Thiết kế mái che bồn chứa mái nổi ngoài và kiểm soát VOC là gì
Tạo vào 07.27
Thiết kế mái che bể chứa mái nổi bên ngoài và kiểm soát VOC là gì
Thùng chứa mái nổi bên ngoài là một bồn chứa với mái hình chảo đặt trực tiếp trên chất lỏng và nâng lên hạ xuống cùng với chất lỏng, thay vì mái cố định nằm phía trên sản phẩm. Vì bề mặt chất lỏng luôn được che phủ, tổn thất do hô hấp và tổn thất lưu trữ tĩnh giảm mạnh, đây là lý do chính khiến các nhà máy lọc dầu và nhà máy hóa chất chỉ định loại mái này. Chảo thường bằng nhôm hoặc thép và cần có hệ thống làm kín tại thành bồn, một ống xả, và kiểm tra định kỳ, trong khi một mái vòm nhôm cố định phía trên chảo mang lại ưu điểm của cả hai bằng cách kết hợp lượng phát thải thấp với một mái không bao giờ phụ thuộc vào mức chất lỏng.
Một bồn chứa có mái cố định vẫn "thở". Mỗi lần nạp và mỗi lần dao động nhiệt đều đẩy hơi ra khỏi lỗ thông hơi và đưa không khí trong lành trở lại, và qua một năm, lượng hơi thoát ra đó vừa là tổn thất sản phẩm vừa là một dòng trong báo cáo phát thải mà nhà máy phải biện minh. Giải pháp mà các nhà máy lọc dầu cũ lựa chọn là mái nổi bên ngoài: một khay nông nổi trên bề mặt sản phẩm để không có bề mặt trống nào bốc hơi. Nó hiệu quả, nhưng khay nổi mang theo những vấn đề riêng, chẳng hạn như hao mòn phớt, khay bị ngập khi mưa lớn, và một sàn cần phải đi lại. Bồn chứa mái nổi bên ngoài là gì, và những gì bồn chứa mái nổi bên ngoài thực sự làm trên một nhánh lưu trữ của nhà máy lọc dầu, là giữ cho bề mặt sản phẩm được che phủ bởi một khay để không có bề mặt trống nào bốc hơi. Một vòm nhôm cố định trên khay đó thường là câu trả lời tốt hơn, là cốt lõi của hầu hết các quy cách lưu trữ phát thải thấp.
Cách mái nổi tương tác với chất lỏng
Mái che là một kết cấu nổi, không phải là lớp che phủ kết cấu, và điều đó thay đổi mọi thứ về thiết kế. Một tấm phao nổi trên chất lỏng chịu trọng lượng của chính nó cộng với phớt làm kín và bất kỳ tải trọng boong nào trên phần choán nước, do đó không có tải trọng gió hay tuyết nào được truyền vào mái từ vỏ theo cách mà một mái cố định làm. Hệ thống phớt làm kín nằm trong khe hở hình khuyên giữa vành tấm phao và vỏ, và chúng là hạng mục bảo trì quan trọng nhất: một phớt sơ cấp cộng với một phớt thứ cấp hoặc một màng chắn hơi là bố trí tiêu chuẩn, và khe hở chính là nơi phát sinh phần lớn lượng phát thải còn lại và gần như tất cả các vấn đề xâm nhập thời tiết. Lực nổi của tấm phao cũng có nghĩa là mái nổi cao khi bồn đầy và nằm gần đáy khi bồn rỗng, vì vậy phần vỏ phía trên mức chất lỏng cao nhất là phần tiếp xúc với hơi thoát ra ngoài. Về mặt thông số kỹ thuật, bồn chứa mái nổi bên ngoài là gì - đó là một cụm phớt làm kín giữa tấm phao và vỏ, phải chịu đựng đồng thời lực nổi, gió và mưa.
Giảm phát thải và những con số quan trọng
Mái nổi giảm tổn thất lưu trữ thường xuyên nhiều hơn mức chúng loại bỏ hoàn toàn. Bồn có mái cố định mất hơi liên tục từ bề mặt tự do, trong khi bề mặt được che phủ bằng phao loại bỏ tổn thất thường xuyên đó và chỉ còn lại phát thải qua khe hở làm kín và hô hấp bình thường qua lỗ thông hơi. Phần còn lại tỷ lệ thuận với chất lượng làm kín, áp suất hơi của sản phẩm và tốc độ luân chuyển, vì vậy một bồn được nạp đầy và xả hết mỗi ngày sẽ thấy lợi ích của nó trong chu trình nhiều hơn nhiều so với một bồn nằm đầy trong nhiều tháng. Tính chất sản phẩm chi phối kết quả: hydrocarbon nhẹ và dung môi hưởng lợi nhiều nhất, trong khi sản phẩm gần như cố định như dầu nhiên liệu nặng hoặc hệ thống lưu trữ có lớp khí trơ hưởng lợi rất ít. Bất kỳ tuyên bố nào về hiệu suất nên gắn với áp suất hơi của sản phẩm và tình trạng làm kín được đo lường thay vì một tỷ lệ phần trăm chung chung.
Mái vòm nhôm cố định so với khay nổi
Việc nâng cấp phổ biến là một mái vòm nhôm cố định nằm trên một phao nổi, tạo ra hai rào cản nối tiếp nhau. Phao nổi loại bỏ tổn thất bề mặt đứng, còn mái vòm chịu tải trọng gió và tuyết, ngăn mưa và tuyết lọt vào phao, đồng thời cho phép hệ thống thông hơi thu gom thay vì phân tán bất kỳ khí thải nào từ phớt. Một mái vòm loại này thường bằng nhôm, được kiểm tra theo AWWA D108 và API 650, với các trường hợp tuyết và gió được xem xét theo ADM 2015 và ASCE 7-10 tùy thuộc vào địa điểm. Sự kết hợp đó tốn kém hơn so với một phao nổi trần nhưng loại bỏ phần lớn tác động thời tiết làm giảm tuổi thọ của phớt, và nó cũng mang lại một mái che vẫn giữ nguyên vị trí trong quá trình xả bồn, để các thanh tra viên và nhân viên vệ sinh có thể vào từ phía trên thay vì từ sàn phao đã hạ xuống đáy.
Các hạng mục bảo trì mà kỹ sư thường tính thiếu ngân sách
Mái nổi là một cụm lắp ráp chuyển động và phải được bảo trì như vậy. Việc mồi kín, độ mài mòn của giày đệm và vải, các ống xả điểm thấp của khay bị tắc bởi bùn rồi làm ngập khay, các lỗ thông hơi vành bị đóng băng vào mùa đông, và khay thu gom đệm thứ cấp là những hạng mục tái diễn. Một bồn bị ngập sẽ mất lực nổi, và khay nằm thấp sau đó có nguy cơ chịu tải trọng cõng đầy đủ từ trận mưa tiếp theo. Khí hậu đóng băng cần các lỗ thông hơi vành và đường xả được sưởi ấm hoặc bảo vệ theo cách khác. Các bồn chứa dòng nước gốc hoặc nước thải thường cần khay nổi được làm sạch thường xuyên hơn, vì trầm tích tích tụ trên sàn và đường xả. Khoảng thời gian kiểm tra tuân theo dịch vụ, và một lần đi bộ hàng năm với đo khe hở đệm vành là một chương trình rẻ hơn nhiều so với sửa chữa khẩn cấp sau khi đệm hỏng.
Thông số kỹ thuật
Thông số | Giá trị / Phạm vi điển hình | Ghi chú |
Tham chiếu mái vòm | AWWA D108 / API 650 | Tiêu chuẩn thiết kế mái vòm nhôm |
Tải trọng tuyết và gió | ADM 2015 / ASCE 7-10 | Giá trị theo địa điểm |
Vật liệu mái vòm nhôm | Hợp kim nhôm | Chống ăn mòn, trọng lượng nhẹ |
Nhiệt độ nung chảy men | 820–930 °C | Tấm được hợp nhất trong một lần |
Độ dày lớp phủ men | 0,25–0,45 mm | Nội thất trơ pH 1–14 |
Độ bền lớp men | ≥ 3.450 N/cm² | Khả năng chống uốn và chống va đập |
Phát hiện rò rỉ | Thử nghiệm tia lửa 1500 V DC | Mỗi tấm trước khi giao hàng |
Tuổi thọ thiết kế | ≥ 30 năm | Vỏ bồn và hệ thống bên trong |
Loại mái này phù hợp ở đâu trong bình ắc quy lưu trữ
Bể chứa mái nổi ngoài là loại phổ biến đối với dầu thô, condensate, các sản phẩm dầu nhẹ và một số dòng dung môi, và nguyên lý tương tự cũng áp dụng cho bất kỳ chất lỏng nào mà phần bay hơi cần được kiểm soát. Chúng ít phổ biến hơn đối với nước và nước thải, nơi mái cố định hoặc mái vòm trên một bể thông thường thường là đủ và nơi một đĩa nổi sẽ tích tụ cặn lắng và mùi hôi vẫn cần được xử lý. Khi bể chứa sản phẩm ăn mòn hoặc có hàm lượng clorua cao, phần bên trong thân bể quan trọng không kém gì mái, và một bể thép tráng men nung chảy với lớp men dày 0,25 đến 0,45 mm được nung chảy ở 820 đến 930 °C, được đánh giá trên 3.450 N/cm² và được kiểm tra tia lửa ở 1500 V DC, mang lại bề mặt trơ về mặt hóa học trong dải pH 1 đến 14 với tuổi thọ trên 30 năm. Mái và thân bể nên được chỉ định bởi một nhà cung cấp để các khe hở, các vòi phun và bố trí cửa người chui khớp với nhau.
Trường hợp dự án
Dự án | Vị trí | Sản phẩm | Dung tích | Phạm vi |
Bể chứa nước đường kính lớn | Namibia | Bể GFS | 44.900 m³ | cung cấp + giám sát |
Nước dự trữ chữa cháy | Tứ Xuyên, Trung Quốc | Bể GFS, 2 đơn vị | 8.930 m³ | cung cấp + hướng dẫn lắp đặt |
Bể chứa nước uống | Indonesia | Bể GFS | 21.099 m³ | cung cấp + 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 chứa thép phủ men thủy tinh (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 để nâng cao công suất sản xuất, và các bồn chứa đơn lẻ được cung cấp lên đến 60.000 m³. Quá trình sản xuất 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 kiểm soát hơi và dịch vụ phát thải thấp, phạm vi này bao gồm tích hợp mái vòm nhôm và mái nổi, các trường hợp tải AWWA D108 và API 650 theo ADM 2015 và ASCE 7-10, cùng với nội thất thân bồn phù hợp với sản phẩm được lưu trữ.
Câu hỏi thường gặp
Q1: Sự khác biệt giữa bồn mái nổi bên ngoài và mái nổi bên trong là gì?
A1: Mái nổi bên ngoài nằm trong bồn với khay của nó có thể nhìn thấy từ bên ngoài. Mái nổi bên trong nằm bên trong bồn mái cố định, thường trên giá đỡ chân khi bồn trống. Cả hai đều giảm tổn thất hơi; khay bên ngoài dễ kiểm tra hơn và mái bên trong được bảo vệ khỏi thời tiết và mưa.
Q2: Mái nổi có hoàn toàn ngăn chặn phát thải không?
A2: Không. Nó loại bỏ tổn thất đứng từ bề mặt tự do và để lại phát thải qua khe hở làm kín, hô hấp qua lỗ thông hơi và bất kỳ chuyển động nhiệt nào. Kết quả đo được phụ thuộc vào áp suất hơi của sản phẩm, tốc độ luân chuyển và tình trạng của hệ thống làm kín.
Q3: Mái nổi được giữ như thế nào khi bồn cạn?
A3: Bằng chân hoặc kết cấu đỡ bên trong bồn giữ mái ở mức an toàn phía trên đáy khi hết chất lỏng, để mái không nằm trên cặn và có thể kiểm tra mà không cần vào bồn.
Q4: Điều gì xảy ra nếu mái bị ngập?
A4: Nó mất lực nổi và chìm xuống. Lỗ thoát nước mái và lỗ thông hơi vành được thiết kế để thoát nước mưa nhanh chóng, và lỗ thoát bị tắc là nguyên nhân phổ biến nhất, đó là lý do các lỗ thoát điểm thấp được đưa vào lịch kiểm tra trong kế hoạch bảo trì.
Câu hỏi 5: Bồn bắt bu lông có thể lắp mái nổi hoặc mái vòm không?
Trả lời 5: Có. Các tấm bắt bu lông tạo thành vỏ hình trụ tròn thực sự với lòng trong nhẵn, sau đó mái được tích hợp ở mặt bích trên cùng, giúp giữ hình học khe hở làm kín nhất quán và mái được cung cấp bởi cùng một bên với vỏ bồn.
Câu hỏi 6: Loại mái nào tốt hơn trong khí hậu có tuyết?
Trả lời 6: Mái vòm nhôm cố định. Nó tự chịu tải trọng tuyết, giữ tải trọng khỏi phao nổi và các vòng làm kín của phao, đồng thời ngăn mưa và tuyết xâm nhập vào khoang vành khuyên, đây là cơ chế hao mòn chính đối với các vòng làm kín của phao nổi.
Bể chứa mái nổi ngoài hoạt động bằng cách loại bỏ bề mặt chất lỏng tự do, và đây là giải pháp tiêu chuẩn cho các chất lỏng dễ bay hơi mà tổn thất hơi cần được kiểm soát. Lợi ích của nó phụ thuộc vào chất lượng phớt kín và tần suất quay vòng, còn chi phí là một cụm lắp ráp chuyển động cần có chương trình kiểm tra. Một mái vòm nhôm cố định phía trên đĩa mái là bản nâng cấp kết hợp phát thải thấp với bảo vệ thời tiết, và toàn bộ hệ thống chỉ tốt bằng khe hở giữa mái và thân bể. Hãy chỉ định mái và thân bể cùng nhau, và gắn bất kỳ tuyên bố về phát thải nào với sản phẩm và điều kiện đo được.
Trao đổi với kỹ sư
Hãy gửi cho chúng tôi sản phẩm cùng áp suất hơi và điểm chớp cháy của nó, mức làm việc và mức nạp tối đa, các giá trị gió và tuyết tại địa điểm, và liệu bồn có phải xử lý mùi hoặc dòng ăn mòn hay không. Chúng tôi sẽ gửi lại khuyến nghị loại mái, các trường hợp tải, bố trí phớt cùng bộ bản vẽ và chứng nhận đầy đủ để xem xét.
WhatsApp