Trong đầu những năm 1980, các cơ quan quản lý của chính phủ ngày càng quan tâm đến việc bảo vệ môi trường. Các chất gây ô nhiễm từ các hệ thống bể chứa xăng dầu ngầm là trọng tâm chính của các cơ quan quản lý. Có tin đồn rằng các quy định mới về bể chứa ngầm (UST) đang được xây dựng, có thể bao gồm các yêu cầu về trách nhiệm tài chính đối với chủ sở hữu bể chứa. Quy định chặt chẽ hơn của UST đã mở ra một kỷ ngun mới trong ngành cơng nghiệp bồn chứa. Đó là khởi đầu của phong trào hướng tới việc sử dụng kho chứa trên mặt đất và các công nghệ bể chứa mới, phù hợp với mơi trường có sẵn trên tồn quốc.
AI. THIẾT KẾ BỂ CHỨA CÓ ĐÊ
Một số nhà sản xuất bồn thép đã nhìn thấy cơ hội do các quy định đưa ra và bắt đầu chế tạo hệ thống bể chứa trên mặt đất (AST) dung tích nhỏ (2000 gal trở xuống) với ngăn thứ cấp — nghĩa là bể có đê hoặc bể chứa trong một hộp. Bể có đê trở thành bể chứa trên mặt đất do xưởng chế tạo đầu tiên được sản xuất với ngăn thứ cấp để hứng nước tràn và đầy bể. Bể có đê, có kết cấu đơn nhất, trọng lượng nhẹ hơn, sử dụng một bể thép hình trụ UL 142 đặt bên trong một hộp thép có nắp mở . Điều này giúp cho việc di dời trở nên dễ dàng, không giống như các hệ thống đê thông thường. Tiêu chuẩn này đã được sử dụng chủ yếu cho các bể chứa cố định dưới dung tích 2000 gal, mặc dù một số đã được chế tạo với dung tích lớn tới 50.000 gal.
Năm 1991, loại hệ thống ngăn chặn thứ cấp này đã trở thành tiêu chuẩn của Viện Bể Thép (F911). Cũng trong khoảng thời gian đó, nó đã nhận được danh sách Phịng thí nghiệm bảo hiểm (UL).
Cơng nghệ này cung cấp an ninh mơi trường đáng kể vì chất lượng khơng thấm nước của ngăn thứ cấp bằng thép và dễ dàng kiểm tra trực quan bể chứa cũng như bên trong và bên ngồi khu vực ngăn chặn. Cơng nghệ này cũng có một số hạn chế. Kho chứa thứ cấp khơng được bịt kín khỏi thời tiết, điều này tạo điều kiện cho lượng mưa xâm nhập vào khu vực được đào. Điều này có ba tác động đáng kể:
Khu vực ngăn chặn thứ cấp được yêu cầu để chứa 110 phần trăm dung tích của bể chứa một vách sơ cấp vì có khả năng thu được lượng mưa trong khu vực có đê. Điều này có nghĩa là cần phải có diện tích lớn hơn để lắp đặt, tăng chi phí vận chuyển.
Chất lỏng phải được loại bỏ để duy trì khả năng ngăn chặn thứ cấp.
Nước mưa hoặc tuyết có thể bị trộn lẫn với một lượng nhỏ dầu mỏ, biến chất lỏng thành chất thải nguy hại, việc xử lý chúng rất tốn kém.
Sự kết hợp của thiết kế hở trên và lượng mưa đã tạo ra một vấn đề quan trọng khác. Tiêu chuẩn F911 cho phép mở cống trong đê, điều này cũng dẫn đến những lo ngại về môi trường. Khi phải tháo nước khỏi đê, một lựa chọn là sử dụng cống bên hoặc cống đáy. Nếu không được bảo vệ đúng cách, điều này có thể dẫn đến việc thải ra môi trường. Phương pháp bảo vệ môi trường nhất để loại bỏ chất lỏng là chỉ định một con đê khơng có lỗ thốt nước, u cầu người quản lý bể phải đưa ra các quy định để bơm nước thừa ra khỏi ngăn thứ cấp.
F911 chủ yếu được sử dụng cho các ứng dụng lưu trữ nhỏ không thường xuyên di chuyển. Các cải tiến như đường ống chống tràn và tấm chắn mưa đã được thêm vào. Các tấm chắn mưa, hoặc thiết kế kín, ngăn lượng mưa xâm nhập vào khu vực ngăn thứ cấp (Hình 2).
Hình 2. Thiết kế lá chắn mưa
BI. THIẾT KẾ TƯỜNG ĐÔI
Bước tiếp theo trong ngăn thứ cấp đối với ASTs do xưởng chế tạo là một thiết kế về bản chất tạo ra hai bể thép trong một. Vào giữa những năm 1980, một xưởng máy lớn muốn xây dựng một chiếc bể hai vách trên mặt đất. Bể để chứa chất lỏng đã qua sử dụng từ các hoạt động gia công của cửa hàng. Xưởng máy đã sử dụng thùng phuy 55 gal để chứa chất lỏng; tràn từ thùng phuy sẽ gây ra các vấn đề về dọn
dẹp vì chất lỏng đã qua sử dụng được coi là chất thải nguy hại.
Chủ xưởng máy đã quy định một số yêu cầu đối với bể chứa hai vách trên mặt đất: Ngăn thứ cấp kín khít với thời tiết
Một thiết kế có thể chứa ít nhất 100 phần trăm chất lỏng được lưu trữ trong bể sơ cấp Có khả năng giám sát khơng gian giữa bể chứa bên trong và bên ngoài
Một thiết kế thẳng đứng vì hạn chế về khơng gian Thơng hơi khẩn cấp trong bể sơ cấp và bể thứ cấp
Bể đầu tiên được chế tạo và lắp đặt với thiết bị giám sát liên tục để phát hiện rò rỉ giữa bể bên trong và bên ngồi. Bể này chưa từng có về thiết kế và chức năng, hiện được gọi là F921 thẳng đứng (Hình 3). Một số ý kiến cho rằng loại bồn chứa này có thể có lợi cho việc lưu trữ nhiên liệu trên mặt đất an tồn với mơi trường. Các cuộc khảo sát thị trường cho thấy nhu cầu về các bể chứa kín nước trên mặt đất cung cấp ngăn thứ cấp, có thể được giám sát và u cầu diện tích lắp đặt nhỏ hơn.
Đến năm 1988, một dịng bể hồn chỉnh hai vách ngang và dọc trên mặt đất đã được phát triển. Các thiết kế đã nhận được danh sách UL để lưu trữ chất lỏng dễ cháy và dễ bắt lửa. Doanh số bán hàng tăng cao khi khách hàng nhận ra các đặc điểm thiết kế giải quyết các mối quan tâm của thị trường.
Kết cấu kín nước loại bỏ việc bơm chất lỏng từ khu vực ngăn thứ cấp. Điều này cho phép giảm dung tích ngăn thứ cấp xuống 100% sản phẩm chứa trong thùng sơ cấp, giúp giảm chi phí vận chuyển.
Kết cấu bọc kín có trọng lượng nhẹ hơn, cho phép thử nghiệm chân không để phát hiện rị rỉ và giảm diện tích lắp đặt. Nó cũng làm giảm khả năng bảo trì lâu dài vì tổng diện tích sơn tiếp xúc với các yếu tố ít hơn 50% so với công nghệ F911. Tiêu chuẩn F921 cho phép di dời đến các địa điểm trong tương lai dễ dàng hơn bất kỳ hệ thống ngăn chặn thứ cấp nào khác của AST.
Khi sự phổ biến của công nghệ tường hai lớp trên mặt đất ngày càng tăng, Viện Bể Thép bắt đầu làm việc để tạo ra một tiêu chuẩn quốc gia mới. Năm 1992, Viện Bể Thép đã công bố tiêu chuẩn quốc gia mới về bể chứa trên mặt đất hai vách dọc và ngang F921 (Hình 3, 4). Công nghệ mới này được sử dụng chủ yếu để lưu trữ dầu nhiên liệu cho các ứng dụng công nghiệp và nhiên liệu cho đội xe.
Hình 3. Bể chứa vách đôi thẳng đứng trên mặt đất với ống giám sát kẽ
Hình 4. Thiết kế F921 nằm ngang với ống giám sát kẽ trên đầu bể.
IV. VẤN ĐỀ VẬN HÀNH
Kích thước phổ biến nhất của bể F921 là 8.000, 10.000 và 12.000 gal. Các người mua bể thường đặt hàng trong phạm vi cơng suất này vì chúng có thể chứa đầy đủ nhiên liệu vận chuyển. Các bể 12.000 gal và lớn hơn thường được chia ngăn để cho phép chứa nhiều sản phẩm trong một bể. Các bể F921 đã được chế tạo có cơng suất từ 50 đến 50.000 gal.
Quy định chữa cháy yêu cầu đê cho AST có cơng suất lớn hơn 12.000 gal. Tuy nhiên, chính quyền địa phương có thẩm quyền cuối cùng đối với tất cả các cài đặt. Họ có thể hạn chế vị trí, sử dụng và kích thước được phép.
Vào tháng 4 năm 1993, Phịng thí nghiệm Underwriters đã xuất bản ấn bản thứ bảy của tiêu chuẩn UL 142, kết hợp khái niệm về tiêu chuẩn F911 và F921 của Viện Bể Thép.
Trong năm 1998, Bộ luật Phịng cháy Thống nhất đã thơng qua thuật ngữ cho phép phân phối nhiên liệu động cơ vào các phương tiện giao thông tại các địa điểm không mở cửa cho công chúng từ các bể F921. Trước khi thay đổi, UFC sẽ chỉ cho phép phân phối như vậy từ các bể có khả năng chịu lửa. Tuy nhiên, tại một số khu vực của đất nước được quy định trong Bộ luật Phòng cháy thống nhất, các cảnh sát cứu hỏa địa phương trước năm 1998 sẽ cho phép sử dụng các bể khơng có khả năng chống cháy trên cơ sở cá nhân. Các khu vực tuân theo các tiêu chuẩn của Hiệp hội Phòng cháy Chữa cháy Quốc gia (NFPA) trong vài năm đã cho phép phân phối nhiên liệu động cơ từ các bồn chứa khơng có định mức cháy. Một thập kỷ sau khi giới thiệu các thiết kế AST ngăn thứ cấp, doanh số bán hàng và sự phổ biến đã tiếp tục tăng ở Hoa Kỳ và trên toàn thế giới
CHƯƠNG 21: CÁC QUY ĐỊNH VỀ MÔI
TRƯỜNG CỦA AST
Wayne B. Geyer
Steel Tank Institute, Lake Zurich, Illinois
I. BỐI CẢNH
Để vận hành một bể chứa trên mặt đất cần phải có sự giám sát của cơ quan quản lý. Các quy tắc về lửa và xây dựng đã thay đổi đáng kể trong những năm gần đây để giải quyết nhu cầu thị trường đang thay đổi nhanh chóng. Nhưng các quy tắc bảo vệ môi trường quan trọng cũng phải được xem xét.
Chương trình mơi trường liên bang nổi bật nhất để điều chỉnh các bể chứa trên mặt đất (ASTs) là nỗ lực của Kiểm sốt và Đối phó với Sự cố tràn (SPCC). Tuy nhiên, trong một số trường hợp trong thập kỷ qua, các thành viên khác nhau của Quốc hội đã đưa ra luật sẽ tăng cường các yêu cầu của AST. Vì một số lý do, mà khơng có sáng kiến lập pháp nào đạt được số lượng đáng kể.
Tuy nhiên, nhiều cơ quan quản lý môi trường của bang, quận và địa phương cũng đã ban hành các chính sách chi phối việc sử dụng AST. Một cuộc khảo sát nhanh các cơ quan quản lý môi trường trước khi bắt đầu dự án lưu trữ trên mặt đất sẽ giúp tiết kiệm thời gian sau đó cố gắng khắc phục các vấn đề có thể dễ dàng lường trước được.
AI. CÁC QUY ĐỊNH CỦA LIÊN BANG
Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) quy định các bể chứa trên mặt đất thông qua hai đạo luật - Đạo luật Nước sạch (33 USC 1251 và tiếp theo), và Đạo luật Ô nhiễm Dầu năm 1990 (33 USC 2701 và tiếp theo). EPA chịu trách nhiệm bảo vệ vùng biển của quốc gia khỏi những tác động tiêu cực của sự cố tràn dầu. Quy định của SPCC, ban hành mục 311 (j) của Đạo luật Nước sạch, được thiết kế để ngăn chặn việc xả dầu từ các cơ sở lưu trữ và ngăn chặn việc thải ra khi chúng xảy ra.
Quy định áp dụng cho '' các cơ sở trên bờ, không liên quan đến giao thơng vận tải "có thể dự kiến xả dầu vào vùng nước hàng hải một cách hợp lý, khi các cơ sở đó có:
Dung tích chứa dầu trên mặt đất hơn 660 gal trong một thùng chứa
Tổng số dầu trên mặt đất dung tích chứa hơn 1320 gal trong nhiều thùng chứa Tổng dung tích chứa dầu dưới lịng đất là hơn 42.000 gal [1].
Theo EPA, các phương tiện không liên quan đến giao thông vận tải là tất cả các phương tiện cố định, bao gồm thiết bị hỗ trợ, nhưng không bao gồm một số đường ống nhất định, toa xe bồn trên đường, xe
tải vận chuyển trên đường và thiết bị liên quan đến việc vận chuyển dầu rời đến hoặc từ các tàu vận tải đường thủy. . Thuật ngữ này cũng bao gồm các phương tiện di động, chẳng hạn như giàn khoan, cơ sở sản xuất và cơ sở tiếp nhiên liệu di động ở chế độ hoạt động cố định [2].
Khơng có biện pháp thống kê được chấp nhận chung về số lượng bể chứa có thể bị ảnh hưởng bởi các yêu cầu của SPCC. Ví dụ:
Hiệp hội các nhà tiếp thị dầu mỏ Hoa Kỳ (PMAA) đã báo cáo vào năm 1997 rằng các thành viên của họ vận hành 10.000 cơ sở lưu trữ hàng loạt, tất nhiên, có thể bao gồm nhiều bể chứa. PMAA cũng báo cáo rằng một thành viên hiệp hội điển hình có năm bể chứa trên mặt đất tại một cơ sở số lượng lớn với dung tích lưu trữ tổng hợp 125.000 gal [3].
Viện Dầu khí Hoa Kỳ (API) năm 1989 đã công bố một cuộc khảo sát ước tính khoảng 700.000 AST được sử dụng trên tồn quốc trong các phân đoạn tiếp thị, lọc dầu, vận chuyển và sản xuất của ngành dầu khí [4] Quỹ Phịng vệ Mơi trường đã mở rộng dự báo của API bao gồm từ 100.000 đến 200.000 cơ sở phân phối nhỏ hơn mà có thể đã bị bỏ qua bởi ước tính năm 1989 [5].
Một cuộc khảo sát của EPA năm 1996 cho biết rằng khoảng 438.000 cơ sở lưu trữ có khả năng được bảo hiểm theo quy định của SPCC [6].
EPA cũng ước tính rằng từ 70 đến 80% các bể chứa do SPCC quy định được sử dụng trong hai ngành công nghiệp (trang trại và sản xuất dầu). Mặc dù trang trại là một trong những loại phương tiện lưu trữ lớn nhất, nhưng chỉ có khoảng 8% trang trại sử dụng các bể chứa được quy định bởi các quy tắc của SPCC. Các bồn chứa SPCC cịn lại được sử dụng trong sản xuất, giao thơng vận tải, trạm xăng, cơ sở cung cấp nhiên liệu cho xe cộ hoặc các ngành công nghiệp khác.
Dữ liệu của EPA chỉ ra rằng các cơ sở trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau thay đổi đáng kể về tổng dung lượng lưu trữ, số lượng bể chứa và sản lượng hàng năm. Các trang trại nói chung có dung tích lưu trữ nhỏ hơn, ít bể chứa hơn và mức thơng lượng thấp hơn so với các loại cơ sở khác.
Cuộc khảo sát năm 1996 đã điều tra xem liệu có tồn tại các mối quan hệ có ý nghĩa thống kê giữa đặc điểm của các cơ sở lưu trữ dầu và xu hướng tràn dầu của chúng hay không. Kết quả cho thấy các cơ sở có dung tích chứa dầu lớn hơn sẽ có số lượng dầu tràn nhiều hơn, khối lượng dầu tràn lớn hơn và chi phí thu dọn lớn hơn các cơ sở có dung tích nhỏ hơn. EPA kết luận rằng khi tổng dung tích lưu trữ, số lượng bể chứa và sản lượng hàng năm tăng lên, xu hướng tràn, mức độ nghiêm trọng của tràn và chi phí dọn dẹp của người phục vụ cũng tăng theo.
Phân tích của EPA cho thấy việc tuân thủ SPCC làm giảm số lượng sự cố tràn, khối lượng tràn và lượng dầu di chuyển ra ngoài ranh giới của cơ sở. Cuộc khảo sát cũng cho thấy rằng một tỷ lệ lớn các cơ sở đáp ứng các yêu cầu quy định của SPCC có thể khơng tn thủ đầy đủ [1].
EPA cũng phải đối mặt với một số áp lực để giảm thiểu nguy cơ tràn dầu bằng cách thúc đẩy việc sử dụng các tiêu chuẩn để xây dựng và thử nghiệm bể chứa, đồng thời tăng cường các thủ tục kiểm tra AST. Một báo cáo tháng 7 năm 1995 từ Văn phịng Kế tốn Tổng hợp cho biết EPA nên yêu cầu “các AST phải được xây dựng và thử nghiệm theo các tiêu chuẩn của ngành hoặc các tiêu chuẩn quy định khác.” GAO đã lặp lại khuyến nghị của mình từ năm 1989, theo sau một số vụ tràn dầu lớn từ các bể chứa được xây dựng tại hiện trường. Các quan chức EPA nói với GAO vào năm 1995 rằng cơ quan này muốn đề xuất đồng thời các quy tắc về chế tạo bể, kế hoạch dự phòng và kiểm tra.
EPA đã đề xuất các quy tắc vào năm 1991 yêu cầu kiểm tra tính tồn vẹn của bể 5 năm một lần trừ khi cơ sở AST có tính năng ngăn chặn thứ cấp. Hệ thống AST có ngăn thứ cấp sẽ u cầu kiểm tra tính tồn vẹn 10 năm một lần và khi sửa chữa lớn được thực hiện. Các quy tắc được đề xuất cũng sẽ yêu cầu các cơ sở AST khơng có biện pháp ngăn chặn thứ cấp phải tiến hành kiểm tra tính tồn vẹn và rị rỉ của van