Tính toán thiết kế bồn chứa diesel với dung tích tồn chứa là 13.000 m3 - API 650

Tính toán thiết kế bồn chứa diesel với dung tích tồn chứa là 13.000 m3 - API 650

“Tính toán thiết kế bồn chứa diesel với

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Khái quát về dầu DO [1]

Dầu Diesel (DO – Diesel Oil): là một loại nhiên liệu lỏng, là sản phẩm tinh chế từ dầu mỏ có thành phần chưng cất nằm giữa dầu hoả (kesosene) và dầu bôi trơn (lubricating oil), nặng hơn dầu lửa và xăng Chúng thường có nhiệt độ bốc hơi từ 175 đến

370 độ C Nhiên liệu diesel được sản xuất chủ yếu từ phân đoạn gasoil và là sản phẩm của quá trình chưng cất trực tiếp dầu mỏ, có đầy đủ những tính chất lý hóa phù hợp cho động cơ Diesel mà không cần phải áp dụng những quá trình biến đổi hóa học phức tạp Hàm lượng lưu huỳnh trong diesel rất quan trọng, hàm lượng càng nhỏ càng tốt, hàm lượng cao sinh ra xăng gây ăn mòn động cơ, phá hỏng dầu nhớt bôi trơn, giảm tuổi thọ của động cơ

Dầu diesel ở Việt Nam: Việt Nam hiện nay đang lưu hành 2 loại dầu diesel là:

 Dầu DO 0,05S có hàm lượng lưu huỳnh không lớn hơn 500 mg/kg áp dụng cho phương tiện giao thông cơ giới đường bộ

 Dầu DO 0,25S có hàm lượng lưu huỳnh không lớn hơn 2.500 mg/kg dùng cho phương tiện giao thông đường thủy, được khuyến cáo không dùng cho các phương tiện giao thông cơ giới đường bộ

DO có hàm lượng lưu huỳnh (S) càng cao khi cháy sẽ gây ô nhiễm càng cao, sử dụng

DO 0,25S gây ô nhiễm môi trường nhiều hơn DO 0,05S do đó dầu DO 0,05S có chất lượng cao hơn nên giá thành cao hơn so với DO 0,25S

Dầu diesel sử dụng chủ yếu cho động cơ diesel (đường bộ, đường sắt, đường thủy)

và một phần được sử dụng cho các tuabin khí (trong công nghiệp phát điện, xây dựng…)

1.2 Tình hình tiêu thụ và sản xuất nhiên liệu trong những năm qua

 Cơ cấu tiêu thụ nhiên liệu

Hình 1.1: Cơ cấu tiêu thụ xăng dầu

Xăng và dầu DO chiếm một tỷ lệ rất lớn trong tiêu dùng năng lượng của thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng

Nhu cầu chủ yếu đến từ khu vực giao thông vận tải (xăng và dầu diesel), chiếm 57% tổng tiêu thụ Các ngành công nghiệp và năng lượng, chiếm 19,2% và 6,9% lượng tiêu thụ tương ứng, chủ yếu là tiêu thụ dầu diesel và dầu nhiên liệu với số lương dao động trong khoảng 1,5-3 triệu tấn/năm (MTPA) Dầu nhiên liệu (FO) sẽ chiếm khoảng 16% trong những năm từ 2013 Nhu cầu JetA1 dự kiến sẽ chiếm khoảng 4% đến năm 2020 và duy trì ở mức 3% từ năm 2020 Tiêu thụ xăng và dầu diesel sẽ tăng lên, bù đắp sự suy giảm trong dầu nhiên liệu và tiêu thụ jetA1 Nếu chỉ tính đến những dự án có khả năng được thực hiện, công suất lọc dầu của Việt Nam sẽ đạt khoảng 31 triệu tấn trong năm

2020, 36 triệu tấn vào năm 2021 ở mức tối đa Theo đó, nhập khẩu các sản phẩm xăng

 Tình hình tiêu thụ

Mức tiêu thụ dầu của Việt Nam được đánh giá là tăng nhanh nhất trong khu vực Diễn biến này góp phần khiến Việt Nam từ một nước sản xuất dầu trở thành nước tiêu thụ dầu từ năm 2010 Xét đến sự gia tăng trong sản xuất thiết bị điện tử trong 3 năm qua, ngân hàng ANZ dự kiến mức tiêu thụ dầu sẽ tiếp tục tăng khi tổng nhu cầu năng lượng theo kịp với nhu cầu tăng trưởng sản xuất

Để phát triển nguồn cung xăng dầu trong nước, Việt Nam đang lên kế hoạch đưa một

số nhà máy lọc dầu đi vào hoạt động trong tương lai gần Theo đó, công suất lọc dầu của Việt Nam sẽ rơi vào khoảng 31 triệu tấn mỗi năm vào năm 2020, 36 triệu tấn vào năm

2021 ở mức tối đa

1.3 Các dự án nhà máy lọc dầu đang thi công

 Dự án nhà máy lọc dầu Vũng Rô

Nhà máy đang được phát triển bởi Techno-Star Công suất của nhà máy được dự báo là 160 kbpd với vốn đầu tư 3.2 tỷ USD

Dự án dự định được đặt tại tỉnh Phú Yên Xây dựng tại Vũng Rô được lên kế hoạch

để bắt đầu vào năm 2013, sử dụng công nghệ thiết kế của UOP LLC (Honeywell-Mỹ),

 Dự án lọc dầu Nhơn Hội

Nhà máy sẽ đi vào hoạt động sau năm 2020 Dự án này sẽ được đặt tại Nhơn Hội, Bình Định với vốn đầu tư khoảng 27 tỷ USD Nhà máy lọc dầu Nhơn Hội dự kiến sẽ có công suất 666 kpbd Chỉ riêng một nguồn cung từ nhà máy này đã đủ cho tiêu thụ trong nước Chủ đầu tư là Tập đoàn PTT (Thái Lan)

 Dự án lọc hóa dầu Vân Phong

Nhà máy lọc dầu thứ tư dự kiến được xây dựng với công suất 10 triệu tấn (200 kbpd) Dự án dự định được đặt tại khu kinh tế Vân Phong, tỉnh Khánh Hòa với diện tích 304,5 ha, gần tuyến đường sắt chính Bắc-Nam và đường cao tốc Dầu thô cho nhà máy lọc dầu Vân Phong sẽ đến từ nhập khẩu, dự kiến từ Singapore hoặc Trung Đông Về mặt tiến độ, Petrolimex ban đầu dự định hoàn thành vào năm 2015, nhưng ngày này có thể sẽ được hoãn lại đến năm 2020

 Dự án lọc hóa dầu Long Sơn

Dự án lọc hóa dầu Long Sơn nằm ở Vũng Tàu, bên cạnh các dự án lưu trữ dưới lòng đất PVOS, trên diện tích 810 ha Nhà máy nằm ở vị trí chiến lược, gần với các tuyến đường đường biển quốc tế chạy gần các khu công nghiệp hiện có, và có các tiện ích và dịch vụ đầy đủ Nhà máy lọc dầu Long Sơn dự kiến sẽ tinh lọc 200 kbpd dầu thô, sản xuất khoảng 10 MTPA các sản phẩm dầu khí với thông số kỹ thuật tối thiểu EURO IV Tổng mức đầu tư dự kiến là 6 tỷ USD với PetroVietnam và Công ty TNHH Dầu Ả Rập (AOC) lần lượt chiếm 29% và 35,5% cổ phần Nhà máy lọc dầu dự kiến sẽ đi vào hoạt động trong năm 2020

 Dự án lọc hóa dầu Nghi Sơn

Dự án nhà máy lọc dầu Nghi Sơn, hiện đang trong giai đoạn thăm dò và khai thác, nằm ở thành phố Thanh Hóa, phía Bắc của Việt Nam với diện tích 926 ha Nhà máy lọc dầu sẽ có công suất 10MTPA với tổng vốn đầu tư dự kiến 7,5 tỷ USD Việc xây dựng tại Nghi Sơn sẽ bắt đầu vào tháng năm 2013, và nhà máy lọc dầu dự kiến sẽ đi vào hoạt động vào cuối năm 2014 Nghi Sơn là một nhà máy lọc phức tạp cao có kích thước

trung bình, được thiết kế để cung cấp cho thị trường nội địa Việt Nam đang phát triển,

có khả năng tăng gấp đôi quy mô về sau Hợp đồng EPC được ký kết vào ngày 27 tháng

1 năm 2013 và việc xây dựng bắt đầu vào tháng 7- 2013 Tổng giá trị hợp đồng EPC vào khoảng 5 tỷ USD

Dự báo đến năm 2018, Việt Nam sẽ có thể cung cấp tối đa là 6,3 triệu tấn sản phẩm xăng dầu (bao gồm cả 0,8 triệu tấn từ nhà máy chế biến khí ngưng tụ nhỏ) đến thị trường trong nước, chiếm khoảng 50% tổng nhu cầu

1.4 Tổng quan về bồn chứa [2]

1.4.1 Vai trò của bồn chứa tiêu chuẩn API 650, tiêu chuẩn ASME…

Là nơi tiếp nhận nguyên liệu trước khi đưa vào sản xuất, và tồn trữ sản phẩm sau sản xuất Bồn chứa giúp ta nhận biết được số lượng tồn trữ Tại đây diễn ra các hoạt động kiểm tra chất lượng, số lượng, phân tích các chỉ tiêu trước khi xuất hàng

Bồn chứa được hỗ trợ bởi các hệ thống thiết bị phụ trợ: van thở, nền móng, thiết bị chống tĩnh điện, mái che …

1.4.2 Phân loại bồn chứa

* Phân loại theo hình dạng bồn chứa

a Bồn chứa hình trụ đứng:

Hình 1.2: Bồn trụ đứng

Ưu điểm:

Bồn trụ đứng có thể chứa với dung tích lớn, có khi lên tới 50.000 m3, có thể dung

bồn trụ đứng để chứa các chất như xăng, dầu mazut, và chứa hóa chất, …

Đối với bồn chứa có dung tích lớn thì dùng bồn trụ sẽ tiết kiệm được không gian

lắp đặt thiết bị và chi phí đầu tư ban đầu

Nhược điểm:

Tổn thất nhiên liệu lớn so với các loại bồn khác

Khả năng xảy ra sự cố cao

Do các thiết bị đi kèm với bồn trụ thường lớn nên chi phí đầu tư cho thiết bị lớn

b Bồn trụ ngang:

Hình 1.3: Bồn trụ ngang

Ưu điểm:

Bồn trụ ngang có ưu điểm chính là có hình dạng đơn giản, dễ chế tạo, có khả năng

chế tạo tại các nhà máy rồi vận chuyển đến nơi xây dựng

Chi phí đầu tư không cao, phù hợp cho việc chứa nhiên liệu với công suất tồn chứa

nhỏ

Đảm bảo độ an toàn trong quá trình vận hành, xây dựng

Nhược điểm:

Nhược điểm chính của bồn trụ ngang là tốn chi phí để xây dựng các gối tựa

Không gian lắp đặt thiết bị lớn

Dung tích bồn chứa không lớn, thường là dưới 2000 m3

Cần quan tâm đến sự dãn dài vì nhiệt của thiết bị trong quá trình chế tạo, lắp đặt và

d Bồn chứa hình giọt nước

Hình 1.5: Bồn chứa hình giọt nước

Bồn chứa hình giọt nước thường được dùng để chứa các chất có hơi đàn hồi cao,

nhược điểm của bồn chứa hình giọt nước chế tạp và lắp đặt thiết bị khá phức tạp

Phân loại theo xây dựng

Bồn ngầm: được đặt bên dưới mặt đất, thường sử dụng trong các cửa hàng bán lẻ Bồn nổi: được xây dựng trên mặt đất, được sử dụng ở các kho lớn

Bồn nửa ngầm: Loại bồn có ½ chiều cao bồn nhô lên mặt đất, nhưng hiện nay còn rất

- An toàn: đây là lí do chính vì bảo dảm

phòng cháy tốt và nếu có rò rỉ thì dầu

cũng không lan ra xung quanh

- Ít bay hơi: do không có gió, không trao

đổi nhiệt với môi trường bên ngoài

* Phân loại theo đặc điểm của dung tích chứa:

Bồn chứa có thể tích cố định: Là loại bồn chứa có thể tích không đổi (mái tĩnh, bồn cầu)

Bồn chứa có thể tích thay đổi: Là loại bồn chứa có thể tích thay đổi (bồn có mái phao ngoài là mái cố định còn có mái phao nổi lên bề mặt chất lỏng, bồn mái nổi - bản thân là mái phao)

* Phân loại theo khả năng chịu áp suất:

Bồn cao áp: áp suất chịu đựng trong bồn > 200 mmHg

Bồn áp lực trung bình: áp suất từ 20  200 mmHg thường bồn KO, DO

Bồn áp thường: áp = 20 mmHg áp dụng bồn dầu nhờn, FO, bồn mái phao

* Phân loại theo vật liệu làm bồn

a Bồn kim loại: làm bằng thép, áp dụng cho hầu hết các bồn lớn hiện nay

Dễ bị gỉ và ăn mòn Do vậy tuổi thọ thấp

Dẫn nhiệt tốt làm tổn hao bay hơi dầu nhẹ nhiều

Chứa dầu nặng thì hiệu suất giữ nhiệt thấp do mất mát nhiệt

b Bồn phi kim: làm bằng vật liệu như: gỗ, composit, nhựa, bê tông… nhưng chỉ

áp dụng cho các bồn nhỏ

Ưu điểm:

Chi phí thấp

Nhược điểm:

Xăng dầu ngấm qua bêtông tốt nên cần giải quyết tốt vấn đề chống ngấm khi làm

bằng bêtông

Áp suất chịu không cao

* Phân loại mái bồn chứa:

 Mái nón không có cột chống trung tâm

Hình 1.6: Mái nón không có cột chống trung tâm

Ưu điểm: Chế tạo lắp ráp đơn giản, được sử dụng trong việc lắp ráp chế tạo các bồn

có đường kính nhỏ hơn 15m

Nhược điểm: Không sử dụng được trong các bồn chứa có đường kính lớn hơn 15m,

vì khả năng chịu tải của mái nón không có cột chống trung tâm là không tốt khi mái có đường kính lớn

 Mái nón có cột chống trung tâm

Hình 1.7: Mái nón có cột chống trung tâm

Ưu điểm: Do có cột chống trung tâm nên khi đường kính của mái lớn hơn 15m và

nhỏ hơn 25m thì mái nón trung tâm thường được sử dụng, mái nón có cột chống trung tâm còn có ưu điểm dễ chế tạo hơn mái cầu khi sử dụng cho có đường kính lớn

Nhược điểm: Chế tạo và lắp đặt phức tạp

 Mái cầu không có cột chống trung tâm:

Hình 1.8: Mái cầu không có cột chống trung tâm

Ưu điểm: Mái cầu đuợc sử dụng khi chế tạo các bồn có đường kính lớn hơn 25m do

lực phân bố tác dụng lên mái cầu đều hơn đối với mái nón

Nhược điểm: Mái cầu không có cột chống trung tâm khó chế tạo và lắp đặt, khi lắp

đặt cần có công nhân có trình độ cao

 Mái dome (một dạng của mái cầu)

Kết cấu mái là hệ thống giàn không gian được cấu tạo từ các thanh dầm chữ I, liên kết với nhau thông qua hệ thống bulong và bản đệm, được bao che kín nhờ các panel mái, tất cả hệ thống đều sử dụng vật liệu là hợp kim nhôm (aliminum) Ưu điểm của hệ kết cấu mái là lắp dựng đơn giản, trọng lượng nhẹ do đó giảm được tải trọng tác dụng lên thân bồn, móng bồn, do đó giảm được chi phí xây dựng Kết cấu mái gồm 2 thành phần chính:

Hệ thống khung đỡ không gian với các nút liên kết đặc biệt Các phần tử thanh được

Hình 1.9: Kết cấu nút liên kết của mái dome

cấu tạo từ dầm chữ I và được liên kết vứi nhau bằng bulong thông qua bản đệm Cấu tạo của hệ thống như sau:

 Silicone sealant: chất bịt silicone

 Silicone gasket: miếng đệm silicone

Hệ thống panel kín được liên kết vững chắc vào các phần tử thanh

Kết cấu mái này được liên kết và đỡ bởi bồn thông qua các khung đỡ được bố trí đều xung quanh thành bồn

Các tính chất đặc trưng của kết cấu này như sau:

 Bảo dưỡng đơn giản, không cần phá vỡ kết cấu và không cần sơn phủ

 Đảm bảo tính kín nước, kết quả thí nghiệm cho thấy loại mái này loại trừ được sự

đi vào của nước mưa

 Giảm sự hấp thụ nhiệt bởi tác động bên ngoài do cấu tạo mái từ aluminum là hợp kim có màu sáng trắng

 Phù hợp với tất cả các loại sản phẩm của bồn chứa

 Có trọng lượng nhẹ và vượt nhịp lớn do được chế tạo từ hợp kim aluminum và thép không gỉ

 Có thể thử và điều chỉnh với những thay đổi nhỏ nhất

 Tuổi thọ của kết cấu mái có thể trên 50 năm

 Đáp ứng được yêu cầu thiết kế cho những bồn chứa đặc biệt

 Dễ dàng lắp đặt, có thể lắp đặt trên mặt đất sau đó tiến hành cẩu mái lên hoặc lắp đặt trực tiếp trên bồn

 Có thể thiết kế cho tải trọng gió và tuyết lớn

 Mái cầu có cột chống trung tâm:

Hình 1.10: Mái cầu có cột chống trung tâm

Mái cầu có cột chống trung tâm thường được sử dụng khi đường kính bồn chứa lớn hơn 25 m, tải trọngvà áp suất dư tác dụng lên mái là lớn

1.4.3 Chọn loại mái bồn chứa:

Việc chọn dạng mái phụ thuộc chiều và độ lớn tác dụng của tải trọng mái và đường kính của bồn chứa Theo tiêu chuẩn API 650, khi đường kính bồn chứa nhỏ hơn

15 m và áp suất trong không lớn thì ta có thể dùng mái bồn chứa dạng mái nón không chống trung tâm, còn khi đường kính từ 15m đến 25m thì dùng mái nón có cột chống trung tâm, còn khi đương kính mái bồn chứa lớn hơn 25 m thì ta phải sử dụng mái cầu

Với phương án thi công chế tạo bồn chứa hình trụ với đường kính thân bồn 40m, để thuận tiện cho việc chế tạo và lắp đặt và đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật về độ bền cho mái bồn chứa, ta chọn phương án thiết kế mái bồn chứa dạng mái hình vòm (mái dome) ko cột chống trung tâm

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ 2.1 Các bước tính toán và thiết kế bồn bồn

Bồn chứa trong ngành dầu khí chủ yếu dùng để chứa các sản phẩm nhiên liệu như: khí, xăng, DO,… và các nguyên liệu của ngành hóa dầu như: VCM, butadiene,…Các sản phẩm dầu khí có khả năng sinh ra cháy nổ cao, mức độ độc hại nhiều nên đòi hỏi phải được thiết kế cũng như tính toán hết sức cẩn thận Các hệ thống phụ trợ kèm theo cũng phải được tính toán tỉ mỉ, bố trí phù hợp, nhất là hệ thống phòng cháy chữa cháy, bố trí mặt bằng nhằm hạn chế tối thiểu khả năng xảy ra cháy nổ cũng như khắc phục khi xảy ra

sự cố

Quá trình tính toán bồn bồn gồm các bước sau:

 Xác định các thông số công nghệ bồn chứa

Các thông số công nghệ bồn chứa bao gồm:

- Vị trí lắp đặt các thiết bị trên bồn chứa

- Các yêu cầu về việc lắp đặt các thiết bị trên bồn chứa

- Lựa chọn vật liệu làm bồn

Các sản phầm dầu khí chứa trong bồn chứa thường có áp suất hơi bảo hòa lớn, nhiệt

độ hóa hơi thấp và có tính độc hại

Mức độ ăn mòn của các sản phẩm dầu khí này thường thuộc dạng trung bình, tùy thuộc vào loại vật liệu làm bồn, nhiệt độ môi trường mà mức độ ăn mòn của các sản phẩm này có sự khác nhau

Khi xét đến yếu tố ăn mòn, khi tính toán đến chiều dày bồn, ta tính toán thời gian sử dụng, từ đó tính được chiều dày cần phải bổ sung đảm bảo cho bồn ổn định trong thời gian sử dụng

Việc lựa chọn vật liệu còn phụ thuộc vào yếu tố kinh tế, vì đối với thép hợp kim có giá thành đắt hơn nhiều so với thép cacbon thường, công nghệ chế tạp phức tạp hơn, giá thành gia công đắt hơn nhiều, đòi hỏi trình độ tay nghề của thợ hàn cao

Sau khi lựa chọn được vật liệu làm bồn, ta sẽ xác định được ứng suất trong tương ứng của nó, đây là một trong những thông số quan trọng để xác định chiều dày bồn Đối với các loại vật liệu khác nhau thì ứng suất khác nhau, tuy nhiên giá trị này không chênh lệch nhiều

 Xác định giá trị áp suất tính toán

Đây là một thông số quan trọng để tính toán chiều dày bồn bồn Áp suất tính tán bao gồm áp suất hơi cộng với áp suất thủy tĩnh của cột chất lỏng gây ra:

H: chiều cao mực chất lỏng trong bồn

Thường ta tính chiều dày chung cho cả bồn chứa cùng chịu một áp suất (nghĩa là áp suất tính toán chung cho cả bồn chứa)

Đối với các sản phẩm dầu khí chứa trong bồn cao áp, áp suất tính toán thường có giá trị:

Propan : 18 (at)

Butan : 9 (at)

Bupro : 13 (at)

 Xác định tác động từ bên ngoài

Các tác động bên ngoài bao gồm:

Tác động của gió: Gió có thể tác động đến bồn, ảnh hưởng tới độ ổn định của bồn, làm cho bồn bị uốn cong hay tác động đến hình dáng bồn Tuy nhiên với bồn cao áp, do hình dáng cũng như cách đặt bẻ nên ảnh hưởng của gió tác động lên bồn thấp Ảnh hưởng của gió có thể bỏ qua nếu như ta xây tường bảo vệ hoặc đặt bồn ở vị trí kín gió

Tác động của động đất: Đây là một tác động hi hữu, không có phương án để chống lại Tuy nhiên khi xét đến phương án này, ta chỉ dự đoán và đảm bảo cho các sản phẩm

ko bị thất thoát ra ngoài, nhưng việc này cũng ko thể chắc chắn được Phần lớn các tác động này không thể tính toán được vì sự phức tạp của động đất Tác động này gây ra hiện tượng trượt bồn ra khỏi chân đỡ, cong bồn, gãy bồn Tốt nhất ta nên chọn khu vực ổn định về địa chất để xây dựng

 Xác định chiều dày bồn

Xác định tiêu chuẩn thiết kế: ASME section VIII Div.1, API650

Xác định được ứng suất cho phép của loại vật liệu làm bồn chứa:  cp

Xác định áp suất tính toán bồn chứa: Ptt

Xác định hệ số bổ sung chiều dày do ăn mòn: C C aC c

Các thông số công nghệ như: Đường kính bồn chứa (D), chiều dài phần hình trụ (L) Các thông số về nắp bồn chứa: Loại nắp bồn chứa, chiều cao nắp bồn chứa

 Xác định các lỗ trên bồn

Đi kèm với bồn là hệ thống phụ trợ bao gồm có các cửa người, các lỗ dùng để lắp các thiết bị đo như nhiệt độ, áp suất, mực chất lỏng trong bồn, các lỗ dùng để lắp đặt các ống nhập liệu cho bồn, ống xuất liệu, ống vét bồn, lắp đặt các van áp suất, các thiết bị đo nồng

độ hơi sản phẩm trong khu vực bồn chứa

Các thiết bị phụ trợ lắp đặt vào bồn có thể dùng phương pháp hàn hay ren Thường đối với các lỗ có đường kính nhỏ ta thường dùng phương pháp ren vì dễ dàng trong công việc lắp đặt cũng như trong công việc sửa chữa khi thiết bị có sự cố

Khi tạo lỗ trên bồn chứa cần chú ý đến khoảng cách giữa các lỗ thùng như việc tăng cứng cho lỗ

 Các ảnh hưởng thủy lực đến bồn chứa

- Áp suất làm việc cực đại: là áp suất lớn nhất cho phép tại đỉnh của bồn chứa ở vị trí hoạt động bình thường tại nhiệt độ xác định đối với áp suất đó Đó là giá trị nhỏ nhất thường được tìm thấy trong tất cả các giá trị áp suất làm việc cho phép lớn nhất ở tất cả các phần của bồn chứa theo nguyên tắc sau và được hiệu chỉnh cho bất kỳ sự khác biệt nào của áp suất thủy tĩnh có thể tồn tại giữa phần được xem xét và đỉnh của bồn chứa

Nguyên tắc: áp suất làm việc cho phép lớn nhất của một phần của bồn chứa là áp

suất trong hoặc ngoài lớn nhất bao gồm cả áp suất thủy tĩnh đã nêu trên cùng những ảnh hưởng của tất cả các tải trọng kết hợp có thể xuất hiện cho việc thiết kế đồng thời với nhiệt độ làm việc, bề dày kim loại thêm vào để đảm bảo ăn mòn

Áp suất làm việc lớn nhất cho phép có thể được xác định cho nhiều hơn một nhiệt độ hoạt động, khi đó sử dụng ứng suất cho phép ở nhiệt độ đó

Thử nghiệm áp suất thủy tĩnh được thực hiện trên tất cả các loại bồn sau khi tất cả các công việc lắp đặt được hoàn tất trừ công việc chuẩn bị hàn cuối cùng và tất cả các kiểm tra đã được thực hiện trừ những yêu cầu kiểm tra sau thử nghiệm

Bồn chứa đã hoàn tất phải thỏa mãn thử nghiệm thủy tĩnh

Những bồn thiết kế cho áp suất trong phải được thử áp thủy tĩnh tại những điểm của bồn có giá trị nhỏ nhất bằng 1,5 lần áp suất làm việc lớn nhất cho phép (áp suất làm việc lớn nhất cho phép coi như giống áp suất thiết kế)

Thử nghiệm thủy tĩnh dựa trên áp suất tính toán có thể được dùng bởi thỏa thuận của nhà sản xuất và người sử dụng Thử nghiệm áp suất tĩnh tại đỉnh của bồn chứa nên là giá trị nhỏ nhất của áp suất thử nghiệm được tính bằng cách nhân áp suất tính toán cho mỗi thành phần áp suất với 1,5 và giảm giá trị này xuống bằng áp suất thủy tĩnh tại đó

- Tải trọng gió: tải trọng gió buộc phải được xác định theo những tiêu chuẩn, tuy nhiên những điều luật của quốc gia hoặc địa phương có thể có những yêu cầu khắt khe hơn Nhà thầu nên xem xét một cách kỹ lưỡng để xác định yêu cầu nghiêm ngặt nhất và

sự kết hợp yêu cầu này có thể được chấp nhận về mặt an toàn, kinh tế, pháp luật Gió thổi bất kỳ hướng nào, trong bất kỳ trường hợp bất lợi nào đều cần được xem xét

- Dung tích lớn nhất cho bồn mái nổi

Khoảng 85 – 90% dung tích của bồn mái nổi được sử dụng trong điều kiện bình thường, phần thể tích không sử dụng là do khoảng chết trên (dead space) ở đỉnh và khoảng chết dưới (dead stock) ở đáy

Đối với bồn mái nổi, chọn chiều cao bồn để đạt sức chứa lớn nhất Khoảng chết trên

và chết dưới chịu ảnh hưởng nhiều của chiều cao hơn là đường kính, do đó cùng với một thể tích thì bồn cao chứa nhiều hơn bồn thấp

Chiều cao lớn nhất đạt được xác định bởi điều kiện đất đai nơi đặt bồn Do đó, khi chọn vị trí đặt bồn chứa phải điều tra về lãnh thổ nơi đặt bồn

Do khoảng chết trên nên bồn không được chứa đầy, nếu quá mức thì sẽ được báo động bởi đèn báo động ở mức high level

 Lựa chọn phương án tồn chứa

Với các đặc điểm xăng dầu là bay hơi, làm việc ở áp suất khí quyển và công suất tồn chứa lớn, ta chọn phương án tồn chứa xăng dầu bằng bồn trụ đứng, mái che là mái dome, mái phao nhằm mục đích giảm chi phí đầu tư ban đầu và tiết kiệm không gian lắp đặt thiết bị

Đặc trưng vật liệu cho thân-đáy bồn

Chọn vật liệu chế tạo bồn chứa là thép A516M Các thông số kỹ thuật của thép A516M:

Bảng 2: Các thông số kỹ thuật của thép A516M (grade 415)

KLR [Kg/m3]

kh

R H

Hln: chiều cao tối ưu của bồn

Rkh: cường độ tính toán của đường hàn đối đầu chịu kéo, lấy bằng cường độ chịu kéo của vật liệu: Rkh = 41500 [T/m2]

 : tổng chiều dày của bản đáy và mái,  = 14 [mm] = 0,014 [m]

1 : tỷ trọng của chất lỏng (dầu) chứa trong bồn, 1 = 0,85 [T/m3]

n1 : hệ số vượt tải: n1 = 1,5.

 : hệ số điều kiện làm việc= 0,9

Thay số vào ta được: Hln = 20 [m]  các phương án đưa ra có chiều cao H lựa chọn xung quanh giá trị Hln = 20 [m], chọn H= 20 (m)

Đường kính tương ứng với chiều cao H là:

4

V D

Lựa chọn kích thước bồn phải thỏa mãn điều kiện:

 Chiều cao không được quá lớn để dễ dàng cho việc chữa cháy khi có sự cố xảy ra

 Chiều cao không được quá nhỏ vì nếu chiều cao nhỏ thì đường kính D lớn sẽ làm tăng diện tích mặt thoáng của chất lỏng, lượng chất lỏng bốc hơi sẽ lớn làm giảm độ an toàn của công trình (gây ra áp lực dư lớn) và gây ô nhiễm môi trường

 Tổng khối lượng thép của thân bồn và đáy bồn phải là nhỏ nhất

Ta dự định trước thân bồn được hàn từ các tấm thép có kích thước 1500x6000mm và chiều dày đáy bồn là 10mm Trong tính toán sơ bộ ta tính chiều dày theo phương pháp

1foot (0,3m), phương pháp này chỉ áp dụng cho bồn có đường kính nhỏ hơn hoặc bằng 60m (200ft)

Để tiết kiệm nguyên liệu và thuận lợi cho việc lắp ghép chế tạo vỏ bồn chứa, ta chia

vỏ thành nhiều modun và mỗi modun có khổ là 1,5m Chiều dày của mỗi modun được xác định dựa vào ứng suất tĩnh lớn nhất mà mỗi modun phải chịu

Để tính chiều dày của các modun, ta tính chiều dày chịu áp suất thủy tĩnh của mỗi modun và chiều dày thử áp suất thủy tĩnh, từ đó chọn lấy giá trị lớn hơn trong 2 giá trị đã tính, và từ đó chọn chiều dày của mỗi modun theo tiêu chuẩn

Theo phương pháp này thì chiều dày thành bồn được tính toán theo công thức sau:

 Trong điều kiện thiết kế:

H: khoảng cách từ đáy của mỗi tầng đến mặt thoáng chất lỏng [m]

G: trọng lượng riêng của chất lỏng (gồm 2 trường hợp là chất lỏng thiết kế và nước thử áp lực) G = 8500 (N/m3)

CA: chiều dày ăn mòn cho phép lấy bằng 2mm (theo API 650[4])

Sd, St: ứng suất cho phép trong điều kiện thiết kế và trong điều kiện thử áp lực [Mpa]

Tính toán ta có bảng sau :

Modun thứ n Khoảng cách

(m)

Khoảng cách

H (m)

Phần chính của đáy (khu giữa), gồm các tấm thép có kích thước lấy theo các tấm thép định hình (1500 x 6000 m)

Phần viền ngoài (vành khăn) cần được tính toán cụ thể theo tiêu chuẩn API 650[4] Đường kính đáy phải lớn hơn đường kính bồn tối thiểu là 100 mm

 Tính toán chiều dày đáy bồn

Chọn ta = 10 [mm]

 Tính toán chiều dày tấm vành khăn

Chọn đáy có dạng hình vành khăn, chiều dày của tấm hình vành khăn là 100 mm, thêm hệ số ăn mòn 2mm, vậy chiều dày đáy hình vành khăn là:

ta = 10+ 2 = 12 [mm]

chọn ta = 12 [mm]

Theo tiêu chuẩn API 650[4]

Khoảng cách giữa thành trong của bồn và mối hàn chồng  600 mm

Tấm vành khăn phải nhô ra khỏi ít nhất là 100 mm

Hình 2.1: Bố trí lắp ghép đáy bồn chứa

2.2.3 Tính mái che bồn chứa:

Theo tiêu chuẩn API 650 khi đường kính bồn chứa bằng 30 m nên ta chọn mái bồn chứa dạng hình cầu (dạng mái dome)

Ta có chiều dày nhỏ nhất của mái là 6mm, khi kể đến hệ số ăn mòn ta có chiều dày thực tế của mái là:

t = 6+CA = 6+2 = 8[mm] [4]

Giá trị chiều dày không được lớn hơn 13mm (theo API )

Vậy ta chọn chiều dày của mái là: S = 8 mm

Ta sử dụng tấm che mái panel là nhôm tấm 5052

Khối lượng riêng = 2,7 g/cm3

Mô hình mái bồn dome:

Hình 3.2: Mái dome bồn chứa

2.3 Tính các thiết bị phụ

2.3.1 Cửa người bồn chứa

Khi khoét lỗ ở thân bồn chứa để lắp cửa người, thì lỗ khoét là nơi tập trung ứng các ứng suất cục bộ với giá trị lớn gấp 3 đến 4 lần ứng suất màng và làm yếu vỏ tại vị trí khoét Nên ta cần tăng bền cho vỏ tại vị trí khoét Tuy nhiên không phải bất cứ lỗ nào cũng cần tăng bền, khi lỗ có đường kính nhỏ hơn 50 mm thì không cần tăng bền, cùng với lỗ có đường kính lớn hơn 50mm thì cần phải tăng bền Trừ trường hợp áp suất dao động mạnh, lỗ nằm trên đường hàn dọc hoặc khoảng cách giữa hai lỗ kề nhau quá nhỏ

Theo giáo trình cơ sở tính toán thiết bị hóa chất ta tính được đường kính lỗ cho phép không tăng bền không được lớn hơn giá trị sau:

d = 0,37 D (S - C )(1- k) (3.10)

Trong đó:

Dt = 30000 [mm]: đường kính trong của thân thiết bị

S = 20 [mm]: bề dày của thân thiết bị tại vị trí khoét lỗ

 = 850 [Kg/m3] – Khối lượng riêng của xăng

hx = 20 [m] - Chiều cao của cột chất lỏng

p - là áp suất ở trong thiết bồn chứa tại điểm khoét lỗ [N/mm2]

p = ρ.g.h n + p n  p a

Với

pa = 105 [N/m2]

Do lỗ cửa đặt tại tấm tôn cuối cùng nên ta có h = Hmax= 20 [m]

n1, n2: Hệ số vượt tải của áp lực thủy tĩnh và áp lực dư

  [MPa] - Ứng suất bền cho phép của thép A516M

S= 20 [mm] = 0,02 [m] – Chiều dày của tấm vỏ bị khoét lỗ

CA= 2 [mm] = 0,002 [m] – Hệ số ăn mòn cho vỏ tính cho 15 năm

Thay số liệu vào công thức trên ta có:

k=0,93

Thay vào công thức tính do ta được

Ta lấy chiều dày của vành tăng bền là 10 mm

Tổng chiều dày chỗ tăng bền là S = 30 mm

Chiều rộng cần thiết của của vành tăng bền

bk= √(30 (0,02 − 0,002))= 0,73 (m)

2.3.2 Chọn cầu thang

Cầu thang cũng là bộ phận quan trọng của mỗi công trình, nhờ kết cấu này khi vận hành con người có thể đi lại dễ đàng tới những vị trí cần thiết để thao tác, giúp cho việc kiểm tra và sửa chữa được rễ ràng Cầu thang có thể thiết kế liền với thân bồn hoặc có thể thiết kế rời thân bồn

Việc thiết cầu thang bồn được quy định trong bảng 3-19 cuả tiêu chuẩn API 650 [4] Chiều rộng cầu thang là: 800 mm

Chiều cao của bậc thanh: 220 mm

Độ dốc của cầu thang là: 450

2.3.3 Các loại cửa bồn

Cửa bồn là thiết bị phục vụ cho công nhân ra vào khi thi công hoặc hoàn thiện sửa chữa bồn trong đó có các loại cửa như: cửa ra vào, cửa làm sạch… Trong bồn cũng có các loại cổng khác nhau với nhiều chức năng đa dạng phục vụ cho việc hoạt động ổn định của bồn như cổng xuất, cổng nhập, các ống báo mức, ống kiểm tra nhiệt độ…Vị trí của các cửa và các ống được đặt ở nhiều vị trí khác nhau sao cho phù hợp với việc vận hành bồn

Ngoài ra còn có một số loại cửa khác phục vụ cho các mức đích khác nhau: cửa kiểm tra nhiệt độ bồn, cửa phun bọt để chữa cháy, cửa hút cặn, cửa thông hơi thành bồn

 Cửa xuất :

Trên thân bồn bố trí một cổng xuất duy nhất tại cổng xuất này sẽ có một mặt bích Chờ đầu nối với đường ống xuất Việc thiết

kế cửa xuất phụ thuộc chủ yếu vào lưu lượng đầu

ra tối đa cho phép Trên cơ sở ấy cửa xuất sẽ

được thiết kế với các thông số như sau:

Đường kính ngoài của cửa xuất: 168,3 mm

Chiều dài cổ ống xuất là : 200 mm

Chiều dày cổ ống xuất : 10,97 mm

Hình 3.5 : Bích ống xuất

 Cửa nhập

Thiết kế cửa nhập dựa theo quy phạm API 650[4] và lưu lượng cho phép của cổng nhập, cấu tạo cửa nhập tương tự như cửa xuất, tuy nhiên để tránh hiện tượng tạo bọt của nhiên liệu và giảm độ mòn của đáy bồn nơi nhiên liệu được xả vào, khi thiết kế bố trí thêm một miếng đệm vào ống dẫn sao cho nhiên liệu được dẫn tới sát đáy trước khi đi và bồn Theo đó các thông số chủ yếu của bồn được thiết kế như sau:

Đường kính ngoài đầu ống :381 mm, thân ống 458 (mm)

Chiều dầy cổ ống: 12,7 mm

Chiều dài cổ ống: 225 mm

2.3.4 Tính mái nổi bồn chứa

 Lựa chọn kết cấu mái nổi cho bồn

 Giới thiệu về mái nổi

Một vấn đề thường gặp trong quá trình lưu trữ nhiên liệu ở các bồn chứa nhất là những nhiên liệu như xăng dầu là so có tính bay hơi mạnh mẽ của các loại nhiên liệu này gây ra áp lực lên mái bồn, một phần lên thành bồn và nguy hiểm hơn đó là việc dễ phát sinh cháy nổ, hao phí nhiên liệu, ăn mòn các kết cấu đỡ mái bồn Hạn chế sự bay hơi này

là một yếu tố quan trọng trong thiết kế các loại bồn chứa nhiên liệu Có rất nhiều biện pháp khác nhau nhằm hạn chế sự ăn mòn này như sử dụng bồn chứa có thiết kế thêm phao nổi (kết cấu mái nổi) Một trong những biện pháp đơn giản dễ thực hiện là sử dụng mái nổi nhất là đối với bồn chứa có đường kính lớn thì mái nổi càng tỏ rõ tính ưu việt của mình, do việc thi công đơn giản, giá thành rẻ hơn việc sử dụng các loại kết cấu mái khác

Trên thực tế có rất nhiều loại mái nổi dùng cho bồn chứa, với nhiều chủng loại khác nhau được làm từ các loại vật liệu khác như: thép, nhôm, nhựa… Tuỳ theo loại nhiên liệu chứa trong bồn, đường kính bồn và thời gian quay vòng sản phẩm mà lựa chọn mái nổi cho phù hợp

 Các phương án mái nổi

Hiện nay Việt Nam có nhiều chủng loại mái nổi khác nhau được sử dụng rộng rãi cho các loại bồn khác nhau Cũng có những loại bồn chứa do đặc điểm có đường kính lớn, hiện nay trong nước chưa có khả năng sản xuất cũng như thi công được hoặc có thể sản xuất nhưng giá thành cao hơn nhiều so với loại mái nổi cùng chủng loại được chào hàng của các hãng nước ngoài

Trên cơ sở phân tích các số liệu về nhiên liệu chứa trong bồn, thời gian quay vòng nhiên liệu, đường kính bồn…Tham khảo các loại mái nổi của các loại bồn chứa tương tự hiện có tại Việt Nam hiện nay có hai phương án chính thường sử dụng như sau

- Phương án I

Sử dụng mái nổi làm bằng vật liệu thép, hiện nay loại mái này thường được sử dụng cho các loại bồn có kích thước trung bình và nhỏ Loại mái này được tổ hợp từ các tấm thép và chủ yếu sử dụng các liên kết hàn trong kết cấu mái bồn

Ưu điểm: tính bền vững cao, nguyên vật liệu chế tạo sẵn có và có thể chế tạo trong

nhà máy rồi đem lắp ráp tại công trường, do đó có chất lượng khá tốt

Nhược điểm: trọng lượng mái rất lớn, với những loại bồn có đường kính lớn thì việc

sử dụng mái thép tỏ ra kém hiệu quả và một nhược điểm thường hay gặp trong khi vận hành đó là hiện tượng cong vênh dẫn tới việc lên xuống của bồn gặp khó khăn

- Phương án II

Sử dụng mái nhôm, đây là loại mái nổi hiện đại Hiện nay mới được sử dụng ở một

số công trình tại Việt Nam Nó đang tỏ rõ tính ưu việt cũng như sự phù hợp trong việc vận hành

Ưu điểm: trọng lượng của mái nhỏ, kết cấu hoạt động ổn định chính xác và việc thi

công rất đơn giản do kết cấu chủ yếu sử dụng các liên kết bulông Với những bồn chứa có đường kính lớn thì loại mái này tỏ rõ sự ưu việt của mình

Nhược điểm: với những loại mái có đường kính lớn thì không thể sản xuất trong

nước

Với bồn chứa dầu và xăng thể tích m3 là loại bồn chứa lớn Vì vậy việc lựa chọn kết cấu nổi bằng nhôm tỏ ra hiệu quả hơn cả

 Mô tả mái nổi bằng nhôm:

Mái nổi bằng nhôm sử dụng chủ yếu là kết cấu tấm vỏ được liên kết với nhau bằng các liên kết bulông và ốc vít Mái nổi do được nâng đỡ bởi các ponton trụ dài đặt vuông góc với các ponton là hệ các dầm bằng nhôm, các poton được gắn với dầm bằng một đai nhôm, giữa các tấm nhôm được liên kết với nhau bằng chi tiết kẹp Toàn bộ mái được đỡ bằng hệ thống chân đỡ

Để đảm bảo sự thẳng đứng khi di chuyển lên xuống Mái nổi sẽ có một hệ thống định hướng bằng cáp, theo đó di chuyển lên xuống, mái nổi sẽ trượt theo các sợi cáp này Độ kín khít giữa mái và thành bồn được đảm bảo bằng hệ thống đệm đặc biệt

Tính toán mái nổi

Hình 3.5: Kết cấu đặc trưng của mái nổi

Float: phao

Tank shell: vỏ bồn chứa

Wiper seal: tấm chạy bịt kín

Liquid level: mức chất lỏng

Primary rim plate: tấm biên chính

Rim space: không gian biên

Desk skin: tấm phủ bề mặt phao

Với đường kính bồn chứa là 40m < 65m, ta sử dụng mới nổi 1 lớp

Bảng 3.5: Các kết cấu mái nổi

STT Tên chi tiết Đặc điểm Vật liệu

1 Vành mái phao Thanh định hình cân xứng Hợp kim nhôm

6063-T5

2 Thanh đà sườn chính

hình chữ I

50 x 60mm 3mm web, 4mm flange

Urethane

Cấu trúc mái phao được thiết kế độc lập, do đó khi sửa hay bảo trì không cần tháo gỡ tấm phủ hay ống phao

2.3.5 Chọn các thiết bị phụ khác

 Cửa quan sát( Cửa lấy sáng)

Ta chọn cửa quan sát có dạng hình tròn, gồm 2 cửa nằm ở hai bên giữa mái che Chọn đường kính cửa = 0,5(m), chiều dày bằng với chiều dày của mái che

= 8(mm).

 Các loại van cửa bồn

Để đảm bảo cho quá trình vận hành trên các đường ống xuất và nhập của mỗi bồn chứa được lắp đặt các hệ thống van như sau:

Trên đoạn ống vào bồn có bố trí các loại van một chiều, thiết bị này có chức năng khống chế chất vận chuyển quay trở lại đường ống nhập khi có sự cố xẩy ra

Van an toàn tự động đóng khi bồn đã nhập đầy

Các loại van thông khí lắp đặt ở mái và vành ngoài có nhiệm vụ sả khi áp suất trong bồn không ở mức an toàn

 Ống thông hơi

Để đảm bảo an toàn cho bồn, tránh hiện tượng vỡ bồn do bồn phải làm việc ở áp suất dương hoặc móp thành bồn hay mái bồn do chịu áp suất âm vượt quá giới hạn cho phép Tại mỗi bồn ta phải bố trí các ống thông hơi, các ống này có chức năng đảm bảo cho bồn luôn làm việc trong khoảng áp suất cho phép Quá trình làm việc của ống thông hơi bao gồm: Thở ra (hoặc hít vào) do quá trình nhập (hoặc xuất) xăng dầu hay do chênh lệch nhiệt độ trong và ngoài bồn (được gọi là thở nhiệt)

 Thiết bị đo mức chất lỏng

Với bồn chứa xăng dầu thì người ta quan tâm đến mực chất lỏng, để đảm bảo điều này người vận hành cần phải biết chất lỏng dâng đến mực nào trong bồn Các dụng cụ đo mực chất lỏng khá đa dạng Để tiết kiệm chi phí, ta chọn thiết bị đo mức chất lỏng trong bồn chứa xăng dầu là bộ đo mức cơ khí

 Hệ thống van chặn

Van chặn là loại van được dùng để ngăn dòng chảy hoặc một phần dòng chảy nhằm đạt được một dòng chảy mới ở sau van Yêu cầu cơ bản thiết kế một van chặn là đưa ra trở lực dòng tối thiểu ở vị trí hoàn toàn mở và đạt được đặc tính dòng kín ở vị trí hoàn toàn đóng Van cổng, van cầu, van bướm, van màng có thể đáp ứng được các yêu cầu trên ở những mức độ khác nhau, vì vậy được sử dụng rộng rãi trong việc đóng cắt

Những kiểu van thực tế được đánh giá bằng các thông số sau:

Chênh áp

Độ kín

Đặc tính dòng chất lỏng

Kín hệ thống

Van được thiết kế để làm việc như một van chặn Khi làm việc, van loại này thường

là đóng hoàn toàn hoặc mở hoàn toàn Khi mở hoàn toàn, chất lỏng hoặc là khí chảy qua van trên một đường thẳng với trở lực rất thấp Kết quả tổn thất áp lực qua van là tối thiểu Van cửa không nên dùng để điều chỉnh hoặc tiết lưu dòng chảy bởi vì không thể đạt được sự điều kiển chính xác

Hơn vậy, vận tốc dòng chảy cao ở vị trí van mở một phần có thể tạo nên sự mài mòn đĩa và bề mặt trong van Đĩa van không mở hoàn toàn cũng có thể bị rung động

Van cửa bao gồm 3 bộ phận chính: thân van, cổ van và khung van Thân van thường được gắn với đường ống bằng mặt bít, hoặc nối bằng thân Cổ van bao gồm các phần

chuyển động được ghép vào thân thông thường là bằng bulong để cho phép bảo dưỡng và lau chùi Khung van bao gồm ty van, của van, đĩa van và đế van hình nhẫn Hai loại van cửa cơ bản là kiểu van hình nêm và kiểu van hai đĩa Ngoài ra còn có một số kiểu van cải tiến từ hai loại đĩa trên

 Van cầu: ( Ball valve)

Hình 3.7: Van cầu

Van cầu truyền thống dùng để chặn dòng chảy Mặc dù van cầu tạo nên tổn thất áp lực cao hơn van thẳng (ví dụ: van cửa, xả, bi ) nhưng có thể dùng trong trường hợp tổn thất áp lực không phải là yếu tố điều khiển

Van cầu bao gồm: van cầu kiểu chữ Y và van góc

Van cầu thường được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng Dải lưu lượng điều chỉnh, tổn thất áp lực và tải trọng làm việc phải được tính toán đến khi thiết kế van để đề phòng van sớm bị hỏng và đảm bảo vận hành thông suốt

Van cầu thường là loại có ty ren trơn trừ van loại lớn thì có kết cấu bề ngoài bắt bulông bằng đòn gánh Phụ kiện của van cầu cũng giống của van cửa Bảo dưỡng van cầu

thì tương đối dễ dàng vì đĩa van và đế van cùng phía Với đĩa cố định, đĩa thường có bề mặt phẳng ép ngược vào đế van giống như một cái nắp Kiểu thiết kế đế van này không phù hợp với tiết lưu áp suất cao và thay đổi

Van cầu là những van tồn tại thường xuyên nhất Những kiểu van khác cũng có thân cầu Do đó, nó dựa vào cấu trúc bên trong để dựa vào kiểu van Lối vào và ra của van được xắp xếp theo những yêu cầu của dòng chảy

Van phải chịu áp suất cao và thay đổi trong lĩnh vực tiết lưu phải có thiết kế kiểu van phải rất đặc biệt, thường sử dụng 2 loại van sau: van cầu cỡ lớn điển hình ghép bích

và van cầu góc với mép bắt bulông

 Van bướm:

Hình 3.8: Van bướm

Van bướm có của là một tấm kim loại liền và có thể xoay 90o trong chu vi vòng làm kín Tỷ lệ dòng chảy được điều chỉnh bằng việc thay đổi góc của cửa van Tỷ lệ dòng chảy đạt mức tối đa khi cửa van nằm song song với đường ống Van bướm cũng thuộc loại đóng mở nhanh Khi ở vị trí mở thì độ cản trở dòng chảy của van là nhỏ nhất, do đó

sự tạo xoáy và sụt áp khi dòng chảy được phân chia đồng đều qua cửa van và vòng làm kín Do đó van bướm cũng có thể được dùng cho quá trình điều tiết dòng chảy Khi van

bướm ở vị trí điều tiết thì phải chốt nó lại tại vị trí đó vị áp suất của dòng chảy có xu hướng đưa của van về vị trí đóng hay mở hoàn toàn,

Van bướm có thể vận hành bằng tay quay hay tay vặn Trong cả hai trường hợp này đều cần có thang chỉ vị trí của cửa van trong vận hành

 Van màng:

Hình 3.9: Van màng

Loại van này dùng một màng ngăn có chốt nối với chốt đẩy Chốt đẩy này chuyển động lên xuống nhờ cần van Khi chốt đẩy được hạ xuống thì nó sẽ nén màng ngăn chặt vào vòng làm kín Khi đó dòng chảy qua van sẽ chấm dứt Nếu chốt đẩy được kéo lên thì màng ngăn sẽ chuyển động theo và bắt đầu có dòng chảy chất lỏng đi qua van Loại van này có thể dùng cho cả hai mục đích là đóng và mở dòng chảy cũng như điều tiết dòng chảy Màng ngăn hoạt động như một màng làm kín để điều tiết dòng chảy do sự tiếp xúc của nó với phần chuyển động của van Loại van này được dùng đối với các chất có tính

ăn mòn hay đối với các chất cần có độ sạch cao Khi vận hành loại van này không nên tác động những lực quá mạng lúc đóng van vì điều này có thể làm kẹt màng ngăn ở trong vòng làm kín và gây hư hại màng ngăn