آشنایی با انواع مخازن ذخیره سازی صنعتی (بررسی جامع و کامل)

در دنیای امروز استفاده از مخازن ذخیره یا منبع های عظیمِ ذخیره سازی در صنایع مختلف مانند آب و فاضلاب، کشاورزی، دامداری، باغبانی، ساختمانی، دارویی، پتروشیمی، پالایشگاهی و ... به منظور معیاری جهت اندازه گیریِ حجمِ خوراک و مواد تولید شده، حفظ و همسان نمودنِ کیفیتِ محصول و همچنین ذخیره سازیِ سیّالات مختلف نظیر نفت خام، مواد هیدروکربنی، آب و گاز، مورد توجه بسیاری از کاربران قرار گرفته است.

از طرفی این ذخیره سازی و نگهداری سیالات شامل مواردی همچون ذخیره سازی مواد اولیه، محصول نهایی و جریانات میانی برای یک بازه زمانی خاص می باشد که با توجه به خصوصیات منحصر به فردِ هر یک از این بخش ها، روش ذخیره سازی آنها نیز متفاوت می باشد که طبیعتاً سبب پیدایش مخازن مختلف نیز خواهد شد. به همین دلیل ما به طور گسترده در سراسر جهان شاهد ظهور و بروز انواع مخازن در ابعاد و اشکال مختلف و متنوع هستیم که هر یک کاربرد مجزّا و جداگانه ای را خواهند داشت.

حال در ادامه قصد داریم به معرفی انواع و اقسام مخازن ذخیره سازی صنعتی بپردازیم تا شناخت کلی نسبت به این مخازن برای شما حاصل شود که در مواقع نیاز، بتوانید مخزنِ مربوط به حوزه فعالیت خود را به درستی انتخاب نمایید؛ پس برای آشنایی با مخازن ذخیره صنعتی و انواع آن با ما همراه باشید.

مخزن ذخیره چیست؟

مخزن ذخیره از جمله سازه ‌های پرکاربرد محسوب می شوند که برای ذخیره سازی انواع مایعات نظیر آب، سیّالات اسیدی و شیمیایی و حتی گازها مورد استفاده قرار می گیرند و بسته به نوع کارایی آن، در طرح ها و اندازه های مختلف ساخته و تولید می شوند. این محفظه ها دارای برخی اجزای مشترک نظیر پوسته، دیواره مخزن، لوله ورودی و خروجی، دریچه ‌های ایمنی، مجاری تخلیه، قلاب، نردبان و ... می باشند که در تمامی آنها به صورت یکسان بکار رفته است اما برخی اجزای غیرمشترک نیز در آنها وجود دارد که مجالی برای بیان آن در این مقاله وجود ندارد.

به هر ترتیب مخازن ذخیره سازی به صورت شیب دار ساخته می‌شود تا در صورت نشت سیّالات، حرکتشان به سمت نقطه شیب باشد و در آنجا توسط یک لوله سیال خارج شوند. البته بسته به نوع سیالات، لازم است اطراف مخازن را با دیواره ‌هایی (که به دیوار مهار معروف است) محصور کرد تا در صورت نشتی یا سر ریز شدن سیال، بتوان محتوای خروجی را در فضایی نگه داشت.

کاربرد مخزن ذخیره سازی

از جمله مهمترین کاربردهای مخازن، ذخیره سازی مواد اولیه، ذخیره سازی مواد حین فرایند تولید، ذخیره سازی مواد به منظور بارگیری و همچنین معیاری مناسب جهت اندازه گیری محصول می باشد که اهمیت استفاده از این سازه ها را در صنایع مختلف بیش از پیش برای ما نمایان می کند.   

انواع مخازن ذخیره صنعتی

همانطور که اشاره شد عوامل مختلفی در تقسیم بندیِ مخازنِ ذخیره سازی نقش دارند که در این بخش به اهم آنها خواهیم پرداخت. به طور کلی انواع مخازن ذخیره سازی از ۴ منظر مورد توجه و انقسام قرار می گیرد که منظر اول، انواع مخازن ذخیره بر اساس نوع ماده ای که در آنها نگهداری می شود، می باشد که به مخزن بدون سقف و سقف دار تقسیم می شوند. منظر دیگر، انواع مخازن ذخیره بر اساس شکل ظاهری و هندسی آنها می باشد که به مخزن کروی، استوانه ای، مکعبی و ... تقسیم می شوند.

منظر سوم، انواع مخازن ذخیره بر اساس نوع کاربری و مکان قرارگیری آنها می باشد که به مخزن زیرزمینی، رو زمینی، افقی، عمودی، پایه دار، یدک کش و چرخ دار تقسیم می شوند. آخرین منظر هم، انواع مخازن ذخیره بر اساس نوع جنس و مواد سازنده آن می باشد که به مخزن پلاستیکی و فلزی تقسیم می شوند.  

۱. انواع مخزن بر اساس مواد ذخیره شده در آن

محفظه های عظیم الجثه ای که به منظور ذخیره سازی سیالاتی نظیر نفت خام، مواد هیدروکربنی، آب، گاز و ... مورد استفاده قرار می گیرند، به مخازن سقف دار (در بسته) و بدون سقف (در باز) تقسیم می شوند که این تقسیم بندی بر اساس فشار و نوع سیال مربوطه می باشد.

الف) مخزن سقف دار: مواد ذخیره شده ی سمی مثل اسیدها و یا مواد ذخیره شده ی خطرناک و اشتعال زا مثل انواع گازها و مواد شیمیایی به دلیل مشکلات ایمنی و محیط زیستی ای که ایجاد می کنند باید در مخازن در بسته ذخیره شوند. از مهمترین سازه های سرپوشیده می توان به مخازن با سقف ثابت، با سقف شناور، کروی، استوانه ای و مخازن سرد اشاره کرد. 

ب) مخزن بدون سقف: از جمله کارهای اشتباه، ذخیره کردن سیالاتِ با فشار بخار بالا در مخازن سرپوشیده می باشد زیرا باعث اتلاف و از بین رفتن بخش زیادی از آن مواد خواهد شد. به بیان دیگر در مقابل مواد سمی و خطرناک، سیالات غیر اشتعال زا و با درصد فراریتِ کم (نظیر آب، آب نمک) وجود دارد که در مخازن در باز ذخیره می شوند که غالباً جنس این مخازن از استیل و فولاد تا پلاستیک و بتون متغیر است. البته بر اثر نبود سقف و تماس مایع سیال با محیط بیرونی، امکان آلوده شدن آن نیز وجود دارد.

۲. انواع مخزن بر اساس شکل ظاهری

این سازه های بزرگ با توجه به نوع کارکرد و محل قرار گرفتنشان، در سایزها و اشکال هندسی مختلف نظیر کروی، استوانه ای، مستطیلی، مکعبی و ... تولید می شوند. توصیه می شود در محدوده فشارِ بین ۵/۰ تا ۵۰ پوند بر اینچ مربع، از مخازن استوانه ای و در محدوده فشار بیشتر از این مقدار، از مخازن کروی استفاده شود زیرا با توجه به ساختار فیزیکیِ این نوع مخازن کروی، تحمل فشار نیز در آنها بیشتر خواهد بود.

از جمله مزایا و کاربردهای مخازن کروی می توان به موارد ذیل اشاره کرد:

• در ظرفیت های مساوی، سطح مخازن کروی ۸۸ درصدِ سطح مخازن استوانه ای است که این مسئله باعث کاهش انتقال حرارت و همچنین مقرون به صرفه تر بودن این مخزن، نسبت به نمونه های دیگر شده است.  
• به دلیل بروز نشتی، امکان یخ زدگی در مخازن کروی وجود ندارد زیرا نیاز به زیرسازی در این مخازن کمتر است و همین موضوع در نمونه های زیرزمینیِ این مخزن نیز صدق می کند که از یخ زدگی خاک جلوگیری می کند.
• این مخازن در ذخیره سازی موادی همچون دی اکسید کربن، دی اکسید گوگرد، کلر مایع، آمونیاک بی آب، مونومر و ... مؤثر است که در صنایع کاغذسازی، پالایشی، پتروشیمی، کودهای شیمیایی، سفید کننده ها، تصفیه آب و فاضلاب و ... کاربرد دارند. 

۳. انواع مخزن بر اساس نوع کاربری

هنگام تهیه مخزن ذخیره سازی باید به نوع کاربری آن نیز توجه ویژه ای داشت چراکه عدم توجه به این موضوع باعث هدر رفتن هزینه، انرژی، مواد اولیه و همچنین نیروی کار خواهد شد. بنابراین تقسیم بندی در این نوع از مخازن به صورت ذیل شکل می گیرد: 

الف) مخزن زیرزمینی: برای ذخیره سازی و نگهداری مواد خطرناک که احتمال انفجار در آنها بالا می باشد، از مخازنی استفاده می شود که قابلیت قرار گرفتن (تمام یا بخشی از آن) در داخل زمین را داشته باشد تا احتمال انفجار در آن به پایین ترین حد ممکن برسد. از طرفی به دلیل زیرزمینی بودن این مخازن، می توان آنها را در محیط ها و مکان های بیشتری نیز جای داد.

ب) مخزن رو زمینی: هزینه های اولیه و نگهداری این مخازن نسبت به مخازن زیرزمینی پایین تر است و به دلیل عدم نیاز به حفاری های عمیق و سنگین، مقرون به صرفه تر نیز خواهند بود. از طرفی نگهداری و سرویس کردن این مخازن نسبت به نوع زیرزمینیِ خود، راحت تر می باشد چراکه در صورت نشتی یا هر نوع خرابی دیگری، راحت تر می توان آن را تعمیر کرد.

ج) مخزن چرخ دار: برخی از مخازن هستند که قابلیت حمل و انتقال مواد را دارند که امکان جابجایی را آسان می کنند؛ از جمله آن موارد مخزن چرخ دار می باشد. 

۴. انواع مخزن بر اساس مواد سازنده

یکی از تقسیمات عمده در مخازن ذخیره سازی، تقسیم بر اساس جنس و مواد سازنده آن می باشد که به مخازن پلاستیکی، فلزی و بتنی دسته بندی می شوند. در این بخش قصد داریم دو مورد از مهمترین و کاربردی ترین مخازن مورد استفاده در صنایع مختلف را برای شما بیان کنیم.   

الف) مخزن پلاستیکی

مخازن پلاستیکی از جمله مخازن پرکاربرد در زمینه های صنعتی، تجاری و مسکونی می باشند که اغلب برای ذخیره سازی انواع مایعات و آب مورد استفاده قرار می گیرند. جنس این مخازن از پلی اتیلن های خطی کم چگال، فایبرگلاس و یا پلی پروپیلن می باشد. از مزایای مخازن پلاستیکی می توان به وزن کم، قیمت کم، دوام و مقاومت بالا در برابر دما و خوردگی، تنوع زیاد در طراحی، سهولت در حمل و نقل، امکان نصب در مکان های مختلف و ... اشاره کرد.

از جمله معایب آن نیز آسیب پذیری در برابر ضربات سنگین و امکان شکستن در صورت عدم استفاده از لایه های آنتی یو وی می باشد. 

- مخزن کامپوزیت (فایبرگلاس): این مخازن غالباً برای ذخیره سازی آب آشامیدنی، مواد سوختی، کودهای مایع مورد استفاده قرار می گیرند که به مخازن ذخیره سوخت و مخازن ذخیره آب معروف هستند. از جمله نقاط ضعف مخازن کامپوزیت احتمال نشتی است که نسبت به نمونه های دیگر خود ضعیف تر می باشد و نیاز به مراقبت بیشتری دارد.

- مخزن پلی اتیلن: این نوع مخازن از پلیمر ساخته می شوند و دارای تنوع زیادی در شکل و اندازه هستند. ظرفیت مخازن پلی اتیلن از ۱۰۰۰ تا ۷۰ هزار لیتر می باشد و می توانند آب آشامیدنی را برای مدت طولانی در خود ذخیره کنند. منبع های پلی اتیلنی علاوه بر پایین بودن قیمت، از استحکام بالایی نیز برخوردار هستند که همین موضوع باعث شده تا از آنها در صنایع مختلفی نظیر کشاورزی، شیمیایی و ساختمانی به منظور ذخیره سازی انواع سیالات (مثل آب آشامیدنی، آب باران، فاضلاب و ...) استفاده کنند.

ب) مخزن فلزی

از دیگر مخازن پرکاربرد که مقاومت بسیار بالایی در برابر ضربه، پوسیدگی و خوردگی دارند، مخازن فلزی هستند که طبق استانداردهای خاص از استیل ضد زنگ، فولاد و یا گالوانیزه ساخته می شوند. کاربرد این مخازن برای ذخیره سازی انواع مواد شیمیایی، گازها، آب و مواد فله می باشد. مقاومت در برابر فشار هوا و فشارهای بیرونی و همچنین عمر طولانی و نصب در مکان های سخت و دشوار، از دیگر مزایای مخزن فلزی می باشد.

از جمله معایب آن هم، دشواری در حمل و نقل، قیمت بالا، وزن زیاد و زمان بر بودن نصب آن می باشد.

ـ مخزن فولادی: مخازن فولادی لوله های غول پیکری هستند که از ورق های فولادی در انواع و اندازه های مختلف ساخته و تولید می شوند. این نوع مخازن هم بر روی زمین و هم بر روی برج ها و دکل ها قرار داده می شوند که بسته به نوع کاربری و کارایی، کاربردهای مختلفی نیز دارند.

ـ مخزن گالوانیزه: مخازن گالوانیزه که به مخازن پیش ساخته معروف هستند، معمولاً ظاهر استوانه ای دارند و با ورق های سینوسی شکلی تولید می شوند. این نوع مخازن دارای حجم ۵۰ تا ۲۳۰۰ متر مکعب، ارتفاع ۱ تا ۵ متر و قطر ۳ تا ۳۰ متر هستند که بسته به نوع کاربری، به متقاضیان عرضه می شود. برای کسب اطلاعات بیشتر از مخازن گالوانیزه مقالات بعدی ما را دنبال کنید.

ـ مخزن استیل: مخزن استیل هم نوعی از مخازن ذخیره سازی است مشخصا جنسش از استیل است. از جمله کاربردهای مخازن استیل، استفاده آن در صنعت شیمیایی، دارویی، نوشیدنی، روغن خوراکی و ... می باشد.  

خب با مطالعه کامل این مطلب با مخزن ذخیره سازی و انواع مختلف آن آشنا شدید. بنابراین از این پس دیگر می دانید که مخازن ذخیره چه انواعی دارند و برای چه کاری مورد استفاده قرار می گیرند. در صورتی که در مورد این مطلب نظری دارند و یا اطلاعات تازه ای در خصوص مخازن ذخیره دارید و تمایل دارید آن را با ما و مخاطبین در میان بگذارید حتما آن را در بخش نظرات به ما اعلام کنید.