Nhập đáy (Bottom-Loading) và Thu hồi hơi - Giải pháp toàn diện

Ngành công nghiệp vận tải xăng dầu luôn đòi hỏi sự đổi mới không ngừng để đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe về an toàn và hiệu suất. Từ những năm 1950, các công ty dầu mỏ và ngành vận tải Bắc Mỹ đã hợp tác phát triển công nghệ nhập đáy để cải thiện an toàn lao động và giảm chi phí vận hành. Công nghệ này, cùng với hệ thống thu hồi hơi, đã trở thành một giải pháp toàn diện, thay thế phương pháp nhập hàng truyền thống và tạo nên một tiêu chuẩn mới trên toàn thế giới.

Nhập hàng từ trên xuống (Top-Loading) - Phương pháp truyền thống và những vấn đề liên quan

Trước đây, việc nạp đầy xe bồn chở xăng dầu được thực hiện bằng cách nhập hàng từ trên xuống. Các kho bãi thường có một giàn nâng cao, cho phép người vận hành đi lên nóc xe để mở nắp manhole và đổ nhiên liệu vào từng khoang. Tuy nhiên, phương pháp này tiềm ẩn nhiều rủi ro nghiêm trọng:

Phương pháp Nhập hàng từ trên xuống truyền thống tiềm ẩn rất nhiều rủi ro nguy hiểm

- Nguy cơ cháy nổ do tĩnh/động điện: Quá trình nhập hàng từ trên xuống dễ gây ra sự nhiễu loạn và bắn tung tóe nhiên liệu. Dòng chảy hỗn loạn này có thể tạo ra sự tích tụ tĩnh điện, ngay cả khi xe đã được tiếp đất. Ngoài ra, người vận hành di chuyển trên nóc bồn có thể vô tình cọ xát hoặc va chạm, gây ra tia lửa điện. Khi kết hợp với hơi xăng, các tia lửa này có thể dẫn đến những vụ nổ thảm khốc.

- An toàn lao động: Người vận hành có thể bị ngã từ trên nóc xe bồn với những hậu quả nghiêm trọng. Họ cũng bị phơi nhiễm với hơi xăng, gây ra các vấn đề về sức khỏe. Ngày nay, một số khu vực đã cấm hoặc hạn chế người vận hành có mặt trên nóc xe bồn trong quá trình nhập hàng.

- Nhiễm bẩn sản phẩm: Khi các nắp manhole mở, sản phẩm có nguy cơ bị nhiễm bẩn bởi mưa, tuyết và bụi bẩn từ gió. Các vật dụng như bút, tuốc nơ vít, hoặc điếu thuốc cũng có thể vô tình bị rơi vào khoang, gây ô nhiễm, hư hỏng van khẩn cấp và các thiết bị liên quan.

- Hiệu suất thấp: Phương pháp truyền thống thường chỉ cho phép nạp một khoang tại một thời điểm, làm giảm hiệu suất và kéo dài thời gian xe bồn chờ đợi tại kho.

Nhập đáy (Bottom-Loading) và Thu hồi hơi - Giải pháp toàn diện

Công nghệ nhập đáy được coi là một bước đột phá trong ngành, mang đến nhiều lợi ích vượt trội:

- An toàn tối đa: Nhập đáy tạo ra dòng chảy êm, trơn tru, giảm thiểu sự nhiễu loạn và nguy cơ tích tụ tĩnh điện. Toàn bộ quá trình diễn ra trên mặt đất, loại bỏ hoàn toàn rủi ro ngã cho người vận hành.

- Bảo vệ môi trường (Thu hồi hơi): Trước đây, hơi xăng dầu thường thoát ra khí quyển trong quá trình nạp và xả. Nhập đáy đã tạo điều kiện cho một hệ thống thu hồi hơi vượt trội. Hơi xăng dầu được thu hồi từ bồn chứa ngầm tại trạm xăng và chuyển đến kho để xử lý. Quá trình này, gọi là "thu hồi hơi giai đoạn 1" (stage 1 vapor recovery), giúp ngăn chặn ô nhiễm không khí và tái chế nhiên liệu.

- Tăng hiệu suất: Với nhập đáy, nhiều khoang có thể được nạp đồng thời, giảm đáng kể thời gian chờ đợi và cải thiện hiệu quả giao hàng.

- Bảo vệ chống tràn (Overfill Protection): Là một cơ chế ngắt thứ cấp, hệ thống chống tràn điện tử ngăn chặn việc nạp quá mức trong trường hợp lỗi thiết bị hoặc sai sót của người vận hành.

Quy trình và các thiết bị chính của hệ thống nhập đáy

Một hệ thống nhập đáy hoàn chỉnh bao gồm ba bước cơ bản và các thiết bị chuyên dụng:

Quy trình nhập đáy

- Chống tràn: Các cảm biến điện tử được gắn ở đỉnh mỗi khoang, thường trên nắp manhole. Khi nhiên liệu chạm vào cảm biến, tín hiệu sẽ bị ngắt và hệ thống bơm tại kho sẽ ngừng hoạt động ngay lập tức, ngăn chặn tình trạng tràn.

- Thu hồi hơi: Hệ thống van và đường ống thu hồi hơi sẽ thu gom hơi xăng dầu từ các khoang và chuyển chúng trở lại kho để xử lý.

- Nhập đáy: Nhiên liệu được bơm từ kho qua khớp nối khô, đi qua van API, qua đường ống và van khẩn cấp (van xả đáy) để vào từng khoang. Các bước thực hiện chi tiết như sau:

Bước 1: Kết nối hệ thống

+ Gắn đầu nối API từ bồn cấp vào van API ở đáy xe.

+ Gắn khớp nối thu hồi hơi từ bồn cấp vào đầu hồi hơi của xe.

+ Kết nối đầu cảm biến chống tràn (cáp quang) từ bồn cấp vào ổ cắm cảm biến của xe

Bước 2: Kiểm tra cảm biến chống tràn

+ Hệ thống chỉ cho phép nạp khi cảm biến báo "an toàn", tức nhiên liệu trong xe chưa vượt mức giới hạn.

Bước 3: Mở van và bắt đầu nạp

+ Kích hoạt hệ thống cấp nhiên liệu từ bồn (bằng bơm hoặc mở van cấp).

+ Kiểm tra áp lực, tốc độ dòng chảy, quan sát đồng hồ đo và trạng thái các khớp nối.

+ Hơi xăng dầu trong bồn xe sẽ được thu hồi trở lại bồn chứa qua hệ thống hồi hơi, tránh bay hơi ra môi trường

Khi kết thúc quá trình nhập đáy.

Khi báo đầy hoặc đạt dung tích cho phép:

- Dừng bơm, khóa van cấp nhiên liệu.

- Chờ vài giây để áp suất ổn định rồi tháo đầu nối API và khớp nối thu hồi hơi.

- Rút đầu cảm biến quang chống tràn.

- Đậy nắp bụi van API và nắp khớp thu hồi hơi lại cẩn thận.

- Rút dây mass (nối đất), thu dọn dụng cụ.

- Ghi lại số liệu về khối lượng, loại nhiên liệu, thời gian nạp.

LƯU Ý AN TOÀN

- Tuyệt đối không hút thuốc, không dùng thiết bị điện tạo tia lửa gần khu vực nạp.

- Không để rò rỉ nhiên liệu – nếu có, dừng ngay lập tức và xử lý đúng quy trình PCCC.

- Không tự ý nạp nếu cảm biến chống tràn báo lỗi.

- Luôn dùng thiết bị đạt chuẩn API, có gioăng kín, không gỉ sét

Các thiết bị chính

Bộ nhập đáy do DNA cung cấp

- Van API: Là van trung tâm của hệ thống nhập đáy, cho phép nạp và xả nhiên liệu thông qua một van chung ở đáy xe. Van API có thiết kế đầu đặc biệt và khớp nối khô để đảm bảo kết nối nhanh chóng, an toàn và chống rò rỉ. Có hai loại chính: van có tay cầm (dùng cho cả nhập và xả) và van không có tay cầm (chỉ dùng cho nhập).

- Van thu hồi hơi: Van này được lắp ở nắp manhole, cho phép hơi xăng dầu từ bồn chứa ngầm thoát ra và đi vào hệ thống thu hồi hơi trên xe bồn. Van thường được điều khiển bằng khí nén, hoạt động đồng thời với van đáy.

- Bộ chống tràn (Cảm biến quang học): Là hệ thống giám sát điện tử bao gồm cảm biến ở đỉnh khoang và một ổ cắm điện tử ở bên ngoài bồn. Hệ thống sẽ liên tục kiểm tra trạng thái của các cảm biến để ngăn chặn việc nạp quá mức hoặc nạp vào khoang chưa rỗng.

- Van khẩn cấp (Emergency Valves): Đôi khi còn được gọi là van đáy, nằm ở dưới đáy mỗi khoang, điều khiển dòng chảy vào/ra của nhiên liệu. Van được thiết kế để giảm thiểu nhiễu loạn và bắn tung tóe, từ đó giảm nguy cơ tạo ra tĩnh điện. Trong trường hợp va chạm, van sẽ tự động đóng lại hoặc giữ nguyên trạng thái đóng để ngăn rò rỉ nhiên liệu.

- Các thiết bị khác:

+ Khớp nối trọng lực (Gravity Drop Adapters) được dùng để kết nối van API với ống xả tại trạm xăng.

+ Chỉ thị nhiên liệu (Type Label) giúp người vận hành ghi nhớ loại hàng hóa và tình trạng hàng hóa trong khoang.

KẾT LUẬN

Đánh giá hiệu quả của giải pháp về các mặt như an toàn, tiết kiệm nhiên liệu, hiệu suất, an toàn cao hơn giảm nguy cơ tai nạn do tràn, đổ xăng.

- Giảm ô nhiễm môi trường hạn chế bay hơi xăng dầu.

- Tiết kiệm thời gian và nhân công quá trình nạp nhiên liệu nhanh hơn và vận hành dễ dàng.

- Thời gian nạp xăng dầu bằng hệ thống nhập đáy nhanh hơn 20- 30% so với phương pháp truyền thống.

- Tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế: Nhiều nước phát triển đã bắt buộc dùng hệ thống nhập đáy trong ngành xăng dầu.

Ứng dụng tại thị trường Việt Nam

Khi đem về Việt Nam, phương pháp dành cho:

- Những doanh nghiệp kinh doanh xăng dầu (đầu mối, phân phối, bán lẻ).

- Cơ quan quản lý nhà nước (PCCC, môi trường, an toàn vận hành).

- Tại các kho xăng dầu đầu mối.

- Các trạm chiết nạp trung chuyển.

- Xe bồn vận chuyển xăng dầu.

- Một số trạm xăng lớn có hệ thống lưu trữ hiện đại

Tóm tắt ưu điểm:

1. Hệ thống nhập đáy giúp giảm thời gian nạp nhiên liệu trung bình từ 25–35%. Với cùng một lượng nhiên liệu, xe bồn có thể quay vòng nhanh hơn, tăng hiệu suất vận hành.

2. Thất thoát giảm từ ~0,5% xuống còn 0,1% nhờ cơ chế kín và cảm biến chống tràn tự động.

3. Hệ thống đạt chuẩn API RP1004 (Hoa Kỳ), EN 13083 (Châu Âu) và phù hợp với các tiêu chuẩn PCCC Việt Nam (QCVN 01:2015/BCT).

4. Hệ thống có cơ chế ngắt khẩn cấp và có thể chuyển về chế độ nhập tay nếu cần. Phụ tùng thay thế sẵn có.

5. Tỷ lệ lỗi của thiết bị nhập đáy là <0,1% nếu được lắp đúng và bảo trì theo khuyến cáo.

6. Ban hành ngày 30/6/2020, có hiệu lực từ 1/1/2021, quy định kỹ thuật thiết kế cửa hàng xăng dầu, trong đó yêu cầu hệ thống nhập đáy và thu hồi hơi phải được lắp đặt, đảm bảo an toàn.

7. Văn bản do Bộ Công An ban hành (2019) áp dụng cho kho chứa, trạm phân phối xăng dầu – yêu cầu hệ thống PCCC phải bao gồm cả thu hồi hơi và kiểm soát khí dễ cháy.

8. Không cần dừng toàn bộ. Lắp đặt theo lộ trình từng xe hoặc từng bể chứa để không làm gián đoạn vận hành.

Việc chuyển đổi từ phương pháp nhập hàng truyền thống sang hệ thống nhập đáy và thu hồi hơi không chỉ là một thay đổi về mặt kỹ thuật, mà còn là một bước tiến quan trọng về an toàn và bảo vệ môi trường. Công nghệ nhập đáy giúp loại bỏ các rủi ro nghiêm trọng, tăng hiệu suất hoạt động và đảm bảo tuân thủ các quy định về môi trường. Với những giải pháp và thiết bị nhập đáy đạt chuẩn, công ty DNA cam kết mang đến sự "Bền bỉ đáng tin cậy" và an tâm tuyệt đối cho mọi doanh nghiệp vận tải.