طبقه بندی و ویژگی های ساختاری مخازن ذخیره سازی چیست؟
2025-09-02 13:23مخازن ذخیره سازی برای ذخیره مواد شیمیایی استخراج شده مانند اسیدها، بازها، الکل‌ها، گازها و مایعات استفاده می‌شوند. مخازن ذخیره سازی به طور گسترده در شمال چین مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله مخازن پلی اتیلن، مخازن پلی پروپیلن، مخازن فایبرگلاس، مخازن سرامیکی، مخازن لاستیکی، مخازن استیل ضد زنگ و غیره.
از نظر مقرون به صرفه بودن مخازن ذخیره سازی، مخازن ذخیره سازی پلی اتیلن با پوشش فولادی اکنون برتر هستند، با مقاومت عالی در برابر خوردگی، استحکام بالا، عمر طولانی و غیره. ظاهر آنها را می توان در انواع مختلفی مانند عمودی، افقی، حمل و نقل و مخلوط کردن تولید کرد.
مخازن فولادی آب‌بندی‌شده که برای ذخیره‌سازی مایعات یا گازها استفاده می‌شوند، مخازن ذخیره‌سازی فولادی نامیده می‌شوند. مهندسی مخازن ذخیره‌سازی فولادی یک زیرساخت ضروری و مهم در صنایعی مانند نفت، مواد شیمیایی، غلات و روغن، مواد غذایی، آتش‌نشانی، حمل و نقل، متالورژی و دفاع ملی است. زندگی اقتصادی ما همیشه به مخازن ذخیره‌سازی فولادی در هر اندازه‌ای متکی است و نقش مهم مخازن ذخیره‌سازی فولادی در توسعه اقتصاد ملی غیرقابل جایگزین است. با توسعه مداوم صنعت مخازن ذخیره‌سازی، صنایع و شرکت‌های بیشتری از مخازن ذخیره‌سازی استفاده می‌کنند و شرکت‌های بیشتری وارد صنعت مخازن ذخیره‌سازی می‌شوند. مخازن ذخیره‌سازی فولادی تجهیزات تخصصی برای ذخیره‌سازی مواد اولیه مایع (یا گاز) مختلف و محصولات نهایی هستند. برای بسیاری از شرکت‌ها، تولید عادی بدون مخازن ذخیره‌سازی امکان‌پذیر نیست، به ویژه برای ذخایر مواد استراتژیک که بدون ظرفیت‌ها و انواع مختلف مخازن ذخیره‌سازی نمی‌توانند انجام شوند. تأسیسات ذخیره‌سازی نفت کشور ما عمدتاً از مخازن ذخیره‌سازی روی زمین تشکیل شده‌اند و بیشتر از سازه‌های فلزی ساخته شده‌اند.
با توجه به محیط‌های ذخیره‌سازی مختلف، اشکال مختلفی از مخازن ذخیره‌سازی نیز وجود دارد.
طبقه‌بندی بر اساس مکان: می‌توان به مخازن ذخیره‌سازی روی زمین، مخازن ذخیره‌سازی زیرزمینی، مخازن ذخیره‌سازی نیمه‌زیرزمینی، مخازن ذخیره‌سازی فراساحلی، مخازن ذخیره‌سازی زیر آب و غیره تقسیم کرد.
طبقه بندی شده بر اساس فرآورده های نفتی: می توان به مخازن ذخیره نفت خام، مخازن ذخیره سوخت، مخازن روغن روان کننده، مخازن روغن خوراکی، مخازن آب آتش نشانی و غیره تقسیم کرد.
طبقه بندی بر اساس هدف: می توان به مخازن نفت تولیدی، مخازن نفت ذخیره سازی و غیره تقسیم کرد.
طبقه بندی بر اساس فرم: می توان به مخازن ذخیره سازی عمودی، مخازن ذخیره سازی افقی و غیره تقسیم کرد.
طبقه بندی بر اساس ساختار: می توان به مخازن ذخیره سازی سقف ثابت، مخازن ذخیره سازی سقف شناور، مخازن ذخیره سازی کروی و غیره تقسیم کرد.
طبقه‌بندی بر اساس اندازه: مخازن ذخیره‌سازی بزرگ بالای ۵۰ متر مکعب عمدتاً مخازن عمودی هستند؛ مخازن ذخیره‌سازی کمتر از ۵۰ متر مکعب کوچک و عمدتاً افقی هستند.
بر اساس جنس مخزن ذخیره‌سازی: مواد مورد نیاز برای مهندسی مخزن ذخیره‌سازی به مواد بدنه مخزن و مواد تأسیسات جانبی تقسیم می‌شوند. مواد مخزن را می‌توان بر اساس استحکام تسلیم کششی یا استحکام استاندارد کششی به فولاد کم مقاومت و فولاد پر مقاومت تقسیم کرد. فولاد پر مقاومت بیشتر برای مخازن ذخیره‌سازی با ظرفیت بیش از 5000 متر مکعب استفاده می‌شود. تأسیسات جانبی (از جمله تیرهای حلقه‌ای مقاوم در برابر باد، دریچه‌های قفل، نردبان‌های مارپیچی، گاردریل‌ها و غیره) از فولاد ساختاری کربنی معمولی با استحکام کمتر ساخته می‌شوند، در حالی که سایر لوازم جانبی و اتصالات با توجه به اهداف مختلف از مواد دیگری ساخته می‌شوند. فولاد خانگی رایج برای ساخت مخازن شامل سری‌های 20، 20R، 16Mn، 16MnR و Q235 است.
فناوری‌های تولید و نصب پرکاربرد و بالغ در چین، مخازن ذخیره‌سازی سقف قوسی، مخازن ذخیره‌سازی سقف شناور و مخازن ذخیره‌سازی افقی هستند.
طاقی شکل
مخزن ذخیره گنبدی شکل به ظرفی فولادی با تاج کروی در بالا و بدنه استوانه‌ای اشاره دارد. مخازن ذخیره گنبدی شکل به راحتی ساخته می‌شوند و از نظر هزینه مقرون به صرفه هستند، بنابراین در بسیاری از صنایع داخلی و بین‌المللی به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. ظرفیت معمول مورد استفاده ۱۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ متر مکعب است و ظرفیت مخازن ذخیره گنبدی شکل در چین به ۳۰۰۰۰ متر مکعب رسیده است.
کف مخزن: کف مخزن از صفحات فولادی مونتاژ می‌شود، به طوری که صفحه فولادی در وسط، صفحه مرکزی و صفحات فولادی اطراف، صفحات لبه هستند. تخته لبه می‌تواند از تخته نواری یا تخته قوسی ساخته شود. به طور کلی، وقتی قطر داخلی مخزن ذخیره‌سازی کمتر از ۱۶.۵ متر باشد، باید از صفحات لبه نواری استفاده شود و وقتی قطر داخلی مخزن ذخیره‌سازی ≥ ۱۶.۵ متر باشد، باید از صفحات لبه قوسی استفاده شود.
دیواره مخزن: دیواره مخزن از حلقه‌های متعددی از صفحات فولادی جوش داده شده به هم تشکیل شده است که به نوع غلافی و نوع مستقیم تقسیم می‌شوند.
جوش‌های محیطی پانل دیواری مخزن از نوع غلافی، همپوشانی دارند و جوش‌های طولی به صورت لب به لب جوش داده می‌شوند. این فرم معمولاً برای مخازن ذخیره‌سازی با رویه قوسی استفاده می‌شود که مزیت آن سهولت مونتاژ پانل‌های دیواری هر حلقه و استفاده از روش ساخت معکوس نسبتاً ایمن است.
درز جوش محیطی پانل دیواره مخزن مستقیم، اتصال لب به لب است. مزیت آن این است که قطر کلی دیواره مخزن از بالا تا پایین یکسان است که به ویژه برای مخازن ذخیره سقف شناور داخلی مناسب است، اما الزامات نصب بالا و دشواری آن نیز زیاد است.
سقف مخزن: سقف مخزن دارای چندین صفحه بادبزنی شکل است که به هم جوش داده شده‌اند تا یک تاج کروی تشکیل دهند. قسمت داخلی سقف مخزن با میله‌های فولادی مسطح تقویت شده است و صفحات بادبزنی شکل از طریق درزهای جوشکاری روی یکدیگر قرار گرفته‌اند. کل سقف مخزن با حلقه فولادی زاویه‌دار (یا دهانه قفل) در قسمت بالایی پنل دیواره مخزن به هم جوش داده شده است.
نوع سقف شناور
مخزن ذخیره سقف شناور از یک سقف شناور که روی سطح یک واسطه شناور است و یک دیواره مخزن استوانه‌ای عمودی تشکیل شده است. سقف شناور با افزایش یا کاهش ظرفیت ذخیره‌سازی واسطه در مخزن، بالا و پایین می‌رود. یک وسیله آب‌بندی دایره‌ای بین لبه بیرونی سقف شناور و دیواره مخزن وجود دارد و واسطه موجود در مخزن همیشه مستقیماً توسط سقف شناور داخلی پوشانده می‌شود تا تبخیر واسطه کاهش یابد.
کف مخزن: مخازن سقف شناور عموماً حجم نسبتاً زیادی دارند و صفحات کف آنها از صفحات لبه قوسی ساخته شده است.
دیواره مخزن: دیواره مخزن خطی استفاده می‌شود و جوش‌های لب به لب باید صاف و صیقلی با سطح داخلی صاف باشند. قسمت بالایی مخزن ذخیره‌سازی سقف شناور باز است. به منظور افزایش سختی پنل دیواره، تیرهای حلقه‌ای مقاوم در برابر باد و حلقه‌های تقویتی باید در بالای دیواره مخزن مطابق با بار باد در منطقه نصب شوند.
سقف شناور: سقف‌های شناور به سقف‌های شناور تک دیسکی، سقف‌های شناور دو دیسکی و سقف‌های شناور از نوع شناور تقسیم می‌شوند.
سقف شناور تک دیسکی: یک شناور دایره‌ای شکل که از چندین محفظه مستقل تشکیل شده است و یک صفحه رویی تک دیسکی در قسمت داخلی حلقه دارد. قسمت پایین صفحه رویی تک دیسکی با چندین حلقه فولادی دایره‌ای تقویت شده است. مزایای آن هزینه کم و نگهداری آسان است.
سقف شناور دیسکی دوتایی: متشکل از صفحه بالایی، صفحه پایینی و صفحه لبه کابین که توسط پارتیشن‌های شعاعی و محیطی به چندین کابین حلقوی مستقل تقسیم شده‌اند. مزایای آن شناوری بالا و اثر زهکشی خوب است.
نوع سقف شناور داخلی
مخزن ذخیره‌سازی سقف شناور داخلی با اضافه کردن یک سقف شناور در داخل مخزن ذخیره‌سازی سقف گنبدی شکل می‌گیرد. اضافه کردن یک سقف شناور در داخل مخزن می‌تواند تلفات تبخیر محیط را کاهش دهد، در حالی که سقف گنبدی خارجی می‌تواند از ورود آب باران، برف، گرد و غبار و غیره به مخزن جلوگیری کند و تمیزی محیط داخل مخزن را تضمین کند. این نوع مخزن ذخیره‌سازی عمدتاً برای ذخیره روغن‌های سبک مانند بنزین، نفت سفید هواپیمایی و غیره استفاده می‌شود. مخزن ذخیره‌سازی سقف شناور داخلی دارای یک دیواره مخزن مستقیم است که پنل‌های دیواری آن به هم جوش داده شده‌اند و تاج قوسی آن مطابق با الزامات مخزن ذخیره‌سازی بالای قوسی ساخته شده است. دو نوع سقف شناور داخلی در چین وجود دارد: یکی سقف شناور فولادی است که همان مخزن ذخیره‌سازی سقف شناور است. نوع دیگر سقف شناور آلیاژ آلومینیومی مونتاژ شده است.
افقی
حجم مخازن ذخیره‌سازی افقی عموماً کمتر از ۱۰۰ متر مکعب است و معمولاً در فرآیندهای تولید یا پمپ بنزین‌ها استفاده می‌شود. مخازن ذخیره‌سازی افقی از اتصالات روی هم برای جوش‌های محیطی و از اتصالات لب به لب برای جوش‌های طولی استفاده می‌کنند. صفحات دایره‌ای را به صورت تعاملی مرتب کنید و اعداد فرد را در نظر بگیرید تا مطمئن شوید که قطر درپوش‌های انتهایی یکسان است. درپوش‌های انتهایی مخازن ذخیره‌سازی افقی به درپوش‌های انتهایی تخت و درپوش‌های انتهایی دیسکی شکل تقسیم می‌شوند. مخازن ذخیره‌سازی افقی با درپوش انتهایی تخت می‌توانند فشار داخلی ۴۰ کیلوپاسکال را تحمل کنند، در حالی که مخازن ذخیره‌سازی افقی با درپوش انتهایی دیسکی شکل می‌توانند فشار داخلی ۰.۲ مگاپاسکال را تحمل کنند. مخازن ذخیره‌سازی افقی زیرزمینی باید به حلقه‌های تقویت‌کننده مجهز شوند که آنها نیز با خم کردن فولاد زاویه‌دار ساخته می‌شوند.