duong ong

7/29/2019 duong ong

http://slidepdf.com/reader/full/duong-ong 1/168

CHƯƠNG 4

VÂN HANH VA BO DƯNG H

THÔNG ĐƯNG ÔNG

7/29/2019 duong ong


4.1 GI I THIU CHUNG V H THÔNG ĐƯ NG ÔNG

- Dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ từ khâu khai thác đến

khâu chế biến, đến nơi tồn chứa và người tiêu dùng,xét về phương diện nào đó vận chuyển nhiên liệu dầu mỏ đóng một vai trò vô cùng quan trọng.

- Dựa trên cơ sở những tính chất hoá lý của dầu mỏ, sản phẩm dầu mỏ, vận chuyển nhiên liệu dầu mỏ

đặt ra các yêu cầu kỹ thuật vô cùng nghiêm ngặt.- Vận chuyển bằng đường ống là phương pháp cơ bản được sử dụng, tuy nhiên chi phí xây dựng lớn và tính cơ động lại không cao. Do vậy trong thực tế người ta thường tìm mọi cách vận chuyển xăng dầu sao cho giảm thiểu chi phí và vẫn đảm bảo an toàn.

7/29/2019 duong ong


4.2 PHÂN LOI ĐƯ NG ÔNG

1. Theo vật liệu lm ố ng người ta chia ra cc loại ố ng như :

Ông bằng thp,ố ng bằng gang, ố ng bằng nhôm, ố ng bằng chấ t do:*/. ống bằng thép: Việc lựa chọn và sử dụng vật liệu thép nhằm chế tạo đường ống trong vận chuyển xăng dầu là một khâu

đóng vai trò quan trọng mang tính hiệu quả trong thiết kế đường ống vận chuyển xăng dầu, tuỳ thuộc vào mục đích nhiên liệu cần vận chuyển, điều kiện lắp đặt, điều kiện địa lý... người ta thường lựa chọn thép chế tạo đường ống dựa vào các tiêu chuẩn sau:

• Thành phần hoá học của thép:+ Phần trăm các bon.+ Phần trăm lưu huỳnh và phốt pho.+ Phần trăm thành phần sẽ đi đến sửa đổi chất

lượng thép như : Silic, molipden, Titan, Crôm, Niken.

7/29/2019 duong ong



• Chất lượng cơ học của thp: Liên quan đến ứng lực đứt gãy giới hạnđn hồi, độ dãn di, sức bền v đập, …

Việc chọn loại thp phải kể đến: + Sức bền cơ học của nó theo cc

nhiệt độ (đứt gãy v sự rão). + Sức bền ăn mòn của thp. + Sức bền oxy ho của thp.

7/29/2019 duong ong



Thp có sức bền cơ học lớn ở nhiệt độ cao vớicác thép chứ a Molipden (0,5%), Cr-Mo: (0,5 –1%) Mo và (0,5 – 5%) Cr. Thp có sứ c bề cơhọc cao nhấ t thường được sử dụng 18Cr – 8 Ni.

Thép thường được sử dụng nhiệt độ thấp lthp với 9% Ni, v nó có giá r hơn đối với các thp có chất lượng tương đương. Đố i với cc thp yêu cầu cả về sức bền cơ học, sức bền oxy

hoá và ăn mòn, người ta thường sử dụng théphợp kim của Cr hay Ni-Cr.

7/29/2019 duong ong



*/. Các ống bằng gang:

Gang được sử dụng cho các đường ốnglắp đặt dưới đất v gang có tính bền ăn mòn cao trong và ngoài ố ng. Tỷ suất làmviệc của gang ở giới hạn kép nhỏ, giới hạn ứng dụng của gang với các dòng chảy tự do hay ở áp suất thấp. V vậy, ố ng bằng

gang thường sử dụng cho hệ hệ thố ngnước thải, nước làm lạnh hay nước cứu hoả.

7/29/2019 duong ong



*/. Các ống bằng chất dẻo.

Ông bằng chấ t do í t được sử dụng trong vận chuyể n cc sản phẩ m dầu mỏ do độbền, độ chịu nhiệt, p lự c của ố ng bằng

nhự a nhỏ. Cc ố ng bằng nhự a ch được sử dụng để bơm nước sinh hoạt, lm mt… */. Các ống bằng nhôm:

Các hợp kim nhôm – măng gan (2,5 – 5%Mn) có các chất lượng cơ học tốt ở nhiệt độ thấp được sử dụng trong các nhà máyhoá lỏng khí thiên nhiên.

7/29/2019 duong ong



2. Phân loại theo tuyế n ố ng: Người ta phân loại

thnh hệ thố ng ố ng đơn, ố ng đôi, ố ng có nhnh,không nhnh… */ Hệ thố ng ố ng đơn: L hệ thố ng ố ng ch gồm

một đường ố ng chí nh, ố ng ny có thể phân

nhnh hoặc không phân nhnh (nế u phân nhnh thường dạng hnh xương c). Hệ thố ng ố ng đơn thường được thiế t kế để vận chuyể n một loại nhiên liệu nhấ t định, theo một chiều

nhấ t định. Nhược điể m của hệ thố ng ny l khó khăn khi bảo dưng sử a chữ a v phải dừ ng ton bộ hệ thố ng hay khi cần vận chuyể n một loạinhiên liệu khc. Ưu điể m l chi phí đầu tư í t.

7/29/2019 duong ong



*/ Hệ thố ng ố ng song song:L hệ thố ng ố ng gồm nhiều ố ng lắp đặt songsong. Thường l 2 tuyế n ố ng nế u như cng thự c hiện việc nhập v xuấ t nhiên liệu hay nhiều

tuyế n ố ng nế u vận chuyể n cng lc nhiều loạinhiên liệu khc nhau. Ưu điể m của hệ thố ng ố ngsong song l thuận tiện trong việc sử a chữ a, bảo dưng, nhược điể m l chi phí đầu tư lớn.

7/29/2019 duong ong



3. Phân loại theo cch lắp đặt tuyế n ố ng: Theo đó

phân ra tuyế n ố ng lắp đặt trên mặt đấ t v tuyế n ố ng lắp đặt trong lòng đấ t hay rãnh ố ng.*/. ố ng lắp đặt trên mặt đấ t: Hệ thố ng ố ng kiể u

ny thường lắp đặt tại cc nh my, tổng kho,

khu xuấ t nhập sản phẩ m... Ưu điể m l d lắp đặt cc thiế t bị đo đế m, pht hiện rò r, thuận lợicho việc bảo dưng, sử a chữ a. Nhược điể m lchiế m diện tí ch v độ an ton không cao.

*/. Ông trong lòng đấ t hay rãnh ố ng: Thường sử dụng đố i với hệ thố ng ố ng vận chuyể n đi xa,qua khu dân cư ... Ưu điể m l an ton, nhược điể m l khó lắp đặt thiế t bị đo đm v rò r.

7/29/2019 duong ong


4.3 THIÊT KÊ H THÔNG ĐƯ NG ÔNG

1. Lựa chọn tuyến ống:

Cc yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn tuyến ống cóthể xem xt theo hai lnh vực tổng qut sau: - Yêu cầu của bản thân hệ thống sử dụng đường ống. - ảnh hưởng từ bên ngoi bởi phía thứ ba.

Một cch điể n hình, thiết kế v lự a chọn tuyế n ố ng cầnphải xem xt đế n cc yế u tố cơ bản gồm: - Thiết lập cc hnh lang tuyến ống có thể. - Thiết lập cc phương php xây lắp cho mỗi hnh lang.

- Thiết lập cc vấn đề ảnh hưởng của môi trường xã hội,chính trị, phía thứ ba một cch đầy đủ. - Đnh gi về mặt kỹ thuật của hnh lang. - Thiết lập hnh lang tốt nhất trong cc hnh lang đãxem xét.

7/29/2019 duong ong



- Chi phí đầu tư bao gồm chi phí sản xuất ống, phủ ông,

vận chuyển ống, đo rãnh (trên đất liền), đặt ống làmrãnh (ngoài khơi các chi phí này tăng khi đường kínhtăng. Khi áp suất đường ố ng thấp hoặc đường ố ng dàicó thể cần đến hệ thống bơm. Khi đó chi phi đâu tư baogồm bơm, động cơ, nhà xưởng, đường giao thông, giàn

đ (ngoài khơi) và các thiết bị phụ trợ khác. Có thể thấy rằng, càng ít trạm bơm hoặc bơm có công suất càng nhỏ thi đường kính ống tương ứng phải càng lớn, hoặc ngược lại chi phí loại này sẽ tăng khi đường kính ống giảm. Chi phí vận hành bao gồm kiểm tra tuyến ống

(thay đổi ít nhiều tuỳ theo kích thước ống), bảo trì bơm, chi phí nhân công vận hành và nhiên liệu.

7/29/2019 duong ong



2. Lựa chọn kích thước ống:Cc yếu tô cần được xem xt trong lựa chọn kích

thước tuyến ống l: - Năng suất thiết kế.

- Năng suất ngâu nhiên. - Vận tốc sản phẩm. - Tuổi thọ lm việc của ố ng.

-Sự tối ưu ho cc yếu tố đường kính, p suất,bê dy ống. Cc yêu cầu về thuỷ lực dòng chảyv tồn trữ của sản phẩm sẽ được sử dụng trongviệc đnh gi sơ bộ đường ống kính.

7/29/2019 duong ong



7/29/2019 duong ong



3. Lự a chọn vật liệu lm ố ng:

- Thường ống được chế tạo bằng thép, tuy nhiên việc sự lựa chọn bị hạn chế do các chủng loại thép được sử dụng để thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật. Sự lựa chọn thép thông thường có xu hướng chọn sản phẩm có ch tiêu kỹ thuật cao hơn v lý do kinh tế .

- Khi cần phải hoàn thiện hơn các đặc tính kỹ thuật của ống thép carbon. Có thể sử dụng thép không r, ống cóbọc ngoài hoặc lót bên trong. Các vật liệu đặc biệt như vậy hiện nay giá thành còn khá cao so với thép carbon.- Các vật liệu phi kim loại và composite dã được sản suất cho công nghiệp dầu khí ở dạng các ông do vả các ống có lót nhiều lớp polymer. Việc sử dụng các ống được làmtừ vật liệu polymer đã rất phổ biến đối với các hệ phânphối khí áp suất thấp. Vật liệu polymer được xem là vật liệu hàng đầu cho việc vận chuyên khí khi rủi ro bị pháhoại từ phía thứ ba không lớn.

7/29/2019 duong ong



7/29/2019 duong ong


4.3 THIÊT KÊ H THÔNG ĐƯ NG ÔNG3. Lựa chọn bề dày ống:

Các tiêu chuẩn thiết kể của các quốc gia khác nhau đưa ra

các tiêu chuẩn kỹ thuật khác nhau cho việc lựa chọn bề dày ống vận hành có áp suất. Khi lựa chọn các loại ống sử dụng cho các nhu cầu đặc biệt, cần phải quan tâm đến hiện tượng tăng áp đột ngột, đặc biệt trong trường hợp trong hệ thống không có thiết bị xử lý hiện tượng này.Các yếu tổ ảnh hưởng đến bề dày ống:- p suất thiết kế - Nhiệt độ thiết kế - ăn mòn- Phương pháp lắp đặt

- Địa hình đy biển - Độ ổn định - Tuổi thọ thiết kế của hệ thống đương ống - Các điều kiện vận hành về áp suất cũng có tác động đến việc chọn ứng suất bền của vật liệu theo yêu cầu bề dàyống.

7/29/2019 duong ong



• Độ dy tối thiểu của cc ống đặt dưới p suất trong:

Trong đó: - t : L bề dy tính ton

- P : L p suất tính ton - S : L độ mỏi cho php ở nhiệt độ tính ton. - D0: L đường kính ngoi của ống - E : L hệ số gioăng thay đổi từ 0,6 – 1 theo quy tắc

hn v cc xc nhận có thể đo bằng chụp tia X - : L hệ số thay đổi từ 0,4 – 0,6 theo cc nhiệt độ vcác thép.- C: L bề dy phụ cho ăn mòn hay xói mòn hoặc bề sâuren.

0P.Dt C2(SE P )

7/29/2019 duong ong



Có sự khác nhau về mặt sử dụng đường ống đất liền do

công tác sửa chữa d dàng hơn và ít tốn kém hơn so với môi trường ngoài khơi. Ở môi trường ngoài khơi, xuhướng chung là thực hiện các tính toán thận trọng đối với các yêu cầu cho bề dày ống. Tuy nhiên cũng phải cẩn thận, trong trường hợp đường ống đất liên khi lựa

chọn tuyến ống và nghiên cứa độ gần nhau tại các vị trí đặc biệt. Ví dụ cho trường hợp này là bề dày ống tại trung tâm dân cư và trên các nông trại phải có khả năng chịu được các va chạm cơ học với các thiết bị đo đất.Nếu ống có đường kính lớn thì quá trình thiết kế ống cần

phải xem xét cẩn thận các ngoại lực tác động lên ống, cũng như kiểm soát cẩn thận quá trình lấp ống. Điều này đặc biệt quan trọng đồi với ống mỏng chịu áp suất của đất mà không bị ảnh hưởng về độ tròn và tính toànvẹn của cấu trúc.

7/29/2019 duong ong



- Cc ống thp có tỷ lệ đường kính/bề dy vượt qu 96

phải được kiểm sot cẩn thận. việc p dụng bề dy chophp ăn mòn có thể được tính đến nếu có sự hiện diệncc chất ăn mòn cng với nước:

- CO2 ăn mòn ngọt - H2s ăn mòn chua

- O2 ăn mòn oxi ho bằng oxi Mức độ ăn mòn được kiểm sot bởi cc biến cố vật lýsau:

- Nhiệt độ - p suất

- Độ dẫn - pH- Nồng độ chất ăn mòn - Tốc độ dòng chảy

Ê Ê Ô Ô

7/29/2019 duong ong



Ngoài ra độ ăn mòn chịu tác động phụ như:

- Trình độ cán thép

- Các loại ứng suất (cố định và chu kỳ) - Quá trình xử lý nhiệt - Liên kết của các kim loại Các ống bị ăn mòn tốc độ thấp có thể được xử lý bằng

bề dày bổ sung. Trường hợp ăn mòn tốc độ cao hơn có thể

được xử lý bằng cách sử dụng các chất ức chế ăn mòn hoặc sử dụng vật liệu thay thế thích hợp. Chất ức chế ăn mònkhông thể đạt hiệu suất bảo vệ 100%, do vậy người thiết kế phải lưu ý đến điều này khi dùng chúng để khống chế hiện tượng ăn mòn. Trường hợp có hoặc không có sử dụng chất

ức chế ăn mòn thì tổng các bề dày ăn mòn cho phép khôngđược vượt quá 6mm vì ăn mòn thông thường không thể cógiá trị cao như vậy. Trong quá trình đặt ống thì ống có thể chịu các ứng suất uốn trong quá trình thao tác cũng như khiống tiếp xúc với bề mặt đáy của rãnh. Ông cần phải có bề dày để chống lại các ứng suất uốn này và hiện tượng oằn

ống.

7/29/2019 duong ong



7/29/2019 duong ong



4. Lựa chọn lớp phủ chống ăn mòn

Đường ống cỏ thể bị ăn mòn tù bên trong dolưu chất sản phẩm hoặc nước bám vào hoặc từ bên ngoài do tác động ăn mòn mạnh của cácđiều kiện ăn mòn từ đất hoặc nước biển. Các hệ

thống lớp phủ đường ống thường được sử dụng là:- Các lớp phủ bằng nhựa đường được tăng

cường cơ tính bằng sợi thủy tinh hoặc nhựa than

đ.- Polyenthylene (PE)- Các lớp phủ epoxy liên kết bằng phương

pháp nóng chảy (FBE)

7/29/2019 duong ong



5. Sự dãn nở của các đường ống.

Các chệnh lệch nhiệt độ của các sản phẩm lưu thông trong các đường ống lm cho ố ng bị dãn nở, sự giãn nở ny thường xaye ra theo hai cấp:

- Sự dãn nở dưới hiệu ứng của các lực sinh ra bằng các độ lệch nhiệt độ.

- Các phản lực của các đường ống lên các máy (máybơm, máy rèn, tháp và bình)Quy định cho phép đối với các ứng lực tạo bằng sự

dãn nở các giá trị cao hơn giá trị cho phép đối với ápsuất. Các giá trị này được cho bằng công thức

S = (1,25 Sc + 0,25 Sh).f Trong đó: S: là độ mỏi cho phépSc: Là độ mỏi cho phép khi lạnh.Sh: Là độ mỏi cho phép khi nóng.

f: Là hệ số rút giảm theo số chu kỳ năm.

7/29/2019 duong ong



Việc sử dụng các chi tiết nối mềm chophép giảm các ứng lực gây ra bằng dãnnở. Các chi tiết này được thực hiện bằng tôn mỏng, không có bất cứ độ cứng riêng

nào, chúng cần phải đảm nhận vai trò vàdẫn đường. Nếu trong trường hợp nào đó việc sử dụng các ống nối mềm là cách duy

nhất có thể được dng để giải quyế t vấn đề dãn nở đường ố ng.

7/29/2019 duong ong



6. Lựa chọn phương pháp bảo vệ chống ăn mòn:

Các đường ống ngoài khơi thường được bảo vệ bằng các loại anode hy sinh trong khi ngược lại đôi với đường ống đất liền thường sử dụng hệ thống cung cấp dòng điện từ nguồn ngoài. Loại

kích thước và khoảng cách các anode phải đảm bảo cc yế u tố sau:- Khối lượng của vật liệu anode phải đủ để

bảo vệ đường ống trong suốt quá trình hoạt

động của hệ thống đường ống, luôn phải lưu ýđến thông số diện tích tối đa các lớp phủ bị nứt gãy hay phá hỏng trong quá trình vận hành ống.

7/29/2019 duong ong



- Diện tích bề mặt của các anode phải đủ lớn để

cung cấp đủ cường độ dòng điện để bảo vệ đường ống cho tới thời điểm cuối cùng của tuổi thọ làm việc của đường ống, lúc đó hầu hết cácanode đã bị tiêu hao trong quá trình hoạt động.- Khoảng cách giữa các anode được xác định để có được kích thước thích hợp cho anode. Nếu các anode được lắp đặt vào ống trên một xà lan

đặt ống ngoài khơi thì chúng phải có trọng lượng giới hạn. Bề dày của anode có thể được xác định bằng chiều dày của lớp phủ bê tông tạo trọng lượng.

7/29/2019 duong ong



p suất bên trong tạo ra từ lưu chất vận chuyển

trong ống là tải trọng quan trọng nhất cho mộtđường ống. Trong trường hợp điển hình, một ống 30 inch chịu áp suất trong 15Mpa chịu tải trọng tổng là 11 MN trên mỗi mét đường ống, thì khi đó mỗi mét đường ống chịu một lực vòng

có độ lơn là 5.5MN. Ngoài ra ứng suất vòng tạo ra bởi áp suất trong được xác định chủ yếu bằng phương pháp thống kê sao cho không xảy ratinh trạng tái phân bố ứng suất nào đủ lơn vàứng suất không bị bổ sung hoặc làm suy giảm bởi ứng suất đn hồi. Nếu ứng suất vòng quálớn, đường ống có thể bị oằn theo hướng chu vi,hiện tượng oằn din ra tiếp theo sẽ làm mỏng đường ống và cuối cùng gây gãy ố ng.

7/29/2019 duong ong



công thức đơn giản nhất để tính ứng suấtvòng sự gây ra bởi p suất trong lphương trnh Bariow:

• p l p suất trong ố ng• D l đường kính ống

• t l bề dy ống.

H

pD

S 2t

7/29/2019 duong ong



Công thức ny có độ chính xc không cao. Kết quả tnh

từ phương trnh ny thường cao hơn ứng suất tối đa.Công thức ny có thể được viết lại cho bề dy ống lýthuyết thoả mãn yêu cầu về ứng suất vòng ở gi trịtương ứng suất đn hồi như:

• Y l độ lớn của ứng suất đn hồi của vật liệu lm ống. • f1 l hệ số thiết kế, din tả ứng suất vòng tối đa cho

php l tích số của ứng suất đn hồi. • f2 l hệ số dung sai chế tạo ống, cho php sự sai lệch

của bề dy ống so với bề dy danh ngha, thường lO.875, có ngha l bề dy có thể thấp hơn bề dy danhngha tối đa cho php lạ 12.5%.

1 2

pDt 2f f Y

7/29/2019 duong ong



• Các quy tắc ch định một cách khác nhau các giá

trị tối đa cho hệ số thiết kế , tuỳ thuộc vào vị trí địa lý và các điều kiện khác.

• Ví dụ đối với đường ố ng 30 inch thì D = 762

mm, p = 1 5Mpa; Y = 413.7 N/mm2; f1 = 0.72;f2 = 0.875 và t = 21.9 mm tính toán theo côngthức trên.

• Trong thực tế thông thường kí ch thước đường

ống được lựa chọn tuân theo tiêu chuẩn API. Bề dày thiế t kế ố ng trong tiêu chuẩn API là 22.2 mm, V vậy ta có thể chọn bề dày này cho ống ở trên.

7/29/2019 duong ong


4.4 CC PHƯƠNG PHP VA THIÊT B NÔI ÔNG

1. Cc phương php nố i ố ng

- Nố i ố ng bằng phương php hn: Phương phphn ố ng được sử dụng thường xuyên nhấ t chocc ố ng thp cacbon l: Hn hồ quang kim loại

có bảo vệ (Shield metalare welding - AMAW) vhn hồ quang chm tự động ( MechanizedSubmerged Arc Welding- SAW). Quy trnh hnố ng tuân theo tiêu chuẩ n API 1104 v BS.

Qu trnh hn "ghp ống thường có xu hướnggây ra cc khuyết tật ở gốc thnh ống như hiệntượng thiếu nóng chảy v lẫn s trong mối hn .

7/29/2019 duong ong



Lớp hàn thứ hai gọi là lớp hàn nóng, nên được

thực hiện càng nhanh càng tốt sau khi mối hànnền bị làm lạnh quá mức. Vì lý do này, cũng như lý do về năng suất hàn, các mối hàn theo hướng chu vi đối với các ống có đường kính lớn thường được thực hiện bởi hai thợ hàn làm việc đồng

thời.* Các nguyên vật liệu cho quá trình hàn:

Các nguyên vật liệu cho quá trình hàn như điện cực, dây, que hàn được sản xuất bởi nhiều công

ty khác nhau với các nguồn nguyên liệu khácnhau. Chấ t lượng của chng phải đp ứ ng cctiêu chuẩ n kỹ thuật theo tiêu chuẩ n AWS5.1-69hoặc BS 693 đố i với điện cự c NMA.

7/29/2019 duong ong



* Vị trí hàn:

Vị trí hàn là một yếu tố quan trọng đối với quá trình hànvà kiểm tra trình độ các thợ hàn. Trong quá trình hànống tư thế của thợ hàn so với ống được din tả bằng cáccon số tham chiếu theo chữ G (ch rằng đó là mối hànrãnh - groove).

• 1G: Quá trình hàn được thực hiện ở vị trí phẳng xuôitheo tay thợ hàn. Việc quay ống cho phép hoàn tất mối hàn giáp mí theo chu vi. Các đường phân giới dọc trục được hàn rãnh tại định của ống nằm ngang.

• 2G: Quá trình hàn được thực hiện theo vị trí nằm ngangthẳng đứng. ống được gắn thẳng đứng sao cho mối hàngiáp mí nằm ngang. Đây là vị trí tương tự với quá trìnhhàn ống đứng của giàn tại hiện trường.

7/29/2019 duong ong



• 5G Quá trình hàn được thực hiện theo vị trí thẳng đứng.

ông được gắn nằm ngang với mối hàn giáp mí thẳng đứng. Đây là vị trí chính của mối hàn giáp mí đường ôngtrong quá trình xây lắp ống.

• 6G Quá trình hàn được thực hiện ở góc 450. ống được làm nghiêng một góc 450 so với phương ngang để mối

hàn giáp mí được sắp xếp theo vị trí ngược lại 450. Quátrình hàn theo thủ tục được thực hiện ở vị trí này được dùng để đnh giá khả năng hàn tại mọi vị trí khác. Một vòng hạn chế không gian đôi khi được thêm vào khônggian phía trên của ống trong quá trình kiểm tra trình độ thợ hàn (kiểm tra 6GR) để làm tăng thêm độ khó của quá trình kiểm tra hàn. Thợ hàn đạt được chứng nhận kiểm tra trình độ hàn 6GR có thể hàn mọi vị trí.

7/29/2019 duong ong



* Quá trình xử lý nhiệt:

• Quá trình xử lý ở dạng gia nhiệt trước hay duy trì nhiệt độ tối thiêu ở các vùng trung gian có thể phải thực hiện trong quá trình hàn nhằm làm chậm vận tốc làm nguội của vật liệu được gia nhiệt khi nóng chảy do hàn và bảo đảm mối hàn khô và không bị nhim hydrocarbon.

• Mục đích của việc làm chậm quá trình làm nguội mối hànlà hoàn thiện v cấu trúc của các vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt trong vật liệu ban đầu. Việc gia nhiệt trước cũng làm tăng nhiệt độ môi trường xung quanh mối hàn trongquá trình hàn do vậy hydro nếu có trong mối hàn sẽ bị tách khỏi và không bị giữ lại trong các mối hàn. Việc gianhiệt trước cùng với nhiệt tạo ra do quá trình hàn (hoặc năng lượng hồ quang) sẽ tạo ra hiệu quả mong muốn.

7/29/2019 duong ong



• Sự kết hợp hiệu quả của việc làm giảm hàm

lượng hydro và hoàn thiện vi cấu trúc sẽ bảo vệ mối hàn khỏi hiện tuợng nứt gãy do hydro. Nếu mối hàn bị làm lạnh nhanh, nó sẽ tích tụ hydrovà tạo ra vi cấu trúc có khuynh hướng bị biến dạng cao và dẫn đến nút gãy.

• Các loại vật liệu làm ống khác nhau có mức độ bị ảnh hưởng đến vi cấu trúc khác nhau. Thôngthường các vật liệu có độ bền cao thường nhạy với thay đổi vi cấu trúc do đó yêu cầu kiểm soát

nghiêm ngặt năng lượng hàn và sự gia nhiệt trước hơn các vật liệu thông thường khác.• Các tính chất vật ly bị ảnh hưởng bởi sự gia

nhiệt trước và năng lượng hàn là độ cứng và độ do.

7/29/2019 duong ong



Có ba loại xử lý nhiệt có thể thực hiện: làm ấm,

gia nhiệt trước và xử lý nhiệt sau (giải phónghydro hoặc khử ứng suất): • Quá trình làm ấm :

Làm ấm ống trước khi hàn nhằm:- Làm khô chỗ sắp hàn và đốt hết các vết dầu m, sơn. . . do đó làm giảm thiểu khả năng tạo lỗ xốp.

- Tăng cường bề mặt bên ngoài của các điểm hàn nền do tính thấm ướt ược tăng cường của chỗ sắp hàn.

• Khi hàn ở nhiệt độ môi trường 100C cần làm ấm

ống đến 500C theo quy trình thông thường.

7/29/2019 duong ong



• Quá trình gia nhiệt trước :

Quá trình gia nhiệt trước nhằm làm giảm nguy cơ tồn tại hydro trong các điểm hàn gây nứt gãy bởi:- Làm giảm độ cứng của loạt mối hàn đầu tiên (loại mối hàn nền).- Hỗ trợ quá trình giải phóng hydro khỏi khu vực mối

hàn.- Tạo sự phân bố tốt hơn của các ứng suất do hiện tượng co.Theo quy luật chung quá trình gia nhiệt trước đối với cácống có đường kính lớn/ống có thép chiu ứng suất

cao/ống có thành dày hơn là đạt nhiệt độ 100 – 1500C.Có thể dự đon nhiệt độ gia nhiệt trước theo các yếu tố lượng nhiệt tạo ra trong một loại hàn đơn, bề dày ống, giá trị carbon tương đương của thép làm ống (tính bằng %) nhơ sử dụng giản đồ thực nghiệm.

7/29/2019 duong ong



• Qu trnh xả ứng suất: (qu trnh xử lý nhiệt sau

khi hàn)Qu trnh xả ứng suất ảnh hưởng đến cc ứngsuất còn dư sau qu trnh hn v độ cứng của

mối hn cũng như vng bị ảnh hưởng bởi nhiệt.Hiếm khi p dụng cho cc mối hn đường ốngcó bề dy dưới 25mm. Qu trnh có thể yêu cầuđối với cc mối hn cho cc bộ phận nối kích

thước lớn, dy v không đối xứng. Xử lý nhiệtsau khi hn lm tăng chi phí do có quan hệ mậtthiết với thời gian mất mt để thực hiện nó.

7/29/2019 duong ong



• Các đường ống dẫn khí sản phẩm chua -

Xử lý nhiệt sau khi hàn: Đối với các đường ống vận chuyển sản phẩm chua, khi có sự kết hợp giữa hàm

lượng carbon tương đương cao với bề dàythành ống lớn và quá trình gia nhiệt thấp không hàn, vi dụ như quá trình hàn cơ giới hóa sử dụng CO2 chẳng hạn có thể

phải tiến hành xử lý nhiệt sau khi hànnhằm giảm giá trị độ cứng trong các vùngchịu ảnh hưởng bởi nhiệt.

7/29/2019 duong ong



*. Các loại khuyết tật mối hàn thông thường:

• Hiện tượ ng lõm mối hàn : Hiện tượng này gây rabởi cường độ cao và tốc độ di chuyển điện cực hàn cao và xảy ra do kỹ thuật hàn kém chất lượng.

• Các vết nút gãy: Tất cả các vết nứt phải được xem là nghiêm trọng về mặt bản chất và phải loại bỏ và cắt bỏ khỏi mối hàn. Việc phát hiện các quá trình gây nút gãy cũng bắt đầu ngay

việc tìm hiểu các nguyên nhân có thể gây ra nứt gãy. Các vết nút có thể tạo ra sai lầm của thợ hàn trong thao tác hàn và cũng có thể do sự khuếch tán hydro vào trong mố i hàn.

7/29/2019 duong ong



• Độ xốp: Độ xốp v cc vết lỗ trên bề mặt tạo ra

do qu trnh thot khí từ kim loại hn khi đangxảy ra qu trnh ngưng đọng. Cc kh trong mốihn tạo ra từ x hn, sơn, hơi ẩm hoặc cc chỗbẩn trong qu trnh xử lý chuẩn bị cho hn dovậy cần phải tiến hnh một cch nghiêm ngặtqu trnh kiểm tra chất lượng. Thợ hn cũng cóthể gây ra hiện tượng xốp nếu sử dụng vị trí di

chuyển điện cực qu cao v hồ quang qu di. Khuyết tật dạng lỗ xốp d dng được pht hiệnbằng phương php kiểm tra pht xạ.

7/29/2019 duong ong



• Hiện tượ ng lẫ n x hàn: Hiện tượng lẫn x hàn là cáckhuyết tật môi hàn tạo ra do chất lượng kém của cácquá trình làm sạch trung gian. Các tiêu chuẩn chấp thuận liệt kê kích thước, chiều dài và độ lớn của x hàn.Hiện tượng nhim x hàn do các chất gây cháy tạo ra x do đó tất cả các quá trình hàn sử dụng các chất gâycháy như vậy đều có xu hương bị khuyết tật loại này.

• Hiện tượ ng thiếu nồng độ nóng chảy : Hiện tượng thiếu nồng độ nóng chảy bị xảy ra tại thành ống của mối hànvà giũa các mối hàn. Khuyết tật này gây ra bởi hàn với cường độ dòng quá thấp hoặc di chuyển điện cực với vận tốc quá cao. Cơ chế cơ bản là không đủ nhiệt cục bộ

cho quá trình chảy vật liệu một cách hoàn toàn do vậy hình thành các vùng làm lạnh phủ lên mối hàn. Hiện tượng thiếu độ nóng chảy là khuyết tật đặc trưng của quá trình hàn MIG trong kiểu hàn hồ quang trong dòngngắn.

7/29/2019 duong ong



- Nố i ố ng bằng ren: Phương php nố i ố ngny được sử dụng chủ yế u để nố i cc loạiố ng có p suấ t lm việc trong v ngoiố ng nhỏ, yêu cầu về rò r không cao.

Phương php ny cũng được sử dụng để nố i nhằm mục đí ch thu nhỏ hoặc mở rộngđường kí nh hệ thố ng ố ng.

Một ố ng hoặc đoạn nố i ố ng có thể đượctiện ren bên trong hay bên ngoi ố ng tythuộc vo mục đí ch nố i ố ng.

7/29/2019 duong ong



4 4 CC PHƯƠNG PHP VA THIÊT B

7/29/2019 duong ong


4.4 CC PHƯƠNG PHP VA THIÊT BNÔI ÔNGNố i ố ng bằng cc thiế t bị nố i ố ng: khi xây

dự ng tuyế n ố ng, ở nhữ ng địa hnh khcnhau, điều kiện xây dự ng khc nhauhoặc phân chia dòng trên tuyế n ố ng ta

sử dụng cc thiế t bị nố i ố ng.a. Cc thiế t bị nố i ố ng dạng Fitting: bao

gồm cc thiế t bị như ct, tê, giắc co,

chếch…


7/29/2019 duong ong


4.4 CC PHƯƠNG PHP VA THIÊT BNÔI ÔNG

7/29/2019 duong ong



7/29/2019 duong ong


4.4 CC PHƯƠNG PHP VA THIÊT BNÔI ÔNGb. Cc thiế t bị nố i ố ng dạng mặt bí ch: Cc

dạng mặt bí ch hay được sử dụng như: • Mặt bích Welding neck (WN): Với cổ

vành

• Mặt bích Slip on (SO): với bích phẳng • Mặt bích Lap Joint: quay hay tự do. • Mặt bích Socket: Lồng vo nhau.

• Mặt bích Threade: Vặn chặt. • Mặt bích A orifice: Kết hợp hai loại WNvà SO

Ê Ô Ô

7/29/2019 duong ong



A Ê Ô Ô

7/29/2019 duong ong



Ư A Ê Ô Ô

7/29/2019 duong ong



4.4 CC PHƯƠNG PHP VA THIÊT B

7/29/2019 duong ong


4.4 CC PHƯƠNG PHP VA THIÊT BNÔI ÔNGc. Cc thiế t bị ố ng nố i: Cc ố ng ny được

hn trự c tiế p hoặc qua thiế t bị nối như fitting.

ƯƠ A Ê Ô Ô

7/29/2019 duong ong



4 4 CC ƯƠ G P A ÊT ÔI ÔNG

7/29/2019 duong ong



4.4 CC PHƯƠNG PHP VA THIÊT B

7/29/2019 duong ong


4.4 CC PHƯƠNG PHP VA THIÊT BNÔI ÔNG

A Ô Ă Ô Ư Ô

7/29/2019 duong ong


4.5 BO V VA CHÔNG ĂN MN CHO H THÔNG ĐƯ NG ÔNG

- Hiên tượng ăn mòn là một loại hư hỏng của hệ

thống đương ống, nó chiếm khoảng 20~25%những sai hỏng được ghi nhận, và thường rất nguy hiểm.- Ngăn chặn quá trình ăn mòn cần được quantâm đến trong toàn bộ quá trình: từ thiết kế , lắp đặt, thử nghiệm và trong suốt thời gian hoạt động. Một khi quá trình ăn mòn đã xảy ra việc

giảm thiêu tác động cửa nó lên sự toan vẹn của hệ thống là rất khó khăn. Thường sự tách biệt giữa dự án và vận hành gây khó khăn cho việc kiểm soát ăn mòn.

A Ô Ă Ô Ư Ô

7/29/2019 duong ong


4.5 BO V VA CHÔNG ĂN MN CHO H THÔNG ĐƯ NG ÔNG

1. Phân loại ăn mòn:• 1.1 Theo vị trí của quá trình ăn mòn:

Hiện tượng ăn mòn đường ống được chia làm 2 loại là ăn mòn bêntrong và ăn mòn bên ngoài.- Quá trình ăn mòn bên trong phụ thuộc vào việc hoạt động của đường ống, được chia thành những loại sau:

+ ăn mòn ngọt: Gây ra bởi sự hiện diện của carbondioxide tantrong lưu chất, hay côn gọi là ăn môn carbonic acid, chủ yếu là ăn mòn cục bộ và ăn mòn lỗ.

+ ăn mòn chua: Do hydrogen sulphide, quá trình này có thể gây ra hỏng hóc rất nhanh do làm nứt lớp thép của đường ống.

+ Nước trong đường ống: Quá trình ăn mòn do oxygen vànước.

+ ăn mòn do sinh vật: Do quá trình phát triển của sinh vật trong đường ố ng.- Quá trình ăn mòn bên ngoài chủ yếu là quá trình ăn mòn điện hoá.

4.5 BO V VA CHÔNG ĂN MN CHO H THÔNG

7/29/2019 duong ong


4.5 BO V VA CHÔNG ĂN MN CHO H THÔNGĐƯ NG ÔNG

• 1.2 Theo hình thái

- Ăn mòn thông thường (generalcorrosion): rất hiếm gặp trong thực tế, loại này rất d đo đạt và khống chế .- Ăn mòn cục bộ : Dạng ăn mòn rất thông thường, nó làquá trình ăn mòn din ra do những biến đổi cửa điều kiện môi trường. Quá trình này d khống chế và ngăn chặn. Tuy nhiên có thê khó khăn trong việc xác định vịtrí đo đạc.- Ăn mòn lỗ : Sự khác biệt giữa ăn mòn cục bộ và ăn mòn lỗ đôi khi gây nhầm lẫn. ăn mòn lỗ thật sự là donhững vị trí ăn mòn cô lập hoàn toàn, phần lớn kim loại xung quang không bị ảnh hưởng. Đối với thép carbon,

những lỗ này có khuynh hướng lơn lên theo hình báncầu và vài lỗ chồng lên nhau tạo ra vùng ăn mòn lớn hình vỏ sò. Đối với thép hợp kim chống ăn mòn những lỗ này thường có đường kính nhỏ nhưng ăn sâu và thường tạo thành cụm.


7/29/2019 duong ong


O N C O NGĐƯ NG ÔNG

- Dạng Intergranular (nổi sần sùi) rất ít gặp đôi với thép carbon trừ khi có sự không đồng nhất tại những vị trí có mối hàn, thường gây

ra do sulphide và nitrate, nhưng loại thép hợp kim rất nhạy cảm với loại ăn mòn này.- Ă n mò n kết hợp với ứng suất gây nút gãy (Street Crackingcorrosion): một dạng ăn mòn mở rộng rất nguy hiểm có thể hạn chế và ngăn chặn bằng cách cẩn thận và đng đắn trong việc lựa chọn vật liệu, lắp đặt và vận hành. Quá trình ăn mòn din ra có sự kết

hợp của ứng suất xuất hiện và tình trạng đặc biệt của môi trường.Thép đường ống có thể bị nút trong môi trường chua (Hydrogensulphide) hoặc đất có chứa nhiều carbonate. Hợp kim chống ăn mòncó thể bị nút trong môi trường chloride. - Nổi bọt : xuất hiện trong môi trường chua do có cấu trúc kim loại không đồng nhất trong thép, chủ yếu xảy ra trong các bồn chứa.Phản ứng ăn mòn giải phóng hydrogen nguyên tử và một số có thể xâm nhập vào cấu trúc của thép, sau đó kết hợp tạo thành phân tử khí hydrogen. Khí này do không thể thoát ra nên tập trung lại tạo nên áp suất cao gây ra những bọt xuất hiện trên bề mặt.


7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

- Ăn mòn mỏi : ít xảy ra ở đường ống. Bất cứ sự tạo

thành ứng suất có tính chu kỳ nào cũng trở nên nguyhiểm nếu có sự hiện diện của tác nhân ăn mòn. Môitrường có sulphide đặc biệt nguy hiểm đố với loại này.- Ăn mòn ngọt : Lý do chnh cần phải đnh giá về ăn mòn trong hệ nhiều pha chính là việc vận chuyển khí

chưa xử lý, khí ầm, kh-lỏng với hệ thống ống ngoàikhơi. Ăn mòn ngọt chủ yếu ở dạng ăn mòn lỗ và ăn mòncục bộ, vị trí đy của đường ( nó chịu ảnh hưởng mạnh nhất. Bề mặt kim loại được bao phủ bởi một lớp filmsiderite nhưng thường xuyên bị phá v cục bộ, tại

những vị trí lớp fllm bị phá v quá trình ăn mòn din ranhanh hơn nhiều so với những khu vực có lớp film ổn định.


7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ăn mòn ngọt : - Lượng nước hiện diện trong dầu, khí - Diện tích kim loại tiếp xúc với nước - Hiện diện của H2S- Hàm lượng muối chlorite (hàm lượng muối lớn làm tang tốc độ ăn mòn những nhanh chóng được bảo hoà)


7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

- Ăn mòn chua: ăn mòn chua xuất hiện trong

đường ống khi lưu chất chứa hydrogen sulphide,mức độ của sulphide để đnh giá là chua khôngđược định ngha chính xác nhưng thường được chấp nhận khi áp suất riêng phần của nó là 0,05

psi (0,34kpa). ăn mòn do sulphide gây ra cónhững dạng sau:+ ăn mòn lỗ từ sự lắng đọng của cathod acid

rắn

+ ăn mòn lỗ tại những vị trí lớp filmsulphidebị phá v + Nứ t gãy do ứng suất ăn mòn sulphide+ Nứ t gãy-tạo bọt do áp suất hydro


7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

- Ăn mòn điện hoá : ăn mòn điện hóa là một hiện tượng

hoá học có liên quan chặt chẽ đến kim loại, quá trình ăn mòn xảy ra trong môi trường điện ly, tức là có sự hiện diện của nước như nhũ tương dầu, nước muối . . . ăn mòn điện hoá ch xảy ra chủ yếu tại bề mặt bên ngoàicủa đường ống. Tại khu anot, kim loại sắt (Fe) nhận electron và tan vào trong môi trường điện ly. Electronnày chuyển đến khu vực cathod tại đây nó kết hợp với một tác nhân nào đó, ví dụ như oxy, carbonic,hydrosulphide,acid hữu cơ…

Phản ứ ng ở Anot Phản ứ ng ở cathod2Fe 2e Fe

2 2O 2H O 2e 4OH


7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

2. Cc phương php kiể m tra v pht hiện ăn mòn:

• Mẫu thử : Phương pháp thông thương nhất để xácđịnh và kiểm tra ăn mòn bâng mẫu thử , một mẫu kim loại tương tự kim loại làm đường ống đặt trongvùng ăn mòn sau đó đem phân tích. Trong kỹ thuật này bao gồm việc sử dụng spool vả thiết bị đặc biệt dò ăn mòn.

• Coupon: Coupon là một mẫu kim loại được đưa vàotrong phép đo ăn mòn. Những Coupon được làmsạch và cẩn thận đưa vào hệ thống. Từ sự chênh

lệch khối lượng, người ta xác định được tốc độ ăn mòn mm/năm. Coupon có nhiều hình dạng và kíchthước khác nhau giữa bộ phận cách điện hoàn toànvới một phần kim loại còn lại.


7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

- Cc yế u tố ảnh hưởng đế n việc sử dụng Coupon phụ

thuộc vo cc yếu tố sau đây: + Vị trí đặt Coupon: Coupon cần được đặt gần st với vịtrí cần chỗ nối, vng chảy rối, co… + Môi trường: Phụ thuộc vo lưu chất trong ố ng.+ Thao tc lắp đặt v thu hồi Coupon: phải đảm bảoCoupon chưa bị ăn mòn trước khi lắp đặt v hạn vế sự ăn mòn din ra sau khi tho ra khỏi hệ thống. Cần trnhdấu tay bm trên bề mặt Coupon. + Thời gian kiểm tra: thời gian ngắn thường cho kết quả

không chính xc do một số dạng ăn mòn như ăn mòn lỗcần một vi tuần mới xảy ra. + Một số yếu tố khc như việc chuẩn bị, lm sạch cũngảnh hưởng.


7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

- m: l khối lượng kim loại bị mấ t, g- A: tiết diện bề mặt (cm2)- khối lượng riêng của kim loại(g/cm3)- t: thời gian (ngy)

m.3650

mm/năm A.p.t


7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

• Khớp nối kiểm tra và trục quấn (test

nipple spool): Những khớp nối và trục quấn được chuẩn bị sẵn đưa vào đườngống như những Coupon lớn và thường có

thời gian hoạt động khá lâu, khoảng vàitháng và thường kết hợp với những kỹ thuật đo khác. Nó thể hiện được mức độ

ăn mòn cho toàn bộ bề mặt đường ống vàcó thể đo được chiều sâu của những lỗ ăn mòn bằng cách cắt ra.


7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

• Đo bằng các thiết bị điện tử :

- Máy dò điện trở : Thiết bị đo điện trở conosionmeterxác định lượng kim loại mất mát bằng cách đo mức tăng điện trở của những mẫu kim loại khi diện tích ngang của chúng bị giảm do ăn mòn. Mẫu thử hay đầu dò được làmtừ kim loại tương tự như kim loại làm đường ống và

được đưa vào qua đường vào đặc biệt. Sau đó giá trị điện trở sẽ được xác định khi đầu dò ở trạng thái cânbằng với môi trường (nhiệt độ và tình trạng bề mặt) tại những thời điểm cách điều. Những giá trị nhận được sẽ được chuyển.đổi sang tốc độ ăn mòn bằng các dữ liệu

và công thức do nhà sản xuất cung cấp. Việc phân tích giá trị thu được gặp một số giới hạn giống như việc sử dụng Coupon. Ví dụ như đầu dò có thể bị một số chất bám, ngăn cản sự tiếp xúc với những chất trong môi trường ăn mòn.


7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

- My đo điện trở phân cự c: với may đo điện trở phân cực

tốc độ ăn mòn l tốc độ tức thời Trong phương trnhny, hiện tượng điện ho được gọi l điện trở phân cựctuyến tính. Nếu một diện thế E của một mẫu kim loại được gắn với

cường độ dòng điện tương ứng, một đường cong phâncực được ghi nhận. Tại điểm m cường độ dòng điệnbằng 0 tốc độ của đường cong phân cực được gọi lđiện trở phân cự c.

pol

i 0

dER(di)

4.5 BO V VA CHÔNG ĂN MN CHO H THÔNG Ô

7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

Khi cường độ dòng điện bằng 0, điện thế E bằng

với điện thế ăn mòn. Giữa điện trở phân cực vàdòng điện ăn mòn có quan hệ như sau:

Từ định luật Faraday, tốc độ ăn mòn bằng 11,6.icorr (mm/năm)

Hằng số B phụ thuộc vào cơ chế ăn mòn và cógiá trị riêng cho từ ng hệ. Theo phương trìnhtrên, tốc độ ăn mòn có thể nhận dược bằng cách đo Rpol.

2

corr

pol

BI (mA / cm )

R


7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

- Máy dò Galvanic: Máy dò galvanic được làm từ hai

điện cực kim loại khác nhau thường là đồng và sắt.Chúng được nối với nhau và được đưa vào hệ thống (bồn chứa hoặc đường ống). Sau khi các điện cực cânbằng với môi trường, một cường độ dòng điện được ghi nhận. Giá trị của cường độ dòng điện có liên quan

đến tính ăn mòn của môi trường. Trong môi trường không có tính ăn mòn giá trị dòng thu được rất nhỏ còn trong môi trường có tính ăn mòn cao dòng đo được rất lớn. Phương pháp này sử dụng ch có tínhđịnh tính trong việc kiểm tra tốc độ ăn mòn của thiết

bị:+ Nó chủ yếu được sử dụng để đo ăn mòn do oxygentan trong dung dịch gây ra+ It được sử dụng đối với ăn mòn do CO2 và H2S


7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

- Máy dò Hydrogen: Được cấu tạo bởi một ống

thép có thành rất mỏng nối với một thiết bị đo áp, nó được chủ yếu sử dụng trong môi trường chua. Trong phản ứng ăn mòn hydrogen sinh rakhuếch tán qua thành ống thép, tại đó nó kết

hợp thành phân tử, quá lớn được khuếch tánngược trở lại, áp suất do phân tử hydrogen sẽ được đo và chuyến thành giá trị tốc độ ăn mòn.Thiết bị này có thề dùng đo ăn mòn một cáchđịnh tính hay bán định lượng và thường được kết hợp với nhiều phương pháp khác.

4.5 BO V VA CHÔNG ĂN MN CHO H THÔNGƯ Ô

7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

• Phân tích hóa học:

- Phân tí ch lượng sắt hòa tan- Phân tí ch sản phẩm ăn mòn- Phân tí ch khí

• Thiế t bị kiể m tra bề mặt:- Kiể m tra bằng siêu âm

- Kiể m tra đường ố ng bằng thiế t bị điện tử - Sử dụng tia phóng xạ


7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

3. Phương php bảo vệ chố ng ăn mòn:

Phương pháp bảo vệ chống ăn mònđường ống bao gồm:- Sử dụng vật liệu chống ăn mòn

- Sử dụng chất ức chế chống ăn mòn- Bảo vệ bằng các lớp bao phủ - Bảo vệ cathod bằng anod hy sinh

- Bảo vệ bề mặt bên ngoài thường dùngcác phương pháp bao phủ hoặc bảo vệ bằng cathode hay anod bên trong thìdùng chất ức chế hay bao phủ.


7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG• Vật liệu chống ăn mòn: Vật liệu chống ăn mòn bao gồm

các hợp kim chống ăn mòn và vật liệu phi kim.- Hợp kim chố ng ăn mòn (CRAs):

+ CRAS được sử dụng khi thép carbon mangankhông phù hợp để sử dụng, lý do chính là do lưu chất vận chuyển quá ăn mòn đối với thép carbon thường chodù đã có những biện pháp chống ăn mòn khác như sử dụng chất ức chế hay lớp phủ thông thường.

+ Các CRAs được sử dụng thay thể hoàn toàn hoặc ch bao phủ bề mặt ống. Các loại CRAs thông dụng gồmcó: thép không r duplex (duplex stainsless steel), hợp kim nickel, ống thép carbon mangan được phủ thép

không r austenic và một số loại vật liệu khác như titanvà hợp kim của nó. Thép không r được sản xuất trên cơbản thép carbon bằng cách giảm bót lượng carbon, thêmvào các nguyên tố không r như nickel, chromium.


7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

- Thép không r martansiric: Được sử dụng chủ

yếu trong ống vận chuyể n dầu và van, vật liệu này được sản xuất từ thép carbon mangan thêm13% chromium, hàm lượng Carbon giữa khoảng 0,15%, khả năng chống ăn mòn ngọt tốt, giá

thành gấp 3 lần thép carbon thông thường, độ bền ở nhiệt độ thấp kém và rất khó hàn. Loại thép này thường được xử lý bằng nhiệt trước khisử dụng để nâng cao cơ tính, được Kawasaki cải thiện bằng cách thêm vào một lượng nhỏ nickel,mangan và molipden, tính chổng ăn mòn và khả năng hàn tăng lên rõ rệt

4.5 BO V VA CHÔNG ĂN MN CHO H THÔNGƯNG ÔNG

7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

+ Đây là loại thép có hàm lượng những nguyên

tố không r khá cao từ 18% Cr, 8%Ni đến 27%Cr, 30%Ni và 3% molipden.+ Khả năng chố ng ăn mòn cao, tuy nhiên d bị nứt gãy khi chịu ứng suấ t ăn mòn nếu có mặt chlorine (nồng độ giới hạn của chlorine là

khoảng 50-100 ppm ở nhiệt độ 600C).+ Nó được sử dụng chủ yếu làm lớp phủ bề mặt trong cho những dường ống, bể chứa haynhững chi tiết nhỏ bằng vật liệu thép carbon.

+ Thép không r austenic nhạy cảm với nứt gãy,rất d hư hỏng trên diện rộng khi khả năng chống ăn mòn suy giảm. Giá thành gấp 4 lần thép carbon thông thường, khá d hàn.

4.5 BO V VA CHÔNG ĂN MN CHO H THÔNGĐƯNG ÔNG

7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

- Thép không r Duplex: Thành phần C: 0,03-0,05%; Cr:22- 25%; Ni:5- 6%; Mo:3- 6%giá thành gấp 6 lần thépcarbon thông thường, dạng thép này gần như là một hỗn hợp của fenite và austenic, khả năng chống g tốt, khả năng hàn và độ bền cao hơn thép austenic.

- Thép hợp kim cao nickel: Chi phí loại vật liệu này tương

đối cao so với những loại khác, chủ yếu do hàm lượng của những nguyên tố chống r cao. Hàm lượng như sau:Ni: 28-56%; Cr: 21-22%; Fe: 5-22%; Mo: 3-9%; Cu2%; Nb: 4%; Ti 1%. Khả năng chống ăn mòn rất tốt, thường thấy sử dụng trong việc sản xuất các acid mạnh.

Đương ống vận chuyển ngoài khơi thường được phủ một lớp thép hợp kim cao, giá thành giảm tương đối, khoảng từ 7-10% thép carbon thông thường.


7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

• Sử dụng chất ức chế :

Chất ức chế hoá học được sử dụng để giảm tốc độ ăn mòn. Nó được cho vào lưu chất vận chuyển hoặc là phụ gia trong lớp sơn phủ đường ống. Chất ứcchế được chia làm 3 loại:

- Chất ức chế hoạt động: nó phản ứng với kim loại, tạo thành một lớp film bảo vệ chống ăn mòn. Thông thường loại chất này chứa các gốc nitrite, chromate và phosphate. Các chất ức chế

không được sử dụng riêng lẽ mà thường phối hợp nhiều loại với nhau kết hợp với việc sử dụng chất diệt khuẩn, biện pháp hiệu chnh ph làmtăng hiệu quả của chất ức chế .


7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG+ Chất ức chế thụ động: Được hấp phụ vào bề mặt

kim loại và tạo thành một bề mặt ngăn cản sự tiếp xúc của

kim loại với những tác nhân ăn mòn. Chất ức chế loại nàythường là những hợp chất cao phân tử , cấu tạo gồm haiphần: phần đầu mang những nhóm hoạt động có khả năng hấp phụ vào bề mặt kim loại như : amin, alcohol,acid, vòng mang N2, sulphide hoặc phosphate. Phần đuôi mang những nhóm hữu cơ làm thành một lớp ngăn cảng sự khuyếch tán của những tác nhân ăn mòn vào bề mặt kim loại như : vòng thơm hoặc gốc acid béo.

+ Chất ức chế thay đổi tính ăn mòn của môi trường.+ Các độ chất sinh học dùng để diệt vi sinh vật cũng

là một loại chất ức chế nhằm làm giảm số lượng vi sinh vật

hoạt động trong đường ống. Chất ức chế được đua vào hệ thống theo từng đợt hoặc liên tục. Biện pháp sử dụng chất ức chế không đảm bảo việc bảo vệ an toàn đường ống nênphải sử dụng cùng với các biện pháp bảo vệ khác.


7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

• Phương pháp bảo vệ cathod: Phương php được sử dụng để bảo vệ bề mặt phía ngoài của đường ống, chủ yếu để đảm bảo ngăn chặn quá trình ăn mòn điện hoáxảy ra tại những điểm lớp bọc bị hư hỏng. Quá trình bảo vệ này được thực hiện bằng cách cung cấp một dòngđiện một chiều chạy dọc theo đường ống hoặc nối

đường ống với một kim loại khác tạo thành một cặp pinđiện. - Nguyên lý của phương pháp bảo vệ Cathod: Khi một kim loại nằm trong môi trường điện ly (nước, đất. . . )nó d dàng bị ăn mòn theo cơ chế ăn mòn điện hoá. ăn

mòn điện hoá xảy ra khi phản ứng din ra trên bề mặt kim loại bởi các tác nhân làm di chuyển electron từ kimloại vào môi trường điện ly.

2 2O 4e H O 4OH


7/29/2019 duong ong


ĐƯ NG ÔNG

Để tạo ra electron, nguyên tử kim loại tạo

thành con dương tan vào môi trường điện ly:

Từ đó, quá trình ăn mòn din ra. Hệ thống bảo vệ cathod cung cấp một nguồn electron thay thế, ngăn chặn phản ứng tạo electron của kim loại và quá trình ăn

mòn Nguồn cung cấp electron có thể làmột nguồn ngoài hoặc nguồn tạo thành từ cặp pin galvanic giữa thép và một kim loại khác mạnh hơn thép như Mg, Zn . . .

2Fe 2e Fe

7/29/2019 duong ong


CHƯƠNG 5

VÂN HANH VA BO DƯNG HTHÔNG BN BÊ

5.1 TNG QUAN V H THÔNG BN CH A – B CH A

7/29/2019 duong ong


Các loại thiết bị tồn chứa và vận chuyển đóng vai tròquan trọng trong công nghiệp hoá chất nói chung và trong

công nghiệp dầu khí nói riêng. Hầu như tất cả các quá trìnhchế biến dầu khí đều có sự tham gia của các thiết bị tồn chứa, vận chuyển: Tồn chứa – vận chuyển 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: - 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

5.2 PHÂN LOI B CH A – B CH A

7/29/2019 duong ong


• Phân loại theo áp suất

Dựa vào áp suất làm việc của bồn người ta chia thành:- Bồn làm việc ở áp suất khí quyển - Bồn làm việc ở áp suất cao (Cao áp): áp suất trong bồn P > 20

atm.- Bồn làm việc ở áp suất thấp (áp suất P = 1 - 20 atm)

• 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

• Theo hình dạng bồn chứa

Theo hnh dạng – vị trí người ta chia thnh cc loại bể: - Hnh cầu: - Hnh trụ:

+ Bể nằm thẳng đứng + Bể nằm ngang.

5.3 CÂU TO B CH A B CH A

7/29/2019 duong ong


• Cấu tạo của một bồn chứ a, bể chứa sử dụng

trong công nghiệp dầu khí nói chung thườnggồm ba bộ phận chính sau: - Thân bồn chứ a, bể chứ a

- Đy lắp bồn chứ a, bể chứ a- Cc thiết bị phụ trợ


7/29/2019 duong ong



7/29/2019 duong ong


• Vật liệu lm bồn chứ a, bể chứ a: Vật liệu chế tạo bồn bể chứ a chủ yế u l thpcacbon có cc thông số kỹ thuật cơ bản như sau:


7/29/2019 duong ong


- Các sản phẩm dầu khí chứa trong bồn chứa thường có áp suất hơi bãohòa lớn, nhiệt độ hóa hơi thấp và có tính độc hại.- Mức độ ăn mòn của các sản phẩm dầu khí này thuộc dạng trung bình,tùy thuộc vào loại vật liệu làm bồn, nhiệt độ môi trường mà mức độ ăn mòn các sản phẩm này có sự khác nhau.- Khi xét đến yếu tố ăn mòn, khi tính toán chiều dày bồn, ta tính toánthời gian sử dụng, từ đó tính được chiều dày cần bổ sung để đảm bảo cho bồn ổn định trong thời gian sử dụng.

- Việc lựa chọn vật liệu còn phụ thuộc vào yếu tố kinh tế, vì đối với théphợp kim có giá thành đắt hơn nhiều so với thép cacbon thường, côngnghệ chế tạo đòi hỏi phức tạp hơn, giá thành gia công cũng đắt hơn vàđòi hỏi trình độ tay nghề của thợ hàn cao.- Sau khi lựa chọn vật liệu làm bồn ta sẽ xác định được ứng suất tương ứng của nó, đây là một thông số quan trọng để tính toán chiều dày bồn.

Đối với các loại vật liệu khác nhau thì có ứng suất khác nhau, tuy nhiêncác giá trị này thường không chênh lệch nhau nhiều.- Ngoài ra việc lựa chọn vật liệu chế tạo bồn chứa cũng cần quan tâmđến các yếu tố khác như : các yếu tố môi trường (sức gió, ăn mòn khôngkhí …) và các loại nhiên liệu cần tồn chứa.


7/29/2019 duong ong


• Phương php thi công bồn bể chủ yế u sử dụng phương php hn, gò, vê, đc...Cc phương php hn chủ yế u được sử dụngl:


7/29/2019 duong ong


5.2 PHÂN LOI B CH A – B CH A

7/29/2019 duong ong


• Đy bồn: Đy bồn bể chủ yế u được thiế t kế bởi việc hn v

cắt gọt cc tấ m kim loại hnh chữ nhật có chiều dy tố i thiể u¼ inch (tương đương 10.2 lb per sq ft) v chiều rộng nhỏnhấ t l 72 inch. Trong trường hợp tổng qut, chiều dy tấ mthp có thể được tí nh ton theo công thứ c sau:

Trong đó:D: Đường kí nh bồn chứ a, ftH: Chiều cao bồn chứ a, ftG: trọng lượng riêng của chấ t lỏng tồn chứ a, thường nhỏ hơn

1.S: ứ ng suấ t của thp lm đy bồn, psiE: Hiệu suấ t mố i hn, thường E = 0.85

9

1, 456.10 D.(H 1).Gt CS.E


7/29/2019 duong ong


• Kí ch thước tiêu chuẩ n của tấ m thp lm đybồn cũng có thể chọn dựa trên cơ sở sau:

- Nế u bồn có D < 40 ft: ft (15,7 ft hoặc4,79 m) di, 5 ft chiều rộng (1,524m) vchiều dy tố i thiể u từ ¼ - 3/8 inch ( 6mm – 10 mm).

- Nế u bồn có D > 48 ft: ft (25,13 ft hoặc

7,66 m) di, 6 ft chiều rộng (1,829m) vchiều dy tố i thiể u từ ¼ - 1 ½ inch ( 6mm – 38 mm).

5

8

5 3 CÂU TO B CHA B CHA

7/29/2019 duong ong



• Một điể m cần ch ý:Do đy bồn phải chịucả p suấ t của thủy

t nh cột chấ t lỏng vp suấ t lm việc củabồn nên bề dy tấ mthp lm đy bồnthường:

Đương k nhbồn, ft

Chiều d y tố ithiê u tấ mthep, inch

< 50 3/16

50 - 120 1/4

120 - 200 5/16

> 200 3/8


7/29/2019 duong ong


• Trong các thiết bị tồn chứa ngoi đy phẳng người ta còn

dng cc loại đy, nắp có hình : elip, chỏm cầu, nón (côn).- Với các thiết bị làm việc ở áp suất thường, nên dùng đy nắp phẳng (tròn hoặc hình chữ nhật) vì chế tạo đơn giản, r tiền.- Đy nắp hình cầu, hình elíp được dùng trong thiết bị làmviệc với áp suất lớn.- Đy 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.+ Để khuyếch tán làm thay đổi từ từ tốc độ chất lỏng

hoặc chất khí nhằm mục đích giảm bớt sức cản thuỷ lực.


7/29/2019 duong ong


• Thân của cc thiết bị tồn chứa thường l hnh trụ hoặc hnh

cầu, chng được chế tạo bằng phương php cuốn, dập, vê,hn nhiều tấm thp lại với nhau. Độ dy của tấm thp tuỳthuộc vo kích thước của bồn chứa.Thân bể hay thnh bể bao gồm nhiều tấm thp ghp hnvới nhau, chiều di tấm thp theo chu vi, chiều rộng theo

chiều cao bể thường gọi l cc tầng. Do phải chịu p lựcthuỷ tnh, trọng lực dầu v bể lớn dần theo độ sâu nên nêntôn lm thnh bể có bề dy thay đổi từ 4 – 8 mm. Việc gtôn thnh bể có cc cch g sau:

+ G kiểu ống chui: Tầng trên có đường kính nhỏ hơntầng dưới

+ G kiểu giao kết: Cc tầng tôn g xen kẽ nhau, tầngny vo trong tầng kia ra ngoi v cứ luân chuyển như thế.

+ G hỗn hợp: Phối hợp hai kiểu g trên trong một bể.


7/29/2019 duong ong



7/29/2019 duong ong


• Chiều dy tối thiểu tấm thp chế tạo thân bể được tính theo

công thức:

(in)Trong đó:

+ C.A hệ số ăn mòn cho php, in + t = Bề dy tối thiểu của tấm thp, in + D = đường kính bồn chứa, ft + H = Chiều cao bồn chứa, ft

+ G = khối lượng riêng chất lỏng cần tồn chứa nhưng nhỏhơn 1E = Hiệu suất mối hn, thông thường E = 0,85 khi chiếu tiaX có vết đốm v E = 0,7 khi không có vết đốm.

2,6.D.(H 1)Gt C.A

21.E


7/29/2019 duong ong


• Lắp bồn chứ a: Nắp bồn chứ a thông thường

gồm 2 phần: Nắp bồn v mi bồn – Nắp bồn có thể di động hoặc cố định ty thuộc

vo loại nhiên liệu cần tồn chứ a. Thông thườngđố i với loại nắp đi động được dng với cc sảnphẩm bay hơi cao như : xăng, khí hóa lỏng, nhiênliệu phản lực… nhằm giảm thiể u hao hụt do bayhơi, sự thở của bồn bể .

– Mi che: Dng để bảo vệ bồn, cc thiế t bị đođế m, giảm nhiệt độ môi trường ảnh hưởng đế nbồn… Mi bồn thường có hnh côn hoặc hnhcong, chiều dy mi che có thể tí nh theo:


7/29/2019 duong ong


* Đối với mi hnh côn Chiều dy tối thiểu tấm thp chế tạo mi hnh côn được tính theo côngthức:

Trong đó: = Góc giữa mi hnh côn v mặt phẳng ngang, độ - Chiều dy tối thiểu > 3/16 in, tối đa < ½ in - Góc nhỏ nhất l 9028’ v lớn nhất l 370.

* Đối với mi cong, bn kính R

- Chiều dy tối thiểu > 3/16 in, tối đa < ½ in - R nhỏ nhất l R = 0,8 D v lớn nhất l R = 1,2 D.

Dt

400.sin

R

t 200


7/29/2019 duong ong


• Ngoi bồn bể hnh trụ đứ ng hay được sử dụng trên, ta còn gặp cc dạng bồn bể hnhcầu. Cc bể hnh cầu thường được sử dụngđố i với cc chấ t lỏng tồn chứ a có p suất hơi

bão hòa cao như : LPG, khí tự nhiên... Tuynhiên nhược điể m của loại bồn bể ny l khóchế tạo v khó khăn trong việc lắp đặt cc

thiế t bị phụ trợ cũng như cc thiế t bị đo đế mlưu lượng p suấ t...


7/29/2019 duong ong



7/29/2019 duong ong


• 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: Để phục vụ cho việc đi lại lên xuống bồn chứa xăng dầu trong quá trình thao tác tại bồn của công nhân giaonhận.2. Lỗ ánh sáng: Được đặt trên nắp bể trụ đứng, có tác dụng để thông gió trước khi lau chùi bồn, sửa chữa và kiểm tra bêntrong bể .

3. Lỗ chui người: Có tác dụng để đi vào trong bồn khi tiến hành lau chùi, sửa chữa, bảo dưng bên trong bể .4. Lỗ đo lường lấy mẫu: Có tác dụng để thả các thiết bị đo, thiết bị lấy mẫu trong trường hợp xác định độ cao mức nhiênliệu và lấy mẫu nhiên liệu. Lỗ đo lường, lấy mẫu nhiên liệu được đặt lắp đặt trên mái bể trụ đứng.


7/29/2019 duong ong


5. ống thông hơi: ch dùng trên các bể trụ đứng, để chứa dầu nhờn và DO, FO, ống này có tác dụng điều hoà khônggian hơi nhiên liệu của bể với áp suất khí quyển.6. ống tiếp nhận cấp phát: dùng để đấu nối với đường ống công nghệ tiếp nhận cấp phát nhưng ống này được đặt ngay ở tầng thép thứ nhất của bể thép trụ đứng.

7. Van hô hấp và van an toàn:- Van hô hấp: Van hô hấp kiểu cơ khí dùng để điều hoà ápsuất dư và áp suất chân không trong bể chứa.- Van hô hấp được lắp kết hợp với van ngăn tia lửa: Có tácdụng điều chnh bởi trong bể chứa trong giới hạn 2 atm đến

20 atm và ngăn tia lửa từ bên ngoài vào tron bể .- Van an toàn kiểu thuỷ lực: Có tác dụng điều hoà áp suất dư hoặc chân không trong bể chứa khi van hô hấp khônglàm việc. Dưới áp suất dư từ 5,5 atm – 6 atm và chân khôngtừ 3,5 atm – 4 atm.


7/29/2019 duong ong


8. Hộp ngăn tia lửa: được lắp trên bể chứa phía dưới van hôhấp loại không kết hợp tác dụng ngăn chặn sự phát sinhngọn lửa hoặc tia lửa bên trong bể .9. Van bảo vệ: Có tác dụng hạn chế tổn thất mất mát nhiênliệu tỏng trường hợp đường ống bị v hoặc khi van haichiều chính của bể chứa bị hỏng hóc. Van bảo vệ được lắp ở đầu cuối ống tiếp nhậ cấp phát quay vào phía trong bể chứa.10. Bộ điều khiển của van bảo vệ: Được lắp phía trên của ống tiếp nhận – cấp phát có tác dụng để mở van bảo vệ, giữ nó ở tư thế mở và đóng van bảo vệ lại.11. Van Xi phông: có tác dụng định kỳ xả nước lắng lẫn trong bồn chứa.12. Thiết bị đo mức nhiên liệu trong bể chứa: Với mục đích tiết kiệm thời gian đo mức nhiên liệu trong bể chứa. Đồng thời đảm bảo kiểm tra d dàng được mức nhiên liệu.


7/29/2019 duong ong


13. Thiết bị cứu hoả: Phụ thuộc vo thể tích của bể

chứa người ta có thể lắp đặt trên bể đến 6 bnh bọtcứu hoả hỗn hợp v cc bnh bọit cố định. Có tcdụng để đẩy bọt khí cơ học vo bể khi trong bể xảyra sự cố chy. 14. hệ thống tiếp địa: Để trnh hiện tượng stđnh vo bể. Trên bồn chứa thường được hn từ 3

– 6 cột thu lôi.

15. Hệ thống tưới mt: Dng để lm mt bể khi trờinắng to để giảm hao hụt xăng dầu do bay hơi. 16. Hệ thống thot nước.

5.4 THI CÔNG VA BO DƯ NG BN B CH A

7/29/2019 duong ong


• Kiêm tra độ kín đáy bê : Có thể tiến hành bằng hai cách:

- Phương pháp chân không.- Phương pháp thuốc thử . Phương pháp chân không:

Người ta dùng thiết bị gọi là rùa thử chân không, đó làmột 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 khôngkhí trong hộp để tạo độ chân không trong hộp. Nếu đường hàn không kín thì xà phòng bôi trên đường hàn sẽ có bong

bóng, ta phái đnh dấu lại, tuy vậy cũng có thể đổ nước khithủng thì sẽ có tăm khí nổi lên.Để thử độ độ kín đy bể bằng phương pháp chân không

với tôn dày 4mm thì trong rùa cần là 500mm cột thuỷ ngân.Nếu dày hơn thì tạo độ chân không là 600mm.


7/29/2019 duong ong


Phương pháp thử bằng hoá chất

Người ta đắp đất xung quanh thành bể ngăn không chokhí thoát ra khí nén khí vào đy bể, chiều cao đất đắp khoảng 100 mm. Người ta đưa 3 – 4 vòi bơm khí amônắc vào đy bể với áp suất dư 8 – 9 mm cột nước dưới đy bể .Trên đường hàn đã được đnh sạch người ta quét dung dịch

phênol talêin. 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 nàothủng chất ch thị ngả màu đen.

Thử đường hàn đy 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.


7/29/2019 duong ong


• Kiêm tra độ kín mối hàn thành bê

Các mối hành thành bể kiểm tra độ kín bằng cách quéthoặc phun dầu hoả ở phía trong, phía bên ngoài quét nước vôi hoặc quét phấn. Quét 2 lần dầu hoả cách nhau 1 phútsau đó theo dõi nếu không có vết dầu loang coi như làđược.

Mối hàn gối ở đầu thành bể mà bên trong hàn ngắt quãng thì dùng máy hoặc đn khò phun dầu vào kẽ 2 tấm tôn rồi quan sát bên ngoài.

Những chố miếng vá tôn chồng lên nhau để thử độ kín

phải khoan 1 lỗ nhỏ rồi bơm dầu vào trong giữa hai lớp tônấy với áp xuất 1 – 2kg/m2. Bên ngoài đường hàn quét nước vôi hoặc phấn theo dõi sau 12 giờ nếu không có vết dầu loang là tốt


7/29/2019 duong ong


• Thử độ kín mái bê

Thử bằng phương pháp nén khí trong bể và bôi nước xà phòng lên đường hàn mái bể, tôn giáp thành bể . Nếu đường hàn không kín

bọt xà phòng sẽ nổi lên (áp xuất thử bằng 15% áp xuất làm việc của bể).Có thể thử độ kín mái bể bằng cách phun

dầu hoả vào phần tiếp giáp mái bể và phíangoài bể, trên đường hàn ta bôi phấn hoặc quét nước vôi rồi quan sát theo dõi xem lớp vôi được quét có bị thấm ướt hay không.


7/29/2019 duong ong


• Thử cương độ của bê

Thử cường độ của bể bằng cách bơm đầy nước vào bể chứa trong bể từ 3 đến 7 ngày nếu độ lúncủa bể không đng kể, bể không bị biến dạng thìcó thể kết thúc việc thử, coi như là tốt. Còn nếu bể có sự biến dạng lớn phải tìm cách khắc phục.

• Thử độ bền mái bê Thử độ bền của bể là thử ở hai chế độ áp xuất,

áp xuất dừng và áp xuất chân không bằng cách:bơm nước hoặc nén khí vào trong bể, hoặc rút

nước ra khi đó phải có van khống chế áp xuất trongbể và áp kế theo dõi. Áp xuất khống chế như phần thử kín nhưng thời

gian giữa áp xuất là 2 – 3 giờ.

5.5 LUN B – NGUYÊN NHÂN – S A CH A

7/29/2019 duong ong


• Các dạng Lún bê

- Lún đều : Nền bể sau khi xây dựng vàochứa dầu do xử lý nền không tốt bể bị lúnkhông nghiêng lệch nhưng độ lún ấy giá trị

số qui định. - Lún lệch : Sau khi đưa vào chứa dầu

thì bể bị lún cục bộ từng phần làm cho bể bị

nghiêng đi một góc theo phương thẳng đứng đối với bể trụ đứng. Với bể trụ nằm do một bộ đ bị lún làm cho bể bị nghiêng.


7/29/2019 duong ong


• Nguyên nhân

Hiện tượng lún đều chủ yếu là do nền đất không đủ độ chịu lực, mà việc gia cố móng bể không đảm bảo nên thường xảy ra lún hoặc dothay đổi các yếu tố thuỷ văn như mực nước ngầm đột nhiên lên cao một thời gian dài cũng làm chobể bị lún.

Hiện tượng lún lệch là do xử lý móng không đều chỗ đầm kỹ, chỗ đầm không kỹ hoặc móng bể thicông một phần ở đất nền một phần trên lòng đất

mượn phái đầm nén. Trong quá trình chứa dầu sẽ gây nên lún lệch. Cũng có thể móng bể xây trênnền, đất đắp nhưng độ chịu lực khác nhau cũng gây ra lún lệch bể .


7/29/2019 duong ong


• Kiêm tra độ lún bê

K iểm tra độ ln theo chu vi bể - Phương php đo thuỷ chuẩn xung quanh chu vi của bể. - Đo độ nghiêng lệch của bể bằng phương php dây dọi.

Bộ đo thuỷ chuẩn có ống cao su vòngchu vi bể. * Những qui định v cch đo:

+ Tuỳ theo chu vi bể m chia cc điểm đo xung quanh bể nhiều hay ít số điểm đo nhưng không được nhỏ hơn 8 điểm vkhoảng cch giữa cc điểm không nhỏ hơn 6m.

+ Với bể 2000 – 3000 m3 sau 4 năm sử dụng sử dụngchênh lệch hai điểm đo cạnh nhau không qu ± 40mm, haiđiểm đối diện nằm trên đường kính không qu 180 mm. Nếubể sử dụng qu 4 năm chênh lệch cho php lần lượt ± 60mmvà ± 150mm.

+ Những bể b 400 – 5000m3 chêch lệch độ cao bằng50% gi trị của bể lớn.


7/29/2019 duong ong


Kiểm tra độ lún trong nền bể

Có thể đổ nước vào đy bể cho phủ khắp được nơi cao nhất sau đó đo chiều cao nước ở những chỗ lõm. Hoặc có thể đo khô đy bể bằng phương

pháp thuỷ chuẩn số điểm.- Số đo phải lớn hơn 8 điểm trên bề mặt.- Chiều cao vết lồi lõm trên đy bể không được lồi quá 150mm, diện tích vết lồi lõm không quá 2m2.


7/29/2019 duong ong


• Xử lý lún bê

Việc xử lý ln bể tuỳ theo mức độ ln, nguyênnhân ln ta có cch xử lý khc nhau: Nếu do nền đất có độ chịu lực không tốt m ln

bể th có thể phải kích bể, đo móng bể lên, đóng

cc cọc tre, cọc gỗ, cọc bê tông hoặc cc cọc ctxuống móng bể sau đó phục hồi móng bể theothiết kế. Đây l công việc xử lý ton bộ lại móng bể l công việc kh phức tạp v tốn nhiều công sức.

Nếu do ln cục bộ th ta có thể ch cần kích

phần ln qu nhiều tiến hnh đóng cọc, lm lại nềnmóng, gia cố cọc ct v.v… phục hồi lại phần móngbể đó l được

5.6 HAO HT VA CC BIN PHP GIM HAO HT

7/29/2019 duong ong


• Nguyên nhân gây hao hụ t: - Các mất mát do hô hấp

Hiện tượng thở của các bể chứa là sự thở xen kẽ không khí bên ngoài và sự xả không khí có cacbon ra của chất lỏng được gây ra bởi các thay đổi nhiệt độ hàng ngày mà các bể phải chịu.

Vào giờ nóng trong ngày các bể chứa hấp thụ nhiệt để :+Làm tăng nhiệt độ bề mặt chất lỏng: Sức căng hơi của chất

lỏng tăng và trở lên cao hơn áp suất hydrocacbon trong pha hơi sẽ làm bay hơi chất lỏng được tồn chứa và áp suất của cáchydrocacbon này cũng tăng lên.

+ Làm tăng nhiệt độ của pha hơi và làm tăng áp suất bộ phận khí mà nó tồn chứa.Tổng cộng áp suất bên trong bể chứa sẽ tăng đến giá trị cân tải của van, khi áp suất này tăng cao hơn van sẽ tự động mở và xả hơi ra bên ngoài bể cho đến khi cân bằng áp suất trong bể vàkhông khí.

Vào các giờ lạnh các hiện tượng ngược lại sẽ xảy ra và bể chứa sẽ hút không khí vào trong bể .


7/29/2019 duong ong


• Các mất mát do hô hấp phụ thuộc vào các yếu tố :+ Điều kiện thời tiết: nhiệt độ trung bình tồn chứa, biên đọ các

thay đổi nhiệt độ hàng ngày, chế độ mưa… + Điều kiện tồn chứa: lượng nhiệt hấp thụ hay mất đi trên bể chứa

theo kích thước, hướng của bể, lớp sơn ngoài… + Áp suất cân của van an toàn và mức độ nạp của bể chứa + Sản phẩm tồn chứa: Phụ thuộc vào độ bay hơi của chất lỏng

được tồn chứa.Nghiên cứu lý thuyết lượng tử của hiện tượng hô hấp là rất khó

khăn bởi một số lớn các biến số mà nó phụ thuộc, đặc biệt là các biến số trung gian giữa chúng cũng như nhiệt độ bề mặt tự do quyết định sức căng của hơi. Hơn nữa pha lỏng và pha hơi không bao giờ ở trạng thái cân bằng (do sự bão hoà của hơi không bao giờ đạt được). Các định luật Raoult và Dalton không thể áp dụng được cho cân bằng lỏng hơi với

các pha trong các bể tồn chứa có thể tích lớn. Vì vậy, trong thực tế để tính toán mất mát do tồn chứa thường được xác định bằng sự theo dõithực tế .


7/29/2019 duong ong


• Các mất mát do chứa đầy

Nguyên nhân của chúng là hoàn toàn cơ học. Sự hạ thấp thể tích dành cho pha hơi gây ra hiện tượng xả bớt một phần hơi khi

áp suất trong bể chứa đạt đến giá trị cân của van an toàn. Việc nạp đầy được thực hiện ở các nhiệt độ không đổi do vậy không có sự thay đổi nồng độ khí thải ra. Tương tự như

vậy khi tháo cạn bể chứa người ta cần phải đưa theo một dòng không khí vào để tránhhiện tượng đ bẹp thành bể .


7/29/2019 duong ong


• Đánh giá và đo lương các hao hụt trong tồn

chứa:Người ta có thể đnh giá mất mát trong quá trìnhtồn chứa một cách gần đng bằng các tính toánthống kê hoặc bằng đo lường.

- Do hô hấp: Như đã trình bày ở trên, nếu xét về bản chất

của sự hô hấp thì không thể tính toán một cáchchính xác các mất mát do hô hấp, do vậy ở đây ch

tính toán được một lượng mất mát đng xấp x đng tin cậy. Công thức này được rút gọn từ định luật Mariotte và áp dụng tính toán cho một bể chứa xăng mất mát do hô hấp:


7/29/2019 duong ong


Công thức trên có gi trị đối với cc bể tồn chứa ởnhiệt độ trung bnh l 270C. Trong đó:

L – mất mt hng ngy của xăng, m3/ngày- l cc sức căng bề mặt cuối cng của

xăng trên bề mặt bay hơi; kg/cm3.

TM; Tm - l cc nhiệt độ tuyệt đối của pha hơitrong ngày.e; i - l cc p suất cân tuyệt đối

- thể tích bầu khí quyển hơi; m3.

gM M

M m

M m

Vi T

L 2,15( )( . 1)e T 1000

M m;

gV


7/29/2019 duong ong


Một cách gần đng, ta có thể tính

lượng hao hụt do đổ đầy bằng công thức sau:F = P.V.K f /A

Trong đó:P: Áp suất hơi bão hòa nhiênliệu tồn chứa V: Thể tích nhiên liệu tồn chứa F: Lượng mất mất do đổ đầy A: Hằng số chuyển đổi:

22740(SI); 3300(E)Hằng số K f có thể xác định từ bảng dưới đây:

Sự luân

chuyểnbồn/năm

Quá trình

chế biến

Sản

phẩmthươngphẩm

0-10 1.0 1.0

12 0.91 1.015 0.75 1.0

20 0.59 1.0

25 0.50 1.030 0.47 1.0

40 0.44 1.0


7/29/2019 duong ong


• Do đổ đầy:

p dụng định luật Mariotte với không khí chứa trong bể chứa với nhiệt độ trung bnh tồn chứa xăng ở nhiệt độ 270Cv cho mất mt xăng tương ứng với việc nạp đầy bộ phậnmột bể chứa:

Trong đó: F – mất mt xăng trong khi nạp đầy bộ phận bể chứa;

m3.C – Dung tích chứa của bể chứa, m3.

Q – lượng xăng đưa vo, m3.- sức căng bề mặt hơi của xăng ở 270C

e; i - p suất cân tuyệt đối cho cc van khi xả v khihút; kg/cm3.

e iF Q C. .

e 230


7/29/2019 duong ong


Mất mt do sự thở của bồncũng có thể tính theo:

B= (1,8.P.D.F0.Fp)/A- B: Mất mt do sự thở/năm

- P: p suất hơi bão hòa - A: Hệ số: 74 (SI); 14.5(E)- Fp: Hệ số sơn bể: AL=1; sángmàu = 1.1- F0: Hệ số đối với đường kínhlỗ thông hơi

Lỗ thông hơi F0 m ft

0,31 0.39

1,53 0.553,05 0.724,58 0.87

6,10 1.07,63 1.129,15 1.23

10 68 1 33


7/29/2019 duong ong


• Đánh giá các hao hụt Để xác định một cách chính xác lượng nhiên liệu mất mát trong

quá trình tồn chứa thì đó là một công việc rất khó khăn. Tuy nhiên,dựa vào việc đo lường và khảo sát các thay đổi đặc tính của sản phẩm tồn chứa ngưới ta có thể xác định một cách tương đối lượng nhiên liệu tồn chứa đã mất mát:

- Đo khảo sát lượng nhiên liệu vào và ra trong qua trình tồn chứa với thiết bị chứa có gắn các thiết bị hiệu chnh nhiệt độ.

- Đo thể tích và nồng độ khí thoát ra.- Sử dụng phương pháp Cheniceck và Whitman: Lấy hai ống

mẫu sản phẩm, một mẫu dược lấy ở phần đầu chu kỳ tồn chứa, mẫu kia lấy sau khi lưu lại trong bể chứa. Tiến hành đo trong phòng thí nghiệm sức căng bề mặt của hơi trong hai mẫu được lấy ra đó, sauđó người ta làm bay hơi nhân tạo để nhiên liệu trong các ống mẫu thoát ra không khí, dựa vào sức căng bề mặt của hơi trong hai ống nghiệm người ta vẽ được hai đường cong song song theo % bay hơi.Độ chênh lệch ngang trung bình giữa hai đường cong là giá trị mất mát do bay hơi.


7/29/2019 duong ong


• Các biện pháp giảm hao hụt

1. Tăng p suất lm việc của cc van lm việc: Để giảmhao hụt biện php đơn giản nhất l người ta điều chnh tăngp suất cân bằng lm việc của cc van trên hệ thống bể chứa. Điều ny giảm thiểu cc hao hụt do hô hấp. Dựa vocông thức dưới đây cho php ta đnh gi lợi ích của phươngphp đem lại nhằm giảm hao hụt trong tồn chứa:

MM m

m

Te (i ). T


7/29/2019 duong ong


2. Nối trong các pha hơi nhiều bề tồn chứa cùng một loại

nhiên liệu với nhau: Biện pháp này cũng có thể làm giảm đng kể hao hụt trong các bể chứa nhờ việc bù trừ thể tíchhơi giữa các bể thông nhau trong quá trình nạp đầy và tháokiệt nhiên liệu của các bể tồn chứa. Tuy nhiên biện phápnày có nhược điểm là d bị nhim bẩn từ bể này sang bể

khác và ch có thể nối thông nhau phần thể tích hơi ở các bể chứa cùng một loại nhiên liệu tồn chứa giióng nhau.3. Nối các pha hơi với một khí kế : Khí kế là loại thiết bị hoạt

động dựa trên nguyên tắc áp suất không đổi và thể tíchthay đổi. Khí kế có nhiều loại khác nhau như :

- Hình cầu hơi - Khí kế với khớp nối chất lỏng - Khí kế khô hay phổi hô hấp (hệ thống Wiggins)


7/29/2019 duong ong


4. Sử dụng màng chắn nổi: Đó là các màng tròn bằng chất

do, giăng trên bề mặt của chất lỏng tồn chứa. Các màngchắn này có tác dụng ngăn cách pha lỏng và pha hơi, nồng độ nhiên liệu trong pha hơi khi đó giảm đng kể và người tacó thể thu được một sự rút giảm từ 80% - 90% các mất mát nhiên liệu tổng.

5. Sử dụng các vi hình cầu: Là các hình cầu nhỏ lõm bằng chất do mà đường kính từ 20 - 40. Các vi hình cầu này được đưa vào bể chứa tạo trên bề mặt chất lỏng một lớp bọt mỏng (từ 0,5 inch – 1 inch). Lớp màng mỏng này cũng ngăn cách sự tiếp xuac pha giữa lỏng và hơi và cũng có thể rút

giảm được 80 – 90% các hao hụt tổng.6. Sử dụng các bể nóc nổi: Đây là biện pháp thường được

dùng nhiều nhất đói với các bể tồn chứa có đường kính lớn và các loại nhiên liệu có khả năng bay hơi cao.

5.7 CC THIÊT B ĐO ĐÊM VA AN TOAN TRÊN ĐƯ NGÔNG – B CH A

7/29/2019 duong ong


• Trong cc bể chứa dầu thô v cc sản phẩm dầu mỏ, người

ta thường sử dụng cc dụng cụ đo để xc định: - Cc thông số ho lý của sản phẩm như nhiệt độ, p suất… - Cc thông số nói lên tnh an ton của sản phẩm trong tồntrữ như độ bay hơi, p suất hơi bão ho trên bề mặt, nhiệtđộ của sản phẩm . . .

- Cc thông số liên quan đến vấn đề vận chuyển như lưulượng, khối lượng, mực chấ t lỏng… - Tấ t cả cc thông số trên có nhiều hnh thức hiển thị khcnhau tuỳ theo loại dụng cụ sử dụng: thang chia vạch

(scale), dạng số (digital), lưu đồ (recorder) hay trên mànhình máy tính (monotor).- Cc tính chất bất biến như : độ chính xc, độ ổn định . . . - Cc tính chất động như: độ nhạy, độ tin cậy, . . .


7/29/2019 duong ong


• Thiết bị đo nhiệt độ:

- Nhiệt kế lưng kim (bimetallic thermometer):

Cơ chế hoạt động của loại nhiệt kế lưng kim dựa trênnguyên tắc hai kim loại khc nhau sẽ có độ giãn nở nhiệtkhác nhau.


7/29/2019 duong ong


Một số nguyên tố lưng kim được tạo ra bằng cách

nung chảy cho hai thanh kim loại dính lại với nhau sau đó tạo thành một thanh hình xoắn ốc. Dưới tác dụng của nhiệt độ, hai thanh kim loại giãn nở nhiệt khác nhau và làm chothanh xoắn ốc co giãn. Chuyển động của thanh xoắn ốc nàytác động lên kim ch thị trên mặt đồng hồ thông qua một

thanh kim loại khác. Tóm lại, nguyên tắc hoạt động của loại nhiệt kế lưng kim là: Nhiệt độ nguyên tố lưng kim cogiãn kim đồng hồ quay.Nhiệt kế lưng kim dùng để xác định nhiệt độ trong khoảng – 1500C đến 4200C. Ở nhiệt độ cao hơn nữa thì kim loại có

xu hướng giãn nở quá độ làm cho phép đo không còn chínhxác nữa. Loại nhiệt kế này rất phổ biến trong các bồn bể chứa sản phẩm dầu mỏ.


7/29/2019 duong ong



7/29/2019 duong ong


• Nhiệt kế p suất - lò xo:

Ưu điểm của nhiệt kế này so với nhiệt kế lưng kim là vị trí đọc nhiệt độ có thể ở xa bồn mà không cần đọc tại chỗ như khi dùng nhiệt kế lưng kim. Khi đó người kỹ sư có thể ở trong phòng hay một vị trí thuận tiện để kiểm tra nhiệt độ của bồn. Cấu tạo chính của loại này là một ống xoắn ruột gà

(ống Bourdon) được nối với kim ch vạch. ống này được nối với một bầu chứa chất lỏng ( thường là thuỷ ngân) hay hỗn hợp lỏng - khí ( thường là Nitơ). Dưới tác dụng của nhiệt độ thì áp suất trong bầu tăng lên do chất lỏng giãn nở hay ápsuất hơi bão hoà tăng lên. Sự tăng áp suất này tác động lên

ống xoắn ruột gà làm cho nó giãn ra làm chuyến động kimch vạch. Tóm lại nguyên tắc hoạt động cửa loại nhiệt kế này l: nhiệt độ áp suất ống ruột gà co giãn

kim đồng hồ quay giá trị nhiệt độ.


7/29/2019 duong ong



7/29/2019 duong ong


• Cặp nhiệt điện: bao gồm hai kim loại khác nhau nối với

nhau ở hai đầu. Đầu tiếp xúc với môi trường cần đo nhiệt độ được nối dính với nhau, đầu cón lại được nối với milivônkế . Như vậy cặp nhiệt điện sẽ có một đầu có nhiệt độ thayđổi: đầu dò và một đầu có nhiệt độ cố định. điện cực thamkhảo. Khi nhiệt độ đầu đó không đổi thì hiệu điện thế hai

đầu điện cực tham khảo cũng không đổi. Khi nhiệt độ đầu dò tăng thì hiệu điện thế điện cực tham khảo cũng tăng. Tínhiệu điện ghi nhận dược chính là sự tăng hiệu điện thế .Trong milivôn kế có một nam châm vnh cửu rất nhạy với sự thay đổi của hiệu điện thế . Nam châm này làm quay cuộn

dây nối với kim đồng hồ có thang chia nhiệt độ sẵn. Vì vậy milivôn kế nối với cặp nhiệt điện không phải để đo trực tiếp nhiệt độ mà để đo sự thay đổi hiệu điện thế . Chính vì vậy hiệu điện thế thay đổi theo nhiệt độ nên chúng ta mới cóthể xác định được nhiệt độ thông qua milivôn kế

5.7 CC THIÊT B ĐO ĐÊM VA AN TOAN TRÊN ĐƯ NGÔNG – B CHA

7/29/2019 duong ong


ÔNG B CH A

• Ưu điểm lớn nhất của cặp nhiệt độ là chuyển tínhiệu nhiệt độ sang tin hiệu điện, từ đó các kỹ sư có thể d dàng xử lý tín hiệu này trong dâychuyền tự động hoá ví dụ như dùng tín hiệu điện

này điều khiển các thiết bị khác. Hơn nữa giá trị nhiệt độ đo được sẽ vô cùng chính xác vì tín hiệu điện có thể chuyển sang tín hiệu số để quan sáttrên màn hình (không phụ thuộc tính chủ quancủa người quan sát)


7/29/2019 duong ong


ÔNG B CH A

• Nhiệt kế điện trở : Nhiệt kế điện trở cũng có nguyên tắc hoạt động gần giống với cặp nhiệt điện. Sự thay đổi hiệu điện thế cũng được dùng để xác định sự thay đổi nhiệt độ. Đầu dò của nhiệt kế là một

điện trở gồm dây đồng, niken hayplatin quấn quanh một vật cách điện như mica chẳng hạn. Điện trở đầu dòđược mắc với 3 điện trở khác tạo thànhcầu Wheatstone. Dòng điện qua điện trở cấp bởi pin. Khi nhiệt độ môitrường tăng thì điện trở tăng làm thayđổi hiệu điện thế hai đầu cầu Wheatstone. Sự thay đổi hiệu điện thế này được ghi nhận bởi milivôn kế tương tự như trong cặp nhiệt điện.


7/29/2019 duong ong


• Thiết bị đo áp suất:

p suất trong bồn dng để kiểm tra độ anton của bồn khi chứa cc sản phẩm khí holỏng. Trong một số trường hợp p suất còn

để xc định lượng khí ho lỏng trong bồn.Mặc d cc bồn đều có van xả p nhưng việctheo dõi p suất bồn cũng góp phần đảm

bảo công tc vận hnh v bảo tr, pht hiệnrò r từ bồn chứa • Cc thiết bị đo p thường được sử dụng l:


7/29/2019 duong ong


ÔNG B CH A

• Ông Bourdon: là nhân tố nhận biết áplực chung nhất. Đây là một ống kimloại dẹt bằng phẳng, được bịt kín đầu cuối cùng và được uốn cong thnhchữ C hay hình xoắn ốc, khi đó bêntrong hay bên ngoài bề mặt của ống có những khu vực khác nhau. Sự không cân bằng lực gây ra bởi áp lực sẽ làm cho ống bị bung ra. Sự thayđổi này có thể đọc trực tiếp trên dụng cụ đo hay chuyển thành một tín hiệu điện hay khí nén tương xứng với áplực. Cần phải bảo dưng để tránh sự ăn mòn và đọng cặn bên trong ống vì

có thể ảnh hưởng tới đặc tính của nó.Trong bồn bể kín và bồn bể chứa khí hoá lỏng thường dùng loại áp kế ống xoắn Bourdon.


à ă à ắ

7/29/2019 duong ong


• Màng ngăn (màng chắn ):

Màng chắn được sử dụng rộng rãi như một thiết bị có độ chính xác cao. Nó bằng phẳng hoặc có nếp gấp dựa trên loại áp lực được

điều chnh bâng tay và thích hợp trong việc đo áp lực một vài mmH2O đến hàng ngànpsi. Màng chắn được thiết kế để truyền lực hay giới hạn sự vận động. Chúng tốt hơn

ống Bourdon bởi vì được chế tạo từ kim loại chồng ăn mòn hay được phủ một lớp đn hồi như Teflon.


Thiết bị đ ứ hất lỏ

7/29/2019 duong ong


• Thiết bị đo mức chất lỏng : Với bồn chứa sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng thì người ta quantâm đến mực chất lỏng. Khi xuất thì không xuất hết (trừ trường hợp vệ sinh bồn) và khi nhập thì không nhập đầy. Để đảm bảo điều này người vận hành cần phải biết chất lỏng dâng đến mực nào trong bồn. Các dụng cụ đo mực chất lỏng khá đa dạng, ví dụ như dạng đo trực tiếp:

- Phao nổi (float)- Phao chiếm chỗ (displacer)- Đầu tiếp xúc trực tiếp (contact)- Đầu dò điện (electric probe)Ngoài ra còn có các loại dụng cụ đo mực chất lỏng gián tiếp như :- Dụng cụ đo dùng áp suất thuỷ tnh (hydrostatic pressure)- Dụng cụ đo dùng bức xạ (radioactive device)- Dụng cụ đo sự thay đổi khối lượng (loss ofweight device)


Ph ổi

7/29/2019 duong ong


• Phao nổ i:

Phao nổi là loại dụng cụ kiểm soát mực chất lỏng thôngdụng nhất. Phao nổi đơn giản nhất là loại phao nổi một vị trí (single - point float). Loại này gồm có một phao bằng nhựa nối với một cánh tay đòn. Cánh tay đòn này điều khiển vancấp liệu cho bồn ở trạng thải đóng hay mở. Ban đầu khi

mực chất lỏng dưới mức cần thiế t thì van ở trạng thái mở.Khi mực chất lỏng ở vị trí mong muốn, phao nổi ngang với mực chất lỏng cần bơm, tác động lên van thông qua cánhtay đòn làm đóng van lại. Phao nổi có thể gắn bên trongbồn hay gắn trong một bình bên ngoài thông với bồn. Một

số loại phao nồi không dùng cánh tay đòn mà đng khí nénđể điều chnh van cấp liệu cho bồn. Điều này có lợi ở chỗ tăng độ nhạy cho van nhưng cũng chi phí thiết bị đng kể (máy nén, đường ống dẫn khí).


Ph hiế hỗ

7/29/2019 duong ong


• Phao chiếm chỗ :

Nguyên tắc hoạt động của loại này dựa trên lực đẩy Acsimet. Ví dụ một cân khi chưa nhúng vào chất lỏng sẽ có trọng lượng 3kg. Như vậy lực tác dụng lên cân ch có trọng lực ứng với 3kg. Khi chìm trong

chất lỏng cao khoảng 1m thì phao còn chịu thêmlực đẩy Acsimet ngược chiều với trọng lực. Khi đó lực tác dụng lên cân giảm đi và cân ch giá trị 2kg.Chất lỏng dâng càng cao thì lực Acsimet càng mạnh

và giá trị khối lượng của phao trên cân càng giảm.Bằng cách quan sát khối lượng, người vận hànhbồn có thể biết chất lỏng dâng đến mức nào.


• Đầu tiếp xúc trực tiếp:

7/29/2019 duong ong


• Đầu tiếp xúc trự c tiếp : Phương pháp tiếp xúc chủ yếu được dùng cho bồn chứa cáchạt rắn, tuy nhiên có thể dùng cho bồn chất lỏng. Về mặt nguyên tắc thì không có gì khác biệt khi thay đổi loại vật chất chứa trong bồn. Với hạt rắn thì đầu tiếp xúc là một quả nặng còn với chất lỏng là một cái phao. Ớ đây, chúng ta xétcho bồn bể chứa chất lỏng nên đầu tiếp xúc là phao. Đầu

tiếp xúc được nối với đầu cảm biến nhờ một thanh kim loại.Nếu ban đầu chất lỏng ngập phao thì lực Acsimet sẽ tácdụng lên phao và cảm biến sẽ ghi nhận được lực này. Cảm biến sẽ truyền tín hiệu điều khiển motor quay ko phao lên.Khi cảm biến ghi nhận được giá trị lực ưng với giá trị số thể hiện quãng đường đi của phao. Hay nói cách khác là mức chất lỏng dâng lên trong bồn. Khi phao nổi thì cảm biến lại điều khiển bơm cấp liệu vào bồn cho đến khi chất lỏng ngập phao và quá trình trên lại tiếp tục din ra theo chu kỳ.


Đầ dò điệ

7/29/2019 duong ong


• Đầu dò điện :

Đầu dò độ dẫn điện, điện dung, sóng siêu âm là các loại đầu dò điện phổ biến dùng để đo mực chất lỏng trong bồn.Hầu hết các loại đầu dò này dùng để kiểm soát mực chất lỏng ở một vị trí xác định trước. Sau đây chúng ta xétnguyên tắc hoạt động của 3 loại đầu dò trên:

- Với chất lỏng dẫn điện thì đầu dò là một cực cònthành bồn là một cực. Khi chất lỏng ngập đầu dò thì códòng điện giữa đầu dò và bồn. Môi trường truyền điện chínhlà chất lỏng. Dòng điện được ghi nhận nhờ cảm biến chobiết chất lỏng đã dâng đến mực quy định hay chưa. Bố trí

đầy dò ở nhiều vị trí khác nhau sẽ cho biết mức chất lỏng ở nhiều vị trí khác nhau. Có thể gắn thêm các đn báo mực chất lỏng hay chuông reo giúp cho quá trình vận hành d dàng hơn.


Đầ dò điệ d đượ ử d ới ê

7/29/2019 duong ong


- Đầu dò điện dung được sử dụng với nguyên

tắc gần giống với đầu dò dẫn điện. Tuy nhiên chất lỏng ớ đây phải không dẫn điện hay nói cách kháclà phải có tính điện môi khá tốt. Loại chất lỏng nàycó thể gặp ở các sản phẩm dầu mỏ t nh khiết như

nhiên liệu phản lực chẳng hạn. Một đầu dò điện dung gồm các bản cực như trong một tụ điện. Khimực chất lỏng dâng ngập tụ thì điện dung của tự sẽ có một giá trị nhất định. Khi mực chất lỏng hạ xuống thì một phần các bản tụ sẽ hở ra. Khi đó chất điện môi là hơi bão hoà của chất lỏng. Như vậy điện dung của tụ sẽ thay đổi bo hiệu chất lỏng đã qua mức xác định trên thành bồn.


Đầ dò ó iê â ề ơ bả b ồ ột đầ

7/29/2019 duong ong


- Đầu dò sóng siêu âm về cơ bản bao gồm một đầu phát và một đầu thu gắn liền với nắp bồn. Giữa đầu phát vàđầu thu có một chỗ hở. Đầu phát và đầu thu đều làm bằng vật liệu có cấu trúc là những t nh thể áp điện (piezo – electric crystal). Đầu dò sóng siêu âm được nối với bộ điều khiển bằng cáp điện. Bộ điều khiển trung tâm này sẽ phát

tín hiệu điện đến đầu phát. Sau đó đầu phát bị kích thích vàtạo ra sóng siêu âm. Tuy nhiên ch khi nào chất lỏng ngập đầy chỗ hở thì sóng siêu âm mới truyền được đến đầu nhận.Tại đầu nhận, tín hiệu sóng siêu âm lại được chuyển sangtín hiệu điện. Tín hiệu điện này được khuếch đại bằng các

bộ phận trong bộ điều khiển trung tâm và kích hoạt một rơle điện. Rơle điện ny có thể dùng để điều khiển bơm, van, . . . trong khi nhập hay xuất liệu.


• Dụng cụ đo dùng áp suất thuỷ tnh:

7/29/2019 duong ong


• Dụng cụ đo dùng áp suất thuỷ tnh :

Dụng cụ xác định mực chất lỏng dựa trên áp suất thuỷ tnh đơn giản nhất là đồng hồ đo áp gắn phía dưới đy bồn.Bất kì một sự thay đổi mực chất lỏng nào cũng làm thay đổi áp suất thuỷ t nh và làm thay đổi giá trị của đồng hồ đo áp.Bằng cách chia thang đo đồng hồ theo đơn vị chiều dài sẽ

giúp xác định mực chất lỏng trong bồn. Với các sản phẩm dầu mỏ có t nh ăn mòn lớn hay phải tồn trữ ở nhiệt độ caothì không thể cho chất lỏng tiếp xúc trực tiếp với đồng hồ.Khi đó người ta sử dụng không khí để truyền tác động của lực thuỷ tnh lên ống ruột gà gắn trong đồng hồ. Có thể

dùng các lưu chất khác nhưng tốt nhất là không dùng khôngkhí vì giá thành r và luôn có sẵn. Sau đây là một số dụng cụ có đồng hồ đo không tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng chứa trong bồn:


Bẫy hơi là một hộp nhỏ được nhúng chìm sâu

7/29/2019 duong ong


- Bẫy hơi là một hộp nhỏ được nhúng chìm sâu

trong bồn. Khi mực chất lỏng trong bồn dâng lênthì áp suất không khí trong bẫy sẽ tăng lên. Khôngkhí thông với áp kế qua một ống kim loại. Quan sátáp kế hay chuyển thang đo áp sang thang đo chiều dài sẽ xác định được chiều cao mực chất lỏng.

- Màng ngăn cũng có nguyên tắc hoạt động tương tự bẫy hơi. Điểm khác nhau ở chỗ không khí được giữ trong hộp nhờ màng ngăn che ở đy hộp. Màngnày rất linh động và có độ co giãn cao. Khi mực chất lỏng trong bồn tăng thì áp suất thuỷ tnh tácđộng lên màng ngăn. Sau đó màng ngăn tác động lên không khi trong hệ kín làm giãn ông Bourdontrong đồng hồ. Quan sát thang chia có thể biết được mực chất lỏng.


Phương pháp bong bóng khí không được sử dụng

7/29/2019 duong ong


- Phương pháp bong bóng khí không được sử dụng

trong bồn bể chứa sản phẩm dầu khí do tạo bọt, khó quan sát và cũng không chính xác.- Các phương pháp gián tiếp trên ch được dùng khibồn hở, thông với khí trời. Với bồn chứa các sản phẩm khí hoá lỏng thì một phương pháp gián tiếp

có thể sử dụng là áp kế đo chênh lệch áp suất. Đó là một ống chữ U có chứa thuỷ ngân. Một đầu ống thông với đy bồn chứa chất lỏng, đầu còn lại thông với khoảng không gian chứa hơi bão hoà trênbồn. áp suất thuỷ tnh do chất lỏng gây ra đ mức thuỷ ngân trong nhánh thông với chất lỏng xuống và làm mực thuỷ ngân bên đầu còn lại dâng lên.Chênh lệch mực thuỷ ngân cho ta biết chiều caochất lỏng trong bồn chứa.


• Dụng cụ đo dùng bức xạ:

7/29/2019 duong ong


• Dụng cụ đo dùng bức xạ :

Loại dụng cụ này có thể dùng để xác định mực chất lỏng tại một điểm hay theo dõi mực chất lỏng dânglên một cách liên tục. Phương pháp bức xạ được dùng khi sản phẩm có tính ăn mòn cao (phân đoạn dầu thô có hàm lượng H2S lớn hay nhiệt độ tồn trữ

cao (bitum). Một số trường hợp không thể bố trí các loại dụng cụ đo khác thì có thể dùng các cảm biến bức xạ. Với loại dụng cụ đo dùng bức xạ,người ta bố trí một bên bồn là các đầu phát ra bức xạ một bên là đầu nhận tia bức xạ. Mực chất lỏng dâng lên che các đầu phát ra tia bức xạ. Cường độ bức xạ nhận được sẽ giảm dần. Tương ứng với sự thay đổi cường độ bức xạ của đầu nhận sẽ quy rachiều cao mực chất lỏng.


• Dụng cụ đo sự thay đổi khối lượng:

7/29/2019 duong ong


• Dụng cụ đo sự thay đổi khối lượ ng: Loại dụng cụ này cơ bản là dùng cảm biến khối lượng (loadcell) để ghi nhận lượng chất lỏng có trong bồn. Trong côngnghiệp dầu khí, bồn bể rất lớn và nền móng cũng có những yêu cầu kỹ thuật nhất định. Vì vậy sẽ rất khó khăn trongviệc bố trí các load cell. Ngoài ra khi các cảm biến này bị hư thì việc lấy lên thay cái mới không phải d. Do đó người ta

rất hạn chế việc dùng các load cell.Tuy nhiên loại dụng cụ này cũng có những ưu thế nhất định. Do đặc thù của sản phẩm dầu khí là d bay hơi và tuỳ theo nhiệt độ môi trường mà thể tích lượng chất lỏng có thể khác nhau. Vì vậy trong buôn bán, tồn trữ và đanh giá sản

phẩm người ta đều dựa trên khối lượng. Khi đó sử dụng lại dụng cụ đo mực chất lỏng thông qua đo khối lượng sẽ rấ tcó lợi. Bên cạnh việc kiểm soát được mức chất lỏng, chúngta còn biết khối lượng xuất nhập là bao nhiêu.


• Đê chắn lửa:

7/29/2019 duong ong


• Đê chắn lử a:

Thường làm bằng đất hoặc bê tông, có bề dày và chiều cao đủ lớn để chứa hết chất lỏng có trong bồn nếu có sự cố trong trường hợp xảy ra sự cố v bồn, cháy… bức tường này sẽ ngăn chất lỏng lại đến khi nó được bơm sang bồn khác hoặc có biện pháp xử lýđồng thời nó còn bảo vệ, cách ly các bồn

chứa và các công trình cơ sở kế cận trongtrường hợp xảy ra sự cố, cô lập đm cháytranh lây sang các khu vực khác.


• Hệ thống làm mát

7/29/2019 duong ong


• Hệ thống làm mát:

Trong quá trình tồn trữ, trong những điều kiện nhiệt độ môi trường cao quá nhiệt độ giới hạn chophép làm cho nhiệt độ của bồn cũng như của sản phẩm tồn trữ tăng. Đây là nguyên nhân làm giảm độ bền của vật liệu chế tạo bồn cũng như việc gâythất thoát và cháy nổ nhất là đối với những sản phẩm. Do đó ta cần phải làm mát bồn bằng hệ

thống ống nước uốn cong theo thân bồn phía trênnắp, dọc theo ống ta khoan nhiều lỗ tròn cách đều nhau để cho nước có thể làm mát toàn bộ bồn chứa.


• Hệ thống chống tnh điện: Do các sản phẩm dầu khí trong quá

7/29/2019 duong ong


• Hệ thống chống t nh điện : Do các sản phẩm dầu khí trong quátrình tồn trữ sẽ xuất hiện các phần tử tích điện, khi sự tích

điện này đủ lớn sẽ gây ra hiện tượng phóng điện gây ra sự cháy nổ rất nguy hiểm. Để tránh hiện tượng phóng điện trongquá trình tồn trữ ta cần phải dùng biện pháp nối đất thiết bị bằng những cọc tiếp đất.

• Thiết bị phát hiện rò r : Trong quá trình thi công các bồn đã

được kiểm tra về khả năng rò r và nếu đạt yêu cầu thì mới đi vào hoạt động. Tuy nhiên trong quá trình vận hành có thể phát sinh các vết nứt, lỗ rạn do va chạm cơ học hay do tácđộng ăn mòn của lưu chất chứa trong bồn. Khi đó lưu chất cóthể rò r ra ngoài gây thất thoát sản phẩm, ô nhim môitrường, d gây cháy nổ, giảm độ bền cơ của bồn. Với các sự

cố rò r lớn của chất lỏng hay chất khì thì có thể phát hiện d dàng bằng cách quan sát thường xuyên hay bằng đồng hồ đo áp. Với các vụ rò r rất nhỏ khó phát hiện, để lâu ngày sẽ nguyhiểm thì người ta tiến hành kiểm tra định kì bằng các thiết bị chuyên dụng.


• Hệ thống phòng cháy- chữa cháy :

7/29/2019 duong ong


• Hệ thống phòng chá y chữa cháy :Lắp đặt cc cột thu lôi trong khu vực bồn chứa để phòng st,cc cột thu lôi ny phải đủ cao v bố trí điều trong khu vực.Sử dụng cc thiết bị chuyên dng trong thao tc trnh tíchđiện gây chy nổ. Lắp đặt hệ thống vòi tước trên cc bồn,đảm bảo đủ nước tưới cho cc bồn. Trên hệ thống ống nycấy thêm hệ thống ống dẫn bọt chữa chy. Nếu có xảy ra sự

cố th bọt chữa chy sẽ theo nước phun vo đm chy cô lậpđm chy ngăn không cho tiếp xc với không khí v dập tắtđm chy. Lắp đặt cc cột nước chữa chy ở những vị trí thích hợp saocho có thể cng lc chữa chy chu hai khu vực khc nhau.Nguồn nước phải đảm bảo cung cấp đủ cho nhu cầu. Cần phải

duy tr p lực cho cc vòi phun nước chữa lửa để đảm bảo anton cho nhân viên chữa chy. Trên thnh đê chắn lửa( firewall) bố trí cc vòi phun bọt chữachy khi cần thiết. Cc hệ thông phun nước v bọt chữa chycó thể hoạt động tự động khi có sự cố hoặc bn tự động.


- Lắp đặt hệ thống vòi nước trên mỗi bồn chứa đủ để tưới

7/29/2019 duong ong


Lắp đặt hệ thống vòi nước trên mỗi bồn chứa đủ để tưới nước cho toàn bộ vùng chứa bằng 5 vòi phun với tốc độ

0,04 lmp gal/min/ft2 bề mặt bồn. Các vòi nước máy phải được lắp đặt tại những vị trí thích hợp sau cho nó có thể cung cấp nước chữa cháy cho ít nhất hai vị trí khi có sự cố .- Nguồn nước phải đủ cung cấp ít nhất trong 4 giờ (kể cả lượng nước dùng tưới cho bồn). áp suất của vòi chữa cháy

phải lớn hơn hoặc bằng 8kg/cm2. Phải ít nhất một hệ thống tưới nước di động, dùng để tưới bảo vệ cho người đóng cácvan gần nơi đang cháy. Van giảm áp lắp đặt trên mỗi bồn phải được nối trực tiếp vào phần hơi bên trong bồn bằng ống thông hơi thẳng đứng cao ít nhất 2m.

- Phải có thêm các bình chữa cháy bằng hóa học thích hợp. Vị trí đặt các bình này phải gần những nơi d xảy cháy nổ. Với kho tồn trữ cứ 100 m2 phải có một bình chữa cháy. Với những hệ thống phân phối phải có một hoặc hai bình tạibồn chứa.

7/29/2019 duong ong


Chia s bởi:https://sites.google.com/site/nhietlanhcn/

[email protected]

https://sites.google.com/site/nhietlanhcn/

https://sites.google.com/site/nhietlanhcn/

duong ong

Documents