نکات مهم طراحی انواع مخازن ذخیره

یکی از مهم ترین بخش های یک واحد صنعتی قسمت ذخیره سازی آن است به همین دلیل آشنایی با روش های ذخیره سازی و طراحی مخزن یکی از مهارت های لازم، برای مهندس فرآیند است.

برای طراحی یک مخزن متناسب با نیاز باید انواع آن را به خوبی شناخت و با کاربردهای هر یک آشنا بود و
سپس بر اساس مقادیر موردنظر بهترین نوع را طراحی کرد.

در این مقاله صفر تا 100 طراحی مخازن را به شما آموزش خواهیم داد با ما همراه باشید.

1# ضرورت استفاده از مخازن

در صنایع شیمیایی برای ذخیره سازی و گاها انتقال مواد مختلف، از مخازن و تانکر ها استفاده می شود.

به دلیل متفاوت بودن خواص فیزیکی سیالات، ذخیره سازی آن ها نیازمند مهارت های خاصی است،
به عنوان مثال ذخیره سازی ماده ای مثل بنزین که قابلیت اشتعال بسیار زیادی دارد، در مقایسه با آب کاملا متفاوت است.

در صنعت برای کاربرد های مختلفی از مخازن استفاده می شود که عبارت اند از:

• ذخیره خوراک، مواد واسطه و محصولات
• بارگیری و پخش مواد
• همسان نمودن کیفیت مواد
• معیاری جهت اندازه گیری حجم خوراک و محصولات

2# انواع مخازن

مخازن بر اساس پارامتر های مختلفی دسته بندی می شوند، از این رو برای طراحی مخزن و انتخاب نوع آن ها پارامترهای مختلفی تاثیرگذار است از جمله:

1. میزان فراریت سیال یا به عبارت دیگر فشار بخار
2. میزان سمیت مواد
3. میزان اشتعال

که هرکدام از پارامتر های بالا با یک کمیت خاصی اندازه گیری می شوند.

3# طراحی مخزن رو باز

ساده ترین نوع مخازن، نوع رو باز است که از دیواره های بدون سقف تشکیل شده اند.

از این مخازن زمانی استفاده می کنیم که یکی از موارد زیر وجود داشته باشد:

• میزان فراریت ماده کم باشد، مثلا برای ذخیره سازی اتانول نمی توان از آن ها استفاده کرد.
• خاصیت اشتعال زایی نداشته باشد
• مواد گران قیمتی نباشد که امکان آلوده شدن آن وجود داشته باشد.

این دسته از مخازن معمولا در اندازه های بزرگی ساخته می شوند.

به طور معمول این مخازن در محدوده قطرهای 70 متر و عمق 7 متر و بعضا بزرگتر ساخته می شوند.

جنس این مخازن هم معمولا از بتن و یا استیل است.

موادی مثل آب، آب نمک و یا کودهای شیمیایی که به شکل دوغاب هستند را به این صورت ذخیره سازی می کنند.

4# طراحی مخزن با سقف ثابت

از این مخازن، معمولا در 2 حالت زیر بیشتر استفاده می شود:

1. فشار بخار ماده بسیار کم و یا ناچیز باشد.
2. ماده بسیار سمی یا آتش گیر باشد و یا خلوص آن به هر دلیلی اهمیت داشته باشد.

اگر فشار بخار سیال ذخیره شده بالا باشد یعنی تمایل ماده به تبخیر شدن زیاد است.

این موضوع در مخازن با سقف ثابت سبب وقوع پدیده ای بنام اتلاف تنفسی می شود.

این پدیده یکی از اتفاقات نامطلوب در این مخازن است که
باعث اتلاف مقدار زیادی از ماده مورد نظر می شود.

5# طراحی مخزن با سقف شناور

از یک دیواره استوانه ای شکل و یک سقف شناور تشکیل شده اند، معمولا این مخازن به 2 صورت در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند:

دسته اول مخازنی هستند که سقف ثابت ندارند و فقط یک سقف شناور دارند که با محیط بیرون در ارتباط است،
به این نوع مخازن اصطلاحا Externally Flouting Roof نیز می گویند.

دسته دوم مخازنی هستند که علاوه بر سقف شناور یک سقف ثابت هم دارند که سقف شناور آن ها نیز از نوع داخلی است،
به همین دلیل به این دسته از مخازن Internal Flouting Roof گفته می شود.

هر دو نوع این مخازن زمانی استفاده می شوند که ماده موجود در آن ها فراریت بالایی داشته باشد و
اگر میزان سمیت و آتش گیری ماده زیاد باشد از دسته اول این مخازن استفاده می کنیم.

6# طراحی مخزن کروی

در صورتیکه فشار بخار ماده مورد نظر بین 50-0.5 پوند بر اینچ مربع باشد از مخازن کروی استفاده می کنیم.

البته در این شرایط مخازن استوانه ای افقی ترجیح داده می شود؛ اما با این حال از مخازن کروی استفاده می کنیم،
به این دلیل که در این حالت حجم بیشتری برای ذخیره سازی در اختیار خواهیم داشت.

هم چنین برای یک حجم معین شکل هندسی کره نسبت به بقیه اشکال هندسی سطح کمتری دارد،
پس اگر بخواهیم هدر رفت حرارت از مخزن را کم کنیم، این مخازن بهترین انتخاب هستند.

7# طراحی مخزن سرد

برای نگه داری گازهای مایع و یا موادی با نقطه جوش خیلی پایین (غالبا زیر صفر درجه سانتی گراد) به کار می رود.

بدیهی است که برای نگهداری این مواد باید آن ها را در دمایی پایین تر از نقطه جوش آن ها قرار داد،
به عنوان مثال گاز بوتان در صفر درجه سانتی گراد، بوتادین در 4- درجه سانتی گراد باید نگهداری شوند.

8# طراحی مخازن ذخیره ساز گاز (Gas Holder)

برای ذخیره سازی گازها گاهی اوقات از این نوع مخازن استفاده می شود.

شکل هندسی این مخازن به این صورت است که یک استوانه که از یک طرف باز می باشد به صورت عمودی در داخل یک تانک پر از آب قرار می گیرد،
به طوری که سمت باز آن در پایین و سمت بسته آن در بالا قرار می گیرد.

حدفاصل بین دیواره استوانه و مخزن پر از آب را بخش آب بندی تشکیل می دهد.

با ورود گاز، استوانه به دلیل افزایش فشار به سمت بالا حرکت می کند و  برای حفظ تعادل آن از ریل هایی که به دیواره جوش داده می شود، استفاده می کنیم.

از نمونه های عملی برای این مخازن، می توان مخازن نگهداری VCM را در واحد PVC پتروشیمی بندر امام نام برد.

9# آشنایی با پدیده اتلاف تنفسی

در ویدیو آموزشی زیر در 8 دقیقه چگونگی وقوع پدیده اتلاف تنفسی را به شما آموزش خواهیم داد:

همانطور که مشاهده کردید این پدیده در مخازن با سقف ثابت بیشتر اتفاق می افتد و
به عنوان یکی از پدیده های نامطلوب به شماره می رود.

در نتیجه در هنگام طراحی مخزن، وقوع این پدیده باید پیش بینی شود و تمهیدات لازم برای جلوگیری از آن نیز، در نظر گرفته شود.

10# اصلاحات فنی در تعمیرات، بازرسی و طراحی مخزن

در این فایل pdf تعدادی از اصطلاحات پرکاربرد مربوط به مخازن را به همراه تعریف آن ها برای شما عزیزان جمع آوری کرده ایم.

یادگیری این اصطلاحات می تواند هم در محیط کار و هم برای مصاحبه های استخدامی به شما کمک زیادی کند.