Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 8615-1:2010

Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 8615-1:2010 chỉ dẫn kĩ thuật cho các loại bể chứa hình trụ đứng xây dựng hoặc lắp đặt tại công trình, sử dụng trên mặt đất và các bồn chứa lỏng chính của bể được làm bằng thép. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 8615-1:2010 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 °C ĐẾN -165 °C - PHẦN 1: QUY ĐỊNH CHUNG Design and manufacture of site built, vertical, cylindrical, flat-bottomed steel tanks for the storage of refrigerated, liquetied gases with operating temperatures between °C and -165 °C - Part 1: General Lời nói đầu TCVN 8615-1:2010 tương đương có sửa đổi với EN 14620-1:2006 TCVN 8615-1:2010 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 °C ĐẾN -165 °C - PHẦN 1: QUY ĐỊNH CHUNG Design and manufacture of site built, vertical, cylindrical, flat-bottomed steel tanks for the storage of refrigerated, liquefied gases with operating temperatures between °C and -165 °C - Part 1: General Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn dẫn kĩ thuật cho loại bể chứa hình trụ đứng xây dựng lắp đặt cơng trình, sử dụng mặt đất bồn chứa lỏng bể làm thép Bồn chứa phụ làm thép bê tông kết hợp thép bê tông Bể chứa bên làm từ bê tông dự ứng lực không mô tả tiêu chuẩn Tiêu chuẩn quy định nguyên lý quy tắc áp dụng cho thiết kế kết cấu bể chứa tồn q trình từ thiết kế xây dựng, thử nghiệm, nghiệm thu, vận hành (kể trường hợp có cố) hết khấu hao Tiêu chuẩn không quy định yêu cầu trang thiết bị phụ bơm, giếng bơm, van, ống dẫn, trừ chúng gây ảnh hưởng tới kết cấu bể chứa Tiêu chuẩn áp dụng cho bể chứa thiết kế cho việc tồn chứa sản phẩm có điểm sơi áp suất khí thấp nhiệt độ môi trường trạng thái pha kép, có nghĩa lỏng Điểm cân pha lỏng-hơi trì việc làm lạnh sản phẩm tới nhiệt độ thấp chút so với điểm sơi áp suất khí Việc thực bể chứa kết hợp với việc tăng áp nhẹ Áp suất thiết kế lớn bể chứa mô tả tiêu chuẩn 500 mbar Với áp suất cao hơn, tham khảo thêm EN 13445, từ phần đến phần Khoảng nhiệt độ vận hành khí chứa bể từ °C đến -165 °C Điều khơng áp dụng cho bể chứa khí hóa lỏng khác oxy, nitơ argon Bể chứa dùng để tồn chứa lượng lớn khí hydrocacbon amoniac với điểm sơi thấp Các khí gọi chung “Khí hóa lỏng làm lạnh” (Refrigerated Liquefied Gases RLG’s) Thơng thường khí gồm có: metan, etan, propan, butan, etilen, propilen, butadien [trong số có khí thiên nhiên hóa lỏng (Liquefied Natural Gases - LNG) khí dầu mỏ hóa lỏng (Liquefied Petroleum Gases - LPG)] CHÚ THÍCH: Tính chất khí đưa Phụ lục A Các yêu cầu nêu tiêu chuẩn không bao gồm tất chi tiết thiết kế xây dựng điều dẫn tới việc phải sử dụng q nhiều thơng số kích thước cấu hình Vì yêu cầu đầy đủ cho thiết kế cụ thể không cung cấp, người thiết kế phải chủ động dựa vào yêu cầu đồng ý chủ đầu tư để cung cấp thiết kế chi tiết cần thiết, đảm bảo độ an toàn tương đương nêu tiêu chuẩn Tiêu chuẩn đặc tả yêu cầu chung khái niệm bể chứa, lựa chọn bể chủ ý chung thiết kế Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu ghi năm cơng bố áp dụng nêu Đối với tài liệu không ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi (nếu có) TCVN 8615-2 (EN 14620-2), Thiết kế chế tạo công trình bể chứa thép, hình trụ đứng, đáy phẳng dùng để chứa loại khí hóa lỏng làm lạnh nhiệt độ vận hành từ °C đến -165 °C - Phần 2: Các phận kim loại TCVN 8615-3 (EN 14620-3), Thiết kế chế tạo cơng trình bể chứa thép, hình trụ đứng, đáy phẳng dùng để chứa loại khí hóa lỏng làm lạnh nhiệt độ vận hành từ °C đến -165 °C - Phần 3: Các phận bê tông EN 1991-1-4, Eurocode 1: Actions on structures- Part 1-4: Wind actions (Tiêu chuẩn châu Âu 1: Các tác động lên kết cấu- Phần 1-4: Tải trọng gió) EN 1991-1-6, Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-6: General actions - Actions during execution (Tiêu chuẩn châu Âu 1: Các tác động lên kết cấu - Phần 1-6: Quy định chung - Các tác động q trình thi cơng) 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 kết cấu nhà) EN 1997-1:2004, Eurocode 7: Geotechnical design - Part 1: General rules (Tiêu chuẩn châu Âu 7: Thiết kế địa kỹ thuật - Phần 1: Các nguyên tắc chung) EN 1998-1:2004, Eurocode Design of structures for earthquake resistance - Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings (Tiêu chuẩn châu Âu 8: Thiết kế kết cấu chịu động đất - Phần 1: Nguyên tắc chung, tác động động đất nguyên tắc kết cấu nhà) DD ENV 1998-4:1998, Eurocode 8: Design provisions for earthquake resistance of structures Part 4: Silos, tanks and pipelines (Tiêu chuẩn châu Âu 8: Thiết kế phòng chống động đất cho kết cấu- Phần 4: Xi-lô, bể chứa đường ống) 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 °C and -165 °C (Thiết kế chế tạo bể chứa thép, đáy phẳng, hình trụ đứng cơng trình, sử dụng tàng trữ loại khí hóa lỏng làm lạnh nhiệt độ vận hành từ °C đến -165 °C): - Part 4: Insulation components (Phần 4: Các phận cách nhiệt); - Part 5: Testing, drying, purging and cool-down (Phần 5: Kiểm tra, làm khô, làm làm lạnh) Thuật ngữ định nghĩa Trong tiêu chuẩn sử dụng thuật ngữ định nghĩa sau: 3.1 Tác động (Action) a) Tập hợp lực (tải trọng) tác động lên kết cấu (tác động trực tiếp); b) Tập hợp biến dạng gia tốc gây tác nhân biến đổi nhiệt độ, biến đổi độ ẩm, trình lún khơng hay động đất (tác động gián tiếp) 3.2 Khoảng vành khuyên (Annular space) Khoảng trống lớp vỏ vỏ hay thành bể tự đỡ 3.3 Bản đáy (Base slab) Bản bê tông liền khối dùng để làm bệ đỡ cho bể (trên mặt đất cần nâng cao bể) 3.4 Hóa (Boil-off) Q trình bay chất lỏng làm lạnh nhiệt truyền qua lớp cách nhiệt xung quanh bể chứa 3.5 Tường ngăn/chặn (Bund wall) Cơng trình có độ cao vừa phải đất hay bê tông xung quanh bể chứa với khoảng cách thích hợp đảm bảo bao chặn chất lỏng bị tràn 3.6 Tấm polyme chắn (Polymeric vapour barrier) Lớp polyme (được gia cố không) đặt vào bề mặt bê tơng có chức làm chắn sản phẩm, nước số trường hợp chắn chất lỏng 3.7 Nhà thầu (Contractor) Công ty đưa đề nghị nhận đồng ý chủ đầu tư việc thiết kế, thi công, thử nghiệm nghiệm thu bể chứa 3.8 Áp suất thiết kế (Design pressure) Áp suất lớn cho phép 3.9 Áp suất âm thiết kế (Design negative pressure) Áp suất âm lớn cho phép (chân không) 3.10 Nhiệt độ kim loại thiết kế (Design metal temperature) Nhiệt độ thấp mà phận kim loại thiết kế CHÚ THÍCH: Đây nhiệt độ thiết kế thấp (đối với bồn chứa chính) hay nhiệt độ cao theo tính tốn 3.11 Bể chứa kép (Double containment tank) Xem 4.1.2 3.12 Móng (Foundation) Bộ phận cơng trình bao gồm đáy, tường hình khun hệ thống cọc nâng đỡ bể chứa phận 3.13 Bể chứa tổ hợp (Full containment tank) Xem 4.1.3 CHÚ THÍCH: Bồn chứa phụ chứa (trong điều kiện vận hành bình thường) đảm bảo thơng gió có kiểm sốt (trong trường hợp bồn chứa bị rò) 3.14 Mối nguy hiểm (Hazard) Hiện tượng có khả gây tổn hại đến sức khỏe công nhân, chấn thương, hư hỏng tài sản thiết bị, sản phẩm hay môi trường, tổn thất trình sản xuất trách nhiệm phụ thêm khác 3.15 Bể chứa (Inner tank) Bồn chứa hình trụ kim loại tự đỡ 3.16 Vùng cách nhiệt (Insulation space) Vùng chứa vật liệu cách nhiệt khoảng vành khuyên bể nằm lớp đáy bể hay nắp bể 3.17 Tấm lót (Liner) Tấm kim loại đặt vào mặt bể bê tơng ngồi, đảm bảo sản phẩm hay nước khơng bị 3.18 Lớp cách nhiệt chịu tải (Load bearing insulation) Bộ phận cách nhiệt có tính chất đặc biệt, có khả truyền tải đến kết cấu chịu tải thích hợp 3.19 Nhiệt độ trung bình ngày thấp - Lodmat (Lowest one-day average ambient temperature) Nhiệt độ trung bình ngày thấp CHÚ THÍCH: Nhiệt độ trung bình nửa giá trị tổng nhiệt độ cao thấp 3.20 Mức chất lỏng thiết kế lớn (Maximum design liquid level) Mức chất lỏng lớn trì trình vận hành bể, dùng để xác định độ dày ổn định vỏ 3.21 Mức vận hành bình thường lớn (Maximum normal operating level) Mức chất lỏng lớn phép trì suốt trình vận hành bình thường bể 3.22 Vách (Membrane) Bồn chứa có vách bể kim loại mỏng Xem thêm 4.1.4 3.23 Bể vách (Membrane tank) Bể chứa vách kết hợp với lớp cách nhiệt chịu tải bể bê tông tạo kết cấu bể kép 3.24 Nhiệt độ thiết kế thấp (Minimum design temperature) Nhiệt độ giả định sản phẩm mà chủ đầu tư đưa để thiết kế bể chứa CHÚ THÍCH: Nhiệt độ thấp nhiệt độ thực tế sản phẩm 3.25 Địa chấn sở vận hành (Operating Basis Earthquake - OBE) Biến cố địa chấn có mức độ lớn không gây hư hỏng cho hệ thống, thiết bị khởi động trở lại tiếp tục vận hành an tồn CHÚ THÍCH: Biến cố khơng gây tổn hại cho tính tồn vẹn việc vận hành an toàn chung đảm bảo 3.26 Bể chứa (Outer tank) Bồn chứa phụ tự đỡ, hình trụ, thép bê tơng 3.27 Chủ đầu tư (Purchaser) Công ty đưa yêu cầu cho nhà thầu thiết kế, xây dựng thử nghiệm bể chứa 3.28 Bồn chứa chất lỏng (Primary liquid container) Một phần bể chứa tổ hợp, bể chứa đơn, bể chứa kép hay bể vách Bồn chứa chất lỏng trình vận hành bình thường 3.29 Tấm chắn sản phẩm (Product vapour barrier) Tấm chắn polyme hay lót dùng nhằm ngăn chặn sản phẩm bể thoát 3.30 Dầm hình xuyến (Ringbeam) Bệ đỡ hình vòng xuyến bên vỏ bể 3.31 Cuộn xoáy (Roll-over) Sự di chuyển khối lượng khơng kiểm sốt chất lỏng bể chứa, hiệu chỉnh trạng thái không ổn định chất lỏng phân tầng chênh lệch tỉ trọng, dẫn đến việc gia tăng đáng kể lượng sản phẩm 3.32 Nắp (Roof) Kết cấu phía lớp vỏ hay thành bể có chứa áp suất hơi, cách ly thành phần bên với khí bên ngồi 3.33 Địa chấn tắt an toàn (Safe Shutdown Earthquake, SSE) Biến cố địa chấn lớn nhất, chức chế đảm bảo an toàn thiết kế để chịu mức địa chấn CHÚ THÍCH: Hư hỏng vĩnh viễn chấp nhận đảm bảo khơng gây tổn hại cho tính toàn vẹn chung bể hệ thống Bể chứa không phép tiếp tục vận hành không kiểm tra chi tiết đánh giá kết cấu 3.34 Bồn chứa chất lỏng phụ (Secondary liquid container) Là phần bồn chứa bể chứa tổ hợp, bể kép hay bể vách, chứa chất lỏng 3.35 Bể tự đỡ (Self supporting tank) Bể chứa thiết kế đảm bảo chịu áp lực thủy tĩnh chất lỏng bên áp suất (nếu có) 3.36 Áp suất đặt (Set pressure) Mức áp suất thiết bị xả áp hoạt động 3.37 Vỏ bể (Shell) Bộ phận hình trụ đứng kim loại 3.8 Bể chứa đơn (Single containment tank) Xem 4.1.1 CHÚ THÍCH: Hơi sản phẩm chứa bồn chứa chứa bồn chứa ngồi kim loại 3.39 Nắp treo (Suspended roof) Kết cấu đỡ phận cách nhiệt bên nắp bể 3.40 Áp suất thử (Test pressure) Áp suất khơng khí bể thử nghiệm 3.41 Hệ thống giữ nhiệt (Thermal Protection System, TPS) Kết cấu cách nhiệt kín chất lỏng, có vai trò bảo vệ bể chứa ngồi chống lại nhiệt độ thấp CHÚ THÍCH: Các ví dụ hệ thống bao gồm đáy góc đáy (xem 7.1.11) 3.42 Bồn chứa (Vapour container) Một phần bể chứa đơn, bể chứa kép, bể chứa tổ hợp, hay bể vách, chứa suốt trình vận hành bình thường 3.43 Thành bể (Wall) Bộ phận hình trụ thẳng đứng bê tơng 3.44 Tấm chắn (Vapour barrier) Tấm chắn ngăn cản thâm nhập nước hay khí khác khí vào phận cách nhiệt hay bể chứa Lựa chọn bể chứa phù hợp 4.1 Các loại bể chứa 4.1.1 Bể chứa đơn Bể chứa đơn gồm bồn dùng để tồn chứa sản phẩm lỏng (bồn chứa chất lỏng chính) Bồn chứa chất lỏng phải dạng bể hình trụ thép tự đỡ Hơi sản phẩm phải chứa trong: - Mái vòm thép bồn, hoặc; - Khi bồn chứa chất lỏng có dạng hình cốc hở nắp, sản phẩm chứa bể ngồi kín kim loại, bao quanh bồn chứa chất lỏng Bể ngồi trường hợp thiết kế để chứa sản phẩm, giữ bảo vệ thành phần cách nhiệt CHÚ THÍCH 1: Tùy thuộc vào yêu cầu việc chứa khí cách nhiệt, người ta thiết kế vài kiểu bể chứa đơn Bể chứa đơn phải bao quanh tường ngăn để chứa sản phẩm bị rò CHÚ THÍCH 2: Ví dụ bể chứa đơn, xem Hình 4.1.2 Bể chứa kép Bể chứa kép phải bao gồm bồn chứa kín khít chất lỏng khí Bồn chứa thân bể chứa đơn đặt bồn chứa phụ kín chất lỏng Bồn chứa phụ phải thiết kế để chứa tất thành phần lỏng từ bồn chứa trường hợp bị rò rỉ Khoảng vành khun nằm bồn bồn phụ khơng lớn 6,0 m CHÚ THÍCH 1: Bồn chứa phụ thiết kế mở bên khơng thể ngăn sản phẩm Khoảng khơng gian bồn chứa bồn chứa phụ che phủ “tấm chắn mưa” ngăn chặn mưa, tuyết, bụi, lọt vào CHÚ THÍCH 2: Các ví dụ bể chứa kép, xem Hình 4.1.3 Bể chứa tổ hợp Bể chứa tổ hợp phải bao gồm bồn chứa bồn chứa phụ kết hợp với tạo bể chứa phức hợp Bồn chứa phải loại tự đứng thép, có lớp thành bể dùng để chứa chất lỏng Bồn chứa chính: - Có thể hở phía trên, trường hợp khơng giữ sản phẩm; - trang bị nắp dạng vòm chứa sản phẩm Bồn chứa phụ phải loại tự đỡ thép hay bê tông, có nắp dạng vòm thiết kế để đảm bảo chức sau: - Trong điều kiện bình thường: bồn chứa phụ phận chứa (nếu bồn chứa có dạng hở nắp) giữ thành phần cách nhiệt bồn chính; - Trong trường hợp bồn bị rò rỉ: bồn chứa phụ phải chứa tất sản phẩm lỏng trì trạng thái kín (khơng bị rò khí hơi) Sự chấp nhận phải kiểm soát (hệ thống xả áp) Khoảng vành khuyên bồn chứa bồn phụ khơng lớn 2,0 m CHÚ THÍCH 1: Các quy định áp dụng với loại bể chứa tổ hợp có hệ thống cách nhiệt đặt phía ngồi bồn chứa phụ CHÚ THÍCH 2: Các ví dụ bể chứa tổ hợp, xem Hình 4.1.4 Bể vách Bể vách phải gồm bồn chứa thép mỏng (vách) kết hợp với phận cách nhiệt bể bê tông để tạo kết cấu composite phức hợp Kết cấu bồn chứa chất lỏng Tất áp lực (tải trọng) thủy tĩnh tải trọng khác tác động lên vách phải truyền qua lớp cách nhiệt có khả chịu lực lên bể bê tông Hơi sản phẩm chứa nắp bể Nắp bể kết cấu composite tương tự bể dạng nắp vòm kín với lớp cách nhiệt nắp treo CHÚ THÍCH: Ví dụ bể vách, xem Hình Trong trường hợp vách bị rò rỉ, bể chứa bê tông kết hợp với hệ thống cách nhiệt thiết kế để chứa chất lỏng CHÚ DẪN: Bồn chứa (bằng thép) Nắp (bằng thép) Lớp cách nhiệt đáy Vỏ cách nhiệt ngồi Móng 10 Tấm chắn hai nước ngồi Hệ thống sưởi móng 11 Lớp cách nhiệt Đệm chèn khe hở, dẻo cách nhiệt 12 Vỏ thép ngồi (khơng trực tiếp chứa chất lỏng) Nắp treo 13 Đê bao chống tràn Hình - Ví dụ bể chứa đơn CHÚ DẪN: Bồn chứa (bằng thép) Nắp (bằng thép) Bồn chứa phụ (bằng thép bê tông) Lớp cách nhiệt vỏ Lớp cách nhiệt đáy 10 Tấm chắn nước ngồi Móng 11 Lớp cách nhiệt Hệ thống sưởi móng 12 Vỏ thép ngồi (khơng trực tiếp chứa chất lỏng) Đệm chèn khe hở, dẻo cách nhiệt 13 Mái che (mái che mưa) Nắp treo Hình - Ví dụ bể chứa kép CHÚ DẪN: Bồn chứa (bằng thép) Nắp (bằng thép) Bồn chứa phụ (bằng thép) Lớp cách nhiệt Lớp cách nhiệt đáy 10 Nắp bê tơng Móng 11 Bể chứa ngồi bê tông dự ứng lực (bồn chứa phụ) Hệ thống sưởi móng 12 Cách nhiệt mặt bể chứa ngồi bê tơng dự ứng lực Đệm chèn khe hở, dẻo cách nhiệt Nắp treo Hình - Ví dụ bể chứa tổ hợp CHÚ DẪN: Bồn chứa (thành thép) Đệm chèn khe hở, dẻo cách nhiệt Bồn chứa phụ (thành bê tông) Nắp treo Cách nhiệt đáy Nắp bê tơng Móng Cách nhiệt mặt bể chứa ngồi bê tơng dự ứng lực Hệ thống sưởi móng Hình - Ví dụ bể vách 4.2 Đánh giá rủi ro 4.2.1 Quy định chung Các loại bể lựa chọn sở đánh giá rủi ro Chủ đầu tư phải có trách nhiệm với việc đánh giá rủi ro (mô tả/xác nhận tiêu rủi ro) CHÚ THÍCH: Chun gia tư vấn thực việc đánh giá Cũng cần trợ giúp từ phía nhà thầu 4.2.2 Lựa chọn địa điểm Trước lựa chọn địa điểm phải nhận diện mối nguy Về bản, bể chứa phải đặt vị trí cho độ dài ống nối đến nguồn cấp đến phận tiếp nhận ngắn Tuy nhiên phải xem xét tới yêu cầu khác quy định nội bộ, khoảng cách an toàn (các kết cấu liền kề, hàng rào nhà máy), điều kiện đất nền, khả có động đất, đường ống dẫn, v.v 4.2.3 Lựa chọn trước kiểu bể chứa Phải lựa chọn trước kiểu bể chứa Việc phải phụ thuộc vào mơi trường bể chứa CHÚ THÍCH: Ở khu vực tách biệt, giới hạn dân số hay số lượng cơng trình thiết bị, bể chứa đơn thường phù hợp Với khu vực khác, bể chứa kép, bể chứa tổ hợp hay bể vách sử dụng Vật liệu phận (thép hay bê tơng), chi tiết thiết kế (ví dụ đường vào/ra, mức độ cao thấp bệ đỡ) hệ thống bảo vệ phải lựa chọn để đảm bảo cung cấp đầy đủ thông tin cần thiết cho việc đánh giá rủi ro Việc đánh giá rủi ro phải chứng minh rủi ro người tài sản mức chấp nhận phía ngồi phạm vi nhà máy Q trình đánh giá rủi ro phải bắt đầu với việc nghiên cứu nhận diện mối nguy 4.2.4 Nhận diện mối nguy Việc nghiên cứu nhận diện mối nguy khơng tiến hành cho q trình vận hành bình thường mà cho giai đoạn khác suốt thời gian hoạt động (tuổi thọ) theo thiết kế bể (thiết kế, thi công, làm lạnh, chạy thử, khơng sử dụng chí hủy bỏ bể) Các yếu tố tối thiểu sau cần phải xem xét: 4.2.4.1 Các nguy bên tác động tới tính tồn vẹn bể: - Tự nhiên/mơi trường (tuyết, động đất, gió mạnh, sét, lũ lụt, nhiệt độ cao); - Các nguy bên khác (rơi máy bay, chấn động từ cơng trình kề cận cháy nổ, giao thông); - Bên nhà máy (cháy nổ, cháy van xả khí, xây dựng, giao thông, v.v ); - Thay đổi phương thức vận hành nhà máy 4.2.4.2 Các nguy bên tác động tới tính tồn vẹn bể - Hỏng hóc học, ví dụ: sốc nhiệt, ăn mòn, co giãn bệ đỡ, khớp nối bị rò rỉ; - Hư hỏng thiết bị (van xả, van đo mức chất lỏng, v.v ); Việc đánh giá rủi ro xác nhận yếu tố quan trọng cần thiết cho việc thiết kế bể chứa Các tác động cố (tràn bể, cháy nổ, ) cần phải xác nhận 4.2.8 Hồ sơ rủi ro Hồ sơ rủi ro tính toán việc xác định hậu số lượng lớn tình rủi ro Khoảng cách an tồn cần xác định dựa vào việc tìm hiểu yếu tố gây tử vong chất độc, xạ nhiệt từ vụ cháy nổ áp Dựa vào tần suất ngẫu nhiên ảnh hưởng từ điều kiện khí hậu (hướng gió, độ ổn định, ), người ta tính tốn đóng góp diễn tiến điểm có khoảng cách định tính tới địa điểm xảy cố Bằng cách đặt lưới tọa độ vào khu vực cần quan tâm tính tổng tác động diễn tiến điểm theo ba trục (x, y, rủi ro), người ta xây dựng đồ thị ba chiều nguy vị trí CHÚ THÍCH: Thơng thường đồ thị đơn giản hóa dạng hai chiều cách nối điểm có tần suất rủi ro (ví dụ 10-5, 10-6 10-7 trục trặc năm) để lập hồ sơ rủi ro Các tiêu rủi ro hợp thức hóa (cơng nhận) tồn nhiều quốc gia lập với đồng thuận quan có thẩm quyền Bảo đảm kiểm soát chất lượng Hệ thống quản lý chất lượng thiết kế, cung ứng vật tư, xây dựng thử nghiệm bể chứa cần phải thống CHÚ THÍCH: Nên tham khảo thêm hướng dẫn TCVN ISO 9001 Kế hoạch bảo vệ sức khỏe, an tồn mơi trường Nhà thầu cần phải xây dựng kế hoạch bảo vệ sức khỏe, an tồn mơi trường cho tất bước từ thiết kế, xây dựng đến chạy nghiệm thu bể chứa, phù hợp với tất mục tiêu đề chủ đầu tư Kế hoạch phải bao gồm trách nhiệm, hoạt động phù hợp với luật pháp quy chế địa phương hay quốc gia Kế hoạch phải định rõ yêu cầu an tồn lao động bảo vệ mơi trường suốt thời gian thiết kế thi công Các ý chung thiết kế 7.1 Quy định chung 7.1.1 Trách nhiệm Chủ đầu tư chịu trách nhiệm cung cấp liệu thiết kế bể cần thiết, tương ứng với Phụ lục B tiêu chuẩn Nhà thầu có trách nhiệm việc thiết kế, cung ứng xây dựng bể Nhà thầu chủ đầu tư cần thống vấn đề chạy thử nghiệm, nghiệm thu Mỗi phần bể (bê tông, thép, cách nhiệt) thường đảm nhiệm nhóm riêng biệt, q trình phân cơng cơng việc trách nhiệm bên cần phải rõ ràng, đảm bảo thiết kế cuối bể hoàn toàn thống Bên cạnh cần có báo cáo rõ ràng kết cấu nhóm thiết kế khác với nhóm chịu trách nhiệm phối hợp xếp CHÚ THÍCH: Một diễn tiến mẫu q trình phân bố nhiệt độ tồn kết cấu bể tác động 7.1.2 Tiêu chí hoạt động Bể chứa thiết kế cho: - Trong điều kiện vận hành bình thường, bể phải chứa toàn chất lỏng hơi; - Bể nạp xả với tốc độ xác định; - Q trình hóa phải kiểm sốt, trường hợp ngoại lệ xả qua cửa chớp lỗ thơng gió; - Khoảng giá trị xác định áp suất vận hành cần phải kiểm tra trì; - Phải ngăn chặn khơng khí ẩm lọt vào hệ thống, ngoại trừ trường hợp phải sử dụng van xả chân khơng; - Q trình hóa kiểm sốt q trình ngưng tụ/đóng băng bề mặt hệ thống phải giảm tới mức tối thiểu Sự đơng nở móng phải ngăn chặn; - Hạn chế hư hỏng tác động cố tránh dẫn đến việc thất chất lỏng CHÚ THÍCH: Một số nơi có nhiệt độ mơi trường thấp nhiệt độ sản phẩm (ví dụ, bể chứa butan vùng khí hậu lạnh) Khi sử dụng nắp treo, q trình ngưng tụ xảy phía nắp bể chứa nắp treo sử dụng Sản phẩm ngưng tụ xâm nhập vào khoảng vành khuyên gây nhiều vấn đề Có thể bố trí đặc biệt để dẫn hướng sản phẩm vào bể chứa sử dụng thêm hệ thống cách nhiệt cho nắp bể 7.1.3 Lý thuyết trạng thái giới hạn lý thuyết ứng suất cho phép Nói chung, tiêu chuẩn xây dựng cơng trình dựa lý thuyết trạng thái giới hạn Với bể thép hệ thống cách nhiệt, kinh nghiệm nhận từ việc sử dụng trạng thái giới hạn hạn chế Vì vậy, phận thiết kế theo tiêu chuẩn sử dụng lý thuyết ứng suất cho phép thông thường lý thuyết trạng thái giới hạn Tham khảo thêm TCVN 8615-2 (EN 14620-2) Với lý thuyết trạng thái giới hạn, có loại áp dụng, là: - Trạng thái giới hạn sử dụng (Serviceability Limit State - SLS): xác định dựa tiêu khả làm việc tính độ bền tác động thông thường; - Trạng thái giới hạn cực hạn (Ultimate Limit State - ULS) xác định dựa sở rủi ro bị phá hoại, chuyển vị dẻo lớn biến dạng tương đương với phá hoại tác động đặc biệt 7.1.4 Thiết kế chịu động đất Chủ đầu tư phải đánh giá nguy tiềm tàng hoạt động địa chấn để xác định đặc điểm trình dịch chuyển đất phổ phản ứng kết hợp cho mức OBE (xem 3.25) SSE (xem 3.33), chi tiết xem 7.3.2.2.13 7.3.3.3 Bồn chứa phải thiết kế để chống lại tác động OBE SSE nạp đầy tới mức lớn điều kiện vận hành bình thường Nếu sử dụng bồn chứa phụ, bể phải thiết kế chống tác động OBE SSE khơng có chất lỏng Bồn chứa phụ thiết kế để chứa đầy chất lỏng (mức lớn vận hành bình thường) sau địa chấn mức OBE kết thúc Vách bể vách phải thiết kế chống tác động OBE Trong trường hợp SSE, vách bị hư hỏng bể bê tơng, bao gồm hệ thống giữ góc (hệ thống bảo vệ khớp nối), phải bảo đảm chứa chất lỏng Các yêu cầu khảo sát đặc điểm khu vực phải bao gồm: - Khả địa chấn, đặc điểm kiến tạo địa chất khu vực; - Tần suất lặp lại theo tính tốn cường độ lớn cố vị trí biết khu vực có nguồn nước ngầm suốt thời gian vận hành bể theo thiết kế thiết bị RLG (khí hóa lỏng làm lạnh, xem 1); - Vị trí cơng trình nguồn địa chấn nói trên; - Địa chất ngầm khu vực đó; - Sự suy giảm dịch chuyển đất bao gồm ảnh hưởng nguồn nước gần đó, có Cả phổ phản ứng dọc phổ phản ứng ngang OBE SSE xây dựng Tuy nhiên, tung độ phổ phản ứng dọc không phép nhỏ 50 % tung độ phổ phản ứng ngang tương ứng Với bể chứa đơn, kép tổ hợp, bồn chứa chất lỏng phải thiết kế đảm bảo chứa chất lỏng suốt trình xảy OBE SSE Với bể vách, vách bể bê tơng ngồi (kể hệ thống giữ góc/đáy) phải chứa chất lỏng Các yêu cầu phân tích địa chấn, xem Phụ lục C 7.1.5 Độ kín Độ kín lỏng thép phải thừa nhận Phải độ kín chất lỏng khí (nếu áp dụng) chắn polyme Độ kín chất lỏng kết cấu bê tông dự ứng lực (trong trường hợp khơng có lót kín chất lỏng) phải xác định vùng chịu nén nhỏ kết cấu bê tông CHÚ THÍCH: Để biết thêm chi tiết, xem TCVN 8615-3 (EN 14620-3) 7.1.6 Các kết nối với bồn chứa bồn chứa phụ 7.1.6.1 Đầu vào đầu CHÚ THÍCH: Tất đầu vào đầu bể tốt qua nắp bể Điều dựa quan điểm thiệt hại cố rò rỉ nghiêm trọng giảm tới mức tối thiểu Vì cần phải sử dụng bơm lắp bên bể để hút chất lỏng Trong trường hợp sử dụng đầu ra/vào lắp đáy bể, điều kiện sau phải đảm bảo: - Lắp đặt van ngắt bên bể vận hành từ xa, hoặc; - Liên kết đáy bể thiết kế phần bồn chứa Van loại điều khiển từ xa hàn vào liên kết đáy bể Khơng dùng liên kết mặt bích Với bể vách, đường ra/vào qua nắp bể 7.1.6.2 Các liên kết khác Các liên kết khác (như ống điều hướng, giằng) vào bồn chứa bồn chứa phụ phải giảm thiểu 7.1.7 Mức chất lỏng thiết kế lớn Mức chất lỏng thiết kế lớn cách mép thành bồn chứa khoảng nhỏ 300 mm CHÚ THÍCH: Khoảng chênh lệch cho phép chất lỏng chuyển động trường hợp có động đất 7.1.8 Làm lạnh Một hệ thống ống dẫn cho trình làm lạnh bể cung cấp Hệ thống thiết kế cho trì tốc độ làm lạnh xác định Đầu phun, thiết bị phương pháp phù hợp khác sử dụng nhằm đảm bảo việc hóa phân bố hồn tồn chất lỏng 7.1.9 Móng bể Móng bể thiết kế cho độ lún bể liên kết hấp thụ Có thể sử dụng vài loại phổ biến sau: - Móng nơng (tấm đỡ bể với dầm vành khuyên bê tông móng bê tơng); - Móng cọc (bản đáy đặt hệ thống móng cọc mức hay nâng lên cao) Cần phải tiến hành khảo sát đất địa chấn để xác định đặc điểm tự nhiên địa kỹ thuật đất Các khảo sát đất tiến hành theo quy định EN 1997-1:2004 Khả chịu động đất kết cấu quy định EN 1998-1:2004 Phụ lục C CHÚ THÍCH 1: Hệ thống kháng chấn thiết bị khác sử dụng nhằm giảm thiểu thiệt hại động đất Nhà thầu với tư vấn chủ đầu tư xác định độ lún toàn phần độ lún chênh lệch lớn cho phép bể Nhà thầu phải chứng tỏ tất thành phần bể hấp thụ độ lún Độ lún thực tế bể phải theo dõi suốt tuổi thọ bể (từ xây dựng, thử áp lực thủy tĩnh đến vận hành, ) Tần suất theo dõi phù hợp với thời gian tính tốn trước tốc độ thay đổi độ lún bể theo tải trọng Nếu lún xảy trình thi cơng thử nghiệm bể khác với dự đoán, nhà thầu buộc phải điều tra nguyên nhân tiến hành biện pháp khắc phục đề phòng cố tương lai Chủ đầu tư cần tham khảo ý kiến CHÚ THÍCH 2: Nếu lún xảy trình vận hành bể khác với dự đoán, chủ đầu tư nên hỏi ý kiến tham khảo từ phía nhà thầu Cần phải tránh q trình giãn nở móng CHÚ THÍCH 3: Có thể cần hệ thống sưởi cho móng để giải vấn đề CHÚ THÍCH 4: Móng nâng lên tạo khoảng trống móng nền, tạo điều kiện lưu thơng khơng khí Trong trường hợp khơng cần hệ thống sưởi móng Nhà thầu phải chứng minh có đủ khơng khí lưu thông, ngăn chặn việc ngưng tụ đóng băng thời gian dài móng CHÚ THÍCH 5: Để biết thêm chi tiết móng, xem TCVN 8615-3 (EN 14620-3), Phụ lục B 7.1.10 Hệ thống sưởi móng Hệ thống sưởi phải thiết kế cho nhiệt độ tất vị trí móng khơng xuống giá trị °C Sơ đồ ống dẫn hệ thống sưởi dự phòng lắp đặt cho yêu cầu nêu đảm bảo kể trường hợp dây hay mạch gặp cố Lượng nhiệt cung cấp cho móng phải điều khiển hai điều nhiệt Một đặt khu vực theo tính tốn có nhiệt độ thấp Tất điều nhiệt truyền tín hiệu tới bảng điều khiển người vận hành hệ thống với hệ thống báo động trường hợp nhiệt độ xuống thấp CHÚ THÍCH: Xem thêm thơng tin hệ thống sưởi cho móng Phụ lục D 7.1.11 Hệ thống chống biến dạng nhiệt (thermal protection system, TPS) bể bê tơng CHÚ THÍCH: Với bồn chứa phụ bê tơng (ví dụ bể tổ hợp bể vách), liên kết thành bể đáy bể liên kết cứng, TPS có tác dụng ngăn chặn vết nứt khơng kiểm sốt liên kết thành đáy đáy Điều xảy trường hợp bồn chứa bị rò rỉ TPS bao phủ đáy phần thành bể TPS bao gồm thép (đáy kép) vật liệu cách nhiệt (bể kép hay bể tổ hợp) chắn chất lỏng vật liệu cách nhiệt (bể vách) Độ cao thành phần đứng TPS xác định theo phân bố nhiệt độ khả biến dạng góc liên kết Quá trình lựa chọn vật liệu yêu cầu thiết kế nêu TCVN 8615-2 (EN 14620-2) EN 14620-4 7.1.12 Tường ngăn Bể chứa đơn sử dụng kết hợp với tường ngăn Kích thước khu vực ngăn phải đảm bảo chứa tất sản phẩm bồn chứa Khu vực bị ngăn tường ngăn thiết kế cho không thấm chất lỏng thời gian dài Vật liệu sử dụng phải chịu chất lỏng bị rò rỉ Cần ý việc loại bỏ nước mưa hay nước chữa cháy tích tụ phía khu vực bị ngăn mà khơng làm tràn hay rò rỉ chất lỏng Với tường ngăn bê tông, phải áp dụng quy định TCVN 8615-3 (EN 14620-3) 7.1.13 Sét Bể phải thiết kế chống lại ảnh hưởng sét 7.2 Hệ thống bảo vệ 7.2.1 Thiết bị 7.2.1.1 Quy định chung Các yêu cầu tối thiểu sau phải đảm bảo: - Các thiết bị phải lắp đặt nhằm đảm bảo tính an tồn tin cậy cho tồn q trình thử nghiệm, vận hành/bảo trì hết khấu hao bể chứa Cũng cần tính tốn lượng dự phòng cần thiết; - Nếu có thể, thiết bị bảo trì trình vận hành bình thường bể; - Các trình đo đạc kết phải truyền phòng điều khiển người vận hành 7.2.1.2 Mức chất lỏng Cần có hai thiết bị đo mức chất lỏng có độ xác cao, hoạt động độc lập lắp đặt để bảo vệ bể khỏi bị chảy tràn Mỗi hệ thống đo gồm có báo động mức cao cơng tắc ngắt CHÚ THÍCH: Với yêu cầu đây, bể không cần phải thiết kế cho trường hợp bị tràn 7.2.1.3 Áp suất Bể chứa tối thiểu phải lắp thiết bị phát áp suất cao thấp Các hệ thống hoạt động độc lập với hệ thống áp kế thông thường bể 7.2.1.4 Nhiệt độ Bể chứa tối thiểu phải lắp đặt thiết bị cố định vị trí thích hợp, cho phép nhiệt độ theo dõi sau: - Nhiệt độ chất lỏng đo vài độ sâu khác Khoảng cách theo phương đứng hai phận cảm ứng liền kề không lớn m; - Theo dõi nhiệt độ khoảng (cả nắp treo có thể); - Theo dõi nhiệt độ vỏ đáy bồn chứa (để kiểm sốt việc làm lạnh hay làm ấm) 7.2.1.5 Đề phòng cuộn xốy CHÚ THÍCH 1: Sự cuộn xốy (xem 3.31) xuất sản phẩm khác thành phần tỉ trọng (ví dụ LNG LPG) chứa bể Sự cuộn xoáy phòng tránh theo cách sau: - Sử dụng hệ thống đo tỉ trọng đảm bảo theo dõi tỉ trọng toàn chiều cao khối sản phẩm lỏng bể Hệ thống đo tỉ trọng báo động giá trị tỉ trọng vượt giá trị đặt sẵn Trong trường hợp đó, phải có biện pháp phòng tránh tượng cuộn xốy (ví dụ khuấy trộn) Hệ thống đo tỉ trọng hoạt động độc lập với hệ thống đo mức chất lỏng bể; - Sử dụng hệ thống tuần hoàn liên tục hay tạm thời phần bể CHÚ THÍCH 2: Với u cầu nêu trên, khơng cần phải thiết kế bể cho trường hợp xảy tượng cuộn xốy 7.2.1.6 Cháy rò khí Cần ý lắp đặt hệ thống phát cháy rò rỉ khí 7.2.1.7 Hệ thống phát rò rỉ bồn chứa Việc lắp đặt hệ thống phát rò rỉ cho bồn chứa cần thiết Hệ thống dựa yếu tố: - Sự giảm nhiệt độ; - Phát khí rò rỉ; - Đo độ chênh áp 7.2.1.8 Hệ thống theo dõi vùng cách nhiệt Nếu khoảng cách nhiệt bố trí tách biệt khỏi bồn chứa (ví dụ bể vách) cần phải lắp đặt hệ thống theo dõi Hệ thống có vai trò: - Phân tích khí xả nhằm phát sản phẩm (vách bị rò); - Thanh lọc khí trơ qua khoảng cách nhiệt để đảm bảo suốt trình vận hành bình thường bể nồng độ khí trì mức thấp 30 % so với giới hạn cháy dưới; - Kiểm soát độ chênh lệch áp suất khoảng cách nhiệt bồn chứa nhằm đảm bảo không gây hư hại cho vách Hệ thống phải thiết kế “an toàn vận hành” 7.2.2 Bảo vệ áp suất độ chân không 7.2.2.1 Quy định chung Với bể chứa sản phẩm có độc tính, khơng thiết kế hệ thống xả khí môi trường Với bể chứa sản phẩm độc tính, áp suất vận hành áp suất thiết kế bể phải có độ chênh lệnh phù hợp nhằm tránh tình trạng xả khí khơng cần thiết Công suất xả (áp suất chân không) thiết kế dựa diễn tiến trình vận hành bình thường bất thường Cũng cần ý tới hư hỏng thiết bị liên kết với nhau, ví dụ nhà xưởng gia cơng, hệ thống thơng gió hay cửa chớp, CHÚ THÍCH 1: Thơng thường van xả áp chân khơng riêng biệt với Tuy nhiên sử dụng kết hợp loại Với bể chứa tổ hợp, hệ thống xả áp thiết kế nhằm điều tiết lượng phát sinh từ cố rò rỉ bể chứa CHÚ THÍCH 2: Một lỗ nhỏ đường kính 20 mm lớp vỏ bể phù hợp cho kích thước hệ thống xả áp 7.2.2.2 Van xả áp Số lượng van u cầu tính tốn dựa tổng lượng sản phẩm thoát điểm đặt xác định Bên cạnh đó, cần lắp đặt van dự phòng phục vụ cho mục đích bảo trì Ống dẫn vào xuyên qua nắp treo (nếu có thể), ngăn chặn lạnh xâm nhập vào khoảng ấm nắp bể nắp treo trình xả áp 7.2.2.3 Van xả chân khơng Số lượng van u cầu tính tốn dựa tổng lượng khơng khí vào điểm đặt xác định Bên cạnh đó, cần lắp đặt van dự phòng phục vụ cho mục đích bảo trì Van xả chân khơng cho phép khơng khí vào khoảng nắp bể 7.2.3 Phòng cháy Cần phải quan tâm đến vấn đề phòng chống cháy Các nguy gây cháy là: - Cháy cục bộ; - Cháy van xả; - Cháy thiết bị gần kề (kể bể chứa) 7.3 Tác động (tải trọng) 7.3.1 Quy định chung Các tải trọng thông thường tải trọng đặc biệt liệt kê từ 7.3.2 tới 7.3.3 7.3.2 Tải trọng thông thường 7.3.2.1 Tải trọng thường xuyên Khối lượng thân phận bê tông, thép, thành phần cách nhiệt, ống dẫn, khớp nối thành phần cố định khác Các tác động cục dự ứng lực vùng neo ứng suất phá hủy bê tông, xem EN 1992-1-1:2004 7.3.2.2 Tải trọng tạm thời 7.3.2.2.1 Tải trọng sản phẩm Tải trọng thủy tĩnh sản phẩm bể 7.3.2.2.2 Tải trọng đặt lên Tải trọng đặt lên nắp bể là: - Tải trọng phân bố 1,2 kPa phần diện tích nắp bể đưa ra; CHÚ THÍCH 1: Tải trọng khơng tính đến tác động tải trọng tuyết tải trọng giảm áp bên - Tải trọng phân bố 2,4 kPa tác động lên bục lên xuống lối bộ; - Tải trọng tập trung kN tác động lên khoảng diện tích 300 mm x 300 mm điểm bục lên xuống hay lối CHÚ THÍCH 2: Tải trọng phân bố lên nắp treo có giá trị nhỏ 0,5 kPa suốt trình xây lắp bảo trì CHÚ THÍCH 3: Tại số nơi, nhiệt độ mơi trường thấp nhiệt độ thiết kế bể, tượng ngưng tụ xảy bên nắp bể chứa ngồi Điều ảnh hưởng tới nắp treo tùy thuộc vào thiết kế mái, dẫn đến việc tích tụ sản phẩm dạng lỏng bên khoảng vành khuyên bể vách kép 7.3.2.2.3 Tải trọng gió Cần tham khảo liệu quốc gia EN 1991-1-4 để thiết lập giá trị thích hợp cho tải trọng gió 7.3.2.2.4 Tải trọng tuyết Cần tham khảo liệu quốc gia để thiết lập giá trị phù hợp cho tải trọng tuyết 7.3.2.2.5 Áp suất cách nhiệt Cả bể chứa phải thiết kế chịu áp lực gây hệ thống cách nhiệt (bao gồm bột peclit(1) 7.3.2.2.6 Áp suất bên theo thiết kế Chủ đầu tư phải mô tả chi tiết áp suất bên phục vụ cho việc thiết kế bể 7.3.2.2.7 Áp suất âm theo thiết kế (chân không) Chủ đầu tư phải mô tả chi tiết áp suất âm phục vụ cho việc thiết kế bể Loại thủy tinh đốt nóng nén ép thành dạng bột dùng làm vật liệu cách nhiệt, cách âm cách điện (1) 7.3.2.2.8 Tải trọng lún Bể chứa bệ đỡ phải thiết kế đảm bảo chịu độ lún toàn phần độ lún chênh lệch lớn theo tính tốn xảy suốt tuổi thọ bể 7.3.2.2.9 Các mối nối ống Tải trọng mối nối phải mô tả chi tiết chủ đầu tư hay xác định xác nhà thầu mối nối thuộc phần thiết kế họ 7.3.2.2.10 Tải trọng thi cơng Tất tải trọng có suốt q trình thi cơng quy định EN 1991-1-6 7.3.2.2.11 Q trình thử nghiệm thủy tĩnh khí nén Q trình thử nghiệm thủy tĩnh khí nén quy định EN 14620-5 7.3.2.2.12 Hiệu ứng nhiệt Cần phải ý tới ảnh hưởng nhiệt tất giai đoạn xây dựng, thử nghiệm, làm lạnh, vận hành bình thường hay bất thường, làm ấm hệ thống 7.3.2.2.13 Động đất OBE Bể chứa phải thiết kế có tính đến q trình dịch chuyển móng gây dịch chuyển đất OBE (xem thêm 7.1.4) CHÚ THÍCH: Theo EN 1998-1:2004, OBE xem tương đương với Trạng thái hạn chế hư hỏng (Damage Limitation State) Theo DD ENV 1998-4:1998, OBE xem tương đương Trạng thái giới hạn sử dụng Dịch chuyển OBE dịch chuyển mô tả phổ phản ứng % tắt dần, có 10 % khả vượt q vòng chu kì 50 năm (vòng lặp lại trung bình 475 năm) Khi kết cấu bể thành phần thiết kế bảo đảm giá trị tắt dần khác %, phổ phản ứng OBE điều chỉnh dựa theo hệ số điều chỉnh nêu EN 1998-1:2004, 3.2.2.2 (3) Giá trị tắt dần hợp lý thường dựa vào giá trị tượng tắt dao động nêu DD ENV 1998-1:1998, 1.4.3 Các giá trị tắt dần áp dụng cho ảnh hưởng tác động xung dọc có giá trị giống áp dụng cho tác động xung ngang Hệ số điều chỉnh tắt dần (được dựa theo EN 1998-1:2004, 3.2.2.2 (3) gồm tắt dần hệ thống cấu trúc đất nền) có giá trị giới hạn 0,7 Hệ số ứng xử không đàn hồi q (theo DD ENV 1998-4:1998) có giá trị thiết lập 7.3.3 Tác động gây cố 7.3.3.1 Rò rỉ bồn chứa Với loại bể có bồn chứa phụ, bồn chứa phụ phải thiết kế đảm bảo chứa toàn lượng chất lỏng bồn chứa Giả thiết lượng chất lỏng chảy vào bồn chứa phụ cách từ từ Bồn vách tính tốn tương tự Ngồi cố tràn thơng thường với lượng lớn sản phẩm, cố tràn nhỏ gây tượng “điểm lạnh” phải khảo sát 7.3.3.2 Rò rỉ từ cấu kiện ống Cần ý tới nguy rò rỉ vị trí khớp nối ống hay van tác động chúng tới nắp hay vỏ bể CHÚ THÍCH: Có thể giả thiết trường hợp lót đệm (gioăng) bị hỏng dự tính cố rò rỉ Các khu vực xảy tượng rò rỉ phải thiết kế đảm bảo an toàn việc tiếp xúc với chất lỏng phải bảo vệ hệ thống thu thoát sản phẩm dự phòng 7.3.3.3 Động đất SSE Bể chứa phải thiết kế tính đến dịch chuyển đất SSE (xem thêm 7.1.4) CHÚ THÍCH: Theo EN 1998-1:2004 DD ENV 1998-4:1998, SSE tương đương Trạng thái giới hạn cực hạn (Ultimate Limit State) Dịch chuyển SSE dịch chuyển mô tả phổ phản ứng tắt dần %, có % khả vượt q vòng chu kì 50 năm (vòng lặp lại trung bình 975 năm), có ngoại lệ sau: Trường hợp ngoại lệ: Nếu tung độ phổ phản ứng SSE tắt dần % giai đoạn trạng thái xung hệ thống móng bể chất lưu vượt tung độ tương ứng phổ dịch chuyển SSE tất định nêu đoạn đây, dịch chuyển SSE lúc coi dịch chuyển tất định nêu đoạn Dịch chuyển SSE tất định giá trị 84 % cao với phổ phản ứng % tính từ đợt động đất đặc trưng vệt động đất biết hoạt động khu vực Phương pháp tất định phép áp dụng khu vực có chấn động động đất cao dọc đường bao cao nguyên, nơi mà vị trí địa lý đặc điểm vệt nứt động đất hoạt động xác định nghiên cứu địa chất động đất Bất kì phương pháp sử dụng để xác định phổ dịch chuyển đất SSE tắt dần %, phổ khơng lớn lần phổ OBE tắt dần % Khi cấu trúc bể thành phần thiết kế bảo đảm giá trị tắt dần khác %, phổ phản ứng SSE điều chỉnh dựa theo hệ số điều chỉnh nêu EN 1998-1:2004, điều 3.2.2.2 (3) Giá trị tắt dần hợp lý thường dựa vào: - Áp dụng giá trị tượng tắt dao động nêu ENV 1998-1:1998, điều 1.4.3 Các giá trị tắt dần áp dụng cho ảnh hưởng tác động xung dọc có giá trị giống áp dụng cho tác động xung ngang; - Tương tác cấu trúc đất nền: với mơ hình đối lưu, hệ số tắt dần độc lập với vật liệu chế tạo bể ảnh hưởng trình tương tác cấu trúc đất Hệ số có giá trị nhỏ 0,5 % Hệ số điều chỉnh tắt dần (được dựa theo EN 1998-1:2004, điều 3.2.2.2 (3) gồm tắt dần hệ thống cấu trúc đất nền) có giá trị giới hạn 0,63 Hệ số ứng xử không đàn hồi q (theo DD ENV 1998-4:1998) có giá trị khơng lớn trừ điều chỉnh theo EN 1998-1:2004 DD ENV 1998-4:1998 7.3.3.4 Cháy nổ bên Chủ đầu tư phải mô tả chi tiết mức độ phạm vi cố cháy nổ bên hệ thống 7.3.4 Liên kết tác động Các tác động thông thường nêu tổ hợp theo EN 1991-1 cho tất tổ hợp tải trọng xảy giai đoạn xây dựng, thử nghiệm, làm lạnh, vận hành bình thường làm ấm bể kể đến thiết kế Chỉ có tác động gây cố kết hợp với liên kết tương ứng tác động bình thường trường hợp tải đơn Kiểm tra bảo trì Nhà thầu cần phải hạng mục yêu cầu đặc biệt lưu ý sau cho chương trình kiểm tra bảo trì chuẩn bị phù hợp Phụ lục A (Tham khảo) Tính chất vật lý số khí Khí hóa lỏng định nghĩa sản phẩm có nhiệt độ sơi thấp °C áp suất khí Bảng A.1 đưa thơng số vật lý số khí thơng dụng Chủ đầu tư nên cung cấp thông tin đặc tính khí chứa bể Bảng A.1 - Tính chất vật lý số khí tinh khiết Nhiệt Khối khí bay hóa Tỉ khối Tỉ khối Thể tích Cơng lượng Điểm sơi lỏng từ m3 lỏng (tại 15 điểm sơi Tên khí thức hóa mol °C, 100 kPa) điểm điểm sôi °C -8 học kg/m 10 sôi g/mol kg/m3 m3 kJ/kg N-butan C4H10 58,123 - 0,5 385 601 270 239 Iso-butan C4H10 58,123 - 11,7 366 593 282 236 Amoniac NH3 17,030 - 33,3 367 682 905 910 Butadien C4H6 54,091 - 4,5 417 650 255 279 Propan C3H8 44,096 - 42,0 425 582 242 311 Propilen C3H6 42,080 - 47,7 437 613 236 388 Etan C2H6 30,069 - 88,6 487 546 205 432 Etilen C2H4 28,054 - 103,7 482 567 208 482 Metan CH4 16,043 - 161,5 509 422 181 630 CHÚ THÍCH 1: Butan thương mại hỗn hợp n-butan i-butan với lượng nhỏ propan pentan CHÚ THÍCH 2: Propan thương mại có thành phần propan với lượng nhỏ etan butan Phụ lục B (Tham khảo) Thông tin thiết kế B.1 Thông tin chủ đầu cung cấp Chủ đầu tư phải cung cấp thông tin thiết kế sau: - Phạm vi công việc (q trình chuẩn bị nghiệm thu, làm khơ, làm bể, làm lạnh); - Loại bể; - Áp suất thiết kế áp suất đặt; - Tốc độ nạp/xả; - Tác động đặc biệt (tràn, cháy nổ); - Tuổi thọ thiết kế bể; - Địa điểm đặt bể với đồ chi tiết; - Dung lượng bể (thực tổng); - Thông tin môi trường (gồm nhiệt độ môi trường, nhiệt độ lớn nhỏ nhất); - Sơ đồ khối trình (Process Flow Diagrams – PFD’s) Sơ đồ trình & Thiết bị (Process & Instrumentation Diagrams - P&ID’s); - Nhiệt độ kim loại thiết kế bồn chứa chính; - Các đặc tính chất lỏng chứa bể gồm tỉ trọng, nhiệt độ, độc tính khả bắt lửa; - Dự phòng khả cuộn xốy (lắp đặt tỉ trọng kế, thiết lập quy trình tuần hồn liên tục sản phẩm); - Tốc độ bay cho phép điều kiện môi trường; - Áp suất thiết kế dương âm; - Mức chất lỏng lớn vận hành bình thường; - Dữ liệu xả áp xả chân khơng (tốc độ dòng); - Các tác động động đất, gió, lực đẩy ép, cháy, tải trọng ống van; - Các yêu cầu ống thiết bị khác CHÚ THÍCH: Chủ đầu tư phải cung cấp thông tin địa kỹ thuật địa chấn khu vực Tuy nhiên, nhà thầu u cầu thơng tin khác phục vụ cho q trình thiết kế B.2 Thơng tin thống chủ đầu tư nhà thầu Các mục sau cần thống chủ đầu tư nhà thầu: - Sự hỗ trợ nhà thầu việc đánh giá rủi ro; - Các điều luật qui định quốc gia hay địa phương phép áp dụng; - Hậu cố rò rỉ; - Tốc độ làm lớn cho phép hệ thống theo dõi cách nhiệt (bể vách); - Quá trình nghiệm thu; - Độ lún bể theo tính tốn tiến hành kiểm tra tương lai Phụ lục C (Quy định) Phân tích địa chấn C.1 Qui định chung Có thể sử dụng phương pháp luận sau: - Thiết kế tĩnh học; - Thiết kế động học CHÚ THÍCH 1: Với đỉnh gia tốc đất tới 0,05 g, hai phương pháp sử dụng Với giá trị đỉnh gia tốc đất lớn hơn, sử dụng phương pháp thiết kế động học Với điều kiện OBE, thiết kế phải đảm bảo khả vận hành sau cố địa chấn trì Với điều kiện SSE: - Với bể đơn, bể kép bể tổ hợp, chất lỏng chứa bồn Độ cao theo tính tốn mức chất lỏng bể rung lắc không vượt phần mức chất lỏng lớn điều kiện vận hành bình thường - Với bể vách, chất lỏng chứa vách hay bể bê tơng phía ngồi, gồm hệ thống cố định góc/đáy CHÚ THÍCH 2: Trong trường hợp sử dụng lý thuyết trạng thái giới hạn, kết hợp với hệ số an toàn riêng phần Nếu sử dụng lý thuyết ứng suất cho phép, ứng suất cho phép tăng lên C.2 Phân tích kết cấu bể Với q trình phân tích tĩnh học, sử dụng EN 1998-1:2004, 4.3.3.2 (phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương) Với phương pháp thiết kế động học, tham khảo ENV 1998-4:1998 Với khu vực có nguy động đất cao, sử dụng phương pháp đại phân tích phổ phản ứng dạng dao động, phương pháp phân tích phi tuyến tính theo lịch sử thời gian Xem thêm EN 1998-1:2004, 4.3.3.3 4.3.3.4 C.3 Mơ hình hóa kết cấu bể chất lỏng Khi áp suất chất lỏng tác động trực tiếp tới kết cấu bể, phép phân tích động học kết cấu bể thực sở mơ hình tính tốn bao gồm tần số tự nhiên mơ hình dao động bể, tần số tự nhiên mô hình dao động chất lỏng (các mơ hình đối lưu xung ngang, mơ hình xung dọc) Với mơ hình dao động thích hợp, cần tính tốn đến lực ngang dọc momen lật bể CHÚ THÍCH 1: Tham khảo EN 1998-1:2004 ENV 1998-4:1998 để biết thêm phép phân tích lập mơ hình CHÚ THÍCH 2: Phản ứng động học tính tốn cách lấy tổng phản ứng hệ bậc tự do, kể đến mô hình dao động đơn bể và/hoặc chất lỏng cách sử dụng mơ hình phần tử hữu hạn bể và/hoặc chất lỏng, bao gồm tương tác cấu trúc chất lỏng Tham khảo thêm ENV 1998-1:1998 để biết thêm mơ hình bậc tự tính chất, bao gồm trình tắt dần Phản ứng tính tốn cách sử dụng kỹ thuật tích phân thời gian trực tiếp hay kỹ thuật mơ hình chồng chất C.4 Sự đáp ứng kết cấu bể C.4.1 Quy định chung Bể phải tính tốn để đáp ứng lực ngang dọc gây địa chấn, riêng biệt cho OBE SSE Cần tính tốn thơng số phản ứng sau: - Độ cao sóng chất lỏng tạo mơ hình đối lưu trình dao động; - Trong phần vỏ bể phải chịu tải trực tiếp hay gián tiếp trọng lượng thân chất lỏng bề (thủy tĩnh) áp suất chất lỏng thủy động kết mơ hình đối lưu, xung mơ hình dao động kiểu thở: + Ứng suất đai gia cố; + Ứng suất tiếp; + Ứng suất dọc Tại phần bể chịu tải trực tiếp hay gián tiếp trọng lượng thân chất lỏng bể (thủy tĩnh) áp suất chất lỏng thủy động kết mơ hình đối lưu hay xung (ngang) mơ hình dao động kiểu thở (dọc): - Ứng suất tiếp; - Ứng suất pháp C.4.2 Cách chấn Các thiết bị cách chấn phải kiểm tra cần quan tâm đến khả thay đổi chúng Thiết bị cách chấn phải không bị hư hại trì hoạt động sau cố địa chấn OBE Với cố địa chấn SSE, hư hại thiết bị chấp nhận, miễn hiệu khơng bị suy giảm đáng kể CHÚ THÍCH 1: Việc cách chấn áp dụng cho ảnh hưởng đặc điểm động học dạng dao động ngang và/hoặc dọc kết cấu bể CHÚ THÍCH 2: Cần phải ý tới tương tác với dạng dao động sóng (ví dụ bậc bậc 3) phản ứng xung đối lưu kết cấu bể C.5 Chỉ tiêu giới hạn chấp nhận (bể khơng có vách) C.5.1 Đối với cố OBE Cần đáp ứng tiêu giới hạn sau: - Bể phải có phần đủ lớn để tránh tượng sản phẩm lỏng bị tràn tiếp xúc với nắp treo chất lỏng bể bị dao động mạnh Tham khảo EN 1998-4-1998 để biết cách tính tốn chiều cao sóng chất lỏng bể; - Bể chứa khơng phép bị trượt ngang Hệ số an toàn trường hợp 1,5 C.5.2 Đối với cố SSE Cần đáp ứng tiêu giới hạn sau: - Với loại bể không neo giữ, độ rộng lớn bể xem để nâng lên cho việc xác định lực cản % bán kính bể (tính theo phương đường kính); - Bể chứa không phép bị trượt ngang Hệ số ma sát dựa theo tài liệu thử nghiệm Hệ số an toàn trường hợp 1,0 C.6 Neo dọc (bể khơng có vách) Tính cần thiết việc neo giữ kết cấu bể theo phương dọc cần đánh giá dựa yếu tố độ ổn định lật bể, áp suất bên gây lực nâng, giới hạn chịu lực nâng vành khuyên Các neo dọc lớp vỏ mà chúng gắn vào cần thiết kế đảm bảo chống chịu tất tải trọng dọc lớp vỏ (gây áp suất trong, địa chấn hay gió), đồng thời truyền tải trọng lên phần móng bể Hệ thống neo phải thiết kế nhằm điều tiết trình chuyển động nhiệt khác theo phương bán kính bể Với thiết kế đàn hồi thông thường, phụ kiện phần gắn vào phải thiết kế chịu lực bắt đầu tạo giai đoạn chảy neo Phụ lục D (Quy định) Hệ thống cấp nhiệt cho bể Khi nhiệt độ phía bể chứa xuống q thấp, băng thâm nhập xuống đất, hình thành tinh thể băng (chủ yếu vùng đất tơi xốp) Quá trình lớn dần lên tinh thể sinh lực đẩy dẫn tới việc bể thành phần bị kích gây hư hại (ví dụ kết nối đáy bể) Cần phải có hệ thống cấp nhiệt hoạt động móng bể nhằm tránh tượng nêu Nếu sử dụng hệ thống cấp nhiệt tắt/bật tự động, phải có hệ thống công tắc tắt/bật tự động đảm bảo nhiệt độ móng ln khoảng từ +5 °C đến +10 °C (kể nơi lạnh nhất) Các vị trí khác móng có nhiệt độ cao Cũng dùng hệ thống cấp nhiệt cơng suất cố định trì nhiệt độ nơi lạnh bệ đỡ °C với dải chết °C Nhiệt độ toàn hệ thống cấp nhiệt cần theo dõi thường xuyên Thông thường, mức báo động °C mức báo động +50 °C Việc theo dõi thường xuyên hiệu hệ thống cáp nhiệt tối cần thiết tiêu chí việc phòng tránh rò rỉ Khi xảy cố rò, điều khiển gần điểm rò phải phát hiện tượng nhiệt độ hạ xuống đột ngột Việc ghi nhận số đọc điều khiển hàng ngày cần thiết Khi sử dụng hệ thống cấp nhiệt tự động, dấu hiệu khác trường hợp bất thường thay đổi chu trình làm việc hay lượng công suất nhiệt tiêu thụ, dẫn đến thay đổi thời gian tắt/bật hệ thống Thông thường hệ thống cấp nhiệt hoạt động khoảng từ 40 % đến 60 % thời gian vận hành bể Sự thay đổi đột ngột số lên tới 100 % có cố xảy hệ thống có rò rỉ Cần trì việc ghi nhận hàng ngày xem hệ thống cấp nhiệt có hoạt động hay khơng Xem Hình D.1 để biết thêm chi tiết CHÚ DẪN: Giai đoạn làm lạnh Mức báo động Mức báo động Đường cảm biến điều khiển Giai đoạn nguội Giai đoạn ấm lên Đường cảm biến khác Hình D.1 - Đường cong điển hình trình sưởi theo thời gian THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TCVN 8611 (EN 1473), Khí thiên nhiên hóa lỏng( LNG) - Hệ thống thiết bị lắp đặt - Thiết kế hệ thống bờ [2] TCVN ISO 9001, Hệ thống quản lý chất lượng - Các yêu cầu [3] EN 1998-5, Eurocode - Design of structures for earthquake resistance - Part 5: Foundations, retaining structures and geotechnical aspects [4] EN 13445-1:2002, Unfired pressure vessels - Part 1: General [5] EN 13445-2:2002, Unfired pressure vessels - Part 2: Materials [6] EN 13445-3:2002, Unfired pressure vessels - Part 3: Design [7] EN 13445-4:2002, Unfired pressure vessels - Part 4: Fabrication [8] EN 13445-5:2002, Unfired pressure vessels - Part 5: Inspection and testing [9] EN 1991-1-1, Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-1: General actions - Densities, selfweight, imposed loads for buildings [10] EN 1991-1-2, Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-2: General actions - Actions on structures exposed to fire [11] EN 1991-1-3, Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-3: General actions - Snow loads [12] EN 1991-1-5, Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-5: General actions - Thermal actions MỤC LỤC Lời nói đầu Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ định nghĩa Lựa chọn bể chứa phù hợp 4.1 Các loại bể chứa 4.2 Đánh giá rủi ro Bảo đảm kiểm soát chất lượng Kế hoạch bảo vệ sức khỏe, an tồn mơi trường Các ý chung thiết kế 7.1 Quy định chung 7.2 Hệ thống bảo vệ 7.3 Tác động (tải trọng) Kiểm tra bảo trì Phụ lục A (Tham khảo) Phụ lục B (Tham khảo) Phụ lục C (Quy định) Phụ lục D (Quy định) Thư mục tài liệu tham khảo ... tương đương nêu tiêu chuẩn Tiêu chuẩn đặc tả yêu cầu chung khái niệm bể chứa, lựa chọn bể chủ ý chung thiết kế Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài... actions (Tiêu chuẩn châu Âu 1: Các tác động lên kết cấu- Phần 1-4: Tải trọng gió) EN 1991-1-6, Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-6: General actions - Actions during execution (Tiêu chuẩn. .. buildings (Tiêu chuẩn châu Âu 2: Thiết kế kết cấu bê tông - Phần 1-1: Nguyên tắc chung nguyên tắc kết cấu nhà) EN 1997-1:2004, Eurocode 7: Geotechnical design - Part 1: General rules (Tiêu chuẩn châu