56

مخازن هوایی

مقدمه:

امروزه کمبود آب باعث ذخیره‌سازی آن با راه‌کارهای پیشرفته شده است. یکی از این راه‌کارها استفاده از مخازن هوایی میباشد که از سه قسمت عمده پی (شالوده)، پایه و خود مخزن تشکیل شده است. مخازن هوایی آب از جمله اجزاء اصلی شبکه‌های آبرسانی جهت ذخیره، نگهداری و تامین فشار مورد نیاز می‌باشند. لذا برخورداری از شکل پذیری مناسب، ظرفیت جذب و استهلاک انرژی زلزله و حفظ پایداری کلی سازه از اهم موارد در طرح مناسب اینگونه مخازن می‌باشند. با توجه به اینکه در زلزله‌های اخیر، مخازن هوایی از جمله آسیب پذیرترین سازه‌ها بوده‌اند، لذا مطالعه بیشتر و دقیق‌تر رفتار این سازه‌ها تحت شرایط لرزه‌ای ضروری می‌نماید.

مزایای مخازن هوایی کامپوزیتی:

مخازن هوایی آب عموما از فولاد یا بتن آرمه ساخته می‌شوند. با توجه به اینکه در سازه‌های هوایی وزن به عنوان یک پارامتر مهم به شمار می‌رود؛ در نتیجه مخازن به کار رفته علی رغم مقاومت بالا باید سبک باشند. علاوه بر این موضوع حیاتی مخازن بتنی یا فلزی مشکلات دیگری نیز دارا می‌باشند. که خوردگی و لجن گرفتگی مخزن از دیگر معایب آن می‌باشد. شرکت فراپاکش شیراز جهت رفع این مشکلات مخازن کامپوزیتی را ارائه داده است. این مخازن هوایی با وجود آنکه مقاومت مکانیکی بالایی دارند از وزن سبکی برخوردارند. همچنین از لحاظ شیمیایی هیچ واکنشی با آب نداده و با آزمایشات انجام شده در واحد کنترل کیفی از نظر بهداشتی هیچ گونه تغییری در بو٬ رنگ و مزه آب نمی‌دهند. ضمنا مخازن هوایی آب را دیگر نمی‌توان صرفا به عنوان یک تانکر ذخیره آب تلقی نمود بلکه در صورت استفاده از یک طرح زیبا برای مخازن هوایی می‌تواند یک لوگوی تبلیغاتی یا به عنوان یک تابلوی تبلیغاتی بزرگ مورد استفاده قرار گیرد و موجبات هویت بخشی به مجموعه‌های استفاده کننده گردد به همین دلیل طراحی مخازن هوایی کامپوزیتی به گونه‌ای است که از نظر ظاهر دارای شکل و شمایل زیبا می‌باشد. با وجود تمام ویژگی‌ها و مزایایی که در مورد مخازن هوایی کامپوزیتی بیان شد، ساخت آن‌ها از لحاظ اقتصادی به صرفه‌تر از مخازن بتنی و فولادی می‌باشند.

طراحی مخازن هوایی آب :

ما برای طراحی مخازن هوایی به حجم مخزن هوایی نیاز داریم و برای تعیین حجم مفید مخازن هوایی آب تصفیه شده می توان از پارامترهای های پیشنهادی زیر استفاده کرد: حجم مورد نیاز آب مصرفی، حجم مورد نیاز برای جبران نوسانات ساعتی، حجم مورد نیاز برای تامین آب در مواقعی که آب ورودی به مخازن در اثر صدمات وارده به خط لوله و از کار افتادن پمپ‌ها بایستی در مخزن موجود باشد، در صورتی که میزان آسیب پذیری تاسیسات آبرسانی بالا باشد و احتمال زیاد قطع برق و نداشتن سیستم برق اضطراری باشد، در مواردی که از پمپ استفاده می‌شود و یا محدودیت امکانات و اجرای تعمیرات سریع خطوط و یا سایر تاسیسات آبرسانی باشد و … عواملی هستند که می توانند موجبات افزایش ظرفیت مخازن آب هوایی باشند.

انواع مخازن هوایی و کاربرد آنها:

مخازن هوایی کامپوزیتی از نظر شکل ظاهری به چهار دسته تقسیم‌بندی می‌شوند که شامل: مخازن مخروطی، مخازن استوانه‌ای، مخازن کروی و مخازن مکعب مستطیلی همانطور که گفته شد طراحی مخازن هوایی بستگی زیادی به حجم مخزن دارد. رفتار مخازن مکعبی اساسا خمشی است و در نتیجه در حجم‌های بالا نمی‌توان از آنها استفاده کرد و استفاده از آنها در حجم‌های پایین اقتصادی است. رفتار مخازن استوانه‌ای در امتداد محور استوانه خمشی و در امتداد عمود بر آن غشایی می‌باشد. رفتار مخازن کروی عمدتا غشایی می‌باشد. با توجه به اینکه کره شکل ملایمی دارد و فاقد گوشه‌های تیز می‌باشد، در نتیجه ضخامت دیواره‌های مخازن کروی به مراتب کمتر از مخازن استوانه‌ای و مکعبی می‌باشد.

عوامل موثر در انتخاب ابعاد و شکل مخازن هوایی:

در انتخاب حجم مخازن هوایی برخلاف مخازن زمینی بلند، باید صرفه‌جویی کرد زیرا اضافه شدن حجم در این مخازن بر هزینه ساخت آن بسیار می‌افزاید و حتی در حجم‌های بسیار زیاد ساخت آنها را با اشکلات فنی و اقتصادی زیادی مواجه می‌سازد. قابل ذکر است که هزینه ساخت مخازن هوایی سه تا پنج برابر مخازن زمینی هم‌حجم آنها می‌باشد. بدین جهت طرح مخازن هوایی آب تنها وقتی درست است که دسترسی به بلندی‌های طبیعی در نزدیکی منطقه امکان‌پذیر نباشد.

54

مخازن ذخیره مشقات نفتی

معرفی:

معمولا در صنعت نفت، گاز و پتروشیمی از مخازن جهت ذخیره مواد اولیه و خوراک واحدها، ذخیره مواد واسطه تولید شده در فرآیند، ذخیره فرآورده ها٬ ذخیره مواد برای بارگیری و پخش٬ همسان نمودن کیفیت محصول و معیاری جهت اندازه گیری حجم خوراک و محصول تولید شده استفاده می‌شود. در این نوع مخازن٬ ناشی از عملیات مختلفی که بر روی محصول اعمال می‌شود، بارهای مختلف استاتیکی و دینامیکی به مخزن وارد می‌شود که به واسطه این شرایط نیرویی مخزن طراحی می‌شود.

انواع مخازن: مهمترین پارامترهایی که در انتخاب نوع مخزن ملاک قرار می گیرند شامل: فراریت یا به عبارت دیگر فشار بخار٬ سمی بودن٬ میزان آتش گیری ماده مورد نظر، فضای موجود جهت نصب مخزن و تحمل فشار خاک زیر مخزن می‌باشد. در مواردی که فشار بخار ماده مورد نظر در حدود 5 تا 50 psi باشد، از مخازن تحت فشار مانند مخازن کروی یا استوانه ای افقی استفاده می گردد. البته در این محدوده فشاری مخازن استوانه ای افقی ترجیح داده می شوند ولی بر حسب شرایط عملیاتی گاهی از مخازن کروی نیز استفاده می گردد. به طور کلی مخازن هر پالایشگاه را بنا به نوع کارشان به چهار دسته تقسیم می کنند:

مخزن‌های نفت خام: انواع گوناگون نفت خام سبک یا سنگین را می توان به طور جدا یا آمیخته در این مخزن‌ها ذخیره کرد. مخزنهای امروزی نفت خام سقفی شناور داشته و بیشتر به لوله‌های مارپیچ بخار برای گرم کردن نفت خام در فصل زمستان٬ پروانه های همزن، عمق سنج و ... مجهزمی باشند.

مخزن‌های واسطه: این مخزن‌ها٬ برای دریافت فرآورده‌های نیم نهایی از یک واحد پالایش و دادن آنها به واحدهای دیگر برای انجام گرفتن فرآیندهای دیگر پالایش یا دریافت ترکیبات گوناگون فرآورده‌ها پیش از آمیختگی و انتقال آن‌ها به مخزن‌های فرآورده‌های نهایی به کار برده می‌شوند.

مخزن‌های فرآورده‌ها: فرآورده‌های گوناگون نفتی بنا به مشخصات مورد نظر در این مخزن‌ها تهیه و به شبکه پخش انتقال داده می‌شوند.

مخزن‌های بارگیری و پخش: برخی از فرآورده‌های سبک و سنگین مانند گاز مایع، روغن موتور٬ قیر و ... که بردن آنها به مکان‌های دوردست از راه خطوط لوله دشوار یا نشدنی است٬ در مخزن‌های بارگیری انبار شده، سپس به نفت‌کش‌ها یا مخزن‌دارهای راه‌آهن منتقل و به محل مصرف فرستاده می‌شود.

خاصیت ضدخوردگی مخازن کامپوزیتی: به دلیل خواص خورندگی که مواد نفتی و مشتقات آن‌ها دارا می‌باشند، نیاز به توجه خاصی به این امر می‌باشد که مخزن دچار مشکل خوردگی٬ نشتی و در نتیجه از بین رفتن آن نشود. سالانه مقادیر بسیار زیادی لجن نفتی در صنعت نفت و در سطح دنیا تولید می‌شود. عمده لجن نفتی تولیدی ناشی از مخازن نگهداری نفت خام می‌باشد. لجنهای نفتی همواره مشکل ساز بوده و به جز کاهش ظرفیت مخازن، انسداد اتصالات مخازن و به تله افتادن نفت خام در میان رسوبات، خوردگی را شامل می‌شود که نیاز به پاکسازی مخازن و خارج ساختن لجنهای مذکور در دوره های مناسب می باشد. مخازن کامپوزیتی فراپاکس این مزیت را دارا می‌باشند که دچار خوردگی نشده و بتوان از آنها به طور مستمر (بر اساس سال مفید کارکرد که بیش از بیست سال است) استفاده کرد.

مسائل ایمنی: از دیگر مشکلات و نگرانی‌های دیگر که در ذخیره مشتقات نفتی وجود دارد می‌توان به مشکلات ایمنی شامل؛ افزایش بیش از حد دمای ذخیره‌سازی، آلوده شدن به ترکیبات سبک و تماس با آب و تجمع ترکیبات سبک قابل اشتعال می‌باشد. مخازن کامپوزیتی فراپاکس به دلیل استفاده از رزین‌هایی با اضافه‌کننده‌های (additives) ضد حریق از احتراق ناشی از دماهای بالا مبراست.

47

مخازن نگهداری آب آشامیدنی از جنس GRP

با توجه به نقش واهميت تامين آب شرب و بهداشتي مورد نیاز اقشار مختلف جامعه در شهرها ، روستا ها و مجامع صنعتی و همچنین بالا بردن ميزان بهره برداري از منابع ، ذخيره سازي آب شرب از جايگاه ويژه اي برخوردار است . امروزه يكي از دغدغه هاي صنعتگران و كارفرمايان ، ساخت مخازني با ظرفيت بالا و هزينه نگهداري كم و در عين حال با معماري خاص ، زيبا و هماهنگ با محيط اطراف می باشد . از اینرو ساخت مخازن نگه داری آب آشامیدنی در محیطی بهداشتی و عاری از هر گونه آلودگی، گام مهمی در جهت حفظ سلامتی انسان می باشد . مخازن ذخيره آب شرب كامپوزيتي در مقايسه با مخازن بتني و فولادي داراي ويژگي هاي منحصربفردي می باشند كه سبب شده ساخت اينگونه مخازن در بسياري از كشور ها رايج گردد .دلایل ذکر شده نشان می دهد که مخازن GRP نگهداری آب شرب مي تواند جايگزين مناسبی براي ساير مخازن اعم از بتني ، فولادي و پلی اتیلن گردد.

  • سرعت ساخت بالاتر در مقایسه با سایر مخازن
  • هزینه نصب و اجرای بسیار پایین
  • عدم ایجاد جلبک
  • مقاومت بالا در برابر نور مستقیم خورشید
  • حمل و نقل بسیار راحت و ارزان
  • امکان ساخت در محل مطابق با ابعاد و فضای موجود
  • دارای سطح داخلی صیقلی و در نتیجه سهولت شستشو
  • مقاومت در برابر خوردگی ناشی از میکرو ارگانیسم ها
  • دارای ضریب انتقال حرارت پائین و در نتیجه حفظ دمای سیال
  • طول عمر مفید بالا
  • مقاومت بسیار بالا در مواجهه با مواد خورنده در مقایسه با مخازن فلزی وبتنی

مخازن ذخیره آب و فوم آتشنشانی

الزامات ایمنی و بهداشتی، موجب استفاده روزافزون از مخازن ذخیره آب آتشنشانی زیرزمینی و روزمینی از جنس مواد GRP شده است. این الزامات شامل کدهای NFPA برای طراحی مخازن زیرزمینی GRP جهت ذخیره آب آتشنشانی و همینطور کد NFPA 1142 جهت تامین آب آتشنشانی در مناطق شهری و روستایی می باشد. این مخازن می توانند جهت حمل آب و فوم آتشنشانی مورد استفاده قرار گیرد.

مزایای مخازن ذخیره آب و فوم آتشنشانی کامپوزیتی

anti uv

استفاده از مواد مقاوم به UV در لایه خارجی و مقاومت بالا به شرایط محیطی

تجهیزات

تعداد تجهیزات داخلی شامل موج گیر، سرریز (Overflow)، محل نصب شناور، حوضچه لجن گیر

جانمایی

تلورانس های دقیق به منظور قرارگیری صحیح مخزن در یک چارچوب از پیش ساخته

آتش

مقاومت بالا در برابر آتش

انفجار

کمترین میزان خسارت در انفجارات احتمالی

حجم

توانایی ذخیره حجم بالای آب بعنوان تکمیل کننده سیستم تحت فشار آب شهری

عمرمفید

عمر مفید حداقل ۵۰ سال

صیقلی

صیقلی بودن سطوح داخلی مخزن

طراحی

با توجه به حساسیت های ناشی از الزامات استاندارد مخازن آب آتش نشانی سیار GRP، طراحی این مخازن با در نظر گرفتن بارهاي ديناميكي ناشي از جابجايي سيال در مخزن، بارهاي استاتيكي ناشي از فشار سيال وبارهاي وارده به مخزن ناشي از تمركز تنش در محل اتصال مخزن به شاسی ماشین انجام می شود. بدین منظور، بخش های مختلف این مخازن به روش المان محدود مورد تحلیل تنش قرار می گیرد.

طراحی
ansys

مواد اولیه

مواد اولیه مورد استفاده در مخازن GRP در شرکت فراپاکس شیراز در مراحل متعدد مورد آزمایش های مختلف مکانیکی وشیمیایی قرار می گیرند.این آزمون هاشامل کنترل کارایی بلندمدت مواد اولیه ،خواص مکانیکی وخواص شیمیایی می باشند که در مراحل مختلف ساخت شامل کنترل قبل از تولید، کنترل حین تولید و آزمون های نهایی توسط واحد کنترل کیفیت مورد بررسی قرار می گیرند. این آزمون ها  بر اساس استانداردهای بین المللی ASTM، BS، EN ،ISO و سایر استانداردهای مورد درخواست مشتری انجام می گیرد.

آزمایشگاه 3
آزمایشگاه 13
آزمایشگاه

49

مخازن ذخیره ترکیبات شیمیایی

از مخازن GRP در محدوده وسیعی از انواع مواد شیمیایی، اسیدها و بازها و به‌ویژه اسید کلریدریک، اسید نیتریک، اسید سولفوریک و مخلوط آن‌ها و نیز مواد نفتی و روغنی در دماهای مختلف می‌توان استفاده کرد.

مزایای استفاده از مخازن ذخیره ترکیبات شیمیایی GRP:

با استفاده از این مخازن هزینه‌های سیستم کنترل خوردگی ناشی از مواد شیمیایی حذف می‌شوند بنابراین این مخازن از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه خواهند بود. این مخازن در برابر نشتی احتمالی ترکیبات شیمیایی مقاومت بالایی دارند بنابراین ایمنی بالای زیست محیطی را تضمین می‌کنند. ایمنی استفاده از این مخازن با توجه به مقاومت مکانیکی بالای آنها در برابر حوادث محیطی زیاد می‌باشد.

 


search