L ỜI CẢM ƠN
6.1.4.Bảo vệ đường ống bồn chứa bằng anot hy sinh (protector)
6.1.4.1. Nguyên tắc bảo vệ của phương pháp
Kim loại cần bảo vệ được nối với một kim loại khác có thế điện cực âm hơn. Kim loại có thế điện cực âm hơn gọi là anot hy sinh - protector. Trong trường hợp này thì thiết bị kim loại được bảo vệ còn protector bị hòa tan. Nó đã hi sinh để bảo vệ thiết bị nên có tên là anot hi sinh.
Dùng phương pháp này trong trường hợp công trình ngầm lắp đặt ở vùng hiểm trở, khó lắp đặt đường dây tải điện nếu dùng bảo vệ catot bằng dòng áp ngoài. Vì chi phí cho bảo vệ bằng dòng điện ngoài trong trường hợp này rất tốn kém, cần người theo dõi và gây khó khăn trong việc đi lại. Vì thế sử dụng phương pháp bảo vệ catot bằng anot hi sinh là phương pháp hiệu quả.
Nguyên lý hoạt động tóm tắt như sau:
Anot (protector) bị phá hủy dần, protector có độ âm điện hơn độ âm điện của ống thép cần được bảo vệ. Như vậy trong môi trường dễ dẫn điện (ăn mòn đất) tạo thành cặp pin ăn mòn, dung dịch điện ly trong trường hợp này là đất và điện cực là protector và ống thép.
Bảo vệ đường ống dưới biển người ta lắp đặt anot hi sinh gắn trực tiếp lên thành ống vì nước biển có điện trở nhỏ và đồng đều. Bảo vệống ngầm trong đất phải lắp đặt dây nối giữa anot với ống, vì đất là môi trường có điện trở lớn và thay đổi phức tạp, để ổn định dòng điện bảo vệ cần thông qua dây dẫn điện có điện trở nhỏ.
Do công suất làm việc của protector không lớn, vì thế để tăng mức làm việc thì lắp đặt nhiều anot thành một cụm các protector. Tuy nhiên, cũng cần tiêu chuẩn là điện trở riêng của môi trường ăn mòn không quá lớn, chỉ dao động dưới 500 Om.m. Đối với ống ngầm bảo vệ nó dùng protector có hiệu quả nhất khi điện trở riêng của đất nhỏ hơn 30 Om.m.
Trường DDH Bà Rịa - Vũng Tàu
Tại đáy bồn xảy ra ăn mòn điện hóa do môi trường ăn mòn mạnh. Để bảo vệ mặt trong của thành bồn chứa người ta không dùng phương pháp dòng áp ngoài vì có nguồn điện dễ gây cháy nổ, đối với bảo vệ bằng protector cũng cẩn thận lựa chọn vật liệu anot, ví dụ như Mg là kim loại dễ phát tia lửa điện khi có ma sát.
6.1.4.2. Vật liệu chế tạo anot hi sinh (protector)
Các anot được sử dụng để bảo vệ thép trong các môi trường tự nhiên như nước, cát, đất… Theo các vật liệu anot phải có độ âm điện âm hơn kim loại cần bảo vệ.
Các kim loại Li, Na, K có độ âm điện cao nhưng chúng bị ăn mòn với tốc độ rất nhanh nên không đảm bảo về mặt dung lượng. Vì thế người ta chọn Mg, Al và Zn là những kim loại chính làm vật liệu chế tạo ra anot hi sinh.
Bảng 6.3. Tính chất hóa lý kim loại làm vật liệu chế tạo ra anot hi sinh
Kim loại phân tử Mg (24,32) Zn (65,38) Al (26,97)
Hóa trị 2 2 3
Mức độ ăn mòn điện hóa
(kg/A.năm) 3,97 10,7 2,94
Dung lượng (A.h/kg) 2200 820 2980
Điều thế cân bằng theo
điện cực so sánh Hydro -2,34 -0,76 -1,67
Hiệu quả làm việc của protector là tốt nhất nếu áp dụng chúng vào môi trường có chất hoạt hóa (chất độn). Tức là đặt protector vào các chất có độ hoạt hóa nhằm làm giảm sự ăn mòn tự phát sinh của protector, giảm sự phân cực anot, giảm sự cản trở dòng điện phát sinh từ protector, phá hủy lớp oxit tạo trên bề mặt protector. Tóm lại, sử dụng chất hoạt hóa làm tăng hiệu suất của protector, kéo theo tăng tuổi thọ và kích hoạt dòng điện trong mạch điện protector.
Những chất hoạt hóa dùng cho protector là hợp kim Mg như đất sét, CaSO4.2H2O, MgSO4.7H2O, Na2SO4.10 H2O.
6.2. BẢO DƯỠNG CẤU KIỆN THIẾT BỊ6.2.1. Giới thiệu chung 6.2.1. Giới thiệu chung
Một số tiêu chuẩn áp dụng cho bảo dưỡng thiết bị đã sử dụng:
- API 510: Quy định kiểm tra bồn áp lực (Pressure Vessel Inspection Code). - API 575: Tiêu chuẩn về kiểm tra bảo dưỡng kho chứa chịu áp suất thấp (Inspection of Atmospheric and Low Pressure Storage Tanks).
Trường DDH Bà Rịa - Vũng Tàu
- API 653: Tiêu chuẩn về kiểm tra, sửa chữa, bảo dưỡng định kỳ và tái xây dựng bồn chứa.
API 570: Tiêu chuẩn về kiểm tra đường ống đang hoạt động.
Ngoài một số tiêu chuẩn áp dụng cho việc kiểm tra, bảo dưỡng cấu kiện thiết bị cần phải theo các khuyến cáo hướng dẫn bảo dưỡng của nhà sản xuất.
6.2.2. Các loại hình bảo dưỡng cấu kiện thiết bị
Bảo dưỡng phòng tránh: bảo dưỡng theo kế hoạch định kì (dựa trên kinh nghiệm và khuyến cáo của nhà sản xuất).
Bảo dưỡng dự báo: bảo dưỡng nhằm định rõ hiện trạng cấu kiện thiết bị.
Bảo dưỡng khi xảy ra hư hỏng: sửa chữa phục hồi khả năng làm việc sau khi xảy ra hư hỏng.
Bảo dưỡng theo định kỳ 2 - 4 năm. Việt Nam thường theo định kỳ 3 - 5 năm. Bảo dưỡng theo mức độ tin cậy: bảo dưỡng đánh giá mức độ tin cậy trong hoạt động của thiết bị.
6.2.3.Các phương pháp kiểm tra áp dụng
Kiểm tra bằng mắt (Visual inspection): áp dụng kiểm tra các thiết bị, đường ống, van, kết cấu thép, lớp bảo ôn, sơn phủ, bulong…
Kiểm tra RT: kiểm tra lại chất lượng mối hàn hoặc chiều dày của ống khi bọc bảo ôn… (phân biệt chiều dày trên phim).
Kiểm tra UT: bao gồm kiểm tra lại khuyết tật phát sinh trong quá trình hoạt động và kiểm tra lại chiều dày các thiết bị chịu áp lực đường ống, bồn chứa để đánh giá mức độ ăn mòn/xói mòn.
Kiểm tra chiều dày, độ bám dính của lớp sơn phủ bằng phương pháp dòng điện xoáy.
Kiểm tra rò rỉ (leak testing) bằng thiết bị đo khí hoặc siêu âm của các mặt bích, van.
Kiểm tra thành phần hóa học của vật liệu, xem tính chất vật liệu có thay đổi trong quá trình hoạt động hay không.
Trường DDH Bà Rịa - Vũng Tàu
CHƯƠNG VII
AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ 7.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA HỆ THỐNG BỒN CHỨA
Chức năng và nhiệm vụ cơ bản của hệ thống bồn chứa là tiếp nhận, tàng chứa và xuất sản phẩm lỏng LPG một cách an toàn. Chính vì vậy mà vấn đề an toàn đối với khu bồn chứa luôn được đặt lên vị trí hàng đầu. Do đó bể chứa cần được thiết kế đảm bảo cho con người, các thiết bị và khu vực lân cận.
Những vấn đề đáng lưu ý trong thiết kế và lắp đặt hệ thống phòng cháy chữa cháy của khu bể chứa là các sản phẩm tàng chứa không màu, không mùi. Khi ở trạng thái lỏng chúng có tỷ trọng bằng 50% tỷ trọng của nước và khi hoá hơi ở áp suất khí quyển thể tích của chúng tăng lên 250 lần. Ở pha khí cả propan và butan đều nặng hơn so với không khí vì vậy mà chúng không khuếch tán dễ dàng trong khí quyển. Hơi LPG tạo thành hỗn hợp có khả năng bắt cháy với không khí khi ở nồng độ thấp khoảng 2% theo thể tích (giới hạn dưới) và 10% theo thể tích (giới hạn trên). Trên 10% pha hơi của sản phẩm cũng rất nguy hiểm khi pha loãng với không khí đối với khu vực có gió. Vì vậy biện pháp phòng cháy khi lắp đặt các đầu rò khí cần chú ý đến tính chất trên của sản phẩm LPG làm đặt ở độ cao thấp có lưu ý đến hướng gió.
7.2. CÁC SỰ CỐ NGUY HIỂM TRONG KHU VỰC BỒN CHỨA
7.2.1. Các sự cố nguy hiểm trong tàng trữ và vận chuyển dẫn đến sự cháy nổ
LPG được coi là nhiên liệu an toàn vì trong thực tế chừng nào LPG được lưu giữ trong bồn, trong đường ống thì không có nguy hiểm xảy ra.
Khi có sự rò rỉ sản phẩm từ các bồn chứa mới gây ra nguy hiểm. Nếu điều đó xảy ra thì khí hay lỏng đều thoát ra ngoài. Nếu sản phẩm lỏng thoát ra ngoài thì nguy hiểm hơn sản phẩm hơi vì sản phẩm lỏng rò rỉ ra ngoài và hoá hơi thì thể tích tăng 250 lần.
Trường DDH Bà Rịa - Vũng Tàu
Việc xả hơi từ các bể chứa và đường ống có thể dẫn đến chất lỏng hoá hơi trong bể chứa và đường ống. Quá trình hoá hơi này sẽ cần nhiệt và sẽ làm lạnh bể chứa. Nếu có cháy xung quanh bể chứa, hiệu ứng làm lạnh do bay hơi trong bể sẽ làm chậm quá trình tăng nhiệt độ trong bể. Các đám mây hơi LPG rất nguy hiểm chừng nào chúng chưa được phân tán an toàn.
Ở nhiệt độ thấp và áp suất thường, LPG ở dạng khí nặng hơn không khí, hơi propan và butan nặng hơn không khí gấp 1,5 và 2 lần tương ứng. Bởi vậy, hơi LPG sẽ lắng xuống nơi thấp của môi trường xung quanh và lan rộng trên mặt đất. Trong môi trường lặng gió, sự phân tán của hơi có thể xảy ra chậm. Sự phân tán chậm này rất nguy hiểm và dễ gây ra cháy nổ.
Cần chú ý rằng một lượng rất nhỏ hơi LPG thoát ra ngoài cũng hình thành một thể tích lớn hỗn hợp cháy của khí cháy và không khí. Một thể tích hơi có thể tạo thành
10 – 15 lần thể tích hỗn hợp cháy và một thể tích lỏng có thể hình thành 2500 – 125000 thể tích của hỗn hợp cháy.
7.2.2. Sự cố đối với bồn bể chứa
Nguy hiểm trước hết là bồn chứa bị nứt vỡ và sản phẩm rò rỉ ra bên ngoài. Nếu nồng độ đạt đến giới hạn cháy nổ (2 – 10 %) thì sự cố sẽ xảy ra. Sự cố đối với các loại bồn là tương đương nhau. Tuy nhiên do lắp đặt nguy hiểm có thể ở các mức độ khác nhau.
Sự cố do hoạt động gây bởi con người hoạt động gần bồn, bồn nổi thường dễ bị tổn thương hơn: phụ thuộc vào phương pháp tăng cường hoặc phòng ngừa được áp dụng đối với bồn trong suốt quá trình sử dụng.
Sự cố nứt vỡ do giòn: khi nhiệt độ môi trường hạ hay khi nhiệt độ trong bồn thấp do quá trình bay hơi, có thể làm cho vật liệu trở nên dòn rất dễ bị nứt vỡ.
Khi nạp sản phẩm vào bồn quá mức do sơ suất trong vận hành cũng gây nguy hiểm vì bồn không có không gian cho chất lỏng bay hơi khi nhiệt độ tăng.
7.3. YÊU CẦU AN TOÀN TRONG TÀNG CHỨA VÀ VẬN CHUYỂN
Bất kì một hoạt động nào có liên quan đến khí hoá lỏng LPG đều trực tiếp hay gián tiếp liên quan tới an toàn. Do vậy tất cả mọi người trong khu vực bồn bể chứa phải hiểu rõ và tuân theo các yêu cầu chung về an toàn:
- Hiểu rõ các đặc tính của sản phẩm.
Trường DDH Bà Rịa - Vũng Tàu
- Khi lưu trữ sản phẩm, cần phải đảm bảo để chừa 1 thể tích đủ cho chất lỏng giãn nở trong trường hợp có sự thay đổi về nhiệt độ của môi trường.
- Các bồn chứa phải được thổi Nitơ trước khi nạp LPG, việc này cũng phải thực hiện sau khi sửa chữa thiết bị.
- Sự xả và rò rỉ hơi LPG ra bên ngoài là rất nguy hiểm. Bất cứ lúc nào hiện tượng đó xảy ra trong điều kiện không thể tránh khỏi thì phải theo dõi liên tục và phục hồi về điều kiện bình thường hay khắc phục sự rò rỉ để tránh thiệt hại về người và của.
- Bồn chứa và đường ống phải được kiểm tra kĩ càng trước khi nạp. - Kiểm tra định kì hệ thống bảo vệ catot để đảm bảo tính liên tục. - Các bơm cứu hoả luôn luôn làm việc ở trạng thái tốt nhất.
- Mỗi tuần đều phải chạy thử các bơm cứu hoả và súng cứu hoả trong vòng 30 phút.
7.3.1. Phương pháp chống cháy cho các thiết bị và bồn chứa
Khu vực của 2 bể chứa condensat được chia làm 2 khu vực riêng biệt, 2 khu vực này sử dụng hệ thống phun nước tự động khi xảy ra sự cố.
●Phương pháp chống cháy cho khu vực bồn chứa
Đối với các khu vực bể chứa khi có sự cố thì các đầu tư phun nước chữa cháy và các van báo động sẽ thực hiện bởi các súng phun, các họng chữa cháy khi có tín hiệu từ các đầu rò khí và cháy.
●Phương pháp chống cháy cho các khu vực khác
Các khu vực còn lại sẽ được chữa cháy bằng các súng phun nước và các trụ nước bố trí trên khắp các khu vực.
7.3.2. Hoạt động trong trường hợp khẩn cấp
Các hoạt động chính trong trường hợp khẩn cấp được trình bày như sau:
- Khi có báo động khẩn cấp thì dừng mọi hoạt động trong khu vực bị ảnh hưởng, tập trung nhân lực và sơ tán những người không có trách nhiệm trong việc đối phí khẩn cấp.
- Cô lập phần bị ảnh hưởng của thiết bị để hạn chế sự lan rộng đối với các khu vực khác.
- Sơ tán các thiết bị di động nằm trong vùng nguy hiểm và đảm bảo đường thoát được thông thoáng.
Trường DDH Bà Rịa - Vũng Tàu
- Trong trường hợp rò rỉ ngừng mọi hoạt động của các nguồn sinh lửa và tuyệt đối không được đóng điện các thiết bị điện.
7.3.3. Các biện pháp đảm bảo an toàn
7.3.3.1. Hệ thống phải được thiết kế một cách phù hợp
Đối với các bồn chứa đặt cố định:
- Áp suất thiết kế các bồn chứa LPG không được nhỏ hơn 17 bar với chiều dày tăng thêm để dự phòng ăn mòn ít nhất là 1 mm.
- Trên bồn chứa phải có đủ các cơ cấu an toàn cần thiết, cụ thể: + Trên đường nạp lỏng phải có 1 van một chiều và 1 van chặn.
+ Đường cấp lỏng ra phải có van đóng nhanh khẩn cấp và một van đóng ngắt trực tiếp ở phía ngoài. Gas lỏng thường được nạp vào khoang hơi.
+ Bồn phải được trang bị van an toàn có kích thước phù hợp với diện tích xung quanh của bồn.
+ Trên bồn phải có ít nhất một dụng cụ đo mức lỏng, dụng cụ đo mức lỏng cao nhất và một áp kế.
+ Hệ thống các van đóng khẩn cấp phải có khả năng đóng bằng tay từ xa cũng như tại điểm vận hành và tự động đóng khi có tín hiệu báo lửa, rò rỉ từ các đầu dò khí.
+ Mỗi bồn phải có ít nhất hai vị trí nối vào hệ thống tiếp đất chống sét và chống tĩnh điện. Điện trở tiếp đất phải nhỏ hơn 10 Ohm.
7.3.3.2. Thường xuyên kiểm tra
Hệ thống bồn chứa, thiết bị nạp, đường ống phải được kiểm tra, theo dõi một cách thường xuyên để kịp thời phát hiện các khuyết tật, có biện pháp xử lý bảo dưỡng kịp thời
Trường DDH Bà Rịa - Vũng Tàu
Hạng mục kiểm tra Biện pháp kiểm tra, bảo dưỡng Thời gian thực hiện
Kiểm tra thường xuyên (Sử dụng danh mục câu hỏi kiểm tra). Kiểm tra phát hiện các hiện tượng hư hỏng rò rỉ để sửa chữa kịp thời. Hàng ngày Kiểm tra hàng tháng. Kiểm tra để đảm bảo các van khóa ở tình trạng kỹ thuật tốt (tay van đóng mở nhẹ nhàng, không có rò rỉ, ăn mòn trên thân van, mặt bích, mối nối) . Kiểm tra van an toàn (lỗ thoát nước không bị tắc, lò xo và đế van không bị ăn mòn) . Kiểm tra tình trạng ăn mòn của đường ống Kiểm tra các đầu nạp để phát hiện các biểu hiện hư hỏng, ăn mòn hay xì hở.
Hàng tháng
Kiểm tra hàng năm.
Kiểm định lại áp kế, nhiệt kế . Kiểm tra khả năng làm việc của hệ thống báo động khi mức lỏng quá cao. Kiểm tra bằng mắt tình trạng kỹ thuật bồn. Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của nền móng, chân đỡ bồn. Hàng năm Khám xét toàn bộ các bồn và hệ thống ống.
Kiểm tra bên trong, bên ngoài. Siêu âm kiểm tra chiều dày.
3 năm một lần (do cơ quan đăng kiểm thực hiện).
Trường DDH Bà Rịa - Vũng Tàu
Khám xét toàn bộ và thử thủy lực các bồn và hệ thống ống.
Kiểm tra bên trong, bên ngoài. Siêu âm kiểm tra chiều dày. Thử thủy lực
6 năm một lần (do cơ quan đăng kiểm thực hiện).
7.4. KĨ THUẬT CHỮA CHÁY LPG
Nên sử dụng những chất như CO2, bột dạng khô hoặc BCF (B2C/F2C)