Do an He Thong Be Chua Dau

Đồ án môn học Thiết kế hệ thống bồn chứa FO

MỤC LỤC

Trang

LỜI MỞ ĐẦU 3

Ý NGHĨA KINH TẾ, KỸ THUẬT CỦA ĐỒ ÁN....................................4

CHƯƠNG I : DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ VÀ QUY TRÌNH SẢN

XUẤT...........................................................................................................5

1.1. Giới thiệu chung về dầu FO.............................................................5

1.1.1. Các chỉ tiêu xác định chất lượng của dầu FO...........................5

1.1.2. Chỉ tiêu kĩ thuật của dầu FO theo tiêu chuẩn Việt Nam...........9

1.2. Sơ đồ của hệ thống bồn chứa dầu FO...........................................13

CHƯƠNG II: NỘI DUNG TÍNH TOÁN................................................14

2.1. Tính toán lưu lượng dầu FO để cung cấp cho bộ đốt nồi hơi.....14

2.2. Tính toán các thông số kỹ thuật của xitec....................................14

2.2.1.Thiết kế phần hình trụ của xitec................................................14

2.2.2. Thiết kế nắp xitec......................................................................17

GVHD: Th.S Trần Quang Quới -1- Lớp: DH07HD


2.2.3. Kiểm tra độ bền của xitec theo ứng suất uốn gây ra do trọng

lượng xitec và cả dầu...........................................................................19

2.2.4. Chọn bệ đỡ.................................................................................22

2.2.5. Tính neo và bích cho xitec........................................................24

2.3. Thiết kế bể chứa trung gian...........................................................25

2.3.1. Tính chiều dài phần trụ của bể trung gian..............................25

2.3.2. Thiết kế nắp bể...........................................................................26

2.3.3. Thiết kế thân bể.........................................................................27

2.3.4. Thiết kế đáy bể...........................................................................28

2.3.5. Tổng chiều dài bể trung gian....................................................29

2.3.6.Chọn bích cho bể trung gian......................................................29

2.4.Các thiết bị phục vụ cho hệ thống bồn chứa.................................30

2.4.1. Chọn bơm để bơm nhiên liệu từ bể trung gian vào bộ đốt nồi

hơi.........................................................................................................30

2.4.2. Chọn bơm để bơm nhiên liệu từ xitec vào bể chứa trung

gian.......................................................................................................31

CHƯƠNG III: CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ............................................34

3.1. Hệ thống van....................................................................................34

3.1.1. Van chặn....................................................................................34

3.1.2. Van cổng hay van cửa...............................................................35

3.1.3. Van cầu......................................................................................36

3.2. Hệ thống xả......................................................................................37

3.3. Dụng cụ đo.......................................................................................37

3.3.1. Thiết bị đo nhiệt độ....................................................................38

3.3.2. Thiết bị đo mức chất lỏng.........................................................38

3.4. Các thiết bị hỗ trợ khác..................................................................39

3.4.1. Cửa người..................................................................................40

3.4.2. Bích nối......................................................................................40



3.4.3. Đê chắn lửa................................................................................40

3.4.4. Hệ thống làm mát......................................................................40

3.4.5. Hệ thống chống tĩnh điện..........................................................41

3.4.6. Thiết bị phát hiện rò rỉ..............................................................41

3.4.7. Hệ thống phòng cháy, chữa cháy.............................................41

KẾT LUẬN................................................................................................43

TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................44



LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay việc sử dụng sản phẩm từ dầu mỏ làm nguồn nhiên liệu

trong sản xuất công nghiệp đã trở nên phổ biến. Đặc biệt là ở một đất nước

có nền kinh tế đang phát triển như Việt Nam. Vì vậy việc thiết kế và bố trí

hệ thống tồn trữ nhiên liệu trong một khu công nghiệp hay một nhà máy,

phân xưởng là điều cần thiết để có thể đảm bảo cho quá trình sản xuất diễn

ra một cách liên tục và có thể chủ động được trong một số trường hợp khi

xảy ra sự cố. Đồ án môn học “ Quá trình và thiết bị trong CNHH và Thực

Phẩm” sau chúng em xin trình bày đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống bồn

chứa dầu FO cung cấp cho nồi hơi năng suất 5 tấn/giờ của một nhà máy sản

xuất mì ăn liền”.

Nhóm thực hiện đồ án chúng em xin chân thành cảm ơn Ban Giám

Hiệu trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu, cảm ơn các thầy cô trong Khoa

Hóa học & Công nghệ thực phẩm đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho

chúng em thực hiện đồ án này. Đặc biệt chúng em xin gởi lời cảm ơn chân

thành đến Th.S Trần Quang Quới, thầy đã nhiệt tình chỉ bảo, giúp đỡ chúng

em hoàn thành đồ án này.

Qua quá trình tìm hiểu tài liệu và được sự hướng dẫn của thầy giáo

hướng dẫn chúng em đã thiết kế được hệ thống bồn chứa dầu cung cấp cho

nhà máy sản xuất mì ăn liền và có thể ứng dụng trong thực tiễn. Với sự hạn

chế về kiến thức thực tế nên không thể tránh khỏi những sai sót nhất định.

Chúng em rất mong nhận được sự góp ý của các Thầy (Cô) giáo trong

Khoa Hóa Học và Công Nghệ Thực Phẩm để bài báo cáo được hoàn thiện

hơn.

Chúng em xin chân thành cảm ơn!



Ý NGHĨA KINH TẾ, KỸ THUẬT CỦA ĐỒ ÁN

Đồ án “Tính toán thiết kế hệ thống bồn chứa dầu FO cung cấp cho nồi

hơi năng suất 5 tấn/giờ của một nhà máy sản xuất mì ăn liền” là một đồ án

có tính ứng dụng cao trong thực tiễn. Việc đi từ lý thuyết đến thiết kế đồ án

và đưa vào ứng dụng trong thực tế cho thấy rõ những ý nghĩa về mặt kinh

tế kĩ thuật của đồ án trong việc đảm bảo được việc tồn trữ nhiên liệu cho

nhà máy cả về mặt kinh tế cũng như kĩ thuật. Để có thể thiết kế hợp lý hệ

thống bồn chứa dầu nhiên liệu cho nhà máy sản xuất mì ăn liền, trước hết

người thiết kế phải hiểu rõ về tính chất hóa lý của nhiên liệu cần tồn trữ,

điều kiện làm việc của bồn chứa để lựa chọn loại vật liệu chế tạo thích hợp,

tính toán đủ bền cho bồn chứa, tùy theo năng suất thực tế của nhà máy lựa

chọn thiết bị cần cung cấp nhiên liệu hợp lí. Ngoài ra việc thiết kế các thiết

bị phụ trợ đi kèm như bơm, van, hệ thống ống dẫn…, chú ý đến tính phòng

chống cháy nổ, bố trí hợp lí các bồn chứa sao cho diện tích và không gian

chiếm chỗ là ít nhất, cũng hết sức cần thiết để hệ thống sản xuất hoạt động

một cách liên hoàn và đảm bảo an toàn. Đồ án được thực hiện thể hiện quá

trình đi từ lý thuyết sang ứng dụng thực tế của người thiết kế và đặc biệt

cần thiết với sinh viên các ngành công nghệ Hóa học trong quá trình học

tập và công việc tương lai.



CHƯƠNG I

DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT

1.1. Giới thiệu chung về dầu FO

Dầu FO hay còn gọi là dầu mazut, là phân đoạn nặng thu được khi

chưng cất dầu thô parafin và asphalt ở áp suất khí quyển và trong chân

không. Các dầu FO có điểm sôi cao.

Trong kĩ thuật đôi khi người ta còn chia thành dầu FO nhẹ và FO

nặng. Vì thế, các đặc trưng hoá học của dầu mazut có những thay đổi đáng

kể nhưng không phải tất cả các đặc trưng này ảnh hưởng tới việc sử dụng

chúng làm nhiên liệu và các kỹ thuật sử dụng để đạt hiệu quả cao.

1.1.1. Các chỉ tiêu xác định chất lượng của dầu FO

a. Hàm lượng lưu huỳnh

Nhiên liệu đốt lò thường chứa một lượng lưu huỳnh khá lớn, nồng độ

của nó thay đổi tuỳ theo loại.

Lưu huỳnh tồn tại trong nhiên liệu đốt lò dưới nhiều dạng khác nhau,

thông thường là dưới dạng các hợp chất sulfua, disulfua hay dưới dạng di

vòng. Khi bị đốt cháy lưu huỳnh sẽ chuyển thành SO2, khí này cùng với

khói thải sẽ được thoát ra ngoài, trong thời gian này chúng có thể tiếp xác

với oxy để chuyển một phần thành khí SO3. Khi nhiệt độ của dòng khí thải

xuống thấp thì các khí này sẽ kết hợp với hơi nước để tạo thành các axit

tương ướng, đó chính là các axit vô cơ có độ ăn mòn các kim loại rất lớn.

Thực tế thì các axit sulfuaric sẽ gây ăn mòn ở nhiệt độ thấp hơn 100 ÷

150oC, còn axit sulfuarơ chỉ gây ăn mòn ở nhiệt độ thấp hơn 40 ÷ 50oC.

Để hạn chế sự ăn mòn này thì người ta thường dùng các phương pháp

sau

- Dùng nhiên liệu đốt lò có hàm lượng lưu huỳnh thấp

- Giảm lượng không khí thừa trong dòng khí



- Gửi cho bề mặt trao đổi nhiệt lớn hơn nhiệt độ điểm sương của

các khí

- Dùng một số kim loại hoặc oxyt kim loại (MgO, CaO) để chuyển

SO2 thành các hợp chất không ăn mòn.

CaO + SO2 + 1/2O2 = CaSO4.

- Phương pháp này vừa giảm được ăn mòn vừa giảm ô nhiễm môi

trường do SO2, SO3 trong khói thải.

Ngoài vấn đề ăn mòn thì khi hàm lượng lưu huỳnh càng cao càng làm

giảm nhiệt trị của nhiên liệu đốt lò.

b. Độ nhớt

Cũng giống như nhiên liệu Diesel hay nhiên liệu phản lực, trước khi bị

đốt cháy nhiên liệu được phun ra dưới dạng các hạt sương, từ các hạt sương

này nhiên liệu sẽ bay hơi tạo với không khí hỗn hợp cháy. Quá trình bay

hơi nhanh hay chậm phụ thuộc nhiều vào bản chất của nhiên liệu, kích

thước của các hạt sương dầu khi phun ra.

Ở gốc độ của độ nhớt thì ảnh hưởng của nó như sau: khi độ nhớt lớn

thì kích thước của các hạt sương phun ra lớn, động năng của nó lớn nên

không gian trộn lẫn của nhiên liệu với không khí lớn. Tuy nhiên khi kích

thước của các hạt lớn thì khả năng bay hơi để tạo hỗn hợp cháy sẽ kém,

điều này sẽ làm cho quá trình cháy không hoàn toàn, làm giảm nhiệt cháy

và thải ra nhiều chất gây ô nhiễm cho môi trường.

Ngoài ảnh hưởng đến quá trình cháy thì khi độ nhớt lớn sẽ làm tăng

trở lực ma sát trong hệ thống bơm.

c. Tỷ trọng

Tỷ trọng là một đại lượng rất quan trọng đối với nhiên liệu đốt lò bởi

nó liên quan đến bản chất của nhiên liệu, độ nhớt, độ bay hơi nghĩa là nó

liên quan đến quá trình cháy của nhiên liệu, tất cả những vấn đề này ta đã

đề cập đến ở trên.



Ngoài ra, trong quá trình xử lý nhiên liệu, người ta tách loại nước bằng

phương pháp ly tâm do đó yêu cầu tỷ trọng của nhiên liệu và nước phải

khác nhau để đảm bảo cho quá trình tách loại có hiệu quả. Trong quá trình

vận chuyển hay tồn chứa thì nước thường lẫn vào trong nhiên liệu, khi sự

chênh lệch tỷ trọng của hai loại này lớn sẽ giúp cho quá trình lắng tách

nước cũng tốt hơn.

d. Hàm lượng nước

Nước không phải là thành phần của dầu mỏ nhưng nó luôn có mặt

trong dầu thô hay trong tất cả các sản phẩm của dầu mỏ. Sự có mặt của

nước luôn gây ra những tác hại nhất định. Nước có mặt trong dầu thô hay

các sản phẩm có thể từ các nguồn gốc sau

- Trong dầu thô ban đầu nhưng không tách loại hết trong quá trình xử

lý

- Do sự thở của các bồn chứa

- Do thủng ở các thiết bị đun nóng lại

- Do lỗi ở các chỗ nối

- Nước trong nhiên liệu có thể gây ra những tác hại như sau

+ Sự rít bơm,

+ Hiện tượng xâm thực,

+ Quá trình bay hơi lớn dẫn đến hoạt động của mỏ đốt không bình

thường,

+ Sự có mặt của nước sẽ gây rỉ trong bảo quản.

e. Cặn Carbon

Để đánh giá khả năng tạo cặn, người ta thường sử dụng tiêu chuẩn đặc

trưng là độ cốc hoá, tùy theo phương pháp tiến hành xác định cặn mà cặn

thu được gọi là cặn carbon conradson hoặc cặn carbon rabostton. Hàm

lượng cặn cacbon conradson trong dầu nhiên liệu đốt lò thường dao động

từ 5-10% khối lượng, có khi lên đến 20% khối lượng. Tỷ lệ cao cặn cacbon



conradson trong nhiên liệu đốt lò cao luôn luôn gây trở ngại cho quá trình

cháy, làm tăng hàm lượng bụi của các chất thải rắn trong dòng khí thải.

f. Hàm lượng tro

Các hợp chất cơ kim và muối có trong dầu mỏ đều tập trung đa phần ở

dầu cặn, khi đốt nó biến thành tro. Tro có nhiều trong nhiên liệu đốt lò sẽ

làm giảm hiệu quả sử dụng như gây tắc ghi lò, làm giảm khả năng truyền

nhiệt của lò, ở nhiệt độ cao một số kim loại như Vanadi có thể kết hợp với

Sắt để tạo ra những hợp kim tương ứng có nhiệt độ nóng chảy thấp do đó

dễ dẫn đến sự thủng lò ...

g. Nhiệt trị

Nhiệt trị là một chỉ tiêu chất lượng quan trọng của nhiên liệu đốt lò.

Thường thì nhiệt trị của nhiên liệu đốt lò khác cao (>10000 cal/g) đây

chính là một trong những yếu tố chính làm cho nhiên liệu đốt lò được sử

dụng rộng rãi trong công nghiệp. Nhiệt trị này phụ thuộc vào thành phần

hoá học. Nếu trong thành phần nhiên liệu đốt lò càng có nhiều hydrocacbon

mang đặc tính parafinic, càng có ít hydrocacbon thơm nhiều vòng và trọng

lượng phân tử càng bé thì nhiệt năng của chúng càng cao. Những thành

phần không thuộc loại hydrocacbon trong dầu cặn cũng có ảnh hưởng rất

lớn đến nhiệt trị của nó. Các hợp chất lưu huỳnh trong dầu mỏ tập trung

chủ yếu vào dầu cặn. Sự có mặt của lưu huỳnh đã làm giảm bớt nhiệt năng

của dầu cặn, khoảng 85 kcal/kg tính cho 1% lưu huỳnh.

h. Điểm chớp cháy

Cũng giống như những sản phẩm phẩm dầu mỏ khác, đối với nhiên

liệu đốt lò thì điểm chớp cháy cũng đặc trưng cho mước độ hoả hoạn của

nó.

Ngoài những chỉ tiêu trên thì nhiên liệu đốt lò còn phải đạt những chỉ

tiêu chất lượng khác như điểm đông đặc, độ ổn định oxy hoá . . .’



1.1.2. Chỉ tiêu kĩ thuật của dầu FO theo tiêu chuẩn Việt Nam

a. Phân loại theo tiêu chuẩn Việt Nam

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6239:1997 đã phân nhiên liệu đốt lò

thành các loại như sau

Bảng 1.1. TCVN 6239:1997- Loại : FO N01 (2% lưu huỳnh)

Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm Phương pháp thử Mức quy định

1. Khối lượng riêng ở 150C max TCVN 3892-95 0.965

2. Độ nhớt động học ở 400C max ASTM – D.445 87

3. Điểm chớp lửa cốc kín, 0C min ASTM- D93 66

4. Hàm lượng lưu huỳnh, % KL ASTM –D.129 2.2

5. Điểm đông đặc, 0C max ASTM-D.97 +10

6. Hàm lượng nước, %TT max ASTM-D.95 1

7. Hàm lượng tạp chất, %KL max ASTM-D.473 0.15

8. Nhiệt trị, cal/g ASTM-D.240 9800

9.Hàm lượng tro, % KL max ASTM-D.482 0.15

10. Cặn cacbon conradson, % KL max ASTM-D.189 6

Bảng 1.2. TCVN 6239:1997 – loại FO N02A (1.5% lưu huỳnh)


1. Khối lượng riêng TCVN 3893-95 0.970

2. Độ nhớt động học ở 400C max ASTM- D.445 180

3. Điểm chớp lửa cốc kín, 0C min ASTM-D93 66

4. Hàm lượng lưu huỳnh, % KL ASTM-D129 1.5

5. Điểm đông đặc, 0C max ASTM-D97 +21

6. Hàm lượng nước, %TT max ASTM-D95 1



9. Hàm lượng tro, % KL max ASTM-D.482 0.15

10. Cặn cacbon conradson, % KL max ASTM-D.189 10

Bảng 1.3. TCVN 6239:1997- Loại : FO N02B(3% lưu huỳnh)





2. Độ nhớt động học ở 400C max ASTM-D.445 180


4. Hàm lượng lưu huỳnh, % KL ASTM-D129 3






10. Cặn cacbon conradson, % KL

maxASTM-D189 10

Bảng 1.4. TCVN 6239:1997- Loại N03



2. Độ nhớt động học ở 400C max ASTM-D.445 380


4. Hàm lượng lưu huỳnh, % KL ASTM-D129 3






10. Cặn cacbon conradson, % KL

maxASTM-D189 14



b. Tiêu chuẩn cơ sở về nhiên liệu đốt lò

Tiêu chuẩn TCCS 04:2009/PETROLIMEX là tài liệu quy định các yêu

cầu về đặc tính kỹ thuật của sản phẩm nhiên liệu đốt lò (FO) dùng trong

các lò đốt công nghiệp.

Bảng 1.5 TCCS 04:2009/Petrolimex

Tên chỉ tiêu

Mức

Phương pháp thửFON02B

(3,0 S)

FON02B

(3,5 S)

FON03

(380)

1. Khối lượng riêng

ở 150C, kg/l, max 0,970 0,991 0,991

TCVN 6594:2007

(ASTM D1298-05)/IP

160

2. Độ nhớt động học

ở 500C, cSt, max 180 180 380

TCVN 3197:2007

(ASTM D445-06)/IP 71-

1

3. Điểm chớp lửa cốc

kín, 0C min66 66 60

TCVN 2693:2007

(ASTM D93-06)/IP34

4. Cặn cacbon

Conradson, % khối

lượng, max

14 16 16

TCVN 6324:2006

(ASTM D189-05)/IP13

5. Hàm lượng lưu

huỳnh, % khối

lượng, max

3,0 3,5 3,5

TCVN 3172:2008

(ASTM

D4294-06)/IP336/IP61

6. Hàm lượng tro, %

khối lượng max0,15 0,15 0,15

TCVN 2690:2007

(ASTM D482-03)/IP4

7. Điểm đông đặc, 0C

- Mùa hè, max

- Mùa đông, max

+24

+15

+24

+9

+24

+24

TCVN 3753:2007

(ASTM D97-05a)/IP15

8. Nhiệt trị, cal/g, 10200 9800 - ASTM D240/IP 12



min

9. Hàm lượng nước,

% thể tích, max1,0 1,0 0,5

TCVN 2692:2007

(ASTM D95-05el)/IP74

10. Hàm lượng tạp

chất, % khối lượng,

max

0.15 0.15 -

ASTM D473 / IP53

11. Hàm lượng kim

loại vanadium, ppm,

max

95 - -

IP 501


loại natri, ppm, max50 - -

IP 501


loại nhôm và silic,

ppm, max

60 - -

ASTM D5184/ IP377

14. Độ tương thích –

Spot Test, maxLoại 2 - -

ASTM D4740

15. Độ sạch – Spot

Test, maxLoại 2 - -

ASTM D4740

16. Hàm lượng

asphanten, % khối

lượng, max

5 - -

ASTM D6560/IP 143

17. Hàm lượng cặn

tổng, % khối lượng,

max

0,1 - -

ASTM D4870/IP 375

1.2. Sơ đồ của hệ thống bồn chứa dầu FO



Hình 1.1. Hình ảnh một cách tổng quan của hệ thống



CHƯƠNG II

NỘI DUNG TÍNH TOÁN

2.1. Tính toán lưu lượng dầu FO để cung cấp cho bộ đốt nồi hơi

Nhiệt hóa hơi của H2O ở 9at là 2040 KJ/Kg.

Nhiệt hóa hơi của H2O ở 9at là 174,5 oC.

Q1: nhiệt hóa hơi 5 tấn nước thành hơi ở 9at. Ta có

Q1=2040.5000 = 10200000 (KJ)= 2704853 (Kcal)

Vì hiệu suất nồi hơi là 90% nên Q1 = (10200000100): 90 = 11333334 (KJ)

Q2: Nhiệt trị của nhiên liệu . Ta có Q2= 9500 (Kcal/Kg)

Lưu lượng cần để cung cấp cho bộ đốt nồi hơi là

Với dFO = 1,105(kg/l)

2.2. Tính toán các thông số kỹ thuật của xitec

Để tồn chứa 50 000 lít dầu; ta sẽ thiết kế làm hai xitec, mỗi xitec 25

000 lít. Khi nhập vào xitec, áp suất bơm khoảng 200 mm H2O. Bể chứa

chịu áp suất trong. Chọn đường kính xitec là Dt=2400 mm, chọn hai nắp là

nắp Elip.

2.2.1.Thiết kế phần hình trụ của xitec

Để đảm bảo việc tồn chứa thì xitec cần có hệ số chứa khoảng 85%.

Khi đó thể tích cần thiết của xitec là

Thể tích phần hình trụ là

Vtrụ=Vxitec- 2.Vnắp

Chọn Dt= 2400 mm = 2,4 m. (Bảng XIII.6, Tr 359 ,[1])

Ht= 600 mm = 0,6 m



H= 40 mm = 0,04 m

F= 6,56 (m2)

Vnắp= 1991.10-3 (m3)

Vtrụ= 29,41 – 2.1991.10-3 = 25,43 (m3)

Chiều dài phần hình trụ là

ltrụ= 4. Vtrụ/ . = =5,62 (m)

Chọn l = 5,6 m= 5600 mm

Tổng chiều dài xitec là

L= l+2 (ht + h) = 5,6 + 2. (0,6 + 0,04) = 6,88 (m)

Tính chiều dày phần trụ

Chọn vật liệu là thép CT3

Ta có: [ ] = 145.106 N/m2

[ = 240.106 N/m2 ( Theo [7])

E = 2,1.107 N/cm2

Chiều dày vỏ trụ được xác định

(CT XIII.8, Tr 360 ,[1])

Trong đó

Dt: đường kính trong của xitec 2,4 m (1)

p : áp suất trong xitec.

Khi làm việc bể chịu áp suất dư p1 khoảng 200 mm H2O = 2000 N/m2

và áp suất thủy tĩnh của xăng lên xitec p2

Với

Ta có: kg/m3

(N/m2)

(N/m2) (2)



: ứng suất cho phép của vật liệu.

Ở đây ta chọn =145.106 N/m2 (3)

c: hệ số dư

c = c1 + c2 + c3

Với

c1: hệ số dư do lưu thể ăn mòn vật liệu. Chọn c1=0,002 m

c2: hệ số dư do bào mòn cơ học chọn c2= 0.

c3: hệ số dư do gia công c3=0,001m

(m) (4)

: hệ số làm yếu

Trên thân ta bố trí các lỗ cửa người d1= 500 mm, cửa vào d2= 50 mm, cửa

ra d3= 40 mm.

Ta có: ( CT XIII.16, Tr 362, [1])

Thay (1), (2), (3), (4), (5) vào công thức tính s

=3,2 (mm)

Chọn chiều dày thiết bị s=5 mm và ta dùng chiều dày này để kiểm tra

các điều kiện làm việc khác của bồn chứa.

Kiểm tra bền khi thử thủy lực với áp suất p=1,5pv=3000 N/m2

Khi đó áp suất tổng cộng là

p0 = p + pthủy tĩnh = 3000 + 24000 = 27000 ( N/m2).

Điều kiện kiểm tra bền:

( CT XIII.26, Tr 365, [1] )

Trong đó:



Dt (m): đường kính trong Dt=2,4 m.

s (m): chiều dày thiết bị s=0,005 m.

p0 = 27000 (N/m2).

c (m): độ dư ăn mòn c = 0,003 m.

: hệ số làm yếu .

: ứng suất chảy N/m2.

Thay vào ta có

(N/m2)

Khi thử thủy lực xitec đủ bền.

2.2.2. Thiết kế nắp xitec

Hình 2.1 Hình minh họa nắp xitec

Ta chọn đường kính nắp Dt=2400 mm được hàn từ 2 nửa như hình vẽ

và dập thành nắp elip. Theo Bảng XIII.10 – Tài liệu [1], ta có các thông số

nắp như sau

- D: đường kính phôi D = 2900 mm

- Dt: đường kính trong Dt = 2400 mm

- h = 40 mm



- ht = 600 mm

- F = 6,56 m2

- Vn =1991.10-3 m3

Chiều dày nắp tính theo công thức

( CT XIII.47, Tr 385, [1])

Trong đó: Chọn vật liệu làm nắp là thép CT3

Dt: đường kính trong Dt= 2,400 m

p: áp suất trong p=25332 N/m2

ht: chiều cao phần nhô ra ht= 0,6 m

: ứng suất kéo =145.106 N/m2

: hệ số hàn thép CT3

k=1 vì không có lỗ trên nắp.

c: hệ số dư c=0,003 m.

Thay vào công thức ta có

(m) =3,2 (mm) (9)

Ta chọn chiều dày nắp bằng chiều dày của phần thân trụ s=5mm.

Kiểm tra bền thủy lực cho nắp theo công thức

(CT XIII.49, Tr 386, [1])

Trong đó: p0= 27000 N/m2

(10)

Khi thử thủy lực nắp xitec thì nắp đủ độ bền.



2.2.3. Kiểm tra độ bền của xitec theo ứng suất uốn gây ra do trọng lượng

xitec và cả dầu

a. Kiểm tra theo ứng suất tương đương

Thể tích nắp làm bằng bồn chứa: V=V1+ 2.V2

Trong đó:

V1: thể tích thép làm phần trụ

V1= (m3)

V2: thể tích thép làm nắp

V2= (m3)

V = 0,21+2.0,033 = 0,276 (m3)

Khối lượng bồn chứa là

mt = V.P = 0,276.7810 = 2155,56 (Kg)

Khối lượng FO là

mFO = VFO.PFO = 25.991 = 24775 (Kg)

Khối lượng tổng cộng

m = mt + mFO = 26930,56 (Kg)

Mômen uốn cực đại đối với tiết diện nguy hiểm của thiết bị ở hai bệ đỡ là

M =

Trong đó:

l: khoảng cánh giữa hai gối đỡ l =3,45 m

L: chiều dài bồn chứa L=6,88 m

Mômen chống uống tại tiết diện nguy hiểm là

W = (m3)



Ứng suất tương đương của thân thiết bị do tải trọng ngoài tác dụng

Kiểm tra theo công thức

(N/m2) (CT XIII.22, Tr 365, [1])

Thay số vào ta có

Như vậy ứng suất tương đương đạt yêu cầu.

b. Kiểm tra độ ổn định của bồn chứa

Điều kiện kiểm tra

(CT XIII.24, Tr 365, [1])

Trong đó:

(CT XIII.25, Tr 365, [1])

Khi (mm)

Sử dụng (Hình XIII.3, Tr 366, [1] ) ta tra được hệ số k1= 3,1 và k2= 9,8

Thay số, ta có

(s-c)=0,005-0,003=0,002 (m)



Ta có: 0,002 9,2.104

Vậy xitec đạt được độ ổn định cần thiết.

c. Kiểm tra độ võng của bồn chứa

Trong đó: mômen quán tính của vỏ xitec

J=0,4.D3(s-c)

l=3,45

A=1,715

Tỷ số giữa độ võng và chiều dài là

Vậy với chiều dày 5mm thì xitec đủ bền.

2.2.4. Chọn bệ đỡ



Hình 2.2. Hình ảnh minh họa giá đỡ của xitec

a. Kiểm tra độ bền của vỏ tại vị trí gối đỡ

Tại vị trí gối đỡ thì vỏ chịu áp suất ngoài và áp suất tới hạn cho phép

(N/m)

Với

J là mômen quán tính của phần vỏ đỡ và được tính như sau

b: là bề rộng bệ đỡ chọn b= 400 mm= 0,4 m

s: chọn tấm lót hàn trên bệ đỡ dày 20 mm s = 20+5=25 mm

(m4)

Thay J vào ta có

(N/m)

Tải trọng thực tế phân bố trên chu vi cung đỡ là

(N/m)

P(N): phản lực trên một gối đỡ



(N)

(N/m)

Điều kiện kiểm tra độ bền

Ở đây : >5

Độ bền của xitec đạt yêu cầu.

b. Kiểm tra độ ổn định của bệ đỡ

Hình 2.3. Hình ảnh minh họa của bệ đỡ

Lực F tác dụng lên bệ đỡ là

F=k.Q

Trong đó:

- k=0,024 khi a= 120

- Q: tải trọng lên một bệ đỡ



F=132906,6 . 0,024=3170,3 (N)

Ở bệ đỡ chiều cao chịu ảnh hưởng của tải trọng kể từ điểm thấp nhất của

xitec là .

Diện tích vùng chịu ảnh hưởng là

(m2)

s: chiều dày bệ đỡ s = 20 mm

(m2)

Ứng suất trên bệ đỡ là:

(N/m)

Chọn thép làm bệ đỡ là thép CT3 có [ ]=145.106 N/m

So sánh hai kết quả: 0,4.106<145.106

Bệ đỡ đủ bền.

2.2.5. Tính neo và bích cho xitec

a. Tính neo cho xitec

Khi xitec hút hết dầu, xitec chịu lực đẩy Acsimet của không khí, để

xitec đứng vững ta cần làm thêm neo bể bằng làm các vòng thép ôm lấy

xitec.

Lực đẩy Acsimet được tính như sau

F=V.Pkk.g (N)

V: thể tích xitec V=29,4 (m3)

P: khối lượng riêng của không khí P=1,29 (Kg/m3)

F= 29,4.1,29.9,81=372,1 (N)

Với vật liệu là CT3 ta có: (N/m)



Do đó:

Ta chọn chiều dày dây neo là 5 mm bằng chiều dày vỏ xitec.

b. Chọn bích

Chọn bích nắp cho cửa người, cửa vào, cửa ra trên thân xitec (Bảng

XII-27, Tr 409, [3]), ta có:

- Chọn bích nắp cửa người

Chiều dày nắp Sn=12mm

Chiều dày bích h=12mm

Đường kính ngoài của bích D=630mm

Đường kính vòng bu lông Db=580mm

- Chọn bích cửa vào




- Chọn bích cửa ra




2.3. Thiết kế bể chứa trung gian

Bể chứa trung gian được thiết kế nhằm mục đích cung cấp nhiên liệu

trực tiếp cho bộ đốt nồi hơi. Bể chứa trung gian có thân hình trụ hàn, nắp là

nắp elip và đáy là đáy nón có gờ góc đáy 600.

2.3.1. Tính chiều dài phần trụ của bể trung gian

Với hệ số chứa khoảng 85% thì thể tích cần thiết của xitec là

Vbể=

Thể tích phần hình trụ là



Vtrụ=Vbể - Vnắp – Vđáy

Với Vnắp=54,5.10-3 m3 khi chọn Dt=0,7 m

Vđáy=109.10-3 m3 khi chọn Dt=0,7 m (Bảng XIII.21, Tr 394, [1])

Vtrụ=1,76 – (54,5 + 109).10-3=1,59 2 (m3)

Chiều dài phần hình trụ là

ltrụ=

Chọn ltrụ=3,65 m

2.3.2. Thiết kế nắp bể

Chọn nắp bể là nắp elip. Vật liệu làm nắp là thép CT3.

Chọn Dt =700 mm.

Ta có kích thước tương đương như sau :

ht=175 mm

F=0,62 m2

h=40 mm (Bảng XIII.13, Tr 388,[1])

Vn=54,5.10-3 m3

D= 900 mm

Do bể làm việc chịu áp suất trong nên bề dày phần nắp được tính toán

như sau

(CT XIII.47, Tr 385, [1])

Trong đó:

- : đường kính trong cửa nắp =0,7 m.

- p : áp suất trong p=p1+p2

với p1: áp suất dư của bể khi làm việc p1=2000 N/m2

- p2: áp suất thủy tĩnh của dầu lên bể

p2=



p=p1+p2=2000 + 6805,2 = 8805,2 (N/m2)

: ứng suất uốn cho phép của vật liệu N/m2

- k: hệ số không thứ nguyên

Trên nắp thiết kế cửa vào d=50 mm

(CT XIII.48, Tr 385, [1])

: hệ số hàn

c: hệ số dư. Tính toán như đối với xitec ta có c=0,003 m

Thay các thông số trên vào công thức ta tính được chiều dày nắp là

2.3.3. Thiết kế thân bể

Chọn thân hình trụ hàn.

Đường kính trong Dt=700 mm, vật liệu: thép CT3

Vì bể làm việc chịu áp suất trong nên chiều dày thân hình trụ

khi làm việc được tính

( CT XIII.8, Tr 360, [1])

Trong đó:

- Dt=0,7 (m)

- p: áp suất làm việc p=8805,2 N/m2

- =145.106 N/m2

- : hệ số làm yếu

- c: hệ số dư c=0,003 (m).

Xác định :

(CT XIII.16, Tr 362, [1])



Với ltrụ: chiều dài phần trụ. Trên thân bố trí 1 lỗ cửa người d=500mm.

Suy ra:

Thay các thông số trên vào công thức ta tính được chiều dày thân bể

2.3.4. Thiết kế đáy bể

Hình 2.4. Minh họa đáy nón có gờ bằng thép góc đáy 600

Chọn đáy nón có gờ bằng thép góc đáy 600. Vật liệu thép CT3

Chiều dày của đáy khi làm việc ở áp suất trong là

(CT XIII.52, Tr 399, [1])

y: yếu tố hình dạng.

Khi và

(Đồ thị XIII.12, Tr , [1])

Xác định chiều dày đáy ta có

Lấy s= 4 mm.



Kiểm tra thủy lực với đáy

( CT XIII.54, Tr 399, [1])

Ta có

Khi kiểm tra thủy lực đáy bể trung gian đủ bền.

2.3.5. Tổng chiều dài bể trung gian

L= ltrụ+ (ht + h)nắp + ( H + h)đáy

Chọn nắp elip có d=0,7 m, ta có

ht=0,175 m

h=0,04 m

Chọn đáy nón có gờ, góc đáy 600 d=0,7 m, ta có

H=0,634 m

h=0,04 m

Vậy:

Chọn L=4,55 (m)

2.3.6.Chọn bích cho bể trung gian

- Chọn bích nắp cửa người

Chiều dày nắp Sn=12mm




- Chọn bích cửa vào




2.4. Các thiết bị phục vụ cho hệ thống bồn chứa



- Chọn đường ống dẫn nhiên liệu vào có đường kính trong 45mm, dày

5mm.

- Chọn đường ống dẫn nhiên liệu ra có đường kính trong 45mm, dày

5mm.

2.4.1. Chọn bơm để bơm nhiên liệu từ bể trung gian vào bộ đốt nồi hơi

- Trở lực đường ống vào :

Ta có:

Với :

- v : là vận tốc nhiên liệu trong ống, ta có

-

- l= 3(m)

- : hệ số ma sát dọc đường, được tính toán theo chuẩn số Renoyld. Ta có

Chuẩn số Renoyld

Chọn vật liệu làm ống là thép CT3.

Độ nhám thép CT3:

Tính Re giới hạn

Ta có :

Vì dòng chảy rối không hoàn toàn thành nhám

Hệ số ma sát dọc đường được tính theo công thức



: hệ số cản cục bộ qua co-cut, van.

Từ nồi hơi đến bể chứa trung gian có: 5 co cung 90, 1 van thường.

Ta có ; (Trang 20, [4]). Suy ra

Vậy:

Công suất của động cơ kéo bơm là

Vì nhiên liệu FO có độ nhớt cao nên ta sử dụng bơm bánh răng làm

bơm vận chuyển nhiên liệu. Tra bảng 1 tài liệu [3] chọn bơm kiểu MSL

200RV

- Lưu lượng: 8(m3/h)

- Áp suất đẩy: 3,3(kg/m2)

- Đường kính ống hút 50mm

- Đường kính ống xả 50mm

- Công suất động cơ 2,2 KW

2.4.2. Chọn bơm để bơm nhiên liệu từ xitec vào bể chứa trung gian

Giả sử nhà máy làm việc 2 ca/ ngày, tức là 8.2=16 h/ ngày. Bộ đốt nồi

hơi làm việc 50% tức là trong 8h sẽ tiêu tốn hết: 315.8=2520 (l). Thể tích

bể chứa trung gian là 2941 l. Như vậy để đảm bảo cho nồi hơi làm việc liên

tục trong ngày tiếp theo thì sau 1 ngày làm việc ta cần nạp dầu cho bể trung

gian. Thời gian nạp liệu 1 lần giả sử là 2 giờ, vậy 1h cần nạp 1260 lít dầu.

Tức Qnạp liệu=1260 (l/h)=0,35.10 -3 (m3/s)

Trở lực đường ống vào :



Ta có:

Với

- v là vận tốc nhiên liệu trong ống, ta có

-

- l= 16,5(m)

- :hệ số ma sát dọc đường, được tính toán theo chuẩn số Renoyld. Ta

có

Chuẩn số Renoyld

Chọn vật liệu làm ống là thép CT3.

Độ nhám thép CT3 :

Tính Re giới hạn

Ta có :

Vì dòng chảy rối không hoàn toàn thành nhám

Hệ số ma sát dọc đường được tính theo công thức

: hệ số cản cục bộ qua co-cut, van.

Từ nồi hơi đến bể chứa trung gian có: 1 co T, 11 co 90, 4 van thường.

Ta có ; ; (Trang 20, [4]). Suy ra:



Vậy:

Công suất của động cơ kéo bơm là

Tra bảng 1 tài liệu [3] chọn bơm kiểu MSL 200RV

- Lưu lượng: 8(m3/h)

- Áp suất đẩy: 3,3(kg/m2)

- Đường kính ống hút 50mm

- Đường kính ống xả 50mm

- Công suất động cơ 2,2 KW



CHƯƠNG III

CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ

3.1. Hệ thống van

Van được sử dụng thêm trong hệ thống để ngắt chuyển hoặc điều

chỉnh dòng chất lỏng. Dựa vào chức năng của van, sự thay đổi trong trạng

thái dòng của van, có thể điều chỉnh được bằng tay, hoặc tự động nhờ cài

tín hiệu từ thiết bị điều khiển, hoặc là van có thể tự động để tác động để

thay đổi chế độ của hệ thống. Một số loại van và những ứng dụng của

chúng sẽ được mô tả trong phần này.

3.1.1. Van chặn

Van chặn là loại van được dùng để ngăn dòng chảy hoặc một phần

dòng chảy nhằm đạt được một dòng chảy mới ở sau van. Yêu cầu cơ bản

thiết kế một van chặn là đưa ra trở lực dòng tối thiểu ở vị trí hoàn toàn mở

và đạt được đặc tính dòng kín ở vị trí hoàn toàn đóng. Van cổng, van cầu,

van bi, van bướm, van màng có thể đáp ứng được tất cả các yêu cầu trên ở

những mức độ khác nhau, vì vậy được sử dụng rộng rãi trong việc đóng

cắt. Những kiểu van thực tế được đánh giá bằng các thông số sau:

- Chênh áp

- Độ kín

- Đặc tính dòng chất lỏng

- Kín hệ thống

- Yêu cầu tác động

- Chi phí ban đầu

- Bảo dưỡng



3.1.2. Van cổng hay van cửa

Hình 3.1. Hình ảnh minh họa van chặn

Được thiết kế để làm việc như một van chặn. Khi làm việc, loại van

này thường là đóng hoàn toàn hoặc là mở hoàn toàn. Khi mở hoàn toàn,

chất lỏng hoặc khí chảy qua van trên một đường thẳng với trở lực rất thấp.

Kết quả tổn thất áp lực qua van là tối thiểu. Van cửa không nên dùng để

điều chỉnh hoặc tiết lưu dòng chảy bởi vì không thể đạt được sự điều khiển

chính xác. Hơn nữa, vận tốc dòng chảy cao ở vị trí van mở một phần có thể

tạo nên sự mài mòn đĩa và bề mặt trong van. Đĩa van không mở hoàn toàn

cũng có thể bị rung động. Van cửa bao gồm 3 bộ phận chính: Thân van, cổ

van và khung van. Thân van thường được gắn với đường ống bằng mặt

bích, ống vít hoặc nối bằng hàn. Cổ van bao gồm các phần chuyển động

được ghép vào thân thông thường bằng bulong để cho phép bảo dưỡng và

lau chùi. Khung van bao gồm ty van, cửa van, đĩa van và đế van hình nhẫn.

Hai loại van cửa cơ bản là kiểu van hình nêm và kiểu van hai đĩa. Ngoài ra

còn có một số van cải tiến từ hai loại đĩa trên.



3.1.3. Van cầu

Hình 3.2. Hình ảnh minh họa van cầu

Van cầu truyền thống dùng để chặn dòng chảy. Mặc dù van cầu tạo

nên tổn thất áp lực cao hơn van thẳng nhưng nó có thể dùng trong trường

hợp tổn thất áp lực không phải là yếu tố điều khiển. Van cầu bao gồm: van

cầu kiểu chữ Y và van góc. Van cầu thường được sử dụng để điều chỉnh

lưu lượng. Van cầu thường là loại có ty ren trơn trừ van loại lớn thì có kết

cấu bề ngoài bắt bulong bằng đòn gánh. Van cầu là những van tồn tại

thường xuyên nhất, những kiểu van khác cũng có thân cầu.



3.2. Hệ thống xả

Hình 3.3. Hình ảnh minh họa hệ thống xả

Van an toàn và van xả áp suất là các thiết bị tự động xả áp suất là các

thiết bị tự động xả áp suất sử dụng bảo vệ quá áp trong đường ống và thiết

bị. Van bảo vệ hệ thống bằng cách xả ra áp lực dư thừa. Ở áp suất bình

thường, đĩa van được đóng vào đế van và cố định bởi một lò xo đã bị nén

từ trước khi áp lực hệ thống tăng lên, áp lực tạo ra bởi chất lỏng và đĩa van

tăng gần bằng áp lực lò xo. Khi mà các áp lực trên cân bằng, chất lỏng sẽ

chảy ra qua cửa van ra ngoài. Van xả áp thường dùng cho chất lỏng. Chức

năng của các van này giống như van xả áp an toàn chỉ khác là chất lỏng

không giãn nở.

3.3. Dụng cụ đo

Trong các bể chứa dầu thô và các sản phẩm dầu mỏ, người ta thường

sử dụng các dụng cụ đo để xác định.

- Các thông số hóa lý của sản phẩm như nhiệt độ, áp suất…

- Các thông số nói lên tính an toàn của sản phẩm trong tồn trữ như độ

bay hơi, áp suất hơi bão hòa trên bề mặt, nhiệt độ của sản phẩm …

- Các thông số liên quan đến vấn đề vận chuyển như dư lượng, khối

lượng, mực chất lỏng …



- Tất cả các thông số trên có nhiều hình thức hiển thị khác nhau tùy

theo loại dụng cụ sử dụng: thang chia vạch, dạng số, lưu đồ hay trên màn

hình máy tính.

- Các tính chất bất biến như độ chính xác, độ ổn định.

- Các tính chất động như độ nhạy, độ tin cậy.

3.3.1. Thiết bị đo nhiệt độ

Các dụng cụ đo trong công nghiệp nói chung: nhiệt kế thủy ngân,

nhiệt kế lưỡng kim, nhiệt kế áp suất – lò xo, cặp nhiệt điện, nhiệt kế điện

trở, nhiệt kế đo nhiệt độ cao. Trong hệ thống bồn bể trong công nghiệp dầu

khí, người ta thường sử dụng các loại nhiệt kế sau.

- Nhiệt kế lưỡng kim.

- Nhiệt kế áp suất lò xo.

- Cặp nhiệt điện

- Nhiệt kế điện trở

3.3.2. Thiết bị đo mức chất lỏng

Với bồn chứa sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng thì người ta quan tâm đến

mực chất lỏng. Khi xuất thì không xuất hết và khi nhập thì không nhập đầy.

Để đảm bảo điều này người vận hành cần phải biết chất lỏng dâng đến mực

nào trong bồn. Các dụng cụ đo mực chất lỏng khá đa dạng ví dụ như dạng

đo trực tiếp

- Phao nổi

- Phao chiếm chỗ

- Đầu tiếp xúc trực tiếp

- Đầu dò điện

Ngoài ra còn có các loại dụng cụ đo mực chất lỏng gián tiếp như:

- Dụng cụ đo dùng áp suất thủy tĩnh

- Dụng cụ đo dùng bức xạ

- Dụng cụ đo sự thay đổi khối lượng



a. Phao nổi

Phao nổi là loại dụng cụ kiểm soát mực chất lỏng thông dụng nhất.

Phao nổi đơn giản nhất là phao nổi một vị trí. Loại này gồm có một phao

bằng nhựa nối với một tay đòn. Cánh tay đòn này điều khiển van cấp liệu

cho bồn ở trạng thái đóng hay mở. Khi mực chất lỏng ở vị trí mong muốn,

phao nổi ngang với mực chất lỏng cần bơm, tác động lên van thông qua

cánh tay đòn làm đóng van lại. Phao nổi có thể gắn trong bồn hay gắn trong

một bình bên ngoài thông với bồn. Một số van nổi không dùng cánh tay

đòn mà dùng khí nén để điều chỉnh van cấp liệu cho bồn. Điều này có lợi ở

chỗ tăng độ nhạy cho van nhưng cũng tăng chi phí thiết bị đáng kể. Loại

phao nổi di động hình bánh rán cho phép người vận hành theo dõi mực chất

lỏng dâng lên trong bồn, phao nổi này di chuyển dọc theo mực ống nhúng

chìm trong bồn. Phao này là một nam châm. Một nam châm khác đặt trong

ống sẽ dâng theo khi phao dâng nhờ lực từ giữa hai thanh nam châm. Kim

trong thang chia vạch được nối với nam châm trong ống bằng dây cáp.

b. Phao chiếm chỗ

Nguyên tắc hoạt động lại này dựa trên lực đẩy Acsimet. Chất lỏng

dâng càng cao thì lực Acsimet dâng càng mạnh và giá trị khối lượng của

phao dâng càng mạnh và giá trị khối lượng của phao trên cân càng giảm.

Bằng cách quan sát khối lượng, người vận hành có thể biết chất lỏng dâng

đến mức nào

3.4. Các thiết bị hỗ trợ khác

Các thiết bị này giúp kiểm tra bồn, các thông số kỹ thuật của bồn. Các

tiêu chuẩn này đều theo tiêu chuẩn API. Các thiết bị đo chiều cao của bồn,

độ lún của nền, kiểm soát chu vi cũng như độ méo của bồn, bề dày của bồn

qua quá trình dự trữ, hệ thống đường ống nối vào bồn. Ngoài ra còn có các

thiết bị đo tỷ trọng, đo nhiệt độ dầu, nhiệt thiết bị đo hàm lượng cặn trong



bồn. Song song đó cần thiết kế thêm cầu thang xoáy giúp kiểm tra các bộ

phận trên đỉnh bồn như nắp bồn, hệ thống làm mát…

3.4.1. Cửa người

Mỗi bồn chứa có 1-2 cửa người lắp đặt trên thành bồn, được chế tạo

cùng loại vật liệu với thân bồn. Cửa người được thiết kế để thuận lợi thao

tác vệ sinh, sửa chữa bồn cũng như quan sát mực chất lỏng trong bồn

3.4.2. Bích nối

Mặt bích là bộ phân quan trọng dùng để nối các phần của thiết bị cũng như

nối các bộ phận khác với thiết bị. Các loại mặt bích chủ yếu đó là: bích

liền, bích tự do, bích rèn. Đối với đường ống dẫn nhiên liệu ta sử dụng bích

tự do.

3.4.3. Đê chắn lửa

Thường làm bằng đất hoặc bê tong, có bề dày và chiều cao đủ lớn để

chứa hết chất lỏng có trong bồn nếu có sự cố.

Trong trường hợp xảy ra sự cố (vỡ bồn, cháy …) bức tường này sẽ

ngăn chất lỏng lại đến khi nó được bơm sang bồn khác hoặc có biện pháp

xử lý đồng thời nó còn bảo vệ, cách ly các bồn chứa và các công trình cơ sở

kế cận trong trường hợp xảy ra sự cố, cô lập đám cháy tránh lây sang các

khu vực khác.

3.4.4. Hệ thống làm mát

Trong quá trình tồn trữ, với những điều kiện nhiệt độ môi trường cao

quá nhiệt độ giới hạn cho phép làm cho nhiệt độ của bồn cũng như của sản

phẩm tồn trữ tăng. Đâu là nguyên nhân làm giảm độ bền của vật liệu chế

tạo bồn cũng như việc gây thất thoát và cháy nổ nhất là đối với những sản

phẩm. Do đó ta cần phải làm mát bồn bằng hệ thống ống nước uốn cong

theo thân bồn phía trên nắp, dọc theo ống ta khoan nhiều lỗ tròn cách đều

nhau để cho nước có thể làm mát toàn bộ bồn chứa.



3.4.5. Hệ thống chống tĩnh điện

Do các sản phẩm dầu khí trong quá trình tồn trữ sẽ xuất hiện các phần

tử tích điện, khi sự tích điện này đủ lớn sẽ gây ra hiện tượng phóng điện

gây ra sự cháy nổ rất nguy hiểm. Để tránh hiện tượng phóng điện trong quá

trình tồn trữ ta cần phải dùng biện pháp nối đất thiết bị bằng những cọc tiếp

đất.

3.4.6. Thiết bị phát hiện rò rỉ

Trong quá trình thi công các bồn đã được kiểm tra về khả năng rò rỉ và

nếu đạt yêu cầu thì mới đi vào hoạt động. Tuy nhiên trong quá trình vận

hành có thể phát sinh các vết nứt, lỗ rạn do va chạm cơ học hay do tác động

ăn mòn của lưu chất chứa trong bồn. Khi đó lưu chất có thể rò rỉ ra ngoài

gây thất thoát sản phẩm, ô nhiễm môi trường, dễ gây cháy nổ giảm độ bền

cơ của bền. Với các sự cố rò rỉ lớn của chất lỏng thì có thể phát hiện dễ

dàng bằng cách quan sát hay bằng đồng hồ đo áp. Với các vụ rò rỉ rất nhỏ

khó phát hiện, để lâu ngày sẽ nguy hiểm thì người ta tiến hành kiểm tra

định kỳ bằng các thiết bị chuyên dụng.

3.4.7. Hệ thống phòng cháy, chữa cháy

Lắp các cột thu lôi trong khu vực bồn chứa để đề phòng sét, các cột

thu lôi này phải đủ cao và bố trí trong khu vực. Sử dụng các thiết bị chuyên

dụng trong thao tác tránh tích điện trong cháy nổ. Lắp đặt hệ thống vòi

nước trên bồn, đảm bảo đủ nước chứa cho các bồn. Trên hệ thống này cấy

thêm hệ thống ống dẫn bọt chữa cháy. Nếu có xảy ra sự cố thì bọt chữa

cháy sẽ theo nước phun vào đám cháy cô lập đám cháy ngăn không cho

tiếp xúc với không khí và dập tắt đám cháy.

Lắp đặt các cột nước chữa cháy ở những vị trí thích hợp sao cho có thể

cùng lúc chữa cháy cho hai khu vực khác nhau. Nguồn nước phải đảm bảo

cung cấp đủ cho nhu cầu. Cần phải duy trì áp lực cho các vòi phun nước

chữa lửa để đảm bảo an toàn cho nhân viên chữa cháy.



Trên thành đê chắn lửa bố trí các vòi phun bọt chữa cháy khi cần thiết.

Các hệ thống phun nước và bọt chữa cháy có thể hoạt động tự động khi có

sự cố hoặc bán tự động.

Lắp đặt hệ thống vòi nước trên mỗi bồn chứa đủ để tưới nước cho toàn

bộ vùng chứa bằng 5 vòi phun với tốc độ 0,04 lmp gal/min/ft2 bề mặt bồn.

Các vòi nước máy phải được lắp đặt tại những vị trí thích hợp sao cho nó

có thể cung cấp nước chữa cháy cho ít nhất hai vị trí khi có sự cố.

Nguồn nước phải đủ cung cấp ít nhất trong 4 giờ (kể cả lượng nước

dùng tưới cho bồn). Áp suất của vòi chữa cháy phải lớn hơn hoặc bằng

8kg/cm2.

Phải ít nhất một hệ thống tưới nước di động, dùng để tưới bảo vệ cho

người đóng các van gần nơi đang cháy. Van giảm áp lắp đặt trên mỗi bồn

phải được nối trực tiếp vào phần hơi bên trong bồn bằng ống thông hơi

thẳng đứng cao ít nhất 2m.

Phải có thêm các bình chữa cháy bằng hóa học thích hợp. Vị trí đặt

các bình này phải gần những nơi dễ xảy ra cháy nổ.



KẾT LUẬN

Như vậy việc thiết kế hệ thống bồn chứa nhiên liệu cho một nhà máy

sản xuất mì ăn liền vừa mang lại cho người thực hiện thiết kế một cái nhìn

tổng quan về hệ thống sản xuất trong thực tế vừa đảm bảo tính kinh tế kĩ

thuật cho nhà sản xuất, an toàn khi đưa vào thực tiễn. Công việc thiết kế

không chỉ tính đến việc cung cấp nhiên liệu cho nhà máy mà còn kể đến

việc nhập dầu nhiên liệu đầu vào, quá trình sử dụng nhiên liệu, hệ thống an

toàn khi sử dụng, yêu cầu làm việc thực tế của nhà máy.



TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. KS Hồ Lê Viên (2006). Sổ tay Quá trình và thiết bị công nghệ hóa

chất Tập I, Tập II. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.

[2].Th.S Kiều Đình Kiểm (2005). Các sản phẩm dầu mỏ & hóa dầu. Nhà

xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.

[3].Vinatesco group (2010). Rotary Gear Pumps

[4].Bộ môn máy và thiết bị (2007).Bảng tra cứu quá trình cơ học truyền

nhiệt truyền khối.

[5].Nguyễn Thị Phương, Lê Song Giang (2001).Cơ lưu chất tóm tắt lý

thuyết và bài tập. Lưu hành nội bộ.


Documents

Do an He Thong Be Chua Dau