CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ BỒN CHỨA DẦU KHÍ
2.5. Các công tác kiểm tra trước khi đưa vào vận hành
Kiểm tra độ kín đáy bể
Rùa thử chân không: đó là một hình hộp một mặt trống, mặt đối diện có kính và các ống nối đến máy hút chân không và đến áp kế. Đặt thiết bị lên một đoạn đường hàn cần thử, trát matit xung quanh, dùng bơm chân không hút không khí trong hộp để tạo độ chân không trong hộp. Nếu đường hàn không kín thì xà phòng bôi trên đường hàn sẽ có bong bóng, ta phải đánh dấu lại, tuy vậy cũng có thể đổ nước khi thủng sẽ có tăm khí nổi lên. Để thử độ kín đáy bể bằng phương pháp chân không với tôn dày 4mm thì trong rùa cần là 500mm cột thủy ngân. Nếu dày hơn thì tạo độ chân không là 600mm
Phương pháp thuốc thử: người ta đắp đất xung quanh thành bể ngăn không cho khí thoát ra, khí nén vào đáy bể, chiều cao đất đắp khoảng 100mm. Người ta đưa 3 - 4 vòi bơm khí amoniac vào đáy bể với áp suất dư 8 - 9 mm cột nước dưới đáy bể. Trên đường hàn đã được đánh sạch người ta quét dung dịch phenolphtalein. Nếu thấy chỗ nào chuyển màu đỏ ta ghi lại. Còn nếu dùng dung dịch axit HNO3 2,5% thì quét dung dịch lên vải màn hoặc giấy bản phủ lên đường hàn, chỗ nào thủng chất chỉ thị ngả mầu đen. Thử đường hàn đáy và tôn thành thứ nhất có thể thử bằng rùa vuông góc hoặc thử bằng dầu hỏa quét bên ngoài, bên trong bể quét vôi hoặc phấn lên đường hàn
Kiểm tra độ kín mối hàn thành bể
Các mối hàn thành bể kiểm tra độ kín bằng cách quét hoặc phun dầu hỏa ở phía trong, phía bên ngoài quét nước vôi hoặc quét phấn. Quét 2 lần dầu hỏa cách nhau 1 phút sau đó theo dõi nếu không có vết dầu loang coi như là được. Mối hàn gối ở đầu thành bể mà bên trong hàn ngắt quãng thì dùng máy hoặc đèn khò phun dầu vào kẽ 2 tấm tôn rồi quan sát bên ngoài. Những chỗ miếng vá tôn chồng lên nhau để thử độ kín phải khoan 1 lỗ nhỏ rồi bơm dầu vào trong giữa 2 lớp tôn ấy với áp suất 1 - 2 kg/m 2 . Bên ngoài đường hàn quét nước vôi hoặc phấn theo dõi sau 12 giờ nếu không có vết dầu loang là tốt.
Thử độ kín mái bể
Thử bằng phương pháp nén khí trong bể và bôi nước xà phòng lên đường hàn mái bể, tôn giáp thành bể. Nếu đường hàn không kín bọt xà phòng sẽ nổi lên( áp suất thử bằng 15% áp suất làm việc bể).
Có thể thử độ kín mái bể bằng cách phun dầu hỏa vào phần tiếp giáp mái ngoài bể và phía ngoài bể, trên đường hàn ta bôi phấn hoặc quét nước vôi rồi quan sát theo dõi xem lớp vôi được quét có bị thấm ướt hay không.
2.5.2. Thử độ bền của bể
Thử cường độ của bể: thử cường độ của bể bằng cách bơm đầy nước vào bể chứa trong bể từ 3 - 7 ngày nếu độ lún của bể không đáng kể, bể không bị biến dạng thì có thể kết thúc việc thử, coi như là tốt. Còn nếu bể có sự biến dạng lớn thì phải tìm cách khắc phục.
Thử độ bền mái bể: thử độ bền của bể là thử ở 2 chế độ áp suất, áp suất dừng và áp suất chân không bằng cách: bơm nước hoặc nén khí vào trong bể, hoặc rút nước khi đó phải có van khống chế áp suất trong bể và áp kế theo dõi. Áp suất khống chế như phần thử kín nhưng thời gian giữa 2 áp suất là 2 - 3 giờ.
2.5.3. Thử độ lún bể
Thùy thuộc vào các dạng các lún bể mà có các biện pháp thử khác nhau
- Lún đều : Nền bể sau khi xây dựng vào chứa dầu do xử lý bể nền không tốt bể bị lún không nghiêng lệch nhưng độ lún ấy giá trị số quy định.
- Lún lệch : Sau khi đưa vào chứa dầu bể bị lún cục bộ từng phần làm cho bể nghiêng đi một góc theo phương thẳng đứng đối với bể trụ đứng. Với bể trụ nằm ngang do một bộ đỡ bị lún làm cho bể bị nghiêng.
Hiện tượng lún đều chủ yếu là do nền đất không đủ độ chịu lực, mà việc gia cố móng bể không đảm bảo nên thường xảy ra lún hoặc do thay đổi các yếu tố thủy văn như mực nước ngầm đột nhiên lên cao một thời gian dài cũng làm cho bể bị lún. Hiện tượng lún lệch là do xử lý nền móng không đều chỗ đầm kĩ, chỗ đầm không kĩ hoặc móng bể thi công một phần ở đất nền một phần trên lòng đất mượn phải đầm nén.
Trong quá trình chứa dầu sẽ gây nên lún lệch. Cũng có thể móng bể xây trên nền đất đắp nhưng độ chịu lực khác nhau cũng gây ra lún lệch bể. Việc kiểm tra độ lún đáy bể có thể thực hiện bằng các phương pháp sau:
- Phương pháp đo thủy chuẩn xung quanh chu vi của bể.
- Đo độ nghiêng lệch của bể bằng phương pháp dây dọi. Bộ đo thủy - Chuẩn có ống cao su vòng chu vi bể.
Việc xử lý lún bể tùy theo mức độ lún, nguyên nhân lún ta có cách xử lý khác nhau.
Nếu do nền đất có độ chịu lực không tốt mà lún bể thì có thể phải kích bể đào móng bể
lên, đóng các cọc tre, cọc gỗ, cọc bê tông hoặc các cọc cát xuống lại móng bể là công việc khá phức tạp và tốn nhiều công sức. Nếu do lún cục bộ thì ta có thể chỉ cần kích phần lún quá nhiều tiến hành đóng cọc, làm lại nền móng, gia cố cọc cát...phục hồi lại phần móng bể đó là được.
2.5.4. Bảo quản bể chứa
Sơn bể
Tùy thuộc vào vị trí đặt bể chứa dầu mà người ta sơn các loại sơn khác nhau, có thể sơn cả trong bể và ngoài bể để chống ăn mòn thành bể. Bể đặt ngoài trời ngoài việc sơn chống ăn mòn còn phải sơn thêm lớp sơn chống trắng để phản xạ ánh sáng mặt trời nhằm giảm thiểu tổn thất hao hụt về chất
lượng và số lượng xăng dầu chứa trong bể. Việc sơn phía trong bể lớp sơn chống ăn mòn thường phải tiến hành sơn bể khi mới bắt đầu đưa bể vào sử dụng. Đối với bên ngoài bể thường sơn một lớp chống gỉ, để khô lớp sơn này sau đó mới sơn các lớp sơn và nhũ khác.
Định kì bảo dưỡng bể
Các kho tồn chứa xăng dầu cần có kế hoạch xúc rửa bể chứa xăng dầu một cách định kỳ có niên hạn. Tuy nhiên trong các trường hợp sau cần nhất thiết phải xúc rửa bể chứa xăng dầu nhằm đảm bảo chất lượng xăng dầu tồn chứa không bị ảnh hưởng về mặt chất lượng.
- Khi đưa bể mới vào sử dụng, do bể mới thi công nên có thể bị bùn đất bám vào, các rỉ sắt, các mẩu que hàn...do vậy cần phải xúc rửa bình thật sạch trước khi đưa vào sử dụng.
- Khi thay đổi chủng loại dầu chứa trong bể.
- Khi bể bị hư hỏng phải xúc rửa bể chứa trước và sau khi sửa chữa. Thời gian cần thiết phải xúc rửa bể chứa xăng dầu. Tùy theo từng loại xăng dầu chứa trong bể, tính chất của kho ta định ra thời gian cần thiết cần phải xúc rửa bể chứa:
- Ít nhất 1 năm 2 lần đối với bể chứa nhiên liệu dùng cho động cơ - phản lực, xăng máy bay, dầu mỡ dùng cho ngành hàng không.
- Ít nhất mỗi năm 1 lần đối với các bể chứa nhiên liệu đã pha phụ gia, - các bể chứa phụ gia, các loại xăng ô tô và dầu mỡ dùng cho ô tô.
- Ít nhất 2 năm 1 lần đối với các bể chứa dầu nhờn, dầu FO, dầu DO... Trình tự xúc rửa được tiến hành như sau: phải rút hết xăng dầu ra khỏi bể bằng các máy
bơm, khi dầu còn nhiều thì có thể rút xăng dầu ra khỏi bể bằng các đường ống xuất nhập.
- Đối với dầu sáng có thể bơm nước vào bể cho dầu nổi lên để vétdầu cho kiệt.
- Đối với các bể chứa dầu nhờn, dầu đốt lò không được phép cho nước vào nên sau khi vét sạch dầu ở đáy bể, trên thành bể vẫn còn một lượng dầu dính bám người ta có thể để phơi nắng bể trong vòng 2-3 ngày cho dầu chảy xuống đáy bể, dùng bàn chải, giẻ lau dồn38 gọn lại và tiếp tục vét bằng các xô thùng đưa ra ngoài. Sau khi đã vét sạch dầu phải tách bể khỏi hệ thống công nghệ bằng cách đặt bích đặc giữa các van đầu bể.
Tiến hành khử hơi xăng dầu trong bể bằng cách bơm nước vào trong bể ngâm từ 2 - 4 ngày sau đó rút nước trong bể đi, mở tất cả các lỗ chui người, lỗ ánh sáng, lỗ đo mẫu để tiến hành thông gió tự nhiên từ 2 - 3 ngày hoặc tiến hành thông gió nhân tạo bằng quạt để nồng độ hơi xăng dầu giảm xuống dưới mức cho phép để đảm bảo an toàn cho người công nhân khi làm việc trong bể. Sau khi vét hết bùn đất, cặn bẩn trong bể có thể dùng lăng cứu hỏa phun nước lên thành và đáy bể để rửa sạch cặn bẩn, rỉ sắt, bùn nhựa bám vào bề mặt kim loại của bể. Bể được coi là sạch khi đáy bể, thành bể không còn bùn đất, rỉ sắt, nhựa cặn, axit của xăng dầu. Nồng độ hơi xăng dầu phải dưới giới hạn cháy nổ cho phép nếu bể xúc rửa để sửa chữa. Việc xúc rửa các bể ngầm hình trụ nằm chôn dưới đất người ta cũng phải vét hết dầu trong bể bằng bơm lắc tay. Sau đó bơm nước vào bể và ngâm trong vòng 2 - 3 ngày rồi tiến hành bơm nước ra ngoài.
Sau khi bơm hết nước để thông gió tự nhiêm từ 1 - 2 ngày rồi cho người mang trang bị phòng độc và bảo hộ lao động xuống vét hết những bùn đất trong bể.
2.5.5. Sự thất thoát thành phần nhẹ và biện pháp hạn chế
Dầu được cất giữ trong các bể chứa tạm thời do quá trình hô hấp nên các
thành phần nhẹ sẽ thoát ra bầu khí quyển gây thất thoát. Trị số này có thể đạt đến 3 %.
Cho nên cần phải có giải pháp để kiểm soát sự thất thoát này. Khi lưu trữ trong các bể chứa, trị số thất thoát phụ thuộc vào độ bay hơi của dầu, tức là phụ thuộc vào tỷ lệ thành phần nhẹ. Để giảm tỷ lệ này thì bậc tách khí cuối cùng cần phải được thực hiện trong điều kiện nhiệt độ cao và áp suất bé hơn áp suất khí quyển. Giải pháp tốt nhất để giảm mất mát thành phần nhẹ là biện pháp ổn định dầu trước khi đưa vào cất chứa trong bể. Ta tách các thành phần nhẹ mà ở điều kiện bình thường tồn tại ở thể khí bằng giải pháp nung nóng dưới áp lực chân không. Sau khi ổn định và tách hết thành phần
nhẹ thì việc lưu giữ hoặc vận chuyển tới các nhà máy chế biến thực tế cho thấy là không có thất thoát.
Tuy vậy, việc ổn định nhiều khi không hoàn toàn, nên để giảm thất thoát vẫn còn phải dùng đến các giải pháp khác.Giải pháp này xuất phát từ ý tưởng loại bỏ không gian chứa khí trong bể. Lúc đó hầu như không xảy ra quá trình bay hơi, thoát khí và không bị tổn hao. Điều đó thực hiện được khi ta bịt mặt tiếp xúc bằng một cái phao, tạo ra nắp đậy kiểu nổi. Nắp sẽ chuyển động theo mức nâng hạ của dầu. Các nắp nổi trên bề mặt dầu loại trừ hoàn toàn không gian khí. Cho nên ngăn chặn được sự tổn hao trong quá trình thở mạnh và thở nhẹ. Các nắp chế tạo từ kim loại và chất dẻo. Khe hở giữa thành bể và mép phao kim loại có kích thước đạt tới 25cm. Để làm kín khoảng không này, ngăn ngừa sự lọt hơi ta dùng cửa chắn làm từ kim loại màu hoặc vải asbet có tẩm cao su chịu dầu. Thiết bị nắp phao trước hết dùng cho các bể chứa có hệ số quay vòng cao. Nước mưa hắt lên nắp chảy theo ống thoát nước có xiphong ngược là một đoạn ống ngắn uốn cong có phần cuối ngập trong dầu. Do nước nặng hơn dầu nên mực nước trong ống thấp hơn mực dầu trong bể. Nước và các cặn bẩn từ khí quyển xuyên qua lớp dầu và đọng xuống đáy bể sẽ được xả theo các phương pháp thông thường. Các bể chứa nắp phao tĩnh không trang bị ống xiphong thoát nước cũng như ống bản lề xả nước vì đã có mái ngăn chặn nước và hắt bụi bẩn.
2.5.6. Giảm thiểu sự bay hơi
Trước hết là phải giảm thiểu sự đốt nóng dầu do nóng bằng cách dùng sơn sáng màu phản xạ tia mặt trời với hệ số phản xạ cao. Các loại sơn phản xạ nhiệt phổ biến là loại màu trắng và màu nhôm, trong đó màu trắng hiệu quả
cao hơn màu nhôm.Cũng nhằm mục đích giảm thiểu sự bay hơi, người ta sử dụng phổ biến phương pháp dùng màng chắn là các màng chất dẻo mỏng và các quả cầu chất dẻo rỗng, các quả cầu này có đường kính 0,01 - 0,2 mm, chế tạo từ nhựa phenol, phenolfomadehit và carbanit, phía trong lấp đầy bằng Nito. Các màng chắn sẽ giảm tốc độ bay hơi của dầu từ 5 ÷ 6 lần.
2.5.7. Thu hồi lại thành phần nhẹ
Để thu hồi lại khí đã thoát ra khỏi bể, ta sử dụng hệ thống cân bằng khí. Lúc đó, tất cả không gian khí các bể chứa trong trạm được nối liền với nhau bằng các ống dẫn khí thành mỏng. Khi trong trạm đồng thời xuất và nhập dầu hệ thống máy làm việc rất hiệu quả. Khí thoát ra từ bể nhập sẽ chảy vào bể xuất. Tổn hao do thở mạnh giảm tới trị
số 0. Tuy nhiên, quá trình xuất nhập không phải bao giờ cũng đồng pha với nhau, hoặc chỉ có nhập - xuất riêng rẽ hoặc xuất ít, nhập nhiều và ngược lại. Để khắc phục khó khăn này, trong hệ thống bể chứa người ta lắp thêm bể bù trừ và bể có nắp nâng hạ. Từ các bể chứa làm việc không đồng pha, khí thừa sẽ chảy theo ống dẫn lắp nghiêng để tránh sự thành tạo các nút hydrat và chất lỏng, vào bể gom ngưng tụ sau đó vào bể bù trừ mái nâng. Khi lượng dầu nhập lớn hơn xuất thì lượng khí thừa từ các không gian chứa khí sẽ thoát vào các bể này và ngược lại khí từ bể bù trừ sẽ vào các bể chứa khi lượng xuất lớn hơn lượng nhập.