Phƣơng phỏp dựng dầu thay thế đƣợc sử dụng rộng rĩi trong cỏc Nhà mỏy lọc dầu trờn thế giới để giải quyết vấn đề đụng đặc dầu thụ trờn đƣờng ống trong quỏ trỡnh nhập dầu thụ. Nguyờn lý của phƣơng ỏn này rất đơn giản: sau mỗi lần nhập, dầu thụ cú nhiệt độ đụng đặc cao đƣợc đẩy ra khỏi đƣờng ống và thay thế vào đú bằng loại dầu nhẹ cú nhiệt độ đụng đặc thấp hơn. Phƣơng phỏp này cú ƣu điểm là dễ dàng vận hành và độ tin cậy hoạt động của hệ thống đĩ đƣợc kiểm nghiệm trong thực tế bằng nhiều cụng trỡnh. Tuy nhiờn, đầu tƣ ban đầu cho hệ thống này tƣơng đối lớn.
2.2.1.1. Sơ đồ cụng nghệ
Sơ đồ cụng nghệ của hệ thống nhập dầu thụ sử dụng phƣơng phỏp dựng dầu thay thế chống đụng đặc dầu thụ trong đƣờng ống đƣợc trỡnh bày trong hỡnh H-5. Theo sơ đồ cụng nghệ này, để cú thể thay thế dầu thụ trong đƣờng ống sau mỗi lần nhập bằng dầu nhẹ và ngƣợc lại đẩy dầu nhẹ ra khỏi hệ thống
khi bắt đầu nhập dầu, hệ thống này đƣợc thiết kế bao gồm hai đƣờng ống song song từ khu bể chứa ra ngồi cảng nhập nhằm tạo thành một vũng khộp kớn. Để thực hiện đƣợc nhiệm vụ đặt ra, ngồi tuyến ống khộp kớn, cỏc van điều khiển tự động cũngg đƣợc lắp đặt tại cỏc vị trớ thớch hợp để đƣa cỏc dũng thụ và dũng dầu nhẹ về cỏc bể chứa theo đỳng yờu cầu nhằm hạn chế tối đa thất thúat dầu nhẹ vào dầu thụ cũngg nhƣ sự nhiễm bẩn dầu thụ vào dầu nhẹ thay thế.
Tựy theo điều kiện thực tế và quan điểm thiết kế, hai đƣờng ống này cú thể đƣợc thiết kế giống nhau và cú cựng tớnh năng sử dụng nhằm tăng độ dự phũng hệ thống đƣờng ống hoặc đƣợc thiết kế chỉ một đƣờng ống dẫn dầu thụ cú kớch thƣớc lớn hơn và đƣờng ống cú kớch thƣớc nhỏ hơn (dựng để dẫn dầu nhẹ thay thế).
Việc cung cấp dầu nhẹ thay thế (dầu rửa) dầu thụ trong đƣờng ống sau mỗi lần nhập đƣợc thực hiện nhờ bộ phận cung cấp dầu rửa (flushing oil). Bộ phận này bao gồm một bể chứa dầu rửa, một bơm dầu và một bơm tăng ỏp suất. Bể chứa dầu rửa cú sức chứa đủ để cấp lƣợng dầu thay thế dầu thụ trong ống và mức dầu trong bể chứa đủ để thực hiện việc tuần hồn dầu trong đƣờng ống. Trong bể chứa cú lắp hệ thống gia nhiệt bằng hơi để duy trỡ nhiệt độ của dầu rửa ở nhiệt độ thớch hợp cho việc gia nhiệt tuyến ống và tẩy rửa phần cặn bỏm trong lũng ống. Bơm tăng ỏp cú nhiệm vụ thụng tuyến ống nếu xảy ra tắc nhẹ.
Để kiểm tra tuyến ống và thụng rửa tồn bộ tuyến ống khi cần thiết, trong hệ thống cũn lắp một trạm phúng thoi (pig). Động lực để phúng thoi rửa bơm dầu rửa.
2.2.1.2. Nguyờn lý hoạt động
Nguyờn lý hoạt động của hệ thống này cú thể mụ tả nhƣ sau: Sau mỗi lần nhập dầu thụ, dầu rửa cú nhiệt độ cao từ bể chứa dầu rửa đƣợc bơm vào đƣờng ống dẫn dầu thụ để đẩy dần dầu thụ chứa trong đƣờng ống về bể chứa dầu thụ. Khi dầu thụ đĩ đƣợc đẩy ra hết đƣờng ống thỡ dừng bơm dầu rửa lại. Dầu rửa đƣợc giữ trong ống trong suốt thời gian giữa hai lần nhập. Trƣớc khi nhập dầu thụ (khoảng 24 giờ) ngƣời ta khởi động bơm dầu rửa và cho chạy tuần hồn dầu rửa từ tuyến ống về bể chứa và ngƣợc lại để nõng nhiệt độ của đƣờng ống dẫn dầu lờn giỏ trị thớch hợp nhằm giảm tổn thất nhiệt của dầu thụ vào đƣờng ống trong quỏ trỡnh nhập. Sau khi kết thỳc quỏ trỡnh tuần hồn dầu rửa, tuyến ống đƣợc nung núng tới nhiệt độ thớch hhợp thỡ dừng bơm dầu rửa. Đõy là thời điểm sẵn sàng để tiếp nhận dầu thụ từ tàu dầu. Khi nhập dầu thụ,
dầu thụ đƣợc chuyển từ tàu dầu vào khu bể chứa nhờ bơm của tàu dầu. Vào thời điểm bắt đầu nhập dầu thụ, quỏ trỡnh di chuyển của dầu rửa và dầu thụ trong đƣờng ống ngƣợc lại so với quỏ trỡnh đẩy dầu thụ ra khỏi ống. Quỏ trỡnh diễn ra nhƣ sau: dầu thụ từ tàu dầu sẽ đẩy dầu rửa trong đƣờng ống về bể chứa dầu rửa, khi dầu rửa đƣợc đẩy hết ra khỏi đƣờng ống, cỏc van điều khiển trờn đƣờng ống dẫn về bể chứa dầu rửa đƣợc đúng lại, và cỏc van dẫn dầu thụ về bể chứa đƣợc mở ra để dầu thụ dẫn tới cỏc bể chứa thớch hợp. Nhờ đƣờng ống đƣợc gia nhiệt bằng dầu rửa trƣớc khi nhập và dầu thụ đƣợc gia nhiệt trờn tàu mà nhiệt độ của dầu khi tới bể chứa đƣợc duy trỡ ở mức thớch hợp cho vận
hành. Tựy theo tớnh chất của dầu thụ mà nhiệt độ của dầu thụ và đƣờng ống
đƣợc gia nhiệt ở nhiệt độ phự hợp. Để trỏnh tổn nhiệt trờn tuyến ống, cỏc ống dẫn dầu ngầm dƣới biển đƣợc bảo ụn, phần trờn bờ đƣợc gia nhiệt bằng hơi hoặc bằng điện. Khi quỏ trỡnh nhập dầu thụ kết thỳc, dầu dầu rửa lại đƣợc bơm vào đƣờng ống để thay thế dầu thụ trong đƣờng ống quỏ trỡnh cứ nhƣ vậy lặp lại giữa cỏc lần nhập dầu.
Quỏ trỡnh vận hành (đúng mở van trờn đƣờng ống dẫn dầu thụ và dầu rửa) đƣợc thực hiện theo nguyờn tắc cho phộp dầu rửa đƣợc lẫn vào dầu thụ nhƣng khụng cho dầu thụ lẫn vào dầu nhẹ để kộo dài thời gian phục vụ của dầu rửa giảm chi phớ vận hành. Việc đúng mở cỏc van thớch hợp để trỏnh nhiễm bẩn dầu rửa dựa vào tớn hiệu phỏt hiện giao diện giữa dầu rửa và dầu thụ của cỏc thiết bị lắp trờn tuyến ống. Lƣợng dầu rửa bị hao hụt dần do lƣợng dầu rửa lẫn vào dầu thụ trong quỏ trỡnh vận hành, lƣợng dầu rửa thiếu hụt sẽ đƣợc bổ sung thƣờng xuyờn. Chất lƣợng dầu rửa đƣợc kiểm tra định kỳ, khi dầu khụng đỏp ứng yờu cầu sẽ đƣợc thay thế bằng dầu mới, dầu nhiễm bẩn đƣợc đƣa về cỏc phõn xƣởng cụng nghệ để chế biến lại.