لحام المستودعات (خزانات البترول) ـ Welding of warehouses / tanks
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• المستودع النفظي:
المستودع النفطي يُعرف بأنه الوعاء المعدني الاسطواني الشكل , الذي يتواجد في محطات العزل النفطية أو في مستودعات النفط للخزن والتصريف أو غير ذلك من أعمال البترول.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• أولاً : الشروع في تصميم خزانات النفط والغاز :
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• التصميم الهندسي :
1. تعتمد التصاميم الهندسية على الاكواد العالمية.
2. تعتمد التصاميم الهندسية على نظام معين مثل ( الأمريكي (Api) , الروسي (GOST) , البريطاني (BS) , لكل نظام ضوابطه وشروطه ).
3. تعتمد التصاميم الهندسية على نوع المعادن المستخدمة لتصنيع الخزانات , كما أنها تختلف من نظام الى آخر , علماً بأن بعض المعادن قد تكون متكافئة من الناحية الكيميائية والفيزيائية , ولكن تبقى بعض الاختلافات التي قد تكون غير ملموسة على المدى القريب ولكن تأثيراتها تظهر في المستقبل البعيد كإختلاف نسب بعض العناصر الكيمائية.
4. تعتمد التصاميم الهندسية على مراعاة العناصر الكيمائية الهامة والمؤثرة في عمر الخزان مثل ( الكربون , السيليكون , الكبريت , الأس الهيدروجيني أو الرقم الهيدروجيني أو درجة الحموضة pH
5. يوجد بنود آخري ...
• البنود أو العناصر للتصميم الهندسي للمستودع:
1. تصنيف الخزان ,بجانب المكان والظروف المُناخية لمكان الخزان.
2. المقاومة للخزان بحيث يجب أن تكون متوازنة عند خضوعها لأي نوع من أنواع القوى.
3. خواص المنتج الذي سيتم خزنه في الخزان ,خواص التربة للمحطة المراد نصب الخزان فيها .
4. يُصنع من أجل سائل ذو حجم مغلق دون تسرب ، وأن يكون كتيما ( الكتامة ) إي دون تشقق.
5. مناسب لنوع ومواصفات المواد المخزنة ( متطايرة , تسبب التآكل , الضغط والحرارة للمادة المخزونة , مواد العزل المناسبة للمادة المخزنة ) غير ذلك .
6. مدي تحديد العمر الافتراضي للخزان , يجب أن يصمد مع الوقت , أن المواد المصنع منها يجب ان تحتفظ بخصائصها الابتدائية بعد الاتصال الدائم مع السائل المخصص للاحتواء.
7. تحديد شكل الخزانات وحجمها ونوعها / استناداً إلى كمية المواد المُخزنة وحجمها ونوعها وأهميتها وطريقة استجرارها والمكان المُخصص لها.
8. يوجد بنود آخري ...
• الأمور الهامة التي تأخذ بعين الاعتبار :
1. نوع المستودع والمواد الخام المناسبة لعملية التصنيع.
2. الوزن الذاتي للخزان , الحمولة , التغير في درجة الحرارة.
3. حمولات التشغيل , تأثير التشوه البطيء ( يصيب المعادن مع مرور الزمن ).
4. الافعال المُناخية والتضاريس ( الثلوج ، الرياح , تأثير الزلازل , غير ذلك ).
• يتم تحديد نوع الخزان وفقاً للعوامل التالية:
1. كمية الهيدروكربونات المتحررة . التحديدات البيئية.
2. على ضوء هذه الأمور يكون لدينا اختياران ( الخزان ذو السقف الثابت , الخزان ذو السقف العائم ).
• المعايير المهنية والضوابط:
1. تخضع الخزانات لشروط وضوابط صارمة وفق معايير عالمية من حيث ( القياسات , الأطوال , نوع الخرسانة , نوع المعدن , سمك المعدن ,الحمولات , طريقة الإنشاء والتركيب ).
2. يراعى في المعايير أنه كلما زاد القطر قل الاستقرار للوعاء , كل ما كبر حجم الخزان أصبح عرضه لفشل الضغط الخارجي , كلما زاد الطول قل الاستقرار وهو يعني الطول في الارتفاع الرأسي أو الطول العرضي كلما زاد يصبح عرضة لفشل الضغط الخارجي.
3. يوجد بنود آخري ...
• ملاحظات فنية هامة:
1. يوجد بنود آخري للتصاميم الهندسية يتم الاطلاع عليها قبل الشروع في تصميم الخزانات.
2. أهمية هذه البنود كونها تحدد نوع السقف , ارتفاع وقطر الخزان , نوع المعادن المستخدمة , سمك المعدن المستخدم , نوع المنظومات الملحقة بهذا الخزان.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• ثانياً : التجهيز ات واللحام للمستودعات:
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• طرق بناء الخزانات:
1. غالباً تُبنى الخزانات بعدة اساليب منها الخزانات المُسبقة الصنع , في مكان الاستثمار بحسب المُخططات والدراسة الإنشائية.
2. يتم بناء الخزانات من أسفل إلى أعلى أو من أعلى إلى أسفل , يتم تثبت القطع المعدنيّة التي يُصنّع منها الخزان المعدني على القاعدة الخرسانية مع الدعامات وتطلى بمادة عازلة ، كما تختبر بالماء والضغط لبيان سلامة العمل وعدم وجود ثقوب أو تشققات بالصفيح أو في نقاط اللحام.
• جاهزية مكان العمل:
1. توفر مساحة العمل المطلوبة للخزان .
2. تجهيز المساحة المستخدمة للخزان بما يلزم.
3. توفر الآلات والاجهزة المستخدمة في عملية الإنشاء.
4. التأكد من جاهزية وكفاءة الفنيين في تنفيذ الأعمال.
5. توفر أخذ الاحتياطات من الامن والسلامة لمكان الإنشاء.
6. اجراء عمليات التصنيع / الإنشاء تتم حسب التعليمات الواردة.
• جاهزية الخامات ومواد التصنيع :
• التقطيع :
1. تتم حسب المقاسات والمواصفات الفنية المحددة سلفاً.
2. يستخدم لذلك المقصات الهيدروليك ذات الأحجام الكبيرة داخل المصانع.
• الدرفله :
1. تحتاج خامات الخزانات بعد عمليات التقطيع إلى الدرفله حسب المقاسات والمواصفات الفنية المحددة سلفاً.
2. يستخدم لذلك ماكينات ذات إمكانية عالية لحني ودرفلة الصفيح حتى سمك (100) ملم من الفولاذ الكربوني وعرض (4000) ملم .
• الحماية والنقل :
1. تتم عمليات حماية الخامات حسب المواصفات الفنية المحددة سلفاً.
2. يستخدم لذلك ماكينات خاصة من أجل حماية الخامات ( حماية أولية ) , ثم يتم تغليفها ونقلها إلى مواقع العمل عن طريق السيارات.
• الامن والسلامة داخل مكان العمل:
1. التأكد من صحة الفنيين قبل الشروع في أعمال التصنيع.
2. تأمين المكان بأدوات الوقاية للأفراد ومعدات مكان التصنيع.
3. اصدار تصاريح عمل للمكان , اصدار تصاريح عمل للاماكن المغلقة.
4. التأكد من استخدام اساليب السلامة , تواجد مسئولي السلامة والتفتيش.
• اللحامات ( إنشاء الخزانات ) بالطريقة التقليدية :
يتم تجهيز الأرضية ( التربة ) حسب المواصفات الفنية المعمول بها , على شكل طبقات كل طبقة لها مقدار ( سم ) حسب ما معمول به عالميا , ثم يتم صب الأرضية وأخيرا أكسائها بطبقة من الإسفلت.
• إنشاء القاعدة:
1. قاعدة الخزان يتطلب تصنيع القاعدة بقطر اكبر من قطر الخزان بما لا يقل عن ( 50 ملم ) , يكون لحام صفيح القاعدة تراكيبي ( Lap – Welded Joints ).
2. إذا كان فاصل اللحام التراكبي خاص بثلاث صفائح متراكبة , فيجب أن تبتعد خطوط اللحام هذه عن بعضها وعن جدار الخزان , وعن خطوط اللحام التقابلية الخاصة بالصفيح الحلقي عن خطوط اللحام بين الصفيح الحلقي والصفيح القاعدة بما لا يقل عن (300 mm)
3. عند استخدام الصفيح الحلقي فهي سوف تلحم مع بعضها تقابلياً (Butt Welded) ومن خلال عرض الصفيح سوف يتوفر لديك ما لا يقل عن (600mm ) بين جدار الخزان من الداخل و بداية اللحام التراكبي , لحام صفيح القاعدة يكون من السطح العلوي فقط .
4. ألواح القاعدة ( Bottom Plates ) في كل الأحوال يجب أن لا يقل سمك صفيح القاعدة عن (6ملم) على أن
5. يضاف لهذا السمك سماكة التآكل ( Corrosion Allowance ) حسب طبيعة المنتج من ناحية المحتوى المائي والملحي والكبريتي.
• بناء الجدار:
6. تصميم الجدار Shell design يتم تصميم جدار الخزان باستخدام (Allowable Stress ) الجهد المسموح به للمعدن , يستخدم لذلك الصفيح الحلقي مع مراعاة الحد الأقصى لضغوط المنتج ـــــ (الكورس الأول).
7. يراعى أن يكون سمك الجدار أكبر من السمك المحسوب حيث يضاف له سماكة التأكل , البدء في انشأ (الكورس الثاني) فوق الكورس الأول وتثبيته , يتم العمل هكذا إلى الأعلى للوصول ( الكورس الأخير ).
• بناء السقف:
8. إنشاء السقف حسب المواصفات الفنية , عملية الانتقال من كورس إلى آخر لا تتم إلا بعد ظهور نتائج التصوير الشعاعي لوصلات اللحام ونجاحها ومن دون مشاكل .
• تجميع الملحقات:
9. تجميع ملحقات الخزانات للتكوين النهائي , تجهز الخزانات بجميع أنواعها بالتوصيلات والفتحات والأنابيب والصمامات والمضخات الضرورية لسير العمل ، وبما يتناسب مع نوع المواد المخزنة فيها ونظام ملئها وتفريغها واستجرار المواد فيها وتهويتها وقياس المخزون منها.
• المنظومات المختلفة للخزان:
10. يحتوي الخزان على منظومات من مختلف الاختصاصات ففيه المنظومات الميكانيكية والمنظومة الكهربائية ومنظومة السيطرة والنظم ومنظومة الحماية الكاثودية ومنظومة الصواعق ...الخ وهذه المنظومات يجب ان تحتسب بدقة ويتم اختيار الأنواع التي ثبت كفاءتها مسبقا".
• التجميع النهائي:
11. في النهاية يتم تكوين خزان ذات سعة ومقاس معين حسب التصميمات , ومن ثم يتم تجميع وتركيب السلم المعدني لكل خزان مع تركيب باقي الملحقات والمتطلبات ( تجميع الملحقات مثل السلالم وغير ذلك ومنظومة التبريد والإطفاء وغيرها من المنظومات المطلوبة ) , حسب نوع الخزان يتم تركيب صمام أمان لتصريف الضغط الزائد إلى الخارج أو معادلة الضغط داخل الخزان إذا نقص.
12. من الممكن إضافات إجراءات آخري حسب أوامر الشغل والتصاميم الهندسية للمستودعات ...
• اللحامات ( إنشاء الخزانات ) بالطريقة الرافعات الهيدروليكية:
تتم عمليات التجميع حسب المقاسات والمواصفات الفنية المحددة سلفاً , بواسطة الرافعات وماكينات اللحام وغير ذلك من المعدات , تتأثر الخواص الميكانيكية للمواد التي تستخدم في التصنيع عن طريق اللحام ، ونتيجة لذلك يتم فحص وصلات اللحام , ولا يتم الانتقال من كورس لآخر لا بعد إجراء عمليات الفحص , تتم عملية الإنشاء كالتالي :
1. هي عبارة عن بناء عكسي متكامل للخزان , الطريقة التقليدية لبناء الخزانات تبدأ من الأسفل (الكورس الأول) المرتبط بالقاعدة إلى الأعلى (الكورس الأخير) ثم السقف.
2. الرافعات الهيدروليكية تعمل على رفع الكورس لتركيب وتجميع الأخر , العملية معكوسة حيث نبدأ بإنشاء الخزانات من الأعلى (الكورس الأخير) والسقف وجميع الملحقات مثل السلالم وغير ذلك ومنظومة التبريد والإطفاء انتهاءً بالكورس الأول المرتبط بالقاعدة.
3. عملية رفع الخزان من كورس إلى آخر لا تتم إلا بعد ظهور نتائج التصوير الشعاعي لوصلات اللحام ونجاحها ومن دون مشاكل.
4. عن التصنيع يتم تزود الخزانات بفتحات للتنظيف بمقياس مناسب وذات قابلية للغلق المحكم ومن نوع المخصص للخزانات ، وأن تكون هذه الفتحات بسعة تكفي لدخول شخص .
5. يستخدم أشكال ذات صفائح مقوسة ( صاج ) سواء كانت مغلقة أو مفتوحة على أنها خزانات يتم تجميعها مع بعض بواسطة اللحام مع الصواميل والبراغي وهذا يتم بواسطة الفلنشات .
6. أن تضرر أي جزء من الخزان فان ذلك يعني توقفه عن العمل لحين اكمال التصليحات اللازمة وقد تستغرق هذه العملية وقتا" طويلا" مما يؤثر بشكل كبير على اداء المحطة بسبب نقصان الطاقة الخزنية وبالتالي ينعكس على الوارد الاقتصادي من هذه المحطة .
• تجهيز الأرضية:
7. يتم تجهيز الأرضية ( التربة ) حسب المواصفات الفنية المعمول بها , على شكل طبقات كل طبقة لها مقدار ( سم ) حسب ما معمول به عالميا , ثم يتم صب الأرضية وأخيرا أكسائها بطبقة من الإسفلت.
8. بعد ذلك تبدأ فقرة فرش الصفائح الحديدية ( plat ) لقاعدة الخزان ولحامها بوساطة مكنة اللحام الأوتوماتيكية باستخدام أسلاك اللحام وبرادة الحديد حيث يتم صهر هذه البرادة داخل الـ (جوين) وتصبح بمثابة قالب في داخله".
• عملية الطلاء:
9. تبدأ عملية الطلاء للسقف والجدار من الداخل وبعد انتهاء هذه المراحل تبدأ مرحلة الرافعات الهيدروليكية ( jack ) وعددها 30 (طاقة تحملها 25طن) غالباً , على محيط الخزان بمسافات متساوية وتقسم إلى خمس مجاميع كل مجموعة مكونة من ستة رافعات ترتبط بجهاز السيطرة الذي يدير عملية الرفع وهذه الأجهزة ترتبط بجهاز واحد رئيس يسيطر على هذه العملية".
10. من الممكن إضافات إجراءات آخري حسب أوامر الشغل والتصاميم الهندسية للمستودعات .
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• ثالثاً : تصنيف المستودعات النفطية :ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• على أساس الضغط . Internal Pressure Tanks
• الخزانات ذات ضغط مخفض :
تعتمد طريقة تصميم معينة تؤهلها لاستخدام النفط الخام الذي تم عزل الغاز عنه في محطات العزل وفي
مستودعات تصدير النفط ويكون تصميمها حسب المواصفات العالمية.
• الخزانات ذات ضغط عالي :
تعتمد طريقة تصميم معينة تؤهلها لاستخدام المشتقات ذات الضغط البخاري العالي (High VP) وكذلك الأبخرة و الغازات ولكن على أن لا يزيد الضغط الداخلي على (15 PSI) والا تحولت الى أوعية ضغط (Presser Vessels )
• نظام الوحدات الانجليزية باوند ثقلي في البوصة المربعة (Psi ) البوصة المربعة Square inch- sq in باوند Pound
• على أساس القطر . Tanks Diameter
• الخزانات ذات الأقطار الصغيرة:
التي تصل اقصى قطر لها (60 Meter) حيث تستخدم لها طريقة تصميم معينه .
• الخزانات ذات الاقطار المتوسطة والكبيرة:
الخزانات ذات الأقطار الكبيرة فقد تصل أقطارها الى (120 Meter) وتستخدم طرق أخرى لتصاميمها .
• على نوعية جلوس الخزان . Tanks Sit Method
• الخزانات المثبتة:
الخزانات مثبته بواسطة (Anchored Bolt) قاعدة راسية , اذا استدعت الحالة بموجب سرعة الريح في المنطقة المطلوب نصب الخزان بها وكذلك اعتماداً على قطر وارتفاع الخزان.
حيث كل ما قل القطر وزاد الارتفاع تقتضي الحالة الى تثبيت الخزان إضافة الى احتمالية حدوث هزات أرضية , فكل ما ازدادت هذه الاحتمالية ازدادت معها الحاجة الى تثبيت الخزان على القاعدة الخاصة به .
• الخزانات الحرة :
بعكس ذلك يكون الخزان ( حّر ) كُّل ما هدئت الريح واستقرت المنطقة فيزيائياً .
• على أساس شكل السقف . Tanks Roof Shape .
• الخزانات ذات السقف المخروطي (Cone Roof Tanks) :
يكون شكل السقف على شكل مخروطي وهو الأكثر شيوعاً للخزانات ذات الأقطار والسعات الصغيرة .
• الخزانات ذات السقف البيضوي (Dame Roof Tanks):
هي الأكثر شيوعاً للخزانات ذات الأقطار المتوسطة , لكن لا يمنع ذلك من استخدام أحد النوعين بدلاً عن الأخر ولكن بدخول عامل الضغط للغاز المتحرر من النفط الخام داخل الخزان فيفضل استخدام السقف البيضوي في حالة تحرر كمية اكبر وضغط اكبر من الغاز بالخزان.
• على أساس نوع السقف . Tanks Roof Type
• الخزانات ذات السقف الثابت:
لحفظ الغاز الطبيعي ذو سقف ثابت , إما أن يكون سقف مخروطي أو سقف بيضوي ثابت مع جدار الخزان
• الخزانات ذات السقف العائم:
خزان ذو غطاء عائم مزدوج لحفظ المواد النفطية الطيارة , هي الخزانات التي لا يكون سقفها ثابت بل يكون عائماً فوق المنتج الذي في الخزان , ذلك لتقليل التبخير في المساحات السطحية الكبيرة , فيما اذا كبر قطر الخزان والتقليل من المخاطر التي قد تنجم من حالة التبخير والتي تكون في ذلك الموقع مكلفة اكثر من غير مواقع والتي قد تسبب توقف العملية التصديرية , ويكثر استخدام هذا النوع من الخزانات في المستودعات الخاصة بتصدير النفط كون الخزانات ذات اقطار كبيرة .
هنالك عدة انواع من السقوف العائمة , لكل نوع من هذه السقوف طريقة خاصة لتصميمها ويجب الالتزام الدقيق بها ومنها (الأنبوبي , المنفرد السطح , المزدوج السطح , الخلايا الجيبية).
• على أساس تثبيت السقف.
خزانات ذات سقف ذاتي , خزانات ذات سقف مركزي , خزانات ذات سقف متوزع وهذا التصنيف خاص بالخزانات ذات السقوف الثابتة أي لا يشمل الخزانات ذات السقوف العائمة الا اذا كانت تحتوي على سقف عائم داخلي .
• الخزانات ذات سقف تثبيت ذاتي :
لا يستند السقف الى أي مسند مساعد للجدار أي أن السقف يستند الى الجدار بواسطة الزاوية العلوية , وترتيب الهيكل المعدني تحت صفيح السقف.
• الخزانات ذات سقف تثبت مركزي:
فإن السقف إضافة الى تثبيته مع الجدران بواسطة الزاوية العلوية , أنه يستند الى عمود مركزي بواسطة التاج اضافة الى الهيكل المعدني تحت صفيح السقف.
• الخزانات ذات سقف تثبيت موزع:
إضافة الى التثبيت مع الجدار والعمود المركزي فهناك أعمدة موزعة بشكل منتظم تستند من الاسفل على قاعدة الخزن بواسطة اللحام ومن الاعلى بالهيكل الساند للسقف.
• على أساس الضغط . Internal Pressure Tanks
• الخزانات ذات ضغط مخفض :
تعتمد طريقة تصميم معينة تؤهلها لاستخدام النفط الخام الذي تم عزل الغاز عنه في محطات العزل وفي
مستودعات تصدير النفط ويكون تصميمها حسب المواصفات العالمية.
• الخزانات ذات ضغط عالي :
تعتمد طريقة تصميم معينة تؤهلها لاستخدام المشتقات ذات الضغط البخاري العالي (High VP) وكذلك الأبخرة و الغازات ولكن على أن لا يزيد الضغط الداخلي على (15 PSI) والا تحولت الى أوعية ضغط (Presser Vessels )
• نظام الوحدات الانجليزية باوند ثقلي في البوصة المربعة (Psi ) البوصة المربعة Square inch- sq in باوند Pound
• على أساس القطر . Tanks Diameter
• الخزانات ذات الأقطار الصغيرة:
التي تصل اقصى قطر لها (60 Meter) حيث تستخدم لها طريقة تصميم معينه .
• الخزانات ذات الاقطار المتوسطة والكبيرة:
الخزانات ذات الأقطار الكبيرة فقد تصل أقطارها الى (120 Meter) وتستخدم طرق أخرى لتصاميمها .
• على نوعية جلوس الخزان . Tanks Sit Method
• الخزانات المثبتة:
الخزانات مثبته بواسطة (Anchored Bolt) قاعدة راسية , اذا استدعت الحالة بموجب سرعة الريح في المنطقة المطلوب نصب الخزان بها وكذلك اعتماداً على قطر وارتفاع الخزان.
حيث كل ما قل القطر وزاد الارتفاع تقتضي الحالة الى تثبيت الخزان إضافة الى احتمالية حدوث هزات أرضية , فكل ما ازدادت هذه الاحتمالية ازدادت معها الحاجة الى تثبيت الخزان على القاعدة الخاصة به .
• الخزانات الحرة :
بعكس ذلك يكون الخزان ( حّر ) كُّل ما هدئت الريح واستقرت المنطقة فيزيائياً .
• على أساس شكل السقف . Tanks Roof Shape .
• الخزانات ذات السقف المخروطي (Cone Roof Tanks) :
يكون شكل السقف على شكل مخروطي وهو الأكثر شيوعاً للخزانات ذات الأقطار والسعات الصغيرة .
• الخزانات ذات السقف البيضوي (Dame Roof Tanks):
هي الأكثر شيوعاً للخزانات ذات الأقطار المتوسطة , لكن لا يمنع ذلك من استخدام أحد النوعين بدلاً عن الأخر ولكن بدخول عامل الضغط للغاز المتحرر من النفط الخام داخل الخزان فيفضل استخدام السقف البيضوي في حالة تحرر كمية اكبر وضغط اكبر من الغاز بالخزان.
• على أساس نوع السقف . Tanks Roof Type
• الخزانات ذات السقف الثابت:
لحفظ الغاز الطبيعي ذو سقف ثابت , إما أن يكون سقف مخروطي أو سقف بيضوي ثابت مع جدار الخزان
• الخزانات ذات السقف العائم:
خزان ذو غطاء عائم مزدوج لحفظ المواد النفطية الطيارة , هي الخزانات التي لا يكون سقفها ثابت بل يكون عائماً فوق المنتج الذي في الخزان , ذلك لتقليل التبخير في المساحات السطحية الكبيرة , فيما اذا كبر قطر الخزان والتقليل من المخاطر التي قد تنجم من حالة التبخير والتي تكون في ذلك الموقع مكلفة اكثر من غير مواقع والتي قد تسبب توقف العملية التصديرية , ويكثر استخدام هذا النوع من الخزانات في المستودعات الخاصة بتصدير النفط كون الخزانات ذات اقطار كبيرة .
هنالك عدة انواع من السقوف العائمة , لكل نوع من هذه السقوف طريقة خاصة لتصميمها ويجب الالتزام الدقيق بها ومنها (الأنبوبي , المنفرد السطح , المزدوج السطح , الخلايا الجيبية).
• على أساس تثبيت السقف.
خزانات ذات سقف ذاتي , خزانات ذات سقف مركزي , خزانات ذات سقف متوزع وهذا التصنيف خاص بالخزانات ذات السقوف الثابتة أي لا يشمل الخزانات ذات السقوف العائمة الا اذا كانت تحتوي على سقف عائم داخلي .
• الخزانات ذات سقف تثبيت ذاتي :
لا يستند السقف الى أي مسند مساعد للجدار أي أن السقف يستند الى الجدار بواسطة الزاوية العلوية , وترتيب الهيكل المعدني تحت صفيح السقف.
• الخزانات ذات سقف تثبت مركزي:
فإن السقف إضافة الى تثبيته مع الجدران بواسطة الزاوية العلوية , أنه يستند الى عمود مركزي بواسطة التاج اضافة الى الهيكل المعدني تحت صفيح السقف.
• الخزانات ذات سقف تثبيت موزع:
إضافة الى التثبيت مع الجدار والعمود المركزي فهناك أعمدة موزعة بشكل منتظم تستند من الاسفل على قاعدة الخزن بواسطة اللحام ومن الاعلى بالهيكل الساند للسقف.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• ملاحظات على خزانات السطح العائم :
خزانات السطح العائم صممت أسطح هذه الأنواع من الخزانات ، حيث تكون متحركة ليتم انخفاضها وارتفاعها حسب كمية المخزون وما يطرأ علية من ارتفاع وانخفاض أثناء عملية التفريغ ، لذلك وضع برواز
من المطاط على جوانب السطح العائم لمنع الاحتكاك بجدران الخزان عند هبوط وصعود السطح.
هذا النوع من التصميم يمنع خطر اختلاط أبخرة السائل المخزون مع الهواء الخارجي حيث أنه لا يسمح لهذه السوائل بالتبخر إلا بكميات قليلة بحيث لا تشكل خطرا من جراء اختلاطها بالهواء الخارجي ، وبهذا يمكن تفادي حوادث الانفجار أو الاشتعال ، كما يوجد على كل خزان من هذا النوع سلم حديدي يصل إلى سطح الخزان ، وتخزن في هذا النوع من الخزانات المواد البترولية ذات درجات وميض مختلفة.
• ملاحظات على خزانات السطح العائم :
خزانات السطح العائم صممت أسطح هذه الأنواع من الخزانات ، حيث تكون متحركة ليتم انخفاضها وارتفاعها حسب كمية المخزون وما يطرأ علية من ارتفاع وانخفاض أثناء عملية التفريغ ، لذلك وضع برواز
من المطاط على جوانب السطح العائم لمنع الاحتكاك بجدران الخزان عند هبوط وصعود السطح.
هذا النوع من التصميم يمنع خطر اختلاط أبخرة السائل المخزون مع الهواء الخارجي حيث أنه لا يسمح لهذه السوائل بالتبخر إلا بكميات قليلة بحيث لا تشكل خطرا من جراء اختلاطها بالهواء الخارجي ، وبهذا يمكن تفادي حوادث الانفجار أو الاشتعال ، كما يوجد على كل خزان من هذا النوع سلم حديدي يصل إلى سطح الخزان ، وتخزن في هذا النوع من الخزانات المواد البترولية ذات درجات وميض مختلفة.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
• رابعاً : إضافات حول تصاميم الاسس (Foundation ):
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــJــــــــــــــــــــــــــــ
من أهم العمليات في تصميم الخزان هو معرفة نوع التربة التي سوف ينصب الخزان عليها وبالخصوص قابلية تحمل التربة ( Soil Bearing value ) وهذه القيمة تحدد مستوى ارتفاع السائل في الخزان في الحالة الاعتيادية حيث أن كل ( 1 TON /m2 طن) يعني ارتفاع السائل ( 1 m ) محسوبا" على اساس كثافة الماء وبالتالي فأن ارتفاع السائل في الخزان سوف يعكس ارتفاع الخزان نفسه , ويمكن معالجة حالة ضعف التربة بواسطة عدة طرق انشائية نذكر منها ما يلي:
1. استبدال التربة بواسطة الجلمود (بأحجام مختارة) .
2. تثبيت التربة بواسطة الأوتاد الكونكريتيه (PILES) .
3. عمل قاعدة كونكريتيه تستند الى جسور كونكريتيه مستمرة .
4. والى أخره من المعالجات التي دائماً ما تكون ناجحة في معالجة الحالة .
• فبعد اجراء المعالجة على التربة يأتي دور تصميم القاعدة الأرضية (Erath Foundation) وهي على نوعين :
• النوع الأول :
قاعدة ارضية بطوق كونكريتي(Earth Foundation with concrete ring wall ) :
للخزانات الكبيرة والثقيلة وذات ارتفاع عالي وذات سقف ثابت ذاتياً ( Self Supporting Roof ) وللخزانات ذات السقف العائم من المهم جداً اتباع هذا النوع من التصميم الانشائي للقاعدة الارضية .
ولهذا التصميم امتيازات جيدة ومساوئ ولكن امتيازاته اكثر بكثير من مساوئه يمكن الاطلاع عليها في ( API 650 APPX.B )
• النوع الثاني :
قاعدة ارضية بدون طوق كونكريتي (Earth Foundation Without ring wall )
وهي التي يمكن استخدامها عندما تكون التربة ثابتة ومستقرة وكذلك قابلية تحملها عالية وتستخدم في الغالب الى الخزانات الصغيرة وذات الارتفاعات الواطئة . لزيادة المعلومات راجع ( API 650 - APPX.B )
• تُصنيف والتصميمي للخزانات إلى الأنماط الرئيسة الآتية:
1. أن تكون فوق الأرض أو تحتها حسب الظروف والاستخدام .
2. خزانات أرضيّة سطحيّة أو نصف مطمورة أو مطمورة كلياً.
3. خزانات تحت الأرض وفي الأنفاق , بحسب نوع المواد المُخزنة ( الصلبة أو السائلة أو الغازيّة ).
4. طريقة التغطية وربط الجدران تختلف طريقة تغطية سطح الخزان طبقاً لحجمه وشكله ونوعه والمادة المُخزنة فيه وأسلوب ربط الجدران مع السطح ( السقف ).
5. عادةً تكون الخزانات مكشوفة كالأحواض أو مغطاة ذات أغطية ثابتة وخزانات ذات أغطية عائمة , يمكن تصنيف الخزانات حسب وضعية الخزان بالنسبة للأرض:
( موضوع على الارض ... خزان أرضي أو شبه أرضي ... خزان مرفوع على عمود أو أعمدة ).
• ملحقات الخزانات:
تتوفر العديد من الملحقات في الخزانات بالاعتماد على طريقة التصميم ، ومتطلبات العمل. ويمكن أن يحتوي على خلاطات mixers ، مسخنات heaters ، أجهزة الأمان وكسر الضغط الفراغي relief/ vacuum breakers ، المنصات والسلالم Ladders ، وأجهزة القياس Gauging ، فتحات الصيانة Manways ، والعديد من المربوطات مثل فوهات الدخول والخروج ومقاييس الحرارة Temp Gauges ، مقاييس الضغط Press. Gauges ، نقاط التصريف Vents , غير ذلك .
• الحواجز Dikes
وتستعمل لتخزين حجم معين اعتمادا على المادة المخزونة ، وذلك لحماية ما يجاور الخزان من الحرائق أو تناثر المادة المخزونة ، ويمكن أن تكون الحواجز من الفولاذ ، أو الكونكريت ، لتقسيم الحجم الكلي للخزان ، كما توجد العديد من القنوات لأغراض التصريف drain.
الأرضي Grounding: وتستعمل في الخزانات الفولاذية المستعملة في تخزين السوائل القابلة للاشتعال لتقليل مخاطر الانفجار أو الحريق بسبب الكهربائية المستقرة.
• حواجز الخزانات:
تقسم الحواجز إلى نوعان يحتوي البعض منها على عدد من الخزانات قد يصل إلى أربعة أو أكثر حسب حجم الخزانات بحيث يتسع كل حاجز للكمية المخزونة داخل الخزانات ، وأما البعض يحتوي على خزان واحد وهذه الغالبية في التصميمات ، وأنواع الحواجز هي
1. الحاجز الترابي:
حاجز يبني من التراب بارتفاع معين، وفي قليل من الأحيان يوضع طبقة من الإسفلت على ظهر هذا الحاجز لمنع انهياره، ولكن هناك خطر من اشتعال هذه الطبقة، فقد انتهت هذه الحواجز
2. الحاجز الإسمنتي:
عبارة عن حاجز من الاسمنت المسلح بارتفاع حوالي مترين ، وذلك لغرض الاحتفاظ بالمواد المنسابة من الخزانات المحترقة ليتم حصرها ومكافحتها داخل الحاجز لمنع انتشار الحريق ، كما يوجد فتحات
تصريف في جدران الحاجز لتصريف الماء الزائد المستعملة في مكافحة الحريق
3. فائدة الحواجز:
هي لحفظ أي مادة تتسرب من داخل الخزان أو تفيض على ظهر الخزان سواء كانت هذه المادة مشتعلة أو غير مشتعلة ومنعها من الانتشار إلى خزانات أخرى ، كما أنها تقوم بحفظ مواد الإطفاء داخل الحاجز أثناء أعمال المكافحة ، وتمنع تسرب وانتشار بقعة الحريق ، حتى لا يتناول الحريق الخزانات الأخرى ، وتصمم هذه الحواجز بحيث تتسع لمحتويات الخزان داخل الحاجز ،إلا أن سعة بعضها تقل عن استيعاب كمية المخزون ، لذا فانه في حالة فيضان الخزان يجب سحب أكبر كمية ممكنة
من أهم العمليات في تصميم الخزان هو معرفة نوع التربة التي سوف ينصب الخزان عليها وبالخصوص قابلية تحمل التربة ( Soil Bearing value ) وهذه القيمة تحدد مستوى ارتفاع السائل في الخزان في الحالة الاعتيادية حيث أن كل ( 1 TON /m2 طن) يعني ارتفاع السائل ( 1 m ) محسوبا" على اساس كثافة الماء وبالتالي فأن ارتفاع السائل في الخزان سوف يعكس ارتفاع الخزان نفسه , ويمكن معالجة حالة ضعف التربة بواسطة عدة طرق انشائية نذكر منها ما يلي:
1. استبدال التربة بواسطة الجلمود (بأحجام مختارة) .
2. تثبيت التربة بواسطة الأوتاد الكونكريتيه (PILES) .
3. عمل قاعدة كونكريتيه تستند الى جسور كونكريتيه مستمرة .
4. والى أخره من المعالجات التي دائماً ما تكون ناجحة في معالجة الحالة .
• فبعد اجراء المعالجة على التربة يأتي دور تصميم القاعدة الأرضية (Erath Foundation) وهي على نوعين :
• النوع الأول :
قاعدة ارضية بطوق كونكريتي(Earth Foundation with concrete ring wall ) :
للخزانات الكبيرة والثقيلة وذات ارتفاع عالي وذات سقف ثابت ذاتياً ( Self Supporting Roof ) وللخزانات ذات السقف العائم من المهم جداً اتباع هذا النوع من التصميم الانشائي للقاعدة الارضية .
ولهذا التصميم امتيازات جيدة ومساوئ ولكن امتيازاته اكثر بكثير من مساوئه يمكن الاطلاع عليها في ( API 650 APPX.B )
• النوع الثاني :
قاعدة ارضية بدون طوق كونكريتي (Earth Foundation Without ring wall )
وهي التي يمكن استخدامها عندما تكون التربة ثابتة ومستقرة وكذلك قابلية تحملها عالية وتستخدم في الغالب الى الخزانات الصغيرة وذات الارتفاعات الواطئة . لزيادة المعلومات راجع ( API 650 - APPX.B )
• تُصنيف والتصميمي للخزانات إلى الأنماط الرئيسة الآتية:
1. أن تكون فوق الأرض أو تحتها حسب الظروف والاستخدام .
2. خزانات أرضيّة سطحيّة أو نصف مطمورة أو مطمورة كلياً.
3. خزانات تحت الأرض وفي الأنفاق , بحسب نوع المواد المُخزنة ( الصلبة أو السائلة أو الغازيّة ).
4. طريقة التغطية وربط الجدران تختلف طريقة تغطية سطح الخزان طبقاً لحجمه وشكله ونوعه والمادة المُخزنة فيه وأسلوب ربط الجدران مع السطح ( السقف ).
5. عادةً تكون الخزانات مكشوفة كالأحواض أو مغطاة ذات أغطية ثابتة وخزانات ذات أغطية عائمة , يمكن تصنيف الخزانات حسب وضعية الخزان بالنسبة للأرض:
( موضوع على الارض ... خزان أرضي أو شبه أرضي ... خزان مرفوع على عمود أو أعمدة ).
• ملحقات الخزانات:
تتوفر العديد من الملحقات في الخزانات بالاعتماد على طريقة التصميم ، ومتطلبات العمل. ويمكن أن يحتوي على خلاطات mixers ، مسخنات heaters ، أجهزة الأمان وكسر الضغط الفراغي relief/ vacuum breakers ، المنصات والسلالم Ladders ، وأجهزة القياس Gauging ، فتحات الصيانة Manways ، والعديد من المربوطات مثل فوهات الدخول والخروج ومقاييس الحرارة Temp Gauges ، مقاييس الضغط Press. Gauges ، نقاط التصريف Vents , غير ذلك .
• الحواجز Dikes
وتستعمل لتخزين حجم معين اعتمادا على المادة المخزونة ، وذلك لحماية ما يجاور الخزان من الحرائق أو تناثر المادة المخزونة ، ويمكن أن تكون الحواجز من الفولاذ ، أو الكونكريت ، لتقسيم الحجم الكلي للخزان ، كما توجد العديد من القنوات لأغراض التصريف drain.
الأرضي Grounding: وتستعمل في الخزانات الفولاذية المستعملة في تخزين السوائل القابلة للاشتعال لتقليل مخاطر الانفجار أو الحريق بسبب الكهربائية المستقرة.
• حواجز الخزانات:
تقسم الحواجز إلى نوعان يحتوي البعض منها على عدد من الخزانات قد يصل إلى أربعة أو أكثر حسب حجم الخزانات بحيث يتسع كل حاجز للكمية المخزونة داخل الخزانات ، وأما البعض يحتوي على خزان واحد وهذه الغالبية في التصميمات ، وأنواع الحواجز هي
1. الحاجز الترابي:
حاجز يبني من التراب بارتفاع معين، وفي قليل من الأحيان يوضع طبقة من الإسفلت على ظهر هذا الحاجز لمنع انهياره، ولكن هناك خطر من اشتعال هذه الطبقة، فقد انتهت هذه الحواجز
2. الحاجز الإسمنتي:
عبارة عن حاجز من الاسمنت المسلح بارتفاع حوالي مترين ، وذلك لغرض الاحتفاظ بالمواد المنسابة من الخزانات المحترقة ليتم حصرها ومكافحتها داخل الحاجز لمنع انتشار الحريق ، كما يوجد فتحات
تصريف في جدران الحاجز لتصريف الماء الزائد المستعملة في مكافحة الحريق
3. فائدة الحواجز:
هي لحفظ أي مادة تتسرب من داخل الخزان أو تفيض على ظهر الخزان سواء كانت هذه المادة مشتعلة أو غير مشتعلة ومنعها من الانتشار إلى خزانات أخرى ، كما أنها تقوم بحفظ مواد الإطفاء داخل الحاجز أثناء أعمال المكافحة ، وتمنع تسرب وانتشار بقعة الحريق ، حتى لا يتناول الحريق الخزانات الأخرى ، وتصمم هذه الحواجز بحيث تتسع لمحتويات الخزان داخل الحاجز ،إلا أن سعة بعضها تقل عن استيعاب كمية المخزون ، لذا فانه في حالة فيضان الخزان يجب سحب أكبر كمية ممكنة
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
* المصادر / متنوعة من مؤسسات البترول ( ليبيا والعراق والسعودية ومصر )
• ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ إعداد / بدرالدين أحمد
تعليقات
إرسال تعليق