برای تجربه بهتر ، مرورگر خود را به کروم، فایرفاکس، اوپرا یا اینترنت اکسپلولر تغییر دهید.

طراحی مخزن انبار نفت و پارامتر ها

طراحی مخزن انبار نفت

قبل از طراحی هر مخزن انبار نفت ( oil) باید پارامترهای مهمی که در طول عمر و کارایی درست قطعه دخیل هستندشناسایی کرد. به طور کلی در طراحی یک مخزن انبار نفت از سه دیدگاه متفاوت به این پارامترها نگاه می کنند: – طول عمر و تحمل بار گذاریهای روی مخزن انبار – تسهیلات لازم برای راه اندازی و بهره برداری از مخزن ( tank) – قابلیت تعمیر و تعویض قطعات انبار مخزن ترتیب موارد ذکر شده بر حسب اولویت آنها می باشد
اولین مورد فوق به طول عمر و توانایی جداره مخزن نفت در تحمل نیروها و پدیده های مخرب ایجاد شده روی مخازن درطی مدت بهره برداری از آن مربوط می شود. عوامل مختلفی در این مورد تأثیر گذار هستند که در ذیل به مهمترین آنها اشاره می شود.

1-فشار سیال درون مخازن

به طور کلی مخازن انبار را از نظر ارتباط آنها با محیط به دو دسته کلی می توان طبقه بندی کرد: دسته اول مخازن اتمسفریک هستند که به فضای اتمسفر ارتباط دارند، مانند مخازن  انبار ذخیره آب، سوخت و به طور کلی مایعات غیر فرار. این مخازن اصولا به صورت استوانه ای باو یا بدون سقف ساخته می شوند. در مواردی هم برای جلوگیری از تبخیرمایع از سقفهای شناور در این مخازن بهره می گیرند. دسته دوم مخزن

تحت فشار می باشند که فشار درون آنها بافشار اتمسفر تفاوت داشته و بنابراین نمی توانند ارتباط مستقیم با اتمسفر داشته باشند. فشار این نوع مخازن ممکناست کمتر از فشار اتمسفر باشد که در اینصورت از بیرون تحت فشار هستند، و یا ممکن است بیشتر از فشار اتمسفرباشد، که در اینصورت از داخل تحت فشار
هستند. البته فشارهای هیدرواستاتیک ناشی از ارتفاع ستون مایع که به خصوص در مخازن
ذخیره سازی مایعات و نفت   اهمیت دارد نیز در طراحی این نوع انبار  مخازن در نظر گرفته می شود. فشارهای دیگری هم در طراحی مخزن انبار اهمیت دارند که از آن جمله می توان به فشار بخار مایع درون مخزن، و فشار پر کردن مخزن در حین راه اندازی آناشاره کرد. اما تمام این موارد برای تجهیزات جنبی مخزن مانند پمپهای تغذیه، شیرهای کنترل و اطمینان و دریچه هاو اتصالات آنها اهمیت دارند و در طراحی خود مخزن بر اساس کدهای استاندارد ASME با در نظر گرفته ضرایب خاصیاثرات این فشارها در نظر گرفته می شود.

2-حجم مخزن

یکی دیگر از پارامترهای مهم در طراحی یک مخزن حجم درون آن است. اصولا مخازن در جایی از یک سیکل قرار میگیرند که انجام فرایند باید با سرعت کم سیال همراه باشد. البته فراموش نشود که در مخازن ذخیره سازی فرایندیصورت نمی گیرد. بنابراین برای پایین آمدن سرعت سیال باید مخزن دارای حجم مناسبی باشد. علاوه بر این معمولا سطوح مختلفی در یک مخزن وجود دارند که برای افزایش سطح تماس سیال به کار می روند و از این منظر نیز باید مخزن فضای لازم برای نصب این تجهیزات و صفحات را هم داشته باشد. لذا یکی از پارامترهای مهم در طراحی مخزنحجم مورد نیاز آن است.

3- جنس جداره مخزن

مسلم است که مهمترین قسمت مخزن جداره آن است و اصولا عمر یک مخزن به عمر جداره آن وابسته است. جداره یک مخزن می تواند بسیار ساده و فقط از یک ماده تشکیل شده باشد و یا بسیار پیچیده و از ترکیب مواد مختلف ساختهشود. مثلا یک مخزن ذخیره سازی آب را از بتن می توان ساخت، اما جداره مخزن  نگهداری یک ماده فرار را که تحت فشارو در زیر دمای محیط باید نگهداری شود ( به این مخازن معمولا مخازن سرد شونده می گویند باید از چند جداره مختلف که بخشی از آن برای عایق بندی مورد استفاده قرار می گیرد بهره گرفت. با اینحال بخش عمده جداره مخازن ازجنس فولاد است که برای دوام و عمر بیشتر معمولا از فولادهای ضد زنگ استفاده می شود. امروزه استفاده از مواد پلاستیکی هم برای جداره مخازن مرسوم شده است اما باری مخازن بزرگ با حجم و به خصوص ارتفاع زیاد استفاده ازاین مواد مناسب نمی باشد. به خصوص در مخازن استوانه ای عمودی که به علت وزن آنها احتمال پیدایش پدیده کمانش وجود دارد.

4- جنس سیال درون مخزن

طراحی و انتخاب جنس جداره و تجهیزات مخزن بدون در نظر گرفتن نوع سیالی که قرار است در مخزن باشد امکان پذیر نیست. همانطور که گفته شد جنس اغلب مخازن از فولاد و فلزات است. از آنجا که در صنایع  نفت، گاز وپتروشیمی بسیاری از سیالات خاصیت خورندگی و با ترکیب شدن با فلزات را دارند، استفاده کردن از هر نوع فلزی برای ساخت مخزن مجاز نمی باشد. زیرا هر چند که ممکن است برای تحمل بار گذاریهای دینامیک از یک فلز با ضخامت کافی استفاده شده باشد اما مکانیزم خوردگی می تواند موجب از بین رفتن پوسته مخزن حتی در غیاب بار گذاریهای بزرگ شود. به جرأت می توان گفت که با توجه به توسعه کدهای استاندارد، امروزه قطر مخازن به علت افزایش بارگذاری مستهلک می شود و این مکانیزم خوردگی است که اصولا موجب از بین رفتن تجهیزات صنعتی و نفتی می شود. لذابا توجه به نوع سیال و میزان میل ترکیبی آن با فلزات مختلف اولا باید در انتخاب نوع فلز دقت لازم را در نظر داشت وثانیا در صورت لزوم از پوششهای مناسبی که خود آنها با سیال میل ترکیبی نداشته باشند روی سطح فلز استفاده کرد. دستور العمل های لازم در خصوص مخازن انبار نفت و پارامتر های اورده شده است.

5- شرایط محیطی

یکی دیگر از پارامترهای مهم در طراحی یک مخزن بررسی شرایط محیطی است که مخزن در آنجا نصب می شود. این شرایط فرایندی نیستند و تنها از طریق بررسی آماری پارامترهای هواشناسی منطقه قابل شناسایی هستند. حداکثر وحداقل دمای محیط، رطوبت هوا در منطقه، سرعت وزش باد، مشخصات مکانیکی خاک و زمین منطقه، مطالعات زمین شناسی، و آمار زمین لرزه ها از مهمترین پارامترهایی هستند که در طراحی مخزن مورد نظر باید در نظر گرفته شوند. بسیاری از این پارامترها باعث ایجاد بار گذاریهایی افزون بر بار گذاری اسمی مخزن می شوند. علاوه بر این پارامترهای محیطی مانند وزش باد به خصوص اگر باشن و ماسه همراه باشد می تواند موجب فرسودگی، خستگی و خوردگی جداره بیرونی مخزن نفن شود. البته پارامترهای مکانیکی زمین در زیر سازی محل نصب مخزن نفت   اهمیت دارند و به طور مستقیم در طراحی خود مخزن دخالت نمی کنند.

6- محدودیتهای مکانی

این پارامتر به خصوص در کشور ما که مجموعه های صنعتی در فضای خارج  از شهرها قرار دارند از اهمیت زیادی برخوردار نیست. با اینحا به طور اصولی باید این عامل هم در هنگام طراحی مخزن مد نظر قرار بگیرد. امروزه درمجموعه هایی که با محدودیت فضا روبرو هستند از اشکال هندسی خاصی که فضای کمتری اشغال می کنند استفادهمی شود. مثلا در برخی از مجموعه های صنعتی خارجی از مخازن استوانه ای با قاعده چند ضلعی استفاده می کنندکه این گنجهای شکسته امکان کنار هم گذاری چند مخزن و یا  در کنج گذاشتن یک مخزن را فراهم می کند. از طرف دیگر یک مخزن استوانه ای معمولی ممکن است به صورت افقی با عمودی نصب شود که پر مسلم است در صورتی که بهصورت عمودی نصب شود مساحت کمتری را اشغال می کند.

7- ایمنی و کنترل

با توجه به شعاری که امروزه در تمام دنیا مرسوم است باید ایمنی را در اولویت قرار داد. امروزه برای دریافت گواهینامه های معتبر صنعتی باید هر واحد صنعتی از یک حد حداقل ایمنی برخوردار باشد. مخازن انبار نفت  نیز از این امرمستثنی نیستند، به خصوص که در این مخازن اتمسفر  مقدار قابل توجهی مواد خطرناک می تواند وجود داشته باشد. از دوجنبه کلی می توان خطر ناشی از یک مخزن نفت را مورد توجه قرار داد. یکی خطر انفجار مخزن ناشی از افزایش فشار آن،و دیگری خطر ناشی از نشت سیال درون مخزن که توانایی ایجاد مسمومیت با احتراق و آتش سوزی دارد. اگر جنبه اول قضیه امکان پذیر باشد طراح باید با پارامتر ها و  انتخاب جداره مناسب و همچنین تجهیزات ایمنی مناسب مانند شیرهای اطمینان از آن جلوگیری کند. اگر هم جنبه دوم قضیه ممکن باشد طراح با قرار دادن مخازن در مکانی مناسب که به دور از تجهیزات دیگر و پرسنل مجموعه باشد و نیز در نظر گرفتن راهکارهای مناسب در زیر مخازن امکان زیرکش کردن مواد قابل اشتعال را فراهم کند. در این راستا استفاده از دیواره های حائل ( DIKE ) نیز بسیار مفید خواهد بود. باتمام این احوال بر روی تمام مخازنی که احتمال آتش سوزی در آنها وجود دارد از تجهیزات اطفای حریق استفاده میشود. بد نیست بدانید که در طرحهای جدید امروزی دی اکسید کربن ناشی از احتراق کوره ها و مشعلهای واحدهایصنعتی توسط یک سیستم جمع آوری و به صورت مایعی که  بین مخازن  سوخت قرار دارند نگهداری می شود تا در هنگام حریق بتوان به سرعت و با حجم زیاد از آنها استفاده می شود.

دیدگاه خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بالا