بناء صهاريج تخزين الزيوت: اختيار اللوحات والعمليات
يعد بناء صهاريج تخزين النفط جانبًا مهمًا في صناعة النفط والغاز. ويجب أن يتم تصميم وبناء هذه الخزانات بدقة لضمان السلامة والمتانة والكفاءة في تخزين المنتجات النفطية. ومن أهم مكونات هذه الخزانات هو اختيار ومعالجة الألواح المستخدمة في بنائها. توفر هذه المدونة نظرة عامة مفصلة عن معايير اختيار اللوحة وعمليات التصنيع والاعتبارات المتعلقة ببناء صهاريج تخزين النفط.
أهمية اختيار اللوحة
اللوحات هي المكون الهيكلي الأساسي لصهاريج تخزين النفط. يعد اختيار اللوحات المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لعدة أسباب:
- أمان: تضمن مادة اللوحة الصحيحة قدرة الخزان على تحمل الضغط الداخلي والظروف البيئية والتفاعلات الكيميائية المحتملة مع المنتج المخزن.
- متانة:تعمل المواد عالية الجودة على تعزيز عمر الخزان، مما يقلل من تكاليف الصيانة ووقت التوقف.
- امتثال: يعد الالتزام بمعايير ولوائح الصناعة أمرًا ضروريًا للتشغيل القانوني وحماية البيئة.
- فعالية التكلفة: إن اختيار المواد وطرق المعالجة الصحيحة يمكن أن يقلل بشكل كبير من تكاليف البناء والتشغيل.
أنواع صهاريج تخزين النفط
قبل الغوص في اختيار اللوحة، من المهم فهم الأنواع المختلفة لصهاريج تخزين الزيت، حيث أن كل نوع له متطلبات محددة:
- خزانات السقف الثابت: هذه هي أكثر أنواع الصهاريج المستخدمة لتخزين النفط والمنتجات البترولية. إنها مناسبة للسوائل ذات ضغط البخار المنخفض.
- خزانات السقف العائمة: تتميز هذه الخزانات بسقف يطفو على سطح السائل المخزن مما يقلل من خسائر التبخر وخطر الانفجار.
- الدبابات الرصاصة: وهي خزانات أسطوانية تستخدم لتخزين الغازات المسالة والسوائل المتطايرة.
- الدبابات الكروية: يستخدم لتخزين السوائل والغازات ذات الضغط العالي، مما يوفر توزيع متساوي للضغط.
معايير اختيار اللوحة
1. تكوين المواد
- الكربون الصلب: يستخدم على نطاق واسع بسبب قوته، وقدرته على تحمل التكاليف، وتوافره. مناسبة لمعظم المنتجات النفطية والبترولية.
- الفولاذ المقاوم للصدأ: يفضل تخزين المنتجات المسببة للتآكل أو ذات درجات الحرارة العالية بسبب مقاومته للتآكل.
- الألومنيوم: خفيف الوزن ومقاوم للتآكل، مثالي لمكونات السقف العائم والخزانات في البيئات المسببة للتآكل.
- المواد المركبة: يستخدم أحيانًا لتطبيقات محددة تتطلب مقاومة عالية للتآكل وخفيفة الوزن.
2. السماكة والحجم
- سماكة: يتم تحديده حسب الضغط التصميمي للخزان وقطره وارتفاعه. يتراوح عموما من 5 ملم إلى 30 ملم.
- مقاس: يجب أن تكون اللوحات كبيرة بما يكفي لتقليل طبقات اللحام ولكن يمكن التحكم فيها في المناولة والنقل.
3. الخواص الميكانيكية
- قوة الشد: يضمن قدرة الخزان على تحمل الضغوط الداخلية والقوى الخارجية.
- ليونة: يسمح بالتشوه دون الكسر، ويستوعب التغيرات في الضغط ودرجة الحرارة.
- مقاومة التأثير: مهم لتحمل القوى المفاجئة، خاصة في البيئات الباردة.
4. العوامل البيئية
- تقلبات درجات الحرارة: النظر في سلوك المواد في درجات الحرارة القصوى.
- البيئة المسببة للتآكل: اختيار المواد المقاومة للتآكل البيئي وخاصة للمنشآت البحرية أو الساحلية.
معايير المواد والدرجات
عند اختيار المواد لصهاريج تخزين النفط، من الضروري الالتزام بالمعايير والدرجات المعترف بها لضمان الجودة والأداء والامتثال للوائح الصناعة.
الكربون الصلب
- المعايير: أستم A36، أستم A283، جيس G3101
- درجات:
- أستم A36: درجة الفولاذ الهيكلي الشائعة المستخدمة في بناء الخزانات نظرًا لقابليتها الجيدة للحام وقابلية التشغيل الآلي.
- ASTM A283 الصف C: يوفر قوة جيدة وليونة لتطبيقات الضغط المعتدل.
- جيس G3101 SS400: معيار ياباني للصلب الكربوني يستخدم للأغراض الهيكلية العامة، والمعروف بخصائصه الميكانيكية الجيدة وقابليته للحام.
الفولاذ المقاوم للصدأ
- المعايير: أستم A240
- درجات:
- 304/304 لتر: يوفر مقاومة جيدة للتآكل ويستخدم في خزانات تخزين المنتجات المسببة للتآكل بشكل معتدل.
- 316/316 ل: يوفر مقاومة فائقة للتآكل، خاصة في البيئات البحرية، بسبب إضافة الموليبدينوم.
- 904 لتر (UNS N08904): معروف بمقاومته العالية للتآكل، خاصة ضد الكلوريدات وحمض الكبريتيك.
- دوبلكس الفولاذ المقاوم للصدأ 2205 (UNS S32205): يجمع بين القوة العالية والمقاومة الممتازة للتآكل، ومناسب للبيئات القاسية.
الألومنيوم
- المعايير: أستم B209
- درجات:
- 5083: معروف بقوته العالية ومقاومته الممتازة للتآكل، وهو مثالي للخزانات في البيئات البحرية.
- 6061: يوفر خصائص ميكانيكية جيدة وقابلية لحام، ومناسب للمكونات الهيكلية.
المواد المركبة
- المعايير: ASME RTP-1
- التطبيقات: يستخدم في التطبيقات المتخصصة التي تتطلب مقاومة للهجوم الكيميائي وتوفير الوزن.
أنواع البطانات والطلاءات
تلعب البطانات والطلاءات دورًا حيويًا في حماية صهاريج تخزين النفط من التآكل والأضرار البيئية. يعتمد اختيار البطانة والطلاء على موقع الخزان ومحتوياته والظروف البيئية.
الطلاءات الخارجية
- طلاءات الايبوكسي:
- ملكيات: توفر التصاق ممتاز ومقاومة للتآكل. مناسبة للبيئات القاسية.
- التطبيقات: يستخدم على الأسطح الخارجية للخزان للحماية من العوامل الجوية والتعرض للمواد الكيميائية.
- العلامات التجارية الموصى بها:
- همبل: همبل إيبوكسي 35540
- أكزو نوبيل: إنترسيل 670HS
- جوتن: جوتاماستيك 90
- 3M: طلاء سكوتشكوت إيبوكسي 162PWX
- DFT الموصى به (سمك الفيلم الجاف): 200-300 ميكرون
- طلاءات البولي يوريثين:
- ملكيات: توفير مقاومة ممتازة للأشعة فوق البنفسجية ومرونة.
- التطبيقات: مثالي للخزانات المعرضة لأشعة الشمس والظروف الجوية المختلفة.
- العلامات التجارية الموصى بها:
- همبل: مينا البولي يوريثين من همبل 55300
- أكزو نوبيل: إنترثين 990
- جوتن: هاردتوب إكس بي
- أوصى DFT: 50-100 ميكرون
- الاشعال الغنية بالزنك:
- ملكيات: توفير الحماية الكاثودية للأسطح الفولاذية.
- التطبيقات: يستخدم كطبقة أساسية لمنع الصدأ.
- العلامات التجارية الموصى بها:
- همبل: همبادور زنك 17360
- أكزو نوبيل: انترزينك 52
- جوتن: الحاجز 77
- أوصى DFT: 120-150 ميكرون
بطانات داخلية
- بطانات الايبوكسي الفينولية:
- ملكيات: مقاومة كيميائية ممتازة للمنتجات البترولية والمذيبات.
- التطبيقات: يستخدم داخل صهاريج تخزين النفط الخام والمنتجات المكررة.
- العلامات التجارية الموصى بها:
- همبل: همبل الفينولية 35610
- أكزو نوبيل: إنترلاين 984
- جوتن: مخزن تانكجارد
- أوصى DFT: 400-600 ميكرون
- طلاءات رقائق الزجاج:
- ملكيات: مقاومة عالية للمواد الكيميائية والتآكل.
- التطبيقات: مناسبة لتخزين المواد الكيميائية العدوانية وقيعان الخزان.
- العلامات التجارية الموصى بها:
- همبل: رقاقة همبل الزجاجية 35620
- أكزو نوبيل: المنطقة البينية 954
- جوتن: بالتوفليك
- أوصى DFT: 500-800 ميكرون
- بطانات مطاطية:
- ملكيات: توفير المرونة والمقاومة للمواد الكيميائية.
- التطبيقات: يستخدم لتخزين المواد المسببة للتآكل مثل الأحماض.
- العلامات التجارية الموصى بها:
- 3M: سكوتشكوت بولي تك 665
- أوصى DFT: 2-5 ملم
اعتبارات الاختيار
- توافق المنتج: التأكد من أن البطانة أو الطلاء متوافق مع المنتج المخزن لمنع التفاعلات.
- الظروف البيئية: ضع في اعتبارك درجة الحرارة والرطوبة والتعرض للمواد الكيميائية عند اختيار البطانات والطلاءات.
- الصيانة والمتانة: اختر البطانات والطلاءات التي توفر حماية طويلة الأمد ويسهل صيانتها.
عمليات التصنيع
يتضمن تصنيع صهاريج تخزين النفط عدة عمليات رئيسية:
1. القطع
- القطع الميكانيكي: يتضمن القص والنشر والطحن لتشكيل الألواح.
- القطع الحراري: يستخدم وقود الأكسجين أو البلازما أو القطع بالليزر لتشكيل دقيق وفعال.
2. اللحام
يعد اللحام أمرًا بالغ الأهمية لربط الألواح وضمان السلامة الهيكلية.
- لحام القوس المعدني المحمي (SMAW): يشيع استخدامها لبساطتها وتعدد استخداماتها.
- لحام قوس غاز التنغستن (GTAW): يوفر لحامات عالية الجودة للمفاصل الحرجة.
- اللحام بالقوس المغمور (SAW): مناسب للألواح السميكة والدرزات الطويلة، مما يوفر اختراقًا عميقًا ومعدلات ترسيب عالية.
3. التشكيل
- المتداول: يتم دحرجة الألواح في الانحناء المطلوب لجدران الخزانات الأسطوانية.
- اضغط على التشكيل: يستخدم لتشكيل نهايات الخزان والمكونات المعقدة الأخرى.
4. التفتيش والاختبار
- الاختبارات غير المدمرة (NDT): تقنيات مثل اختبار الموجات فوق الصوتية والتصوير الشعاعي تضمن جودة اللحام والسلامة الهيكلية دون الإضرار بالمواد.
- اختبار الضغط: يضمن قدرة الخزان على تحمل الضغط التصميمي دون تسريب.
5. إعداد السطح والطلاء
- التفجير: ينظف ويجهز السطح للطلاء.
- طلاء: وضع طبقات حماية لمنع التآكل وإطالة عمر الخزان.
معايير ولوائح الصناعة
يعد الالتزام بمعايير الصناعة أمرًا ضروريًا لضمان السلامة والجودة والامتثال. تشمل المعايير الرئيسية ما يلي:
- أبي 650:معيار لصهاريج تخزين الصلب الملحومة للنفط والغاز.
- أبي 620: يغطي تصميم وبناء صهاريج تخزين كبيرة ذات ضغط منخفض.
- ASME القسم الثامن: يوفر إرشادات لبناء أوعية الضغط.
خاتمة
يتطلب بناء صهاريج تخزين النفط اهتمامًا دقيقًا بالتفاصيل، خاصة في اختيار الألواح ومعالجتها. من خلال النظر في عوامل مثل تركيب المواد، والسمك، والخواص الميكانيكية، والظروف البيئية، يمكن للبناة ضمان السلامة والمتانة والفعالية من حيث التكلفة لهذه الهياكل الهامة. إن الالتزام بمعايير ولوائح الصناعة يضمن أيضًا الامتثال وحماية البيئة. مع استمرار تطور صناعة النفط والغاز، ستستمر التطورات في المواد وتقنيات التصنيع في تعزيز بناء صهاريج تخزين النفط.
