TCVN 8615-2:2010 - PHẦN 1

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 8615-1:2010

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO TẠI CÔNG TRÌNH BỂ CHỨA BẰNG THÉP, HÌNH TRỤ ĐỨNG, ĐÁY PHẲNG DÙNG ĐỂ CHỨA CÁC LOẠI KHÍ HÓA LỎNG

ĐƯỢC LÀM LẠNH Ở NHIỆT ĐỘ VẬN HÀNH TỪ 0 °C ĐẾN -165 °C - PHẦN 1: QUY ĐỊNH CHUNG

Design and manufacture of site built, vertical, cylindrical, flat-bottomed steel tanks for the storage of refrigerated, liquetied gases with operating temperatures between 0 °C and -165 °C - Part 1: General

Lời nói đầu

TCVN 8615-1:2010 tương đương có sửa đổi với EN 14620-1:2006.

TCVN 8615-1:2010 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 58 Chai chứa khí phối hợp với Viện Dầu khí Việt Nam biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO TẠI CÔNG TRÌNH BỂ CHỨA BẰNG THÉP, HÌNH TRỤ ĐỨNG, ĐÁY PHẲNG DÙNG ĐỂ CHỨA CÁC LOẠI KHÍ HÓA LỎNG ĐƯỢC LÀM LẠNH Ở NHIỆT ĐỘ VẬN HÀNH TỪ 0 °C ĐẾN -165 °C - PHẦN 1: QUY ĐỊNH CHUNG

Design and manufacture of site built, vertical, cylindrical, flat-bottomed steel tanks for the storage of refrigerated, liquefied gases with operating temperatures between 0 °C and -165 °C - Part 1: General

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này là chỉ dẫn kĩ thuật cho các loại bể chứa hình trụ đứng xây dựng hoặc lắp đặt tại công trình, sử dụng trên mặt đất và các bồn chứa lỏng chính của bể được làm bằng thép. Bồn chứa phụ được làm bằng thép hoặc bằng bê tông hoặc kết hợp giữa thép và bê tông. Bể chứa bên trong được làm từ bê tông dự ứng lực không được mô tả trong tiêu chuẩn này.

Tiêu chuẩn này quy định các nguyên lý và quy tắc áp dụng cho thiết kế kết cấu của các bể chứa trong toàn bộ các quá trình từ thiết kế xây dựng, thử nghiệm, nghiệm thu, vận hành (kể cả trường hợp có sự cố) và hết khấu hao. Tiêu chuẩn này không quy định các yêu cầu đối với các trang thiết bị phụ như bơm, giếng bơm, van, ống dẫn,... trừ khi chúng có thể gây ảnh hưởng tới kết cấu của bể chứa.

Tiêu chuẩn áp dụng cho các bể chứa được thiết kế cho việc tồn chứa sản phẩm có điểm sôi ở áp suất khí quyển thấp hơn nhiệt độ môi trường ở trạng thái pha kép, có nghĩa là lỏng và hơi. Điểm cân bằng pha lỏng-hơi được duy trì bằng việc làm lạnh sản phẩm tới nhiệt độ bằng hoặc thấp hơn một chút so với điểm sôi ở áp suất khí quyển của nó. Việc này được thực hiện trong bể chứa kết hợp với việc tăng áp nhẹ.

Áp suất thiết kế lớn nhất của các bể chứa được mô tả trong tiêu chuẩn này là 500 mbar. Với áp suất cao hơn, tham khảo thêm EN 13445, từ phần 1 đến phần 5.

Khoảng nhiệt độ vận hành của khí chứa trong bể là từ 0 °C đến -165 °C. Điều này không áp dụng cho các bể chứa khí hóa lỏng khác như oxy, nitơ và argon.

Bể chứa được dùng để tồn chứa một lượng lớn khí hydrocacbon và amoniac với điểm sôi thấp. Các khí này được gọi chung là “Khí hóa lỏng được làm lạnh” (Refrigerated Liquefied Gases - RLG’s).

Thông thường các khí này gồm có: metan, etan, propan, butan, etilen, propilen, butadien [trong số này có cả khí thiên nhiên hóa lỏng (Liquefied Natural Gases - LNG) và khí dầu mỏ hóa lỏng (Liquefied Petroleum Gases - LPG)].

CHÚ THÍCH: Tính chất của các khí được đưa ra trong Phụ lục A.

Các yêu cầu được nêu trong tiêu chuẩn này không bao gồm tất cả các chi tiết về thiết kế và xây dựng vì điều đó có thể dẫn tới việc phải sử dụng quá nhiều thông số về kích thước và cấu hình. Vì các yêu cầu đầy đủ cho một thiết kế cụ thể không được cung cấp, người thiết kế phải chủ động dựa vào yêu cầu và sự đồng ý của chủ đầu tư để cung cấp các thiết kế và chi tiết cần thiết, đảm bảo độ an toàn tương đương được nêu ra trong tiêu chuẩn này.

Tiêu chuẩn này đặc tả các yêu cầu chung về khái niệm bể chứa, sự lựa chọn bể cũng như các chủ ý chung về thiết kế.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau đây là cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các bản sửa đổi (nếu có).

TCVN 8615-2 (EN 14620-2), Thiết kế và chế tạo tại công trình bể chứa bằng thép, hình trụ đứng, đáy phẳng dùng để chứa các loại khí hóa lỏng được làm lạnh ở nhiệt độ vận hành từ 0 °C đến -165 °C - Phần 2: Các bộ phận kim loại.

TCVN 8615-3 (EN 14620-3), Thiết kế và chế tạo tại công trình bể chứa bằng thép, hình trụ đứng, đáy phẳng dùng để chứa các loại khí hóa lỏng được làm lạnh ở nhiệt độ vận hành từ 0 °C đến -165 °C - Phần 3: Các bộ phận bê tông.

EN 1991-1-4, Eurocode 1: Actions on structures- Part 1-4: Wind actions (Tiêu chuẩn châu Âu 1: Các tác động lên kết cấu- Phần 1-4: Tải trọng gió).

EN 1991-1-6, Eurocode 1: Actions on structures - Part 1-6: General actions - Actions during execution (Tiêu chuẩn châu Âu 1: Các tác động lên kết cấu - Phần 1-6: Quy định chung - Các tác động trong quá trình thi công).

EN 1992-1-1:2004, Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings (Tiêu chuẩn châu Âu 2: Thiết kế các kết cấu bê tông - Phần 1-1: Nguyên tắc chung và nguyên tắc đối với kết cấu nhà).

EN 1997-1:2004, Eurocode 7: Geotechnical design - Part 1: General rules (Tiêu chuẩn châu Âu 7: Thiết kế địa kỹ thuật - Phần 1: Các nguyên tắc chung).

EN 1998-1:2004, Eurocode 8. Design of structures for earthquake resistance - Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings (Tiêu chuẩn châu Âu 8: Thiết kế kết cấu chịu động đất - Phần 1: Nguyên tắc chung, tác động của động đất và nguyên tắc đối với kết cấu nhà).

DD ENV 1998-4:1998, Eurocode 8: Design provisions for earthquake resistance of structures - Part 4: Silos, tanks and pipelines (Tiêu chuẩn châu Âu 8: Thiết kế phòng chống động đất cho kết cấu- Phần 4: Xi-lô, bể chứa và đường ống).

EN 14620-4,5, Design and manufacture of site built, vertical, cylindrical, flat-bottomed steel tanks for the storage of refrigerated, liquefied gases with operating temperatures between 0 °C and -165 °C (Thiết kế và chế tạo bể chứa bằng thép, đáy phẳng, hình trụ đứng tại công trình, sử dụng trong tàng trữ các loại khí được hóa lỏng và làm lạnh ở nhiệt độ vận hành từ 0 °C đến -165 °C):

- Part 4: Insulation components (Phần 4: Các bộ phận cách nhiệt);

- Part 5: Testing, drying, purging and cool-down (Phần 5: Kiểm tra, làm khô, làm sạch và làm lạnh).

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau:

3.1. Tác động (Action)

a) Tập hợp các lực (tải trọng) tác động lên kết cấu (tác động trực tiếp);

b) Tập hợp các biến dạng và gia tốc gây ra bởi các tác nhân như sự biến đổi nhiệt độ, biến đổi độ ẩm, quá trình lún không đều hay động đất (tác động gián tiếp).

3.2. Khoảng vành khuyên (Annular space)

Khoảng trống giữa lớp vỏ trong và vỏ ngoài hay thành của bể tự đỡ.

3.3. Bản đáy (Base slab)

Bản bê tông liền khối dùng để làm bệ đỡ cho bể (trên mặt đất và cả khi cần nâng cao bể).

3.4. Hóa hơi (Boil-off)

Quá trình bay hơi của chất lỏng đã được làm lạnh bởi nhiệt truyền qua lớp cách nhiệt xung quanh bể chứa.

3.5. Tường ngăn/chặn (Bund wall)

Công trình có độ cao vừa phải bằng đất hay bê tông xung quanh bể chứa với khoảng cách thích hợp đảm bảo bao chặn được chất lỏng bị tràn.

3.6. Tấm polyme chắn hơi (Polymeric vapour barrier)

Lớp polyme (được gia cố hoặc không) đặt vào bề mặt bê tông có chức năng làm tấm chắn hơi sản phẩm, hơi nước và trong một số trường hợp là tấm chắn chất lỏng.

3.7. Nhà thầu (Contractor)

Công ty đưa ra đề nghị và nhận được sự đồng ý của chủ đầu tư về việc thiết kế, thi công, thử nghiệm và nghiệm thu bể chứa.

3.8. Áp suất thiết kế (Design pressure)

Áp suất lớn nhất cho phép.

3.9. Áp suất âm thiết kế (Design negative pressure)

Áp suất âm lớn nhất cho phép (chân không).

3.10. Nhiệt độ kim loại thiết kế (Design metal temperature)

Nhiệt độ thấp nhất mà các bộ phận kim loại được thiết kế.

CHÚ THÍCH: Đây có thể là nhiệt độ thiết kế thấp nhất (đối với bồn chứa chính) hay nhiệt độ cao hơn theo tính toán.

3.11. Bể chứa kép (Double containment tank)

Xem 4.1.2.

3.12. Móng (Foundation)

Bộ phận của công trình bao gồm bản đáy, tường hình khuyên hoặc hệ thống cọc nâng đỡ bể chứa và các bộ phận của nó.

3.13. Bể chứa tổ hợp (Full containment tank)

Xem 4.1.3.

CHÚ THÍCH: Bồn chứa phụ chứa hơi (trong điều kiện vận hành bình thường) và đảm bảo được sự thông gió có kiểm soát (trong trường hợp bồn chứa chính bị rò).

3.14. Mối nguy hiểm (Hazard)

Hiện tượng có khả năng gây tổn hại đến sức khỏe công nhân, chấn thương, hư hỏng tài sản thiết bị, sản phẩm hay môi trường, những tổn thất trong quá trình sản xuất và những trách nhiệm phụ thêm khác.

3.15. Bể chứa trong (Inner tank)

Bồn chứa chính hình trụ bằng kim loại và tự đỡ.

3.16. Vùng cách nhiệt (Insulation space)

Vùng chứa vật liệu cách nhiệt trong khoảng vành khuyên của bể và nằm giữa các lớp đáy bể hay nắp bể.

3.17. Tấm lót (Liner)

Tấm kim loại được đặt vào mặt trong của bể bê tông ngoài, đảm bảo hơi sản phẩm hay hơi nước không bị thoát ra.

3.18. Lớp cách nhiệt chịu tải (Load bearing insulation)

Bộ phận cách nhiệt có những tính chất đặc biệt, có khả năng truyền tải trong đến kết cấu chịu tải thích hợp.

3.19. Nhiệt độ trung bình của ngày thấp nhất - Lodmat (Lowest one-day average ambient temperature)

Nhiệt độ trung bình của ngày thấp nhất.

CHÚ THÍCH: Nhiệt độ trung bình bằng một nửa giá trị tổng của nhiệt độ cao nhất và thấp nhất.

3.20. Mức chất lỏng thiết kế lớn nhất (Maximum design liquid level)

Mức chất lỏng lớn nhất được duy trì trong quá trình vận hành của bể, được dùng để xác định độ dày ổn định của vỏ.

3.21. Mức vận hành bình thường lớn nhất (Maximum normal operating level)

Mức chất lỏng lớn nhất được phép duy trì trong suốt quá trình vận hành bình thường của bể.

3.22. Vách (Membrane)

Bồn chứa chính có vách bể bằng kim loại mỏng. Xem thêm 4.1.4.

3.23. Bể vách (Membrane tank)

Bể chứa trong đó vách kết hợp với lớp cách nhiệt chịu tải và bể bê tông cùng tạo ra kết cấu bể kép.

3.24. Nhiệt độ thiết kế thấp nhất (Minimum design temperature)

Nhiệt độ giả định của sản phẩm mà chủ đầu tư đưa ra để thiết kế bể chứa.

CHÚ THÍCH: Nhiệt độ này có thể thấp hơn nhiệt độ thực tế của sản phẩm.

3.25. Địa chấn cơ sở vận hành (Operating Basis Earthquake - OBE)

Biến cố địa chấn có mức độ lớn nhất không gây hư hỏng cho hệ thống, thiết bị có thể được khởi động trở lại và tiếp tục vận hành an toàn.

CHÚ THÍCH: Biến cố này có thể không gây tổn hại nào cho tính toàn vẹn của việc vận hành và sự an toàn chung được đảm bảo.

Xem tiếp: TCVN 8615-2:2010 - PHẦN 2

Sưu tầm và biên soạn bởi: https://honto.vn