TCVN 8615-2:2010 - PHẦN 4

4.2.4. Nhận diện mối nguy

Việc nghiên cứu nhận diện mối nguy không chỉ được tiến hành cho quá trình vận hành bình thường mà còn cho các giai đoạn khác nhau trong suốt thời gian hoạt động (tuổi thọ) theo thiết kế của bể (thiết kế, thi công, làm lạnh, chạy thử, không sử dụng và thậm chí cả khi hủy bỏ bể). Các yếu tố tối thiểu sau đây cần phải được xem xét:

4.2.4.1. Các nguy cơ bên ngoài tác động tới tính toàn vẹn của bể:

- Tự nhiên/môi trường (tuyết, động đất, gió mạnh, sét, lũ lụt, nhiệt độ cao);

- Các nguy cơ bên ngoài khác (rơi máy bay, chấn động từ các công trình kề cận như cháy nổ, giao thông);

- Bên trong nhà máy (cháy nổ, cháy van xả khí, xây dựng, giao thông, v.v...);

- Thay đổi phương thức vận hành của nhà máy.

4.2.4.2. Các nguy cơ bên trong tác động tới tính toàn vẹn của bể.

- Hỏng hóc cơ học, ví dụ: sốc nhiệt, ăn mòn, co giãn của bệ đỡ, khớp nối bị rò rỉ;

- Hư hỏng thiết bị (van xả, van đo mức chất lỏng, v.v...);

- Lỗi vận hành và bảo trì (tràn bể, cuộn xoáy, quá áp, tuột bơm, v.v...).

4.2.4.3. Hậu quả của việc hư hại tính toàn vẹn của bể

- Ảnh hưởng tới con người trong và ngoài khu vực (rò rỉ khí và chất lỏng độc hại, nguy cơ cháy nổ);

- Hủy hoại môi trường (rò rỉ khí/chất lỏng, cháy);

- Ảnh hưởng tới các công trình nhà xưởng kề cận (hư hỏng nhà máy);

- Ảnh hưởng tới các bộ phận khác của công trình (tác động dây chuyền, mất mát sản phẩm, v.v...).

4.2.5. Phương pháp luận

4.2.5.1. Quy định chung

Phương pháp luận của việc đánh giá rủi ro là xác suất hoặc tất định.

4.2.5.2. Xác suất

Cách tiếp cận của phương pháp xác suất bao gồm:

- Liệt kê các nguy cơ tiềm ẩn bên trong và bên ngoài;

- Thu thập dữ liệu về mức độ hư hại;

- Xác định tần suất các nguy cơ đó;

- Xác định ảnh hưởng của hậu quả của sự cố và xác suất của các biện pháp giảm nhẹ có thể;

- Kiểm tra các nguy cơ phụ tiềm ẩn;

- Xác định hậu quả của từng nguy cơ;

- Xác định hư hại gây ra bởi các sự cố xảy ra liên tiếp và thiệt hại tổng của các diễn tiến đó;

- So sánh mức độ hư hại với các giá trị đã định trước.

4.2.5.3. Tất định

Cách tiếp cận của phương pháp tất định bao gồm:

- Liệt kê các nguy cơ;

- Thiết lập các diễn tiến có thể xảy ra;

- Xác định các hậu quả;

- Điều chỉnh các biện pháp tăng cường độ an toàn cần thiết để hạn chế nguy cơ.

4.2.6. Thay đổi

4.2.6.1. Thay đổi tiềm ẩn

Quá trình bảo dưỡng phải được tiến hành đề phòng các thay đổi có thể xảy ra của các tình huống rủi ro trong suốt quá trình hoạt động của bể/công trình để tránh việc giảm độ an toàn trong tương lai.

CHÚ THÍCH: Các công trình khác có thể được xây dựng gần bể chứa hoặc bên ngoài phạm vi nhà xưởng. Mặt khác, trong trường hợp có thay đổi lớn, nguy cơ và các hư hại tiềm ẩn phải được đánh giá lại và cần thiết phải cải tiến để đáp ứng yêu cầu.

4.2.6.2. Thay đổi dựa vào kết quả

Kết quả của việc đánh giá rủi ro cần được xem xét kỹ lưỡng. Nếu các thay đổi được thực hiện thì việc đánh giá rủi ro phải được tiến hành lại.

4.2.7. Xác định các tác động

Việc đánh giá rủi ro sẽ xác nhận các yếu tố quan trọng cần thiết cho việc thiết kế bể chứa. Các tác động của sự cố (tràn bể, cháy nổ,...) cần phải được xác nhận.

4.2.8. Hồ sơ rủi ro

Hồ sơ rủi ro được tính toán bằng việc xác định hậu quả của một số lượng lớn các tình huống rủi ro. Khoảng cách an toàn cần được xác định dựa vào việc tìm hiểu các yếu tố gây tử vong bởi chất độc, bức xạ nhiệt từ các vụ cháy và nổ do quá áp. Dựa vào tần suất ngẫu nhiên và ảnh hưởng từ các điều kiện khí hậu (hướng gió, độ ổn định,...), người ta sẽ tính toán sự đóng góp của từng diễn tiến tại điểm có khoảng cách nhất định tính tới địa điểm xảy ra sự cố. Bằng cách đặt lưới tọa độ vào khu vực cần quan tâm và tính tổng các tác động của từng diễn tiến tại từng điểm theo ba trục (x, y, rủi ro), người ta có thể xây dựng được một đồ thị ba chiều về nguy cơ tại từng vị trí.

CHÚ THÍCH: Thông thường đồ thị này được đơn giản hóa về dạng hai chiều bằng cách nối các điểm có tần suất rủi ro bằng nhau (ví dụ 10^-5, 10^-6 và 10^-7 trục trặc trong một năm) để lập ra hồ sơ về rủi ro. Các chỉ tiêu rủi ro đã được hợp thức hóa (công nhận) tồn tại ở nhiều quốc gia hoặc có thể được lập ra với sự đồng thuận của cơ quan có thẩm quyền.

5. Bảo đảm và kiểm soát chất lượng

Hệ thống quản lý chất lượng trong thiết kế, cung ứng vật tư, xây dựng và thử nghiệm bể chứa cần phải thống nhất.

CHÚ THÍCH: Nên tham khảo thêm hướng dẫn trong TCVN ISO 9001.

6. Kế hoạch về bảo vệ sức khỏe, an toàn và môi trường

Nhà thầu cần phải xây dựng một kế hoạch về bảo vệ sức khỏe, an toàn và môi trường cho tất cả các bước từ thiết kế, xây dựng đến chạy nghiệm thu bể chứa, phù hợp với tất cả các mục tiêu đề ra của chủ đầu tư. Kế hoạch phải bao gồm trách nhiệm, các hoạt động phù hợp với luật pháp và các quy chế của địa phương hay quốc gia. Kế hoạch phải định rõ các yêu cầu về an toàn lao động và bảo vệ môi trường trong suốt thời gian thiết kế và thi công.

7. Các chú ý chung về thiết kế

7.1. Quy định chung

7.1.1. Trách nhiệm

Chủ đầu tư chịu trách nhiệm cung cấp các dữ liệu thiết kế bể cần thiết, tương ứng với Phụ lục B của tiêu chuẩn này.

Nhà thầu có trách nhiệm trong việc thiết kế, cung ứng và xây dựng bể.

Nhà thầu và chủ đầu tư cần thống nhất về các vấn đề như chạy thử nghiệm, nghiệm thu.

Mỗi phần của bể (bê tông, thép, cách nhiệt) thường được đảm nhiệm bởi một nhóm riêng biệt, do đó quá trình phân công công việc và trách nhiệm của các bên cần phải rõ ràng, đảm bảo thiết kế cuối cùng của bể hoàn toàn thống nhất. Bên cạnh đó cũng cần có một bản báo cáo rõ ràng về kết cấu giữa các nhóm thiết kế khác nhau với một nhóm chịu trách nhiệm phối hợp và sắp xếp.

CHÚ THÍCH: Một diễn tiến mẫu có thể là quá trình phân bố nhiệt độ trên toàn bộ kết cấu bể và tác động của nó.

7.1.2. Tiêu chí hoạt động

Bể chứa được thiết kế sao cho:

- Trong điều kiện vận hành bình thường, bể phải chứa được toàn bộ chất lỏng và hơi;

- Bể được nạp và xả với tốc độ đã được xác định;

- Quá trình hóa hơi phải được kiểm soát, trong trường hợp ngoại lệ thì có thể được xả qua cửa chớp hoặc lỗ thông gió;

- Khoảng giá trị xác định của áp suất vận hành cần phải được kiểm tra và duy trì;

- Phải ngăn chặn được không khí và hơi ẩm lọt vào hệ thống, ngoại trừ trong trường hợp phải sử dụng van xả chân không;

- Quá trình hóa hơi đã được kiểm soát và vì vậy quá trình ngưng tụ/đóng băng ở bề mặt ngoài của hệ thống phải được giảm tới mức tối thiểu. Sự đông nở của móng phải được ngăn chặn;

- Hạn chế hư hỏng do tác động của các sự cố và tránh dẫn đến việc thất thoát chất lỏng.

CHÚ THÍCH: Một số nơi có thể có nhiệt độ môi trường thấp hơn nhiệt độ của sản phẩm (ví dụ, bể chứa butan tại các vùng khí hậu lạnh). Khi sử dụng nắp treo, quá trình ngưng tụ có thể xảy ra phía trong của nắp bể chứa ngoài khi nắp treo được sử dụng. Sản phẩm ngưng tụ có thể xâm nhập vào khoảng vành khuyên và gây ra nhiều vấn đề. Có thể bố trí đặc biệt để dẫn hướng sản phẩm vào bể chứa trong hoặc sử dụng thêm một hệ thống cách nhiệt nữa cho nắp bể.

7.1.3. Lý thuyết trạng thái giới hạn và lý thuyết ứng suất cho phép

Nói chung, các tiêu chuẩn về xây dựng và công trình được dựa trên lý thuyết về trạng thái giới hạn.

Với bể thép và hệ thống cách nhiệt, kinh nghiệm nhận được từ việc sử dụng trạng thái giới hạn còn hạn chế. Vì vậy, các bộ phận được thiết kế theo tiêu chuẩn này sử dụng lý thuyết ứng suất cho phép thông thường hoặc lý thuyết trạng thái giới hạn. Tham khảo thêm TCVN 8615-2 (EN 14620-2).

Với lý thuyết trạng thái giới hạn, có 2 loại có thể áp dụng, đó là:

- Trạng thái giới hạn về sử dụng (Serviceability Limit State - SLS): được xác định dựa trên các chỉ tiêu về khả năng làm việc hoặc các tính năng về độ bền dưới các tác động thông thường;

- Trạng thái giới hạn cực hạn (Ultimate Limit State - ULS) được xác định dựa trên cơ sở rủi ro bị phá hoại, chuyển vị dẻo lớn hoặc các biến dạng tương đương với phá hoại dưới các tác động đặc biệt.

7.1.4. Thiết kế chịu động đất

Chủ đầu tư phải đánh giá nguy cơ tiềm tàng của hoạt động địa chấn để xác định đặc điểm của quá trình dịch chuyển đất nền và phổ phản ứng kết hợp cho các mức OBE (xem 3.25) và SSE (xem 3.33), chi tiết xem 7.3.2.2.13 và 7.3.3.3.

Bồn chứa chính phải được thiết kế để chống lại các tác động của OBE và SSE khi nó đang được nạp đầy tới mức lớn nhất trong điều kiện vận hành bình thường.

Nếu sử dụng bồn chứa phụ, thì bể này phải được thiết kế chống tác động OBE và SSE khi không có chất lỏng trong đó. Bồn chứa phụ có thể được thiết kế để chứa đầy chất lỏng (mức lớn nhất khi vận hành bình thường) sau khi địa chấn mức OBE kết thúc.

Vách của bể vách phải được thiết kế chống tác động OBE. Trong trường hợp SSE, vách có thể bị hư hỏng nhưng bể bê tông, bao gồm cả hệ thống giữ góc (hệ thống bảo vệ khớp nối), phải bảo đảm chứa được chất lỏng.

Các yêu cầu về khảo sát đặc điểm khu vực phải bao gồm:

- Khả năng địa chấn, đặc điểm kiến tạo và địa chất của khu vực;

- Tần suất lặp lại theo tính toán và cường độ lớn nhất của sự cố tại các vị trí đã biết và các khu vực có nguồn nước ngầm trong suốt thời gian vận hành của bể theo thiết kế tại các thiết bị RLG (khí hóa lỏng được làm lạnh, xem 1);

- Vị trí của công trình đối với những nguồn địa chấn nói trên;

- Địa chất ngầm của khu vực đó;

- Sự suy giảm dịch chuyển đất nền bao gồm cả các ảnh hưởng của nguồn nước gần đó, nếu có.

Cả phổ phản ứng dọc và phổ phản ứng ngang của OBE và SSE được xây dựng. Tuy nhiên, tung độ của phổ phản ứng dọc không được phép nhỏ hơn 50 % tung độ của phổ phản ứng ngang tương ứng.

Với bể chứa đơn, kép và tổ hợp, bồn chứa chất lỏng chính phải được thiết kế đảm bảo chứa được chất lỏng trong suốt quá trình xảy ra OBE và SSE.

Với bể vách, vách hoặc bể bê tông ngoài (kể cả hệ thống giữ góc/đáy) đều phải chứa chất lỏng.

Các yêu cầu về phân tích địa chấn, xem Phụ lục C.

7.1.5. Độ kín

Độ kín hơi và lỏng của các tấm thép phải được thừa nhận.

Phải chỉ ra độ kín đối với chất lỏng và khí (nếu áp dụng) của tấm chắn hơi bằng polyme.

Độ kín đối với chất lỏng của các kết cấu bê tông dự ứng lực (trong trường hợp không có tấm lót kín hơi đối với chất lỏng) phải được xác định ở vùng chịu nén nhỏ nhất trong kết cấu bê tông.

CHÚ THÍCH: Để biết thêm chi tiết, xem TCVN 8615-3 (EN 14620-3).

7.1.6. Các kết nối với bồn chứa chính và bồn chứa phụ

7.1.6.1. Đầu vào và đầu ra

CHÚ THÍCH: Tất cả các đầu vào và đầu ra của bể tốt nhất là đi qua nắp bể. Điều này dựa trên quan điểm rằng thiệt hại của các sự cố rò rỉ nghiêm trọng được giảm tới mức tối thiểu. Vì vậy cần phải sử dụng bơm lắp bên trong bể để hút chất lỏng ra.

Trong trường hợp sử dụng đầu ra/vào lắp dưới đáy bể, các điều kiện sau phải được đảm bảo:

- Lắp đặt van ngắt bên trong bể được vận hành từ xa, hoặc;

- Liên kết đáy bể được thiết kế như một phần của bồn chứa chính. Van đầu tiên là loại điều khiển từ xa và được hàn vào liên kết đáy bể. Không được dùng liên kết mặt bích.

Với bể vách, đường ra/vào chỉ được đi qua nắp bể.

Xem lại: TCVN 8615-2:2010 - PHẦN 3

Xem tiếp: TCVN 8615-2:2010 - PHẦN 5

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