مخازن پالایشگاهی

مخازن نفت و گاز یا مخازن پالایشگاهی به‌دلیل اهمیت چشمگیری که در صنعت کشورها دارند، همواره با رویکرد دقیق و جزئیات فراوان طراحی و ساخته می‌شوند. این مخازن، نقش حیاتی در ذخیره‌سازی مواد نفتی و پتروشیمی ایفا می‌کنند و به‌همین دلیل است که فرآیندهای طراحی و احداث آن‌ها به‌دقت بسیار زیادی انجام می‌شود.مخازن ذخیره‌سازی نفت و گاز، بر اساس فناوری، جنس و موقعیت، انواع مختلفی دارند. در این مقاله، به معرفی این انواع مخازن به‌طور جزئی و کامل پرداخته شده است. مخازن پالایشگاهی یا مخازن نفتی و گازی به‌عنوان مخازن صنعتی، ظرف یا مخزنی تلقی می‌شوند که به‌صورت موقت نفت را در طول مراحل مختلف فرآوری نگه‌داری می‌کنند.توجه به این نکته حائز اهمیت است که در فرآیند طراحی و ساخت مخازن نفت و گاز، دقت به عواملی نظیر فناوری مورد استفاده، جنس مواد ساختاری و موقعیت فیزیکی آن‌ها، امری اساسی و ضروری است تا عملکرد بهینه و ایمنی این مخازن تضمین شود.

مخازن پالایشگاهی یا مخازن نفتی و مخازن گازی چیست؟

مخازن پالایشگاهی یا مخازن نفتی و گازی به‌عنوان بخشی از زیرساخت صنعت نفت و گاز، نقش حیاتی در فرآیند ذخیره‌سازی و نگهداری نفت و گاز دارند. مخزن پالایشگاهی به‌عنوان یک واحد صنعتی، محفظه‌ای است که نفت را به‌صورت موقت در طول مراحل مختلف فرآوری نگهداری می‌کند تا به سایر فرآورده‌های نفتی تبدیل شود یا قبل از استفاده و مصرف نهایی ذخیره گردد.

با توجه به موقعیت مکانی، مخازن نفتی را می‌توان به سه دسته مخازن سطحی یا بالای سطح زمینی، مخازن نیمه زیرزمینی و مخازن زیرزمینی تقسیم بندی نمود. ساختار و مواد سازنده مخازن نفتی نیز به ویژگی‌ها و نیازهای کاربردی خود، همچنین شرایط محیطی، ایمنی و الزامات قانونی مرتبط با محل ذخیره، تنظیم می‌شود.

انواع مخازن پالایشگاهی بر اساس جنس

تنوع مخازن پالایشگاهی نفتی و گازی بر اساس جنس ساخت، به‌ 3 دسته فولادی، فیبرگلاس و ترکیبی تقسیم بندی می‌شود که هر کدام کارایی و توانایی مخصوص به خود را دارند. در ادامه به شرح ابن مخازن می‌پردازیم.

1. فولاد:

مخازن نفتی ساخته شده از فولاد اغلب به‌عنوان یکی از گزینه‌های اقتصادی تلقی می‌شوند. این مخازن دارای ویژگی‌های بسیار مطلوبی هستند و می‌توان آن‌ها را برای ذخیره‌سازی همزمان به‌صورت زیرزمینی و بالای زمینی به‌کار برد.

2. فایبرگلاس:

مخازن فایبرگلاس به‌دلیل سختی و مقاومت بسیار بالا، جزء گزینه‌های محبوب محسوب می‌شوند. این مخازن در برابر مشکلاتی نظیر زنگ‌زدگی، نشت و رسوب مقاومت داشته و در دو نوع مخزن زیرزمینی و زمینی در دسترس هستند.

3. ترکیبی:

مخازن ترکیبی به‌عنوان مخازن دوجداره شناخته می‌شوند و گزینه‌ای استوار و قابل اطمینان برای ذخیره‌سازی ارائه می‌دهند. این مخازن، اگر به‌دنبال یک ساختار مقاوم در برابر زنگ‌زدگی هستید، به‌عنوان یک انتخاب بسیار مناسب محسوب می‌شوند. ویژگی برجسته آن‌ها این است که به‌طور کامل با آزمایشات فشار و استانداردهای ساخت و ساز هماهنگ می‌شوند.

انواع مخازن پالایشگاهی نفت و گاز بر اساس موقعیت

مخازن پالایشگاهی نفت و گاز بر اساس موقعیت آنها به دوسته مخازن روی سطح زمین و مخازن زیر زمینی تقسیم بندی می‌شود. این مخازن با توجه به نوع آن کاریی مخصوص به خود را دارند که در ادامه به کارایی آنها به طور کامل می‌پردازیم.

1. مخازن روی سطح زمین:

مخازن پالایشگاهی نفت و گاز واقع روی سطح زمین، توانمندی ذخیره‌سازی گازها را به‌صورت مایع یا گاز را فراهم می‌آورند. این نوع مخازن، اقتصادی‌ترین گزینه‌ها به حساب می‌آیند و هزینه‌های حفاری عمیق و ساخت روسازی برای خطوط لوله را به حداقل می‌رسانند. مخازن روی سطح زمین به‌ویژه زمانی که بودجه محدودی در دسترس است، انتخابی عالی به حساب می‌آیند و در ذخیره‌سازی موقت گازها قبل از حمل و نقل نقش بسیار موثری دارند.

2. مخازن زیرزمینی:

مخازن زیرزمینی، نفت و گازهای طبیعی را در زیر سطح زمین ذخیره می‌کنند و از ایمنی بالایی برخوردارند. این مخازن به‌دلیل محافظت از محصولات در برابر عوامل محیطی، ماندگاری بالاتری دارند و امکان تنظیم فشارهای بالا را نیز فراهم می‌کنند. این نوع مخازن اغلب مایعات و گازهای خطرناک را ذخیره می‌کنند و احتمال انفجار را بسیار کاهش می‌دهند.

انواع مخازن پالایشگاهی نفت و گاز صنعتی

انواع مخازن پالایشگاهی نفت و گاز صنعتی به شکل‌ها و ابعاد متنوعی تولید می‌شوند، از مخازن کوچک حجم ۲۵ گالن تا واحدهای زیرزمینی بزرگ که میلیون‌ها گالن گاز و سوخت را در خود ذخیره می‌کنند. در انتخاب تجهیزات مرتبط با مخازن، به عوامل زیر توجه نمایید:

1. کاربرد مخزن:

اهمیت و نوع استفاده از مخزن در زمان حال و آینده را مشخص کنید.

2. ظرفیت مخزن:

میزان حجم مخزن و توانایی ذخیره‌سازی آن را با توجه به نیازهای‌تان در نظر بگیرید.

3. بودجه و قیمت مخزن:

محدودیت‌های مالی و قیمت مخزن را در نظر بگیرید و گزینه‌ای مناسب را انتخاب نمایید.

4. مخازن سقف ثابت:

این مخازن معمولاً به شکل استوانه‌ای طراحی شده و دارای سقف ثابتی متصل به بدنه مخزن هستند. این مخازن دارای دریچه‌های فشار-خلأ و دریچه‌های حفظ فشار محیط (PSI 5/0) می‌باشند و قابلیت ذخیره‌سازی هر نوع مایعی از جمله بنزین، گازوئیل و مواد شیمیایی را دارند.

5. مخازن سقف شناور:

این مخازن دارای سقفی هستند که مستقیماً روی محتوای مخزن شناور است. مخازن سقف شناور به‌ویژه در صنعت فرآورده‌های نفتی استفاده می‌شوند و امکان مدیریت بخار ترکیبات فرار (VOCs) را فراهم می‌کنند.

6. مخازن تحت فشار (مخازن فشار قوی(:

این مخازن، تا فشارهای بالایی از جمله PSI 3000 را تحمل می‌کنند و می‌توانند فرآورده‌های نفتی، گازهای مایع و آب را ذخیره نمایند. تمامی مخازن تحت فشار دارای استانداردهای دیگ بخار و ASME می‌باشند.

7. مخازن گلوله‌ای شکل:

این مخازن با شکل گلوله‌ای یا استوانه افقی طراحی شده‌اند و از نظر دما مناسب برای ذخیره گازهای مایع می‌باشند.

8. مخازن LNG:

این مخازن برای ذخیره گاز طبیعی مایع (LNG) با دمای بسیار پایین طراحی شده‌اند و دارای پوسته داخلی و خارجی برای حفاظت از گاز در دماهای پایین‌تر می‌باشند.

تفاوت بین CNG و LNG

تفاوت بین گاز طبیعی فشرده (CNG) و گاز طبیعی مایع (LNG) بسیار مهم است و اشتباه گرفتن این دو ممکن است به مشکلات مسائل ایمنی و اقتصادی منجر شود.

1. گاز طبیعی فشرده (CNG):

• در دمای محیط و فشار بالا ذخیره می‌شود.
• ذخیره‌سازی CNG ارزان‌تر است، زیرا نیازی به کنترل دما و مخازن دوجداره ندارد.

1. گاز طبیعی مایع (LNG):

• در دمای پایین و فشار محیط ذخیره می‌شود.
• گاز طبیعی مایع به‌عنوان یک روش ذخیره‌سازی کارآمد در مواقعی که نیاز به حمل طولانی مسافت یا حفظ حجم کمتر گاز وجود دارد، مورد استفاده قرار می‌گیرد. قبل از توزیع به مشتری، معمولاً گاز LNG به CNG تبدیل می‌شود.

نکات ایمنی مخزن نفت و گاز

رعایت نکات ایمنی در مخزن نفت و گاز بسیار مهم است، زیرا با یک مشکل کوچک ممکن است جان خود و اطرافیان را به شدت مورد خطر قرار گیرد. در ادامه نکات قابل اهمیتی در این خصوص برای شما آورده‌ایم تا از خطرات ممکنه جلوگیری کنید.

• استفاده از مصالح ضد لغزش روی پله‌ها و راهروهای باریک.
• استفاده از نوار ایمنی زردرنگ در پله‌ها و راهروهای باریک.
• استفاده از برچسب‌های یادآوری عملیات ایمن.
• استفاده از راه‌پله ایمنی جانبی بدون نرده محافظ مکانیکی برای نصب.
• استفاده از نمودارهای نوارپیچ شده.

آزمایش و کنترل کیفیت مخازن نفت و گاز

آزمایش و کنترل کیفیت مخازن نفت و گاز، یک فرآیند حیاتی است که مراحل مختلفی از جمله آزمایش هیدرواستاتیک و تست‌های مختلف را شامل می‌شود.

آزمایش هیدرواستاتیک:

آزمایش هیدرواستاتیک یک روش کلیدی برای ارزیابی سلامت ساختاری مخزن قبل از استفاده آن برای ذخیره‌سازی نفت یا گاز است. این آزمایش ابتدا مخزن را با آب پر می‌کند و سپس فشار داخلی را مورد ارزیابی قرار می‌دهد. هدف اصلی این آزمایش تست نشتی ساختاری مخزن است.

آزمایشات جامع:

بسته به نوع مخزن مورد استفاده، آزمایشات جامع ممکن است شامل موارد زیر باشد.

1.بازرسی بصری و نظارت گام به گام:

این مرحله شامل بازرسی دقیق و نظارت جامع بر کلیه فرآیندها است. هدف از این مرحله اطمینان از بهترین کیفیت ممکن در ساختار مخزن است.

2.تست‌های غیرمخرب:

– تست رادیوگرافی (RT): بررسی ساختار داخلی مخزن با استفاده از اشعه X.

– تست فراصوت (UT): بررسی ناهمواری‌ها و شکاف‌های ممکن در ساختار.

– تست نفوذ رنگ (PT): شناسایی ترک‌ها و ناهمواری‌های سطح مخزن.

– تست ذرات مغناطیسی (MT): کشف ناهمواری‌ها و ترک‌ها با استفاده از ذرات مغناطیسی.

3. درمان حرارتی و کاهش فشار:

این مرحله شامل فرآیندهایی چون گرم‌کردن و خنک کردن مخزن به منظور بهبود خواص مواد ساختاری آن می‌شود.

4. تست‌های مکانیکی:

– تست سختی: اندازه‌گیری سختی مواد ساختاری.

– تست ضربه: ارزیابی مقاومت مخزن در مقابل ضربه‌ها و فشارهای خارجی.

– تست ضخامت پوسته خشک: اندازه‌گیری ضخامت لایه‌های مختلف پوسته خشک.

5. تست‌های شیمیایی

– شناسایی مواد مثبت (PMI): اطمینان از انطباق مواد ساختاری با استانداردها.

– تست نشتی: تشخیص نقاط نشتی در ساختار مخزن.

6. تست‌های آزمایشگاهی:

– تست نمک محلول: ارزیابی مقاومت مخزن در مقابل تاثیرات نمک محلول.

– اندازه‌گیری برش طولی پوشش و ضربه انفجار:** تست‌هایی برای ارزیابی مقاومت ساختاری مخزن.

7. تست چسبندگی و تداوم پوشش:

این تست‌ها به منظور اطمینان از تداوم پوشش‌ها و چسبندگی مواد مورد استفاده در ساختار مخزن انجام می‌شوند.

توجه به تمامی این مراحل آزمایش و کنترل کیفیت، به حفظ سلامت و کارایی مخازن نفت و گاز کمک می‌کند.