Xăng dầu là loại nhiên liệu chiến lược quan trọng, được các đơn vị quân đội đưa vào dự trữ với số lượng lớn nhằm sẵn sàng đáp ứng yêu cầu, nhiệm vụ trong mọi tình huống. Quá trình bảo quản, cấp phát xăng dầu, nếu không có giải pháp hiệu quả sẽ dẫn đến hiện tượng hao hụt xăng dầu, gây lãng phí lớn và làm ô nhiễm môi trường. Các nhân tố chính gây hao hụt xăng dầu là:
Do tính chất lý hóa của xăng dầu: chủ yếu do tính bay hơi và hệ số khuếch tán (lượng hơi của sản phẩm dầu - tính theo gam - thoát qua 1cm2 mặt thoáng trong 1 giây). Cả 2 yếu tố trên hoàn toàn phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất hơi trên mặt thoáng. Với tính chất của xăng ô tô hiện nay, khi ở nhiệt độ ≥ 30oC và áp suất trên mặt thoáng ≥ 760mm Hg thì hệ số khuếch tán đã vượt ngưỡng 0,1 gam/ cm2.giây (trong tồn chứa) và 0,25 gam/ cm2.giây (khi xuất). Ngay cả trong trường hợp khoảng trống chứa hơi trên bề mặt đạt tới trạng thái bão hòa vẫn xảy ra hiện tượng bay hơi.
Trong tồn chứa: Do kết cấu của bon nuoc GRP , áp suất đóng mở các xupap an toàn của van hô hấp rất nhỏ. Dưới tác động nhiệt của môi trường vào khoảng trống chứa hơi trong bể chứa và tính chất của hơi xăng dầu có hệ số dãn nở (a) rất lớn (≥0,004), tỷ lệ nhiệt rất nhỏ (từ 0,28 đến 0,4 Kcal/ kg) nên áp suất trong khoảng trống chứa hơi tăng rất mạnh theo chiều tăng của nhiệt độ môi trường, cộng với sự tăng của hệ số khuếch tán khiến xupap xả của van hô hấp buộc phải mở để hơi xăng dầu (ở trạng thái bão hòa) thoát ra khỏi bể chứa. Kết quả khảo sát đã xác định: Tại các bể chứa đạt yêu cầu về độ kín và áp suất mở xupap xả của van hô hấp là 200mm H2O khi nhiệt độ khoảng trống chứa hơi trong bể tăng từ 0,8 - 1oC, áp suất hơi trong bể sẽ đẩy xupap xả để thoát hơi xăng dầu ra ngoài môi trường. Đối với các bể không đảm bảo về độ kín thì ngoài tác động của nhiệt độ môi trường còn chịu ảnh hưởng bởi hệ số khuếch tán nên hơi xăng dầu sẽ thoát ra, ngay cả khi nhiệt độ môi trường có trị số cực tiểu.
Khi nhập xăng dầu vào bể chứa, sẽ đẩy hơi xăng dầu thoát ra môi trường. Tuy nhiên, do ảnh hưởng bởi sự khuếch tán do dòng chảy động và dưới tác động của nhiệt độ khi nhập, thể tích hơi xăng dầu sẽ lớn hơn thể tích nhập vào bể. (Trung bình ở nhiệt độ 30oC, cứ 1m3 xăng nhập vào bể có khoảng 0,95 -1,1 kg xăng hoặc 0,65 kg điezel thoát ra ngoài bể chứa).
Khi xuất xăng dầu từ bể chứa cho phương tiện: tương tự như quá trình nhập nhưng do thể tích vật chứa nhỏ nên quá trình xuất chịu ảnh hưởng rất lớn của hệ số khuếch tán; đặc biệt khi xuất lẻ, dòng chảy của xăng dầu là dòng chảy hở, với vận tốc lớn, do đó tốc độ bay hơi rất lớn. Kết quả khảo sát cho thấy: thể tích hơi xăng bay ra khi xuất thường bằng 1,15 - 1,3 lần (khi xuất cho xe xitec) và bằng 1,4 -2 lần (khi xuất lẻ cho xe máy) thể tích xăng xuất ra.
Căn cứ vào cấu tạo các bể chứa hiện có ở các đơn vị; quy trình nhập - xuất hiện nay và nguồn kinh phí bảo đảm hiện có cũng như năng lực thiết kế, chế tạo các phương tiện trong nước, chúng tôi xin đề xuất áp dụng các giải pháp sau:
Trong tồn chứa
Hoàn thiện điều kiện kín của bể chứa sao cho tổng lượng hơi xăng dầu dò lọt qua các mối lắp ghép và van hô hấp nhỏ hơn 0,5 lít/phút khi áp suất hơi trong bể 150mm H2O (điều kiện cần)
Lắp đặt công nghệ nối thông khoảng trống chứa hơi của các bể cùng chứa một loại nhiên liệu.
- Lắp đặt bể thu bù hơi có thể tích đủ chứa hết lượng hơi bay ra trong một chu kỳ biến thiên nhiệt độ (từ cực tiểu đến cực đại) và áp suất để thay đổi thể tích chứa hơi từ cực tiểu đến cực đại không vượt quá 40% áp suất mở xupap xả của van hô hấp lắp trên bể
Quá trình thực nghiệm sau 4 năm áp dụng đối với cụm bể chứa (xăng) đặt nổi ngoài trời hệ thống thu bù hơi đã giảm từ 60 - 80 % (tùy theo mức độ chứa đầy và nhiệt độ môi trường) so với lượng hơi xăng thoát ra khỏi bể chứa trong quá trình bảo quản không lắp bể thu bù hơi.
Trong quá trình nhập
Cần lắp đặt công nghệ hồi hơi xăng dầu cho cả hai trường hợp: nhập đẳng áp (khoảng trống chứa hơi của phương tiện giao và phương tiện nhận đều được đóng kín) và nhập không đẳng áp (một trong hai phương tiện có khoảng trống chứa hơi thông với môi trường), đảm bảo hơi xăng dầu từ phương tiện nhận hồi trả hơi xăng dầu vào khoảng trống chứa hơi của phương tiện giao.
Trường hợp nhập trực tiếp từ xe xitec vào cụm bể chôn ngầm (có áp suất mở xupap xả của van hô hấp 3.000mm H2O): chỉ cần nối thông hai khoảng trống chứa hơi.
Trường hợp nhập qua bể trung gian (chôn ngầm) và sử dụng máy bơm để bơm chuyển lên các bể trụ đứng (đặt nổi), cần lắp thêm công nghệ nối thông khoảng trống chứa hơi giữa bể trung gian và bể chứa. Do cấu tạo van hô hấp của bể trụ đứng, áp suất mở xupap xả của van rất thấp (£ 200mm H2O) nên cần lắp bổ sung phương tiện vận chuyển hơi từ bể trụ đứng sang bể trung gian hoặc phải nâng tiết diện ống của công nghệ hồi hơi (giữa bể trụ đứng và bể trung gian) sao cho tổng tổn thất áp suất trên đường ống không vượt quá 50% áp suất mở xupap xả của van hô hấp lắp trên bể trụ đứng.
Kết quả thực nghiệm cho thấy: lượng hơi xăng thoát ra môi trường giảm từ 60 - 75% (trong trường hợp nhập không đẳng áp) và từ 80 - 95% (trong trường hợp nhập đẳng áp) so với trạng thái nhập thông thường hiện tại (khoảng trống chứa hơi của cả phương tiện giao và nhận được thông với bên ngoài)
Bài viết liên quan
- Khắc phục những tồn tại của Bồn nước Inox tiết kiệm chi phí nhất.
Do tính chất lý hóa của xăng dầu: chủ yếu do tính bay hơi và hệ số khuếch tán (lượng hơi của sản phẩm dầu - tính theo gam - thoát qua 1cm2 mặt thoáng trong 1 giây). Cả 2 yếu tố trên hoàn toàn phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất hơi trên mặt thoáng. Với tính chất của xăng ô tô hiện nay, khi ở nhiệt độ ≥ 30oC và áp suất trên mặt thoáng ≥ 760mm Hg thì hệ số khuếch tán đã vượt ngưỡng 0,1 gam/ cm2.giây (trong tồn chứa) và 0,25 gam/ cm2.giây (khi xuất). Ngay cả trong trường hợp khoảng trống chứa hơi trên bề mặt đạt tới trạng thái bão hòa vẫn xảy ra hiện tượng bay hơi.
Trong tồn chứa: Do kết cấu của bon nuoc GRP , áp suất đóng mở các xupap an toàn của van hô hấp rất nhỏ. Dưới tác động nhiệt của môi trường vào khoảng trống chứa hơi trong bể chứa và tính chất của hơi xăng dầu có hệ số dãn nở (a) rất lớn (≥0,004), tỷ lệ nhiệt rất nhỏ (từ 0,28 đến 0,4 Kcal/ kg) nên áp suất trong khoảng trống chứa hơi tăng rất mạnh theo chiều tăng của nhiệt độ môi trường, cộng với sự tăng của hệ số khuếch tán khiến xupap xả của van hô hấp buộc phải mở để hơi xăng dầu (ở trạng thái bão hòa) thoát ra khỏi bể chứa. Kết quả khảo sát đã xác định: Tại các bể chứa đạt yêu cầu về độ kín và áp suất mở xupap xả của van hô hấp là 200mm H2O khi nhiệt độ khoảng trống chứa hơi trong bể tăng từ 0,8 - 1oC, áp suất hơi trong bể sẽ đẩy xupap xả để thoát hơi xăng dầu ra ngoài môi trường. Đối với các bể không đảm bảo về độ kín thì ngoài tác động của nhiệt độ môi trường còn chịu ảnh hưởng bởi hệ số khuếch tán nên hơi xăng dầu sẽ thoát ra, ngay cả khi nhiệt độ môi trường có trị số cực tiểu.
Khi nhập xăng dầu vào bể chứa, sẽ đẩy hơi xăng dầu thoát ra môi trường. Tuy nhiên, do ảnh hưởng bởi sự khuếch tán do dòng chảy động và dưới tác động của nhiệt độ khi nhập, thể tích hơi xăng dầu sẽ lớn hơn thể tích nhập vào bể. (Trung bình ở nhiệt độ 30oC, cứ 1m3 xăng nhập vào bể có khoảng 0,95 -1,1 kg xăng hoặc 0,65 kg điezel thoát ra ngoài bể chứa).
Khi xuất xăng dầu từ bể chứa cho phương tiện: tương tự như quá trình nhập nhưng do thể tích vật chứa nhỏ nên quá trình xuất chịu ảnh hưởng rất lớn của hệ số khuếch tán; đặc biệt khi xuất lẻ, dòng chảy của xăng dầu là dòng chảy hở, với vận tốc lớn, do đó tốc độ bay hơi rất lớn. Kết quả khảo sát cho thấy: thể tích hơi xăng bay ra khi xuất thường bằng 1,15 - 1,3 lần (khi xuất cho xe xitec) và bằng 1,4 -2 lần (khi xuất lẻ cho xe máy) thể tích xăng xuất ra.
Căn cứ vào cấu tạo các bể chứa hiện có ở các đơn vị; quy trình nhập - xuất hiện nay và nguồn kinh phí bảo đảm hiện có cũng như năng lực thiết kế, chế tạo các phương tiện trong nước, chúng tôi xin đề xuất áp dụng các giải pháp sau:
Trong tồn chứa
Hoàn thiện điều kiện kín của bể chứa sao cho tổng lượng hơi xăng dầu dò lọt qua các mối lắp ghép và van hô hấp nhỏ hơn 0,5 lít/phút khi áp suất hơi trong bể 150mm H2O (điều kiện cần)
Lắp đặt công nghệ nối thông khoảng trống chứa hơi của các bể cùng chứa một loại nhiên liệu.
- Lắp đặt bể thu bù hơi có thể tích đủ chứa hết lượng hơi bay ra trong một chu kỳ biến thiên nhiệt độ (từ cực tiểu đến cực đại) và áp suất để thay đổi thể tích chứa hơi từ cực tiểu đến cực đại không vượt quá 40% áp suất mở xupap xả của van hô hấp lắp trên bể
Quá trình thực nghiệm sau 4 năm áp dụng đối với cụm bể chứa (xăng) đặt nổi ngoài trời hệ thống thu bù hơi đã giảm từ 60 - 80 % (tùy theo mức độ chứa đầy và nhiệt độ môi trường) so với lượng hơi xăng thoát ra khỏi bể chứa trong quá trình bảo quản không lắp bể thu bù hơi.
Trong quá trình nhập
Cần lắp đặt công nghệ hồi hơi xăng dầu cho cả hai trường hợp: nhập đẳng áp (khoảng trống chứa hơi của phương tiện giao và phương tiện nhận đều được đóng kín) và nhập không đẳng áp (một trong hai phương tiện có khoảng trống chứa hơi thông với môi trường), đảm bảo hơi xăng dầu từ phương tiện nhận hồi trả hơi xăng dầu vào khoảng trống chứa hơi của phương tiện giao.
Trường hợp nhập trực tiếp từ xe xitec vào cụm bể chôn ngầm (có áp suất mở xupap xả của van hô hấp 3.000mm H2O): chỉ cần nối thông hai khoảng trống chứa hơi.
Trường hợp nhập qua bể trung gian (chôn ngầm) và sử dụng máy bơm để bơm chuyển lên các bể trụ đứng (đặt nổi), cần lắp thêm công nghệ nối thông khoảng trống chứa hơi giữa bể trung gian và bể chứa. Do cấu tạo van hô hấp của bể trụ đứng, áp suất mở xupap xả của van rất thấp (£ 200mm H2O) nên cần lắp bổ sung phương tiện vận chuyển hơi từ bể trụ đứng sang bể trung gian hoặc phải nâng tiết diện ống của công nghệ hồi hơi (giữa bể trụ đứng và bể trung gian) sao cho tổng tổn thất áp suất trên đường ống không vượt quá 50% áp suất mở xupap xả của van hô hấp lắp trên bể trụ đứng.
Kết quả thực nghiệm cho thấy: lượng hơi xăng thoát ra môi trường giảm từ 60 - 75% (trong trường hợp nhập không đẳng áp) và từ 80 - 95% (trong trường hợp nhập đẳng áp) so với trạng thái nhập thông thường hiện tại (khoảng trống chứa hơi của cả phương tiện giao và nhận được thông với bên ngoài)
Bài viết liên quan
- Khắc phục những tồn tại của Bồn nước Inox tiết kiệm chi phí nhất.
