مخازن ذخیره اتمسفریک

مخازن ذخیره اتمسفریک

مخازن ذخیره اتمسفریک (Atmospheric Storage Tanks) یا مخازن ذخیره فشار پایین یکی از تجهیزات کلیدی صنایع مختلف بویژه صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی هست. از این ظروف برای ذخیره انواع میعانات در حین فرآیند و یا به عنوان انبارش استفاده می گردد. مشخصه اصلی این مخازن فشار بسیار پایین(کمتر از 15psig) هست. این مخازن از حجم های چند ده گالن تا ده ها هزار گالن تولید می گردد. در مخازن بزرگ به علت حجم زیاد متریال مورد نیاز اغلب ضخامت دیواره به صورت حداقلی در نظر میگیرند. ابعاد بزرگ و ضخامت کم باعث میشود با افزایش ناچیز فشار از حداکثر فشار کاری مجاز مخزن دچار ترکیدگی شود و یا با کاهش فشار کمتر از فشار اتمسفر مخزن دچار خلاء گردد و مچاله شود.

افزایش فشار درون مخزن می تواند در اثر افزایش ناگهانی دما یا ورود مایع به درون مخزن رخ دهد و به عکس ایجاد خلاً یا فشار منفی درون مخزن می تواند در اثر کاهش دما یا خروج مایع از مخزن انجام گیرد. آزادسازی فشار اضافی توسط خروج مقداری از بخارات از مخزن انجام میگیرد. همچنین شکسته شدن خلاء درون مخزن توسط تزریق گاز خنثی و یا ورود هوای بیرون به درون مخزن انجام می پذیرد.

در بسیاری از مخازن ذخیره به دلایلی از قبیل جلوگیری از ورود اکسیژن به درون مخزن و بنابراین کم کردن احتمال انفجار و آتش سوزی و دلایل متعدد دیگر نیاز به تزریق گاز خنثی با فشار بسیار پایین به درون مخزن می باشد. در همه مخازن ذخیره باید امکان تخلیه حجم زیادی از بخارات در هنگام آتش سوزی باید وجود داشته باشد. عوامل ذکر شده و عوامل متعدد دیگر موجب می شود که برای کارکرد ایمن و صحیح یک مخزن نیاز به چند تجهیز مهم و حیاتی زیر باشد.

• شیر تنفسی
• رگولاتور گاز پوششی
• درب تخلیه فشار اضطراری

انواع مخازن ذخیره اتمسفریک

مخازن ذخیره اتمسفریک اغلب به شکل استوانه عمودی یا افقی با کف تخت یا مخروطی یا شیب‌دار و سقف ثابت یا شناور طراحی می گردند. این مخازن به دو دسته زیرزمینی و روزمینی تقسیم بندی می شود. مخازن ذخیره اتمسفریک روزمینی اغلب برای ذخیره سیالاتی مانند بنزین، آب، مواد شیمیایی، سیالات خطرناک و خورنده کاربرد زیادی دارد که بر اساس استانداردهای سختگیرانه صنعتی طراحی می گردد.

مخازن اتمسفریک، مخازن ذخیره ای هستند که به دو نوع عمودی (Vertical) و افقی (Horizontal) طبقه بندی می شوند و بسته به فشار داخلی مورد نظر از دو استاندارد API 650 و API 620 استفاده می گردد.

•  فشار داخلی 0 تا 18 Kpa استاندارد API 650
• فشار داخلی 18 تا 25 Kpa استاندارد API 620

ثابت سقف مخازن

مخازن سقف ثابت به اشکال مختلفی از جمله سقف گنبدی، کروی، نيمه کروی و یا مخروطی شکل وجود دارند. در این ميان سقف مخروطی و گنبدی متداول تر می باشد. از نظر عمليات، سقف های مخروطی رایج تر هستند، ولی سقف های گنبدی از استحکام بيشتری برخوردار می باشند. در این مخازن سقف ها ازنظر سيستم نگهدارنده سقف به دو دسته تقسيم بندی می شوند:

1. سقف هایی که دارای پایه های نگهدارنده هستند.
2. سقف های بدون سيستم نگهدارنده یا اصطلاحاً خود نگهدار، که این نوع سقف ها به بدنه جوا داده شده و هيچ پایه و ستونی جهت نگهداری نياز ندارند.

سقف ثابت به روش های مختلفی به بدنه مخزن جوش داده میشود. این جوش ها باعث استقرار محکم سقف بر روی مخزن می گردد. در مواقعی ممکن است که به هر دليلی فشار در مخزن بيشتر از حد مجاز افزایش یابد و امکان انفجار آن باشد، استحکام و پایداری این جوش ها به صورتی است که در حين بروز این مشکل، کنده شده و سقف از دیواره ها جدا می شود و به این طریق از شکاف برداشتن دیواره های مخزن و انتشار و ریزش سيال به بيرون از مخزن و محوطه جلوگيری می شود.

لازم به ذکر است که Breathing Valve ها و شيرهای ایمنی در مخازن برای جلوگيری از بالا رفتن بيش ازحد فشار داخل مخزن نسبت به مقدار مجاز آن در نظر گرفته شده اند. اما گاهی ممکن است به دلایل مختلفی ازجمله عملکرد نامناسب، وظيفه ی خود را به درستی انجام نداده و خطر انفجار، مخزن را تهدید نماید، در این صورت شکسته شدن جوش های سقف به بدنه، بعنوان راهکاری برای جلوگيری از بروز انفجار مطرح میگردد.

شناور سقف مخازن

مخازن سقف شناور مخازنی هستند که سقف آنها بهطور مستقيم باالی سيال قرار میگيرد. دو نوع مخزن سقف شناور وجود دارد:
1 -سقف شناور داخلی (Roof Floating Internal ): مخازن با سقف شناور داخلی، مخازنی هستند. که سقف بر روی فرآورده قرار داشته و علاوه بر آن، دارای یک سقف ثابت نيز هستند.
2 -سقف شناور خارجی (Roof Floating External): مخازن سقف شناور خارجی، مخازنی هستند. که سقف بر روی سيال، شناور بوده و با اتمسفر در تماس است و سقف ثابت ندارد.

کاربرد مخازن ذخیره اتمسفریک

مخازن ثابت ذخیره به انواع مخازن هوایی و زمینی جهت ذخیره آب و مواد سوختی و صنعتی در پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها، پتروشیمی‌ها و سایر مکان‌های صنعتی اطلاق می‌شود.

مخازن ذخیره در صنایع پتروشیمی جهت ذخیره مایعات گازی، مواد شیمیایی، آب و غیره استفاده می‌شوند. این مخازن دارای فشار کمتر از 15PSI هستند. بطور کلی مخازن ذخیره به دو نوع زیر تقسیم می‌گردند.