Mái nổi cho bồn chứa dầu hai vách thép không gỉ
Mái nổi trên bồn chứa dầu hai vách bằng thép không gỉ đảm nhận hai nhiệm vụ cùng lúc: loại bỏ không gian hơi phía trên chất lỏng để giảm tổn thất tồn trữ và phát thải, đồng thời giữ cho vách trong ở trạng thái kiểm soát ăn mòn bằng cách hạn chế tiếp xúc với oxy và nước. Vách trong thường là 304 hoặc 316L, được chọn dựa trên hàm lượng clorua và sulfua, và kết cấu hai vách bổ sung một khoang rỗng xen giữa để phát hiện rò rỉ mà các quy định về bồn chứa yêu cầu đối với các sản phẩm dầu mỏ được quản lý. Mái là một khay nổi, thường bằng hợp kim nhôm AA 5052 hoặc AA 5083, được thiết kế theo AWWA D108 hoặc API 650 với tải trọng gió và tuyết lấy từ ADM 2015 và ASCE 7-10.
Bồn chứa dầu bằng thép không gỉ là một tình huống kỹ thuật cụ thể. Sản phẩm là hydrocarbon, vật liệu vỏ được chọn vì độ sạch hoặc khả năng chống ăn mòn chứ không phải vì chi phí, và các quy định xung quanh việc lưu trữ sản phẩm dầu mỏ yêu cầu vách kép có phát hiện rò rỉ trong khoang vành. Trên hết là vấn đề phát thải, vì bồn chứa dầu có mái cố định và lỗ thông hơi sẽ mất sản phẩm và VOC mỗi lần nạp. Các nhóm so sánh mái nổi cho bồn chứa dầu vách kép bằng thép không gỉ thường giải quyết cấu hình mái và chi tiết khoang vành cùng một lúc. Mái và vách mỗi bên có quy tắc thiết kế riêng, và chúng chỉ hoạt động cùng nhau nếu vành được thiết kế chi tiết đúng cách.
Tại sao dùng thép không gỉ cho bồn chứa dầu
Chọn cấp vật liệu là một câu hỏi hóa học. Thép không gỉ 304 đáp ứng cho nước thông thường, thực phẩm và dịch vụ hóa chất nhẹ, trong khi 316L được chỉ định khi có clorua hoặc sunfua, đây là lý do thông thường khiến một bồn chứa dầu hoặc sản phẩm được nâng lên cấp vật liệu cao hơn. Hàm lượng molypden của 316L chống lại ăn mòn điểm và ăn mòn khe tại các mối hàn và tại bất kỳ vị trí nào nước đọng lại, và cấp carbon thấp hạn chế sự nhạy cảm trong vùng ảnh hưởng nhiệt sau khi hàn. Độ hoàn thiện bề mặt cũng theo logic tương tự: 2B cho dịch vụ thông thường, No.1 cho vỏ công nghiệp ở trạng thái hàn, và bề mặt đánh bóng khi sản phẩm yêu cầu độ nhiễm bẩn thấp.
So sánh chi phí rất quan trọng và cần được nêu rõ ràng. Thép không gỉ có chi phí vật liệu cao gấp nhiều lần thép carbon, vì vậy chỉ hợp lý khi có yêu cầu bắt buộc về giải phóng ion kim loại, ăn mòn clorua hoặc yêu cầu vệ sinh. Trong nhiều trường hợp lưu trữ dầu, giải pháp đúng là vỏ thép carbon với lớp lót thủy tinh nung chảy trên thép hoặc epoxy liên kết nóng chảy bên trong, bởi vì lớp rào chắn chính là lớp lót và kết cấu vẫn giữ được chi phí thấp. Khi dự án thực sự cần thép không gỉ, kết cấu hai vách và mái sẽ được thiết kế chi tiết xoay quanh quyết định đó.
Bố trí hai vách
Vành khuyên là một không gian giám sát, không phải là bình chứa thứ hai do tình cờ. Bồn hai vách có một vỏ thép không gỉ bên trong và một vỏ ngăn chứa bên ngoài, với một không gian kẽ được giám sát ở giữa, nhờ đó rò rỉ ở vỏ bên trong được phát hiện trước khi sản phẩm thoát ra môi trường. Đối với các sản phẩm dầu mỏ chịu quy định, bố trí ngăn chứa phải đáp ứng quy định lưu trữ hiện hành, và việc giám sát vành khuyên, việc thông hơi không gian kẽ và mối tương quan giữa hai vỏ là một phần của hồ sơ đệ trình đó chứ không phải là vấn đề bổ sung sau.
Hai chi tiết quyết định liệu bố trí có hoạt động được trong thực tế hay không. Khoang vành phải được giữ khô và thoát nước, với một hố thu và chỉ báo mức, vì nước đọng trong khoang vành cuối cùng sẽ tiếp xúc với thành ngoài và bắt đầu ăn mòn thứ mà bạn đã thêm thép không gỉ để tránh. Và hai lớp vỏ chuyển động khác nhau dưới tải trọng và độ lún, nên neo và các điểm tiếp cận khoang vành cần một chi tiết cho phép chuyển động thay vì hạn chế nó.
Cấu hình mái nổi
Mái phao nổi, vỏ cố định phía trên bảo vệ nó. Một mái nổi bên ngoài đặt trực tiếp trên chất lỏng, loại bỏ không gian hơi và mang lại tổn thất đứng thấp nhất. Một mái phao bên trong nằm dưới mái cố định, giữ cho mái phao tránh gió và tuyết cũng như tránh ánh sáng mặt trời trực tiếp, với chi phí cao hơn và ít khả năng tiếp cận đỉnh bồn hơn. Vật liệu mái phao thường là hợp kim nhôm như AA 5052 hoặc AA 5083, được chọn vì khả năng nổi và chống ăn mòn đối với hydrocarbon, và thiết kế được tham chiếu theo AWWA D108 hoặc API 650 với tải trọng gió và tuyết lấy từ ADM 2015 và ASCE 7-10 cho địa điểm.
Con dấu vành là thiết bị phát thải. Một con dấu chính cộng với con dấu thứ cấp tại thành vỏ làm nhiệm vụ, và cả tuổi thọ con dấu chính lẫn thiết kế con dấu thứ cấp đều thuộc bản đặc tả cùng với bố trí thoát nước và bảo vệ chống đóng băng của nó. Một mái bị tích nước vì ống thoát bị tắc là kiểu hỏng kinh điển, và đáng để đặc tả một ống thoát nội bộ hoặc chân thoát có gia nhiệt ở nơi khí hậu lạnh.
Đặc tả kỹ thuật
Thông số | Giá trị / Khoảng điển hình | Ghi chú |
Vật liệu vỏ trong | Thép không gỉ 304 hoặc 316L | 316L cho môi trường có clorua và sulfide |
Hoàn thiện bề mặt | 2B / No.1 / đánh bóng | Theo yêu cầu độ sạch của sản phẩm |
Kết cấu thành | hàn hoặc bắt bu lông | Mối hàn được kiểm tra theo yêu cầu dự án |
Hai lớp vỏ | vỏ trong cộng với vành ngăn chứa bên ngoài | Phát hiện rò rỉ trong không gian xen kẽ |
Loại mái | mái nổi bên ngoài hoặc khay nổi bên trong | Cộng với vỏ chắn thời tiết cố định khi cần thiết |
Vật liệu khay | hợp kim nhôm AA 5052 / AA 5083 | Boong nổi, chống ăn mòn |
Tham chiếu vỏ và mái | AWWA D108 / API 650 | Cơ sở thiết kế |
Tải trọng gió và tuyết | ADM 2015 / ASCE 7-10 | Trường hợp tải trọng theo địa điểm cụ thể |
Hệ thống làm kín | đệm làm kín vành chính cộng với đệm làm kín thứ cấp | Kiểm soát VOC và ngăn chặn thời tiết |
Tuổi thọ thiết kế | 30 năm hoặc hơn | Với giám sát vòng khuyên và kiểm tra mái |
Phù hợp cho dịch vụ lưu trữ dầu
Đối với một sản phẩm nhẹ có áp suất hơi đáng kể, mái nổi chuyển đổi một bồn chứa hô hấp thành một bồn gần như tĩnh, đây là đòn bẩy mạnh nhất đối với phát thải và tổn thất sản phẩm. Đối với dầu nhiên liệu nặng, vấn đề không gian hơi yếu hơn và lập luận chi phí cho mái nổi cũng yếu đi theo; thành đôi cùng các yêu cầu về gia nhiệt và lắng thường chiếm ưu thế. Đối với sản phẩm có bất kỳ hàm lượng sulfide nào, 316L xứng đáng với chi phí của nó tại các vùng mối hàn và tại đáy nơi nước lắng đọng, và tấm mái cần được kiểm tra dựa trên hàm lượng lưu huỳnh và chloride của khí quyển tại chỗ cũng như của sản phẩm.
Khi yêu cầu là hàng rào chống ăn mòn thay vì hợp kim, giải pháp thay thế là vỏ carbon với bên trong thép nung chảy thủy tinh ở 820 đến 930 °C, lớp men dày 0,25 đến 0,45 mm được đánh giá trên 3.450 N/cm², và kiểm tra tia lửa 1500 V DC cho mỗi tấm. Cách này giữ chi phí kết cấu thấp và hàng rào trơ, và có thể kết hợp với cùng loại mái phao và cùng logic vòng khuyên hai vách.
Trường hợp dự án
Dự án | Vị trí | Sản phẩm | Dung tích | Phạm vi |
Bồn thép không gỉ cho nước thải dệt may | Tunisia | Bồn thép không gỉ (304/316L) | 846 m³ | cung cấp, gói vỏ thép không gỉ |
Bồn thép không gỉ cho nước thải | Cộng hòa Séc | Bồn thép không gỉ (304/316L) | 647 m³ | cung cấp, gói vỏ thép không gỉ |
Bồn thép không gỉ để lưu trữ chất lỏng công nghiệp | Malaysia | Bồn thép không gỉ (304/316L) | 815 m³ | cung cấp, gói vỏ thép không gỉ |
Đối với các dự án trong lớp dịch vụ này, Center Enamel cung cấp các bồn thép tráng men và thép không gỉ tương đương cho lưu trữ đô thị và công nghiệp, với phạm vi dung tích được xác minh theo thông số kỹ thuật của dự án.
Năng lực Kỹ thuật của Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) đã thiết kế và chế tạo bồn chứa lắp ghép bằng bu lông từ năm 2008. Là nhà sản xuất bồn thép tráng men nung chảy (GFS) đầu tiên tại Trung Quốc, công ty sở hữu gần 200 bằng sáng chế liên quan đến men, sản xuất khoảng 300.000 tấm thép phủ men mỗi năm, đã hoàn thành hơn 30.000 dự án lắp đặt và cung cấp bồn chứa của mình đến hơn 100 quốc gia. Cơ sở sản xuất mới rộng 150.000 m² được bổ sung để nâng cao năng lực sản xuất, và các bồn đơn lẻ được cung cấp với dung tích lên đến 60.000 m³. Hoạt động sản xuất diễn ra theo tiêu chuẩn ISO 9001 và ISO 45001, với chứng nhận sản phẩm bao gồm NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI và EUROCODE, cùng thiết kế tham chiếu theo AWWA D103-09, AWWA C550 và NFPA khi ứng dụng yêu cầu.
Đối với bồn chứa dầu hai vách bằng thép không gỉ, điều này bao gồm việc lựa chọn vật liệu 304 và 316L, vỏ hàn hoặc bu lông với phạm vi kiểm tra, vành hai vách và chi tiết giám sát, cùng mái khay nổi với bố trí niêm phong và thoát nước trên cùng một bản vẽ giao diện.
Câu hỏi thường gặp
Câu hỏi 1: Khi nào bồn hai vách bằng thép không gỉ đáng giá cho dầu?
A1: Khi clorua hoặc sunfua tấn công vỏ carbon, khi sự giải phóng ion kim loại sẽ làm ô nhiễm sản phẩm, hoặc khi yêu cầu vệ sinh buộc phải dùng kim loại. Nếu không, vỏ carbon với lớp lót men hoặc epoxy thường là lựa chọn kinh tế hơn.
Q2: 304 hay 316L cho bồn chứa dầu?
A2: 304 cho dịch vụ sạch thông thường và 316L khi nước đọng lại với clorua hoặc khi có sunfua, vì hàm lượng molypden chống lại ăn mòn điểm và ăn mòn khe tại các mối hàn.
Q3: Vỏ hai lớp thực sự bổ sung điều gì?
A3: Một khoang trung gian được giám sát giữa vỏ trong và vỏ ngoài, để rò rỉ ở vỏ trong được phát hiện trước khi sản phẩm tiếp cận môi trường, đây là điều mà quy định lưu trữ đối với các sản phẩm dầu mỏ được quản lý mong đợi.
Q4: Loại mái nổi nào phù hợp cho dịch vụ này?
A4: Mái nổi bên ngoài cho tổn thất đứng thấp nhất với khả năng tiếp cận trực tiếp và tiếp xúc hoàn toàn với thời tiết; một chậu nổi bên trong dưới mái vòm cố định giữ cho chậu được bảo vệ với chi phí cao hơn.
Q5: Tiêu chuẩn nào quy định về mái?
A5: AWWA D108 hoặc API 650 cho thiết kế mái và thân, với tải trọng gió và tuyết lấy từ ADM 2015 và ASCE 7-10 cho địa điểm.
Q6: Rủi ro bảo trì lớn nhất là gì?
A6: Nước trong khoang vành nếu bỏ qua việc giám sát và thoát nước, và ống thoát nước mái bị tắc gây tải lên chậu. Cả hai đều được phát hiện bằng kiểm tra định kỳ mức khoang vành và đường thoát nước.
Q7: Cùng một mái có thể lắp trên bể thép tráng men không?
A7: Có. Mái phao và gioăng viền của nó hoạt động trên vỏ tráng men được bắt bu lông, đây là cách phổ biến để có được bên trong trơ với chi phí kết cấu thấp hơn so với thép không gỉ đặc.
Mái nổi trên bồn chứa dầu hai vách bằng thép không gỉ đáp ứng ba yêu cầu cùng lúc: lựa chọn vật liệu được biện minh bởi tính chất hóa học của sản phẩm, khoảng không gian xen kẽ được giám sát đáp ứng quy định lưu trữ, và một khay nổi loại bỏ không gian hơi. Quyết định đúng giữa 304 và 316L, giữ cho vành khuyên khô ráo và được giám sát, đồng thời thiết kế chi tiết phớt viền và hệ thống thoát nước đúng cách, bồn sẽ chứa sản phẩm trong ba mươi năm hoặc hơn. Khi yêu cầu thực sự là một rào cản trơ thay vì hợp kim, vỏ bắt bu lông lót men mang lại kết quả tương tự với chi phí thấp hơn. Gửi sản phẩm, hàm lượng clorua và sulfua, giới hạn phát thải và trường hợp tải trọng tại chỗ đến bộ phận kỹ thuật và cấu hình sẽ được trả về kèm theo bộ tài liệu.
Nói chuyện với kỹ sư
Gửi dữ liệu lưu trữ để xem xét mái và vỏ: sản phẩm và áp suất hơi của nó, hàm lượng clorua và sulfua, liệu có yêu cầu kết cấu hai vách hay không, giới hạn dung tích và đường kính, quy định lưu trữ áp dụng, phương pháp giám sát vành khuyên bạn sẽ sử dụng, và điều kiện gió và tuyết tại địa điểm. Chúng tôi sẽ trả lại lựa chọn vật liệu, bố trí hai vách, loại mái nổi và vật liệu đáy mái, chi tiết phớt và thoát nước, phương án vỏ, và gói tài liệu đấu thầu đầy đủ. Xem xét kỹ thuật trước, không ràng buộc.