بحث حول صيانة وتصليح خزانات النفط الخام وحمايتها من الحرائق ومعالجة الحرائق

بحث حول صيانة وتصليح خزانات النفط الخام وحمايتها من الحرائق ومعالجة الحرائق

في الآونة الأخيرة ظهرت مشاكل في قواعد الخزانات النفطية لأسباب عديدة منها:

-1 قدم الخزانات.

-2 الرواسب المصاحبة للنفط من ماء وأملاح ومواد هايدروكاربونية ثقيلة حيث إن هذه الرواسب تستقر في قاعدة الخزان وتأخذ حيز من حجم الخزان مما يؤثر على الطاقة الخزنية للخزانات .

ولعدم وجود قسم متخصص لإدارة هذه الأعمال بادر قسم صيانة المعدات باستحداث شعبة جديدة في القسم تقوم بمهام إجراء الصيانة للخزانات ومعالجة ظاهرة التآكل التي تحصل لها وسميت بـ (شعبة صيانة الخزانات).

مراحل العمل :

-1إيقاف الخزان عن التشغيل وتفريغه من النفط الخام إلى معدل توقف الخزان (أي بارتفاع 1.5 متر ارتفاع المخلفات أو حسب طبيعة المخلفات.

-2 عملية تدوير المخلفات النفطية داخل الخزان وذلك بإدخال كميات من النفط عبر أنابيب الإثارة أو أنابيب أخرى وذلك لتقليل كمية المخلفاتالنفطية إلى أدنى مستوياتها.

-3 ربط مضخات طرد مركزي تعمل بمحركات ديزل تربط هذه المضخات على أنابيب التصريف للخزانات وضخ النفط إلى منظومات أخرى لتقليل كمية المخلفات النفطية .

-4 عمل حوض كونكريتي أمام البوابات الأرضية لغرض فتح تلك البوابات الأرضية ودخول النفط والمخلفات النفطية إلى هذه الأحواض .

-5 نصب مضخات لولبية تعمل بمحركات كهر بائية تنصب على الأحواض تقوم بسحب النفط والمخلفات وضخها إلى منظومات أخرى.

-6 إدخال نفط خام بدرجات حرارة مرتفعه من نقاط التصريف إلى داخل الخزان واستلامه من تلك الأحواض بواسطة المضخات اللولبية.

-7 إدخال كوادر بشرية تعمل بمعدات يدوية تقوم بدفع ما تبقى من مخلفات نفطية ثقيلة باتجاه الحوض الكونكريتي .

-8 المباشرة بغسل الخزان باستخدام النفط الأبيض والماء المضغوط لإزالة كل ما تبقى من مواد نفطية عالقة .

-9 المباشرة بعمليات التنظيف بالعصف الرملي لرفع طبقات الصدأ والأصباغ القديمة على قاعدة وجدار الخزان .

-10 المباشرة بعمليات الكشف وتقييم الأضرار.

-11 المباشرة بعمليات تصليح الأضرار بواسطة عمليات اللحام بالترقيع أو الاستبدال لصفائح القاعدة المتضررة.

-12 المباشرة بعمليات الفحص الفراغي لقاعدة الخزان بواسطة صندوق الفحص الفراغي

-13 الفحص الهيدروستاتيكي أو الفحص المائي للخزان بعد غلق البوابات الأرضية والجانبية للخزان

-14 المباشرة بفتح جميع البوابات الجانبية والأرضية والمباشرة بعمليات التنظيف بالنسف الرملي والطلاء بمادة الايبوكسي
.
-15 غلق البوابات وفتح صمامات الأنابيب المرتبطة بالخزان وإدخاله بالعمل.

انواع خزانات الخزن

هذه الخزانات توجد لدى الشركات والمصانع ومحطات التوليد، وتستخدم هذه الخزانات لتخزين المواد البترولية، وتبني عادة فوق سطح الأرض على شكل دائري، وفي حالات خاصة تكون دائرية أو أسطوانية الشكل، وتتعدد أنواعها وهي:

هذه الخزانات توجد لدى الشركات والمصانع ومحطات التوليد، وتستخدم هذه الخزانات لتخزين المواد البترولية، وتبني عادة فوق سطح الأرض على شكل دائري، وفي حالات خاصة تكون دائرية أو أسطوانية الشكل، وتتعدد أنواعها وهي:
أ- خزانات السطح الثابت :
ويكون مخروطي الشكل ، ويتم بناءة ولحامه على شكل قطع ، ليكون في الأخير خزان ذات سعة ومقاس معين ، ولكل خزان حوله سلم معدني ، ويدهن السطح بأكمله بالألمنيوم وذالك لتكوين طبقة عاكسة لأشعة الشمس التي تؤثر على تبخر المواد المخزونة ، ويوجد لكل خزان من هذا النوع صمام أمان لتصريف الضغط الزائد إلى الخارج أو معادلة الضغط داخل الخزان إذا نقص ، ويخزن عادة في هذا النوع من الخزانات المواد البترولية ذات درجات وميض عالية نظرا لقلة تبخرها تفاديا لحدوث الانفجاريات مثل الزيوت الثقيلة والديزل والإسفلت ويمكن تخزين زيوت خفيفة في مثل هذه الخزانات ولكن بعد أخذ الاحتياطات الكافية لمنع دخول الهواء واختلاطه مع بخار السائل المتصاعد مما يتسبب في تكوين مزيج قابل للاشتعال أو الانفجار .
ب – خزانات السطح العائم :
صممت أسطح هذه الأنواع من الخزانات ، حيث تكون متحركة ليتم انخفاضها وارتفاعها حسب كمية المخزون وما يطرأ علية من ارتفاع وانخفاض أثناء عملية التفريغ ، لذالك وضع برواز من المطاط على جوانب السطح العائم لمنع الاحتكاك بجدران الخزان عند هبوط وصعود السطح ، وهذا النوع من التصميم يمنع خطر اختلاط أبخرة السائل المخزون مع الهواء الخارجي حيث أنه لا يسمح لهذه السوائل بالتبخر إلا بكميات قليلة بحيث لا تشكل خطرا من جراء اختلاطها بالهواء الخارجي ، وبهذا يمكن تفادي حوادث الانفجار أو الاشتعال ، كما يوجد على كل خزان من هذا النوع سلم حديدي يصل إلى سطح الخزان ، وتخزن في هذا النوع من الخزانات المواد البترولية ذات درجات وميض مختلفة .
حواجز الخزانات :
وتقسم الحواجز إلى نوعان يحتوي البعض منها على عدد من الخزانات قد يصل إلى أربعة أو أكثر حسب حجم الخزانات بحيث يتسع كل حاجز للكمية المخزونة داخل الخزانات ، وأما البعض يحتوي على خزان واحد وهذه الغالبية في التصميمات ، وأنواع الحواجز هي :
- الحاجز الترابي:
وهو حاجز يبني من التراب بارتفاع معين، وفي قليل من الأحيان يوضع طبقة من الإسفلت على ظهر هذا الحاجز لمنع انهياره، ولكن هناك خطر من اشتعال هذه الطبقة، فقد انتهت هذه الحواجز.
- الحاجز الأسمنتي :
- عبارة عن حاجز من الاسمنت المسلح بارتفاع حوالي مترين ، وذالك لغرض الاحتفاظ بالمواد المنسابة من الخزانات المحترقة ليتم حصرها ومكافحتها داخل الحاجز لمنع انتشار الحريق ، كما يوجد فتحات تصريف في جدران الحاجز لتصريف الماء الزائد المستعملة في مكافحة الحريق .
فائدة الحواجز :
هي لحفظ أي مادة تتسرب من داخل الخزان أو تفيض على ظهر الخزان سواء كانت هذه المادة مشتعلة أو غير مشتعلة ومنعها من الانتشار إلى خزانات أخرى ، كما أنها تقوم بحفظ مواد الإطفاء داخل الحاجز أثناء أعمال المكافحة ، وتمنع تسرب وانتشار بقعة الحريق ، حتى لا يتناول الحريق الخزانات الأخرى ، وتصمم هذه الحواجز بحيث تتسع لمحتويات الخزان داخل الحاجز ،إلا أن سعة بعضها تقل عن استيعاب كمية المخزون ، لذا فانه في حالة فيضان الخزان يجب سحب أكبر كمية ممكنة

من المادة المتجمعة داخل الحاجز .

مكافحة حرائق الخزانات:

تعتبر حرائق الخزانات من الحرائق الخطيرة خصوصا إذا لم تكافح في بدايتها ، ويحتمل أن يحدث الحريق في داخل الخزان أو خارجة نتيجة اندلاع السائل أو في حالة تكوين خليط من بخار المادة المخزونة واتحاده مع أكسجين الهواء مع وجود مصدر حراري ، ومن خلال عدة تجارب وإطلاعات ودراسات اتضح أن لهذا النوع من الحريق ظواهر تنتج عنه أثناء المكافحة ، وقد ينتج عنها مخاطر جمة وتتمثل هذه الظواهر فيما يلي :
أ – ظاهرة الفوران :
وهو خروج جزء من المادة المحترقة تحت ضغط مرتفع وانتشارها ، فعند احتراق احد الزيوت الثقيلة ، أو الزيت الخام ، فأنه يتكون طبقة من الزيت العالي الحرارة جدا مباشرة تحت سطح السائل المشتعل وتنتشر هذه الطبقة وتمتد باتجاه قاع الخزان المشتعل وترفع من درجة حرارة الماء الموجود بقاع الخزان وتبخره وعندما يتبخر الماء فأن حجمه يزداد بمقدار 1700 مرة عن حجم الماء ، ويخرج هذا البخار إلى سطح السائل المشتعل على شكل فقاقيع تختلط بالسائل المشتعل يؤدي إلى خروج السائل المشتعل بقوه إلى الخارج حتى تصل إلى جدران الحاجز المبني حول الخزان ، وتتوقف سرعة انتشار طبقة السائل الحار حسب نوع المادة المشتعلة ، ودرجة حرارة هذه الطبقة إذا أنها تتراوح مابين ( 400 درجة ف – 500 درجة ف ) وهذه الدرجات أعلى بكثير من درجة غليان الماء التي تبلغ (212 درجة ف ) ، أما في المواد الخفيفة والمتوسطة مثل البنزين والديزل والغاز فان طبقة التمدد الحراري هذه لا تتكون ولذالك فأنها لا تحدث ظاهرة الفوران فيها .
وسائل منع ظاهرة الفوران :
من المفيد أن يحاول الإنسان منع حدوث هذه الظاهرة التي تسبب عند حدوثها إصابة الإطفائيين أو إصابة معدات مكافحة الحريق وتسبب من اتساع رقعة الحريق حيث أن الكتل الملتهبة تصل إلى الخزانات الأخرى فتسبب في إشعالها ويكون ذالك خطرا كبيرا في حصر النيران وإستراتيجية مكافحتها ، ومن الممكن تفادي حدوث ظاهرة الفوران إذا تمكن من فتح أنبوبة التصريف الخاصة بالخزان المحترق لمحاولة تصريف الماء الموجود في أسفلة مع اخذ الحيطة الكاملة في إمكانية قفله بعد تصريف الماء وإذا لم يقفل فسينتج عن ذالك تسرب السوائل إلى الحاجز واشتعالها ، وفي هذه إحالة فان المكافحة تزداد لذلك فانه يمنع منعا باتا استعمال هذه الطريقة لتصريف الماء من الخزانات التي تحتوي على سوائل خفيفة مثل البنزين والديزل ، وأن يكون عملية تصريف الماء يجب أن يكون من قبل إطفائيين على دراية تامة ودراسة حالة الخزان ، فأن عملية التصريف هذه تحد كثيرا من تكرار ظاهرة الفوران ، كذالك من المستحسن عمل وصلة على خط التصريف وعليها صمام قبل البدء في تفريغ الماء لأن ذالك يحد كثيرا من الإخطار .
كيفية معاملة تأثيرات ظاهرة الفوران:
يجب عمل الآتي عند حدوث هذه الظاهرة:
- حفر خندق أو بناء حواجز لتوجيه أو غمر الزيوت الفائرة في اتجاه معين .
- مراعاة عدم وجود مياه على الأرض المحيطة بالخزان حتى لاتأتي عليها الزيوت المحترقة وتسبب فورانا آخر .
- مراعاة وضع الإطفائيين والمعدات على مسافات آمنه ومعقولة من الخزان المحترق ومحاولة إنقاذ ما يمكن إنقاذه من السوائل قبل وصول النيران إليها .
- عند القيام بأعمال مكافحة الحريق في مثل هذه الخزانات يجب مراعاة

الآتي :
1 - عدم رش المياه على سطح السائل المشتعل إطلاقا وتفادي رش الماء من الفتحات الموجودة على الخزان ويرش الماء على جوانب الخزان فقط لتبريده.
2 – إدخال الرغوة مباشرة عند نقطة معينة في الخزان عن طريق سيارات الإطفاء عبر خطوط الرغوة المصممة لذالك مع تشغيل أنظمة الرغوة ، وتوجيه مدافع التبريد الثابتة على جدران الخزان من الخارج لغرض التبريد وإنقاص الحرارة إلى أدني معدل مع محاولة تشكيل ستارة من الماء الضبابي حول الخزانات المجاورة لمنع وصول النار أو انتقال الحرارة لها .
3 - يجب على الإطفائيين أن يقفوا فوق حاجز الخزان أو خارجة عن طريق نقطة ارتكاز لهم وأن لاينزلوا داخلة بجانب الخزان ، وبنفس الطريقة بالنسبة لمعدات الإطفاء .

ب - ظاهرة سيلان السائل المشتعل على الجدران :
وهي فيضان المواد المخزونة وسيلانها على جوانب الخزان ولكنها ليست بقوة ظاهرة الفوران وفي هذه الحالة يسيل السائل المشتعل على جوانب الخزان إلى أسفل وينتشر على الجوانب لمسافة عدة أقدام .
كيفية حدوثها :
تحدث هذه الظاهرة في السوائل الرطبة التي تحتوي على كمية من الماء فإذا اشتعل خزان مليء بالسائل ، فأننا نجد بعض محتويات هذا الخزان تسيل على الجوانب ، كذالك فأن هذه الظاهرة كثيرة الحدوث عند استخدام الرغوة على سطح السائل المشتعل أو من رذاذ ماء التبريد ويمكن أن تحدث أيضا من شدة حرارة السائل المشتعل ، مما يؤدي إلى الغليان وقذف جزء منه إلى جوانب الخزان ، ويمكن التعرف على ظاهرة السيلان من خلال تدفق المادة على جوانب الخزان ، كذالك من صوت طشطشت الاشتعال .
كيفية تلافي حدوثها ومكافحتها :
- تبريد جوانب الخزان المشتعل عند السطح قدر المستطاع .
- ضخ كمية من مخزون خزان السائل المشتعل إلى خزان آخر .
جـ - ظاهرة انفجار الخزانات :
وينقسم الانفجار إلى نوعان وهما :
1 – انفجار كلي :
وتحدث هذه الظاهرة من الخزانات ذات السطح الثابت ، حيث يكون الخزان ممتلئ ويوجد فراغ بين سطح السائل المخزون ويحتوي هذا الفراغ علي أبخرة السائل المخزون ، وكذالك نتيجة العوامل التالية :
- تخزين المواد الخفيفة في هذا النوع من الخزانات .
- تجمع الأبخرة بين سطح السائل والغطاء .
- درجة الحرارة المحيطة بالخزان .
- تأثير الكهرباء الساكنة أثناء عمليات تفريغ أو تعبئة الخزان .
- خلط مادة أخرى ساخنة مع المخزون .

2 – انفجار جزئي :
يحدث الانفجار الجزئي عندما تدخل كمية الهواء عن طريق صمام الأمان ، فتكون طبقة عليا وطبقة سفلى بالفراغ بين سطح السائل وسطح الخزان والطبقة العليا تتكون من مزيج من الهواء والبخار القابل للانفجار بينما الطبقة السفلى القريبة من سطح السائل تكون مشبعة ببخار السائل المخزون ، فعند وصول شراره إلى داخل الخزان فان الطبقة العليا تنفجر فقط ونتيجة للانفجار الجزيء تدخل كميه من الهواء إلى الطبقة السفلى وتكون مزيجا من البخار والهواء قابل للانفجار ويحدث انفجار آخر ......وهكذا .
الاحتياطات الواجب اتخاذها لمنع الانفجار :
عند حدوث حريق في أحد الخزانات فانه يجب اتخاذ الاحتياطات التالية لمنع انفجار خزانات أخرى قريبة :
- يجب إغلاق جميع فتحات الخزانات المجاورة للخزان المشتعل أو أن تعزل بوضع بطانيات أسبستس مبللة عليها .
- تبريد أي وعاء مقفل وإبعاده عن المنطقة إذا كان ممكنا .
- تبريد الخزانات المجاورة والقريبة من مكان الحريق أو تفريغ مآبها في خزانات أخري بعيدة عن الأخطار .
- ملء الفراغ الذي يحتوي على أبخرة السائل المخزون ببخار الماء أو بغازات أخرى غير قابله للاشتعال مثل غاز النتروجين وطرد الأبخرة الخطرة .
حرائق السطح الثابت :
وهي تحدث نتيجة تكون خليط من بخار المادة المخزونة والهواء الجوى فوق سطح المادة المخزونة مع وجود مصدر حراري .
وسائل مكافحة حرائق السطح الثابت :
- عزل مصدر الوقود .
- تشغيل شبكة التبريد الثابتة حول الخزان المحترق والخزانات المجاورة له .
- إدخال الرغوة إلى داخل الخزان بواسطة الشبكة أو سيارة الإطفاء عبر جهاز الرغوة الخاص بالخزان مع التبريد على جدران الخزان المحترق والمجاور له وتشكيل ستاره من ضباب الماء لمنع انتقال النار أو الحرارة للخزانات المجاورة .
- محاولة التبريد على المعدات والأفراد بواسطة ضباب الماء .
- تصريف المياه المتجمعة داخل حاجز الخزان .
- الاستمرار في رش الماء حتى بعد إخماد الحريق إلى أن يتم التأكد من أن إمكانية اشتعال الحريق لن تعود .

تقنية تنظيف خزانات النفط الخام CrudeOil Storage Tanks Cleaning Technology

مقدمة:-
وجد أن تخزين النفط الخام يؤدي إلى ترسيب 1.5% من المواد العضوية و المواد غير العضوية مثل (الماء والصدأ و الرمل).
هذه الترسبات تسمى مخلفات وهي مادة لزجة و أحياناً ما تكون صلبة توجد في الخزان بإرتفاعات متغيرة من بضع سنتيمترات إلى أمتار قليلة .
الطرق الشائعة المستخدمة في الاستخلاص و التنظيف عالية التلوث وتميل إلى الخطورة و فوق
ذلك كله فإنه ينتج عنه عدم استعمال الخزان لمدة طويلة ولا يمكن الاستفادة من الرواسب .
الطريقة الحديثة صديقة للبيئة و هي فعالة بحيث يمكن أن نسترجع من (90 % إلى 98 %)
من النفط الخام المتراكم أي أنه يمكن القول أننا نوفر ملايين الدولارات مع حماية للبيئة .
الأهداف التي تحققها هذه الطريقة :-
• استرجاع كمية كبيرة من النفط الخام من المخلفات المتراكمة .
• تقليل كمية المخلفات الموجودة في الخزانات للحد الأدنى و ذلك يسهل عملية الكشف
عليها و صيانتها.
• أيضاً لتحقيق الأمور التالية :
1. الحماية والعمل المنظم .
2. حماية البيئة .
3. عدم استعمال المواد الكيميائية أو الحفازات .
4. عملية فعالة و سريعة .
5. أقل تكلفة .
الطريقة الحديثة:-
تعتمد هذه الطريقة على العمل في معالجة الرواسب بدائرة مغلقة بإدخال أنابيب مرنة
إلى سطح الرواسب وتدور بواسطة حلمات تضخ نفط خام بضغط معين بواسطة مضخات
وندور السائل لفترات زمنية معينة .
مميزاتها :-
- بدون تلوث
1. معالجة دائرية مغلقة .
2. النفط المسترجع من الرواسب والمخلفات تضاف إلى النفط الخام .
3. المخلفات المترسبة في نهاية العملية قليلة جداً بالنسبة لحجمها قبل
المعالجة .
• لا تحتاج إلى :-
1. إضافة أي مواد كيميائية .
2. تسخين النفط الخام قبل بدء العملية .
3. حقن أي غازات طبيعة .
• السلامة والحماية :
1. لا يوجد عمال داخل الخزانات .
2. لا توجد أخطار تؤدي إلى إنفجارات .
• تخفيض التكاليف :-
1. اختصار الوقت (عدم تعطيل الخزان لمدة طويلة) .
2. لا نحتاج إلى خزان إضافي (للخدمة) في العملية .
3. استرجاع المواد الهيدروكربونية ذات القيمة العالية .
4. المخلفات النهائية أقل بأكثر من عشر مرات من المخلفات في البداية .
5. استرجاع سعة الخزان الأصلية .
• الكفاءة :-
1. نظام بسيط يقوم بمهمة كبيرة .
2. هذه الطريقة أسرع ثلاث مرات من الطريقة التقليدية .
3. طريقة العمل بسيطة مع عدم إخراج الخزانات عن العمل لمدة طويلة .
4. هذه الطريقة تسمح لنا بعد ذلك متابعة و الكشف على الخزانات بطريقة
منظمة و جيدة .
طريقة العمل من التحاليل التمهيدية إلى المرحلة النهائية :
• ما قبل العملية : -
1. حساب حجم المخلفات المترسبة في الخزان .
2. تحليل نوعي للمخلفات المترسبة .
3. تحديد خواص النفط الخام .
• طور التشغيل :
عبارة عن تدوير الرواسب بدائرة ميكانيكية مغلقة .
• ما بعد العملية :
1. عندما تصل مواصفات النفط الخام الناتج إلى المواصفات المحددة قبل
العملية تكون عملية التنظيف قد انتهت و يسلم المنتج للجهة المالكة .
2. يسمح للجهة المالكة للخزانات باستعمال الخزان من جديد أو ينظف
بالكامل تمهيداً لإجراء عمليات الكشف و إجراء الصيانة إذا لزم الأمر .
• لكل طن نحصل عليه من هذه الطريقة فإننا نستطيع توفير ما يلي :
1. النفط المسترجع (المسترد) 60 دولار أمريكي لكل برميل أي
480 دولار أمريكي لكل طن .
2. تكاليف حرقه أو دفنه 200 دولاراً أمريكياً لكل طن .
أي أننا نوفر 680 دولاراً أمريكياً لكل طن .
• حماية البيئة الصحية:-
1. لا يوجد عمال داخل الخزان خلال العملية (دائرة مغلقة) .
2. لا يوجد طور غازي .
3. الغاز المتبخر في الهواء الجوي أقل بكثير مما هو مسموح به .
4. لا يوجد ماء مختلط بالنفط بعد العملية .
5. لا توجد مخاطر إنفجارات.
6. تطابق وتتمشى مع متطلبات البيئة والسلامة.

للامانة البحث اعلاه منقووووووول من عدة مواقع ومصادر

تحياتي واحترامي لكم جميعا

» استبيان حول النفط ودوره في الحياة و المنتوجات الاكثر استخداما من بين منتوجات النفط الخام المكررة
» برنامج Wise Registry Cleaner لصيانة وتصليح الريجستري من الأخطاء
» استبيان حول النفط للاخت دستوري الوفاء نرجو المساعدة
» برنامج ProtectX 1.5 لتشفير بياناتك وحمايتها
» بحث علمي شامل عن النفط (البترول)