Bài giảng Bảo dưỡng đường ống: Chương 5

Chia sẻ: Nguyễn Thị Minh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:77

Thêm vào BST

Báo xấu

178
lượt xem 24
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Bảo dưỡng đường ống: Chương 5 - Vận hành và bảo dưỡng hệ thống bồn bể trình bày tổng quan về hệ thống bồn chứa - bể chứa, phân loại bồn chứa - bể chứa, cấu tạo bồn chứa - bể chứa, thi công và bảo dưỡng bồn bể chứa, lún bể; nguyên nhân lún bể và sửa chữa, hao hụt và các biện pháp hao hụt, các thiết bị đo đếm và an toàn trên đường ống bể chứa.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Bảo dưỡng đường ống: Chương 5

BÀI GIẢNG BẢO DƯỠNG ĐƯỜNG ỐNG VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG BỒN BỂ
Các loại thiết bị tồn chứa và vận chuyển đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp hoá chất nói chung và trong công nghiệp dầu khí nói riêng. Hầu như tất cả các quá trình chế biến dầu khí đều có sự tham gia của các thiết bị tồn chứa, vận chuyển: Tồn chứa – vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm trung gian trong quá trình chế biến, sản phẩm thương phẩm…. Ngoài ra, thiết bị tồn chứa còn được sử dụng vào những mục đích như: kinh doanh, mục đích quốc phòng mang tính chiến lược của từng quốc gia. Người ta có thể tồn chứa xăng dầu vào các bể chứa bằng thép, bể chứa không phải bằng thép (bể phi kim loại) hoặc chứa dầu vào các phuy, can nhỏ. Các phương tiện tồn chứa xăng dầu nói chung phải đảm bảo các yêu cầu chung sau: - Tránh và giảm bớt hao hụt về số lượng và chất lượng xăng dầu - Thao tác thuận tiện - Đảm bảo an toàn phòng độc và phòng cháy
5.2 PHÂN LOẠI BỒ CHỨA – BỂ CHỨA  Phân loại theo áp suất Dựa vào áp suất làm việc của bồn người ta chia thành: - Bồn làm việc ở áp suất khí quyển - Bồn làm việc ở áp suất cao (Cao áp): áp suất trong bồn P > 20 atm. - Bồn làm việc ở áp suất thấp (áp suất P = 1 - 20 atm)  Dựa vào chiều cao xây dựng Dựa vào chiều cao xây dựng người ta có thể chia ra: - Bể ngầm: Bể chôn dưới đất - Bể nửa ngầm nửa nổi: 1/2 chiều cao bể nhô lên khỏi mặt đất - Bể nổi: Làm trên mặt đất  Theo hình dạng bồn chứa Theo hình dạng – vị trí người ta chia thành các loại bể: - Hình cầu: - Hình trụ: + Bể nằm thẳng đứng + Bể nằm ngang.
5.3 CẤU TẠO BỒ CHỨA BỂ CHỨA  Cấu tạo của một bồn chứa, bể chứa sử dụng trong công nghiệp dầu khí nói chung thường gồm ba bộ phận chính sau: - Thân bồn chứa, bể chứa - Đáy lắp bồn chứa, bể chứa - Các thiết bị phụ trợ
5.3 CẤU TẠO BỒ CHỨA BỂ CHỨA
5.3 CẤU TẠO BỒ CHỨA BỂ CHỨA  Vật liệu làm bồn chứa, bể chứa: Vật liệu chế tạo bồn bể chứa chủ yếu là thép cacbon có các thông số kỹ thuật cơ bản như sau:
5.3 CẤU TẠO BỒ CHỨA BỂ CHỨA - Các sản phẩm dầu khí chứa trong bồn chứa thường có áp suất hơi bão hòa lớn, nhiệt độ hóa hơi thấp và có tính độc hại. - Mức độ ăn mòn của các sản phẩm dầu khí này thuộc dạng trung bình, tùy thuộc vào loại vật liệu làm bồn, nhiệt độ môi trường mà mức độ ăn mòn các sản phẩm này có sự khác nhau. - Khi xét đến yếu tố ăn mòn, khi tính toán chiều dày bồn, ta tính toán thời gian sử dụng, từ đó tính được chiều dày cần bổ sung để đảm bảo cho bồn ổn định trong thời gian sử dụng. - Việc lựa chọn vật liệu còn phụ thuộc vào yếu tố kinh tế, vì đối với thép hợp kim có giá thành đắt hơn nhiều so với thép cacbon thường, công nghệ chế tạo đòi hỏi phức tạp hơn, giá thành gia công cũng đắt hơn và đòi hỏi trình độ tay nghề của thợ hàn cao. - Sau khi lựa chọn vật liệu làm bồn ta sẽ xác định được ứng suất tương ứng của nó, đây là một thông số quan trọng để tính toán chiều dày bồn. Đối với các loại vật liệu khác nhau thì có ứng suất khác nhau, tuy nhiên các giá trị này thường không chênh lệch nhau nhiều. - Ngoài ra việc lựa chọn vật liệu chế tạo bồn chứa cũng cần quan tâm đến các yếu tố khác như: các yếu tố môi trường (sức gió, ăn mòn không khí…) và các loại nhiên liệu cần tồn chứa.
5.3 CẤU TẠO BỒ CHỨA BỂ CHỨA  Phương pháp thi công bồn bể chủ yếu sử dụng phương pháp hàn, gò, vê, đúc... Các phương pháp hèn chủ yếu được sử dụng là:
5.3 CẤU TẠO BỒ CHỨA BỂ CHỨA
5.2 PHÂN LOẠI BỒ CHỨA – BỂ CHỨA  Đáy bồn: Đáy bồn bể chủ yếu được thiết kế bởi việc hàn và cắt gọt các tấm kim loại hình chữ nhật có chiều dày tối thiểu ¼ inch (tương đương 10.2 lb per sq ft) và chiều rộng nhỏ nhất là 72 inch. Trong trường hợp tổng quát, chiều dày tấm thép có thể được tính toán theo công thức sau: 1, 456.109 D.(H  1).G Trong đó: t C D: Đường kính bồn chứa, ft S.E H: Chiều cao bồn chứa, ft G: trọng lượng riêng của chất lỏng tồn chứa, thường nhỏ hơn 1. S: ứng suất của thép làm đáy bồn, psi E: Hiệu suất mối hàn, thường E = 0.85
5.3 CẤU TẠO BỒ CHỨA BỂ CHỨA  Kích thước tiêu chuẩn của tấm thép làm đáy bồn cũng có thể chọn dựa trên cơ sở sau: - Nếu bồn có D < 40 ft: ft (15,7 ft hoặc 4,79 m) dài, 5 ft 5 chiều rộng (1,524m) và chiều dày tối thiểu từ ¼ - 3/8 inch ( 6mm – 10 mm). - Nếu bồn có D > 48 ft: ft (25,13 ft hoặc 7,66 m) dài, 6 ft chiều rộng (1,829m) và chiều dày tối thiểu từ ¼ - 1 ½ inch ( 6mm – 38 mm). 8
5.3 CẤU TẠO BỒ CHỨA BỂ CHỨA Đường kính Đường kính Chiề dày tố Chiều dày tối  Một điểm cần chú ý: Do bồn, ft thiể tấ thiểu tấm đáy bồn phải chịu cả áp thép, thép, inch suất của thủy tĩnh cột < 50 3/16 chất lỏng và áp suất làm việc của bồn nên bề dày 50 - 120 1/4 tấm thép làm đáy bồn thường: 120 - 200 5/16 > 200 3/8
5.3 CẤU TẠO BỒ CHỨA BỂ CHỨA  Trong các thiết bị tồn chứa ngoài đáy phẳng người ta còn dùng các loại đáy, nắp có hình : elip, chỏm cầu, nón (côn). - Với các thiết bị làm việc ở áp suất thường, nên dùng đáy nắp phẳng (tròn hoặc hình chữ nhật) vì chế tạo đơn giản, rẻ tiền. - Đáy nắp hình cầu, hình elíp được dùng trong thiết bị làm việc với áp suất lớn. - Đáy nón được dùng với các mục đích sau: + Để tháo sản phẩm rời hoặc chất lỏng có hàm lượng pha rắn cao. + Để phân phối tốt chất khí hoặc lỏng theo tất cả tiết diện thiết bị. + Để khuyếch tán làm thay đổi từ từ tốc độ chất lỏng hoặc chất khí nhằm mục đích giảm bớt sức cản thuỷ lực.
5.3 CẤU TẠO BỒ CHỨA BỂ CHỨA  Thân của các thiết bị tồn chứa thường là hình trụ hoặc hình cầu, chúng được chế tạo bằng phương pháp cuốn, dập, vê, hàn nhiều tấm thép lại với nhau. Độ dày của tấm thép tuỳ thuộc vào kích thước của bồn chứa. Thân bể hay thành bể bao gồm nhiều tấm thép ghép hàn với nhau, chiều dài tấm thép theo chu vi, chiều rộng theo chiều cao bể thường gọi là các tầng. Do phải chịu áp lực thuỷ tĩnh, trọng lực dầu và bể lớn dần theo độ sâu nên nên tôn làm thành bể có bề dày thay đổi từ 4 – 8 mm. Việc gá tôn thành bể có các cách gá sau: + Gá kiểu ống chui: Tầng trên có đường kính nhỏ hơn tầng dưới + Gá kiểu giao kết: Các tầng tôn gá xen kẽ nhau, tầng này vào trong tầng kia ra ngoài và cứ luân chuyển như thế. + Gá hỗn hợp: Phối hợp hai kiểu gá trên trong một bể.
5.3 CẤU TẠO BỒ CHỨA BỂ CHỨA
5.3 CẤU TẠO BỒ CHỨA BỂ CHỨA  Chiều dày tối thiểu tấm thép chế tạo thân bể được tính theo công thức: 2,6.D.(H  1)G t  C.A (in) 21.E Trong đó: + C.A hệ số ăn mòn cho phép, in + t = Bề dày tối thiểu của tấm thép, in + D = đường kính bồn chứa, ft + H = Chiều cao bồn chứa, ft + G = khối lượng riêng chất lỏng cần tồn chứa nhưng nhỏ hơn 1 E = Hiệu suất mối hàn, thông thường E = 0,85 khi chiếu tia X có vết đốm và E = 0,7 khi không có vết đốm.
5.3 CẤU TẠO BỒ CHỨA BỂ CHỨA  Lắp bồn chứa: Nắp bồn chứa thông thường gồm 2 phần: Nắp bồn và mái bồn  Nắp bồn có thể di động hoặc cố định tùy thuộc vào loại nhiên liệu cần tồn chứa. Thông thường đối với loại nắp đi động được dùng với các sản phẩm bay hơi cao như: xăng, khí hóa lỏng, nhiên liệu phản lực… nhằm giảm thiểu hao hụt do bay hơi, sự thở của bồn bể.  Mái che: Dùng để bảo vệ bồn, các thiết bị đo đếm, giảm nhiệt độ môi trường ảnh hưởng đến bồn… Mái bồn thường có hình côn hoặc hình cong, chiều dày mái che có thể tính theo:
5.3 CẤU TẠO BỒ CHỨA BỂ CHỨA * Đối với mái hình côn Chiều dày tối thiểu tấm thép chế tạo mái hình côn được tính theo công thức: D t 400.sin  Trong đó: = Góc giữa mái hình côn và mặt phẳng ngang, độ - Chiều dày tối thiểu > 3/16 in, tối đa < ½ in - Góc nhỏ nhất là 9028’ và lớn nhất là 370. * Đối với mái cong, bán kính R R t 200 - Chiều dày tối thiểu > 3/16 in, tối đa < ½ in - R nhỏ nhất là R = 0,8 D và lớn nhất là R = 1,2 D.
5.3 CẤU TẠO BỒ CHỨA BỂ CHỨA  Ngoài bồn bể hình trụ đứng hay được sử dụng trên, ta còn gặp các dạng bồn bể hình cầu. Các bể hình cầu thường được sử dụng đối với các chất lỏng tồn chứa có áp suất hơi bão hòa cao như: LPG, khí tự nhiên... Tuy nhiên nhược điểm của loại bồn bể này là khó chế tạo và khó khăn trong việc lắp đặt các thiết bị phụ trợ cũng như các thiết bị đo đếm lưu lượng áp suất...
5.3 CẤU TẠO BỒ CHỨA BỂ CHỨA