Zalo QR
Zalo QR
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.
7.1.6.2. Các liên kết khác
Các liên kết khác (như ống điều hướng, giằng) vào bồn chứa chính và bồn chứa phụ phải được giảm thiểu.
7.1.7. Mức chất lỏng thiết kế lớn nhất
Mức chất lỏng thiết kế lớn nhất cách mép trên của thành bồn chứa chính một khoảng nhỏ nhất là 300 mm.
CHÚ THÍCH: Khoảng chênh lệch này cho phép chất lỏng chuyển động trong trường hợp có động đất.
7.1.8. Làm lạnh
Một hệ thống ống dẫn cho quá trình làm lạnh của bể được cung cấp. Hệ thống này được thiết kế sao cho có thể duy trì được tốc độ làm lạnh xác định. Đầu phun, các thiết bị hoặc phương pháp phù hợp khác có thể được sử dụng nhằm đảm bảo việc hóa hơi hoặc phân bố hoàn toàn của chất lỏng.
7.1.9. Móng bể
Móng bể được thiết kế sao cho độ lún của bể và các liên kết của nó được hấp thụ. Có thể sử dụng một vài loại phổ biến sau:
- Móng nông (tấm đỡ bể cùng với các dầm vành khuyên bằng bê tông hoặc móng bản bê tông);
- Móng cọc (bản đáy được đặt trên hệ thống móng cọc ở mức nền hay được nâng lên cao).
Cần phải tiến hành các khảo sát về đất nền và địa chấn để xác định các đặc điểm tự nhiên và địa kỹ thuật của nền đất.
Các khảo sát đất nền được tiến hành theo quy định trong EN 1997-1:2004. Khả năng chịu động đất của các kết cấu được quy định trong EN 1998-1:2004 và Phụ lục C.
CHÚ THÍCH 1: Hệ thống kháng chấn hoặc các thiết bị khác có thể được sử dụng nhằm giảm thiểu thiệt hại của động đất.
Nhà thầu với sự tư vấn của chủ đầu tư xác định độ lún toàn phần và độ lún chênh lệch lớn nhất cho phép của bể. Nhà thầu cũng phải chứng tỏ được rằng tất cả các thành phần của bể có thể hấp thụ được độ lún đó.
Độ lún thực tế của bể phải được theo dõi trong suốt tuổi thọ của bể (từ xây dựng, thử áp lực thủy tĩnh đến vận hành,...). Tần suất theo dõi phù hợp với thời gian tính toán trước và tốc độ thay đổi độ lún của bể theo tải trọng.
Nếu sự lún xảy ra trong quá trình thi công và thử nghiệm bể khác với dự đoán, nhà thầu buộc phải điều tra nguyên nhân và tiến hành các biện pháp khắc phục đề phòng sự cố trong tương lai. Chủ đầu tư cũng cần được tham khảo ý kiến.
CHÚ THÍCH 2: Nếu sự lún xảy ra trong quá trình vận hành bể khác với dự đoán, chủ đầu tư nên hỏi ý kiến tham khảo từ phía nhà thầu.
Cần phải tránh quá trình giãn nở của móng.
CHÚ THÍCH 3: Có thể cần hệ thống sưởi cho móng để giải quyết vấn đề này.
CHÚ THÍCH 4: Móng có thể được nâng lên tạo khoảng trống giữa bản móng và nền, do đó tạo điều kiện lưu thông không khí. Trong trường hợp này có thể không cần hệ thống sưởi móng. Nhà thầu phải chứng minh được rằng có đủ không khí lưu thông, và ngăn chặn được việc ngưng tụ và đóng băng trong thời gian dài trên bản móng.
CHÚ THÍCH 5: Để biết thêm chi tiết về móng, xem TCVN 8615-3 (EN 14620-3), Phụ lục B.
7.1.10. Hệ thống sưởi móng
Hệ thống sưởi phải được thiết kế sao cho nhiệt độ của tất cả các vị trí trên móng không xuống dưới giá trị 0 °C. Sơ đồ các ống dẫn và hệ thống sưởi dự phòng được lắp đặt sao cho các yêu cầu nêu trên được đảm bảo kể cả trong trường hợp một dây hay một mạch gặp sự cố.
Lượng nhiệt cung cấp cho móng phải được điều khiển bởi ít nhất hai bộ điều nhiệt. Một bộ được đặt tại khu vực theo tính toán là sẽ có nhiệt độ thấp. Tất cả các bộ điều nhiệt đều truyền tín hiệu tới bảng điều khiển của người vận hành hệ thống cùng với một hệ thống báo động trong trường hợp nhiệt độ xuống thấp.
CHÚ THÍCH: Xem thêm thông tin về hệ thống sưởi cho móng trong Phụ lục D.
7.1.11. Hệ thống chống biến dạng nhiệt (thermal protection system, TPS) của bể bê tông
CHÚ THÍCH: Với bồn chứa phụ bằng bê tông (ví dụ bể tổ hợp và bể vách), khi liên kết giữa thành bể và đáy bể là liên kết cứng, TPS có tác dụng ngăn chặn vết nứt không kiểm soát được ở liên kết giữa thành và đáy hoặc trên bản đáy. Điều này có thể xảy ra trong trường hợp bồn chứa chính bị rò rỉ. TPS bao phủ cả đáy và phần dưới của thành bể. TPS có thể bao gồm các tấm thép (đáy kép) và vật liệu cách nhiệt (bể kép hay bể tổ hợp) hoặc tấm chắn chất lỏng và vật liệu cách nhiệt (bể vách).
Độ cao của các thành phần đứng của TPS được xác định theo sự phân bố nhiệt độ và khả năng biến dạng của góc liên kết. Quá trình lựa chọn vật liệu và các yêu cầu thiết kế được nêu trong TCVN 8615-2 (EN 14620-2) và EN 14620-4.
7.1.12. Tường ngăn
Bể chứa đơn được sử dụng kết hợp với tường ngăn. Kích thước của khu vực ngăn phải đảm bảo chứa được tất cả sản phẩm trong bồn chứa chính. Khu vực bị ngăn cũng như tường ngăn được thiết kế sao cho không thấm chất lỏng trong một thời gian dài. Vật liệu được sử dụng phải chịu được chất lỏng bị rò rỉ. Cần chú ý việc loại bỏ nước mưa hay nước chữa cháy tích tụ phía trong khu vực bị ngăn mà không làm tràn hay rò rỉ chất lỏng.
Với tường ngăn bằng bê tông, phải áp dụng các quy định trong TCVN 8615-3 (EN 14620-3).
7.1.13. Sét
Bể phải được thiết kế chống lại các ảnh hưởng của sét.
7.2. Hệ thống bảo vệ
7.2.1. Thiết bị
7.2.1.1. Quy định chung
Các yêu cầu tối thiểu sau phải được đảm bảo:
- Các thiết bị phải được lắp đặt nhằm đảm bảo tính an toàn và tin cậy cho toàn bộ quá trình thử nghiệm, vận hành/bảo trì và hết khấu hao của bể chứa. Cũng cần tính toán lượng dự phòng cần thiết;
- Nếu có thể, thiết bị có thể được bảo trì ngay trong quá trình vận hành bình thường của bể;
- Các quá trình đo đạc và kết quả phải được truyền về phòng điều khiển hoặc người vận hành.
7.2.1.2. Mức chất lỏng
Cần có ít nhất hai thiết bị đo mức chất lỏng có độ chính xác cao, hoạt động độc lập được lắp đặt để bảo vệ bể khỏi bị chảy tràn. Mỗi hệ thống đo gồm có báo động mức cao và công tắc ngắt.
CHÚ THÍCH: Với yêu cầu trên đây, bể không cần phải thiết kế cho trường hợp bị tràn.
7.2.1.3. Áp suất
Bể chứa tối thiểu phải được lắp thiết bị phát hiện áp suất quá cao và quá thấp. Các hệ thống này hoạt động độc lập với hệ thống áp kế thông thường của bể.
7.2.1.4. Nhiệt độ
Bể chứa tối thiểu phải được lắp đặt các thiết bị cố định tại những vị trí thích hợp, cho phép nhiệt độ được theo dõi như sau:
- Nhiệt độ của chất lỏng được đo tại một vài độ sâu khác nhau. Khoảng cách theo phương đứng giữa hai bộ phận cảm ứng liền kề không lớn hơn 2 m;
- Theo dõi được nhiệt độ của khoảng hơi (cả trên và dưới nắp treo nếu có thể);
- Theo dõi được nhiệt độ của vỏ và đáy bồn chứa chính (để kiểm soát việc làm lạnh hay làm ấm).
7.2.1.5. Đề phòng cuộn xoáy
CHÚ THÍCH 1: Sự cuộn xoáy (xem 3.31) có thể xuất hiện khi các sản phẩm khác nhau về thành phần và tỉ trọng (ví dụ như LNG và LPG) được chứa trong một bể.
Sự cuộn xoáy có thể được phòng tránh theo cách sau:
- Sử dụng hệ thống đo tỉ trọng đảm bảo theo dõi được tỉ trọng trong toàn bộ chiều cao khối sản phẩm lỏng trong bể. Hệ thống đo tỉ trọng sẽ báo động nếu giá trị tỉ trọng vượt giá trị đặt sẵn nào đó. Trong trường hợp đó, phải có biện pháp phòng tránh hiện tượng cuộn xoáy (ví dụ khuấy trộn). Hệ thống đo tỉ trọng sẽ hoạt động độc lập với hệ thống đo mức chất lỏng của bể;
- Sử dụng hệ thống tuần hoàn liên tục hay tạm thời giữa phần trên và dưới của bể.
CHÚ THÍCH 2: Với các yêu cầu nêu trên, không cần phải thiết kế bể cho trường hợp xảy ra hiện tượng cuộn xoáy.
7.2.1.6. Cháy và rò khí
Cần chú ý lắp đặt các hệ thống phát hiện cháy và rò rỉ khí.
7.2.1.7. Hệ thống phát hiện rò rỉ của bồn chứa chính
Việc lắp đặt hệ thống phát hiện rò rỉ cho bồn chứa chính là cần thiết. Hệ thống này dựa trên các yếu tố:
- Sự giảm nhiệt độ;
- Phát hiện khí rò rỉ;
- Đo độ chênh áp.
Xem lại: TCVN 8615-1:2010 - Phần 1: Quy định chung - Phần 3
Xem tiếp: TCVN 8615-1:2010 - Phần 1: Quy định chung - Phần 5
