bài tập lớn cơ khí và máy trong công nghệ hóa học- tìm hiểu về các trang thiết bị tồn chứa

BÀI TẬP LỚN:
CƠ KHÍ VÀ MÁY TRONG CÔNG
NGHỆ HÓA HỌC
NHÓM 6:
1. NGUYỄN TRƯỜNG THI 1021010334
2. TRẦN THỊ THƯƠNG 1021010350
3. NGÔ VĂN THUẦN 1021010344
4. LÊ NGUYÊN THANH 1021010304
5. TRƯƠNG ĐĂNG THÀNH 1021010316
6. NGUYỄN VĂN THÔNG 1021010342

ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ THIẾT BỊ TỒN chứa
Trải qua hơn 30 năm hình thành và phát triển, ngành dầu khí việt
nam ngày càng lớn mạnh và đã khẳng định được vị trí của mình trên
trường quốc tế. Sự phát triển ngày càng cao của khoa học công nghệ
đặt ra yêu cầu khắt khe hơn về nguồn nhiên liệu, đòi hỏi ngành công
nghiệp dầu khí phải luôn luôn vận động hết mình, không ngừng nghiên
cứu và áp dụng những thành tựu khoa học nhằm cải tiến công nghệ để
nguồn nhiên liệu sản suất ra đáp ứng được những yêu cầu đó. Ngành
thiết bị dầu khí chính là ngành cầu nối giữa khoa học kĩ thuật với công
nghệ sản xuất.Với mong muốn được vận dụng những kiến thức đã học,
cùng với sự tâm đắc của bản thân về các trang thiết bị bảo quản tồn
chứa (bồn chứa, bể chứa, bình tách) nhóm em đã chọn đề tài:
“ Tìm hiểu về các trang thiết bị tồn chứa “
LỜI MỞ ĐẦU

Các loại thiết bị tồn chứa 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. Tồn chứa 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:
NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

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.
Có nhiều cách phân loại các thiết bị tồn chứa. Dựa vào công
dụng, sự vận hành, hình dạng thiết bị ta phân loại các thiết bị tồn
chứa theo các loại sau:
CHƯƠNG 2: CÁC THIẾT BỊ TỒN CHỨA VÀ BẢO QUẢN
1.1.1. Phân loại theo sự vận hành

Bồn chứa tồn trữ dầu thô.

Bồn chứa trung gian.

Bồn chứa hỗn hợp và sản phẩm cuối.
1. THIẾT BỊ BỒN BỂ CHỨA

1.1. PHÂN LOẠI CÁC THIẾT BỊ TỒN CHỨA XĂNG DẦU
1.1.2. Phân loại theo áp suất làm việc

Bể cao áp: Áp suất chịu đựng trong bể > 200mmHg.

Bể áp lực trung bình: áp suất chịu đựng trong bể từ 20-200 mmHg, thường dùng

bể chứa KO, DO.

Bể áp thường: áp suất = 20mmHg áp dụng cho bể dầu nhờn, FO, bể mái phao.
1.1.3. 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.
1.1.4 . Theo hình dạng bồn chứa

Bể trụ đứng

Bể trụ nằm ngang

Bể hình cầu, hình giọt nước
Cấu tạo của một thiết bị tồn chứa sử dụng trong công nghiệp dầu
khí nói chung thường gồm ba bộ phận chính sau:
1.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG

Thân thiết bị

Đáy lắp thiết bị

Các thiết bị phụ trợ
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 củatấm thép tuỳ thuộc vào kích thước của

bồn chứa. Dung tích bồn chứa có thể lớn hay nhỏ phụ thuộc vào đối
tượng sử dụng. Nếu đối tượng sử dụng là các đơn vị kinh doanh các
sản phẩm thương phẩm thì thể tích bồn chứa thường vào khoảng 10
m3– 30 m3. Nếu là các kho cấp 1, 2, 3 trong các nhà máy lọc dầu thì
thể tích bồn chứa thường từ 100 m3– 500 m3.
1.2.1. Thân thiết bị
Một số bồn chứa thường dùng:
1.2.2. Đáy và nắp bồn chứa
Đáy và nắp là hai chi tiết cùng với thân tạo thành thiết bị, hình dạng
đáy và nắp của thiết bị phụ thuộc vào nhiệm vụ của nó, vào áp suất làm
việc và phương pháp chế tạo. Đáy và nắp có thể được hàn, đúc liền với
thân hoặc được lắp ghép với thân bằngmối ghép bích. Trong các thiết bị
tồn chứa thường hay dùng các loại đáy, nắp có hình : elip, chỏm cầu,
nón (côn) hoặc phẳng.
- 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.
1.2.3. Các thiết bị phụ trợ

Các thiết bị phụ trợ được sử dụng trong hệ thống tồn chứa nhằm đảm
bảo cho thao tác xuất nhập tại bồn chứa xăng dầu được thuận tiện và
đảm bảo an toàn trong việc chứa xăng dầu trong bể. Dưới đây là một số
thiết bị phụ trợ thường được sử dụng trong các bể chứa xăng dầu:
1. Cầu thang
2. Lỗ ánh sáng
3. Lỗ chui người

4. Lỗ đo lường lấy mẫu
5. Ống thông hơi
6. Ống tiếp nhận cấp phát
9. Van bảo vệ:
10. Bộ điều khiển của van bảo vệ:
11. Van Xi phông
12. Thiết bị đo mức nhiên liệu trong bể chứa
13. Thiết bị cứu hoả
14. Hệ thống tiếp địa
15. Hệ thống tưới mát
16. Hệ thống thoát nước.
7. Van hô hấp và van an toàn
8. Hộp ngăn tia lửa:

1.3. GiỚI THIỆU MỘT SỐ BỒN CHỨA – BỂ CHỨA

1.3.1. Bồn chứa hình trụ đứng
Một số mặt cắt của bể chứa hình trụ đứng:
1.3.2. Bể trụ nằm ngang

Người ta thường chế tạo các loại bể hình trụ nằm ngang với
thể tích từ 10 – 100 m3. Thân bồn thường gồm những tấm thép có
chiều dày từ 4 – 5 mm cuộn lại thành hình trụ có đường kính nhất
định. Hai đầu của bể có thể được chế tạo dạng phẳng hoặc côn
(chóp).
Hình: Mặt cắt một bể hình trụ nằm
1. Đầu lắp nhiệt kế 2. Đầu lắp áp kế 3. Đầu lắp van xả đỉnh
4. Đầu lắp van an toàn 5. Cửa chui người 6. Đầu lắp van an toàn
7. Đầu lắp đồng hồ đo mức 8. Chân đỡ 9. Cửa xuất lỏng
10. Cửa xuất hơi 11. Đường cân bằng hơi 12. Đầu nhập lỏng

13. Cửa xả 14. Giàn phun sương cứu hoả
1.4. CÁC CÔNG TÁC KIỂM TRA TRƯỚC KHI ĐƯA VÀO VẬN HÀNH
1.4.1. Kiểm tra độ kín
1.4.1.1. Kiểm tra độ kín đáy bể
Có thể tiến hành bằng hai cách:
- Phương pháp chân không.
- Phương pháp thuốc thử.
1.4.1.1.1. Phương pháp chân không
Người ta dùng thiết bị gọi là rùa thử chân không, đó là một hình hộp một
mặt trống, mặt đối diện có kính và các ống nối đến máy hút chân không và đến
áp kế.Người ta đặt thiết bị lên một đoạn đường hàn cần thử, trát ma tít xung
quanh, dùng bơm chân không hút không khí trong hộp để tạo độ chân không
trong hộpNếu đường hàn không kín thì xà phòng bôi trên đường hàn sẽ có
bong bóng, ta phái đánh dấu lại, tuy vậy cũng có thể đổ nước khi thủng thì sẽ
có tăm khí nổi
1.4.1.1.2. Phương pháp thử bằng hoá chất

Người ta đắp đất xung quanh thành bể ngăn không cho khí
thoát ra khí nén khí vào đáy bể, chiều cao đất đắp khoảng 100
mm. Người ta đưa 3 – 4 vòi bơm khí amoniac vào đáy bể với áp
suất dư 8 – 9 mm cột nước dưới đáy bể. Trên đường hàn đã được
đánh sạch người ta quét dung dịch phenolphtalein. Nếu thấy chỗ nào
chuyển màu đỏ ta ghi lại. Còn nếu dùng dung dịch axit HNO3 2,5% thì
quét dung dịch lên vải màn hoặc giấy bản phủ lên đường hàn, chỗ nào
thủng chất chỉ thị ngả màu đen.
Thử đường hàn đáy và tôn thành thứ nhất có thể thử bằng rùa
vuông góc hoặc thử bằng dầu hoả quét bên ngoài, bên trong bể quét
vôi hoặc phấn lên đường hàn
1.4.4. Bảo quản bể chứa xăng
1.4.4.1. Sơn bể

Tuỳ thuộc vào vị trí đặt bể chứa dầu mà người ta sơn các
loại sơn khác nhau, có thể sơn cả trong bể và ngoài bể để chống
ăn mòn thành bể. Bể đặt ngoài trời ngoài việc sơn chống ăn mòn
còn phải sơn thêm lớp sơn chống trắng để phản xạ ánh sáng mặt
trời nhằm giảm thiểu tổn thất hao hụt cả về chất lượng và số
lượng xăng dầu chứa trong bể.
1.4.4.2. Định kì bảo dưỡng bể
Các kho tồn chứa xăng dầu cần có kế hoach xúc rửa bể chứa
xăng dầu một cách định kỳ có liên hạn. Tuy nhiên trong các trường
hợp dưới đây cần nhất thiết phải xúc rửa bể chứa xăng dầu nhằm
đảm bảo chất lượng xăng dầu tồn chứa không bị ảnh hưởng về
mặt chất lượng.
Bảo dưỡng tại nhà máy lọc hóa dầu Dung Quất:
1.5. SỰ THẤT THOÁT THÀNH PHẦN NHẸ VÀ BIỆN PHÁP HẠN CHẾ
Dầu được cất giữ trong các bể chứa tạm thời do quá trình hô
hấp nên các thành phần nhẹ sẽ thoát ra bầu khí quyển gây thất thoát.
Trị số này có thể đạt đến 3 %. Cho nên cần phải có giải pháp để kiểm
soát sự thất thoát này.
Có thể phân ra 3 nhóm giải pháp:
- Ngăn chặn sự bay hơi
- Giảm thiểu sự bay hơi
- Thu hồi lại thành phần nhẹ
2. BẢO QUẢN XĂNG DẦU TỒN CHỨA TRONG PHUY VÀ BAO BÌ NHỎ
NHỮNG YÊU CẦU ĐỐI VỚI PHUY CHỨA DẦU
- Chắc chắn, bền, sử dụng lâu
- Nhẹ nhàng thuận tiện cho việc vận chuyển
- Hình dáng thích hợp tiện cho việc vận chuyển thô sơ cũng như máy móc.
- Cấu tạo và quy cách của Phuy chứa dầu: Phuy chứa dầu được làm bằng
thép, thép được sử dụng làm Phuy chứa dầu được cán nóng. Phuy chứa
dầu thường có 2 loại là 100 lít và 200 lít.

Phuy chứa dầu có lỗ đóng dầu và lỗ thông hơi, phải dùng nắp có ren và
gioăng để đậy chặt. Lỗ áp suất của Phuy phải chịu được áp suất trong
Phuy là 0,5 atm.
3. THỜI HẠN TỒN CHỨA CÁC SẢN PHẨM XĂNG DẦU
CHƯƠNG 3: THIẾT BỊ BÌNH TÁCH
1. KHÁI NIỆM
Thiết bị tách dầu khí là một thuật ngữ dùng để chỉ một bình áp suất sử dụng để tách
chất lưu thu được từ các giếng dầu thành các pha khí và pha lỏng riêng biệt.
2. PHÂN LOẠI
Việc phân loại bình tách dựa theo nhiều quan điểm khác nhau: Theo chức năng,
theo hình dáng,áp suất làm việc, mục đích sử dụng, nguyên tắc tách cơ bản…
2.1. PHÂN LỌAI THEO CHỨC NĂNG

Bình tách dầu và khí;

Bình tách 3 pha: Dầu, khí và nước;

Bình tách dạng bẫy ;

Bình tách từng giai đoạn;

Bình tách nước (kiểu khô hay ướt);

Bình lọc khí;

Bình làm sạch khí (kiểu khô hay ướt);

Bình tách và lọc.
2.2. PHÂN LỌAI THEO HÌNH DÁNG

Bình tách hình trụ đứng: Tùy thuộc vào số pha tách mà bình
tách hình trụ đứng được chia ra làm 2 loại: 2 pha (tách dầu- khí) và 3
pha (tách dầu- khí-nước).
Hình: Bình tách hình trụ đứng 2
pha
1- Cửa vào của hỗn hợp;
2- Bộ phận tạo va đập;
3- Bộ phận chiết sương;
4- Đường xả khí;
5- Đường xả chất lỏng.