Nghiên cứu thiết kế và xây dựng mô hình hệ thống làm sạch bồn chứa dầu trong công nghiệp
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.28 MB, 70 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
NGUYỄN XUÂN BẮC
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG
LÀM SẠCH BỒN CHỨA DẦU TRONG CƠNG NGHIỆP
Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Bùi Đăng Thảnh
Hà Nội – 04/2017
LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu trong
luận văn là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng.
Hà Nội, tháng 04 năm 2017
Tác giả luận văn
Nguyễn Xuân Bắc
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đến nay, em đã nhận
được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý thầy cơ, gia đình và bạn bè.
Với lịng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý thầy cô giáo Viện Điện – Trường
Đại học Bách khoa Hà Nội đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn
kiến thức quý báu cho em trong suốt thời gian học tập tại trường.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Bùi Đăng Thảnh người đã trực tiếp hướng
dẫn em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Nhờ sự giúp đỡ và hướng dẫn nhiệt tình của
thầy em đã có được những kiến thức quý báu về cách thức nghiên cứu vấn đề cũng như
nội dung của đề tài, từ đó em có thể hồn thành tốt khố luận tốt nghiệp của mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 04 năm 2017
Học viên thực hiện
Nguyễn Xuân Bắc
3
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................................................... 2
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................................................ 3
LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................................................................ 6
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ LÀM SẠCH BỒN CHỨA DẦU ...................................................................... 7
1.
Giới thiệu về hệ thống làm sạch bể chứa ....................................................................................... 7
2.
Quá trình làm sạch .......................................................................................................................... 7
2.1 Công nghệ làm sạch .................................................................................................................... 7
2.2 Phần cứng làm sạch .................................................................................................................. 11
2.3 Chất làm sạch .............................................................................................................................. 14
3.
Tổng kết chương 1 ........................................................................................................................ 15
Chương 2: QUY TRÌNH LÀM SẠCH ............................................................................................................ 16
1.
Quy trình làm sạch ........................................................................................................................ 16
2.
Hệ thống các thiết bị chính ........................................................................................................... 20
2.1 Các Module chính trong hệ thống làm sạch............................................................................... 20
2.2 Mô đun tách dầu nước (Oil/Water Separations Skid) ............................................................... 20
2.3 Mô dun máy phát điện (Generator Skid) .................................................................................... 22
2.4 Mô đun nồi hơi (Boiler skid) ....................................................................................................... 22
2.5 Mơ đun khí trơ (Inert Gas Skid)................................................................................................... 23
2.6 Mô đun bơm (CIP pump skid) ..................................................................................................... 24
2.7 Tank Skid 1 .................................................................................................................................. 27
2.8 Tank Skid 2 .................................................................................................................................. 28
2.9 Mô đun tách chất rắn Solids Separation Skid ............................................................................. 29
2.10 Một số module và thiết bị phụ trợ khác ................................................................................... 30
3.
Tổng kết chương 2 ........................................................................................................................ 39
Chương 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ................................................................................................................ 40
4
1.
Yêu cầu về thiết kế hệ thống......................................................................................................... 40
2.
Thiết kế phần cứng ....................................................................................................................... 41
3.
Thiết kế phần mềm ....................................................................................................................... 54
4.
Giao diện mô phỏng màn hình hiển thị ........................................................................................ 64
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI ................................................................................... 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................................ 69
5
LỜI NĨI ĐẦU
Trong cơng nghiệp hóa dầu, tất cả các hoạt động sản xuất, buôn bán, tồn trữ đều
liên quan đến khâu bồn bể chứa. Bồn bể chứa tiếp nhận nguyên liệu trước khi đưa vào
sản xuất và tồn trữ sau sản xuất. Bồn chứa có vai trị 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.
Ngồi ra nó cịn được hỗ trợ bởi các hệ thống thiết bị phụ trợ: van thở, nền móng,
thiết bị chống tĩnh điện, mái che, …
Công việc làm sạch bồn bể chứa dầu cũng cực kì quan trọng. Việc vệ sinh ảnh
hưởng đến chất lượng dầu lưu trữ và ảnh hưởng rất lớn đến môi trường. Nếu vệ sinh
không tốt,sẽ gây ra những tác động nặng nề tới môi trường như dầu tràn ra biển gây ô
nhiễm môi trường biển,dầu loang sẽ rất khó kiểm sốt và làm chết sinh vật. Bên cạnh
đó việc làm sạch cho phép thu hồi dầu trong cặn, làm tăng thể tích chứa dầu là các
mục tiêu quan trọng cho các hệ thống làm sạch bồn chứa.
Luận văn đã trình bày về nghiên cứu, thiết kế hệ thống làm sạch bồn chứa dầu
trong đó có tham khảo hệ thống làm sạch bồn chứa dầu của hãng lớn hiện nay như
Scanjet.
6
Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ LÀM SẠCH BỒN CHỨA DẦU
1. Giới thiệu về hệ thống làm sạch bể chứa
Các hệ thống làm sạch bồn chứa tự động,lưu động,không cần người điều khiển hệ
thống làm sạch,thiết kế đặc biệt để làm sạch khối lượng lớn,bể chứa dầu khó lau chùi.
Hệ thống này có thể được thay đổi để đáp ứng nhu cầu cá nhân cho dù chỉ cần làm sạch
bể hiệu quả hoặc nếu các yêu cầu làm sạch bồn chứa,tách bùn và thu hồi dầu trong một
q trình tích hợp. Nó có thể được sử dụng để làm sạch cả bồn chứa trên cạn và ngoài
khơi,cả bồn mái nổi và cố định. Hệ thống cần có tính năng đặc biệt là làm sạch hệ thống
vịng khép kín,làm giảm tác động của nó đến mơi trường và cung cấp gần 100%
Hydrocacbon. Với tính linh động trong lưu trữ giải pháp hóa học, hệ thống làm sạch bồn
chứa có thể được sử dụng để làm sạch dầu thô,nhiên liệu nặng cũng như là bể khác nhau
với tất cả các loại hàng hóa.
2. Q trình làm sạch
2.1 Cơng nghệ làm sạch
2.1.1 Rửa dầu thô (COW-Crude oil washing)
Sự ra đời của vận tải góp phần lớn vào việc chống ơ nhiễm biển,nhưng nó khơng
hồn tồn loại bỏ ơ nhiễm từ các hoạt động làm sạch bể chứa.Mặc dù đã đầu tư nhiều chi
phí vào việc xử lý các bồn chứa dầu nhưng quá trình này vẫn gây ra một số ơ nhiễm.
Vào cuối năm 1970,một cải tiến mới đã được giới thiệu. Thay vì sử dụng nước,
máy làm sạch bồn chứa sử dụng dầu thô đã được sử dụng. Khi phun dầu lên các trầm
tích bám vào thành bể,dầu chỉ đơn giản là hịa tan chúng,biến chúng thành dầu có thể sử
dụng và có thể được bơm ra tách dùng lại dầu từ cặn. Q trình này gọi là rửa dầu thơ.
Rửa dầu thơ có nghĩa là sự pha trộn của dầu và nước, hoạt động này đã dẫn đến tình
trạng ơ nhiễm môi trường rất nặng trong quá khứ,cách này đã được dùng khá nhiều
nhưng hầu như đã kết thúc.
Rửa dầu thô là phương tiện để giảm bớt sự tiếp xúc giữa dầu và nước, làm giảm
lượng nước rửa cần thiết cho bể cần làm sạch. Đồng thời, nếu sử dụng nước nóng sẽ làm
phát sinh chi phí về nhiên liệu tiêu thụ.
-
Nước không phải phương tiện tốt nhất để làm sạch bồn vì:
7
+ Nước góp phần làm ăn mịn cấu trúc bồn.
+ Sau khi rửa bằng nước vẫn để lại cặn bùn trong bồn.
+ Nó đưa nước muối khơng mong muốn vào nhà máy lọc dầu.
+ Nước bẩn sau khi tẩy rửa được xả thằng ra biển làm ô nhiễm môi trường
+ Nó khơng tương thích với dầu
-
Lý do COW hiệu quả hơn làm sạch bằng nước:
Làm sạch bằng nước chỉ có tác dụng tốt khi các tia nước với lực tác động đủ mạnh
để trực tiếp đánh bay các vết bẩn trên bề mặt bên trong bể chứa. Tác dụng làm sạch gần
như khơng có với các thiết bị ở xa như máy bay và các hệ thống có liên quan.
Dầu thơ có khả năng tiềm ẩn là “dọn dẹp mớ hỗn độn của chính mình”,nghĩa là phải
hịa tan lắng cặn. Q trình này được hỗ trợ bởi các tính chất Thixotropic của dầu
thô,nghĩa là độ nhớt của dầu giảm đáng kể khi bị áp lực trong bơm,đường dây và vòi
phun của máy rửa bể. Sự vượt trội của dầu thô so với nước là việc vệ sinh bể là đặc
trưng phụ thuộc vào tính chất hịa tan của dầu thơ.
-
Ưu điểm của COW
+ Giảm khả năng ô nhiễm môi trường từ dầu vẫn còn dư trên máy
+ Giảm thời gian và chi phí cho việc vệ sinh bể
+ Nạo vét sạch đường ống
+ Tăng sản lượng hàng hóa
+ Giảm ăn mòn của bồn do rửa nước
+ Thêm thời gian cho cơng việc bảo trì trên biển
-
Nhược điểm của COW
+ Tăng khối lượng cơng việc của q trình xả
+ Kéo dài thời gian xả
+ Phải trả thêm chí phí nhân cơng
+ Chi phí cho các thiết bị COW
+ Rủi ro an tồn và ơ nhiễm tiềm ẩn
+ Cần nhiều thiết bị yêu cầu cao để bảo trì
8
-
Nhược điểm của nước
+ Tốn thêm thời gian để rửa bể chứa -> tăng chi phí nhiên liệu
+ Tốn kém,gia tăng ô nhiễm biển từ nước bị ô nhiễm dầu.
+ Tăng ăn mịn
+ Giảm dung lượng hàng hóa do ko làm sạch được hết cặn
Hình 1.1: Bồn dầu cơng nghiệp trên thực tế
Sau một thời gian sử dụng (03~05 năm), lớp cặn đáy dưới bồn dầu có thể lên đến hàng
mét. Nếu không làm sạch lớp cặn này sẽ ảnh hưởng đến việc chứa dầu.
Hình 1.2: Bồn chứa dầu mơ phỏng
2.1.2 Làm sạch bằng áp lực:
Để làm sạch bồn chứa, cần thiết phải lựa chọn vòi phun cho bể cho phù hợp, các
yêu cầu về vòi phun thể hiện như sau:
+ Yêu cầu chiều dài vòi phun
+ Cường độ làm ướt cần thiết (tốc độ dòng chảy liên quan đến diện tích bề mặt)
+ Cường độ mẫu
9
+ Thời gian làm sạch thực tế cần thiết
+ Lập trình hoặc khơng thể lập trình các vịi phun làm sạch bể
+ Nhiệt độ làm sạch
+ Khả năng tương thích với các phương tiện vận chuyển
-
Mức độ sạch cần thiết cho các bồn
+ Kiểm soát cặn
+ Nước trắng
+ Sinh học
+ Trực quan
-
Bố trí vịi phun bên trong các thùng
Việc bố trí vịi phun trong bể sẽ khác nhau với cấu trúc hình học của bể cần làm
sạch. Đối với các bể có cấu trúc bên trong phức tạp,cần một hệ thống vịi phun cầu kì.
Sơ đồ bố trí vịi phun được mơ phỏng theo hình 1.3 dưới đây:
Hình 1.3: Ma trận bố trí vịi phun trong bể cần làm sạch
10
Hình 1.4: Ảnh mơ phỏng hình dạng 3D
Khi việc thiết kế vòi phun làm sạch nội bộ đã được xác định,hệ thống sẽ cần phải
được tổ chức để cung cấp các công thức làm sạch cần thiết và yêu cầu vệ sinh cho công
việc làm sạch.
Hệ thống thường được cung cấp trong dạng sau:
-
Sửa lỗi cài đặt
-
Xách tay
Sử dụng các phương pháp sau đây:
-
Một lần/ Single pass
-
Tuần hoàn/ Recirculatory
-
Giải pháp phục hồi bồn chứa
2.2 Phần cứng làm sạch
2.2.1 Tổng quan về hệ thống làm sạch
Các hệ thống làm sạch về cơ bản đều có cấu trúc chung giống nhau. Trong
nghiên cứu này học viên đã sử dụng tham khảo hệ thống làm sạch bồn chứa dầu của
hãng Scanjet để làm cơ sở cho thiết kế hệ thống điều khiển của mình. Mơ tả chung về hệ
thống làm sạch thể hiện trên hình sau:
11
Hình 1.5: Sơ đồ P&ID hệ thống làm sạch bể chứa Scanjet
12
Hệ thống điều khiển cho hệ làm sạch bồn
Có hai hệ thống điều khiển:
-
Hệ thống điều khiển chính
-
Hệ thống điều khiển nồi hơi
Cả hai hệ thống đều dùng điều khiển logic lập trình PLC. Các tính năng cơ bản của PLC:
-
PLC là các máy tính kĩ thuật số được thiết kế đặc biệt cho điều khiển q trình cơng
nghiệp
-
PLC được kiểm sốt bằng các chương trình
-
Các chương trình được viết trên máy tính và nạp vào PLC
-
Các chương trình trong PLC được lưu trữ trong bộ nhớ PLC
-
PLC thường sử dụng điện 24V DC
-
PLC giao tiếp với các thiết bị hiện trường (như động cơ,cảm biến,…) thơng qua:
o Tín hiệu analog (thường là từ 4-20mA)
o Tín hiệu rời rạc- hoặc là ON hoặc là OFF
2.2.2 Các thành phần của hệ thống làm sạch
Skid 1 : Skid Bơm
Các bơm skid là trái tim của hệ thống được thiết kế để kiểm sốt áp suất,lưu lượng,nhiệt
độ của phương tiện truyền thơng làm sạch.
Bơm skid bao gồm 4 máy bơm COW (p1-p4) và một nguồn nhiệt CIP (HE-I) để kết nối
tới nồi hơi skid.
Skid 2 : Skid bồn A
Bồn skid A được thiết kế để giữ 5.000 gallons cho phương tiện làm sạch tuần hồn và
2000 lít của phương pháp làm sạch microemulsion.
Bồn skid A bao gồm T1,T3 và bơm hóa chất (p7)
Skid 3 : Skid bồn B
Được thiết kế để giữ 5.000 gallons cho các phương tiện khác nhautuần hoàn.
Skid 4 : Skid phân ly chất rắn
Được thiết kế để loại bỏ bất kì chất rắn nặng có thể gặp phải trong hoạt động làm sạch.
13
Skid 5 : Skid tách biệt dầu nước
Được thiết kế để loại bỏ dầu từ pha nước có thể có trong các bể chứa.
Skid 6 : Skid máy phát điện
Với mục đích cung cấp điện một cách tuần tự theo u cầu trượt và do đó khơng làm
q tải cơng suất của máy phát điện trượt.
Skid 7 : Skid nồi hơi
Đối với mục đích cung cấp một nguồn năng lượng cho các phương tiện truyền thông làm
sạch khi cần thiết.
Skid 8 : Skid khí trơ
Cung cấp khí trơ vào bể được làm sạch khi cần thiết.
Sơ đồ các thành phần:
Hình 1.6: Sơ đồ các thành phần trong hệ thống làm sạch
2.3 Chất làm sạch
Một số loại bồn chứa yêu cầu sử dụng một chất tẩy rửa để làm sạch đặc biệt. Hầu
hết là sử dụng chất phụ gia kết hợp với nước để cải thiện độ tan trong nước của bồn chứa
cần làm sạch. Chỉ có rất ít các bồnkhơng thể làm sạch bằng nước mà phải dùng dung
14
môi khác. Chất làm sạch phải được sự đồng ý của IMO (International maritime
Organization – Tổ chức hàng hải quốc tế).
Cơng nghệ Microemulsion
Việc sử dụng các chất hóa học Microemulsion SAS trong làm sạch các
hydrocacbon là một yếu tố quan trọng trong thành cơng của các q trình làm sạch.
Hình 1.7 : Chất làm sạch phân tách dầu/nước/chất rắn
3. Tổng kết chƣơng 1
Qua việc tìm hiểu về hệ thống làm sạch bồn chứa dầu trong công nghiệp, ta thấy
được sự cần thiết của việc loại bỏ các loại cặn trong bồn chứa. Có nhiều phương pháp đã
được sử dụng làm sạch bồn dầu từ rất lâu như làm sạch bằng nước, dầu DO, hóa chất,
…Trong luận án này, tác giả sẽ lựa chọn một phương pháp làm sạch dùng hóa chất, dầu
FO và nước- đây là phương pháp đang được sử dụng rất rộng rãi hiện nay.
15
Chƣơng 2: QUY TRÌNH LÀM SẠCH
1. Quy trình làm sạch
Cặn dầu thơ hình thành khi các tạp chất Hydro Cacbon pha trộn vào hỗn hợp,các
chuỗi Hydro cacbon thẳng với số lượng lớn có xu hướng tách ra khỏi khối lỏng tĩnh,sau
đó tích tụ lại dưới dạng keo gọi là bùn hoặc sáp.
Ngồi ra cặn dầu thơ cũng hình thành khi các thành phần dễ bay hơi bị trục xuất ra
khỏi hỗn hợp dưới tác dụng của nhiệt độ,áp suất tạo trên lớp cặn bùn với mật độ đặc
hơn,dính hơn và giảm tính lưu động.
Do các đặc tính trên cùng với đặc tính khó bị hịa tan bởi các loại dung môi và
nước, đồng thời nguy cơ gây cháy nổ cao, nên việc vệ sinh các bồn bể chứa dầu hết sức
khó khăn và nguy hiểm. Một số đặc điểm của bồn chứa dầu là:
-
Bể chứa dầu có nhiều loại rất nhiều kích cỡ khác nhau,từ nhỏ tới lớn và rất lớn.
Khơng chỉ vậy nó cịn được thiết kế rất đa dạng, chính vì vậy nên việc vệ sinh rất
khó khăn và nguy hiểm.
-
Không thể sử dụng công nhân để vệ sinh trực tiếp đảm bảo an toàn lao động.
-
Bồn bể quá lớn khiến cho việc lắp đặt giàn giáo rất nguy hiểm và không thể tiến
hành tẩy rửa thủ công.
-
Đường ống quá dài nên không thể tận thu được dầu sạch,khơng thể làm sạch tất
cả các ngóc ngách,khơng thể lau chùi.
Đối với bể chứa có dung tích lớn hoặc với những đoạn đường ống dài nhiều
van,nhiều ống co,nhiều khúc chia thì việc vệ sinh bằng thủ cơng là khơng thể. Vì thế nên
phải sử dụng hệ thống thiết bị máy móc kết hợp với sử dụng dung mơi tuần hồn hịa tan
các cặn.
Quy trình đối với việc vệ sinh bể có dung tích lớn
Lắp ráp, ghép nối các đoạn đường ống, dẫn dung mơi tuần hồn tưới đều trên bề
mặt tiếp xúc, sử dụng bơm chống cháy nổ hoặc bơm màng, các điểm ghè, đỡ phải được
chuẩn bị từ trước và lắp ráp tay, không sử dụng cắt, hàn tại chỗ.
16
-
Cơng nhân sử dụng trong q trình vệ sinh phải là các kỹ thuật có chun mơn
được đào tạo an tồn lao động chống cháy nổ. Có khả năng sử dụng các máy móc
thiết bị và xử lý các tình huống kịp thời. Cơng nhân phải có trang phục lao động
và mặt nạ chống độc.
-
Phải có thiết bị phịng tránh cháy nổ.
-
Kiểm tra kết quả vệ sinh: Kiểm tra kết quả tại mười điểm trước và sau khi vệ
sinh, kiểm tra cảm quan và kiểm tra bằng đo bằng nồng độ chất tại các khu làm
vệ sinh trước và sau khi lấy mẫu
-
Làm khơ bồn bể bằng thống tự nhiên
Quy trình đối với vệ sinh đường ống:
-
Sử dụng các con Pigs để đẩy sạch các chất còn tồn lại trong đường ống, thu gom,
cất giữ, phân loại riêng.
-
Tùy vào độ dài của đường ống mà chọn điểm ngắt sao cho q trình vệ sinh đảm
bảo được sạch sẽ.
-
Dung mơi dùng để hịa tan cặn được bơm tuần hồn cho đến khi cặn được hòa tan
hết.
-
Sử dụng các thiết bị chống cháy nổ.
-
Kiểm tra kết quả vệ sinh: Kiểm tra kết quả tại mười điểm trước và sau khi vệ
sinh, kiểm tra cảm quan và kiểm tra bằng đo bằng nồng độ chất tại các khu làm vệ
sinh trước và sau khi lấy mẫu.
-
Làm khơ bồn bể bằng thơng thống tự nhiên.
Các bước của quy trình làm sạch:
Bƣớc 1: Bơm hết dầu từ bồn cần vệ sinh sang một bồn khác
Trong bồn dầu cần vệ sinh có 2 loại dầu là dầu sạch và dầu chứa cặn, dầu chứa
cặn thường nằm ở đáy bồn nên phải bơm hết dầu sạch ra một bồn dầu khác trước và để
xử lý dầu chứa cặn.
17
Hình 2.1: Hình ảnh lấy mẫu để kiểm tra
Lưu ý:bơm vừa phải,tránh để dầu sạch bị nhiễm cặn.
Sau khi bơm dầu sạch sang bồn chứa,lượng dầu còn lại là lượng dầu có lẫn tạp
chất,tiến hành kiểm tra chất lượng dầu và tỷ lệ cặn để xác định độ nhiễm bẩn.
Bƣớc 2: Hút cặn dầu tại đáy bồn
Sau khi có kết quả về chất lượng dầu và tỷ cặn,tiến hành hút cặn dầu tại đáy bồn
sang một bồn chứa khác.
Bƣớc 3: Mở tất cả các cửa bồn dầu và tiến hành thơng gió vào bồn dầu
Sau khi hút hết cặn ở đáy bồn,mở tất cả các cửa ở bồn dầu và tiến hành thơng
gió(thơng gió tự nhiên hoặc thơng gió bằng quạt hoặc máy thổi khí).
Lưu ý: kiểm tra nồng độ các chất khí Hidro sunfua (H2S), Cacbon monoxit (CO),
Oxy (O2) trong bồn bằng các dụng cụ đo khí cầm tay trước khi đưa công nhân vào để
tránh xảy ra ngộ độc khí.
Bƣớc 4: Lắp đặt đường ống bơm,bơm và dầu sạch vệ sinh
Lắp đặt hệ thống đường ống bơm áp lực cao, đường ống cung cấp dầu diesel(DO)
làm sạch(hóa chất làm sạch),hệ thống bơm(bơm màng,bơm ly tâm, ...)
Bƣớc 5: Cho công nhân vệ sinh vào:
Công nhân vệ sinh phải được trang bị mặt nạ dưỡng khí,đồ bảo hộ lao động kín.
Lưu ý lập các khu vực ưu tiên: khu vực cấp cứu,khu vực nội bộ, …Phải luôn sẵn
sàng các biện pháp cấp cứu các trường hợp: ngạt thở,ngất,đưa người bị nạn ra khỏi nơi
nguy hiểm, …
Bƣớc 6: Vệ sinh toàn bộ đáy bồn và dựng dàn giáo trong bồn
Công nhân vệ sinh thu gom các cặn còn lại trong bồn bằng dụng cụ chuyên
dụng,dựng dàn giáo để vệ sinh thành và đỉnh bồn. Sau khi thu gom cặn dầu thì tiến hành
hút sạch tối đa lượng cặn dầu này.
Bƣớc 7: Vận chuyển cung cấp vật tư súng làm sạchcho công nhân vệ sinh.
Cung cấp súng làm sạch,chuẩn bị vận hành các máy bơm áp lực cao,dầu sạch DO
để chuẩn bị tẩy rửa các cặn dầu bám chặt vào đáy,thành và đỉnh bồn.
Bƣớc 8: Làm sạch bồn bằng dầu DO:
18
Dùng dầu sạch DO cho qua bồn áp lực cao để vệ sinh toàn bộ đáy bồn,thành bồn
và đỉnh bồn,dầu DO sẽ được công nhân dùng súng làm sạch phun với áp lực cao lên bề
mặt bị dầu cặn bám bẩn.
Hình 2.2: Cơng nhân dùng súng để làm sạch bồn.
Bƣớc 9: Hút toàn bộ dầu cặn và vệ sinh lại bằng vải,bồn cào và khí
Hình 2.3: Cơng nhân hút dầu cặn và vệ sinh bằng vải
Hút toàn bộ dầu cặn vừa được tẩy rửa khỏi đáy,thành và đỉnh bồn ra. Kiểm tra lại
bồn sau khi rửa,nếu còn dầu cặn,dùng vải,bàn cào,khí nén vệ sinh lại,đảm bảo tẩy tối đa
lượng dầu cặn trong bồn.
Bƣớc 10: Thu gom toàn bộ lượng chất bẩn và thiết bị
Thu gom lượng dầu cặn để xử lý,quần áo bảo hộ lao động,đường ống,giàn
giáo,bơm, … kiểm tra danh sách để chắc chắn đã thu gom toàn bộ thiết bị.
Bƣớc 11: Lắp đặt các cửa và bơm dầu sạch vào bồn
Lắp đặt lại các cửa và bơm dầu sạch vào bồn chứa.
Bƣớc 12: Thu gom toàn bộ cặn,dầu bẩn, …tại hiện trường về nơi xử lý.
Thu gom cặn,sử dụng xe chuyên dụng vậm chuyển tới nơi xử lý.
19
Hình 2.4: Xe vận chuyển cặn,dầu bẩn về nơi xử lý
2. Hệ thống các thiết bị chính
2.1 Các Module chính trong hệ thống làm sạch
Hệ thống làm sạch thường bao gồm 8 Skid (Module) chính như sau:
TT
Tên thiết bị
Số lƣợng
1
CIP Pump Skid (Mô đun bơm)
1
2
Tank Skid 1 (Mô đun bồn chứa 1)
1
3
Tank Skid 1 (Mô đun bồn chứa 2)
1
4
Solids Separation Skid (Mô đun tách
rắn)
1
5
Oil/Water Separation Skid (Mô đun
tách dầu nước)
1
6
Gerenator Skid (Mô đun máy phát điện)
1
7
Boiler Skid (Mô đun nồi hơi)
1
8
Inert Gas Skid (Mơ đun khí trơ)
1
2.2 Mơ đun tách dầu nƣớc (Oil/Water Separations Skid)
Mô đun tách dầu nước được thiết kế để hoạt động ở một bồn 5.000 gallon nhằm tách
dầu khỏi nước trong những bồn đó.
-
Thơng số kỹ thuật modun tách dầu nước cần lưu ý đến các thông số cơ bản, trong
nghiên cứu này chúng tôi tham khảo thông số của hãng Scanjet
20
Thơng số kỹ thuật
- Tổng thể tích: 5,22 m3 (1376 gallons)
- Lưu lượng: 18 m3/h (81USGPM)
- Chất lượng nước thải: ≤ 15 ppm
- Khối lượng: xấp xỉ 6819 lbs (3093kg)
- Kích thước: 5,65mx2,15mx1,73m
-
Các thiết bị chi tiết trong Modul tách dầu nước
Tên thiết bị
STT
Đơn vị tính
Số lƣợng
1
Van cầu 2”
Van
9
2
Van cầu 3/4”
Van
3
3
Van cầu 1”
Van
1
4
Van cầu 1/2”
Van
1
5
Van cầu 0.75”
Van
1
6
Van điều khiển bằng tay 0.75”
Van
1
7
Van cầu cho bộ hiển thị áp suất
Van
2
8
Van xả an toàn
Van
1
9
Van bướm 4”
Van
1
10
Bơm bánh răng P8
Bơm
1
11
Bơm P10
Bơm
1
12
Bơm quạt P9
Bơm
1
13
Mặt bích 4”
Đầu nối
2
14
Mặt bích 2”
Đầu nối
1
15
Mặt bích 1.25”
Đầu nối
2
16
Bộ hiển thị áp suất
Bộ
2
17
ống giảm tốc 2x4
ống
2
Đầu vào:
+ Chất làm sạch thu về từ tank A
+ Chất làm sạch thu về từ tank B
21
Ghi chú
Đầu ra:
+ Đường ống đưa nước về tank A
+ Đường ống đưa nước về tank B
2.3 Mô dun máy phát điện (Generator Skid)
Máy phát điện chạy bằng động cơ Diesel phát điện cấp cho các skid theo yêu cầu.
Thông số kỹ thuật máy phát điện:
Tên thiết bị
Thông số kỹ thuật
- Công suất: 400kW (500KVA)
- Nguồn điện: 3 pha
Máy phát
điện
- Nhiên liệu: Diesel
- Động cơ: 14 L (cu.in.)
- Cường độ dòng: 601 A
- Nhiệt độ vận hành: lên đến 500C
- Khối lượng: xấp xỉ 8050 lbs (3652 kg)
- Kích thước: 3,63mx2,50mx3,20m
2.4 Mô đun nồi hơi (Boiler skid)
Thông số kỹ thuật mô đun nồi hơi:
Tên thiết bị
Thông số kỹ thuật
- Công suất: 300 HP
- Tốc độ đốt: 86.1 GPH (321.92 l/h)
- Tổng bề mặt gia nhiệt: 594 sq.ft. (51.18m2)
- Bề mặt gia nhiệt bức xạ: 21,65 m2
Nồi hơi
- Lượng nước sử dụng: 6m3/h (1590GPH)
- Có ngắt áp
- Có van an tồn
- Có đồng hồ đo áp, nhiệt
- Van xả
- Khối lượng: 5325.54kg
22
Tên thiết bị
Thơng số kỹ thuật
- Kích thước: 6,58mx2,51mx3.375m
Các thiết bị chi tiết trong mô đun nồi hơi
STT
Tên thiết bị
Đơn vị tính
Số lƣợng
1
Van an tồn nồi hơi (boiler safety
valves)
cái
2
2
Nồi hơi (boiler)
tank
1
3
Buồng khí đốt (combustion)
tank
1
4
Thùng xả đáy (blowdown)
tank
1
5
Bể nước nóng (hotwell)
tank
1
6
Thùng làm mềm nước
tank
1
7
Van điều chỉnh áp suất ngược (tự
điều chỉnh)
van
1
8
Van điều chỉnh bằng tay
van
2
Các đầu vào ra:
Các đầu vào:
-
Nhiên liệu thu hồi
-
Vịi phun khơng khí
-
Nhiên liệu vào
Các đầu ra:
-
Hơi ngưng
2.5 Mơ đun khí trơ (Inert Gas Skid)
Thơng số kỹ thuật mơ đun sinh khí Nitơ:
-
Lưu lượng: 2,000 SCFM (SCFH) @ 75 psig @ 680F
-
Áp lực vận hành: 60 psig/145 psig
-
Độ tinh khiết: 95%
-
Có thể hoạt động: 24h/ngày, 7 ngày/ tuần
-
Khối lượng: xấp xỉ 6.000 lbs (2720 kg)
23
Ghi chú
-
Kích thước: xấp xỉ 15’x10’x8’ (4.57mx3mx2.4m)
Cấp các đường khí trơ phun vào bồn cần làm sạch để đảm bảo an tồn.
2.6 Mơ đun bơm (CIP pump skid)
Thơng số kỹ thuật chung mô đun bơm:
-
Khung làm bằng thép mạ kẽm & đã được thử khả năng nâng hạ
-
Khối lượng: xấp xỉ 12.000 lbs (5455 kg)
-
Kích thước: xấp xỉ 15’x10’x8’ (4,57mx3mx2,45m)
-
Vật liệu: thép các bon
-
Đường kính ống: 3” và 6”
-
Điều khiển nhiệt độ: từ nhiệt độ môi trường đến 80 0C
-
Vỏ container: kiểu kín
Bơm đẩy
-
Áp suất tối đa: 18 bar
-
Áp suất vận hành: 12,06 bar
-
Lưu lượng tối đa: 545 m3/h
-
Lưu lượng thiết kế: 372 m3/h
-
Bộ lọc: 600 micron
-
Đầu phun sử dụng: 6x SC45TWSS hoặc 6x SC15TW2 hoặc 4x SC90T2
-
Công suất các bơm (P1, P2, P3 và P4): 60 HP
Bơm hóa chất
-
Phun hóa chất vi nhũ tương
-
Lưu lượng: 100 USGPM (22,7 m3/h)
Bơm hút CIP
-
Năng suất: 400 US GPM (90,8 m3/h)
-
Chạy bằng thủy lực
-
Loại bơm chìm
Bộ bơm dầu thủy lực PowerPAC
24
-
Chạy bằng diesel
-
Dùng để chạy bơm hút
-
Áp suất: 3000 PSI
-
Thùng nhiện liệu: 25 gallon
-
Bình dầu thủy lực: 35 gallon
-
Có van an tồn
-
Bộ lọc có thể bẩn 10 micro
Thiết bị trao đổi nhiệt
-
Áp suất thiết kế: 100 PSI (6,89 bar)
-
Chênh lệch nhiệt độ: 70 0C
-
Nhiệt độ lưu chất: 80 0C
-
Lưu lượng lưu chất: 408,75 m3/h
-
Dịng hơi: 40 000 lb/h
-
Diện tích trao đổi nhiệt: 37,16 m2
-
Chất lượng nước yêu cầu: nước khử ion
Điều khiển
-
Điều khiển dịng
-
Điều khiển áp suất
-
Màn hình cảm ứng
-
Điều khiển nhiệt độ
Các thiết bị chi tiết trong mô đun bơm
STT
Tên thiết bị
Đơn vị tính
Số lƣợng
1
Bình gia nhiệt
Tank
1
2
Van điều khiển bằng tay 2”
Van
5
3
Van điều khiển bằng tay 0.75”
Van
13
4
Van điều khiển bằng khí nén 4”
Van
1
5
Van bướm 2”
Van
1
6
Van bướm có piston 6”
Van
9
25
Ghi chú
