آشنایی با انواع سقف در مخازن پیش ساخته (ثابت، شناور، فلزی، پلیمری و ...)

همانطور که مستحضرید انواع مخازن پیش ساخته به منظور ذخیره سازی مواد اولیه، یکسان سازی کیفیت محصول، اندازه گیری حجم محصول، امکان بارگیری و انتقال آن به کشتی ها در حداقل زمان و ... مورد استفاده قرار می گیرند. حال این مخازن در طرح ها و اندازه های گوناگون در بازار موجود هستند که هر یک از آنها کاربردهای جداگانه ای دارند و در پروژه های سنگین و عظیم مورد توجه کاربران قرار می گیرد.

یکی از دسته بندی هایی که در این مخازن صورت می گیرد، از حیث سقف آنها می باشد که به مخازن بدون سقف و سقف دار تقسیم می شوند. در این مقاله سعی داریم بحثی پیرامون انواع سقف مخازن پی ساخته مطرح کنیم تا شناختی نسبت به این موضوع پیدا کنید؛ پس تا پایان با ما همراه باشید. 

انواع سقف مخزن پیش ساخته گالوانیزه

به طور كلی مخازن پیش ساخته را از حیث سقف آن می توان به دو دسته مخزن بدون سقف و مخزن سقف دار تقسیم کرد. مخازن بدون سقف یا روباز آنهایی اند که نیازی به استفاده از سقف ندارند و مخازن سقف دار مخازنی هستند که بر اساس ماده مورد ذخیره یا شرایط محیطی و آب و هوایی نیاز به استفاده از سقف دارد.

مخزن سقف دار نیز، خود دارای بخش های مختلفی می باشد که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.

الف) مخزن گالوانیزه بدون سقف

مخازن روباز عموماً دارای اندازه ‌های بزرگ هستند و در قطرهای تا حدود ۷۰ متر و عمقِ تا ۷ متر یا بزرگتر ساخته می‌شوند. از این نوع مخازن به دلیل نبود سقف و تماس سیال با محیط بیرونی و آلوده شدن آن، برای ذخیره سازی موادی همچون آب غیرشرب، آب نمک، کودهای شیمیاییِ دوغاب شده و ... استفاده می شود که فراریّت و ارزش مالی کمی دارند و خاصیت اشتعال زایی نیز نداشته باشند. بنابراین بهره گیری از این مخازن در مواد گران قیمت و با فراریت بالا، باعث آلوده شدن، تبخیر شدن و اتلاف ماده خواهد شد که چنین امری در بین مدیران دوراندیش معقول نیست.

ب) مخزن گالوانیزه سقف دار

از مخازن دربسته برای ذخیره سازی مواد شیمیایی خطرناک مثل اسیدها و سم ها، گازها، سیالات اشتعال زا و ... استفاده می شوند که سقف این مخازن در ۴ نوعِ سقف فلزی، سقف پلیمری، سقف ثابت و سقف شناور می باشد.

۱. مخزن پیش ساخته با سقف فلزی

عمدتاً سقف های فلزی در مخازنی کاربرد دارند که به منظور ذخیره آب شرب و ذخیره سازی طولانی مدت آن استفاده می شوند. این سقف ها وظیفه از دست نرفتنِ کیفیت آب را بر عهده دارند به طوری که از ورود نور خورشید، آب باران و گرد و خاک به داخل مخزن و همچنین تبخیر شدن آب جلوگیری کرده و مانع از رسوب بستن و جلبک زدن مخزن می شود. از طرفی این نوع سقف ها از مقاومت بالایی در برابر طوفان، بارش برف و کولاک برخوردار هستند و به راحتی می توان روی آنها راه رفت.

در این مدل سقف ها دریچه ای جهت رفت و آمد به داخل مخزن نیز تعبیه شده که می توان به راحتی بازدید دوره ای مخزن آب را انجام داد. اغلب مخازنی که قطر ۱۳ متری دارند و توانایی ذخیره هزار لیتریِ آب را داشته باشند، از سقف های فلزی استفاده می کنند. استفاده از این سقف ها، زدن ستون در داخل مخزن را غیر ضروری می کند که این امر مشکل شستشوی و تعمیر مخزن را تا حد بسیار زیادی سریع و آسان می کند.

۲. مخزن پیش ساخته با سقف پلیمری

سقف پلیمری اغلب برای مخازن گالوانیزه پیش ساخته با حجم بالا استفاده می شود تا از ورود گرد و غبار به داخل آب جلوگیری کند. این نوع سقف ها در سه طرحِ تخت، شیبدار و شناور تولید می شوند که در گلخانه ها، تأسیسات ذخیره آبِ صنعتی و غیرشرب (مثل آب باغداری و کشاورزی) و برخی مواقع در مخزن آب شرب اضطراری کاربرد دارند. استفاده از سقف پلیمری در مخازن پیش ساخته گالوانیزه، باعث کاهش هزینه ها، تسریع و تسهیل در جابه جایی خواهد شد.

۳. مخزن پیش ساخته با سقف ثابت

این نوع از مخازن غالباً دارای بدنه ‏ی استوانه‌ ای و سقفی ثابت در طرح های گوناگون (صاف و گنبدی) می باشد که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد و موادی همچون آب و تركیبات سنگین مثل آكریل آمید، دی اتیل پیروكربنات، دی ایزو پروپیل فلوئوروفسفات، كاستیك، نفت كوره و ... را در خود ذخیره می کند.

به عبارت دیگر موادی که در این نوع مخازن ذخیره می شوند باید از سیالاتی باشند که خصوصیاتی نظیر خلوص و ارزندگی بالا، فشار بخار کم، سمی یا مشتعل بودن را دارا باشند؛ چراکه اگر فشار بخارِ سیالِ ذخیره شده بالا باشد، تمایل زیاد مایع به تبخیر شدن سبب تشدید پدیده‌ ای به نام اتلاف تنفسی در این نوع مخازن می‌گردد كه این موضوع باعث از بین رفتن مقادیری از مواد خواهد شد. از طرفی اگر مواد ذخیره شده در این نوع مخازن از سمیت یا اشتعال زایی بالایی نیز برخوردار باشند، مسائل و مشكلات ایمنی و زیست محیطی را به همراه خواهند داشت که برای حل چنین مشکلاتی از مخزن پیش ساخته سقف متحرک استفاده می کنند که در ادامه خواهد آمد.

معایب مخزن پیش ساخته با سقف ثابت

مهمترین موردی که باید به عنوان نقطه ضعف مخازن سقف ثابت برشمرد، تلفات زیاد بخارِ سیالِ در آن می باشد چراکه در طول سال شاهد تغییرات زیادی در دمای هوا هستیم به طوری که گاهی اوقات ممکن است در یک منطقه اختلاف دمای شب و روز به بیش از ۴۰ درجه سانتیگراد برسد. این مخازن به گونه ای طراحی نشده اند که اتلاف تنفسی را کنترل کنند، به همین دلیل طبیعی است که در چنین شرایط جوی ای در دراز مدت شاهد تبخیر و هدر رفتن بخش قابل توجهی از مایع درون مخازن باشیم.

البته برای رفع چنین مشکلی راه حل هایی وجود دارد که یکی از آنها استفاده از شیر فشار (خلاء) می باشد، این شیرها در واقع نوعی دریچه محسوب می شوند که در سقف مخازن تعبیه شده اند و تا زمانی که فشار درون مخزن از حد مشخصی فراتر نرود، دریچه ها بسته باقی می مانند. اما در صورتی که فشار درون مخزن از این حد تجاوز کند، دریچه ها باز شده و جریان بخار را برای جلوگیری از بروز خطرات احتمالی تخلیه می کند.

انواع مخزن پیش ساخته با سقف ثابت

در هر صورت مخزن پیش ساخته سقف ثابت بر اساس معیاری همچون فشار بخارِ قابلِ تحمل، به دو دسته‏ی مخازن بدون فشار و مخازن کم فشار تقسیم می شود:

۱. مخزن بدون فشار: در مخازن بدون فشار معمولاً از سقف های تخت استفاده می شود که دریچه هایی بر روی سقف آن تعبیه می شود تا در ارتباط کامل با هوای آزاد قرار داشته باشد.

۲. مخزن کم فشار: در مخازن کم فشار معمولاً از سقف های گنبدی شکل استفاده می کنند که دریچه های فشاری نیز بر روی آن تعبیه شده است تا در صورت فراتر رفتن فشار سیالِ ذخیره شده از سطح ۲۰ میلی بار، سقف آن باز شود. این سقف ها غالباً به صورت تک جداره و دو جداره طراحی می شوند که مدل دو جداره آن در مناطقی که تابش نور خورشید به صورت مستقیم انجام می گیرد بسیار مناسب است چراکه نقش عایق حرارتی را ایفا می کند.

بنابراین مخازن سقف ثابت از ویژگی های خاصی برخوردار هستند که قبل از انتخاب آن باید نکاتی را مورد توجه قرار داد:

• طراحی و ساخت آن در مقایسه با سایر مخازن به مراتب آسان تر است.
• هزینه ساخت، تعمیر و نگهداری این مخازن کمتر از مخازن سقف شناور است.
• سقف این مخازن به شکل های مختلف تخت و گنبدی طراحی می شود.
• برای جلوگیری از افزایش دمای مخزن از عایق هایی نظیر پلی اورتان، فایبرگلاس و فوم شیشه در بدنه آن استفاده می شود.
• در صورتی که مقاومت خاک منطقه محل پروژه کم باشد، باید به سراغ مخزن با قطر زیاد و ارتفاع کم بروید.
• در صورتی که فضای کافی برای نصب مخزن وجود نداشته باشد، باید به سراغ مخزن با ارتفاع زیاد و قطر کم بروید.
• نسبت بین قطر و ارتفاع مخازن سقف ثابت، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است به طوری که برای محاسبه فنی چنین امری باید به سراغ طراحان و مهندسین در این زمینه مراجعه کرد.

۴. مخزن پیش ساخته با سقف شناور

سقف شناور همانطور که از نامش پیداست متحرک می باشد و بر روی سطح مایعِ ذخیره شده شناور است؛ از این رو به مخازن سقف شناور به عنوان مخزن سقف متحرک نیز یاد می کنند. عملکرد سقف شناور به طوری است که این سقف روی سطح مایع قرار می گیرد و زمانی كه ارتفاع سطح مایع در مخزن به هر دلیلی مثل پر و خالی كردن مخزن و یا شرایط عملیاتی تغییر می كند، سقف شناور نیز بالا و پایین می رود. قرار گرفتن سقف شناور بر روی سطح مایع باعث زیاد شدن فشار بر روی سطح مایع می شود که این افزایش فشار میزان فراریت ماده ذخیره شده را کم می کند چراكه بالاتر بودن فشار فضای روی سیال نسبت به فشار بخار مایع باعث جلوگیری از تبخیر ماده خواهد شد.

این مخازن با دیواره های استوانه ای شکل و سقف شناور یکی از پرکاربردترین مخازن صنعتی محسوب می شوند که در صنایع مختلف پالایشگاهی و پتروشیمی به منظور ذخیره سازی میعانات گازی و نفتی مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین در طراحی، ساخت و اجرای چنین مخازنی باید تخصص و دقت لازم را در نظر داشت چراکه بین سقف شناور و دیواره مخزن یک فضای حلقوی با یک درپوش وجود دارد که هوا را در هنگام شناور شدن مایع ذخیره شده روی سقف جدا می کند تا در فرآیند ذخیره‌سازی، خسارات ناشی از تبخیر مایع را تا ۸۰ درصد کاهش دهد.

به هر حال تجمع بیش از حد گازها درون فضای مخزن بسیار خطرناک می باشد، به همین دلیل در سقف چنین مخازنی دریچه های فشاری تعبیه می شود که با فراتر رفتن فشار از سطح ۵۰ میلی بار، سقف آن باز شود.

انواع مخزن پیش ساخته با سقف شناور

به طور کلی مخازن سقف متحرک به دو دسته مخزن سقف شناور داخلی و مخزن سقف شناور خارجی تقسیم می شوند:  

۱. مخزن سقف شناور خارجی: این نوع از مخازن سقف ثابت ندارند و سقف شناور آن با فضای باز در ارتباط است که اصطلاحاً به آن مخزن سقف شناور از نوع خارجی (EFRT) می گویند.

۲. مخزن سقف شناور داخلی: این نوع از مخازن علاوه بر سقف شناور به یك سقف ثابت نیز مجهز هستند که اصطلاحاً به آن مخزن سقف شناور از نوع داخلی (IFRT) می گویند.

هر دو نوع این مخازن برای ذخیره سازی موادی كه میزان فراریت و فشار بخار آن بالا باشد، مورد استفاده قرار می گیرند اما تفاوت اصلی آنها در وجود یك سقف ثابت است که كارکرد هر یک را به طور مجزا مشخص می کند. بنابراین در صورتی كه ماده مورد نظر از میزان سمیت و اشتعال زایی كمی برخوردار باشد از نوع سقف شناور خارجی و در صورتی که این خصوصیات از میزان بالایی در ماده ذخیره شده برخوردار باشد، از مخزن سقف شناور داخلی استفاده می شود.

از مزیت های سقف ثابت روی سقف شناور می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• محافظت از سقف شناور و سیستم های آب بندی در برابر عوامل جوی مثل باد و برف و باران.
• امكان اعمال فشار مثبت روی سقف شناور به كمك گاز ازت به منظور جلوگیری از نوسان و كج شدن سقف شناور.
• جلوگیری كامل از نشت مواد سمی و آتش زا.

با مطالعه این مطلب با انواع سقف در مخازن پیش ساخته آشنا شدید و دانستید که هر یک از انواع سقف دار و بدون سقف مخازن پیش ساخته چه کارکردی دارند و برای چه اهدافی مورد استفاده قرار می گیرند. در صورتی که پس از مطالعه کامل این مطلب همچنان سوالی در مورد سقف های مورد استفاده در مخازن پیش ساخته دارید از طریق شماره های ارائه شده حتما با ما تماس بگیرید و مشاوره تخصصی دریافت کنید.