Giáo trình kỹ thuật thiết kế bồn chứa dầu khí

Chia sẻ: Thị Diễm | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:99

Thêm vào BST

Báo xấu

154
lượt xem 37
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong công nghiệp hóa dầu, và các hoạt động sản xuất, buôn bán, tồn trữ điều liên quan đến khâu bể chứa Bồn, bề chứa tiếp nhận nguyên liệu trước khi đưa vào sản xuất và tồn trữ sau sản xuất Bồn chứa có vai trò rất quan trọng, nó có nhiệm vụ, tồn trữ nguyên liệu và sản phẩm, giúp ta nhận biết được số lượng tồn trữ. Tại đây các hoạt động kiểm tra chất lượng, số lượng, phân tích các chỉ tiêu trước khi xuất hàng đều được thực hiện...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình kỹ thuật thiết kế bồn chứa dầu khí

M cl c Trang T NG QUAN V B N CH A D U KHÍ.................................................................3 1. Gi i thi u...................................................................................................3 2. Phân lo i b n ch a d u khí.......................................................................3 THI T K B N CH A...............................................................................................6 1. Xác ñ nh các thông s công ngh b n ch a .............................................6 2. L a ch n v t li u làm b n .........................................................................6 3. Xác ñ nh giá tr áp su t tính toán ...............................................................7 4. Xác ñ nh các tác ñ ng bên ngoài ..............................................................7 5. Xác ñ nh chi u dày c a b n ......................................................................8 6. Xác ñ nh các l trên b n ............................................................................8 7. Xác ñ nh chân ñ và tai nâng ....................................................................8 8. Các nh hư ng th y l c ñ n b n ch a.....................................................8 THI CÔNG B N CH A ............................................................................................11 1. T ng quan thi công b n ch a..................................................................11 2. Các phương pháp thi công n n móng .....................................................11 3. Các phương pháp thi công b n ch a......................................................14 5. Trình t thi công b n ch a ......................................................................19 CÁC THI T B PH TR B N CH A..................................................................22 1. H th ng Bơm .........................................................................................22 2. H th ng van (valves) .............................................................................25 3. D ng c ño..............................................................................................33 THI T K H TH NG ðƯ NG NG...................................................................45 1. T ng quan ...............................................................................................45 2. Thi t k khái ni m cho ñư ng ng ..........................................................46 3. Thi t k cơ khí cho ñư ng ng ...............................................................55 QUÁ TRÌNH XÂY L P ðƯ NG NG ...................................................................69 1. L a ch n và ñánh d u tuy n ng ............................................................69 2. Quy n v n chuy n và quá trình phá hoang .............................................69 3. Quá trình ñào rãnh ..................................................................................70 4. Quá trình r i ng và u n ng...................................................................72 5. Quá trình hàn ng ...................................................................................73 6. Ph ng và h ng xu ng rãnh ...............................................................75 7. Quá trình l p rãnh ...................................................................................76 8. Thi công t i các v trí c t ngang ng qua các khu v c ñ c bi t................77 9. Các v trí hàn ño n n i ng......................................................................78 10. Ph c h i trang thái ban ñ u...................................................................79 11. Các k thu t ñ c bi t s d ng trong thi công ñư ng ng......................79 12. S an toàn ............................................................................................81 B O V VÀ CH NG ĂN MÒN CHO H TH NG ðƯ NG NG ....................82 1. Phân lo i ăn mòn ....................................................................................82 2. Các phương pháp ki m tra và phát hi n ăn mòn ....................................87 3. Các phương pháp b o v ch ng ăn mòn ................................................91 1 http://www.ebook.edu.vn
Ph n 1 K THU T B N B 2 http://www.ebook.edu.vn
Chương 1 T NG QUAN V B N CH A D U KHÍ 1. Gi i thi u Trong công nghi p hoá d u, t t c các ho t ñ ng s n xu t, buôn bán, t n tr ñ u liên quan ñ n khâu b n b ch a. B n, b ch a ti p nh n nguyên li u trư c khi ñưa vào s n xu t và t n tr sau s n xu t. B n ch a có vai trò r t quan tr ng, nó có nhi m v : t n tr nguyên li u và s n ph m, giúp ta nh n bi t ñư c s lư ng t n tr . T i ñây các ho t ñ ng ki m tra ch t lư ng, s lư ng, phân tích các ch tiêu trư c khi xu t hàng ñ u ñư c th c hi n. Ngoài ra nó còn ñư c h tr b i các h th ng thi t b ph tr : van th , n n móng, thi t b ch ng tĩnh ñi n, mái che… 2. Phân lo i b n ch a d u khí 2.1 Phân lo i theo chi u cao xây d ng B ng m: ðư c ñ t bên dư i m t ñ t, thư ng s d ng trong các c a hàng bán l . 3 http://www.ebook.edu.vn
B n i: ðư c xây d ng trên m t ñ t, ñư c s d ng các kho l n. B n a ng m: Lo i b có ½ chi u cao b nhô lên m t ñ t, nhưng hi n nay còn r t ít. B ngoài khơi: ðư c thi t k n i trên m t nư c, có th di chuy n t nơi này ñ n nơi khác m t cách d dàng. So sánh hai lo i b ng m và b n i B ng m B n i An toàn cao: ñây là lý do chính vì b o Chi phí xây d ng th p ñ m phòng cháy t t và n u có rò r thì d u B o dư ng thu n ti n: d dàng cũng không lan ra xung quanh súc r a, sơn và s a ch a b Ít bay hơi: do không có gió, không D dàng phát hi n v trí rò r trao nhi t v i môi trư ng bên ngoài xăng d u ra bên ngoài T o m t b ng thoáng 2.2 Phân lo i theo áp su t B cao áp: áp su t ch u ñ ng trong b > 200 mmHg B áp l c trung bình: áp su t = 20 => 200 mmHg thư ng dùng b KO, DO B áp thư ng: áp su t = 20 mmHg áp d ng b d u nh n, FO, b mái phao. 2.3 Phân lo i theo v t li u xây d ng B kim lo i: làm b ng thép, áp d ng cho h u h t các b l n hi n nay. B phi kim: làm b ng v t li u như: g , composite,.. nhưng ch áp d ng cho các b nh . 2.4. Phân lo i theo hình d ng. B tr ñ ng: thư ng s d ng cho các kho l n. 4 http://www.ebook.edu.vn
B hình tr n m: thư ng chôn xu ng ñ t trong c a hàng bán l ho c ñ n i trong m t s kho l n. B hình c u, hình gi t nư c: còn r t ít m t s kho l n. 5 http://www.ebook.edu.vn
Chương 2 THI T K B N CH A B n ch a trong ngành d u khí ch y u dùng ñ ch a các s n ph m nhiên li u như: khí, xăng, D.O, và các nguyên li u c a ngành hoá d u như: VCM, butadiene,… Các s n ph m d u khí có kh năng sinh ra cháy n cao, m c ñ ñ c h i nhi u nên ñòi h i vi c thi t k cũng như tính toán ph i h t s c c n th n. Các h th ng ph tr kèm theo ph i ñư c b trí c n th n, tính toán t m , nh t là h th ng phòng cháy ch a cháy, b trí m t b ng nh m h n ch t i thi u kh năng x y ra cháy n cũng như kh c ph c khi x y ra s c . Tuy nhiên, vi c tính toán cơ khí cho b n cao áp là quan tr ng nh t vì khi x y ra s c thì vi c kh c ph c ch mang tính ch t hình th c, thi t h i gây ra cho s c là khó lư ng. Quá trình tính toán b n cao áp bao g m các bư c sau: 1. Xác ñ nh các thông s công ngh b n ch a Các thông s công ngh c a b n bao g m: - Th tích c a b n ch a V. - Các kích thư c cơ b n như: chi u dài ph n tr (l), ñư ng kính ph n tr (d), chi u cao ph n n p b n ch a (h), lo i n p b n ch a. - Các thi t b l p ñ t trên b n ch a, bao g m: các valve áp su t, các thi t b ño áp su t, ño m c ch t l ng trong b n, ño nhi t ñ . - V trí l p ñ t các thi t b trên b n ch a. - Các yêu c u v vi c l p ñ t các thi t b trên b n ch a. 2. L a ch n v t li u làm b n Các s n ph m d u khí ch a trong b n thư ng có áp su t hơi bão hoà l n, nhi t ñ hoá hơi th p và có tính ñ c h i. M c ñ ăn mòn c a các s n ph m d u khí này thu c d ng trung bình, tùy thu c vào lo i v t li u làm b n, nhi t ñ môi trư ng mà m c ñ ăn mòn các s n ph m này có s khác nhau. Khi xét ñ n y u t ăn mòn, khi tính toán chi u dày b n, ta tính toán th i gian s d ng, t ñó tính ñư c chi u dày c n ph i b sung ñ m b o cho b n n ñ nh trong th i gian s d ng. Vi c ch n l a v t li u còn ph thu c vào y u t kinh t , vì ñ i v i thép h p kim có giá thành ñ t hơn nhi u so v i lo i thép cacbon thư ng, công ngh ch t o ph c t p hơn, giá thành gia công ñ t hơn nhi u, ñòi h i trình ñ tay ngh c a th hàn cao. Sau khi l a ch n ñư c v t li u làm b n, ta s xác ñ nh ñư c ng su t tương ng c a nó, ñây là m t thông s quan tr ng ñ tính toán chi u dày b n. ð i v i 6 http://www.ebook.edu.vn
các lo i v t li u khác nhau thì ng su t khác nhau, tuy nhiên các giá tr này không chênh l ch nhau nhi u. 3. Xác ñ nh giá tr áp su t tính toán ðây là m t thông s quan tr ng ñ tính chi u dày b n ch a. Áp su t tính toán bao g m áp su t hơi c ng v i áp su t th y tĩnh do c t ch t l ng gây ra: Ptt = Ph + ρ g H Trong ñó: Ptt: Áp su t tính toán. Ph: Áp su t hơi. ρ: Kh i lư ng riêng s n ph m ch a trong b n nhi t ñ tính toán. g = 9.81 (m/s2): gia t c tr ng trư ng. H: Chi u cao m c ch t l ng trong b n. Thư ng ta tính chi u dày chung cho c b n ch a cùng ch u m t áp su t (nghĩa là áp su t tính toán chung cho c b n ch a). ð i v i các s n ph m d u khí ch a trong b n cao áp, áp su t tính toán thư ng có giá tr : - Propan : 18 (at) - Butan : 9 (at) - Bupro : 13 (at) 4. Xác ñ nh các tác ñ ng bên ngoài Các tác ñ ng bên ngoài bao g m: 4.1 Tác ñ ng c a gió Gió có th tác ñ ng ñ n b n, nh hư ng ñ n ñ n ñ nh c a b n, làm cho b n b u n cong hay tác ñ ng ñ n hình dáng c a b n. Tuy nhiên ñ i v i b n cao áp, do hình dáng cũng như cách ñ t b n nên nh hư ng c a gió tác ñ ng lên b n nh . nh hư ng gió có th b qua n u như ta xây tư ng b o v ho c ñ t b n v trí kín gió. 4.2 Tác ñ ng c a ñ ng ñ t ðây là tác ñ ng hy h u, không có phương án ñ ch ng l i. Tuy nhiên khi xét ñ n phương án này, ta ch d ñoán và ch ñ m b o cho các s n ph m không b th t thoát ra ngoài, nhưng vi c này cũng không th ch c ch n ñư c. Ph n l n các tác ñ ng này ta không th tính toán ñư c vì s ph c t p c a ñ ng ñ t. Tác ñ ng này gây ra hi n tư ng trư t b n ra kh i chân ñ , cong b n, gãy b n. T t nh t ta ch n khu v c n ñ nh v ñ a ch t ñ xây d ng. - Các t i tr ng tác ñ ng lên nó có th x y ra cũng ñư c xét ñ n, ch ng h n như các thi t b b trí trên thân b n: h th ng các thi t b kèm theo, c u thang, giàn ñ ,…Các t i tr ng này ñư c tính toán trong ph n tính toán b n. 7 http://www.ebook.edu.vn
- Ngoài ra còn xét ñ n các y u t bên ngoài do con ngư i tác ñ ng như: ñào ñ t, các ho t ñ ng có th gây ra va ñ p v i b n, các ho t ñ ng mang tính ch t phá ho i. Chính các y u t ñó ñòi h i ta ph i có các phương án b o v thích h p như thư ng xuyên ki m tra, xây tư ng b o v , có các ký hi u cho bi t ñây là khu v c nguy hi m, có th gây ra cháy n l n và nh hư ng ñ n các vùng lân c n, ñ ng th i ph i có nh ng quy ñ nh, ch tài c th ñ i v i ngư i vi ph m. 5. Xác ñ nh chi u dày c a b n Công vi c xác ñ nh chi u dày c a b n ñư c th c hi n theo các bư c sau: Xác ñ nh tiêu chu n thi t k : ASME section VIII.Div.1 Xác ñ nh ñư c ng su t cho phép c a lo i v t li u làm b n ch a: δcp Xác ñ nh áp su t tính toán b n ch a: Ptt Xác ñ nh h s b sung chi u dày do ăn mòn C = Cc + Ca Các thông s công ngh như: ðư ng kính b n ch a (D), Chi u dài ph n hình tr (L). Các thông s v n p b n ch a: Lo i n p b n ch a, chi u cao n p b n ch a. 6. Xác ñ nh các l trên b n ði kèm v i b n là h th ng ph tr bao g m có các c a ngư i, các l dùng ñ l p các thi t b ño như nhi t ñ , áp su t, m c ch t l ng trong b n, các l dùng ñ l p ñ t các ng nh p li u cho b n, ng xu t li u, ng vét b n, l p ñ t các valve áp su t, các thi t b ño ñ t n ng ñ hơi s n ph m trong khu v c b n ch a. Các thi t b l p ñ t vào b n có th dùng phương pháp hàn hay dùng ren. Thư ng ñ i v i các l có ñư ng kính nh ta thư ng dùng phương pháp ren vì d dàng trong công vi c l p ñ t cũng như trong vi c s a ch a khi thi t b có s c . Khi t o l trên b n ch a c n chú ý ñ n kho ng cách gi a các l cũng như vi c tăng c ng cho l . 7. Xác ñ nh chân ñ và tai nâng Chân ñ b n ch a ta dùng chân ñ b ng thép hàn hay có th xây b ng g ch, bêtông. Tuy nhiên, trong ngành d u khí ta thư ng dùng chân ñ b ng thép hàn. Ta ch n v t li u làm chân ñ , các thông s chân ñ sau ñó ki m tra b n. Các yêu c u khi ki m tra b n: - Giá tr ng su t mà t i tr ng tác d ng lên giá ñ không l n hơn 2/3 giá tr ng su t v t li u làm chân ñ . 8. Các nh hư ng th y l c ñ n b n ch a 8.1 Áp su t làm vi c c c ñ i Là áp su t l n nh t cho phép t i ñ nh c a b n ch a v trí ho t ñ ng bình thư ng t i nhi t ñ xác ñ nh ñ i v i áp su t ñó. ðó là giá tr nh nh t thư ng 8 http://www.ebook.edu.vn
ñư c tìm th y trong t t c các giá tr áp su t làm vi c cho phép l n nh t t t c các ph n c a b n ch a theo nguyên t c sau và ñư c hi u ch nh cho b t kỳ s khác bi t nào c a áp th y tĩnh có th t n t i gi a ph n ñư c xem xét và ñ nh c a b n ch a. Nguyên t c: áp su t làm vi c cho phép l n nh t c a m t ph n c a b n ch a là áp su t trong ho c ngoài l n nh t bao g m c áp su t th y tĩnh ñã nêu trên cùng nh ng nh hư ng c a t t c các t i tr ng k t h p có th xu t hi n cho vi t thi t k ñ ng th i v i nhi t ñ làm vi c k c b dày kim lo i thêm vào ñ b o ñ m ăn mòn . Áp su t làm vi c l n nh t cho phép có th ñư c xác ñ nh cho nhi u hơn m t nhi t ñ ho t ñ ng, khi ñó s d ng ng su t cho phép nhi t ñ ñó. Th nghi m áp su t th y tĩnh ñư c th c hi n trên t t c các lo i b n sau khi t t c các công vi c l p ñ t ñư c hoàn t t tr công vi c chu n b hàn cu i cùng và t t c các ki m tra ñã ñư c th c hi n tr nh ng yêu c u ki m tra sau th nghi m. B n ch a ñã hoàn t t ph i th a mãn th nghi m th y tĩnh. Nh ng b n thi t k cho áp su t trong ph i ñư c th áp th y tĩnh t i nh ng ñi m c a b n có giá tr nh nh t b ng 1,5 l n áp su t làm vi c l n nh t cho phép (áp su t làm vi c l n nh t cho phép coi như gi ng áp su t thi t k ), khi tính toán không dùng ñ xác ñ nh áp su t làm vi c l n nh t cho phép nhân v i t s th p nh t ng su t S nhi t ñ th nghi m và ng su t S nhi t ñ thi t k . Th nghi m th y tĩnh d a trên áp su t tính toán có th ñư c dùng b i th a thu n gi a nhà s n xu t và ngư i s dùng. Th nghi m áp su t tĩnh t i ñ nh c a b n ch a nên là giá tr nh nh t c a áp su t th nghi m ñư c tính b ng cách nhân giá tr áp su t tính toán cho m i thành ph n áp su t v i 1,5 và gi m giá tr này xu ng b ng áp su t th y tĩnh t i ñó. Khi áp su t này ñư c s d ng ngư i ki m tra nên ñòi h i quy n ñư c yêu c u nhà s n xu t ho c nhà thi t k cung c p các tính toán ñã ñư c s d ng ñ xác ñ nh áp su t th y tĩnh b t kỳ ph n nào c a b n ch a . Bu ng áp su t c a nh ng thi t k k t h p ñư c thi t k ho t ñ ng ñ c l p ph i ñư c th như m t b n ch a riêng bi t nghĩa là ti n hành th v i b n bên c nh không có áp. 8.2 T i tr ng gió T i tr ng gió b t bu c ph i ñư c xác ñ nh theo nh ng tiêu chu n, tuy nhiên nh ng ñi u lu t c a qu c gia ho c ñ a phương có th có nh ng yêu c u kh c khe hơn. Nhà th u nên xem xét m t cách k lư ng ñ xác ñ nh yêu c u nghiêm ng t nh t và s k t h p yêu c u này có ñư c ch p nh n v m t an toàn, kinh t , pháp lu t hay không. Gió th i b t kỳ hư ng nào trong b t kỳ trư ng h p b t l i nào ñ u c n ph i xem xét. 8.3 Dung tích ch a l n nh t cho b n mái n i Kho ng 85 – 90% dung tích c a b n mái n i ñư c s d ng trong ñi u ki n bình thư ng, ph n th tích không s d ng là do kho ng ch t trên (dead space) ñ nh và kho ng ch t dư i (dead stock) ñáy. 9 http://www.ebook.edu.vn
ð i v i b n mái n i, ch n chi u cao b n ñ ñ t s c ch a l n nh t. Kho ng ch t trên và ch t dư i ch u nh hư ng nhi u b i chi u cao hơn là ñư ng kính, do ñó cùng v i m t th tích thì b n cao ch a nhi u hơn b n th p. Chi u cao l n nh t ñ t ñư c ñư c xác ñ nh b i ñi u ki n ñ t ñai nơi ñ t b n. Do ñó, khi ch n v trí ñ t b n ch a ph i ñi u tra v lãnh th nơi ñ t b n. Do kho ng ch t trên nên b không ñư c ch a ñ y, n u quá ñ nh m c thì s ñư c báo ñ ng b i ñèn báo ñ ng m c high level. 10 http://www.ebook.edu.vn
Chương 3 THI CÔNG B N CH A 1. T ng quan thi công b n ch a N n b n ch a ph i ñư c thi t k như m t chân ñ d o dai, v i ñ b n thích h p ñ ñ m b o r ng n n có th ch u ñư c s phân b m t cách h p lý áp l c không cân b ng trên n n. S bi n d ng c a n n dư i m t m c ñ nh t ñ nh, t o ra m t n n móng có ñ b n thích h p. C n ph i lo i tr s lún quá l n và lún không ñ ng ñ u. M i quan h gi a ñ c ng c a v b n v i ñáy b n và n n ñ t c n quan tâm. ðá nghi n có th ñư c cung c p dư i v b n. Nh ng v t li u này giúp ch ng l i ng su t c t cũng như s phá h y trong su t quá trình xây d ng. Có 2 lo i b n chính là b n s d ng trong trư ng h p s c gió m nh và b n áp th p có tính ñ n s c gió ñư c ký hi u HBC và BHD. B r ng c a vai ñ ñư c ch n tùy thu c vào tính n ñ nh c a n n vai ñ và n n ñư c ñ m b o kích thu c b r ng vai ñ nh nh t nên là 1m cho b n ch a cao 15m và 1,5m cho b n ch a cao trên 15m. S phân tích n n b n ch a c n ñư c tính thêm kh năng tác ñ ng c a gió, ñ ng ñ t, các ch t ch a trong b n. Kh năng trư t c a ñ t c n ñư c nghiên c u k . nh ng vùng tình tr ng v ñ t chưa ñư c hi u bi t m t cách c n k thì nên gia tăng chi u cao c a b n ch a theo tiêu chu n có tính ñ n s nghiên lún. ð i v i nh ng khu v c có ñi u ki n th t thư ng hay m c nư c lên xu ng th t thư ng, khu v c ñóng băng vĩnh c u thì ph i s d ng các k t c u ñ c bi t riêng. 2. Các phương pháp thi công n n móng Các tiêu chu n v n n móng ñư c xem xét phù h p v i t t c s n ph m thông thư ng s ch a trong b n có trên th trư ng và kho ch a k c d u bôi trơn, nh a ñư ng v i nhi t ñ thay ñ i. ð i v i nh ng b ch a LPG thì có nh ng tiêu chu n riêng. Hi n tư ng lún không ñ u c a b n mái n i do hi n tư ng bóp méo c a b n, ñi u này làm hư h ng cơ c u b t kín. Lo i này có th xây d ng trên n n ñ t bình thư ng (ho c ngay c y u), m t s trư ng h p ngư i ta s d ng phương pháp d phòng là dùng m t l p ñá nghi n nh hay vòng ñư c gia c b ng bê-tông phía dư i k t c u b n. Trư ng h p này cũng dùng cho b n mái c ñ nh. C n có h th ng thoát nư c ñ phát hi n rò r ñ tránh s tích t nư c t o nên áp l c có th phá h y l p bao ph n n móng. V i l c ñư c s d ng dư i l p 11 http://www.ebook.edu.vn
bao ph c a vai ñ và ñư ng d c c a vai ñ nơi mà kh năng xói l nh ng v t li u m n hi n h u có th x y ra. M t vòng kim lo i ñ t dư i ngay nh ng ch ch u l c c t c a kim lo i xung quanh chu vi b n. Xung quanh chu vi b n có bitume r ng 150 mm dùng làm ñ m và ch ng th m. B ñ ñư c gia c và b ngoài ñư c ph b i mi ng bê-tông dày ít nh t 50 mm ch ng th m. Các bư c ti n hành cơ b n trư c khi thi công n n móng bao g m: 2.1 Kh o sát v trí Nh ngư i tư v n ñ a ch t ñáng tin c y ñ kh o sát vùng ñ t (hi u rõ ñ t ñai ñ a phương, có kinh nghi m v vi c ñ t n n móng…). ðây là bư c quan tr ng, nh hư ng su t quá trình thi công. 2.2 Ki m tra ñ t Ngư i ta thư ng dùng phép th ñ th m hình nón c a Dutch (DCTP’s): nh ng l khoan thay th hay phép th ñ th m tiêu chu n (SPT) s ñư c ch p nh n n u nh ng phép th DCPT’s không kh thi. Nh ng phép th trong phòng thí nghi m trên nh ng l khoan s xác ñ nh tính ch t v t lý, cơ h c và hóa h c c a ñ t nh ng ñ a ñi m và ñ sâu khác nhau. T ng quát, s l n phép th DCPT’s s ñư c ti n hành trong ph m vi 1m xung quanh n n móng b , ñ i v i b có ñư ng kính có 15m hay nh hơn, ch c n ti n hành 1 phép th g n khu trung tâm c a n n móng và 1 ho c 2 l khoan ph . Chi u sâu c a phép th DCPT’s s ph thu c vào ñư ng kính b cũng như ñi u ki n t nhiên c a ñ t. V n ñ ñ c bi t quan tr ng khi ñư ng kính c a b l n, b i vì s gia tăng ñư ng kính b s t o ra m t nh hư ng r t l n lên l p ñ t bên dư i b . S l n t i thi u c a nh ng phép th DCPT’s: • 3DCPT’s ñ i v i b có ñư ng kính ≤ 15m • 5DCPT’s ñ i v i b có ñư ng kính ≤ 50m • 9DCPT’s ñ i v i b có ñư ng kính > 50m ð sâu ñư c xuyên qua kho ng gi a có th t 3-5m dư i sàn c a n n móng, ñ xác ñ nh b n ch t c a n n ñ t ngay dư i n n móng. 2.3 V t li u thi công n n móng H n h p bitume-cát cho bê b n ch a: Cát s ch và lư ng bùn ít hơn 5%. Lư ng nguyên li u ch y qua rây 200 mesh nên t 3-5% (ñi u này có th ñ t t nhi u ngu n pha tr n khác nhau), nh ng h n h p yêu c u có th ñư c t o thành t nhi u lo i cát v i nhi u kích c khác nhau. M t s lo i bitume thích h p cùng v i kho ng nhi t ñ 12 http://www.ebook.edu.vn
Lo i Kho ng nhi t ñ Shelmac50/100 65-95 Shelmac150/200 80-95 Shelmac200/300 85-105 Shelmac300/400 95-110 Shelmac400/500 100-115 Shelmac500/700 110-120 Shelmac S.125 150-135 Shelmac SRO 70-100 MC 800 80-115 MC 3000 95-120 MC 3 65-95 MC 4 80-100 MC 5 100-120 Mexphalte 80/100 135-160 Mexphalte 60/70 145-170 Các lo i máy tr n bitume-cát có th tr n liên t c hay gián ño n, trong m t vài trư ng h p ph i tr n b ng tay m c dù chúng ch có th th c hi n khi h n h p có ñ chính xác cao. Cát ph i ñư c làm khô trên ñĩa thép b ng l a và bitume ph i ñư c nung trư c khi tr n v i nhau b ng x ng. H n h p bitume-cát có th ñư c r i b ng tay, nhưng ph n l n thi công ñ u s d ng thi t b chuyên d ng. B dày h n h p thư ng dùng là 50 mm. H n h p cát ph i d dàng liên k t và dùng thi t b l p bơm hơi có tr c lăn ho c máy kéo lăn qua l i ñ th c hi n quá trình k t dính, dùng thêm máy kéo l p s t nh m ñ y m nh quá trình liên k t. H n h p cát ư t cho vai ñ c a ñá: Cát không nên ch a hàm lư ng bùn l n hơn 3%. H n h p th a mãn không ñòi h i gi i h n c p ñ , do h n h p ñư c tr n t nhi u ngu n cát có c p ñ r ng. Tuy nhiên, h n h p mong mu n nên t 3-10% ñi qua rây 200mesh. Bitume là m t phân ño n kerosen ñ c bi t ñã ñư c pha ch s n v i tên thương m i là Shelmac SRO (Special Road Oil) v i ñ nh t t 40-50s STV(Standard Tag Viscocity) 250C. ð i v i ñi u ki n nhi t ñ i, thư ng s d ng bitume c ng hơn v i tên Tropical SRO, có th ñ t hàng t nhà máy l c d u Shell. ð ph lên cát ư t ta c n thêm vào ch t ho t hóa ñ t o liên k t v i ph gia ch a trong SRO. Ch t ho t hóa hi u qu nh t là Ca(OH)2 v i hàm lư ng kho ng 90%. M c dù ch m t s lư ng ít c n thi t cho ph n ng hóa h c, nhưng trên 2% t ng kh i lư ng h n h p ñư c dùng ñ ñ m b o ñ phân tán t t trên cát. Xi măng Porland thư ng ñư c thay th v i hàm lư ng t 3%-4% do xi măng có kh i lư ng riêng l n. Ch t ho t hoá ñư c phân tán vào cát trư c khi v i SRO. Lư ng ch t h at hóa không nên dùng v i lư ng l n hơn do nó không dùng cho ph n ng hóa h c, lúc ñó s c n lư ng SRO thêm vào do ch t h at hóa có b 13 http://www.ebook.edu.vn
m t riêng l n và ngoài ra nó có th gây gi m kh năng b n cơ làm h n h p dòn và d v hơn. Nư c là thành ph n không th thi u và th m chí ngay v i cát m thì c n ph i thêm nư c sao cho hàm lư ng c a nó t i thi u là 5%. Hàm lư ng SRO nh nh t ñư c quy t ñ nh b i vi c ki m tra ñơn gi n ñ k t dính. M t h n h p có thành ph n: cát khô, 4%SRO, 2%Ca(OH)2 và 10% nư c ñư c tr n b ng tay. Nói chung, h n h p tr n t hàm lư ng SRO thích h p thì thư ng ñ t yêu c u, nhưng cũng ph i chú ý m t s ñi u ki n tránh x y ra s không ñông c ng c a h n h p do tính không th m nư c s ngăn s hóa hơi c a nư c và dung môi. ði u này thư ng x y ra ñ i v i nh ng c p ñ m n hay cát b dơ ñòi h i hàm lư ng SRO cao. Do ñó ph i ki m tra b ng cách lăn trên m t cái khay, n u h n h p có tính th m thì h n h p ñã ñư c lăn trư c s bay ñi. N u như nư c không bay hơi thì h n h p ñem th s không có tính th m nư c và ph i lo i b . H n h p ñư c ñem s d ng và nén ch t b ng nh ng phương pháp tương t như ñ i v i h n h p cát khô và bitume. 2.4 ðê c a b n ch a ðê ñư c dùng ñ gi s n ph m trong khu v c ñư c ch n và ngăn không cho s n ph m tràn ra nh ng khu v c xung quanh. Trong kho ng gi a c a ñê yêu c u ph i các b c tư ng bêtông hay ñá. Trong m t s trư ng h p khi không ñ kh năng ch a lư ng yêu c u thì thêm vào nh ng ch trũng. Thi t k c a ñê Tư ng ñê thư ng ñư c gia c b ng bê-tông, g ch hay ñá. Trong nh ng trư ng h p ñó ph i quan tâm ñ t bi t ñ n m i n i ñ ñ m b o chúng ñư c ch t. Quan tâm ñ n kh năng rò r xuyên qua ho c bên dư i tư ng ñê, ph thu c nhi u vào l p m t ñ t và l p ñ t ngay bên dư i ch xây tư ng. Sàn ñê N n ñê ch a ch t x p, v i khu v c có m c nư c th p nh t không c n thi t ph i ch ng th m ra xung quanh vi c rò r ch p nh n ñư c. Nơi có rò r cao hay các vùng lân c n có th b ô nhi m thì c n ñ ra phương án ch ng th m. V n ñ quan tâm là kh năng ch ng th m khu v c có mưa l n hay nơi t n tr không có ngư i. Trư ng h p ñó thì m c ñ th m nh hư ng quan tr ng ñ n n n móng c a b n và tư ng ñ t c a ñê do chúng bão hòa v i ch t l ng t o nên s phân rã, xói l nh ng l h ng trong n n ñê. 3. Các phương pháp thi công b n ch a ð i v i b n hình tr , quá trình d ng b n có th ti n hành v i nhi u phương pháp khác nhau. Không bó bu c m t phương pháp c th nào ñ i v i các lo i b n khác nhau. Tuy nhiên ñ i v i các nhà th u vây d ng thư ng có kinh nghi m, ng v i m t trư ng h p c th h s ñưa ra m t gi i pháp thích h p tùy thu c vào quá trình t i ưu hóa v m t nhân công và trình ñ k thu t tay ngh 14 http://www.ebook.edu.vn
c a ñ i công nhân. Nhi m v c a h là ñưa ra m t quy trình xây d ng hoàn thi n mang tính kh thi, tho ñáng và có kh năng mang l i m t k t qu t t. ð d ng m t b n ch a ch t lư ng mang tính m quan có kh năng tránh ñư c hi n tư ng móp và méo b n, tính ñúng ñ n c a quy trình hàn c n ñư c tuân th ñi kèm v i quá trình giám sát nghiêm ng t. Vì th , ñ h n ch t i ña các hi n tư ng x u có th x y ra trong quá trình xây d ng, trư c tiên nhà th u ph i cân nh c k lư ng l a ch n phương pháp xây d ng h p lý ñ ñ m b o mang l i m t k t qu tho mãn. 3.1 Phương pháp hàn hoàn thi n và ghép d n (Progressive Assemply and Welding) Trong phương pháp này, trư c tiên các t m thép dùng ñ gia công m t ñáy ñư c l p ghép và hàn l i v i nhau. Theo sau ñó là quá trình gia công thân b n. Quy trình ñư c ti n hành t ng t ng m t, các t m thép ñư c u n cong, ñ t ñúng v trí, k p ch t v i t ng bên dư i b ng các ñinh ghim sau ñó thì ti n hành quá trình hàn các t m thép l i v i nhau cho ñ n khi hoàn ch nh hoàn toàn m i ghép t ng ñang gia công. C th các t ng thép l n lư t ñư c ch ng lên cao cho ñ n ñ nh. Cu i cùng là công ño n l p khung mái và mái bên trên 3.2 Phương pháp hàn gián ño n và l p ghép t ng th (Complete Assembly followed by Welding of Horizontal Seams) 15 http://www.ebook.edu.vn
Phương pháp này tương t như phương pháp trên, trư c tiên các t m thép ñư c t p h p ñ gia công ñáy. Ti p theo là quá trình gia công thân b n. Các t m ghép ñư c u n cong, ñ t ñúng v trí và k p ch t, nhưng ñây ch hàn trư c các m i ghép d c, v gi nguyên các m i ghép ngang. C th sau khi hoàn thi n t ng thép ban ñ u ti p t c ñ n các t ng thép bên trên và cho ñ n t ng thép cu i cùng. Ti p theo là quá trình l p ghép khung mái và mái b n. Sau cùng các m i ghép ngang thân b n m i ñư c hàn ñ hoàn thi n hoàn toàn các m i ghép thân b n. Quy trình này có th th c hi n t trên xu ng hay t dư i lên 3.3 Phương pháp nâng kích b n (Jacking-up Method) Trong phương pháp này, sau khi ñáy b n ñư c gia công xong, ti n hành gia công t m thép trên cùng, sau ñó l p ráp giàn mái và hàn mái và n p v i nhau. Qui trình hàn ñư c th c hi n trên ñáy b n, các b ph n ñư c ñ thông qua các con ñ i. Sau khi t ng thép trên cùng n i v i n p ñư c hoàn thi n xong, ngư i ta kích các con ñ i nâng chúng lên m t ñ cao v a ñ và chèn vào các t ng thép bên dư i, ti n hành qui trình hàn hoàn thi n. Sau khi t ng thép ñư c hoàn t t xong, các t ng thép bên dư i ti p t c l n lư t cho ñ n khi hoàn thi n xong t ng thép dư i cùng. Cu i cùng là công ño n hàn nó v i ñáy. Ưu ñi m c a phương pháp này là kh c ph c các k t qu x u khi v a thi công xong, ñ c bi t là hi n tư ng móp b n. 3.4 Phương pháp n i ( Floation method) 16 http://www.ebook.edu.vn
Phương pháp này áp d ng cho các lo i b n i. Trong giai ño n ñ u, quá trình ñư c ti n hành tương t như “phương pháp hàn hoàn thi n và ghép d n” cho ñ n khi hai t ng thép ban ñ u ñư c gia công xong. Dùng thi t b nâng ñ ñưa mái n i ñã gia công xong vào bên trong. Sau ñó, nư c ñư c bơm vào b n, mái n i dâng lên ñ n m t v trí c n thi t. Ngư i ta dùng nó như m t sàn nâng công tác h u hi u cho quá trình thi công. Ngoài ra, m t c n tr c nh di ñ ng cũng ñư c d ng trên mái n ñ c u vào ñúng v trí cho quá trình hàn. C m i khi m t t ng thép ñư c hoàn thi n xong, ngư i ta l i bơm nư c vào b n d thao tác cho các t ng thép bên trên. Phương pháp này ch có kh năng áp d ng t i các các khu ñ t có kh năng ch ng lún cao và tiên ñoán ñư c kh năng ch ng lún c a nó. 4. Ch t lư ng m i hàn Ch t lư ng c a m i hàn r t quan tr ng, nó nh hư ng r t l n ñ n c u trúc c a b n, quá trình v n hành và tư i th c a b n. Ch t lư ng c a m t m i hàn ph thu c vào r t nhi u nguyên nhân, trong ñó có các nguyên nhân chính sau: 4.1 Trình ñ c a các th hàn Khi hàn các t m ghép b n, khung mái s t, c u trúc, khung ñ trong quá trình thi công b n thì ph i ñư c th c hi n b i nh ng ngư i th có tay ngh , có chuyên môn k thu t và có nhi u kinh nghi m trong ngh . H ph i vư t qua ñư c m t kỳ thi ki m tra trình ñ theo tiêu chuy n qu c t và h ph i có b ng c p, gi y ch ng nh n v k năng, trình ñ hàn. Trong qúa trình hàn t m hay hàn c ñ nh ñ i v i ñáy b n, v b n, mái b n ph i ñư c s p x p sao cho gi m thi u t i ña gây ra nguyên nhân gây bi n d ng và móp b n do m i hàn gây ra. Trong quá trình hàn ñáy b n có th hàn ho c không hàn t m kim lo i vành khuyên dư i ñáy b n. M c ñích chính c a nh ng t m kim lo i này là ñ ch ng th m 4.2 Ch t lư ng c a qúa trình hàn Ch ñ u tư trong quá trình l p ghép ph i có nhi m v ki m tra quy trình hàn c a mình xem có phù h p v i nh ng tiêu chu n quy ñ nh hay không (shell). Ngoài ra, kim lo i hàn cũng ñư c ki m tra các thông s như tác ñ ng nhi t hay tác ñ ng l c theo tiêu chu n quy ñ nh . 4.3 ði u ki n th i ti t Quá trình hàn không nên ti n hành trong ñi u ki n th i ti t m ư t ho c mưa gió, bão, tuy t, mưa ñá, v.v….tr khi ngư i hàn và quá trình hàn ñư c che ch n c n th n . Không nên ti n hành hàn khi nhi t ñ môi trư ng quá th p (nh hơn - 18oC). Trong trư ng h p này, trư c khi hàn ph i gia nhiêt trư c c hai ch n i c a nh ng t m kim lo i n n. Trong su t quá trình hàn các l p thì nhi t ñ gia nhi t gia tăng luôn ñư c duy trì trong 1 ph m vi nh t ñ nh. ð i v i thép carbon 17 http://www.ebook.edu.vn
hay thép có ng su t trung bình và cao ñ u ph i ñư c gia nhi t trư c theo nh ng quy ñ nh nh t ñ nh . 4.4 ði n c c hàn và dây hàn V t li u hàn ph i có trong danh m c cho phép v i các v t li u hàn mà các t ch c có ch c năng quy ñ nh (mang tính qu c t ). ði n c c hàn ph i ñư c b o qu n, gi gìn trong thùng carton hay nh ng nơi khô ráo tránh b tác ñ ng x u c a môi trư ng. N u như ñi n c c hàn b m ư t nhưng không hư h i gì thì v n có th dùng l i khi ñư c s ñ ng ý c a nhà s n xu t ñi n c c.B t k ñi n c c nào b m t l p v b o v hay hư h i thì ñ u ph i b lo i b . Nh ng ñi n c c cơ b n ho c ñi n c c ch a ít Hydrogen s ñư c dùng cho nh ng l p hàn n n, ñi u này là b t bu c khi b dày c a t m kim lo i >19mm hay nhi t ñ môi trư ng th p. ði n c c th p Hydrogen ph i ñư c b o v khô ráo trong su t quá trình hàn, ñây là yêu c u c a nhà s n xu t. ði n c c th p hydrogen ñư c dùng khi hàn tay nh ng kim lo i có ng su t trung bình cao. 4.5 Vát mép m i hàn ð i v i quá trình hàn t ñ ng thì vi c chu n b mép hàn ph i ñư c ti n hành theo quy ñ nh chu n tuỳ thu c vào b dày và kim lo i c a v t li u làm b n 4.6 Trình t hàn Hàn t m th i ñư c ng d ng khi hàn d c các m i n i gi a các t m b n và nh ng m i hàn ngang gi a hàng cu i c a v b n v i ñáy b n trong su t quá trình l p ñ t b n, nhưng sau ñó nó ph i ñư c lo i b mà không ñ l i d u v t gì khi ti n hành hàn c ñ nh. Khi thi công b n b thì phương pháp hàn t ñ ng ñư c áp d ng v i nhi u ưu ñi m : - Năng su t hàn ñ t hi u qu cao . - M i hàn ñ ng ñ u và ít g p nh ng l i do thao tác tay c a con ngư i gây ra (l n xí,l x p) - Ti t ki m ñư c v t li u hàn - T o ñư c s k t l ng ñ ng ñ u gi a kim lo i n n và kim lo i hàn, do ñó m i hàn ñư c ñ m b o ñư c tính cơ, lý, hóa. - Gi m ñư c chi phí nhân l c và nh ng thi t b ph ñi kèm ð i v i thi công b n b thì ch y u có hai m i hàn là hàn d c và hàn ngang. Trong nh ng m i hàn g m nhi u l p, m i l p hàn c a kim lo i hàn ñ u ph i ñư c làm s ch x và nh ng ch t k t l ng khác trư c khi ti n hành hàn l p ti p theo. M i hàn ñư c xem như hoàn t t khi m i hàn ñã ñư c làm s ch. Ph i làm v sinh các l p x , các ch t b n bám bên ngoài trư c khi ñư c ki m tra và quét sơn. Trong su t quá trình hàn ph i có s tương ñ i gi a t c ñ hàn và ch t lư ng c a m i hàn. M i m i hàn c n có ñ th i gian ñ kim lo i hàn và kim lo i n n ch y ra, l ng k t hi u qu nh t (gi m t i thi u nhưng ng su t n i bên trong 18 http://www.ebook.edu.vn
m i hàn ) ñ ñ m b o các tính ch t kim lo i ñông t là tương ñương v i v t li u n n ban ñ u. 5. Trình t thi công b n ch a 5.1 Chu n b thi công ( Prefabrication) ð i v i v trí ñ t b n nguy hi m ho c n m g n các b n hi n h u ñang t n tr các s n ph m nh . Vì lý do an toàn, b n có th ñư c gia công trư c và sau ñó ñư c v n chuy n ñ n công trư ng thi công b ng m t trong các phương pháp sau: Gia công b n trư c t i công xư ng (kích thư c t i ña c a b n ph thu c vào gi i h n và kh năng c a phương ti n v n chuy n, Thông thư ng gi i h n ñư ng kính t i ña là 12m) và gia công b n trư c t i m t v trí t m th i an toàn n m g n v trí ñ t b n. Sau ñó b n ñư c v n chuy n ñ n công trư ng thi công b ng c n c u, xe lăn ho c vòng ñ m khí. C n lưu ý ti n hành quá trình th thu l c sau b n ñư c c ñ nh t i v trí xác ñ nh. 5.2 Quy trình thi công b n H gi ng ch ng gió Trong quá trình xây d ng, b n ph i ñư c b o v ñ có kh năng ch ng l i s bi n d ng ho c các hư h i có kh năng x y ra do áp su t tác ñ ng b i gió b ng các lo i cáp neo ho c c t ch ng thích h p. Các neo ph i ñư c c ñ nh v ng ch c trong su t quá trình thi công cho ñ n khi b n ñã ñư c hoàn ch nh m i hàn thân máy và khung mái, ð i v i b n n p h ph i ñ i cho ñ n khi d m ch ng gió ñư c hoàn thành. C n quan tâm ñ n n ñ nh v ng ch c c a m u neo cho cáp khi công trư ng thi công t m nghĩ vào cu i tu n ho c ngày l , ñ t bi t lưu ý ñ i v i các lo i ñ t bùn y u. Cáp ñư c b trí v i yêu c u t i thi u m t cáp m i 8m quanh chu vi b n. ð i v i khu v c có gió m nh, phương pháp n i là m t phương pháp hi u qu ñ n ñ nh, b o v b n trong quá trình thi công. Vì lý do này, phương pháp ngoài áp d ng cho các b n n p n i còn có th áp d ng linh ñ ng ñ xây d ng các b n ñ h và b n n p c ñ nh. Ph tùng ph tr : Giá ñ , ñai c, k p ghim và nh ng thi t b b tr trong quá trình xây d ng có th ñư c hàn g n vào thành b n nhưng khi hoàn t t quá trình gia công thì ph i tháo g các linh kiên này nhưng không ñư c dùng ñ c ñ ñ o, kìm ñ kéo ho c gi t m nh các b ph n này ra. Sau ñó ti n hành giũa b ng các ph n kim lo i nhô ra do v t li u hàn và làm s ch b m t b n kh i x hàn. Khi phát hi n các ch l m ph i dùng các v t li u cùng b n ch t hàn nóng ch y ñ ñi n ñ y ch khuy t và sau ñó dùng giũa san b ng. Quá trình g n t ng thép ban ñ u vào ñáy b n: 19 http://www.ebook.edu.vn
Trong quá trình này c n lưu ý ñ n khe h cho phép gi a hai b m t thân và ñáy b n ñ bù tr v i hi n tư ng co giãn c a kim lo i khi hàn và dư i tác ñ ng c a môi trư ng. Sau khi các t m thép ñư c u n cong và ñ t vào ñúng v trí, thân b n ñư c ñ i ñ ki m tra tính tròn ñ u c a thân. Trư c khi ñư c hàn dính vào ñáy, c n s d ng k p kim lo i ñ gi các t m thép ñúng v trí và các thi t b h tr khác g n vào ñáy b n ñ b o ñ m tính chính xác sau khi ñ i trong su t quá trình hàn. Ki m tra tính ñ u ñ n: Trư c khi hàn các t m thép l i v i nhau ( khi hoàn thành t ng dư i cùng n i v i dáy), c n ki m tra tính ñi u ñ n th ng hàng và t n t i khe h h p lý gi a các t m thép, b t c s sai l ch nào xác ñ nh ñư c sau quá trình hàn ph i n m trong kho n dung sai cho phép. N u ta tiên li u ñư c các giá tr sai l ch vư t quá kho n gía tr cho phép thì ph i ti n hành cân ch nh l i các t m thép trư c khi quá trình hàn ñư c b t ñ u. Ph i th t s c n tr ng, ph i h p hi u qu các quá trình chu n b trư c ñó v i qui trình hàn ñ b o ñ m hình d ng tròn ñ u c a ñư ng kính và gi m thi u s bi n d ng trong su t chi u dài b n t ñáy ñ n ñ nh b n. Nhà ñ u tư có quy n t ch i ti p nh n b n chuy n giao khi phát hi n b n có d u hi u b o n, móp hay b t c s bi n d ng nào khác. Khi b n ñã ñư c hoàn thành, không ñư c phép n ng ch nh b n b ng phương pháp g t t a ñ ñ t s ñ u ñ n trong m i trư ng h p. Sau khi t ng m t ñư c d ng lên và hàn xong, ð sai l ch c a bán kính trong ñư c xác ñ nh t tâm b n ñ n b t kỳ ñi m nào thành trong c a b n so v i bán kính danh nghĩa không ñư c l n hơn các giá tr ∆ so v i ñư ng kính b n • D ≤ 12.5m ∆ =13mm • 12.5 45m ∆ =25mm Khung và mái tôn l p mái: Trư c tiên ph i ki m tra c th s lún c a b n và n n ch nh thân b n ñ ñ t ñư c hình d ng yêu c u trư c khi d ng khung mái và các t m l p mái. Các c t ch ng ñ ñư c d ng lên t m th i làm chân ñ cho quá trình l p ráp khung mái. Nhà th u xây d ng ph i tính toán t i tr ng t i ña mà các c t ph i ch u tác ñ ng. Sau ñó tuỳ theo kh năng ch u l c c a t ng lo i c t mà tính toán ra s c t và b trí ñ i x ng nh ng v trí thích h p. Khi các c t ñ d ng xong, xà d m hư ng tâm, ñòn tay và các h gi ng ñ ng và ngang ñư c d ng lên, c n lưu ý v trí c a các thanh gi ng ph i ñư c l p ráp chính ñ mái có hình d ng cân x ng và không l ch v i thân b n. Hoàn t t công ño n này thông qua quá trình hàn các b ph n l i v i nhau. Sau ñó có th tháo c t ñ và ti n hành quá trình gia công ñ i v i tôn l p mái. Trong quá trình t p h p, b trí và l p ráp các t m l p l i v i nhau c n s p x p sau cho chúng ñư c s p x p d i x ng v i nhau qua tâm b n. M c ñích c a quá trình này là ñ t i tr ng phân b ñ i x ng qua khung mái t c t i tr ng phân 20 http://www.ebook.edu.vn