در ساده ترین تعریف، مخزن ظرفی است که برای نگهداری و ذخیره سیالات طراحی و ساخته می شود. امروزه مخازن در سراسر جهان کاربرد های متنوعی دارند و بر حسب همین کاربردهای متنوع، انواع مختلفی نیز دارند. البته به طور کلی، دسته بندی ثابت و یکسانی برای مخازن وجود ندارد.
مخازن را می توان بر حسب شکل هندسی، سیالی که داخل آن نگهداری می شود، موادی که مخزن از آن ساخته می شود و محیطی که مخزن در آن قرار می گیرد، به انواع مختلف تقسیم بندی نمود. به عنوان مثال مخازن پلیمری به انواع پلی اتیلن، فایبرگلاس، سپتیک تانک ها و غیره و در نوعی دیگر از دسته بندی به انواع تک لایه، دو لایه، سه لایه و غیره تقسیم بندی می شوند. همچنین این مخازن می توانند زیرزمینی، افقی یا عمودی باشند.
به طور کلی مخازن چند وظیفه اصلی به عهده دارند:
۱- ذخیره مواد اولیه مورد نیاز
۲- ذخیره و انجام فرایند میانی و یا نهایی بر روی مواد واسطه تولید شده درفرآیندهای قبلی
۳- ذخیره فرآورده ها
۴- ذخیره مواد برای بارگیری و پخش
۵- همسان نمودن کیفیت محصول
۶- معیاری جهت اندازه گیری حجم خوراک و محصول تولید شده
اگر بخواهیم رایج ترین انواع مخازن را بر حسب شکل هندسی آن ها تقسیم بندی کنیم، میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
• مخازن روباز
• مخازن با سقف ثابت
• مخازن با سقف شناور
• مخازن كروی
• مخازن سرد
مخازن روباز: مخازن ذخیره سازی روباز، یکی از ساده‌ترین اشکال مخازن بوده و به شکل دیواره ای بدون سقف می‌باشند. با توجه به نداشتن سقف و تماس سیال با محیط بیرون، از این مخازن برای ذخیره سازی موادی استفاده می‌گردد که:
۱- میزان فراریت آن سیال بسیارکم باشد، چرا که در غیر این صورت باعث تبخیر و اتلاف سیال می شود.
۲- خاصیت اشتعال زایی نداشته باشند، زیرا امکان بروز آتش‌سوزی وجود خواهد داشت.
۳- سیال ذخیره شده گران قیمت نباشند. زیرا امکان آلوده شدن آن وجود دارد مگر در شرایطی که خالص بودن سیال اهمیت چندانی نداشته باشد یا قبل از استفاده تصفیه شود.
این دسته از مخازن عموماً دارای اندازه‌های بزرگی هستند. آن ها معمولاً در قطرهای تا ۷۰ متر و عمق های تا ۷ متر و حتی بزرگتر، ساخته می‌شوند. جنس این مخازن ممکن است از استیل، بتون و غیره باشد.
از جمله سیالاتی که در این مخازن ذخیره می شوند می توان به آب، آب نمک یا کودهای شیمیایی که به شکل دوغاب هستند اشاره کرد. به عنوان مثال، مخازن ذخیره ی آب نمک در واحدهای کلرآلکالی پتروشیمی ها نمونه ای از این مخازن هستند.
مخازن با سقف ثابت: این نوع از مخازن دارای دیواره‌ای استوانه‌ای شكل با كف و سقف می‌باشند که معمولا كف آنها صاف و سقف آن ها به شکل مخروطی یا گنبدی ساخته می شود.
مخازن دارای سقف ثابت معمولا در مواردی بكار می‌روند كه فشار بخار مایع ذخیره شونده كم و یا ناچیز باشد و یا ماده مورد نظر قابل اشتعال یا سمی بوده و یا خلوص آن اهمیت داشته باشد. لازم به ذكر است كه چنانچه فشار بخار سیال ذخیره شده بالا باشد، تمایل زیاد مایع به تبخیر، موجب تشدید پدیده‌ای به نام اتلاف تنفسی در این نوع مخازن می‌گردد كه سبب اتلاف مقداری از ماده می شود. در صورتیكه ماده سمی و یا قابل اشتعال باشد نیز مسائل و مشكلات ایمنی و محیط زیستی را نیز به همراه خواهد داشت.
نسبت ارتفاع به قطر در طراحی این مخازن بسیار مهم میباشد. برای بدست آوردن این نسبت، نكات مختلفی باید مورد توجه قرار گیرد. از جمله عواملی چون كم بودن فضای موجود برای نصب مخزن، زیاد بودن فراریت ماده ی ذخیره شونده و زیاد بودن سرعت ته‌نشینی مواد می‌تواند دلایلی برای انتخاب مخازنی با قطر كمتر و ارتفاع بیشتر باشد. از سوی دیگر تحمل كم خاك زیر مخزن نیز می‌تواند دلیلی برای انتخاب یك مخزن با قطر بالا و ارتفاع كم باشد.
از جمله سیالاتی كه در این مخازن ذخیره می‌شوند می توان به آب و تركیبات سنگین مانند آكریل آمید، دی اتیل پیروكربنات، دی ایزو پروپیل فلوئوروفسفات، كاستیك، نفت كوره و مواردی از این قبیل اشاره نمود.
مخازن با سقف شناور: سقف این مخازن بصورت شناور طراحی می شود تا از بخار شدن محتویات و ایجاد فشار بخار زیاد در مخزن جلوگیری شود. سقف این نوع مخزن بصورت شناور عمل می‌کند و متناسب با افزایش و کاهش ارتفاع سیال درون مخزن تغییر کرده و بالا و پایین می‌رود.
بطور کلی این مخازن برای نگهداری سیالاتی با فشار بخار بالاتر از PSI 11.1 مورد استفاده قرار می گیرند. از جمله این سیالات می توان به نفت سفید و مازوت اشاره نمود. این مخازن به دو دسته کلی تقسیم می شوند:
۱- مخازن با سقف شناور خارجی:
موادی چون نفت خام که فشار بخار آنها زیاد بوده و در حدود 5 PSI می باشد، در مخازن خاصی که مجهز به سقف شناور می باشند، ذخیره می گردند. این نوع از سقف شناور ها، فاقد سقف ثابت بوده و اصطلاح External Floating Roof گفته می شوند. گفتنی است که این مخازن، برای موادی که سمی نبوده یا قابلیت اشتعال کمی دارند، مناسب می باشند.
۲– مخازن با سقف شناور داخلی :
اگر فشار بخار ماده ای در همان محدوده ذکر شده باشد ولی ماده مذکور سمی و یا آتش گیر باشد، از نوع خاصی از مخازن با سقف شناور که دارای یک سقف نیز می باشند، استفاده می گردد. به این نوع مخازن در اصطلاح، Internal Floating Roof گفته می شوند. به عبارت دیگر این نوع مخازن، بصورت ترکیبی از مخزن سقف ثابت و مخزن سقف شناور ساخته می‌شوند.
مخازن ذخیره کروی (Spherical pressure vessels): این مخازن معمولا برای ذخیره LPG مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به اینکه پروپان و بوتان در دمای محیط به صورت گاز بوده و در دمای 42- و 7- درجه سانتیگراد به مایع تبدیل می شوند، قابلیت ذخیره سازی در مخازن ذخیره اتمسفریک را نداشته و برای ذخیره سازی آنها می بایست با بالا بردن فشار آن را به مایع تبدیل و ذخیره سازی نمود. این مخازن می‌توانند محصولات زیادی مانند آمونیاک خشک، گاز مایع، NGL، بنزین، نفتا، بوتادین، اتیلن، هیدروژن، اکسیژن، ازت، آرگون، LNG، بیوگاز و گاز فاضلاب را ذخیره نماید.
با توجه به اینکه مخازن ذخیره اتمسفریک قابلیت تحمل فشارهای بالا را ندارند، می بایست آنها را در مخازن ذخیره کروی که قابلیت تحمل تا فشار 1 بار را دارند، نگه داری نمود. شکل کروی این مخازن توزیع تنش یکنواختی را در هنگام بارگذاری داخلی ایجاد می‌کند که موجب ذخیره‌سازی تحت فشار مناسب‌تری می‌شود. مخازن کروی کمترین فضای سطح زمین را برای ذخیره‌سازی تحت فشار به خود اختصاصی می‌دهند و نسبت به گزینه‌های دیگر هزینه‌های کمتری برای ساخت فوندانسیون، پوشش‌دهی، لوازم جانبی و لوله‌کشی در بر دارند.
مخازن سرد: مخازن سرد جهت نگهداری گازهای مایع و موادی با نقطه جوش پایین و غالبا زیر صفر درجه سانتیگراد مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه به پایین بودن دمای جوش این مواد، غالب آنها در دمای عادی محیط به شكل گاز می‌باشند، لذا باید این دسته از مواد را در دمای پایین نگهداری نمود.
این مخازن دارای دو تانک نگهدارنده هستند که یکی از آنها در داخل دیگری قرار دارد. معمولا مخزن داخلی از جنس استنلس استیل و خارجی از جنس کربن استیل ساخته می شود. فضای بین دو تانک عایق بندی حرارتی می‌شود.
بدر پایان قابل ذکر است که شرکت نوین تجارت دایا در این راستا آماده ارائه خدمات کارشناسی، مشاوره و تامین نیازهای شما مشتریان گرامی میباشد بنابراین در صورت نیاز میتوانید با کارشناسان ما تماس بگیرید.
