فونداسیون و پی سازی مخازن ذخیره
بازدیدها: 514
مقدمه
برای طراحی مخازن مشخصات زیر لازم است:
- مشخصات مایعی که باید در مخزن ذخیره شود
- درجه حرارت محیط و تغییرات آن
- ظرفیت مخزن
- تعداد اتصالات و مورد استفاده هر یک از آنها
با توجه به مشخصات عنوان شده نوع فلزی که باید انتخاب شود و ضخامت ورق‌ها و اینکه چه نوع مخزنی برای این کار مناسب است تعیین می‌گردد. در اینجا ابتدا نحوه شکل‌دهی ورق‌های مخزن طبق روش‌های مورد استفاده در شرکت “مادر ول بریج” که از استاندارد شیکاگو بریج آمریکا استفاده می‌کند توضیح داده می‌شود که البته این نحوه شکل‌دهی در ایران نیز استفاده می‌شود سپس به محاسبات ورق‌های بدنه و کف می‌پردازیم.
تهیه ورق‌های مخزن
برای جلوگیری از زنگ‌زدن به محض آنکه ورق آهن به کارگاه رسید آن را به شرح زیر شات بلاست می‌نمایند. ابتدا ورق‌ها را با جرثقیل مخصوص که به جای قلاب یا چنگک در آن مکعب مستطیل‌های الکترومغناطیس نصب شده روی قرقره‌های گردان قرار می‌دهند تا ورق‌ها را به داخل ماشین هدایت نمایند. قرقره‌ها ورق را به داخل محفظه‌ای که ابعاد آن 3*3*4 متر می‌باشد برده و در آنجا از میان چهار لوله که در بالا و چهار لوله که در پایین قرار دارند عبور می‌نمایند. این لوله‌ها از یک طرف متصل به بادبزن‌های قوی بوده و ضمناً متصل به مخزن دانه‌های ریز ساچمه‌ای کروی هستند و قطر آنها از 5/0 میلیمتر تجاوز نمی‌نماید ارتباط دارند. ضمن عبور ورق دانه‌های آهن به شدت با ورق برخورد نموده و چنانچه در سطح ورق زنگ‌زدگی وجود داشته باشد پاک می‌شود و پس از آن ضد زنگ به آن زده می‌شود.
به محض آن كه طرح تهيه گرديد تحويل كارگاه الگوسازي مي‌شود و در آنجا از كليه قطعات نمونه چوبي با تخته سه لائي ساخته و تحويل كارگران ماشين كار مي‌گردد. اين الگو به خصوص در مواردي كه بايستي ورق‌ها داراي انحنا باشند حتماً با الگوي چوبي آنها تطبيق داده شود. ورق مخازن از ميان سه غلطك فلزي نورد عبور داده مي‌شود و چون ورق‌ها در حدود 5 تا 8 متر است پس از عبور از نورد انحناء مورد نياز را پيدا مي‌كند، البته سه غلطك قابل تنظيم هستند و براي مخازن با قطرهاي متفاوت فاصله آنها تنظيم خواهد شد الگوي ساخته شده انحناي طولي دارد و انحناي ورق را با آن مي‌سنجند.
فوندانسیون مخازن
به منظور غلبه بر نیروهایی که از طریق مخزن و مواد داخل آن بر زمین وارد می‌شود فوندانسیونی در لایه‌های مختلف در نظر گرفته می‌شود. پی سازی مخازن تابع عوامل زیر می‌باشد:
- وضع زمین از لحاظ مقاومت و جنس خاک
- ظرفیت مخزن
- کیفیت موادی که باید در مخزن ذخیره شود.
- نوع مخزن
الف) پی سازی با توجه به وضع زمین
مهمترین عاملی که در طرح پیسازی مخازن موثر است چگونگی زمین و کیفیت خاک محل نصب آن می‌باشد. پی مخازن بر حسب وضع زمین به شرح زیر می‌باشد:
1. پی سازی در زمین‌های معمولی
ابتدا سطح زمین را تا عمق مورد نظر خاک‌برداری نموده و سپس نسبت به تصحیح و رگلاژ و آب‌پاشی و کوبیدن آن تا رسیدن به تراکم 95 درصد اقدام می‌نمایند به طوریکه عمق سطح نهایی 60 سانتیمتر پایین‌تر از سطح زمین باشد. سپس به ارتفاع 10 سانتیمتر سنگریزه با دانه‌بندی که حداکثر 3 درصد آنها دارای قطر کمتری از 02/0 میلیمتر باشند ریخته، پخش و تصحیح می‌نمایند. (بدن کوبیدن)
مخلوط دانه‌بندی شده تا تراکم 95 درصد در سه لایه 15 سانتیمتری ریخته می‌شود. در مراحل بالا قطر سطح تمام شده چهار متر بیشتر از قطر مخزن می‌باشد. در دو لایه 15 سانتیمتری مخلوط دانه‌بندی شده را ادامه داده و نسبت به ریختن، پخش، تسطیح و کوبیدن مخلوط تا تراکم بیش از 95 درصد اقدام می‌گردد. در لایه آخر آسفالت به ضخامت 5 سانتیمتر ریخته می‌شود. جهت خروجی آب‌های نفوذی به فوندانسیون هشت نقطه از پوشش آسفالت دور مخزن درست در مرز لایه‌های مخلوط‌ها نیم دایره‌ای به شعاع 20 سانتیمتر را آسفالت می‌نمائیم که شیب فوندانسیون با توجه به شیبی که کف مخزن خواهد داشت تعیین می‌گردد.
2. پی سازی در زمین‌های باتلاقی
دو نوع زمین باتلاقی وجود دارد که عباتند از: 1- در صورتي كه نوع خاك قابل نفوذ بوده و علت ايجاد باتلاق بالا بودن سطح آب زيرزميني باشد پيسازي تقريباً شبيه حالت معمولي انجام مي‌شود منتهي زير‌سازي پي تا ارتفاع آب به صورت بکارگیری از قله سنگ‌های بزرگ انجام مي‌گيرد. يعني با ريختن سنگ‌هاي لاشه به ابعاد از 25 سانتیمتر به پايين و كوبيدن آنها سطح مقاوم ولي قابل نفوذي ايجاد مي‌نمايند. شكل آبي كه از لوله‌هاي نصب شده در پي خارج مي‌گردد به محوطه داخل باند مخزن ريخته شده و به وسيله كانالهايي كه در اطراف باند احداث شده از محوطه خارج مي‌شود. در چنين محلي به طور كلي سطح داخل باند را با ريختن مخلوط سنگ و شن بالا مي‌آورند.
ب) پی سازی با توجه به ظرفیت مخزن
طرح پي مخازن تا قطر 40 فوت معمولاً به صورت زير انجام مي‌گردد. در اطراف پي يك ديوار بتني ساخته و داخل آن را مخلوط شن و سنگ ريخته و مي‌كوبند. پي سازي در مخازن از قطر 40 فوت به بالا شبيه حالات قبل انجام مي‌شود. در مواردي كه جنس زمين يكنواخت نباشد ممكن است براي مخازن از قطر 40 فوت به بالا از پي با ديوار بتوني مطابق مشخصات گفته شده استفاده نمود.
پ) پی سازی با توجه به کیفیت فرآورده
چون ذخیره‌سازی گازهای مایع و مواد فرار مستلزم عایق‌کاری بدنه مخزن می‌باشد بنابراین پی مخزن باید طوری طرح‌ریزی شود که امکان عایق نمودن بدنه و کف میسر باشد.
ت) پی سازی با توجه به نوع مخزن
پی سازی مخزن استوانه‌ای کروی با هم متفاوت می‌باشد. در مورد مخازن ذخیره که کاملاً توضیح داده شده و در مورد مخازن کروی روی پایه نصب می‌شوند از بتن آرمه و تعداد پایه‌ها که بستگی به طرح و ظرفیت مخزن دارد روی مکعب مستطیل‌های بتنی نصب می‌شود و این مکعب‌ها بوسیله یک حلقه بتنی به هم کلاف می‌شوند.
محاسبات پیچ‌های نگه دارنده مخزن روی فوندانسیون
محاسبات تنش کشش ناشی از نیروی باد از فرمول زیر محاسبه می‌گردد:
4Mv/ND=W’/N=T
Mv= گشتاور باد حول ته مخزن
N = تعداد پیچ‌ها
‘W= وزن سقف و دیواره
K = برای مخازن استوانه‌ای 6/0 می‌باشد.
Mw= 0.0000277kah2v2
V= سرعت باد برحسب کیلومتر بر ساعت و Mw بر حسب کیلونیوتن متر می‌باشد
H = ارتفاع مخزن برحسب متر
و تنش کششی ناشی از بارهای زلزله به صورت زیر بدست می‌آید:
h(MW+W’)/2s=Me
Mw = وزن آب
S = ضریب زلزله
با توجه به تنش‌های کششی ناشی از باد و زلزله و ضریب اطمینان لازم قطر و تعداد و پیچ محاسبه خواهد شد ولی در انتخاب پیچ‌ها به موارد زیر باید توجه داشت: فاصله پیچ‌ها از 0.6 متر کمتر و از 3 متر نباید بیشتر باشد. (در هر حالت تعداد پیچ‌ها باید بیشتر از 4 عدد باشد.)
استاندارد انستیتوی نفت آمریکا شماره 650 الزامات مواد، طراحي، ساخت و نصب و آزمايش را براي مخازن ذخيره فولادي جوش داده شده، روباز يا مسقف در اندازه‌ها و ظرفيت‌هاي مختلف براي فشار داخلي حدود فشار اتمسفري (فشار داخلي كمتر از وزن ورقهاي سقف) مطرح مي‌نمايد. وقتي الزامات اضافي برآورده شود، فشار داخلي بيشتر هم مجاز است. اين استاندارد فقط براي مخازني است كه تمام كفشان به طور يكنواخت وزن سيال را تحمل مي‌كنند و درجه حرارت کاری آنها از 60 درجه سانتیگراد بالاتر نمی‌باشد.
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.