اکثر موادی که در فشار و دمای محیط در حالت گاز هستند به صورت گاز فشرده عرضه می شوند. گازها در مخزن ذخیره گاز تحت فشار برای ذخیره سازی (مانند تریلرهای لوله، سیلندرهای گاز یا کپسول های گاز) با استفاده از کمپرسور گاز از طریق سیستم های لوله کشی فشرده می شود. سیلندرهای گاز بیشتر برای ذخیره سازی گاز مورد استفاده قرار می گیرند و تعداد زیادی از آن ها در تاسیسات “پر کردن سیلندر” تولید می شود.
با این حال، تمام گازهای صنعتی در فاز گازی عرضه نمی شوند. برخی از گازها بخار هستند که مایع سازی آن ها به تنهایی تحت فشار در دمای محیط انجام می شود. بنابراین این گازها را می توان به صورت مایع نیز در ظرف مناسبی عرضه کرد. گازهای صنعتی معروفی که این خاصیت را دارند عبارتند از: دی اکسید گوگرد، بوتان، پروپان و آمونیاک.
گازهای مهم صنعتی به صورت عمده تولید و از طریق خط لوله به مشتریان تحویل داده می شود. با این حال، می توان آن ها را بسته بندی کرد و سپس حمل کرد. بیشتر گازها در داخل سیلندرهای گاز و تعدادی از گازها به صورت مایع در داخل ظروف مناسب یا به صورت مایع فله ای که با کامیون تحویل می شود به فروش می رسد.
در اصل، صنعت گازها را در داخل سیلندرها تامین می کرد تا از هر گونه نیاز برای تولید گاز به صورت محلی جلوگیری شود. با این حال، برای مشتریان بزرگ مانند پالایشگاه های نفت یا کارخانه های فولاد، می توان یک کارخانه تولید گاز با اندازه بزرگ در نزدیکی آن برای جلوگیری از استفاده از سیلندرهای منیفولد شده در تعداد زیاد ایجاد کرد.
انواع مختلفی از مخازن ذخیره سازی در صنایع موجود است. مخزن ذخیره گاز صنعتی مورد نیاز یک کارخانه به عوامل مختلفی از جمله ظرفیت نگهداری، اندازه گیری و شکل ظرف بستگی دارد. در ادامه به معرفی چند مدل مخزن ذخیره گاز می پردازیم.
مخزن ذخیره سازی سقف شناور داخلی، عموماً به عنوان IFR شناخته می شود. این مخزن برای مایعاتی با نقطه ذوب پایین تر مانند بنزین و اتانول استفاده می شود. این مخازن دارای شکل مخروطی با سقف شناور در داخل هستند، از این رو نام آن مخزن سقف شناور است. سقف معلق داخل مخزن ذخیره در امتداد سطح سیال حرکت می کند. یعنی با افزایش مایع، سقف به سمت بالا حرکت می کند و با پایین آمدن مایع، سقف پایین می رود. اگر مخزن مایع نداشته باشد، سقف مخزن توسط پایه هایی که روی آن قرار می گیرد نگه داشته می شود.
مخازن گلوله مخازن ذخیره گاز صنعتی کروی و تخت هستند. این مخازن بیشتر در کارخانه های بزرگ مورد استفاده قرار می گیرند. معمولاًذ از آن ها برای ذخیره گازهای مایع مانند بوتان و آمونیاک که نقطه ذوب آن ها بسیار پایین است نسبت به انواع دیگر ترجیح داده می شوند.
نام آن از شکل استوانه ای بلند مخزن گرفته شده است. این مخزن مایعات را در دمای زیر ۱۴۸- درجه فارنهایت ذخیره می کند. این نوع مخازن عمدتاً توانایی نگهداری مقادیر عظیمی از گازها از ۵۰۰۰ تا ۳۰۰۰۰ گالن را دارند. علاوه بر این، آن ها را می توان به صورت افقی و همچنین عمودی نصب کرد. ویژگی منحصر به فرد مخازن گلوله این است که آن ها توانایی نگهداری سوخت و همچنین سایر مواد افزودنی مورد نیاز برای عملکرد کارخانه را دارند.
مخزن ذخیره LNG یا مخزن ذخیره گاز طبیعی مایع به طور خاص برای ذخیره گاز طبیعی مایع استفاده می شود. این نوع مخازن ذخیره سازی در صنایع در حامل های LNG، زمینی و یا روی زمین موجود می باشند. مخازن ذخیره LNG دارای ویژگی خاصی هستند که می توانند LNG را در دمای بسیار پایین -162 درجه سانتیگراد نگهداری کنند.
این مخزن ذخیره گاز از کانتینرهای دوتایی تشکیل شده اند. ظرف داخلی LNG را در خود جای می دهد در حالی که مخزن بیرونی مواد عایق را در خود جای می دهد. مخزن ذخیره کامل محفظه، رایج ترین نوع مخزن را می سازد. تقریباً قطر چنین مخزنی 75 متر و ارتفاع آن 55 متر (180 فوت) است.
اگر بخارات LNG در چنین مخازنی آزاد نشود، دما و فشار داخل مخزن همچنان افزایش می یابد. گاز طبیعی مایع به عنوان یک کرایوژن، به شکل مایع در دماهای بسیار پایین ذخیره می شود. دمای داخل این مخازن در صورت ثابت ماندن فشار با خروج گاز از مخزن، ثابت می ماند. چنین پدیده ای به عنوان سردخانه خودکار شناخته می شود.
مطلب پیشنهادی: مخازن ذخیره سازی نفت و روغن
گاز طبیعی فشرده (CNG) و گاز طبیعی مایع (LNG) اغلب با یکدیگر اشتباه گرفته می شوند. هر دو گاز طبیعی به شکل ذخیره شده هستند. تفاوت اصلی بین این دو این است که گاز طبیعی فشرده در فشار بالا و دمای محیط ذخیره می شود، در حالی که گاز طبیعی مایع در فشار محیط و دمای پایین ذخیره می شود. تحت شرایط ذخیره سازی مربوطه، CNG سیال فوق بحرانی و LNG مایع است.
هزینه ذخیره سازی و تولید برای CNG کمتر از LNG است زیرا به مخازن برودتی و فرآیند خنک سازی پرهزینه نیاز ندارد. با این حال، برای CNG، حجم بسیار بیشتری برای ذخیره انرژی معادل بنزین یا بنزین و همچنین فشارهای بسیار بالا (205 تا 275 بار، یا 3000 تا 4000 psi) مورد نیاز است. به همین دلیل، گاز طبیعی مایع اغلب برای حمل و نقل گاز طبیعی در فواصل طولانی، در خطوط لوله، قطارها یا کشتی ها استفاده می شود، جایی که تبدیل گاز به CNG قبل از توزیع به کاربر نهایی انجام می شود.
چندین خرابی فاجعه بار مخزن ذخیره در گذشته رخ داده است، یکی از آن ها شکستی است که در ۱۴ ژانویه ۱۹۱۹ در بوستون در ماساچوست رخ داد. این فاجعه ملاس بوستون به دلیل ساخت و طراحی ضعیف رخ داد. دیوار آنقدر نازک بود که نمی توانست بارها را از محتویات تحمل کند. آزمایش مخزن قبل از استفاده با پر کردن آب انجام نشده بود. مخزن نیز ضعیف پرچ شده بود. چندین حادثه دیگر توسط مخازن ایجاد شده است که اغلب ناشی از فولاد غیر استاندارد یا جوشکاری معیوب است. برخی از مشکلات رایج تر در اطراف مهر و موم مخازن با اختراعات جدید تا حدودی حل شده است. با این حال، هنگامی که خالی است.
مشکل دیگری توسط مخازن ذخیره سازی ارائه می شود. اگر از مخازن برای نگهداری فرآورده های نفتی یا نفت مانند بنزین استفاده شده باشد، اتمسفر مخزن ممکن است به شدت انفجاری شود زیرا فضا با هیدروکربن ها پر شده است. در چنین شرایطی، در صورت انجام عملیات جوشکاری، محتویات به راحتی توسط جرقه مشتعل شده و نتایج فاجعه باری برای جوشکارها به همراه خواهد داشت. این مشکل کاملاً شبیه به سنگرهای خالی روی کشتی های نفتکش است که اکنون باید از پتوی گاز خنثی برای جلوگیری از ایجاد اتمسفرهای انفجاری از پسماندها استفاده کنند.
بنابراین مخزن انبار صنعتی از هر نوع که باشد باید با رعایت تمامی استانداردهای ایمنی و رعایت کلیه قوانین و مقررات ایمنی به نحو احسن طراحی و ساخته شود. مخزن ذخیره گاز همچنین باید به خوبی نگهداری شود و بررسی ها و بازرسی های کیفیت و ایمنی در فواصل منظم انجام شود.
این اطلاعات به شما ایده مختصری از انواع مخزن ذخیره گاز صنعتی می دهد. مخازن صنعتی کاربردهای وسیعی دارند. با این حال، صاحبان و کاربران مخازن صنعتی باید اطمینان حاصل کنند که اقدامات ایمنی کافی برای نگهداری مخازن در شرایط ایمن و ایمن انجام شده است. امیدواریم این مطلب برای شما مفید بوده باشد. سوالات و نظرات خود را با ما در میان بگذارید.
