Các trường hợp tải trọng và kiểm tra đối với mái vòm nhôm an toàn của nhà máy lọc dầu
Tạo vào 09.04
Mái vòm nhôm an toàn cho nhà máy lọc dầu: làm kín, trường hợp tải trọng và kiểm tra
Một mái vòm nhôm an toàn cho nhà máy lọc dầu là một kết cấu bao kín có nhiệm vụ kiểm soát không gian hơi: giữ dải áp suất, ngăn mưa và tuyết xâm nhập vào bồn chứa, duy trì độ kín tại thân bồn, và đứng vững trong điều kiện gió và tuyết tại địa điểm. Nó được tham chiếu theo AWWA D108 hoặc API 650, với tải trọng gió và tuyết lấy từ ADM 2015 hoặc ASCE 7-10. Khi thân bồn là hệ thống bắt bu-lông, mái là một cụm lắp ráp bắt bu-lông có đệm kín trên tầng trên cùng thay vì tấm hàn. Ba yếu tố quyết định liệu nó có hoạt động tốt hay không là chi tiết làm kín giữa thân bồn và mái, việc tính toán kích thước lỗ thông hơi và van giảm áp-chân không theo tốc độ hô hấp của bồn chứa, và việc kiểm tra đường nối và đệm kín mỗi lần dừng máy.
Mái vòm trên bồn chứa nhà máy lọc dầu là thiết bị an toàn thường được chỉ định như một kết cấu. Bồn có thể chứa hydrocarbon dễ bay hơi, dòng nước chua, hoặc sản phẩm có giới hạn phát thải hơi, và mái là phần của bồn tiếp xúc với khí quyển suốt ngày đêm: nó hô hấp theo mực chất lỏng, nó tích tụ mưa và tuyết, nó chịu lực nâng của gió trong mỗi cơn gió giật và nó chịu bất kỳ áp suất hơi nào mà quá trình tạo ra. Chỉ định nó như một tấm có độ dốc sẽ bỏ qua bốn điều thực sự quan trọng. Bài viết này đề cập đến các trường hợp tải trọng, giao diện phớt và lỗ thông hơi, lựa chọn vật liệu cho một địa điểm nhà máy lọc dầu, và quy trình kiểm tra.
Các trường hợp tải trọng và tiêu chuẩn tham chiếu
Mái nhà phải chịu được bốn trường hợp tải trọng cùng một lúc, và chúng không phải đều tác động theo cùng một hướng. Trọng lực và tải trọng tuyết tác động xuống mái; gió gây lực nâng và lực hút; áp suất bên trong đẩy mái lên nếu thiết bị xả áp không đủ kích thước; và các hiệu ứng động đất và lún truyền qua vòng liên kết thân-mái. Tiêu chuẩn tham chiếu cho hình học mái vòm và ứng xử kết cấu của nó là AWWA D108 hoặc API 650, với các trường hợp gió và tuyết lấy từ ADM 2015 hoặc ASCE 7-10. Tổ hợp tải trọng là điều mà đánh giá nhà máy lọc dầu sẽ tập trung vào, bởi vì một mái được thiết kế chỉ cho một trường hợp riêng lẻ thường thất bại ở tổ hợp: tuyết đầy đủ cộng với gió mạnh, hoặc tích tụ tuyết cục bộ dựa vào kết cấu lân cận cộng với trường hợp chân không bên trong đầy đủ.
Uplift là trường hợp khiến người ta bị bất ngờ. Một mái vòm với hình nón cứng và lớp vỏ nhẹ có thể bị nâng lên tại phần chân váy trong một cơn gió thổi thẳng hàng trong khi bồn đang chịu chân không, điều này xảy ra sau khi bơm hút, trong thời gian dừng máy dài, hoặc vào một đêm ấm áp khi hơi ngưng tụ. Đó là lý do tại sao neo tại vỏ được tính toán kích thước cho tổ hợp này và tại sao các bu lông chân váy và kiểu siết chặt của chúng lại quan trọng hơn độ dày tấm. Khi mái là hệ hai màng thay vì một mái vòm cứng, màng bên trong chịu áp suất bên trong danh nghĩa khoảng 2–3 kPa và màng bên ngoài chịu thời tiết, điều này chuyển vấn đề uplift sang neo màng.
Mối làm kín giữa vỏ và mái và giao diện thông hơi
Con dấu ở vành trên cùng là nơi mái vòm không còn là một kết cấu nữa mà trở thành một ranh giới an toàn. Cho dù mái là tấm nhôm cứng được bắt vít vào vành trên cùng, hay là hệ màng, thì giao diện phải liên tục và có thể kiểm tra được. Mối nối vành có gioăng bắt vít mang lại cho chủ sở hữu một mối nối mà họ có thể mở ra, thay gioăng và siết lại lực trong thời gian dừng máy; mối hàn thì không. Vật liệu gioăng phải phù hợp với môi trường hơi hydrocarbon và dải nhiệt độ của công trường, và bu lông cấp 8.8 trong hệ thống chống ăn mòn giữ mối nối lại với nhau qua toàn bộ chu trình áp suất.
Lỗ thông hơi là nửa sau của ranh giới. Bồn chứa không phải là bình áp lực: nó "thở", và lỗ thông hơi phải đáp ứng được tốc độ "thở" mà không tạo áp suất dư hoặc áp suất âm quá mức lên mái bồn. Tốc độ "thở" được quyết định bởi tốc độ nạp và bơm, bởi sự dao động nhiệt trong ngày, và tại một cơ sở lọc dầu bởi bất kỳ cân bằng hơi nào mà quy trình áp đặt. Hãy tính toán kích thước van xả áp và van chân không theo giá trị đỉnh, không phải giá trị trung bình, và dẫn nó qua bộ chặn lửa ở nơi không gian hơi chứa hỗn hợp dễ cháy. Bộ chặn lửa cần nằm trong phạm vi ngay từ đầu, vì việc trang bị thêm vào một ống thông hơi hiện hữu đồng nghĩa với việc phải tạo một lỗ xuyên mới qua mái bồn.
Vật liệu và ăn mòn tại khu vực nhà máy lọc dầu
Nhôm được chọn vì trọng lượng nhẹ, khả năng chống ăn mòn và xử lý không phát tia lửa, nhưng vật liệu tại bề mặt tiếp giáp mới là yếu tố quan trọng. Một mái vòm nhôm theo tiêu chuẩn AWWA D108 hoặc API 650 có trọng lượng nhẹ, giúp giảm tải trọng lên tầng vỏ phía trên và lên hệ neo, đồng thời chống ăn mòn khí quyển tốt trong môi trường nhà máy lọc dầu nơi mái tiếp xúc với lưu huỳnh và muối. Ở nơi có clorua trong nhà máy lọc dầu ven biển, cần kiểm tra hợp kim theo điều kiện khí quyển tại chỗ thay vì giả định, vì vấn đề rỗ điểm tại các bu lông mái sẽ dẫn đến phải dừng hoạt động.
Phơi nhiễm ăn mòn không chỉ ở bên ngoài. Không gian hơi của bồn chứa nhà máy lọc dầu có chứa hydrogen sulphide, hơi nước và đôi khi có ngưng tụ axit, vì vậy mặt dưới của mái tiếp xúc với môi trường khác với mặt trên. Giải pháp thực tế là xử lý mặt dưới như một bề mặt được phủ hoặc bảo vệ với quy trình kiểm tra xác định, và đảm bảo vật liệu gasket và vật liệu xiết chặt tương thích với hơi, không chỉ với nước mưa. Khi chất lưu là dòng chua, hãy nhớ rằng lớp lót men bên trong bồn xử lý phía chất lỏng, trong khi mái cần dung sai ăn mòn riêng và chiến lược bảo vệ cho pha hơi.
Đặc điểm kỹ thuật
Thông số | Giá trị điển hình / Phạm vi | Ghi chú |
Tham chiếu mái vòm | AWWA D108 / API 650 | ứng xử kết cấu và hình học |
Tải trọng gió và tuyết | ADM 2015 / ASCE 7-10 | các trường hợp cụ thể theo địa điểm |
Dải áp suất bên trong | vài kPa, danh nghĩa 2–3 kPa cho màng | yêu cầu thiết bị giảm áp |
Kết nối mái với thân | mối nối vòng đệm bắt vít | có thể kiểm tra và thay gioăng |
Cấp độ bu lông | bu lông cấp 8.8 | kết nối chống ăn mòn |
Bộ chặn lửa | trên đường ống thông hơi | yêu cầu khi hơi dễ cháy |
Kích thước lỗ thông hơi | giảm áp và chân không ở tốc độ thở đỉnh | tốc độ nạp cộng với dao động nhiệt |
Tùy chọn màng | màng thời tiết bên ngoài, màng áp suất bên trong | nhẹ hơn ở lớp trên cùng |
Gioăng | vật liệu đã được xác minh cho hơi hydrocarbon và nhiệt độ | tuổi thọ sử dụng |
Dung sai ăn mòn | mặt dưới được xử lý như bề mặt pha hơi | H₂S và ngưng tụ ẩm |
Lót men, bên trong bồn | trơ trong khoảng pH 1–14 | phía chất lỏng, không phải mái |
Tuổi thọ thiết kế | ít nhất 30 năm | trong điều kiện vận hành nhà máy lọc dầu được chỉ định |
Kiểm tra và bảo trì để giữ mái kín
Chương trình kiểm tra mái vòm nhà máy lọc dầu ngắn gọn và cụ thể, và đáng để đưa vào phạm vi dừng máy thay vì để cho người vận hành tự phán đoán. Mỗi lần dừng máy: đi bộ trên mái, kiểm tra mối nối đường hàn và mối nối chân váy xem có biến dạng hoặc nứt không, kiểm tra gioăng tại chân váy và tại mọi cửa thăm, xác minh tình trạng bu lông và mô-men xoắn, kiểm tra lỗ thông hơi và van giảm áp chân không về cài đặt và tắc nghẽn, và kiểm tra phần tử chặn lửa và ống xả của nó. Giữa các lần dừng máy, các hạng mục ở cấp người vận hành là ống xả trên lỗ thông hơi, đường thoát nước mái sau mỗi trận bão, và bất kỳ dấu hiệu rò rỉ nào ở tầng trên cùng sau mưa lớn.
Hai kiểu hỏng hóc chiếm ưu thế trong lịch sử mái vòm và cả hai đều có thể được phát hiện trước khi chúng trở thành rò rỉ. Thứ nhất là phần váy bị biến dạng do tuyết đọng không được quản lý hoặc do va đập, sau đó khiến mối nối mở ra và gioăng bị đùn ra ngoài. Thứ hai là lỗ thông hơi bị tắc, âm thầm biến một bồn chứa áp suất khí quyển thành bồn chứa có áp suất và có thể dẫn đến biến dạng mái hoặc hỏng gioăng ở lần nạp tiếp theo. Kiểm tra lỗ thông hơi và bộ chặn lửa trong mỗi lần dừng máy là một hạng mục phạm vi nhỏ giúp ngăn ngừa cả hai.
Trường hợp dự án
Dự án | Vị trí | Sản phẩm | Dung tích | Phạm vi |
Bồn chứa nước đường kính lớn | Namibia | Bồn GFS có mái vòm | 44.900 m³ | cung cấp và giám sát |
Bồn chứa nước chữa cháy, hai đơn vị | Trung Quốc, Tứ Xuyên | bồn GFS | 8.930 m³ | φ19,87 × 14,4 m mỗi cái, cung cấp |
Bồn chứa nước thải hóa học | Trung Quốc, Chiết Giang | bồn GFS | 11.613 m³ | φ24,45 × 19,8 m, cung cấp |
Bồn epoxy hóa học, 11 đơn vị | Trung Quốc, Quảng Tây | bồn epoxy liên kết nóng chảy | tổng cộng 4.771 m³ | cung cấp và giám sát |
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 cho hơn 100 quốc gia. Cơ sở sản xuất mới rộng 150.000 m² được bổ sung nhằm 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 được vận hành theo 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, và thiết kế tham chiếu theo AWWA D103-09, AWWA C550 và NFPA khi ứng dụng yêu cầu.
Đối với kho chứa nhà máy lọc dầu và hóa dầu, phạm vi liên quan là mái và ranh giới: chế tạo mái vòm nhôm và mái màng theo AWWA D108 hoặc API 650 với các trường hợp tải trọng từ ADM 2015 hoặc ASCE 7-10, chi tiết mối nối váy có gioăng và cửa thăm, cùng giao diện thông hơi, xả áp và bộ chặn lửa được định cỡ cùng với vỏ.
Câu hỏi thường gặp
Q1: Tiêu chuẩn nào chi phối mái vòm nhôm?
A1: AWWA D108 hoặc API 650 cho thiết kế kết cấu và hình học mái vòm, với các trường hợp tải trọng gió và tuyết lấy từ ADM 2015 hoặc ASCE 7-10 và được kết hợp thành một bộ trường hợp tải trọng.
Q2: Mái vòm có phải là bình áp lực không?
A2: Không. Bồn hoạt động ở áp suất khí quyển hoặc áp suất thấp; mái, van giảm áp và chân không cùng lỗ thông hơi xác định ranh giới ở mức vài kilopascal. Khi quy trình thực sự cần áp suất, bình chứa đó được thiết kế theo đặc điểm kỹ thuật và mã tiêu chuẩn đã thỏa thuận trong hợp đồng.
Q3: Tại sao phải định cỡ lỗ thông hơi theo tốc độ hô hấp đỉnh?
A3: Bởi vì lỗ thông hơi được định cỡ theo giá trị trung bình sẽ bị thiếu kích thước trong chu kỳ nạp và vào ngày có dao động nhiệt lớn. Nếu nó không thể thoát được lưu lượng đỉnh, mái sẽ chịu áp suất mà nó không được thiết kế để chịu và gioăng ở chân mái sẽ bị đùn ra.
Q4: Mái vòm cứng hay hai màng cho bồn nhà máy lọc dầu?
A4: Một mái vòm nhôm cứng, nơi không gian hơi nhỏ và cần một mái cứng có thể đi lại được; một mái hai màng, nơi khoảng không phía trên lớn và trọng lượng trên tầng đỉnh là quan trọng, với màng bên trong chịu áp suất danh định 2–3 kPa.
Q5: Bộ phận nào hỏng đầu tiên trên mái vòm?
A5: Thường là mối nối chân mái: một chân mái bị biến dạng do tuyết đọng hoặc va đập sẽ mở mối nối và đẩy gioăng ra ngoài. Nguyên nhân phổ biến thứ hai là lỗ thông hơi bị tắc, làm tăng áp suất cho một bồn lẽ ra ở áp suất khí quyển.
Q6: Tôi có cần bộ chặn lửa không?
A6: Ở nơi không gian hơi chứa hỗn hợp dễ cháy, có, trên đường thông hơi, và nó nên nằm trong phạm vi ban đầu vì việc cải tạo có nghĩa là phải tạo một lỗ xuyên mái mới, và một lỗ xuyên mái mới là hạng mục phải dừng máy.
Q7: Danh sách kiểm tra khi dừng máy là gì?
A7: Đi bộ kiểm tra mái và đường may, kiểm tra gioăng váy và gioăng cửa thăm, xác minh tình trạng bu lông và mô-men xoắn, kiểm tra lỗ thông hơi và cài đặt xả áp, kiểm tra phần tử chặn lửa và lỗ xả, và kiểm tra hệ thống thoát nước mái sau bão giữa các lần dừng máy.
Một mái vòm nhôm an toàn cho nhà máy lọc dầu là một ranh giới an toàn đồng thời là kết cấu. Nó giữ dải áp suất với lỗ thông hơi và van xả có kích thước phù hợp, nó làm kín tại vỏ bằng mối nối bu lông có gioăng mà thanh tra viên có thể mở, và nó chịu một bộ trường hợp tải trọng xác định. Được chỉ định theo cách đó, nó bảo vệ bồn chứa; được chỉ định như một tấm nghiêng, nó trở thành lần sửa mái tiếp theo.
Hãy gửi cho chúng tôi đường kính bồn và chất lỏng, điều kiện không gian hơi, trường hợp gió và tuyết tại địa điểm và tỷ lệ làm đầy, chúng tôi sẽ gửi lại đề xuất mái, các trường hợp tải, tính toán kích thước lỗ thông hơi và xả áp, và bộ hồ sơ kỹ thuật.
Nói chuyện với Kỹ sư
Cung cấp dữ liệu bồn và điều kiện địa điểm, chúng tôi sẽ cùng bạn xử lý ranh giới mái. Bạn sẽ nhận được khuyến nghị về mái vòm hoặc màng, các trường hợp tải, tính toán kích thước lỗ thông hơi và bộ chặn lửa, phạm vi kiểm tra và bản vẽ để xem xét. Câu trả lời kỹ thuật trước tiên, không ràng buộc và không bán hàng ép buộc.
WhatsApp