bồn chứa dầu khí và các sản phẩm dầu khí

NỘI DUNGChương I: Tổng quan về bồn chứa dầu khí Chương II: Thiết kế bồn chứa dầu khí Chương III: Thi công bồn chứa Chương IV: Các thiết bị phụ trợ...  Việc tồn trữ sản phẩm trong bồn ch

THÁNG 09-2013

NỘI DUNG

Chương I: Tổng quan về bồn chứa dầu khí Chương II: Thiết kế bồn chứa dầu khí

Chương III: Thi công bồn chứa

Chương IV: Các thiết bị phụ trợ

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BỒN

CHỨA DẦU KHÍ

1.1 Giới thiệu về bồn chứa

1.2 Phân loại bồn chứa

1.3 Một số điểm lưu ý về bồn chứa

1.1 Giới thiệu về bồn chứa

 Bồn chứa là một công trình xây dựng nhằm mục

đích phục vụ cho công tác tồn trữ các sản phẩm dầu (xăng, dầu hoả…), khí hoá lỏng (LNG)

 Việc tồn trữ sản phẩm trong bồn chứa được hỗ trợ

bởi các thiết bị phụ trợ như: van, các thiết bị đo, mái che, thiết bị chống tĩnh điện,…

1.2 Phân loại bồn chứa

1.2.1 Phân loại theo vị trí lắp đặt, xây dựng 1.2.2 Phân loại theo áp suất

1.2.3 Phân loại theo vật liệu xây dựng

1.2.4 Phân loại theo hình dạng

1.2.1 Phân loại bồn chứa theo vị trí lắp

Bể ngầm (underground tank)

 Bể ngầm: được đặt bên dưới mặt đất, chứa gasoline(xăng),

diesel, … và thường được sử dụng trong các cửa hàng bán lẻ,

Bể nổi (aboveground tank)

 Bể nổi: được xây dựng trên mặt đất và thường sử dụng ở

các kho lớn.

Bể ngầm Bể nổi

An to àn cao: bảo đảm phòng

cháy tốt - nếu có rò rỉ thì dầu cũng

không lan ra xung quanh v à hạn

chế việc tiếp x úc với môi trường

gây ch áy nổ.

 Ít bay hơi: do không có gió,

không trao nhiệt với môi trường

So sánh bể ngầm và bể nổi

Bể nửa ngầm & Bể ngoài khơi

 Bể nửa ngầm: loại bể có một phần chiều cao bể nhô lên

mặt đất, nhưng hiện nay còn rất ít.

 Bể ngoài khơi: được thiết kế nổi trên mặt nước, có thể

duy chuyển từ nơi này đến nơi khác.

Bể ngoài khơi

FSO/FPSO

1.2.2 Phân loại bồn theo áp suất

 Bể cao áp: áp suất chịu đựng trong bể > 200mmHg

 Bể áp lực trung bình: áp suất = 20  200mmHg - bể KO, DO

 Bể áp thường: áp suất = 20mmHg - bể dầu nhờn, FO, bể mái phao.

1.2.3 Phân loại bồn theo vật liệu xây dựng

 Bể kim loại: bể làm bằng thép và được ứng dụng hầu hết cho các

bể hiện nay.

 Bể phi kim: bể làm bằng các vật liệu như gỗ, composite, nhưng

chỉ được áp dụng cho các bể nhỏ.

1.2.4.Phân loại theo hình dạng

 bể trụ đứng

 bể hình trụ nằm

 bể hình cầu

 bể hình giọt nước

 Bể trụ đứng: chứa các sản phẩm có áp lực thấp như dầu, mazut….

Cấu tạo của bể gồm 3 phần: đáy, thân và mái.

Bể trụ đứng

Bể trụ ngang thường dung để chứa các sản phẩm như khí hóa lỏng LPG, Sulfur Dioxide (SO2), Hydrogen Chloride (HCl),….

Trạm nạp LPG Thị Vải (2 bồn có dung tích 50m 3 / bồn )

Bể trụ ngang

Bể hình cầu & bể hình giọt nước

Khu bể chứa Khí hóa lỏng ở nhà máy lọc dầu Dung Quất

Bể trụ cầu và bể hình giọt nước dung để chứa sản phẩm có áp lực cao như LPG, methane, propane,……

1.3 Một số điểm cần lưu ý về bồn chứa

Các yêu cầu cần đạt được khi tồn trữ

 Giảm thiểu ô nhiễm môi trường

 Giảm thiểu khả năng hoả hoạn

 Giảm thiểu mất mát các sản phẩm có giá trị

 Tuân thủ nghiêm các nguyên tắc an toàn lao động

Các khả năng mất mát sản phẩm

 Mất mát do các hoạt động xuất / nhập

 Mất mát do “thở” : giãn nở nhiệt, giãn nở do thay đổi

áp suất khí quyển,

 Mất mát do hơi thoát ra từ chỗ nối thiết bị hỗ trợ

 Khi hơi thoát ra, API của sản phẩm giảm, chất

lượng của sản phẩm bị ảnh hưởng !!!

Thu hồi sản phẩm thất thoát trong quá trình tồn trữ

-Hệ thống thu hồi hơi (Vapor Recovery Unit – VRU)

Các phương pháp thu hồi hơi

 Hấp thụ : dùng dung môi nặng hơn hơi cần thu hồi để hấp thụ hơi

 Hấp phụ : dùng silicagel, than hoạt tính, zeolite để hấp

phụ; sau đó tăng nhiệt độ / giảm áp suất để giải hấp; cuối cùng hoá lỏng / ngưng tụ hơi thu hồi

 Làm lạnh / hoá lỏng hơi cần thu hồi

Thiết bị điều tiết hơi

• Hoạt động khi áp suất trong bể chênh lệch so với áp suất cài đặt khoảng 0.001 psi

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ BỒN CHỨA

25

Tính toán bồn chứa bao gồm:

1.Xác định các thông số công nghệ bồn chứa

7.Xác định chân đỡ và tai nâng

8.Các ảnh hưởng thủy lực đến bồn chứa

26

1 Xác định thông số công nghệ bồn chứa:

27

2 Lựa chọn vật liệu làm bồn

 Sản phẩm dầu khí thường có: áp suất hơi bão hòa lớn, nhiệt độ hóa hơi thấp, có tính độc hại và mức độ ăn

mòn trung bình  ảnh hưởng đến việc lựa chọn bồn

 Ngoài ra ,việc lựa chọn vật liệu bồn phụ thuộc vào

yếu tố kinh tế

 Sau khi lựa chọn được vật liệu làm bồn sẽ xác định

được ứng suất tương ứng (ứng suất là thông số quan trọng giúp xác định chiều dày bồn chứa)

28

3.Xác định giá trị áp suất tính toán

- tác động của con người: đào đất, các hoạt động gây ra

va đập với thành bồn, các hoạt động phá hoại…

30

5 Xác định chiều dày của bồn:

Xác định chiều dày của bồn sau khi:

1.Xác định tiêu chuẩn thiết kế

2.Xác định ứng suất vật liều làm bồn

3.Xác định áp suất tính toán bồn chứa

4.Xác định hệ số bổ sung chiều dày ăn mòn C

5.Các thông số công nghệ

6.Các thông số về nắp bồn chứa

31

Ứng suất trên thành bể chứa

Ứng suất dọc : sinh ra do áp suất trong bể

Ứng suất chu vi : sinh ra do áp suất trong bể

Ứng suất dư : do gia nhiệt cục bộ tại vùng xung quanh

các mối hàn

Ứng suất do tải trọng ngoài : gió, thiết bị phụ trợ

Ứng suất do thay đổi nhiệt độ

32

Tính toán độ dày tối thiểu thành bể theo ứng xuất dọc

t

pd d

t

d

p A

P

4 4

Tính toán độ dày tối thiểu thành bể

theo ứng xuất chu vi

t

pd tl

pdl A

Hiệu quả mối hàn & Độ ăn mòn cho phép

Trong đó :

 E : hiệu quả mối hàn

 c : độ ăn mòn cho phép

c E

pd t

c E

pd t

6 Xác định các lỗ trên bồn

Các lỗ trên bồn bao gồm: cửa người, các lỗ dùng lắp

thiết bị đo (T, P, L), các lỗ cho ống nhập liệu, xuất

liệu ống vét bồn, …

Cần chú ý khoảng cách giữa các lỗ và tăng cứng cho lỗ

36

7 Xác định chân đỡ và tai nâng

 Chân đỡ bồn chứa: chân đỡ bằng thép hàn, chân đỡ gạch hay bê tông….

 Chọn vật liệu chân đỡ, thông số chân đỡ và kiểm tra bền (yêu cầu kiểm tra bền giá trị ứng suất mà tải trọng tác

động lên giá đỡ không lớn hơn 2/3 giá trị ứng suất vật liệu làm chân đỡ.)

37

8 Các ảnh hưởng thủy lực đến bồn chứa

1. Áp suất làm việc cực đại

2. Tải trọng gió

3. Dung tích lớn nhất cho bồn mái nổi

38