Nghiên cứu kiểm soát chất lượng, gia công chế tạo kết cấu bể thép trụ đứng (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

BẾ LÝ HÙNG
KHÓA: 2015-2017

NGHIÊN CỨU KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG, GIA CÔNG
CHẾ TẠO KẾT CẤU BỂ THÉP TRỤ ĐỨNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình DD và CN
Mã số: 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. PHẠM THANH HÙNG
PGS.TS. NGUYỄN HỒNG SƠN

HÀ NỘI – 2017

.


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Kiến trúc Hà
Nội, học viên đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ tận tình và tạo điều kiện
thuận lợi của nhiều cá nhân và tập thể để có thể hoàn thành được khóa học.

Học viên xin được gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến thầy giáo
TS. Phạm Thanh Hùng và thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Hồng Sơn, hai người
thầy đã trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn khoa học và giúp đỡ học viên trong suốt
quá trình nghiêm cứu, hoàn thành luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn đến bạn bè, những người thân, đồng nghiệp đã
luôn tin tưởng, động viên, khuyến khích tôi trong suốt quá trình học tập và
thực hiện luận văn này.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Bế Lý Hùng

.


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sỹ của tôi là công trình nghiên cứu khoa
học độc lập của tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung
thực và có nguồn gốc rõ ràng.

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Bế Lý Hùng

.


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU

................................................................................................... 1

1. Lý do chọn đề tài ....................................................................................... 1
2. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................ 2
2.1. Mục đích nghiên cứu ............................................................................... 2
2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 2
3. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 3
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ................................................. 3
5. Cấu trúc luận văn ...................................................................................... 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BỂ CHỨA ................................................ 4
1.1. Tổng quan và phân loại .......................................................................... 4
1.1.1. Giới thiệu. ............................................................................................ 4
1.1.2. Phân loại............................................................................................... 4
1.2. Cấu tạo của bể chứa trụ đứng áp lực thấp ............................................ 5
1.2.1. Cấu tạo.....................................................................................................5
1.2.2. Ứng dụng của bể chứa trụ đứng .......................................................... 11
1.3. Hệ thống các tiêu chuẩn trong việc kiểm soát chất lượng gia
công chế tạo bể thép trụ đứng áp dụng hiện nay ....................................... 11
1.3.1. Các tiêu chuẩn của Việt Nam hiện nay. .............................................. 11
1.3.2. Các tiêu chuẩn về quy trình kiểm soát chất lượng của một số nước trên
Thế Giới ....................................................................................................... 11
1.4. Nhận xét chung về vai trò công tác kiểm soát chất lượng gia
công chế tạo bể chứa khí trụ đứng ............................................................. 16

.


CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU VÀ BỔ SUNG HOÀN THIỆN THÊM
QUY TRÌNH KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG GIA CÔNG CHẾ TẠO BỂ
THÉP TRỤ ĐỨNG ..................................................................................... 18
2.1. Hiện trạng gia công chế tạo và lắp đặt tại Việt Nam .......................... 18

2.2. Một số quy định chi tiết trong chế tạo và kiểm tra chất lượng bể
thép............................................................................................................... 19
2.2.1. Trong nhà máy ................................................................................... 19
2.2.2 Ngoài hiện trường................................................................................ 30
2.3. Bổ sung kiểm soát chất lượng gia công chế tạo kết cấu bể thép
trụ đứng ....................................................................................................... 50
2.3.1. Trong nhà máy ................................................................................... 50
2.3.2 Ngoài hiện trường................................................................................ 66
CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG QUY TRÌNH KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG
GIA CÔNG CHẾ TẠO VÀO CÔNG TRÌNH BỂ CHỨA DẦU ............... 87
3.1. Mô tả công trình bể chứa dầu .............................................................. 87
3.2. Áp dụng thử nghiệm kiểm soát chất lượng gia công chế tạo bể
chứa......... ..................................................................................................... 88
3.2.1 Trong nhà máy ................................................................................... 88
3.2.2. Ngoài hiện trường................................................................................ 97
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................. 105
1. KẾT LUẬN .............................................................................................. 105
2. KIẾN NGHỊ ............................................................................................. 105
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................... 106

.


DANH MỤC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ
Số hiệu hình

Tên hình

Hình 1.1

Nền đất dưới cát

Hình 1.2

Đáy bể

Hình 1.3

Nối các tấm thân bể

Hình 1.4

Đường hàn góc nối thân bể với đáy bể và thân bể với
vành mái

Hình 1.5

Tăng cường thân bể chứa

Hình 1.6

Các dạng mái bể chứa

Hình 1.7

Mái định hình bể chứa trụ đứng

Hình 1.8

Mái treo của bể có thể tích V = 5000 m3

Hình 1.9

Bố trí thép tấm đáy bể

Hình 2.1

Bể chứa nước

Hình 2.2

Bể chứa dầu

Hình 2.3

Quy trình gia công các cấu kiện

Hình 2.4

Vận chuyển các tấm thành bể

Hình 2.5

Vận chuyển các tấm đáy bể

Hình 2.6

Gỗ kê phải đảm bảo hàng cách mặt đất ít nhất
150mm

Hình 2.7

Quy trình lắp đặt đáy bể

Hình 2.8

Hình vẽ phác họa lấy dấu trước khi lắp tấm vành
khuyên

.


Hình 2.9

Cẩu lắp tấm đáy bể

Hình 2.10

Trình tự hàn tấm đáy bể

Hình 2.11

Biện pháp chống cong vênh mối hàn

Hình 2.12

Bố trí thép tấm đáy bể và các mặt cắt

Hình 2.13

Lấy dấu

Hình 2.14

Phương pháp gông và căn chỉnh độ thẳng đứng
thành bể

Hình 2.15

Trình tự hàn thành bể

Hình 2.16

Biện pháp tăng cứng thành bể

Hình 2.17

Bố trí cẩu lắp thành bể

Hình 2.18

Hình ảnh lắp thành bể

Hình 2.19

Tổ hợp cột

Hình 2.20

Lắp đặt kết cấu mái

Hình 2.21

Cẩu lắp tấm mái

Hình 2.22

Sơ đồ lắp đặt cuốn từ phía trên (a) và lắp đặt tấm
cuốn từ phía dưới (b)

Hình 2.23

Các tấm không được có biến dạng góc

Hình 2.24

Tấm táp công nghệ trên các mép thẳng của tấm thành
(a) và tấm táp công nghệ trên các mép so lê của tấm
thành bể (b)

Hình 3.1

Bản vẽ tổng thể bể chứa dầu

Hình 3.2

Quy trình gia công chế tạo từ trong nhà máy

.

Hình 3.3

Hình ảnh người thợ đang gia công tấm bể

Hình 3.4

Quy trình lắp dựng bể

Hình 3.5

Quy trình kiểm tra hàn

.


BẢNG BIỂU
Số hệu

Tên hình

Bảng 2.1

Dung sai bán kính bể

Bảng 2.2

Giới hạn dung sai cho biến dạng cục bộ trên mối hàn

Bảng 2.3

Sai số giới hạn của các tham số chi tiết bể

Bảng 2.4

Các sai số giới hạn của kết cấu bể không cuốn

Bảng 2.5

Sai số giới hạn đường kính thành bể

Bảng 2.6

Các sai số giới hạn kích thước hình dạng nền và móng

Bảng 2.7

Các sai số giới hạn vị trí trục của chúng và bề mặt mặt
bích

Bảng 2.8

Các sai số giới hạn vị trí trục của chúng và bề mặt mặt
bích

Bảng 3.1

Cấu tạo bể

Bảng 3.2

Quy trình nghiệm thu kiểm tra chất lượng gia công chế
tạo

Bảng 3.3

Kết quả thí nghiệm của thép tấm A36

Bảng 3.4

Kiểm tra kích thước hình học sau khi gia công tấm đáy

Bảng 3.5

Kiểm tra kích thước hình học sau khi gia công thành bể

Bảng 3.6

Kiểm tra kích thước hình học sau khi gia công vành tăng
cứng

.


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong công nghiệp khai thác, tất cả các hoạt động sản xuất, buôn bán,
tồn trữ đều liên quan đến khâu bể bể chứa. Nó chứa tiếp nhận nguyên liệu
trước khi đưa vào sản xuất và tồn trữ sau sản xuất. Bể 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. Đến
nay, nghành công nghiệp năng lượng đã phát triển mạnh mẽ do nhu cầu sử
dụng của con người là sử dụng nguồn nguyên liệu sạch và kinh tế khai thác
từ các các nguồn nguyên liệu có sẵn trọng tự nhiên hoặc do nhân tạo. Do đó
cần phải có một hệ thống tàng trữ và phân phối sản phẩm một cách hoàn
chỉnh và đảm bảo an toàn chống cháy nổ. Đây cũng là vấn đề rất cần quan
tâm trong việc kiểm soát chất lượng và gia công chế tạo bể chứa.
Ở Việt Nam hiện nay, các công trình bể thép chứa chất lỏng được xây
dựng ngày càng nhiều có thể kể đến: Nhà máy Nhiệt điện Phú Mỹ 2-1 mở
rộng, Nhà máy lọc dầu Dung Quất, Kho Gas Nhà Bè, Nhà máy nhựa PVC
Đồng Nai, Nhà máy Đạm Phú Mỹ, Nhà máy Nhiệt điện Vũng Áng 1… góp
phần thúc đẩy phát triển nền kinh tế của Việt Nam trong những năm gần đây.
Tuy nhiên, hiện nay một số bể chứa đã xuống cấp gây ảnh hưởng nghiêm
trọng đến vệ sinh môi trường, sức khỏe của con người. Có nhiều nguyên
nhân gây ra sự cố trên như : ảnh hưởng của thời tiết, hoạt động sản xuất của
nhà máy, các sản phẩm chứa trong bể gây ăn mòn thành bể gây rò rỉ ra ngoài
môi trường. Nhưng nguyên nhân chủ yếu là do các thiếu sót tồn tại trong
khâu thi công và nghiệm thu chất lượng sản phẩm đang tồn tại nhiều vấn đề:
Biện pháp tổ chức thi công còn yếu kém, tay nghề công nhân không đáp ứng

1


được yêu cầu đặt ra, các thiết bị kiểm tra, nghiệm thu chưa được trang bị
hiện đại đảm bảo chất lượng sản phẩm và còn rất nhiều lý do khác nữa.
Hệ thống tiêu chuẩn Quốc Gia TCVN 8615-1:2010 về việc: Thiết kế, chế
tạo bể chứa bằng thép, hình trụ đứng, đáy phẳng dung để chứa các khí hóa
lỏng được làm lạnh ở nhiệt độ vận hành từ 0°C đến 165°C – phần 1: Quy
định chung, TCVN 8615-2:2010 về việc: Thiết kế, chế tạo bể chứa bằng

thép, hình trụ đứng, đáy phẳng dung để chứa các khí hóa lỏng được làm lạnh
ở nhiệt độ vận hành từ 0°C đến 165°C – phần 2: Các bộ phận kim loại,
TCVN 8615-3:2010 về việc: Thiết kế, chế tạo bể chứa bằng thép, hình trụ
đứng, đáy phẳng dung để chứa các khí hóa lỏng được làm lạnh ở nhiệt độ
vận hành từ 0°C đến 165°C – phần 3: Các bộ phận bê tông còn chưa đầy đủ.
Dự thảo mới 2015 về việc: Kết cấu thép trong xây dựng-chế tạo và kiểm tra
chất lượng chưa đề cập đến kết cấu bể thép. Vì vậy gây khó khăn cho người
quản lý và thi công trong việc kiểm soát chất lượng, gia công chế tạo kết cấu
bể thép.
Từ những phân tích nêu trên: Đề tài “Nghiên cứu kiểm soát chất lượng,
gia công chế tạo kết cấu bể thép trụ đứng” có tính cấp thiết và thực tiễn rất
cao.
2. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.1. Mục đích nghiên cứu
- Nghiên cứu kiểm soát chất lượng, gia công chế tạo kết cấu bể thép trụ
đứng.
- Bổ sung thêm về quy trình kiểm soát chất lượng gia công chế tạo bể thép
trụ đứng cho những người làm công tác quản lý chất lượng gia công chế tạo
bể thép trụ đứng, các bạn học viên nghiên cứu khoa học.
2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Bể thép trụ đứng, áp lực thấp (đáy bể, thành bể, mái bể).

2


- Bể có dung tích nhỏ, chiều dày bể nhỏ hơn 16mm, lắp dựng bằng phương
pháp cuộn tấm.
- Kiểm soát chất lượng gia công chế tạo trong nhà máy và ngoài hiện trường.
3. Phương pháp nghiên cứu
- Tham khảo các tài liệu của các quốc gia đã có nhiều công trình bể thép trụ

đứng trên Thế giới như: Mỹ, Nga.
- Tham khảo những tài liệu, kinh nghiệm thực tế của những công trình bể
thép trụ đứng đã thực hiện ở Việt Nam.
- Đặt vấn đề, phân tích đánh giá giải quyết vấn đề trên, bổ sung thêm các
bước cần thiết trong công tác kiểm soát chất lượng gia công chế tạo bể thép
trụ đứng.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Về mặt khoa học: Nghiên cứu áp dụng được một quy trình cơ bản nhất
trong kiểm soát chất lượng gia công, chế tạo, lắp dựng và nghiệm thu kết bể
chứa thép trụ đứng ở Việt Nam.
- Về mặt thực tiễn: Sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các học viên khóa
sau, bổ sung thêm vào cuốn sổ tay của những người làm công tác quản lý
chất lượng gia công chế tạo bể thép trụ đứng hiện nay.
5. Cấu trúc luận văn
Chương 1: Tổng quan về bể chứa
Chương 2: Nghiên cứu và bổ sung hoàn thiện thêm quy trình kiểm soát chất
lượng gia công chế tạo bể thép trụ đứng
Chương 3: Áp dụng quy trình kiểm soát chất lượng gia công chế tạo bể thép
trụ đứng vào công trình bồn chứa dầu

3


THÔNG BÁO
Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui
lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện
– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.
Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội.
Email:

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. KẾT LUẬN
Hiện này bể chứa được sử dụng tương đối nhiều, chất lượng tương đối
đảm bảo. Tuy nhiên vẫn xảy ra nhiều sự cố như rò rỉ, biến dạng, thay đổi
chất lượng khi làm việc trong một thời gian do thời tiết, khí hâu, thiên
tại...Do vậy việc nghiên cứu kiểm soát chất lượng gia công chế tạo bể thép
trụ đứng trở nên rất cần thiết. Một số nước phát triển về khai thác dầu mỏ,
hóa dầu như Nga, Mỹ. Họ đã xây dựng được quy trình kiểm soát chất lượng
rất chặt chẽ. Vì thế chúng ta cần tham khảo để bổ sung thêm vào quy trình
kiểm soát chất lượng gia công chế tạo bể thép trụ đứng được đầy đủ hơn.
Quy trình kiểm soát chất lượng gia công chế tạo bể chứa khá phức tạp
nên đòi hỏi quy trình kiểm soát chặt chẽ từ trong nhà máy đến ngoài hiện
trường.
Luận văn đã đạt được các kết quả chính như sau: đã trình bày được việc
kiểm soát chất lượng gia công chế tạo, lắp dựng đối với đáy, thành, mái, kể
cả yêu cầu về nền móng của bể. Đã thực hiện ví dụ quy trình kiểm soát chất
lượng gia công chế tạo bể thép chứa dầu có trong thực tế tại Dung Quất
nhằm minh họa cho công tác kiểm soát chất lượng gia công chế tạo bể thép
trụ đứng. Nhưng do thời gian thực hiện luận văn có hạn nên luận văn chỉ tập
trung vào kiểm soát các bộ phận chính là đáy bể, thành bể, mái bể.
2. KIẾN NGHỊ
Cần tiếp tục nghiên cứu kiểm soát chất lượng gia công chế tạo các bộ phận
còn lại của bể chứa như móng bể, các van bể, các chi tiết lan can, các vành
tăng cứng.... Cũng như phương pháp kiểm soát chất lượng các bể khác bể trụ
nằm ngang, bể hình cầu, bể hình giọt nước có ứng suất trước, dung tích lớn...

105


TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. TCVN 8615-1:2010: Thiết kế, chế tạo tại công trình bể chứa bằng
thép, hình trụ đứng, đáy phẳng dùng để chứa các loại khí hóa lỏng
được làm lạnh ở nhiệt độ vận hành từ 0 °C đến -165 °C – phần 1: Quy
định chung.
2. TCVN 8615-2:2010: Thiết kế, chế tạo tại công trình bể chứa bằng
thép, hình trụ đứng, đáy phẳng dùng để chứa các loại khí hóa lỏng
được làm lạnh ở nhiệt độ vận hành từ 0 °C đến -165 °C – phần 2: Các
bộ phận kim loại.
3. TCVN 312-1:2007: Vật liệu kim loại - Thử va đập kiểu con lắc
Charpy - Phương pháp thử
4. TCVN 5402:2010: Thử phá huỷ mối hàn trên vật liệu kim loại - Thử
va đập - Vị trí mẫu thử hướng rãnh khía và kiểm tra.
5. TCVN 5868:2009: Thử không phá huỷ - Trình độ chuyên môn và cấp
chứng chỉ cá nhân.
6. TCVN 6700-1:2000: Kiểm tra chấp nhận thợ hàn. Hàn nóng chảy.
Phần 1: Thép
7. TCVN 7472:2005: Các liên kết hàn nóng chảy ở thép, niken, titan và
các hợp kim của chúng (trừ hàn chum tia) – mức chất lượng đối với
khuyết tật.
8. TCVN 4111:1985: Về dụng cụ đo độ dài và góc – Ghi nhãn, bao gói,
vận chuyển, bảo quản.
9. TCVN 9276:2012: Sơn phủ bảo vệ kết cấu thép – Hướng dẫn kiểm
tra, giám sát chất lượng quá trình thi công.
10. GS. TS. Phạm Văn Hội, PGS. TS. Nguyễn Quang Viên “Kết cấu thép
công trình đặc biệt”. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.

Tiếng Nga:

106


11. ПБ 03-605-03 - Ростехнадзор: Quy tắc quản lý chất lượng yêu cầu
lắp dựng về bể chứa trụ đứng bằng thép chứa dầu và các phế phẩm từ
dầu.
Tiếng Anh:
12. Tiêu chuẩn API 620: Design and construction Inspecting LowPressure Storage Tanks.
Các tài liệu khác:
13. Http:// www. wikipedia. org
14. Http://
15. Http://www. cowaelmic.com.vn
16. Http://www.skyscrapercity.com

107