مخزن ذخیره

مخزن ذخیره‌سازی ظروفی هستند که مایعات، گازهای فشرده یا محیط‌هایی را که برای ذخیره‌سازی کوتاه‌مدت یا بلندمدت گرما یا سرما استفاده می‌شوند، در خود جای می‌دهند. این اصطلاح را می توان برای مخازن و برای ظروف تولیدی استفاده کرد. مخزن ذخیره اغلب به شکل استوانه ای، عمود بر زمین با کف صاف و سقف ثابت یا شناور هستند. معمولاً مقررات زیست محیطی زیادی برای طراحی و عملکرد مخازن ذخیره سازی اعمال می‌شود که اغلب به ماهیت سیال موجود در داخل آن بستگی دارد. مخزن ذخیره سازی روی زمین با مخزن ذخیره سازی زیرزمینی در انواع مقررات اعمال شده تفاوت دارند. مخزن را می توان پوشش داد که در این صورت ممکن است مخزن یا مخزن ذخیره سازی سرپوشیده یا زیرزمینی نامیده شوند. مخازن آب سرپوشیده در مناطق شهری رایج است. مخازن ذخیره سازی در اشکال مختلف موجود هستند: استوانه ای عمودی و افقی. بالا باز و بالا بسته; کف صاف، پایین مخروطی، پایین شیب دار و کف ظرف. مخازن بزرگ معمولاً استوانه‌ای عمودی هستند یا گوشه‌های گردی دارند که از دیواره جانبی عمودی به نیمرخ پایینی منتقل می‌شوند تا بتوانند فشار هیدرواستاتیکی هیدرواستاتیک مایع موجود را راحت‌تر تحمل کنند. اکثر مخازن کانتینری برای جابجایی مایعات در حین حمل و نقل برای تحمل درجات مختلف فشار طراحی شده اند.
صنایعی که مخازن ذخیره سازی در آنها یافت می شود عبارتند از: تولید و پالایش نفت، تولید پتروشیمی و شیمیایی، عملیات ذخیره سازی و انتقال فله، سایر صنایع مصرف کننده یا تولید مایعات و بخارات.

انواع مخزن ذخیره سازی

اساساً هشت نوع مخزن برای ذخیره مایعات وجود دارد:

چهار نوع مخزن اول به شکل استوانه ای با محور عمود بر درجه فرعی هستند. این تانک ها تقریباً به طور انحصاری بر روی زمین قرار دارند. تانک های افقی را می توان در بالا و زیر زمین استفاده کرد. مخازن تحت فشار اغلب به صورت افقی و کروی شکل هستند تا یکپارچگی ساختاری را در فشارهای بالا حفظ کنند. آنها در بالای زمین قرار دارند. مخازن فضای بخار متغیر می توانند به شکل استوانه ای یا کروی باشند.

مخزن سقف ثابت

در میان طرح‌های مخزن مورد استفاده در حال حاضر، مخزن سقف ثابت کمترین هزینه را برای ساخت دارد و به طور کلی حداقل تجهیزات قابل قبول برای ذخیره‌سازی مایعات در نظر گرفته می‌شود. مخزن سقف ثابت معمولی شامل یک پوسته فولادی استوانه ای با سقف مخروطی یا گنبدی شکل است که به طور دائم به پوسته مخزن چسبانده می شود. مخازن ذخیره معمولاً به طور کامل جوش داده می شوند و برای هر دو نوع مایع و بخار طراحی شده اند، در حالی که مخازن قدیمی اغلب دارای ساختار پرچ یا پیچ هستند و بخار بند نیستند. دریچه تنفس (شیر خلاء فشار) که معمولاً روی بسیاری از مخازن با سقف ثابت نصب می شود، به مخزن اجازه می دهد تا با فشار داخلی یا خلاء کمی کار کند. این شیر تنها در طی تغییرات بسیار جزئی دما، فشار هوا، یا سطح مایع از انتشار بخارات جلوگیری می کند، انتشار گازهای گلخانه ای از یک مخزن با سقف ثابت می تواند قابل ملاحظه باشد.

مخزن سقفی شناور خارجی

یک مخزن سقفی شناور خارجی معمولی شامل یک پوسته فولادی استوانه ای با روکش باز است که مجهز به سقفی است که روی سطح مایع ذخیره شده شناور است و با سطح مایع بالا و پایین می رود. سقف شناور از یک عرشه، اتصالات و سیستم مهر و موم لبه تشکیل شده است. عرشه های سقف شناور از صفحات فولادی جوش داده شده ساخته شده اند و در سه نوع کلی می باشند.. پانتونی، پانتونی و دو طبقه. اگرچه تعداد زیادی عرشه پانسی در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند، اما روند فعلی به سمت سقف های شناور پانتونی و دوطبقه است.

مخازن سقف شناور خارجی مجهز به سیستم آب بندی لبه ای هستند که به محیط سقف متصل شده و با دیواره مخزن تماس می گیرد. هنگامی که سقف بالا و پایین می رود، سیستم آب بندی لبه به دیواره مخزن می لغزد. عرشه شناور همچنین مجهز به اتصالاتی است که به عرشه نفوذ می کند و عملکردهای عملیاتی را انجام می‌دهد. طراحی سقف شناور خارجی به گونه ای است که تلفات تبخیری از مایع ذخیره شده محدود به تلفات ناشی از سیستم مهر و موم لبه و اتصالات عرشه (تلفات ذخیره سازی ایستاده) و هرگونه مایع در معرض قرار بر روی دیواره های مخزن (اتلاف خروج) است.

مخزن سقف شناور داخلی

آن تانک هر دو را دارد، یک سقف ثابت دائمی و یک سقف شناور در داخل. دو نوع اساسی از مخازن سقف شناور داخلی وجود دارد.مخازنی که سقف ثابت آنها توسط ستون های عمودی داخل مخزن نگه داشته می‌شود مخازن با سقف ثابت خود نگهدار و بدون ستون های پشتیبانی داخلی سقف ثابت لزوماً عاری از منافذ نیست، اما کل منطقه پلان باز کشتی را در بر می گیرد. مخازن سقف ثابتی که برای استفاده از سقف شناور داخلی بهسازی شده اند، معمولاً از نوع اول هستند، در حالی که مخازن سقف شناور خارجی که به یک مخزن سقف شناور داخلی تبدیل شده اند، معمولاً دارای سقف خود نگهدار هستند. مخازنی که در ابتدا با سقف ثابت و سقف شناور داخلی ساخته می شوند ممکن است از هر دو نوع باشند. مخزن داخلی سقف شناور دارای سقف ثابت و سقفی است که در داخل مخزن روی سطح مایع شناور است (عرشه تماس) یا بر روی پانتون های چند اینچی بالاتر از سطح مایع (عرشه غیر تماسی) پشتیبانی می‌شود. سقف شناور داخلی با سطح مایع بالا و پایین می رود.

مخزن سقفی شناور خارجی گنبدی

مخازن سقف شناور خارجی گنبدی دارای نوع سنگین عرشه مورد استفاده در مخازن سقف شناور خارجی و همچنین سقف ثابت در بالای پوسته مانند مخازن سقف شناور داخلی هستند. مخازن سقف شناور خارجی گنبدی معمولاً از مقاوم سازی مخزن سقف شناور خارجی با سقف ثابت حاصل می شود. همانند مخازن سقف شناور داخلی، عملکرد سقف ثابت این نیست که به عنوان مانع بخار عمل کند، بلکه جلوی باد را می گیرد. نوع سقف ثابتی که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد، سقف گنبدی آلومینیومی خود نگهدارنده است که ساخت پیچ و مهره ای دارد. مانند مخازن سقف شناور داخلی، این مخازن آزادانه توسط دریچه های گردشی در بالای سقف ثابت تخلیه می شوند. با این حال، اتصالات عرشه و مهر و موم لبه ها، اساساً مشابه مخازن سقف شناور خارجی هستند.

تانک افقی

مخازن افقی هم برای خدمات بالای زمینی و هم زیرزمینی ساخته می شوند. مخازن افقی معمولاً از فولاد، فولاد با روکش فایبرگلاس یا پلی استر تقویت شده با فایبرگلاس ساخته می شوند. مخازن افقی عموماً مخازن ذخیره سازی کوچکی هستند. مخازن افقی طوری ساخته می شوند که طول مخزن از شش برابر قطر بیشتر نباشد تا از یکپارچگی سازه اطمینان حاصل شود. مخازن افقی معمولاً مجهز به دریچه‌های فشار خلاء، چاه‌های نمونه و منهول هستند تا دسترسی به این مخازن را فراهم کنند.

مخزن فضای بخار متغیر

مخازن فضای بخار متغیر مجهز به مخازن بخار قابل انبساط هستند تا نوسانات حجم بخار ناشی از تغییرات دما و فشار هوا را تطبیق دهند. اگرچه گاهی اوقات از مخازن فضای بخار متغیر به طور مستقل استفاده می شود، اما معمولاً به فضاهای بخار یک یا چند مخزن سقف ثابت متصل می شوند. دو نوع متداول مخازن فضای بخار متغیر، مخازن سقف بالابر و مخازن دیافراگمی انعطاف پذیر هستند. مخازن سقف بالابر دارای سقف تلسکوپی هستند که به طور آزاد در اطراف دیواره اصلی مخزن قرار می گیرد. فضای بین سقف و دیوار یا توسط یک مهر و موم مرطوب، که یک فرورفتگی پر از مایع است، یا یک مهر و موم خشک، که از یک پارچه روکش انعطاف پذیر استفاده می کند، بسته می شود.
مخازن دیافراگمی انعطاف پذیر از غشاهای انعطاف پذیر برای ارائه حجم قابل انبساط استفاده می کنند. آنها ممکن است واحدهای گازگیر جداگانه یا واحدهای یکپارچه نصب شده در بالای مخازن سقف ثابت باشند. تلفات مخزن فضای بخار متغیر در هنگام پر شدن مخزن زمانی که بخار توسط مایع جابجا می شود اتفاق می افتد. از دست دادن بخار تنها زمانی رخ می دهد که ظرفیت ذخیره بخار مخزن بیش از حد باشد.

مخزن ذخیره LNG

مخزن ذخیره گاز طبیعی مایع یا مخزن ذخیره LNG نوعی مخزن ذخیره سازی تخصصی است که برای ذخیره سازی گاز طبیعی مایع استفاده می شود. مخازن ذخیره LNG را می توان در زمین، بالای زمین یا در حامل های LNG یافت. ویژگی مشترک مخازن ذخیره LNG توانایی ذخیره LNG در دمای بسیار پایین 162- درجه سانتیگراد است. مخازن ذخیره LNG دارای محفظه های دوتایی هستند که درونی حاوی LNG و محفظه بیرونی حاوی مواد عایق است. متداول ترین نوع مخزن مخزن کامل مخزن است. ارتفاع مخازن تقریباً 55 متر (180 فوت) و قطر 75 متر است.
در مخازن ذخیره LNG اگر بخارات LNG آزاد نشود، فشار و دمای داخل مخزن همچنان افزایش می یابد. LNG یک کرایوژن است و در دمای بسیار پایین در حالت مایع نگهداری می شود. اگر فشار با خروج گاز از مخزن ثابت بماند، دمای داخل مخزن ثابت خواهد ماند. این به عنوان خنک کننده خودکار شناخته می شود.
بزرگترین مخزن زمینی جهان (تحویل سال 2000) از نوع 180 میلیون لیتری محفظه کامل برای شرکت گاز اوزاکا است.