Vì vậy việc cung cấp nhiên liệu cho xe gắn máy chủ yếu là xăng là rất cần thiết và đây cũng là một ngành kinh doanh cung cấp xăng bán lẻ cho các phương tiện xe găn máy bằng cách bố trí
Trang 1^h iêí k ỉ ' bỉ C‘h ứ n xăng, hình trụ nằm nạtuiạ.
MỞ ĐẦU
Ngày nay với việc kinh tế xã hội phát triển vói tốc độ chóng mặt thì các phương tiện giao thông cũng tăng rất nhanh Đặc biệt ỏ nước ta tăng nhanh nhất là xe gắn máy còn các phương tiện khác tăng không đáng kể
Vì vậy việc cung cấp nhiên liệu cho xe gắn máy ( chủ yếu là xăng ) là rất cần thiết và đây cũng là một ngành kinh doanh cung cấp xăng bán lẻ cho các phương tiện xe găn máy bằng cách bố trí các trạm bán lẻ xăng dầu dọc các đường có mật độ xe qua lại cao Chính vì thế ta cần phải thiết kế hợp lý các bồn chứa xăng ở các trạm bán lẻ đó đảm bảo được việc nhập hàng từ các xe bổn và việc bán lẻ xăng cho các phương tiện giao thông Để thiết kế hợp lý đòi hỏi người thiết kế phải hiểu rõ về tính chất vật lý cũng như tính chất hoá học của xăng , điều kiện làm việc của bồn chứa để tìm loại vật liệu chế tạo thích hợp và tính toán đủ bền cho các bổn chứa đó Cần chú ý đến tính phòng cháy nổ và tính độc hại của xăng , bố trí hợp lý các bồn chứa sao cho diện tích và không gian chiếm chỗ là ít n h ấ t
Kết hợp vói các yếu tố khác và việc thiết kế hợp lý các bổn chứa xăng
có thể đem lại được nhiều lợi ích về kinh tế cho đất nước nói chung và các chủ cửa hàng nói riêng
Trang 2^h iêí k ỉ ' bỉ C‘h ứ n xăng, hình trụ nằm nạtuiạ.
Phần I
TỔNG QUAN VỀ XĂNG DAU
Công nghệ chế biến dầu mỏ được xem như được bắt đầu từ năm
1859 Khi ở nước Mỹ ông Edwin Drake khai thác được dầu thô Chỉ một năm sau đó thì không chỉ riêng ỏ nước Mỹ mà các nước khác cũng đã tìm ra dầu mỏ Từ đó sản lượng dầu khai thác ngày càng tăng nhanh Theo thống
kê ở bảng sau
Lượng dầu thô (không kể khí đ ố t) đã khai thác được trên thế g iớ i
Trang 3^h iêí k ỉ ' bỉ C‘h ứ n xăng, hình trụ nằm nạtuiạ.
Từ các số liệu trên cho thấy , thế giới đã khai thác và chế biến một lượng dầu khổng lồ và vói tốc độ tăng trưởng hàng thập niên rất nhanh Ngành công nghiệp dầu khí tăng trưởng nhanh trỏ thành ngành công nghiệp mũi nhọn nhằm đáp ứng hai mục tiêu chính
Cung cấp các sản phẩm năng lượng cho nhu cầu về nhiên liệu động
cơ, nhiên liệu công nghiệp và các sản phẩm về dầu mỡ bôi trơn
Cung cấp các hoá chất cơ bản cho ngành tổng hợp hoá dầu và hoá học tạo ra sự thay đổi lớn về cơ cấu phát triển các chủng loại sản phẩm của ngành hoá chất, vật liệu
Ở Việt Nam, dầu khí đã được phát hiện và ngày 26/6/1986 tấn dầu đầu tiên đã khai thác được từ mỏ Bạch Hổ Tiếp theo nhiều mỏ dầu khí ỏ thềm lục địa phía Nam đã đi vào khai thác như mỏ Đại Hùng, mỏ Rồng, mỏ Rạng Đông Năm 1994 chúng ta đã khai thác được 6,7 triệu tấn dầu, năm
1995 là 7,5 triệu tấn, năm 1997 là 10,1 triệu tấn Nước ta đã bắt đầu tiến hành xây dựng nhà máy chế biến dầu đầu tiên vói công suất 6 triệu tấn/năm
Các sản phẩm chính trong lọc dầu
Sản phẩm nhẹ
KhíLPG( khí hoá lỏng ) Xăng ôtô
Xăng máy bay Xăng công nghiệp Nhiên liệu phản lực Chất đốt dân dụng Dung môi pha sơn
Sản phẩm TB
Nhiên liệu Diezen Dầu nhờn cọc sọi Dầu nhờn máy Dầu tuabin Dầu thuỷ lực Các dầu nhờn khác
Trang 4^h iêí k ỉ ' bỉ C‘h ứ n xăng, hình trụ nằm nạtuiạ.
Dầu cắt gọt kim loại Dầu cặn F 0
Petrolactum
Trong số các sản phẩm lọc dầu, Xăng động cơ là sản phẩm quan trọng nhất Nó là hỗn hợp của xăng chưng sơ bộ, xăng cracking, xăng refoming và alkylat, kết hợp với một số phụ gia nhằm đảm bảo các yêu cầu hoạt động của động cơ trong những điều kiện vận hành thực tế và cả trong các điều kiện tồn chứa, dự trữ khác nhau
Các yêu cầu đối với chất lượng xăng
- Bật máy t ố t
- Động cơ hoạt động không bị kích nổ
- Khỏi động nhanh và không gặp khó khăn
- Không kết tủa, tạo băng trong bộ chế hoà khí
- Không có nút hơi trong hệ thống nhiên liệu của phương tiện
- Trị số Octane được phân bố tốt trong khoảng nhiệt độ s ô i
- Hệ thống đầu vào của động cơ phải sạch
Các chỉ tiêu hoá lý của xăng
Là một đơn vị đo quy ước dùng để đặc trưng cho khả năng chóng
kích nổ của nhiên liệu và nó được đo bằng % thể tích của izoOctane (2.2.4
Trimetyl Pentane CgH 18) trong hỗn hợp của nó với n.Heptane tương đương với khả năng chống kích nổ của nhiên liệu thử nghiệm ỏ điều kiện tiêu chuẩn Xăng thường có tri số Octane từ 80-95
- Thành phần hoá học cơ bản của xăng (theo bảng 2.2-tài liệu 1)
Trang 5^h iêí k ỉ ' bỉ C‘h ứ n xăng, hình trụ nằm nạtuiạ.
104
95-9 97
092 98
-0,5 7 8 0 800
80- 93
83- 90
80- 93 0,7 6 9 0
Tiêu chuẩn về xăng của Việt Nam -T C V N 5690-1998
(Dựa theo bảng 2.13 tài liệu 1 )
CAC CHỈ TIÊU CHẤT LUỢNG PHUŨNGPHÁP
THỬ
XĂNG CHÌ 83
XĂNG CHÌ 92
XĂNG CHÌ 97 l.T rị số Octane
70 120 190 210 2,0
70 120 190 210 2,0
3 Ãn mòn tăm đồng ở 50°c/3h max TCVN2694-1995 N° 1 N° 1 N° 1
4 Hàm lượng nhựa thực tế, mg/lOOml
max-(sản xuấtAồn chứa,sử dụng) ASTM-D381-94 5/8 5/8 5/8
6 Hàm lượng lưu huỳnh tổng%KL ASTM-D1266-95 0,15 0,15 0,15
7 Hàm lượng chì g/l, max TCVN6020-1995 0,15 0,15 0,15
8áp suất hai bão hoà ở 37,8°c kPa TCVN5731-1993 43-80 43-80 43-80
Trang 6'^ĩhỉêi kê'hỉ ehủa -xăng, hình trụ nằm ntịaniị
Phần II
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ
I.Công nghệ tồn chứa xăng
Tại cửa hàng xăng lượng xăng cần dự trữ khoảng 60m3(chưa kể các loại dầu khác),để tồn chứa tốt xăng ta chia làm 2 bổn chứa mỗi bể 303 dược kết nối với nhau
Xăng được xe bồn chỏ đến và dùng bơm để bơm vào bồn, thời gian nhập hàng khoảng một giờ đồng hổ.Khi bán hàng thì dùng bơm để hút ra ỏ
Sơ đồ b ố trí bồn chứa xăng
Khi nhập hàng áp suất bơm vào khoảng 200 mmH20 , khi hút xăng
ra thì độ chân không khoảng 60 mmH20 Vì vậy bể đồng thời chụi cả áp suất trong cả áp suất ngoài
Theo bảng XIII.6 tài liệu 3
Chọn đường kính bể là Dt=2400 mm
Chọn 2 nắp là nắp elíp
Quan hệ kích thước tra theo bảng XIII 10 tài liệu 3
X ăng vào
Trang 7'^ĩhỉêi kê'hỉ ehủa -xăng, hình trụ nằm ntịaniị
- Tính chiều dài phần hình trụ của bồn chứa
Để đảm bảo việc tồn chứa tốt thì bổn chứa cần có hệ số chứa khoảng 85% khi đó thể tích cần thiết của bồn chứa là
Trang 8^h iêí k ỉ ' bỉ C‘h ứ n xăng, hình trụ nằm nạtuiạ.
II.Tính chiều dày bồn chứa
l.Tính chiều dày phần trụ
Phần vỏ hình trụ được hàn nối từ các đoạn vỏ hình trụ Các đoạn này được máy lốc cuốn sau đó hàn từ các tấm thép phẳng
aì.Trườn8 hơp bồn nhâv hàng.(vỏ chiu áp suất trong).
Chiều dày vỏ trụ được xác định theo công thức(Xin.8 tài liệu 3)
Khi làm việc bể chịu áp suất dư pjkhoang 200mmH20 =2000N/m2
và áp suất thuỷ tĩnh của xăng lên bổn p2=p.g.h
Tra bảng( 2.7 tài liệu 1) p xăng=750 kg/m3
Ta có P2=750.9,81.2,4=17660 (N/m*)
p=p1+p2 =2000+17660=19660(N/m2)+[ơ](N/m2): ứng suất cho phép của vật liệu
Chọn vật liệu chế tạo là thép số N° 1020 (theo tiêu chuẩn Mỹ A IS I)
Tra bảng ị 3.32 tài liệu 4 )
-,r|:Hệ số điều chỉnh =1,0 (theo bảng x m 2 tà i liệu 3)
-,nc= l,5 (tìieo bảng XIII.3 tài liệu 3)
H = 33^9_1Q6i, 0 = 22Q6.106 (N/m2)Hoặc được tính theo công thức sau
H = ^ ? 7 (N/m2)-,nb :hệ số an toàn =1,5 (theo bảng XIII.3.tài liệu 3)
Trang 9^h iêí k ỉ ' bỉ C‘h ứ n xăng, hình trụ nằm nạtuiạ.
Cj :Hệ số dư do lưu thể ăn mòn vật liệu ,chon (^=0,002 m
c2 : Hệ số dư do bào mòn cơ học chọn c2 =0
c3 :Hệ số dư do gia công chọn c3=0,001 m
c=0,002+0+0,001 =0,003 (m)+ (p :Hệ số làm yếu
Trên hình trụ có bố trí các lỗ cửa người Ộ500 cửa vào <ị>50 ,cửa ra <ị>40
2,4.19660 +0,003=0,0032 (m) =3 2(mm)
b).Trườns hơp bơm nhiên liêu ra (bồn chiu áy suất nsoàỉ).
Chiều dày tính theo công thức (XIII-32 tài liệu 3)
s=\,25Đt
{ J \0,4
f P n P
k e d , +c (m)Trong đó:
+D(m):Đường kính trong của bồn chứa D=2,4 m
+pn(N/m2):áp suất ngoài ỏ đây bồn chứa làm việc với áp suất chân không khoảng 60 mmH20 =600 N/m2
+E (N/m2) :Mô đun đàn hổi của vật liệu chế tạo E=185.109 N/m2 +l(m):Chiều dài phần tính toán 1 =1, +2.12
1, chiều dài phần hình trụ ,lj =6,9 m
12 =1/3 chiều cao phần nắp, 12 =1/3(0,6 +0,004)=0,213 m
1 =6,9 +2.0,213 = 7,326 (m)Thay số vào công thức trên ta có
Trang 10^h iêí k ỉ ' bỉ C‘h ứ n xăng, hình trụ nằm nạtuiạ.
c).Kiểm tra bền khỉ thửthuỷ lưc với áp suất p =1.5ph =3000N/m2
Trang 11'^ĩhỉêi kê'hỉ ehủa -xăng, hình trụ nằm ntịaniị
a) Trưòns hơp chiu áp suất trong
Chiều dày nắp của bổn chứa được tính theo công thức(XIII.47-tài liệu 3)
Trong đó:
Dt (m):Đường kính trong D=2,4 m
p(N/m2): áp suất trong p=19660(N/m2)
ht (m) :Chiều cao phần nhô ra ht =0,6 m
[er] (N/m2): ứng suất cho phép Chọn vật liệu làm nắp cùng với vật liệu làm thân [s] =220,6.106 (N/m2)
Trang 12^h iêí k ỉ ' bỉ C‘h ứ n xăng, hình trụ nằm nạtuiạ.
s = 2’4'19660 _2,4 +0,003= 0 , 0 0 3 = 3,2(mrrỳ
3,8ễ22Q6ễ 1 (í 1.0,9 -196602.0,6
bìTrườns hơp chiu áy suất nsoài.
Theo công thức x n i .50 tài liệu 3 ta có
cìKiểm tra bền khi thửthuỷ lưc cho nắp
Theo công thức XIII.49 tài liệu 3 ta có49 tài liệu 3 ta có
Vậy khi kiểm tra thuỷ lực bồn chứa đủ bền
3 Kiểm tra độ bển của bồn chứa theo ứng suất uô'n gây
ra do trọng lượng bồn chứa và cả xăng
a Kiểm tra theo ứng suất tươns
Trang 13^h iêí k ỉ ' bỉ C‘h ứ n xăng, hình trụ nằm nạtuiạ.
Mô men uốn cực đại đối với tiết diện nguy hiểm của thiết bị ở giữa
2 bệ đỡ là
(Nm)
Trong đó:
1 (m) :Khoảng cách giữa 2 gối đỡ 1 =4,180 m
L(m) :Chiều dài bồn chứa L =8,180 m
Trang 14^h iêí k ỉ ' bỉ C‘h ứ n xăng, hình trụ nằm nạtuiạ.
b Kiểm tra đô ổn đỉnh của bồn chứa
Điều kiện kiểm tra theo công thức xm 24 .tài liệu 3
( Theo công thức xni.25 -tà i liệu 3 )
z,4
Trang 15'^ĩhỉêi kê'hỉ ehủa -xăng, hình trụ nằm ntịaniị
Như vậy vỏ bổn chứa đủ bền
c.Kiểm tra đô võng của bồn chứa
Từ mô hình ỏ trên ta có độ võng tại điểm chính giữa 2 gối đỡ là
a) Kiểm tra đô bền của vỏ tai vi trí sốỉ đ ỡ
Tại vị trí gối đỡ thì vỏ chịu áp suất ngoài và áp suất tới hạn cho phép là
Pth = 8EJ/R3 (N/m) (Theo trang 200 - tài liệu 5 )
Trang 16'^ĩhỉêi kê'hỉ ehủa -xăng, hình trụ nằm ntịaniị
Điều kiện kiểm tra độ bền là
pth/p > 5 (Theo trang 200 - tài liệu 5 )
ở đây pth/p =166500/58054 =2,87 < 5 cho nên chưa đạt yêu cầu
Vì vậy ta cần đặt thêm tấm lót dày 5mm(bằng chiều dày vỏ ) hàn với vỏ
Khi đó mô men quán tính của phần vỏ đỡ mới là
Trang 17^h iêí k ỉ ' bỉ C‘h ứ n xăng, hình trụ nằm nạtuiạ.
a) Tính neo cho bồn chứa
Khi bổn hút hết xăng bổn chịu lực đẩy Acsimet của không khí, để cho bồn đứng vững thì ta cần làm thêm neo bể bằng cách làm các vòng thép
ôm lấy bồn và bắt bu lông xuống móng bê tông tránh trường hợp phải làm
Trang 18'^ĩhỉêi kê'hỉ ehủa -xăng, hình trụ nằm ntịaniị
Tra bảng XIII-27 Tài liệu 3
Chọn bích nắp cửa ngưòi như sau
Trang 19^h iêí k ỉ ' bỉ C‘h ứ n xăng, hình trụ nằm nạtuiạ.
Phần III
CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤC vụ CHO B ồ N CHỨA
Chọn đường ống dẫn xăng vào có đường kính trong 50mm, dày5mm
Chọn đường ống dẫn xăng ra có đường kính trong 40mm, dày 5mm Chọn bơm để bơm xăng vào
Trỏ lực đường ống vào H = p + Hô
w là vận tốc xăng trong ống 4.Q /IID 2
Trang 20^h iêí k ỉ ' bỉ C‘h ứ n xăng, hình trụ nằm nạtuiạ.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Kiều Đình Kiểm
Các sản phẩm dầu mỏ và hoá dầu
Nhà xuất bản khoa học và kỹ th u ậ t Hà Nội-1999
2 Lê Văn Hiếu
Công nghệ chế biến dầu mỏ
Nhà xuất bản khoa học và kỹ th u ậ t Hà Nội-2000.3.Trần Xoa-Nguyễn Trọng Khuông-Hồ Lê Viên
Sổ tay quá trình và công nghệ hoá học
Nhà xuất bản khoa học và kỹ th u ậ t Hà Nội-1999
4 Nghiêm Hùng
Sách tra cứu thép, gang thông dụng
5 HỒ Hữu Phương
Cơ sở tính toán thiết bị hoá chất
Khoa Đại Học tại chức ĐHBK HN xuất bản-1977
6 Nguyễn Văn May
Bơm quạt máy nén
Nhà xuất bản khoa học và kỹ th u ậ t Hà Nội-2001
Trang 21^h iêí k ỉ ' bỉ C‘h ứ n xăng, hình trụ nằm nạtuiạ.
KẾT LUẬN
Qua quá trình tìm hiểu tài liệu và được sự hướng dẫn của thầy giáo Thạc sĩ Vũ Hồng Thái em đã thiết kế được bồn chứa xăng cho các cửa hàng xăng dầu,và có thể ứng dụng được cho các cửa hàng xăng dầu sử dụng trong cuộc sống Với sự hạn chế về kiến thức là đổ án môn học và kiến thức thực tế cho nên trong quá trình thiết kế còn có phần sai sót mong được sự chỉ dẫn của các thầy cô giáo để em có được sự hiểu biết nhiều hơn nữa và
để rút kinh ngiệm cho đồ án tốt nghiệp sau này
Trang 22^h iêí k ỉ ' bỉ C‘h ứ n xăng, hình trụ nằm nạtuiạ.
