Bồn chứa khí hóa lỏng LPG - Khái niệm và ứng dụng

Bồn chứa khí hóa lỏng LPG là một thiết bị quan trọng trong đời sống hiện đại, đóng vai trò lưu trữ và vận chuyển khí LPG an toàn, hiệu quả. Bài viết này sẽ đi sâu vào khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các loại bồn chứa LPG phổ biến, cũng như ứng dụng đa dạng của nó trong nhiều lĩnh vực như sinh hoạt, công nghiệp, giao thông vận tải. Bài viết sẽ cung cấp một số thông tin về Bồn chứa khí hóa lỏng LPG - Khái niệm và ứng dụng.

Bồn chứa khí hóa lỏng LPG - Khái niệm và ứng dụng

1. Bồn chứa khí hóa lỏng LPG - Khái niệm và ứng dụng 

1.1. Bồn chứa khí hóa lỏng LPG  là gì?

Bồn chứa khí hóa lỏng LPG (Liquefied Petroleum Gas) là một loại bồn được thiết kế chuyên dụng để lưu trữ và vận chuyển khí LPG. Khí LPG là hỗn hợp các hydrocacbon dễ cháy, bao gồm propan và butane, được hóa lỏng dưới áp suất cao.

1.2. Ứng dụng bồn chứa khí hóa lỏng LPG

Bồn chứa LPG được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sau:

• Gia đình: Cung cấp nhiên liệu cho nấu nướng, sưởi ấm, tắm nước nóng.
• Thương mại: Cung cấp nhiên liệu cho các nhà hàng, khách sạn, khu vui chơi giải trí.
• Công nghiệp: Cung cấp nhiên liệu cho các nhà máy, xí nghiệp, lò sưởi, lò sấy, v.v.
• Giao thông vận tải: Cung cấp nhiên liệu cho các phương tiện giao thông như xe ô tô, xe tải, xe buýt.

Có thể thấy Bồn chứa LPG được sử dụng khá nhiều xung quanh chúng ta, và cũng ứng dụng vô cùng đa dạng.

2. Cấu tạo của bồn chứa khí hóa lỏng LPG 

Cấu tạo bồn chứa khí hóa lỏng LPG

Cấu tạo bồn chứa khí lỏng hay bồn chứa khí hóa lỏng bao gồm: Thân bồn, phần cửa bồn, bộ phận thông hơi và chân bồn.

• Thân bồn: thường được thiết kế với hình trụ tròn, dạng hình vuông hay hình chữ nhật. Thân bồn gồm 2 lớp, bên ngoài là vỏ bồn rồi đến lớp chân không ở giữa và cuối cùng là bồn chứa khí bên trong cùng. Phần chân không ở giữa 2 lớp vỏ có chức năng cách nhiệt. Hạn chế việc tăng áp của khí gas hóa lỏng ở bên trong xảy ra khi nhiệt độ tăng làm cho gas lỏng giãn nở.
• Nắp bồn: Có nhiều kiểu tạo hình nắp bồn chứa khí hóa lỏng như nắp mặt sàng dạng phẳng,  nắp chỏm cầu hay hình nón
• Đáy bồn: tương tự như phần nắp bồn thì cũng có 3 loại đáy bằng, chỏm cầu hay đáy nón
• Chân bồn: Táp chống xoáy, dạng chân tròn hoặc chân chữ L

Cầu thang ( nếu có ở thể tích lớn): Cầu thang dạng thẳng đứng hoặc xung quanh bồn. Bồn có hệ thống các đường ống dẫn để nạp khí gas hóa lỏng vào bồn, khi xuất lỏng hay khí ra theo đường sử dụng.

3. Quy định cơ bản về tiêu chuẩn của bồn chứa khí hóa lỏng LPG

Quy định cơ bản về tiêu chuẩn của bồn chứa khí hóa lỏng LPG

Những vấn đề liên quan đến bồn LPG được quy định tại Khoản 3 Điều 3 theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 10:2012/BCT về an toàn trạm cấp khí dầu mỏ hóa lỏng được Bộ Công thương ban hành. Theo đó:Bồn chứa LPG là bồn chứa khí nén dùng để chứa LPG có dung tích chứa bằng hoặc lớn hơn 0,15m3.

• a) Bồn chứa đặt nổi là loại bồn chứa được đặt ở trên mặt đất và không bị lấp cát hoặc đất;
• b) Bồn chứa đặt chìm là dạng bồn chứa LPG được chôn dưới đất và được dùng cát hoặc đất bao phủ;
• c) Bồn chứa đắp đất là loại bồn chứa được đặt ở trên mặt đất và được bao phủ lại bằng cát hoặc đất.

Vì đây là 1 loại bồn cần có độ an toàn cao nên thường xuyên được kiểm tra, kiểm định trước và trong quá trình sử dụng.

Căn cứ tại Điều 4 Thông tư 32/2020/TT-BCT quy định về Yêu cầu về thiết kế, chế tạo bồn chứa LPG như sau:

3.1. Thiết kế, chế tạo

Bồn chứa phải được thiết kế, chế tạo phù hợp Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6008:2010 , TCVN 6155:1996 , TCVN 6156:1996 , TCVN 6486:2008, TCVN 7441:2004 , TCVN 8366:2010 hoặc Tiêu chuẩn ASME Nồi hơi và Bình chịu áp lực, Section VIII, Division 1 hoặc 2.

3.2. Áp suất thiết kế

- Áp suất thiết kế là áp suất sử dụng để thiết kế bồn chứa LPG chứa 100% propan thương phẩm ở nhiệt độ cao nhất, không nhỏ hơn 1,7 MPa.

- Trường hợp bồn chứa được sử dụng chỉ chứa butan thì áp suất thiết kế được xác định theo tiêu chuẩn thiết kế bồn chứa butan.

3.3. Nhiệt độ thiết kế

- Khi thiết kế bồn chứa LPG, phải đưa ra cả nhiệt độ thiết kế mức trên và nhiệt độ thiết kế mức dưới.

- Nhiệt độ thiết kế mức trên được chọn là nhiệt độ cao nhất mà sản phẩm trong bồn chứa đạt tới ở điều kiện vận hành bình thường cộng thêm độ chênh nhiệt độ để đảm bảo van an toàn không mở trong điều kiện bình thường.

- Nhiệt độ thiết kế mức dưới không được lớn hơn -10 °C. Trường hợp nhiệt độ bồn hoặc sản phẩm chứa bên trong có thể thấp hơn thì chọn theo giá trị nhiệt độ thấp hơn.

3.4. Độ chân không

Độ chân không được tính đến nếu nhiệt độ môi trường thấp hơn điểm sôi của LPG ở áp suất khí quyển hoặc trong trường hợp chọn tốc độ thoát lỏng rất cao mà không có hệ thống hồi hơi tương ứng.

3.5. Yêu cầu về vật liệu

- Vật liệu chế tạo bồn chứa LPG phải đáp ứng được độ bền thiết kế, thích hợp với các bộ phận chịu áp lực và các chi tiết có liên quan, phù hợp với công nghệ chế tạo và điều kiện làm việc của bồn chứa LPG và phải thỏa mãn tính hàn.

- Vật liệu chế tạo bồn chứa LPG phải đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn TCVN 8366:2010 hoặc ASME nồi hơi và bình chịu áp lực, Section II.

- Các vật liệu có nhiệt độ chảy thấp (nhôm, đồng) không được sử dụng cho bồn chứa LPG.

3.6. Các chi tiết đấu nối, lắp ráp

- Bồn chứa phải có cửa người chui hoặc cửa kiểm tra. Cửa người chui, nếu là hình elip kích thước tối thiểu 400 mm X 300 mm, nếu là hình tròn đường kính tối thiểu 400 mm.

- Các chi tiết đấu nối, lắp ráp phải phù hợp cho việc sử dụng LPG.

- Hạn chế tối đa các kết nối nằm dưới mức chất lỏng tối đa.

3.7. Các thiết bị phụ

3.7.1. Bồn chứa phải được trang bị các thiết bị sử dụng phù hợp với LPG và điều kiện thiết kế của bồn chứa sau đây:

- Van an toàn.

- Van nhập LPG lỏng.

- Van xuất LPG lỏng.

- Van xuất LPG hơi.

- Van hồi hơi LPG.

- Van hạn chế lưu lượng (excess flow valve).

- Van xả đáy.

- Thiết bị đo mức LPG lỏng.

- Nhiệt kế đo nhiệt độ của LPG bên trong bồn chứa.

- Áp kế.

- Van đóng ngắt khẩn cấp trên đường xuất lỏng.

3.7.2. Van an toàn

a) Van an toàn được nối vào phần không gian chứa hơi LPG của bồn chứa và có giải pháp phù hợp để có thể tháo van khi cần thiết.

b) Không được sử dụng van an toàn kiểu trọng lực.

c) Dung tích bồn chứa nhỏ hơn hoặc bằng 20 m3 lắp ít nhất một van an toàn. Dung tích bồn chứa lớn hơn 20 m3 lắp ít nhất hai van an toàn.

d) Van an toàn phải có các thông tin được in trên thân van hoặc trên nhãn đính kèm:

- Tên nhà sản xuất.

- Năm sản xuất.

- Áp suất tác động.

- Kích thước miệng thoát.

- Lưu lượng xả.

Lưu lượng xả tối thiểu của van an toàn đối với bồn chứa đặt chìm hoặc bồn chứa đắp đất phải đáp ứng quy định tại Bảng 1.

Bảng 1. Lưu lượng xả tối thiểu của van an toàn đối với bồn chứa đặt chìm hoặc bồn chứa đắp đất

Trong đó:

S là tổng diện tích bề mặt ngoài của bồn chứa, (m2)

A là lưu lượng xả ở 15°C và áp suất khí quyển, (m3/min).

Với các bồn chứa mà kích thước không được liệt kê ở bảng trên thì có thể sử dụng công thức: A = 3,1965 . S0,82

- Lưu lượng xả của van an toàn đối với bồn chứa đặt nổi bằng 3,33 lần giá trị tương ứng trong Bảng 1.

- Yêu cầu đối với lắp đặt van an toàn:

+ Đối với van an toàn được lắp đặt có tính đến cô lập van phục vụ kiểm tra, thử nghiệm, bảo dưỡng, khi một van được cô lập thì van còn lại phải đảm bảo yêu cầu về lưu lượng xả.

+ Van an toàn được nối với khoang chứa hơi bồn và càng ngắn càng tốt.

+ Trên đường xả cần phải tránh sự hình thành các bẫy chất lỏng và tạo ra áp lực ngược ngăn cản sự hoạt động chính xác của van, đặc biệt khi đường ống xả dài.

+ Chiều cao miệng ống xả của van an toàn tối thiểu phải cao hơn mặt đất 3 m và cao hơn đỉnh bồn 2 m.

3.7.3. Van nhập LPG lỏng

Trên đường nhập LPG lỏng phải lắp một van một chiều phù hợp và một van đóng ngắt. Các ống nối có đường kính danh định lớn hơn 50 mm phải được lắp van nối bích, chế tạo bằng thép đúc, có áp suất làm việc tối thiểu bằng áp suất thiết kế của hệ thống ống công nghệ nối với bồn.

3.7.4. Van xuất LPG lỏng và hơi

Các ống nối đầu ra của đường xuất LPG phải được lắp van đóng khẩn cấp đóng nhanh bằng tay hoặc kết hợp tự động để ngắt nguồn cung cấp LPG trong trường hợp khẩn cấp. Các ống nối có đường kính danh định lớn hơn 50 mm phải được lắp van nối bích bằng thép đúc, có áp suất làm việc tối thiểu bằng áp suất thiết kế của hệ thống ống công nghệ nối với bồn.

3.7.5. Van xả đáy

Miệng ống xả đáy trong bồn chứa phải bố trí ở điểm gom chất lỏng thấp nhất. Ống xả đáy ngoài bồn phải được lắp hai van đóng để đảm bảo chống rò rỉ, hai van cách nhau một đoạn ống dài 500 mm để tránh nước xả cặn làm đông cứng và nghẽn van.

3.7.6. Thiết bị đo mức LPG lỏng

- Bồn chứa phải lắp ít nhất một dụng cụ đo mức chất lỏng có dải đo thể hiện toàn bộ dung tích bồn chứa.

- Cần trang bị tối thiểu 01 thiết bị đo mức dạng cơ hoặc thước thủy, hoặc 01 thiết bị đo mức tự động.

- Đồng hồ đo mức kiểu xả LPG lỏng ra môi trường phải có đường kính lỗ xả không lớn hơn 1,5 mm.

3.7.7. Áp kế

Bồn chứa phải có áp kế được lắp ở không gian chứa LPG hơi:

- Cấp chính xác không lớn hơn 2,5.

- Đường kính mặt áp kế không nhỏ hơn 75 mm.

- Thang đo phải đảm bảo áp suất làm việc lớn nhất từ 1/3 đến 2/3 thang đo.

3.7.8. Nhãn trên vỏ bồn phải được ghi các thông tin dưới đây:

- Tên nhà chế tạo và số chế tạo.

- Thời gian chế tạo.

- Môi chất chứa.

- Tiêu chuẩn thiết kế.

- Áp suất thiết kế.

- Nhiệt độ thiết kế.

- Dung tích.

- Áp suất thử thủy lực và ngày thử thủy lực.

3.7.9. Đối với các bồn chứa thẳng đứng ngoài tuân thủ các quy định trên phải tuân thủ những điều bổ sung sau:

- Các bồn chứa phải được thiết kế để tự chịu lực, không sử dụng những néo giữ và phải thoả mãn những nguyên tắc thiết kế riêng có tính đến lực gió, động đất và tải trọng thử thủy tĩnh.

- Tải trọng gió trên bồn chứa phải dựa trên cơ sở áp lực gió lên diện tích chiếu ở các vùng có độ cao thay đổi bên trên mặt đất phù hợp với tiêu chuẩn tải trọng gió của Việt Nam.

- Tải trọng động đất lên bồn chứa phải dựa trên cơ sở lực được chỉ dẫn trong tiêu chuẩn tải trọng động đất của Việt Nam.

3.7.10. Trị số bổ sung chiều dày do ăn mòn

Trị số bổ sung chiều dày do ăn mòn tối thiểu là 1 mm đối với thép các bon.

4. Câu hỏi thường gặp 

Bồn chứa LPG có thể được sử dụng để lưu trữ khí Oxy? 

Không. Bồn chứa LPG được thiết kế chuyên dụng để lưu trữ khí LPG. Khí Oxy có tính oxy hóa cao, có thể ăn mòn bồn chứa LPG và gây nguy hiểm cháy nổ. Do đó, không nên sử dụng bồn chứa LPG để lưu trữ khí Oxy.

Bồn chứa LPG cần được bảo trì, kiểm định định kỳ? 

Có. Bồn chứa LPG chứa khí hóa lỏng dưới áp suất cao, do đó cần được bảo trì, kiểm định định kỳ để đảm bảo an toàn. Việc bảo trì, kiểm định sẽ giúp phát hiện và khắc phục kịp thời các hư hỏng, rò rỉ, đảm bảo bồn chứa LPG hoạt động an toàn và hiệu quả.

Bồn chứa LPG có thể được đặt trong nhà bếp? 

Có. Bồn chứa LPG có thể được đặt trong nhà bếp, nhưng cần đảm bảo các yêu cầu về an toàn

Hy vọng qua bài viết, Công ty Luật ACC đã giúp quý khách hàng hiểu rõ hơn về Bồn chứa khí hóa lỏng LPG - Khái niệm và ứng dụng. Đừng ngần ngại hãy liên hệ với Công ty Luật ACC nếu quý khách hàng có bất kỳ thắc mắc gì cần tư vấn giải quyết.