ما هي تصنيفات وخصائص هيكلية خزانات التخزين؟

تُستخدم خزانات التخزين لتخزين المواد الكيميائية المُستخلصة، مثل الأحماض والقواعد والكحولات والغازات والسوائل. وتُستخدم على نطاق واسع في شمال الصين، بما في ذلك خزانات البولي إيثيلين، وخزانات البولي بروبيلين، وخزانات الألياف الزجاجية، وخزانات السيراميك، وخزانات المطاط، وخزانات الفولاذ المقاوم للصدأ، وغيرها.

من حيث فعالية التكلفة لخزانات التخزين، أصبحت خزانات التخزين المصنوعة من البولي إيثيلين المبطنة بالفولاذ متفوقة الآن، مع مقاومة ممتازة للتآكل، وقوة عالية، وعمر خدمة طويل، وما إلى ذلك. يمكن تصنيع المظهر بأنواع مختلفة مثل الرأسي والأفقي والنقل والخلط.

تُسمى الحاويات الفولاذية المُحكمة الغلق، والمُستخدمة لتخزين السوائل أو الغازات، بخزانات التخزين الفولاذية. تُعدّ هندسة خزانات التخزين الفولاذية بنيةً تحتيةً أساسيةً وهامةً في صناعاتٍ مثل البترول، والكيماويات، والحبوب والنفط، والأغذية، والحماية من الحرائق، والنقل، والمعادن، والدفاع الوطني. يعتمد اقتصادنا دائمًا على خزانات التخزين الفولاذية بمختلف أحجامها، ودورها الهام في تنمية الاقتصاد الوطني لا غنى عنه. مع التطور المُستمر لصناعة خزانات التخزين، يزداد استخدام الصناعات والشركات لخزانات التخزين، ويتزايد عدد الشركات التي تدخل هذه الصناعة. خزانات التخزين الفولاذية هي معداتٌ مُتخصصةٌ لتخزين مُختلف المواد الخام السائلة (أو الغازية) والمنتجات النهائية. بالنسبة للعديد من الشركات، لا يُمكن تحقيق الإنتاج الطبيعي بدون خزانات التخزين، وخاصةً بالنسبة لاحتياطيات المواد الاستراتيجية، التي لا تستغني عن سعات وأنواع خزانات التخزين المُختلفة. تتكون مرافق تخزين النفط في بلدنا بشكل رئيسي من خزانات تخزين فوق الأرض، وهي في الغالب مصنوعة من هياكل معدنية.

بسبب وسائط التخزين المختلفة، هناك أيضًا أشكال مختلفة من خزانات التخزين.

تصنيف حسب الموقع: يمكن تقسيمها إلى خزانات تخزين فوق الأرض، وخزانات تخزين تحت الأرض، وخزانات تخزين شبه تحت الأرض، وخزانات تخزين بحرية، وخزانات تخزين تحت الماء، وما إلى ذلك.

تصنيف حسب المنتجات النفطية: يمكن تقسيمها إلى خزانات تخزين النفط الخام، وخزانات تخزين زيت الوقود، وخزانات زيت التشحيم، وخزانات الزيت الصالح للأكل، وخزانات مياه الإطفاء، وما إلى ذلك.

تصنيف حسب الغرض: يمكن تقسيمها إلى خزانات زيت الإنتاج، وخزانات زيت التخزين، وما إلى ذلك.

تصنيف حسب الشكل: يمكن تقسيمها إلى خزانات تخزين رأسية، وخزانات تخزين أفقية، وما إلى ذلك.

تصنيف حسب الهيكل: يمكن تقسيمها إلى خزانات تخزين ذات سقف ثابت، وخزانات تخزين ذات سقف عائم، وخزانات تخزين كروية، وما إلى ذلك.

تصنيف حسب الحجم: خزانات التخزين الكبيرة التي تزيد عن 50 متر مكعب هي خزانات عمودية في الغالب؛ خزانات التخزين التي تقل عن 50 متر مكعب هي خزانات صغيرة وأفقية في الغالب.

حسب مادة خزان التخزين: تُقسّم المواد اللازمة لهندسة خزانات التخزين إلى مواد لهيكل الخزان ومواد مرافق إضافية. يمكن تقسيم مواد الخزانات إلى فولاذ منخفض القوة وفولاذ عالي القوة وفقًا لمقاومة الخضوع للشد أو مقاومة الشد القياسية. يُستخدم الفولاذ عالي القوة غالبًا في خزانات التخزين التي تزيد سعتها عن 5000 متر مكعب؛ وتُصنع المرافق الإضافية (بما في ذلك العوارض الحلقية المقاومة للرياح، ومنافذ القفل، والسلالم الحلزونية، والحواجز الواقية، وغيرها) من فولاذ هيكلي كربوني عادي ذي قوة أقل، بينما تُصنع الملحقات والملحقات الأخرى من مواد أخرى لأغراض مختلفة. يشمل الفولاذ المحلي المستخدم بشكل شائع في تصنيع الخزانات سلسلة 20، و20R، و16Mn، و16MnR، وQ235.

إن تقنيات الإنتاج والتركيب المستخدمة على نطاق واسع والناضجة في الصين هي خزانات تخزين السقف المقوس، وخزانات تخزين السقف العائم، وخزانات التخزين الأفقية.

مقبب

خزان التخزين المقبب هو حاوية فولاذية ذات تاج كروي علوي وجسم أسطواني. تتميز خزانات التخزين المقببة بسهولة تصنيعها وفعاليتها من حيث التكلفة، ما يجعلها مستخدمة على نطاق واسع في العديد من الصناعات محليًا ودوليًا. تتراوح سعتها الشائعة بين 1000 و10000 متر مكعب، وقد وصلت سعتها في الصين إلى 30000 متر مكعب.

قاع الخزان: يُجمّع قاع الخزان من صفائح فولاذية، حيث تُشكّل الصفيحة الفولاذية الوسطى الصفيحة المركزية، وتُشكّل الصفائح الفولاذية المحيطة صفائح الحواف. يمكن صنع لوح الحافة من لوح شريطي أو لوح مقوّس. بشكل عام، عندما يكون القطر الداخلي لخزان التخزين أقل من 16.5 متر، يُفضّل استخدام صفائح حافة شريطية، وعندما يكون القطر الداخلي ≥ 16.5 متر، يُفضّل استخدام صفائح حافة مقوّس.

جدار الخزان: يتكون جدار الخزان من حلقات متعددة من صفائح فولاذية ملحومة معًا، وتنقسم إلى نوع الأكمام ونوع مستقيم.

اللحامات المحيطية للوحة جدار الخزان من نوع الأكمام متداخلة، واللحامات الطولية ملحومة تناكبيًا. يُستخدم هذا الشكل عادةً في خزانات التخزين ذات السقف المقوس، ويتميز بسهولة تركيب ألواح جدار كل حلقة، كما أن استخدام طريقة البناء المقلوب آمن نسبيًا.

اللحام المحيطي للوحة جدار الخزان المستقيمة هو وصلة تناكبية. ميزته هي أن القطر الإجمالي لجدار الخزان متساوٍ من الأعلى إلى الأسفل، وهو مناسب بشكل خاص لخزانات التخزين الداخلية ذات السقف العائم، إلا أن متطلبات التركيب وصعوبته كبيرتان.

سقف الخزان: يتكون سقف الخزان من عدة صفائح مروحية الشكل ملحومة معًا لتكوين تاج كروي. يُقوّى الجزء الداخلي من سقف الخزان بقضبان فولاذية مسطحة، وتتداخل الصفائح المروحية مع بعضها البعض من خلال اللحامات. يُلحم سقف الخزان بالكامل مع الحلقة الفولاذية الزاوية (أو فتحة القفل) في الجزء العلوي من لوحة جدار الخزان.

نوع السقف العائم

يتكون خزان التخزين ذو السقف العائم من سقف عائم يطفو على سطح مادة تخزين، وجدار أسطواني عمودي للخزان. يرتفع السقف العائم وينخفض ​​مع زيادة أو نقصان سعة تخزين المادة في الخزان. يوجد جهاز سد دائري بين الحافة الخارجية للسقف العائم وجدار الخزان، ويُغطى السطح العائم الداخلي مباشرةً بالوسط الموجود في الخزان لتقليل تطايره.

قاع الخزان: تتمتع الخزانات ذات السقف العائم عمومًا بحجم كبير نسبيًا، وتتكون ألواحها السفلية من ألواح ذات حافة مقوسة.

جدار الخزان: يُستخدم جدار خزان خطي، ويجب أن تكون اللحامات الطرفية مصقولة وناعمة وذات سطح داخلي مستوٍ. الجزء العلوي من خزان التخزين ذي السقف العائم مفتوح. لزيادة صلابة لوحة الجدار، يجب تركيب عوارض حلقية مقاومة للرياح وحلقات تقوية في أعلى جدار الخزان، بما يتناسب مع حمل الرياح في المنطقة.

السقف العائم: تنقسم الأسقف العائمة إلى أسقف عائمة ذات قرص واحد، وأسقف عائمة ذات قرصين، وأسقف عائمة من النوع العائم.

سقف عائم أحادي القرص: وعاء دائري عائم يتكون من عدة حجرات مستقلة، مع لوح علوي أحادي القرص على الجانب الداخلي للحلقة. يُعزز الجزء السفلي من هذا اللوح بحلقات فولاذية دائرية متعددة. يتميز بانخفاض تكلفته وسهولة صيانته.

سقف عائم مزدوج القرص: يتكون من صفيحة علوية، وصفيحة سفلية، وصفيحة حافة الكابينة، مفصولة إلى عدة كابينات حلقية مستقلة بواسطة حواجز شعاعية ومحيطية. يتميز بطفو عالي وصرف جيد.

نوع السقف العائم الداخلي

يُشكَّل خزان تخزين داخلي ذو سقف عائم بإضافة سقف عائم داخل خزان تخزين ذي سقف قبة. يُقلِّل هذا السقف من فقدان المواد المُتطايرة، بينما يمنع السقف الخارجي مياه الأمطار والثلوج والغبار، وما إلى ذلك، من دخول الخزان، مما يضمن نظافة المواد داخله. يُستخدم هذا النوع من خزانات التخزين بشكل رئيسي لتخزين الزيوت الخفيفة، مثل البنزين وكيروسين الطيران، وغيرها. يعتمد خزان تخزين السقف العائم الداخلي على جدار خزان مستقيم، مع ألواح جدارية ملحومة معًا، وتاج قوسي مصنوع وفقًا لمتطلبات خزان تخزين السقف القوسي. يوجد نوعان من الأسقف العائمة الداخلية في الصين: أحدهما سقف عائم فولاذي يُشبه خزان تخزين السقف العائم؛ والنوع الآخر هو سقف عائم مُجمَّع من سبائك الألومنيوم.

أفقي

عادةً ما يكون حجم خزانات التخزين الأفقية أقل من 100 متر مكعب، ويُستخدم عادةً في عمليات الإنتاج أو محطات الوقود. تستخدم خزانات التخزين الأفقية وصلات متداخلة للحام المحيطي ووصلات طرفية للحام الطولي. رتّب الألواح الدائرية بطريقة تفاعلية، مع أخذ أرقام فردية لضمان تساوي قطر الأغطية الطرفية. تنقسم أغطية خزانات التخزين الأفقية إلى أغطية طرفية مسطحة وأغطية طرفية قرصية. تتحمل خزانات التخزين الأفقية ذات الغطاء الطرفي المسطح ضغطًا داخليًا يبلغ 40 كيلو باسكال، بينما تتحمل خزانات التخزين الأفقية ذات الغطاء الطرفي القرصي ضغطًا داخليًا يبلغ 0.2 ميجا باسكال. يجب أن تُجهّز خزانات التخزين الأفقية تحت الأرض بحلقات تقوية، مصنوعة أيضًا من فولاذ زاوية الانحناء.