ĐƯỜNG ỐNG BỂ CHỨA: THIẾT KẾ BỂ CHỨA

 Phân loại bể chứa
CHƯƠNG I: THIẾT KẾ BỂ CHỨA

 Xác định các thông số công nghệ
 Vật liệu làm bể
 Xác định giá trị áp suất tính toán
 Xác định các tác động bên ngoài
 Xác định chiều dày của bể
 Xác định các lỗ trên bể
 Xác định chân đỡ và tai nâng
 Các ảnh hưởng thủy lực đến bể



1.1. phân loại bể


1.1. phân loại bể
 Theo hệ thống mái
• Bể mái cố định (Fixed roof tank): bể hình trụ đứng có mái bể hàn cố định với thành bể
• Bể mái nổi (Floating roof tank): Bể hình trụ đứng không có mái cố định mà có mái nổi trên bề mặt của
DM&SPDM.
Mái nổi (Floating roof): Cấu trúc có nhiều dạng khác nhau, được chế tạo bằng vật liệu kim loại, vật liệu
tổng hợp hoặc phối hợp cả hai loại vật liệu trên và có bộ phận phao làm nổi trên bề mặt DM&SPDM để
chống bay hơi.

• Bể có phao bên trong (Internal floating roof tank): Bể mái cố định có phao nổi trên bề mặt DM&SPDM
bên trong bể.


1.1. phân loại bể

Loại phao một tầng


• Rim seal: gờ đá không thấm tạo nên lớp chắn ở phần trên của đá của bể chứa. Sealing shoe:
đế đỡ bằng đá;

• Gauge hatch: cửa đo - cửa có bản lề, ở trên đỉnh của thùng chứa dầu để đo mực cao của dầu
trong thùng và để lấy mẫu dầu.

• Pontoon: buồng phao
• Automatic bleeder vent: van xả tự động
• Deck: sàn, mặt bằng trên bể
• Roof support: giá đỡ mái
• Drain sump with non return valve: bộ lắng với van một chiều
• Deck manhole: cửa nhìn trên đỉnh bể chứa, để kiểm tra, lau chùi, sửa chữa.
• Pontoon manhole: cửa nhìn trên buồng phao


1.1. phân loại bể
Loại phao hai tầng


Ưu nhược điểm của bể mái nổi

Ưu điểm:

 Không có không gian hơi nên loại trừ được khả năng không khí dễ cháy
 Giảm tốn thất do bay hơi
 Giảm ô nhiễm không khí
 Hơi thoát ra chỉ có thể từ khu vực gờ đá không thấm, chủ yếu phụ thuộc vào

loại đá được sử dụng.
Nhược điểm:

 thiết kế và xây dựng phức tạp và tốn kém
 Nhiều thông số thiết kế và xây dựng còn phải nghiên cứu


1.1. phân loại bể
 Theo chiều cao xây dựng
•

Bể ngầm: bể đặt chìm dưới mặt đất và có mức DM&SPDM lớn nhất trong bể hoặc toàn bộ lượng
DM&SPDM mỏ chứa trong phuy bị vỡ tràn ra nhà kho vẫn thấp hơn 0,2 m so với mặt bằng thấp nhất
xung quanh đó (xét trong phạm vi 3m tính từ thành bể hoặc tường của nhà kho bảo quản DM&SPDM
trong phuy).

• Sử dụng trong các cửa hàng bán lẻ.


• Bể được coi là ngầm:
 Bể đặt nổi có đắp đất phía trên mái chiều dày lớp đất nhỏ nhất là 0,3 m và phía ngoài thành bể đắp
đất có chiều dày theo phương vuông góc đến thành bể bằng hoặc lớn hơn 3 m.

 Bể đặt nổi có tường bao bằng gạch, đá hoặc bê tông có mép ngoài tường cách thành bể bằng hoặc
lớn hơn 0,3 m và mặt trên phủ bằng vật liệu gạch, đá hoặc bê tông có chiều dày nhỏ nhất là 0,3 m.

• Bể nửa ngầm: ½ chiều cao nhô lên mặt đất, ít được sử dụng.
• Bể nổi: xây dựng trên mặt đất, sử dụng ở các kho lớn.
• Bể ngoài khơi: nổi trên mặt nước, có thể di chuyển dễ dàng

Bể ngầm

An toàn cao: đảm bảo phòng cháy tốt, nếu có
rò rỉ thì dầu không lan ra xung quanh

Bể nổi

Chi phí xây dựng thấp

Ít bay hơi: không có gió, không trao đổi nhiệt

Bảo dưỡng thuận tiện: dễ súc rửa, sơn và sửa

với môi trường bên ngoài

chữa bể

Tạo mặt bằng thoáng

Dễ dàng phát hiện vị trí rò rỉ xăng dầu ra bên
ngoài


1.1. phân loại bể

Theo áp suất

Bể cao áp

P > 200 mmHg

Bể áp lực trung bình

Bể áp thường

P= 20-200 mmHg

P= 20mmHg

Bể KO, DO

Bể dầu nhờn, FO, bể mái phao



1.1. phân loại bể
 Theo vật liệu
• Vật liệu không cháy, phải phù hợp với tính chất của loại sản phẩm chứa trong bể
•

Bể kim loại: thép, áp dụng cho hầu hết các bể lớn

•

Bể phi kim: gỗ, composite… áp dụng cho các bể nhỏ

o Theo hình dạng
• Bể trụ đứng: sử dụng cho các kho lớn
• Bể hình trụ nằm: chôn dưới đất trong cửa hàng bán lẻ hoặc để nổi trong một số kho lớn.

• Bể hình cầu, hình giọt nước: còn rất ít ở một số kho lớn



1.2. xác định các thông số công nghệ bể

 Thể tích của bể V
 Các kích thước cơ bản: chiều dài phần trụ (l), đường kính phần trụ (d), chiều cao phần nắp bể (h),
loại nắp bể chứa.

 Các thiết bị lắp đặt trên bể chứa: các valve áp suất, các thiết bị đo áp suất, đo mực chất lỏng trong
bể, đo nhiệt độ

 Vị trí lắp đặt các thiết bị trên bể
 Các yêu cầu về việc lắp đặt các thiết bị trên bể


Maximum capacity: Dung tích tối đa là tổng dung tích không hoạt động.
Minimum operating volume remaining in the tank: mức thể tích tối thiểu còn trong bể
Actual/ net working capacity: dung tích làm việc thực tế


1.3. chọn vật liệu làm bể

Phụ thuộc vào:

 Loại sản phẩm (áp suất hơi bão hòa, nhiệt độ hóa hơi, tính độc hại, mức độ ăn mòn)
 Tính kinh tế
Ví dụ: lựa chọn thép hợp kim có giá thành cao hơn nhiều so với thép C thường, công nghệ chế tạo
phức tạp, giá thành gia công đặt hơn, đòi hỏi trình độ tay nghề của thợ hàn cao.

Chọn vật liệu làm bể → xác định ứng suất


1.4. xác định giá trị áp suất tính toán
 Áp suất tính toán chung cho cả bể chứa:
Ptt = Ph + ρ.g.H
Trong đó:

• Ptt: Áp suất tính toán
• Ph: Áp suất hơi
• ρ: Khối lượng riêng sản phẩm chứa trong bể ở nhiệt độ tính toán
• g = 9,81 (m/s2): gia tốc trọng trường
• H: Chiều cao mực chất lỏng trong bể
 Một số áp suất tính toán cho các SPDK trong bể cao áp: Propan: 18 at; Butan: 9 at; Bupro: 13 at


1.5. xác định các tác động bên ngoài

 Tác động của gió
 Ảnh hưởng đến độ ổn định của bể
 Ảnh hưởng đến hình dáng của bể: làm bể bị uốn cong
 Đối với bể cao áp: ít bị ảnh hưởng
 Nếu xây tường bảo vệ hoặc đặt bể ở vị trí kín gió: có thể bỏ qua tác động này
 Tác động của động đất
 Khó tính toán, ít có khả năng chống đỡ
 Gây trượt bể khỏi chân đỡ, cong bể, gãy bể
 Cần chọn khu vực ổn định về địa chất để xây dựng

1.5. xác định các tác động bên ngoài
 Tác động của các tải trọng gồm:
 Các thiết bị bố trí trên thân bể
 Cầu thang, lan can, giàn đỡ …
 Tác động của các yếu tố bên ngoài của con người
 Các hoạt động có thể gây ra va đập với bể
 Các hoạt động mang tính chất phá hoại
 Cần có phương án bảo vệ thích hợp, quy định, chế tài đối với người vi phạm


1.6. xác định chiều dày của bể

 Xác định tiêu chuẩn thiết kế: ASME section VII.Div.1
 Xác định ứng suất cho phép của loại vật liệu làm bể: δcp
 Xác định áp suất tính toán bể chứa: Ptt
 Xác định hệ số bổ sung chiều dày do ăn mòn C = C c + Ca
 Các thông số công nghệ: d, l
 Các thông số về nắp bể: loại nắp, chiều cao nắp bể


1.7. xác định các lỗ trên bể
 Hệ thống phụ trợ đi kèm bể:
 Các cửa người, lỗ ánh sáng, lỗ thông áp (khi không có van thở)
 Các lỗ dùng để lắp thiết bị đo nhiệt độ, áp suất, mực chất lỏng trong bể.
 Các lỗ dùng để lắp các ống nhập liệu, ống xuất liệu, ống vét bể, tấm đo mức, valve áp suất, thiết bị
đo nồng độ hơi sản phẩm trong khu vực bể

 Phương pháp lắp đặt:
 Phương pháp hàn
 Phương pháp dùng ren: đối với các lỗ có d nhỏ

Chú ý: - khoảng cách giữa các lỗ, cần tăng cứng cho lỗ.


1.8. xác định chân đỡ và tai nâng
 Loại chân đỡ:
 Bằng thép hàn (được sử dụng phổ biến)
 Bằng gạch bê tông.
 Quy trình:
 Chọn vật liệu làm chân đỡ
 Xác định các thông số chân đỡ
 Kiểm tra bền
 Giá trị ứng suất mà tải trọng tác dụng lên giá đỡ không lớn hơn 2/3 giá trị ứng suất vật liệu làm
chân đỡ


1.9. các ảnh hưởng thủy lực đến bể
 Áp suất làm việc cực đại
 Là áp suất lớn nhất cho phép tại đỉnh của bể chứa ở vị trí hoạt động bình thường tại nhiệt độ xác định
đối với áp suất đó.

 Là áp suất nhỏ nhất trong tất cả các giá trị áp suất làm việc cho phép lớn nhất ở tất cả các phần của bể
chứa.

 Nguyên tắc: Áp suất làm việc cho phép lớn nhất của một phần của bể chứa là áp suất trong hoặc ngoài
lớn nhất bao gồm cả áp suất thủy tĩnh cùng những ảnh hưởng của tất cả các tải trọng kết hợp có thể có
cho việc thiết kế đồng thời với nhiệt độ làm việc kể cả bề dày kim loại thêm vào để đảm bảo ăn mòn.