اصطلاح عمومي مخزن را مي توان از نظر ساختار به دو دسته كلي مخازن با اجزاء داخلي (مثل پوسته مبدل هاي حرارتي ، ظروف همزن دار ، برج تقطير و ... ) و مخزن ها بدون اجزاء داخلي كه تانك ها و درام ها مي باشند ، محدود كرد .
تفاوت تانك و درام در اندازه آنها مي باشد كه زمان اقامت يك جريان مداوم در درام از چند دقيقه تجاوز نمي كند ، در صورتيكه اين زمان اقامت براي تانك ها به چندين ساعت مي رسد .
درام ها در خطوط فرآيند قبل يا بعد از دستگاه هاي فرآيندي استفاده مي شوند كه به عنوان مثال مي توان به درام واقع در قبل از كمپرسور ها اشاره كرد كه قطرات مايع را از جريان گازي جدا مي كنند.
درام قبل از ديگ مانع از آن مي شود كه دستگاه در وضعيت خشك كار كند .
درام پس از كمپرسور رفت و برگشتي ضربه آن را متعادل مي كند .
تانك ها مخازن بزرگتري هستند كه مي توان به تانك خوراك (Feed Tank) برج تقطير ناپيوسته كه ممكن است خوراك چندين روز را در خود نگهدارد و همينطور مخازن ذخيره اشاره كرد .
مخازن از نظر كاربرد به 2 دسته مخازن ذخيره و تحت فشار تقسيم مي شوند كه هر كدام در موارد خاص فرآيندي مورد استفاده قرار مي گيرند.
به طور كلي فرآورده هاي نفتي را از نظر انباشتن در مخزن ها مي توان به سه دسته تقسيم كرد :
1-فرآورده هايي كه فشار بخار آنها از 1.5 پوند بر اينچ مربع كمتر است ، معمولا" در مخزن هاي سقف ثابت نگهداري مي شوند .
2-فرآورده هايي كه فشار بخار آنها بيشتر از 1.5 پوند بر اينچ مربع است در مخزن هاي سقف شناور نگهداري مي شوند .
3-فرآورده هايي كه داراي فشار بخار زيادتر تا نزديك 100 پوند بر اينچ مربع هستند ، در مخزن هاي كروي يا استوانه اي نگهداري مي شوند .
ايمني در مخازن ذخيره :
از ديدگاه ايمني مخزن ها بايد داراي تجهيزات زير باشند :
1-سقف شناور : براي كاهش ميزان تبخير مواد سبك و جلوگيري از آتش سوزي ، مخزن هاي فرآورده هاي سبك و فرار با سقف شناور ساخته مي شوند . اين نوع سقف ها از ورود هوا به مخزن و هم آميزي با بخار هاي نفتي ممانعت مي كند و از اين راه انفجار و آتش سوزي كه ممكن است از جرقه ساكن ايجاد شود جلوگيري مي نمايد.
2-رنگ مخزن ها :
مخزن هاي محصولات سبك و ميان تقطير به رنگ سفيد رنگ آميزي مي شود تا كمترين گرما را از محيط و انرژي تابشي آفتاب جذب كرده دماي محتواي مخزن ها در كمترين حد ممكن نگه داشته مي شود . نتيجتا" مقدار تبخير و هدر رفتن مواد سبك نفتي كمتر شده شرايط خطرناكي در بالاي مخزن پديد نمي آيد .
3-خطر الكترسيته ساكن در مخزن :
خطر هاي الكتريسيته ساكن را كه به هنگام نقل و انتقال مواد نفتي آتش زا دو عامل سبب بارور شدن مخزن با الكتريسيته ساكن مي گردد .
*يكي پخش شدن مايعات به قطرات كوچك
*و ديگري اصطكاك مايعات هنگام جريان در خطوط لوله ،
پس از ورود مايع به مخزن و بارور شدن مخزن از دو راه بالا ، حتي جرقه كوچكي در آميزه بخارات نفتي و هواي موجود در بالاي مخزن ، سبب انفجار و آتش سوزي مي شود .
ديواره همه مخزن ها بايد به وسيله سيم به زمين متصل شود . (Earthing Wire) كار اين سيم هدايت بار الكتريسيته ساكن از مخزن به زمين و جلوگيري از تراكم الكتريسيته در بدنه مخزن مي باشد .
مخزن سقف ثابت (Fixed roof tank):
اين نوع مخزن هاي استوانه اي ، قائم و با سقف ثابت مخروطي شكل بوده ، بر پايه مناسب ترين اندازه قطر و بلندي براي تامين ظرفيت مورد نياز استاندارد شده است و براي انباشتن فرآورده هاي گوناگون نفتي مورد استفاده قرار مي گيرد.
عواملي كه در گزينش قطر و بلندي مخزن موثرند :
فضاي موجود براي نصب مخزن ، تحمل فشار ، خاك زير مخزن ، فراريت فرآورده هايي كه بايد در مخزن انبار شود ، سرعت ته نشين شدن مواد نفتي مورد نظر و ناخالصي هايي كه در مخزن انبار مي گردد.
مخزن هايي كه براي انباشتن مايعات فرار ساخته مي شود بايد بدون منفذ (Gas Tight) بوده و تغييرات فشار ميان 6 تا 20 سانتي متر آب را تحمل نمايد تغييرات فشار به وسيله شير اطمينان ويژه اي خنثي مي گردد.
ديگر تجهيزات اين مخزن ها عبارتند از حوضچه و شير زير آب ، لوله هاي مارپيچ بخار ، پروانه همزن براي آميختن فرآورده ها ، عمق سنج خودكار ، دماسنج و غيره .ديسك شكست (Rupture Disk) قسمتي روي سقف تانك است كه ضعيفتر از قسمت هاي ديگر ساخته مي شود و در مواقعي كه كنترل كننده ها خوب عمل نكنند و همينطور براي شيرهاي اطمينان مشكل به وجود آمده باشد پاره شده و مانع از صدمه ديدن برج مي شوند .
مخزن سقف شناور (Floating roof tank):
در اين مخزن ها سقف شناور روي مايع شناور بوده با مايع به بالا و پايين حركت مي كند معمولا" 2 نوع از اين مخزن ها بيش از انواع ديگر به كار رفته مي شوند .
سقف هاي ماهيتابه اي شكل (Pan Type) :
اين سقف ها مسطح بوده و از فولاد ساخته مي شوند و داراي پايه هاي عمودي هستند كه به محيط سقف متصل مي باشد . نقطه ضعف اين سقف ها اين است كه به مجرد سوراخ شدن غرق مي شوند .
سقف هاي خزينه دار (Pontoon Type) :
كه در آن خزينه جعبه مانند و تو خالي پيرامون سقف نصب شده ، آن را شناور كرده است . برتري اين نوع سقف در اين است كه با سوراخ شدن يك يا چند خزينه غرق نخواهد شد .
مخزن كروي و استوانه اي (Spherical and cylindrical tanks):
مخزن هاي كروي يا استوانه اي براي مقاومت در برابر فشار هاي بالا به كار مي رود و ممكن است فشار تا 100 پوند بر اينچ مربع يا بيشتر را تحمل كنند . اين نوع مخزن ها جهت نگهداري بوتان و پروپان و گاز مايع و بنزين هاي سبك و به طور كلي مواد شيميايي سبك كاربرد دارد.
مشخصات عمومي مخازن تحت فشار :
شكل اكثر مخازن تحت فشار استوانه اي يا كروي بوده كه فرم استوانه اي آن با كلگي كروي يا بيضوي يا كاسه اي قابل ساخت و مونتاژ مي باشد . و كلگي هاي كروي به دو حالت نورد گرم و سرد توليد مي شوند .
استاندارد ASME Boiler & Pressure Vessel Code براي مخازن ذخيره اي نيز استفاده مي شود ، طبق استاندارد موجود بعد از مشخص بودن پارامتر هاي اصلي ياد شده ضخامت و مشخصات هندسي و جوشكاري و جنس مواد تعيين شده با امكانات كارگاهي نيز تهيه مي شود .
اتصالات مختلفي كه روي مخازن تعبيه مي گردد ، از قبيل محل مورد نصب فشار سنج ، شير تخليه اضطراري ، ترمومتر ، سطح سنج ، و در صورتي كه مخزن جهت كارهاي پيچيده تر استفاده شود ، طبعا" نياز اتصالات مربوط به آن نيز اضافه خواهد شد .
خصوصيات فني مخازن تحت فشار :
طراحي و ساخت مخازن تحت فشار بر اساس پارامتر هاي مختلف فني از قبيل فشار ، درجه حرارت ، نوع فولاد مصرفي حجم مورد مصرف ، امكانات كارگاهي ، تاثير عوامل جوي از قبيل باد و برف و باران و زلزله ، عمر مفيد مقاومت مصالح و مواد مصرفي در مقابل خوردگي الكتروشيميايي و مكانيكي به شرح زير طراحي مي شود :
-فشار مخزن با توجه به استاندارد (ASME ) با ضخامت ، تنش مجاز مواد مصرفي ، امكانات جوشكاري ارتباط دارد .
-درجه حرارت كه عاملي در طراحي و ساخت بوده يكي ديگر از عوامل مهم در طراحي مي باشند .
-مواد مصرفي در مخازن تحت فشار و ذخيره اي معمولا" Carbon Steel از انواع مختلف بوده كه انتخاب هر كدام از اين فولاد ها با توجه به تنش مجاز درجه حرارت كاري و فرم پذيري فولاد و جوشكاري آن و ... انجام مي گيرد . عامل حجم مخزن با در نظر گرفتن موقعيت محل نصب و با تغييراندازه و قطر و ارتفاع بر اساس استاندارد مربوطه و با حفظ تناسب اجزاء ، مطابق با نياز طراحي و ساخته مي شود .
پارامتر تاثيرات جوي به صورت بار اضافي در شرايط مختلف محاسبه مي شود
