مخازن ذخیره

مخازن ذخیره چیست؟

مخزن، ظرفی است که برای نگهداری سیالات طراحی و ساخته می شود. امروزه مخازن پلیمری در سراسر جهان کاربرد های متنوعی دارند و استفاده از آن ها روز به روز افزایش می یابد. به طور کلی، دسته بندی ثابت و یکسانی برای مخازن وجود ندارد. این مخازن بر حسب شکل هندسی، یا موادی که در تولید آن مورد استفاده قرار می گیرد، سیالاتی که داخل آن قرار است نگهداری شود و محیطی که مخزن در آن قرار می گیرد با هم متفاوتند. به عنوان مثال، مخازن پلیمری به انواع پلی اتیلن، فایبرگلاس، سپتیک تانک ها و غیره و در نوعی دیگر از دسته بندی به انواع تک لایه، دو لایه، سه لایه و غیره تقسیم بندی می شوند.

آشنایی با انواع مخازن ذخیره

مخازن با توجه به عوامل مختلفی تقسیم بندی می شوند که در زیر به برخی از آن ها اشاره شده است:

• انواع مخازن به لحاظ نوع ماده قابل نگهداری شامل انواعی بسیاری می شوند که تعدادی از آن ها شامل مخازن نفتی و گازی، مخازن ذخیره آب شهری و غیره است.
• انواع مخازن بر اساس ظاهر می توانند شامل مواردی همچون مکعبی استوانه ای و غیره باشد.
• مخازن با توجه به نوع کاربری و مکان قرار گیری نیز دسته بندی می شود که برخی از آن ها شامل مخازن پایه دار، یدک کش، چرخ دار است.

مخازن ذخیره با توجه به نوع ماده ساخته شده شامل مخازن پلاستیکی و فلزی می باشند که انواع هر یک در زیر گفته شده است:

مخازن فلزی

• فولادی
• گالوانیزه
• استیل

مخازن پلاستیکی

• پلی اتیلن
• فایبر گلاس

در ادامه به شرح برخی از مخازن پر کاربرد می پردازیم:

مخزن پلی اتیلن

مخازن پلی اتیلن برای ذخیره و نگهداری آب و سیالات که سازگار با پلی اتیلن می باشد مورد استفاده قرار می گیرد. کاربری آن ها بیشتر در صنایع کشاورزی، صنعت شیمی و نگهداری آب است.

مخزن کامپوزیت یا فایبرگلاس

مخزن فایبر گلاس که به آن کامپوزیت نیز گفته می شود، برای نگهداری آب آشامیدنی، مواد سوختی، کود های مایع مورد استفاده قرار گرفته می شوند. به عبارتی می توان گفت مخازن کامپوزیت با نام های مخازن ذخیره سوخت، مخازن ذخیره آب نیز شناخته می شوند.

مخزن سپتیک تانک

مخزن سپتیک تانک که عموما از جنس پلی اتیلن، بتن و غیره می باشد برای جمع آوری فاضلاب در سایز های مختلف به بازار ارائه می شود.

مخزن استیل ضد زنگ

مخزن استیل ضد زنگ برای نگهداری مایعات مورد استفاده قرار می گیرد. عنصر اصلی و پایه در ساخت آن کروم می باشد که از زنگ زدگی استیل جلوگیری می کند.

مخازن استوانه ای و مخازن کروی

مخازن با توجه به نوع ظاهر در انواع مختلفی تولید می شوند اما با توجه به محدوده فشار اگر مابین 0.5 الی 50 پوند بر اینچ مربع (PSig) باشد توصیه می شود از نوع استوانه ای ولی در صورتی که فشار از محدوده مورد نظر بیشتر باشد به دلیل تحمل فشار بالا بهتر است از نوع کروی استفاده شود زیرا قابلیت ساخته شدن در محل به دلیل حجم بالا را دارا می باشد. همچنین این مخازن گزینه مناسبی جهت جلو گیری از یخ زدگی خاک می باشند زیرا این نوع نیاز به فونداسیون نداشته و هیچ ارتباطی با خاک ندارند به همین دلیل مناسب نگهداری مواد صنایع نفتی، تصفیه آب و فاضلاب، کود های شیمیایی و غیره می باشند.

مخازن ذخیره سرد

در صورتی که نقطه جوش ماده مورد نظر بسیار پایین باشد و حتی زیر صفر می توان از مخازن سرد استفاده نمود زیرا این مواد باید در حالت مایع نگهداری شوند ولی در دمای محیط به صورت گاز می باشند که برای حل این مسئله از دو روش استفاده می شود که شامل موارد زیر می باشد: 

• در دمای محیط با فشار بالا
• دمای پایین و فشار اتمسفریک

انواع مخازن سرد شامل مخازن نگهدارنده مواد زیر می باشد:

• مخازن اتیلن
• اکسیژن
• نیتروژن
• آرگون
• هیدروژن

مخازن ثابت

مخازن ثابت به عنوان مخزانی که در صنایع پالایشگاهی استفاده می شود مناسب ذخیره موادی با محدوده فشار0.5 الی 15 پوند بر اینچ مربع می باشند. همانطور که اشاره شد این مخازن نیز از جنس های مختلفی همچون کربن استیل یا فولاد آلیاژی می باشند.

مخازن خاص

مخازن خاص از مخازن نگهداری گاز به شمار می روند که ساختار آن ها به گونه ای می باشد که گاز در تانکر استوانه ای که یک طرف آن باز و طرف دیگر آن بسته می باشد محبوس می شود البته تانکر مورد نظر نیز در مخزن دیگری که از آب پر شده است قرار می گیرد و گاز بین سقف و آب محبوس می شود در هنگام استفاده از این مخزن به دلیل حرکت مخزن می بایست از بست ها یا نگهدارنده هایی در بالا و پایین مخزن استفاده شود از نمونه های این نوع از مخازن می توان به VCM و PVC اشاره نمود.

مخازن اتمسفریک

مخازن اتمسفریک شامل مخازنی می شوند که دارای سقف مخروطی، چتری، بالنی، گنبدی، شناور، BREATER، سقف ثابت و LIFTER می باشد. این مخازن مناسب استفاده جهت ذخیره موادی همچون نفت خام، بنزین و غیره که به صورت مایع در محیط می باشند است. شایان ذکر است این مخازن از جنس کربن استیل و فولاد آلیاژی ساخته می شوند، مخازن ذخیره اتمسفریک حتما باید فشار بخاری بالغ بر یک اتمسفر را داشته باشند. البته لازم به ذکر است که بر روی مخازن اتمسفریک، یک شیر اطمینان نصب می شود تا از اختلاف فشار در داخل مخزن جلوگیری نماید.

مخازن ذخیره و تحت فشار

این مخازن معمولا در واحد های پالایشگاهی استفاده می شوند و قادر به تحمل فشار از 1 الی 680 بار می باشند.

مخزن های انتقال مواد

مخازنی می باشند که در محلی قرار گرفته می شوند که با ماشین انتقال بار دارای اختلاف ار تفاع است تا در اثر نیروی جاذبه انتقال با سرعت مطلوب انجام شود.

مخازن ذخیره نفت خام

انواع گوناگون نفت خام چه به صورت سبک چه سنگین، را در این نوع مخازن می توان ذخیره نمود این نوع مخازن می توانند از متریال های مختلفی ساخته شوند اما می توان گفت وجه اشتراک اکثر آنها سقف شناور یا پانتون سقف مخزن می باشد.

مخازن در باز

این مخازن دارای دیواره بوده و به دلیل تماس با محیط اطراف قادر به نگهداری سیالاتی می باشند که دارای خصوصیاتی همچون فرار بودن، قابل اشتعال بودن نباشند، البته شایان به ذکر است که امکان آلودگی مایع ذخیره شده در مخازن در باز وجود دارد. قطر این نوع از تانکر ها 7 الی 70 متر می باشد این مخازن با توجه به نوع کاربری در جنس های مختلفی تولید می شوند. از مواد مناسب جهت ذخیره سازی در این نوع از مخازن می توان به آب نمک اشاره نمود.

انواع سقف مخازن

در ادامه به شرح انواع سقف مخازن می پردازیم

مخازن با سقف ثابت

ظاهر این نوع از مخازن به شکل استوانه با کف صاف و سقفی گنبدی یا مخروطی می باشد. در هنگام خرید این مخازن لطفا به نسبت قطر و ارتفاع توجه لازم را نمایید که متناسب با ماده مورد نظر باشد.
از ویژگی های مایعات قابل ذخیره سازی در این نوع از مخازن می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• مایع ذخیره شوند باید دارای فشار بخار کمی باشد در غیر این صورت مقدار ماده مورد نظر به دلیل تبخیر کاهش یافته و خطراتی همچون انفجار را به همراه خواهد داشت.
• این مخازن مناسب نگهداری مواد قابل اشتعال یا سمی می باشد.

مخازن ذخیره سقف شناور

مخازن سقف شناور دارای دو نوع می باشند اولین نوع مخازن فقط دارای سقف شناور بوده که سبب می شود مایع به صورت محدود با هوای آزاد در ارتباط باشد که با نام EFRT و نوع دوم علاوه بر سقف شناور دارای سقف ثابت نیز می باشد که با نام IFRT شناخته می شوند. البته انتخاب این دو مدل با توجه به نوع، میزان خاصیت فرار بودن و اشتعال سیال می باشد. البته انتخاب این دو مدل با توجه به نوع، میزان خاصیت فرار بودن و اشتعال سیال می باشد.به بیان ساده تر، سقف این نوع مخازن، با افزایش و یا کاهش، سیال ذخیره شده در مخزن، بالا و پایین می رود. 

شایان به ذکر است که نوع درب ثابت موجب محافظت ماده از تغییرات آب و هوایی شده و از نشت ماده جلوگیری می کند البته مخازن دارای درب ثابت در مواردی جهت حفظ تعادل به وسیله اعمال فشار توسط گاز ازت نیز کارایی دارند. از مزایای نوع درب شناور می توان به این موضوع اشاره نمود که با افزایش و کاهش مقدار ماده درون مخزن درب شناور نیز حرکت کرده و از تبخیر ماده جلوگیری می کند. شایان ذکر است که از این مخازن بیشتر به عنوان مخازن نفت خام استفاده می شود.

انواع سقف های شناور بکار رفته در مخزن ها شامل موارد زیر می باشد:

• سقف های ماهی تا به ای (pan type): دارای سطحی صاف بوده و دارای پایه می باشد اما در صورت سوراخ شدن غرق می شود.
• سقف های خزینه دار (postoon type): در این مدل، سقف دارای جعبه های توخالی بوده که سبب می شود که سقف بر روی آب شناور باقی بماند. که همین امر سبب می شود حتی در صورت سوراخ شدن نیز این نوع سقف غرق نشود.

مقایسه انواع مخازن ذخیره سازی

• قیمت مخازن فایبر گلاس بسیار بالاتر از مخازن پلی اتیلن است. مخازن استیل نیز قیمت بسیار بالاتری نسبت به مخازن پلی اتیلن دارند.
• مخازن فایبرگلاس را می توان به صورت دمونتاژ تا محل نصب منتقل و در آن جا نصب نمود. مخازن استیل ضد زنگ در ابعاد بزرگتری از مخازن پلی اتیلن طراحی و ساخته می شوند و می توان گفت محدودیت کمتری در ابعاد بزرگ صنعتی دارند.
• مخازن پلی اتیلن وزن بسیار کمی دارند و حتی به صورت دستی نیز امکان جا به جایی دارند. ولی مخازن استیل چنین امکانی را ندارند.

در جدول زیر به صورت خلاصه، مقایسه ای بین مخازن پلی اتیلن، فایبر و استیل صورت گرفته است.

شایان ذکر است در دسته بندی دیگری، مخازن را بر حسب اشکال هندسی دسته بندی می کنند. این اشکال می تواند شامل افقی، عمودی، مکعبی، کتابی، کروی، زیر پله و غیره باشد.

اجزای مخازن ذخیره

مخازن دارای اجزای زیر می باشند در بعضی کاربری ها تعدادی قطعه بنا به نیاز به مخزن اضافه می شود، این اجزا شامل، رینگ بخار، فشار سنج، ترمومتر و غیره می باشد.

1. پوسته
2. عدسی
3. دریچه بازدید
4. لوله ورودی و خروجی
5. خروجی هوا
6. لوله تخلیه
7. قلاب
8. نردبان
9. پایه

انتخاب مخازن ذخیره سازی

نکاتی که در هنگام انتخاب مخزن ذخیره باید بدان توجه نمود، موارد زیر می باشد:

• برای نگهداری سیالات شیمیایی که گازهای سمی از خود منتشر می کنند، بهتر است از مخازن سرپوشیده استفاده نمود.
• از مهم ترین پارامتر هایی که در زمان انتخاب مخزن باید بدان توجه کرد، فراریت یا به عبارت دیگر فشار بخار ماده است.
• میزان سمیت سیال
• قابلیت اشتعال سیال
• حتما قبل از خرید مخزن توسط ضخامت سنج ضخامت بدنه مخزن سنجیده شود.
• مخازن ذخیره ساز که مقرر شده است تا سقف از مایع پر شوند می بایست قبل از استفاده با آب آزمایش شوند.
• مخازنی که در قسمت بالایی خود دارای خلاء می باشند می بایست توسط آزمایش خلاء آزمایش گردند.

در صورتی که بخواهید از یک مخزن برای ذخیره مواد شیمیایی استفاده نمایید، به نکات زیر توجه فرمایید.

• اطلاعات کاملی در مورد ماده شیمیایی که قرار است در مخزن ذخیرذه شود، کسب نمایید، این اطلاعات شامل چگالی، مدت زمان نگهداری و غیره می باشد. به طور مثال، اگر ماده شیمیایی، چگالی نزدیک به آب دارد، مخزن پلی اتیلن برای آن مناسب است.
• داشتن تجهیزات مناسب برای تخلیه و جا به جایی موارد شیمیایی را در نظر بگیرید.

در زیر جداولی جهت انتخاب مخازن با توجه به فشار بخار و نوع ماده ذکر شده است:

جدول زیر راهنمایی جهت انتخاب انواع مخازن ذخیره پروپان، مخازن ذخیره نفت، مخازن ذخیره مایعات گازی و غیره می باشد.

استاندارد ساخت مخازن ذخیره

با توجه به این که مخازن از مواد گوناگونی ساخته می شوند به همین دلیل بررسی موارد که در زیر گفته شده است، حائز اهمیت می باشد:

• استحکام مکانیکی
• انعطاف پذیری
• میزان تغییر فرم پلاستیک
• سختی
• مقوامت خستگی

برای بررسی موارد فوق از استاندارد های مختلفی استفاده می شود که شامل موارد زیر می باشد:

• AWS
• ASTM
• ASME
• DIN
• BS

البته با توجه به اهمیت کیفیت مخازن، استاندارد های مختلفی برای مراحل مختلف ساخت آن تعریف شده است که شامل موارد زیر می باشد:

• استاندارد های مرحله جوش کاری
  • AWS D1.1
  • DIN EN 22553
  • ISO 5817
• استاندارد ورقه مصرفی: ضخامت ورق مورد استفاده در مخازن باید بیش از ضخامت طراحی شده باشد زیرا باید مقاومت بدنه طبق بند 3.6 استاندارد API 650 مقاوم در برابر خوردگی و فشار آب در میزان حد اکثری باشد.

نصب مخزن ذخیره

• سطح زیرین مخازن باید کاملاً صاف و تراز باشد.
• مخازن به هیچ عنوان تحت فشار قرار گرفته نشوند، این فشار هم شامل فشار بیرونی هم داخلی می شود.
• اتصالات مخازن می بایست در حد آب بندی سفت شود، زیرا محکم کردن بیش از حد این مخازن موجب آسیب دیدن آن می شود.
• استفاده از سر ریز بر روی مخازن بسیار مهم است.
• مخازن در مکانی که امکان بازدید دوره ای برای آن فراهم باشد نصب شوند.

بازرسی مخازن ذخیره

بعد از خرید مخزن کار شما، تمام نشده و باید به صورت دوره ای مخازن را چک نمایید. بازرسی مخازن به صورت خارجی و داخلی انجام می شود. بازرسی خارجی شامل کنترل های مربوط به ظاهر جهت بررسی عدم خوردگی در بدنه، کیفیت اتصال به زمین، نگهدارند ها، نردبان عبور و مرور و پیچ ها می باشد. بازرسی داخلی شامل بازرسی کف مخزن و اتصالات جوشی است البته اگر جنس مخزن پلاستیکی باشد، از نظر سوراخ نبودن نیز باید بازرسی شود.

محل قرار گیری مخازن ذخیره

• مخازن مواد اشتعال زا به دور از محل های مسکونی و کارخانجات می بایست قرار گیرند.
• قرار گیری مخزن ها در حصار خاکی که به صورت دایره ای یا چهار پهلو بوده و دارای وسعت استاندارد نیز می باشد. به این صورت که مخزن هایی با گنجایش 6000 متر مکعب در گروه های 4 تایی در گنجایش کلی 60000 متر مکعب در یک حصار قرار گرفته می شوند. برای مخازنی با گنجایش فراتر از 6000 متر مکعب می بایست در گروه های 12 تایی با ظرفیت کلی 35000 در یک حصار قرار گیرند.
• فاصله مخازن برای قرار گیری نسبت به یکدیگر برای فرآورده های نفتی نصف قطر مخزن می باشد.
• در صورت قرار گرفتن یک مخزن در یک حصار می بایست حصار دارای ظرفیت برابر صد درصد ظرفیت مخزن باشد اما در صورت قرار گیری یک مخزن در دو حصار ظرفیت حصار برابر 80 درصد ظرفیت مخزن و 3 حصار ظرفیت، 60 درصد ظرفیت مخزن می باشد.
• حصار ها باید طوری ساخته شوند که توانایی تحمل فشار را داشته باشند.

رنگ مخزن
بیشتر مخازن به دلیل عدم جذب گرمای آفتاب به رنگ سفید ساخته می شوند تا از خطرات ناشی از افزایش دما و خرابی یا انفجار ماده نگهداری شده خود داری شود البته بنا به درخواست مشتری رنگ مخزن ذخیره قابل تغییر است.

نکات استفاده از مخزن ذخیره

علل بسیاری موجب ایجاد خطر برای مخازن ذخیره می شود به همین دلیل در ادامه به یرخی از علت های آن نام برده شده است:

الکتریسیته ساکن در مخازن

الکتریسیته ساکن موجب انفجار مخازن حاوی مواد اشتعال زا می شود به همین دلیل توصیه می شود جهت جلو گیری از ایجاد الکتریسیته ساکن به موارد زیر توجه فرمایید:

• ایجاد جرقه های الکتریسیته ساکن ممکن است به دلیل ارتباط مایع با هوا باشد به همین دلیل می بایست از سقف های شناور استفاده نمود.
• از انتقال مایعات با سرعت بالا جلو گیری شود.
• الکتریسته ساکن موجود در دیواره های مخزن با اتصال آن به زمین کاهش می یابد.
• در هنگام بازرسی یا لمس نرده الکتریسیته حمل شده توسط بدن خود را به زمین انتقال دهید.
• کارگران از پوشیدن کفش عایق الکتریکی خود داری نمایند.
• لوله هایی که جهت شست و شوی مخزن استفاده می شوند می بایست در محل ورودی به بدنه مخزن متصل باشد تا از بروز اختلاف پتانسیل جلو گیری شود.
• پخش مایعات به قطرات ریز تر
• اصطحکاک مایعات در هنگام جریان در خطوط لوله

روی دادن آتش سوز ی در مخازن

جهت جلو گیری از آتش سوزی توصیه می شود به موارد زیر توجه فرمایید

• در مخازن دارای سقف های شناور احتمال بروز آتش سوزی بسیار اندک است.
• می بایست سیستم های اطفاء حریق که دارای فوم های ضد حریق و پودر های ضد حریق می باشد در نزدیکی مخازن موجود شوند.

کاربرد مخازن ذخیره سازی

• برای ذخیره مواد اولیه مورد استفاده قرار گرفته می شود.
• ذخیره موادی که در جریان تولید مورد استفاده قرار گفته می شوند.
• ذخیره مواد جهت بارگیری و پخش محصول
• معیاری برای اندازه گیری محصول تولید شده می باشد.
• از آنجا که مواد شیمیایی دارای خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی هستند، از این جهت مخازن به دو نوع روباز و دربسته تقسیم می شود.

لیست قیمت مخازن ذخیره

با توجه به تنوع بالای مخازن و نوع ماده ای که در مخازن ذخیره می شود میزان هزینه کرد برای این تجهیزات متفاوت خواهد بود به همین دلیل برای اطلاع از قیمت های انواع مخازن ذخیره همچون طراحی مخازن ذخیره متانول، انواع مخازن ذخیره آب، گاز طبیعی، هیدروژن مایع و غیره یا میزان هزینه کرد برای طراحی مخازن ذخیره با کارشناسان هایپر صنعت فامکو تماس حاصل نموده و از مشاوره رایگان آنها بهرمند شوید.