مخزن ذخیره سوخت

مخزن سوخت، وسیله‌ای است که برای نگه‌داری مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مخزن از نظر هندسه، ساختمان مخزن، مواد مورد استفاده در تهیه مخزن، نوع ماده‌ای که در آن ذخیره می‌شود، فشار بخار مایع درون مخزن، مکانی که مخزن در آن قرار دارد (آیا روی زمین یا زیرزمین است و غیره)، به گروه‌های مختلفی تقسیم می‌شود.

فهرست مطالب

استفاده از مخازن سوخت به‌دلایل متعددی انجام می‌شود؛ از جمله حفظ کیفیت محصول، اندازه‌گیری حجم محصول به‌منظور فروش، امکان بارگیری و انتقال سریع به وسایل حمل و نقل مانند تانکر یا کشتی و … . این مخازن به‌منظور ذخیره‌نمودن محصولات پس از تولید، مورد نیاز هستند.

اصطلاح “تانک” به‌عنوان نامی عمومی برای ظروف ذخیره‌سازی بزرگ با استفاده در جابجایی، ذخیره‌سازی، اندازه‌گیری و حمل و نقل مایعات، به‌کار می‌رود. مخازن ذخیره‌سازی، به‌خصوص در صنایعی که مایعات آلی تولید می‌کنند نظیر صنعت نفت و پتروشیمی، عملیات ذخیره‌سازی و انتقال فله و سایر صنایع، جایگاه ویژه‌ای دارند.

عوامل کلیدی در انتخاب مخزن سوخت

عوامل بسیار زیادی وجود دارد که شما باید آنها را در انتخاب مخزن سوخت خود در نظر بگیرید. در ادامه به 3 مورد از کلیدی ترین عوامل انتخاب مخزن سوخت یعنی میزان فشار سوخت، سمی بودن یا نبودن و میزان اشتعال پذیری ماده اشاره و به طور کامل آنهار برای شما شرح داده‌ایم.

1.میزان فراریت سوخت:

در صورتی که فشار بخار ماده بسیار بالا باشد، ضروری است آن ماده را در مخازن تحت فشار ذخیره نمود. در مقابل، اگر فشار بخار کمتر باشد، می‌توان ماده مورد نظر را در مخازن با کمترین فشار نگهداری کرد.

2.سمی بودن یا نبودن:

در صورتی که ماده ذخیره‌شونده سمی باشد، ضروری است آن را در مخازنی ذخیره نماییم که خطر نشت مواد سمی را به حداقل برسد.

3.میزان اشتعال‌پذیری ماده:

نقطه اشتعال، دمایی است که در آن دما، بخار قابل احتراق از ماده تولید می‌شود. میزان نقطه اشتعال می‌تواند تأثیر بسزایی در تولید بخار قابل احتراق در دماهای مختلف داشته باشد. به‌عنوان مثال، نقطه اشتعال بنزین حدود -42 درجه سلسیوس است، بنابراین، بنزین در دماهای معمولی دارای بخار قابل احتراق است. در عین حال، نقطه اشتعال گازوئیل حدود 120 درجه سانتیگراد است. افزایش نقطه اشتعال موجب ذخیره‌سازی ماده به شکل آسان‌تر و با خطر کمتر می‌شود.

انواع مخازن ذخیره سوخت

مخزن سقف ثابت (Fixed Roof Tanks):

مخازن سقف ثابت دارای منافذ و یا مجهز به دریچه‌های فشار/خلا هستند. دریچه‌های فشار/خلا به مخازن این اجازه را می‌دهند تا با فشار داخلی یا خلا جزئی کار کنند و از آزاد شدن بخارات در طی تغییرات کوچک دما، فشار یا سطح مایع جلوگیری نمایند. این مخازن ممکن است دارای دریچه‌های اضافی یا دریچه‌های اضطراری باشند تا در صورت افزایش غیرمنتظره فشار بر روی مخزن، ظرفیت جریان هوا را افزایش دهند. مخازن سقف ثابت افقی عمدتاً برای سرویس‌های زیر زمینی و زیرزمینی طراحی شده‌اند و معمولاً از فولاد یا فولاد با پوشش فایبرگلاس یا پلی استر تقویت شده با فایبرگلاس ساخته می‌شوند. این مخازن عمدتاً در ظرفیت‌های کمتر از ۴۰۰۰۰ گالن برای ذخیره‌سازی مایعات آلی به‌کار می‌روند.

مخزن سقف شناور خارجی (External Floating Roof Tanks):

در این نوع مخازن، سقف آن به‌صورت شناور روی سطح مایع قرار دارد. این ساختار به انقباض مایع در دماهای مختلف پاسخ می‌دهد و از تشکیل بخار واکنشگرها جلوگیری می‌کند.

مخزن سقف شناور خارجی گنبدی یا پوشیده (Domed External Floating Roof Tanks):

این نوع مخازن دارای سقف شناور گنبدی هستند که به شکل گنبدی طراحی شده‌اند. این ساختار به تغییرات دما و حجم مایع پاسخ می‌دهد.

مخزن سقف شناور داخلی (Internal Floating Roof Tanks):

در این نوع مخازن، سقف شناور درون مخزن قرار دارد که از تماس مایع با هوا جلوگیری می‌کند و به کاهش تبخیر مایع کمک می‌کند.

مخزن فضای بخار متغیر و فشار کم و زیاد (Pressure Tanks):

این مخازن برای ذخیره‌سازی مایعات در فضاهای تحت فشار یا فشار کم طراحی شده‌اند. این مخازن به تنظیم فشار و دما کمک می‌کنند و برای شرایط خاصی نظیر حمل و نقل مایعات به‌کار می‌روند.

استانداردهای مرتبط با مخازن ذخیره سوخت در جایگاه‌ها

ASME:

یک استاندارد آمریکایی که به جزئیات مرتبط با مخازن شامل طراحی، انواع جنس مخازن، نحوه‌ی ساخت، اتصالات و مسائل دیگر می‌پردازد.

BS5500:

استاندارد بریتانیایی که در طراحی مخازن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

AD_MARK BLATT (DIN):

استاندارد آلمان برای طراحی مخازن.

API650, API620:

استانداردهای استفاده شده در مخازن ذخیره سوخت در جایگاه است. برای فشار کمتر از 2.5 Psi، استاندارد API650 مورد استفاده قرار می‌گیرد.

همچنین طبق دستورالعمل طراحی و احداث جایگاه‌ها که توسط شرکت ملی نفت ایران ارائه شده است، طراحی و ساخت مخازن زیرزمینی فولادی باید بر اساس استاندارد BS EN 12285-1 انجام شود و مخازن غیرفلزی باید بر اساس استاندارد UL 1316 ساخته شوند. علاوه بر این، جوشکاری اتصالات و بدنه مخازن فلزی باید طبق استاندارد EN 288-1 انجام شود.

خرابی مخزن

علل اصلی خرابی‌های خطرناک در مخازن، بسیاری از حوادث را به‌وجود می‌آورند که اغلب از جوشکاری نامناسب یا استفاده از فولادهای غیر استاندارد ناشی می‌شوند. به‌وسیله اختراعات جدید، حداقل برخی از مشکلات متداول مهر و موم مخازن رفع شده است. علاوه بر این، مخازن ذخیره‌سازی با یک مشکل دیگر نیز مواجه هستند که به‌طور شگفت‌آور در هنگام خالی بودن ظاهر می‌شود. اگر این مخازن برای نگهداری مواد نفتی مانند روغن یا بنزین استفاده شده باشند، ممکن است با پر شدن فضا از هیدروکربن، جو آن‌ها منفجر شود. اگر عملیات جوشکاری جدید آغاز شود، جرقه‌ها می‌توانند به‌راحتی محتویات را آتش بزنند و نتایج فاجعه‌باری برای جوشکارها به‌وجود می‌آید. این مشکل به شکلی شبیه به بنکرهای خالی کشتی‌های نفتکش است که اکنون برای جلوگیری از تجمع مواد منفجره از بقایا، از پتوی گاز بی‌اثر استفاده می‌کنند.

راهنمای انتخاب مخازن ذخیره‌سازی مایعات بر اساس نقطه اشتعال و قطر مخزن

نقطه اشتعال کمتر از 21 درجه سانتی‌گراد:

قطر مخزن 3-12.5 متر: مخزن سقف ثابت مخروطی با فشار بالا یا پایین.
قطر مخزن بین 15-20 متر: مخزن سقف ثابت مخروطی یا گنبدی با فشار بالا یا پایین یا مخزن سقف شناور خارجی یا داخلی.
قطر مخزن بین 22.5-39 متر: مخزن سقف ثابت مخروطی یا گنبدی با فشار پایین یا مخزن سقف شناور خارجی.
قطر مخزن بین 42-72 متر: مخزن سقف شناور بیرونی.

نقطه اشتعال بین 21 تا 55 درجه سانتی‌گراد:

قطر مخزن 3-12.5 متر: مخزن سقف ثابت مخروطی فشار پایین.
قطر مخزن بین 15-20 متر: مخزن سقف ثابت مخروطی یا گنبدی با فشار پایین یا مخزن سقف شناور خارجی یا داخلی.
قطر مخزن بین 22.5-39 متر: مخزن سقف ثابت مخروطی یا گنبدی با فشار پایین یا مخزن سقف شناور خارجی یا داخلی.
قطر مخزن بین 42-72 متر: مخزن سقف شناور بیرونی.