa công việc thực tế chứng minh, cần thiết (khi khơng có đủ sở) nhà thầu phải tiến hành kiểm tra trường để chứng tỏ mạch ngừng thi công bảo đảm khơng bị thấm chất lỏng 8.6 Vị trí cáp sợi căng Với hệ thống dự ứng lực căng bên sử dụng đế neo cáp bơm vữa (do có tính tốn cho điều kiện khẩn cấp cháy), cần phải kiểm tra vị trí hệ thống dự ứng lực CHÚ THÍCH 1: Cáp dự ứng lực tốt đặt thành bể bê tông nhằm bảo đảm chống lại đám cháy từ bên Cáp dự ứng lực cần phải bảo vệ chống lại ăn mòn suốt tuổi thọ bể Phải có quy trình bơm vữa thống nhà thầu nhà thiết kế để đảm bảo bảo vệ tốt cho cáp dự ứng lực CHÚ THÍCH 2: Trong mơi trường khắc nghiệt (xâm thực mạnh), cần phải có biện pháp bảo vệ bổ sung, sử dụng ống luồn cáp kim loại màu (khơng chứa thép) CHÚ THÍCH 3: Khi sử dụng hệ thống sợi thép quanh, sợi thép đặt mặt thành bể theo đường xoắn nối tiếp với khoảng cách theo phương đứng sợi không nhỏ mm Mỗi lớp sợi phủ bê tông phun đảm bảo độ che phủ tối thiểu mm Sau tất lớp dây đặt vị trí phủ bê tơng, lớp bê tơng phun ngồi phải có chiều dày tối thiểu 25 mm tính từ lớp sợi ngồi 8.7 Lớp bê tơng bảo vệ Việc chọn lựa lớp bê tông bảo vệ bên ngồi cốt thép phải tính đến cấp tiếp xúc mơi trường, điều kiện móng điều kiện khẩn cấp thiết kế, ví dụ chống cháy Các yêu cầu tối thiểu phải phù hợp với EN 1992-1-1 8.8 Diện tích cốt thép tối thiểu Diện tích cốt thép tối thiểu nêu EN 1992-1-1 8.9 Đê ngăn bê tơng cốt thép Có thể sử dụng đê ngăn bê tông cốt thép Các đê ngăn bê tông cốt thép phải thiết kế đảm bảo yêu cầu hệ thống tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam CHÚ THÍCH: Bể chứa lớp vỏ u cầu phải có đê ngăn Vì lí kết cấu, hệ thống đê ngăn sử dụng kết hợp với đê/đập đất Thi cơng trình độ tay nghề 9.1 u cầu chung Về nguyên tắc, yêu cầu trình thi cơng trình độ tay nghề phải phù hợp với hệ thống tiêu chuẩn Việt Nam tương ứng Cần ý đặc biệt tới thành phần bê tông, trình sản xuất, kiểm sốt chất lượng, đổ, đầm nén, bảo dưỡng bê tơng,… để đảm bảo tính chống thấm kết cấu phù hợp với EN 206-1 Bên cạnh phải đáp ứng u cầu sau 9.2 Kiểm soát vết nứt Nhà thầu cần phải đo, theo dõi nhiệt q trình thủy hóa, ảnh hưởng q trình khơ co ngót nhiệt kết cấu bê tông Thành phần hỗn hợp, loại xi măng, biện pháp thi công phải ý hợp lý nhằm giảm thiểu rạn nứt bê tông Sự chênh lệch nhiệt độ kết cấu cũ với môi trường cần phải tính đến kế hoạch thi cơng 9.3 Ván khuôn neo Ván khuôn phải chèn kín tất mối nối Cần tính tốn kỹ đảm bảo ván khn có đủ độ bền độ cứng Ván khn phải bố trí theo cách đặc biệt vị trí để đề phòng nguy rò rỉ Tất khớp nối mở hình phải bịt kín, đảm bảo khơng thấm chất lỏng 9.4 Con kê Phải dùng kê đủ đảm bảo xác chiều dày lớp bê tơng bảo vệ, chịu sản phẩm lỏng bể chống thấm 9.5 Bảo dưỡng Việc bảo dưỡng bê tông phải phù hợp với EN 206-1 CHÚ THÍCH: Q trình bảo dưỡng phụ thuộc nhiều yếu tố tốc độ gió hay nhiệt độ khơng khí cấp phối bê tơng Bảo dưỡng bê tông phải bao gồm biện pháp nhằm phòng tránh tượng bốc nước mức ổn định tác động nhiệt độ gây từ nhiệt q trình thủy hóa Việc bảo dưỡng phải kéo dài tới khối bê tông đạt đủ cường độ để chịu ứng suất ứng suất 9.6 Dung sai cho phép Các yêu cầu chung dung sai kết cấu bê tông phải phù hợp với EN 1992-1-1 Nhà thầu cần phải khảo sát cần thiết dung sai quan trọng hệ thống đệm lót đặc biệt cho hệ thống cách nhiệt với bể vách thép 10 Lót phủ 10.1 Yêu cầu chung Các lớp lót lớp phủ đặt vào mặt kết cấu bê tơng nhằm mục đích ngăn chặn ẩm chất khác xuyên qua kết cấu CHÚ THÍCH: Lớp lót phủ sử dụng nhằm đảm bảo tính chống thấm kết cấu Có thể sử dụng loại vật liệu sau: - Các thép làm lớp lót (bạc lót); - Các lớp polyme gia cố hay không gia cố làm lớp phủ 10.2 Lớp lót Với vật liệu sử dụng phù hợp, lớp lót thép xem kín với chất lỏng Việc lựa chọn vật liệu phải dựa nhiệt độ thiết kế kim loại nhà thầu xác định Việc lựa chọn loại thép phải phù hợp với TCVN 8615 (EN 14620) Độ dày tối thiểu lớp mm Khi thiết kế lớp lót phải tính đến biến dạng từ biến biến dạng dài hạn bê tông gây điều kiện vận hành tác dụng lên kết cấu Hệ thống neo giữ phải thiết kế để chịu đồng thời lực cắt kéo 10.3 Lớp phủ Các lớp lót lớp phủ dùng chắn hay chắn hơi/lỏng Lớp phủ đặt trực tiếp bề mặt bê tông Trước đặt vào, bề mặt bê tông phải phun cát sau làm hút chân khơng Các chất lại sau q trình thi công hay bảo dưỡng phải loại bỏ chúng không phù hợp với hệ thống che phủ Để lớp phủ có chức chắn hơi, phải đảm bảo điều sau: - Độ thấm nước tối đa 0,5 g/m2 24 h; CHÚ THÍCH 1: Dùng phương pháp thử theo ASTM E96 điều kiện mơi trường tương đương điều kiện khí hậu nơi mà kết cấu bê tông sử dụng - Lớp phủ không bị xuống cấp/biến chất sau thời gian dài tiếp xúc với sản phẩm (hơi); CHÚ THÍCH 2: Phương pháp thử ngâm lớp phủ môi trường sản phẩm thời gian tối thiểu tháng - Lớp phủ không bị hỏng tác động bê tơng Nó phải chế tạo từ vật liệu chịu kiềm; CHÚ THÍCH 3: Sử dụng phương pháp thử theo ASTM D1647 hay tương đương - Cường độ bám dính phủ lên bê tơng phải lớn 1,0 MPa; CHÚ THÍCH 4: Sử dụng phương pháp thử theo EN ISO 4624 hay tương đương -Kiểm soát tượng thoát sản phẩm Mức thoát chấp nhận độ thấm giới hạn giá trị 1,0 g/m2 24 h; - Tấm phủ phải đủ độ dẻo, đảm bảo che phủ bề rộng khe nứt Giá trị độ che phủ thông dụng 120 % bề rộng khe nứt tính tốn điều kiện nhiệt độ vận hành bình thường CHÚ THÍCH 5: Phương pháp thử nhà thầu đề nghị Khi phủ có chức chắn lỏng, phải tiến hành thí nghiệm bổ sung Nhà thầu phải chứng minh phủ không bị xuống cấp sau tiếp xúc với sản phẩm lỏng thời gian ngắn (khi chất lỏng bắn/tóe vào) dài (3 tháng) 10.4 Hệ thống bảo vệ chống nhiệt (Thermal Protection System - TPS) Khi sử dụng TPS, cần ý vấn đề sau: - Tất tác động, gồm có áp lực thủy tĩnh sản phẩm, áp suất hơi, ảnh hưởng tượng từ biến co ngót bê tơng thép; - Tính chống thấm thành phần bể phía (sự nứt bê tơng); - Độ cao phù hợp thành bể Độ cao thành bể tối thiểu 500 mm cửa mở thi công tạm thời PHỤ LỤC A (tham khảo) VẬT LIỆU A.1 Bê tông Các thông tin chung cung cấp cho bê tông: - Đối với bê tông dự ứng lực, phải sử dụng bê tơng có cường độ fck 40 theo EN 1992-1-1:2004; - Sự gia tăng cường độ (được biết đến tính chất bê tông nhiệt độ thấp) thông thường không dùng để xác định cường độ cực hạn tiết diện bê tơng Tuy nhiên, có đủ số liệu thí nghiệm cần thiết đặc tính bê tơng nhiệt độ thấp sử dụng; - Sự giảm hệ số giãn nở, tính chất nhiệt mơđun Young (đàn hồi) cần phải xem xét thẩm thiết kế; - Sự gia tăng cường độ gây tốc độ biến dạng lớn (ví dụ tác động van) cần tính tốn cần thiết; - Việc sử dụng bê tông cường độ cao phụ gia dạng sợi cần ý với cơng trình cụ thể; - Cần sử dụng tỉ lệ nước/xi măng thấp Nó làm giảm lượng nước lỗ rỗng khối lượng bê tơng Hiện tượng đóng băng nước lỗ rỗng tạo giãn nở khoảng % Một phần giãn nở bù lấp cho lỗ rỗng khí bê tơng, lỗ rỗng chứa nước thừa gây tượng nứt bên bê tông; - Cấp phối bê tông chứa tới % phụ gia ngậm khí Các phụ gia ngậm khí phải có gốc keo phù hợp với tiêu chuẩn tương ứng Không sử dụng chất có gốc kim loại; - Đảm bảo việc sử dụng kết hợp nhiều phụ gia cho bê tông không gây tác động xấu tới kết cấu; - Có thể sử dụng tro bay hay tro nhiên liệu dạng bột mịn kết hợp với xi măng Poóc lăng Các loại vật liệu tác dụng làm giảm nhiệt q trình thủy hóa kết cấu bê tơng dày giảm thiểu tượng co ngót sớm nhiệt; - Việc sử dụng vật liệu thay xi măng có lợi việc giảm tượng co ngót sớm tăng cường khả chống lại yếu tố ô nhiễm môi trường bê tông Tuy nhiên bê tông nhiều thời gian để đạt cường độ thiết kế; - Tiếp xúc thời gian dài với sản phẩm hidrocacbon không gây nên tác hại đáng kể tới đặc tính tuổi thọ hữu ích bê tông, kể điều kiện nhiệt độ mơi trường; - Phụ gia microsilica sử dụng nhằm tăng khả chống ăn mòn A.2 Thép neo dự ứng lực Các thông tin sau cung cấp để thiết kế kết cấu bê tông dự ứng lực: - Tải trọng lớn tác dụng lên kết cấu bê tơng xuất q trình thi công, tải trọng kéo tác dụng lên cốt thép dự ứng lực thép cốt Ứng suất thép dự ứng lực vào khoảng 80 % giới hạn chảy Sau đó, ứng suất giảm xuống q trình đóng neo hai đầu, truyền lực căng, chùng từ biến sợi thép Do đó, thử tải trọng thủy tĩnh khơng cần thiết hệ thống bồn chứa phụ bể kép bể tổ hợp; - Tổn hao ứng suất dự ứng lực giá trị số học xác định thép nhiệt độ thường, xem thiên an toàn thép nhiệt độ thấp tính chất thép cải thiện nhiệt độ thấp - Nếu nhiệt độ thiết kế thấp 50 oC hệ thống dự ứng lực (thanh, bó cáp, neo) phải chứng minh phù hợp với điều kiện nhiệt độ thấp mà gặp phải q trình vận hành A.3 Thép cốt A.3.1 Lấy mẫu Để sử dụng cho thí nghiệm thanh, hồn chỉnh lấy từ hai q trình nhiệt sản xuất, đường kính lớn nhỏ nhất, từ tất cấp cường độ sử dụng Tốc độ nhỏ thí nghiệm mẫu thử tuân theo EN 10002-1 Thí nghiệm tiến hành theo EN 10080 nhà sản xuất khơng có báo cáo kiểm tra tương ứng A.3.2 Thí nghiệm Thí nghiệm kéo tiến hành điều kiện lạnh (tại nhiệt độ kim loại thiết kế) để xác định độ tương thích thép CHÚ THÍCH: Nhiệt độ kim loại thiết kế nhiệt độ thấp mà cốt thép phải chịu điều kiện chịu tải bất thường Trong suốt q trình thí nghiệm, nhiệt độ mẫu đồng tốt Sự chênh lệch nhiệt độ hai điểm mẫu điểm mẫu nhiệt độ thiết kế không vượt oC Theo EN 10002-1, thử nghiệm bền kéo tiến hành mẫu có rãnh khía hay khơng có rãnh khía Các số sau phải tuân thủ: 1) Tỉ số nhạy khía (Notch Sensitivity Ratio - NSR) định nghĩa là: NSR = hoặc: NSR = Độ bền kéo chấp nhận giá trị NSR lớn hay Trong thí nghiệm mẫu thử cho có rãnh khía, mẫu thử tạo khía vị trí hai đầu kẹp thiết bị thử Có thể sử dụng khía chữ V có góc mở 45 o bán kính 0,25 mm Các kỹ thuật tiến hành thí nghiệm sai số, xem EN 10045-1 Với thép có gân dọc, vết khía đặt vị trí ngang qua mấu gân sâu mm Với ghép gân ngang, vết khía đặt vị trí chỏm đầu gân (xem Hình A.1) a) thép gân dọc b) Thanh thép gân ngang Hình A.1 - Rãnh khía cốt thép 2) Biến dạng dẻo Mẫu khơng có rãnh khía có biến dạng dẻo % Biến dạng dẻo phần biến dạng không hồi phục chiều dài chuẩn tương ứng với cường độ chịu kéo 3) Giới hạn chảy Giới hạn chảy mẫu khơng có rãnh khía q trình thí nghiệm phải có giá trị tối thiểu 1,15 lần giới hạn chảy tối thiểu thiết kế A.3.3 Các giải pháp thay Có thể sử dụng giải pháp thay sau: - Thép cacbon-mangan, thép % niken thép khơng gỉ austenic Có nhiều mác cốt thép khơng gỉ, xem thêm EN 10088-1 Tính dẻo hầu hết loại thép khơng gỉ austenic trì nhiệt độ -196 oC; - Thép dự ứng lực thay cốt thép không căng với độ giảm ứng suất cho phép CHÚ THÍCH: TCVN 8616 (NFPA 59A) đưa ứng suất cho phép tối đa cốt thép cho bể chứa LNG Các giá trị thấp đáng kể so với ứng suất cho phép thép nhiệt độ thường Điều làm tăng giá thành cho cơng trình bù lại sử dụng nơi khơng sẵn có loại thép đặc biệt hay không chấp nhận mặt kinh tế PHỤ LỤC B (Tham khảo) BỂ BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC B.1 Yêu cầu chung Bê tông dự ứng lực xem phù hợp với kết cấu bê tơng u cầu độ kín khít chất lỏng Vì vậy, dùng để thiết kế thành bể chứa Đáy nắp bể thường chế tạo bê tông cốt thép thường B.2 Hệ thống dự ứng lực Hệ thống dự ứng lực theo phương ngang cần thiết Sự cần thiết thép dự ứng lực theo phương đứng phụ thuộc vào thiết kế bể (áp suất thiết kế, độ dày nắp,…) Dự ứng lực ngang đạt cách sử dụng kỹ thuật sau: - Cáp đặt vào đường ống luồn nằm theo phương ngang bên thành bê tông bể, kéo căng mỏ neo bề mặt thành bể; -Một hệ cáp tạo thành dây sợi cáp xung quanh mặt ngồi thành bể CHÚ THÍCH: Hệ thống dây cáp đặt bề mặt thành bể theo đường xoắn nối tiếp với khoảng cách theo phương thẳng đứng dây không nhỏ mm Mỗi lớp cáp phủ bê tông phun đảm bảo che phủ tối thiểu mm Sau tất lớp cáp đặt vị trí phủ bê tơng, lớp bê tơng phun ngồi có độ dày tối thiểu 25 mm B.3 Bản đáy Bản đáy bể chế tạo bê tông dự ứng lực bê tông cốt thép thường Trong trường hợp bê tơng dự ứng lực có sử dụng cọc, dịch chuyển đáy lực dự ứng lực phải tính đến thiết kế CHÚ THÍCH: Bản đáy thơng thường chế tạo phần với mạch ngừng thi công Cần ý tới q trình thi cơng mạch ngừng thi cơng nhằm đảm bảo tính liền khối kết cấu B.4 Liên kết thành bể với đáy Liên kết thành bể với đáy thiết kế loại sau: - Liên kết cố định (cứng); trường hợp kết cấu bê tông liền khối không xuất dịch chuyển thành bể, liên quan đến dịch chuyển đáy Liên kết thiết kế đảm bảo chịu momen lực cắt tương đối lớn, lực xuất có dịch chuyển thành bể; - Liên kết trượt: thành bể đỡ đáy dịch chuyển theo phương ngang Thành bể di chuyển tự theo phương ngang đỡ đáy Nói chung, phải đảm bảo bồn chứa ngồi khơng bị dịch chuyển theo Có thể dùng dẫn hướng để đảm bảo dịch chuyển thành bể đáy đồng tâm Để tránh tượng rò rỉ chất lỏng hay khí, cần sử dụng miếng đệm khít đàn hồi, thường có dạng dải thép khơng gỉ; -Liên kết khớp: thành bể đỡ đáy bị cố định theo phương ngang, (thông thường sau căng sau) có khả quay phạm vi giới hạn Một lực cắt đáng kể truyền từ thành bể sang đáy, nhiên khơng truyền momen uốn Thường cho phép thành bể trượt dự ứng lực Sau đó, chốt chặt vào vị trí tính trước khơng ngăn cản quay theo phương thẳng đứng Các ưu nhược điểm loại liên kết tổng kết Bảng B.1 Bảng B.1 - ưu điểm nhược điểm loại liên kết thành bể tới đáy Liên kết Trượt Ưu điểm Ứng suất tính tốn trước với Phụ thuộc vào tính tương thích độ tin cậy cao miếng đệm nối Ứng suất phụ thêm tương đối nhỏ Khớp Cố định Nhược điểm Đã ghi nhận số dịch chuyển không rõ nguyên nhân Lực dự ứng lực tính tốn với Ứng suất phụ thêm phát sinh tin cậy độ tin cậy cao Lực cắt lớn momen lớn Momen cực đại xuất thành bể xa vị trí liên kết (giữa thành đáy), vị trí mà "hiệu ứng đầu cuối" cốt thép dọc giảm đáng kể Dạng kết cấu cứng, khỏe Lực cắt momen lớn Ứng suất kéo trước theo phương đứng Momen cực đại xuất vị trí liên theo phương thẳng đứng phía kết (giữa đáy tường bể) thành bể Loại liên kết cố định dùng phổ biến có khả chống thấm tốt Với bể chứa LPG, liên kết cố định thiết kế cho nhiệt độ thấp mà gặp phải trường hợp bồn chứa bị rò rỉ Khơng sử dụng cho thiết kế cho bể chứa LNG Liên kết thành bể-bản đáy phải bảo vệ bới TPS (xem 10.4) Thiết kế loại liên kết mơ tả Hình B.1 a)Liên kết trượt b) Liên kết khớp Hình B.1 - Các kiểu liên kết cho khớp nối thành bể - đáy c) Liên kết cố định CHÚ DẪN: Đáy bể Thành bể dự ứng lực Cốt thép chịu lực đáy bể Đệm thép không gỉ Tấm đệm Thanh dẫn hướng Thép dự ứng lực theo chu vi 10 Neo dự ứng lực Cốt thép chịu lực thành bể 11 Vữa bơm chèn Cáp dự ứng lực theo phương đứng 12 Cáp dự ứng lực theo chu vi với lớp bê tơng phun Hình B.1 - (kết thúc) B.5 Liên kết thành bể với nắp Liên kết thành bể - nắp thường cấu trúc liền khối B.6 Nắp Việc sử dụng nắp bê tông thường có lợi trường hợp áp suất thiết kế cao (ví dụ lớn 14 kPa) Nắp thường làm bê tơng cốt thép Lớp lót thép bên sử dụng để đảm bảo nắp bể kín Lớp lót sử dụng làm ván khuôn cho bê tông làm việc kết cấu liên hợp Trong trường hợp này, lớp lót neo vào bê tông đinh tán Nắp bể bê tơng đổ liên tục chia thành nhiều phần Nó đổ làm nhiều lớp, tùy thuộc vào độ dày Phương pháp thi cơng đảm bảo hồn thiện nắp bể phẳng khơng rạn nứt Cũng cần phải ý đến vấn đề tốc độ trộn, khả vận chuyển, nhân cơng, độ nghiêng dốc nắp bể Trong q trình đổ bê tơng, cần tạo áp suất khơng khí bên bể để đỡ khối lượng hỗn hợp bê tơng đạt đủ cường độ B.7 Thiết kế móng B.7.1 Yêu cầu chung Có thể sử dụng loại móng sau: - Móng nơng (móng bè hay dầm vòng); - Móng cọc B.7.2 Móng nơng B.7.2.1 Móng bè Khi đất có đặc tính cần thiết để chịu tồn tải trọng thiết kế, sử dụng bê tơng cốt thép đặt trực tiếp đất Các có kích thước phù hợp để đảm bảo phân bố tải trọng lên đất Một số vị trí làm dày để chịu tải trọng lớn, ví dụ vị trí ngang vỏ thành bể Trong thiết kế móng, cần phải có dự phòng cho tác động tượng lún cục khơng đều, co ngót sau khô, từ biến biến dạng cho nhiệt xảy trình vận hành điều kiện bất thường B.7.2.2 Hệ dầm vòng Khi đất chịu tải trọng tác dụng lên bể thành phần với độ lún cho phép, loại móng đơn sử dụng Móng tăng cường dầm vòng có cấu trúc độc lập thiết kế để nâng đỡ vỏ và/hoặc thành bể, tạo khả neo giữ chống lại tượng đẩy trồi Cũng cần phải ý tới thiết kế mặt tiếp xúc dầm vòng đế móng, để tránh tượng biến dạng bạc lót, sử dụng chuyển tiếp CHÚ THÍCH: Có thể phải cấu tạo thêm dầm vòng rời lắp bể để tạo gối đỡ chịu lực cách ly cho vỏ bồn chứa Nó bổ sung cho dầm vòng móng Nếu điều kiện đất khơng cho phép lớp đất phía đỡ móng, phải thiết kế móng đỡ hệ cọc B.7.3 Móng cọc Cọc hay trụ chống sử dụng để khai thác khả nâng đỡ từ tầng đất sâu Việc sử dụng cọc thơng thường tính kinh tế, đa dạng thể loại, đường kính, độ dài, tạo thuận lợi để tối ưu hóa giải pháp thiết kế móng Việc thiết kế đế móng phải xét đến thay đổi độ cứng cọc Phương pháp thi công cọc sức chịu tải cọc phải xác định từ chương trình sản xuất thử chương trình thi cơng, thử nghiệm Cũng cần phải tính tốn kỹ lưỡng thiết kế đế móng hệ thống cọc nhằm chịu tải trọng phân bố lại trường hợp (hay số) cọc bị hỏng CHÚ THÍCH 1: Cần lưu ý khả đáy bị làm lạnh bồn chứa bị rò rỉ Vì tượng co ngót phải tính đến Sự co ngót giảm dần phía tâm móng CHÚ THÍCH 2: Cần quan tâm tới liên kết hệ thống cọc đế móng (đài cọc) Nếu đất phù hợp, cọc với tiết diện nhỏ gần liên kết cố định với đế móng Với cọc đường kính lớn đổ chỗ, sử dụng liên kết cố định cho cọc gần tâm bể, sử dụng liên kết dạng trượt cho cọc lại CHÚ THÍCH 3: Trong trường hợp sử dụng cọc, lực ngang (ví dụ tải trọng chất lỏng phun vào bể) yếu tố có ảnh hưởng lớn CHÚ THÍCH 4: Với bể chứa kép hay bể chứa hoàn chỉnh, lực ngang momen tải trọng đặc biệt gây truyền sang móng Cũng tính đến việc sử dụng móng nâng cao Cần tập trung vào việc sử dụng hệ thống cách chấn (chống lại động đất) tránh sử dụng phần tử sinh nhiệt Phần đế bể nên có độ nghiêng phía rìa bể, trường hợp chất lỏng bị tràn chảy ngồi THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] EN 10002-1, Metallic materials - Tensile testing - Part 1: Method of test at ambient temperature [2] EN 10045-1, Metallic materials - Charpy impact test - Part 1: Test method [3] EN 10080, Steel for the reinforcement of concrete - Weldable ribbed reinforcing steel - General [4] EN 10088-1, Stainless steels - Part 1: List of stainless steels [5] EN 14620-4,5, Design and manufacture of site built, vertical, cylindrical, flat-bottomed steel tanks for the storage of refrigerated, liquefied gases with operating temperatures between oC and -165 oC Part 4: Insulation components - Part 5: Testing, drying, purging and cool-down [6] ISO 4624, Paints and varnishes - Pull-off test [7] ASTM D1647, Standard test methods for resistance of dried films of varnishes to water and alkali [8] ASTM E96, Standard test methods for water vapour transmission of materials [9] AWWA D110, Wire and strand-wound, circular, prestressed concrete water tanks [10] NFPA 59A, Standard for the production, storage and handing of Liquefied Natural Gas (LNG) [11] Durable bonded post-tensioned bridges, Concrete Society Report TR47 [12] Corrosion protection of unbonded tendons, FIP Recommendation 91:1986 [13] Cryogenic behaviour of materials for prestressed concrete, FIP State of the art report 904/128:1982 [14] F.S Rostasy, Assessment of mechanical properties of structural materials for cryogenic applications, FIP Special report SR 88/2, June 1988 [15] F.H Turner, Concrete and cryogenics, Cement and Concrete Association, 1979 [16] A.S.G Bruggeling, Prestressed concrete for the storage of liquefied gases London, E and F Spon: 1981 [17] Preliminary recommendations for the design of prestressed concrete containment for the storage of refrigerated liquefied gases, FIP guide to good practice 912/134:1982 MỤC LỤC Lời nói đầu Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ định nghĩa Yêu cầu chung Độ kín Vật liệu 6.1 Yêu cầu chung 6.2 Bê tông 6.3 Thép dự ứng lực thép cốt Thiết kế 7.1 Yêu cầu chung 7.2 Hệ số riêng tác động tổ hợp tải trọng 7.3 Độ chống thấm Các quy định chi tiết 8.1 Yêu cầu chung 8.2 Dự ứng lực 8.3 Thiết kế thành bể 8.4 Tấm lót nắp bể thép 8.5 Mạch ngừng thi công 8.6 Vị trí cáp sợi căng 8.7 Lớp bê tơng bảo vệ 8.8 Diện tích cốt thép tối thiểu 8.9 Đê ngăn bê tông cốt thép Thi công trình độ tay nghề 9.1 Yêu cầu chung 9.2 Kiểm sốt vết nứt 9.3 Ván khn neo 9.4 Con kê 9.5 Bảo dưỡng 9.6 Dung sai cho phép 10 Lót phủ 10.1 Yêu cầu chung 10.2 Lớp lót 10.3 Lớp phủ 10.4 Hệ thống bảo vệ chống nhiệt (Thermal Protection System - TPS) Phụ lục A (Tham khảo) Phụ lục B (Tham khảo) Thư mục tài liệu tham khảo ... chứa tới % phụ gia ngậm khí Các phụ gia ngậm khí phải có gốc keo phù hợp với tiêu chuẩn tương ứng Khơng sử dụng chất có gốc kim loại; - Đảm bảo việc sử dụng kết hợp nhiều phụ gia cho bê tông... ngăn bê tông cốt thép Các đê ngăn bê tông cốt thép phải thiết kế đảm bảo yêu cầu hệ thống tiêu chuẩn quốc gia Việt Nam CHÚ THÍCH: Bể chứa lớp vỏ yêu cầu phải có đê ngăn Vì lí kết cấu, hệ thống đê... gian để đạt cường độ thiết kế; - Tiếp xúc thời gian dài với sản phẩm hidrocacbon không gây nên tác hại đáng kể tới đặc tính tuổi thọ hữu ích bê tông, kể điều kiện nhiệt độ môi trường; - Phụ gia