مخازن ذخیره سازی حاوی مایعات ارگانیک، مایعات غیر ارگانیک، بخار و در بسیاری از صنایع وجود دارد. بیشتر مخازن ذخیره سازی با مشخصات API-650 موسسه نفت آمریکا طراحی و ساخته شده اند. این مخازن می توانند اندازه های مختلفی داشته باشند ، از قطر ۲ تا ۶۰ متر یا بیشتر. آنها به طور کلی در حوضه های مخزن نصب می شوند تا در صورت پارگی مخزن، نشتی ایجاد شود.
صنایعی که مخازن ذخیره سازی در آن یافت می شود عبارتند از:
• تولید و پالایش نفت
• تولید پتروشیمی و شیمیایی
• عملیات انبارداری و انتقال فله
• سایر صنایع مصرف یا تولید مایعات و بخار.
انواع مخازن ذخیره سازی
در اصل هشت نوع وجود دارد
مخازن مورد استفاده برای ذخیره مایعات:
۱. مخازن بام ثابت
۲. مخازن سقفی شناور خارجی
۳. مخازن سقفی شناور داخلی
۴. مخازن سقفی شناور خارجی گنبدی
۵. مخازن افقی
۶. مخازن فشار
۷. مخازن متغیر بخار متغیر
۸. مخازن LPG (گاز طبیعی مایع)
چهار نوع مخزن اول به شکل استوانه ای با محور عمود بر سطح زیر است. این مخازن تقریباً منحصراً از سطح زمین قرار دارند. مخازن افقی را می توان در بالا و پایین زمین استفاده کرد. مخازن فشار اغلب جهت افقی و کروی شکل دارند تا یکپارچگی ساختاری در فشارهای بالا حفظ شود. آنها در بالای زمین واقع شده اند. مخازن متغیر بخار متغیر می توانند به شکل استوانه ای یا کروی باشند.
حوضه محتویات
حوضچه مخزن یک محصول باید در اطراف مخازن ساخته شده باشد از آجر یا بتون ساخته شده و روکش باید از مایع ذخیره شده جلوگیری شود تا از ریختگی هایی که میتواند باعث آتش سوزی، خسارت اموال یا آلوده محیط شود، جلوگیری کند. حداقل ظرفیت حجم حوضه باید برابر با ظرفیت بزرگترین مخزن به علاوه ۱۰٪ از مجموع ظرفیتهای دیگران باشد. برای جلوگیری از ریزش و یا اضطراری دیگر، دیوارهای حوضه مهار باید در برابر محصول مقاوم بوده و باید قادر به تحمل فشار قابل توجهی باشند. دریچه تخلیه، که باید در قسمت بیرونی حوضه مهار قرار گیرد، باید بسته شود تا از آلودگی احتمالی به محیط جلوگیری شود.
مخزن بام ثابت
از میان طرح های مخزن که در حال حاضر استفاده می شود ، مخزن بام ثابت کمترین هزینه برای ساخت است و به طور کلی حداقل تجهیزات قابل قبول برای ذخیره مایعات در نظر گرفته می شود. یک مخزن بام ثابت معمولی از یک پوسته استوانه ای استوانه ای با یک سقف مخروطی یا گنبدی شکل است که به طور دائم روی پوسته مخزن چسبانده شده است. مخازن ذخیره سازی معمولاً کاملاً جوش داده شده و برای هر دو مایع و بخار محکم طراحی شده اند، در حالی که مخازن قدیمی اغلب دارای ساخت و ساز پرچ و یا پیچ و مهره هستند و بخار محکم ندارند.
یک دریچه Breather (شیر فشار خلاء) که معمولاً در بسیاری از مخازن بام ثابت نصب می شود، اجازه میدهد تا مخزن با فشار داخلی یا خلا کمی کار کند. این شیر مانع از انتشار بخارات در طی تغییرات بسیار ناچیز در دما ، فشار فشارسنجی یا سطح مایع می شود ، انتشار گازهای گلخانه ای از مخزن بام ثابت می تواند قابل توجه باشد. علاوه بر این، دریچه های سنج / چاه های نمونه ، سنج های شناور و منهورهای سقفی امکان دسترسی به این مخازن را فراهم کرده و همچنین به عنوان منبع بالقوه انتشار فرار هستند.
بلند کردن و جابجایی مخزن ذخیره سازی از جنس استنلس استیل
مخزن سقف شناور خارجی
یک مخزن سقف شناور معمولی خارجی شامل یک پوسته استوانه ای با روباز است که مجهز به یک سقف است که روی سطح مایع ذخیره شده شناور میشود، با سطح مایع بالا می رود و می افتد. سقف شناور از یک عرشه، اتصالات و سیستم آب بندی حاشیه تشکیل شده است. عرشه های سقفی شناور از صفحات فولادی جوش خورده ساخته شده و از سه نوع کلی تشکیل شده است: تابه، پنتون و دو طبقه.
اگرچه تعداد زیادی عرشه پان-نوع در حال حاضر در حال استفاده هستند، روند فعلی به سمت سقف های شناور از نوع پنتون و دو طبقه است. تولید کنندگان نسخههای مختلفی از این نوع پایه های عرشههای شناور را ارائه می دهند که برای تأکید بر ویژگی های خاص از قبیل تماس کامل مایع، ظرفیت حمل بار، پایداری سقف یا چیدمان پنتون طراحی شده اند. سطح مایع توسط عرشه شناور پوشیده شده است، مگر در فضای حلقوی کوچک بین عرشه و پوسته. عرشه ممکن است با مایع یا شناور مستقیماً روی سطح پیستونها شناور شود.
مخازن سقفی شناور خارجی مجهز به سیستم مهر و موم رینگ هستند که به محیط سقف وصل شده و با دیواره مخزن تماس می گیرند. در هنگام بلند شدن و پایین آمدن سقف، سیستم مهر و موم رینگ در برابر دیواره مخزن می لغزد. عرشه شناور همچنین مجهز به اتصالات است که به داخل عرشه نفوذ کرده و عملکردهای عملیاتی را انجام می دهد. طراحی سقف شناور خارجی به گونه ای است که تلفات تبخیر شده از مایع ذخیره شده محدود به تلفات ناشی از سیستم مهر و موم رینگ و اتصالات عرشه (از بین رفتن ذخیره سازی ایستاده) و هرگونه مایع در معرض در دیواره های مخزن (از بین رفتن) است.
مخزن سقف شناور داخلی
این مخازن دارای یک سقف ثابت ثابت و یک سقف شناور در داخل است. دو نوع اصلی مخازن سقف شناور داخلی وجود دارد:
- مخازنی که در آنها سقف ثابت توسط ستونهای عمودی درون مخزن پشتیبانی می شود
- مخازن با پشتوانه ثابت خود پشتیبانی و بدون ستون پشتیبانی داخلی
سقف ثابت لزوماً عاری از دهانه است، اما مساحت کل نقشه باز کشتی را در بر می گیرد. مخازن سقفی ثابت که برای به کارگیری سقف شناور داخلی احداث شده اند، معمولاً از نوع اول هستند، در حالی که مخازن سقفی شناور خارجی که به مخزن سقف شناور داخلی تبدیل شده اند، معمولاً دارای یک سقف خود پشتیبان هستند.
مخازن اولیه که هم با یک سقف ثابت ساخته شده اند هم یک سقف شناور داخلی که ممکن است از هر دو نوع باشد. مخزن سقف شناور داخلی هم دارای یک سقف بطور دائم می باشد و هم یک سقف که درون مخزن روی سطح مایع (عرشه تماس) شناور می شود یا در پنتون ها چندین اینچ بالاتر از سطح مایع (عرشه غیرقابل تماس) پشتیبانی می شود. سقف شناور داخلی با سطح مایع بالا می رود و می افتد.
مخزن سقف شناور خارجی گنبدی
مخازن سقف شناور خارجی گنبدی دارای نوع سنگین تر عرشه ای است که در مخازن سقفی شناور خارجی و همچنین سقف ثابت در بالای پوسته مانند مخازن داخلی سقف شناور استفاده می شود. مخازن سقف شناور خارجی گنبدی معمولاً ناشی از مقاوم سازی مخزن سقف شناور خارجی با یک سقف ثابت است.
مانند مخازن داخلی سقف شناور، عملکرد سقف ثابت این نیست که به عنوان مانع بخار عمل کند بلکه برای جلوگیری از باد است. نوع سقف ثابت که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد سقف گنبدی آلومینیومی است که از ساخت و سازهای پیچیده استفاده می شود. این مخازن مانند مخازن داخلی سقف شناور داخلی، آزادانه توسط دریچه های گردش در بالای پشت بام ثابت قرار می گیرند. اتصالات عرشه و مهر و موم های رینگ، اساساً با آنهایی که در مخازن سقفی شناور خارجی وجود دارد، یکسان هستند.
مخزن افقی
مخازن افقی برای خدمات زیرزمینی و زیرزمینی ساخته شده اند. مخازن افقی معمولاً از استیل، فولادی با روکش فایبرگلاس یا پلی استر تقویت شده با فایبرگلاس ساخته می شوند. مخازن افقی عموما مخازن ذخیره سازی کوچکی هستند.
مخازن افقی به گونه ای ساخته میشوند که طول مخزن از شش برابر قطر نباشد تا از یکپارچگی ساختاری اطمینان حاصل شود. مخازن افقی معمولاً مجهز به دریچه های فشار خلا ، دریچه های سنج و چاه های نمونه و سوراخ هایی برای دسترسی به این مخازن هستند. علاوه بر این، مخازن زیرزمینی ممکن است از لحاظ کاتدی محافظت شوند تا از خوردگی پوسته مخزن جلوگیری شود. حفاظت کاتدی با قرار دادن آندهای قربانی در مخزن که به سیستم جریان تحت تأثیر متصل شده اند یا با استفاده از آندهای گالوانیک در مخزن انجام می شود. با این حال، حفاظت کاتدیک داخلی دیگر به دلیل مهارکننده های خوردگی که اکنون در بیشتر فرآورده های نفتی پالایش یافته شده است، دیگر در صنعت نفت به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی گیرد.
مخزن تحت فشار
به مخازن تحت فشار کروی و استوانه ای بروید
مخزن فضایی متغیر بخار
مخازن فضایی متغیر بخار مجهز به مخازن بخار قابل ارتقا هستند تا بتوانند نوسانات حجم بخار ناشی از تغییرات دما و فشار فشارسنج را داشته باشند. اگرچه مخازن متغیر بخار متغیر گاهی به طور مستقل مورد استفاده قرار می گیرند، اما معمولاً به فضاهای بخار یک یا چند مخزن سقف ثابت وصل می شوند. دو نوع متداول مخازن متغیر بخار متغیر مخازن سقفی آسانسور و مخازن دیافراگم انعطاف پذیر است. مخازن سقفی سقف دارای یک سقف تلسکوپی هستند که به راحتی در قسمت بیرونی دیواره اصلی مخزن جا می گیرند. فضای بین سقف و دیوار توسط یک مهر و موم مرطوب بسته می شود که یک فرچه پر از مایع یا یک مهر و موم خشک است که از پارچه ای با روکش انعطاف پذیر استفاده می کند.
مخازن دیافراگمی قابل انعطاف از غشاهای انعطاف پذیر برای تأمین حجم قابل ارتقا استفاده می کنند. اینها ممکن است واحدهای جداشونده جداگانه یا واحدهای انتگرالی باشند که در بالای مخازن سقف ثابت نصب شده باشند. هنگامی که بخار توسط مایع جابجا شود ، تلفات متغیر فضای بخار متغیر است. از دست دادن بخار فقط در صورت فراتر رفتن از ظرفیت ذخیره بخار مخزن رخ می دهد.
مخزن ذخیره سازی LNG
مخزن ذخیره سازی گاز طبیعی مایع یا مخزن ذخیره سازی LPG نوع خاصی از مخزن ذخیره سازی است که برای ذخیره سازی گاز طبیعی مایع مورد استفاده قرار میگیرد. مخازن ذخیره سازی LPG را می توان در زمین، بالاتر از سطح زمین یا در حامل های LPG یافت. ویژگی مشترک مخازن ذخیره سازی LPG امکان ذخیره LPG در دمای بسیار پایین ۱۶۲- درجه سانتی گراد است. مخازن ذخیره سازی LPG دارای ظروف دوتایی است که در آن قسمت داخلی حاوی LPG و ظرف خارجی حاوی مواد عایق است. متداول ترین نوع مخزن مخزن مهار کامل است. مخازن تقریباً ۵۵ متر ارتفاع و ۷۵ متر قطر دارند.
در مخازن ذخیره سازی LPG در صورت عدم انتشار بخارات LPG ، فشار و دما در داخل مخزن همچنان رو به افزایش است. LPG کرایوژن است و در دمای مایع در دمای بسیار پایین نگهداری می شود. در صورت ثابت نگه داشتن فشار با اجازه فرار از جوش دادن گاز از مخزن، دمای مخزن ثابت خواهد ماند. این به عنوان تبرید خودکار شناخته می شود.
بزرگترین مخزن زیر زمین در جهان (تحویل در سال ۲۰۰۰) ۱۸۰ میلیون لیتر نوع مهار کامل برای شرکت اوساکا گازی، با مسئولیت محدود بزرگترین مخزن جهان (تحویل در سال ۲۰۰۱) نوع غشایی ۲۰۰ میلیون لیتری برای شرکت گاز توهو است، با مسئولیت محدود.
