معرفی مخازن سرد و خاص

مخازن خاص

گاهی اوقات گازها را در مخازنی به نام نگهدارنده گازذخیره می‌‌نمایند. نمونه‌های عملی این مخازن می توان به مخزن نگهداری وینیل کلراید مونومر در واحد پلی‌وینیل کلراید پتروشیمی بندرامام اشاره نمود.

نحوه عملکرد مخازن خاص

ساختار آن بدین صورت است که یک محفظه استوانه‌ای شکل که از یک طرف باز است، بصورت عمودی و به نحوی در داخل یک تانک پر از آب یا یک سیال دیگر قرار می‌گیرد که سمت بسته این محفظه استوانه‌ای در بالا و سمت باز آن در پایین می‌باشد. حد فاصل بین دو دیواره و بین محفظه استوانه‌ای و تانک پر از آب را بخش آب‌بندی تشکیل می‌دهد. با ورود گاز به محفظه استوانه‌ای و تجمع در آن، محفظه در داخل تانک پر از آب حرکت کرده و بالا می‌رود و گاز در فضای استوانه‌ای شکل و آب نگه داشته می‌شود. برای حفظ تعادل محفظه استوانه‌ای در حین بالا و پایین رفتن از ریل‌هایی که به دیواره محفظه استوانه‌ای جوش داده شده و در درون چرخ‌هایی متصل به تانک پر از آب بالا و پایین می‌رود، استفاده می‌گردد. برای آنکه محفظه استوانه‌ای زیادتر از حد بالا نیاید و یا به کف تانک آب برخورد ننماید، از نگهدارنده‌هایی در بالا و پایین تانک پر از آب استفاده می‌گردد که بصورت اتصالاتی بر روی دیواره می‌باشند.

مخازن سرد

مخازن سرد جهت نگهداری گازهای مایع و موادی با نقطه جوش پایین و غالباً زیر صفر درجه سانتیگراد مورد استفاده قرار می‌گیرند. با توجه به پایین بودن دمای جوش این مواد، غالب آنها در دمای عادی محیط به شکل گاز می‌باشند، لذا باید این دسته از مواد را در دمای پایین نگهداری نمود. اقتصادی‌ترین و ایمن‌ترین دما برای نگهداری این گازها، کمی پایین تر از دمای جوش آنها و در حالت مایع می‌باشد. به عنوان مثال گاز بوتان در صفر درجه سانتیگراد، بوتادین در ۴-، نیتروژن در ۱۹۶-، هیدروژن در ۲۵۳- و … درجه سانتیگراد نگهداری می‌گردند.

دلایل استفاده از مخازن سرد

برای مایع نگهداشتن این گازها می‌توان آنها را در فشارهای بالا و دمای محیط نیز نگهداری نمود ولی دلایل متعددی باعث شده‌اند که ذخیره‌سازی در دمای پایین و فشار اتمسفریک بر ذخیره‌سازی در فشار بالا و دمای محیط مزیت داشته باشد، از جمله این دلایل می توان به موارد ذیل اشاره نمود:

وجود فشار پایین تر، از دید ایمنی بسیار مناسب‌تر می‌باشد.
هرچه فشار مخزن افزایش یابد، باید ظرفیت ذخیره‌سازی را برای ایمنی وهزینه‌های ساخت کاهش داد. لذا کارکردن درفشار پایین‌سبب می‌شود تا ظرفیت بیشتری برای ذخیره‌سازی با هزینه مناسب‌تراستفاده نمود.
مخازن دارای فشار زیاد از نقطه نظر ایمنی نیاز به محافظ‌های زیاد و غالباً دوربودن از سایر تجهیزات و واحد‌های فرایندی دارند، لذا کار کردن در فشار پایین‌تر سبب استفاده بهینه‌تری از زمین می‌گردد.
عملیات بهره‌برداری در فشار کم راحت‌تر و سازگار با سیستم حمل و نقل می‌باشد.

شکل مخازن سرد

این مخازن غالباً به شکل استوانه‌ای با کف صاف هستند که به مخازن تبرید نیز موسوم می‌باشند. این نوع مخازن اشکال روزمینی و زیرزمینی دارند.

مخازن روزمینی

مخازن متداول برای انبارهای بزرگ از نوع روزمینی، کف‌صاف و سقف‌گنبدی و دو جداره مــــی‌باشند، که از یک جدار داخلی از جنس فولاد نیکل‌دار و یک پوشش خارجی از فولاد و یک ماده عایق‌کننده وسطی تشکیل شده است. سیستم عایق‌بندی آن متشکل از دانه‌های پودری پرلایت است که در فضای بین دوجداره و با استفاده از فشار مثبت نیتروژن نگهداری می‌شود. این نوع از مخازن را اصطلاحاً تانک‌های نگهداری کامل نیز می‌گویند.

مخازن زیرزمینی

نوع دیگری از این مخازن به شکل زیرزمینی است. یکی از مسائل مهمی که در مخازن زیرزمینی پیش می‌آید، مشکل تشکیل یخ در خاک اطراف و زیر مخزن است که باعث ایجاد فشارهای فوق‌العاده به مخزن و فونداسیون می‌شود. برای کنترل و رفع این مشکل، زیر و اطراف مخزن را با شن درشت پر می‌نمایند و در بعضی موارد از سیستم‌های گرمایشی در فونداسیون زیر مخزن استفاده می‌نمایند. مزیت مخازن زیرزمینی در مقابل مخازن روزمینی این است که در صورت اشکال در مخزن، مایع در سطح زمین اطراف پخش نمی‌شود ولی عیب عمده آنها این است که در صورت بروز نشتی در زیر خاک، یافتن نشتی مشکل است. از جمله مخازن سرد می‌توان از مخازن گاز طبیعی مایع، مخازن اتیلن، اکسیژن، هیدروژن و … نام برد.