به طور کلی میتوان به هر دستگاهی که توسط یک منبع انرژی حرکت داده میشود و کار انجام میدهد تجهیز مکانیکی گفت. در یک جایگاه سوخت وظیفه اصلی انتقال و پخش فرآورده از منابع ذخیره انبوه سوخت به باک خودروها است. برای انجام این امر یک پمپ هیدرولیکی مورد نیاز است. سیستم هیدرولیکی از مخزن ذخیره سوخت مدفون در جایگاه آغاز شده و تا نازل سوخت ادامه پیدا میکند. در این مقاله به بررسی تجهیزات مکانیکی جایگاه سوخت در احداث جایگاه سوخت پرداخته خواهد شد.
به غیر از سیستم هیدرولیک موجود در یک جایگاه سوخت، تجهیزات مکانیکی دیگری نیز در پمپ بنزین موجود است. این تجهیزات میتوانند در حوزه ایمنی و حفاظتی فعالیت کنند. تجهیزات سیستم هیدرولیک شامل پمپها، لولهها، شیرآلات و اتصالات، پیمانه گر و پالسر و نازل سوخت هستند که میتوان به طور کلی آنها را اعضای تجهیزات مکانیکی یک جایگاه سوخت دانست. در ادامه به توضیح مختصر هر کدام از این تجهیزات میپردازیم. برای مشاهده اطلاعات کامل و بیشتر پیرامون این تجهیزات میتوانید به محتوای مربوطه دردسته سوخت و فرآوردههای نفتی مراجعه کنید.
اجزای مکانیکی جایگاه سوخت
تلمبه های عرضه سوخت
تلمبههای فروش بطور کلی به دو بخش تلمبههای خودمکش و تلمبه های غیر خود مکش (که اصطلاحا دیسپنسر نامیده میشوند) تقسیمبندی میگردند. هر دو تجهیزات بالا با دبی اسمی 54 لیتر در دقیقه جهت عرضه بنزین و دبی 90 لیتر در دقیقه جهت عرضه نفتگاز میباشند.
1. تلمبه های خود مکش
در این نوع از تلمبهها فرآیند مکش و عرضه فرآورده توسط الکتروموتور و پمپ انجام میپذیرد. معمولا پمپ خود شامل جدا کننده هوا (سیفون روتوری) و فیلتر نیز میباشد و فراورده توسط سیفون روتوری موجود در تلمبه مکش میگردد. در این سیستم یک خط لوله مکش اختصاصی جهت هر دستگاه تلمبه از 15 سانتی متری کف مخزن مدفون تا زیر تلمبه انجام شده است. استفاده از این مدل تلمبهها بدلیل استهلاک بالا و قفل گازی در مسیر مکش (مخصوصا در مناطق گرمسیر) تقریبا منسوخ گردیده است. این نوع تلمبه ها فقط در پمپ بنزینهای کوچک تک سکو و تک تلمبه مورد استفاده قرار میگیرند.
2. تلمبه های غیر خود مکش یا دیسپنسر
ساختار این نوع تلمبهها مشابه تلمبههای خود مکش میباشد با این تفاوت که فاقد پمپ و الکتروموتور میباشند. در این سیستم، فرآورده توسط پمپ مرکزی غریق داخل مخزن مکش شده و توسط یک خط لوله به سمت دیسپنسرها هدایت میگردد. این نوع سیستم انتقال فرآورده به علت لوله کشی کمتر نسبت به مدل خود مکش برای جایگاههای سوخت با تعداد سکوهای بالا مناسبتر است.
اجزای تشکیل دهنده تلمبه ها و دیسپنسر ها
در این بخش به منظور آشنایی با ساختار تلمبهها به تشریح مختصر اجزای تشکیل دهنده آنها میپردازیم. اطلاعات دقیق و کامل تر پیرامون دیسپنسر و اعضای آن را میتوانید در مقاله دیسپنسر موجود در بلاگ مشاهده کنید.
سیفون روتوری
این قسمت از دو بخش پمپ دندهای و واحد جدا کننده هوا تشکیل گردیده و در دو نوع 45 و 90 لیتری موجود میباشد. این یونیت وظیفه جداسازی 5 درصد هوای همراه فرآورده را دارد.
شیر ایمنی زیر دیسپنسر (Shut of Valve)
این شیر یکی از شیرآلات جایگاه سوخت می باشد که در زیر دیسپنسرها و روی لوله ورودی نصب میگردد. ساختار آن به نحوی طراحی شده است که در هنگام برخورد شدید با دیسپنسر، از محل تعیین شده میشکند و مسیر عبور فرآورده را به طور کامل قطع میکند. به این طریق از ریختن فرآورده در محیط جایگاه جلوگیری میکند.
میتر یا پیمانه گر
این تجهیز نسبت به بقیه تجهیزات بیشتر جنبه عملیاتی دارد. عدم عملکرد دقیق این دستگاه فقط با انجام تستهای مخصوص قابل تشخیص است زیرا خللی در کارکرد ظاهری دیسپنسر ایجاد نکرده و فقط در نشان دادن مقدار سوخت عرضه شده خطا ایجاد میکند. بنابراین لازم است تا تستهای دورهای بر روی پیمانه گر انجام شود. پیمانه گرهای مورد استفاده در دسپنسرها معمولا از نوع جابجایی مثبت هستند. این پیمانهگرها معمولا چهار پیستون و سیلندر دارند و فضای جاروب شده هر سیلندر معادل 125 سی سی میباشد.
لذا عبور یک لیتر فرآورده از داخل آن با توجه به مکانیزم عملکرد آنها موجب دو دور چرخش شفت مرکزی پیمانهگر که پالسر متصل است، میشود. تجهیزات ابزار دقیق پیمانهگر با قابلیت پلمپ بر روی یکی از کاورهای سیلندر تعبیه گردیده است. خطای مجاز برای پیمانهگر 30 سی سی در 20 لیتر پیمانه است. پیمانهگرها معمولا از ناحیه آب بندی داخلی دچار مشکل میشوند که تداخل فرآورده پیمانه شده و ورودی و اضافه دهی میتر که منجر به کسری جایگاه خواهد شد را در پی خواهد داشت.
شما می توانید محتوای تخصصی در خصوص پیمانه گر TATSUNO را در مقاله لینک شده دنبال کنید.
پالسر
این دستگاه به عنوان تنها تجهیزات اندازه گیری دیسپنسر، حرکت چرخشی شفت خروجی پیمانه گر را به پالس الکتریکی تبدیل میکند و توسط کابل مربوطه به شماره انداز الکترونیکی ارسال میکند. محل نصب این تجهیز بر حسب نوع دیسپنسر مستقیم روی میتر یا توتالایزر مکانیکی میباشد.
شما می توانید محتوای تخصصی در خصوص Pulser چیست؟ را در مقاله لینک شده دنبال کنید.
توتالایزر
توتالایزر در انواع مکانیکی، الکترومکانیکی و دیجیتالی وجود دارد و وظیفه ثبت کارکرد کلی لیتراژ دیسپنسر را دارد. این تجهیز باید قابلیت پلمپ کردن داشته باشد.
شیر برقی یا سلونوئید ولو
دستگاهی است که در مسیر خروجی فرآورده در دیسپنسر نصب میشود. این دستگاه وظیفه قطع و وصل عبور فرآورده را با توجه به عملکرد نازل و دیسپنر دارد. عملکرد این تجهیز در محتوای مربوط به دیسپنسر به طور کامل توضیح داده شده است.
شیلنگ و نازل
نازلهای سوخت نصب شده روی دیسپنسر باید از نوع قطع کن اتوماتیک و برای بنزین در سایز 3/4 اینچ و عرضه گازئیل 1 اینچ باشند. رنگ کاورهای نازل با توجه به نوع فرآورده عرضه شده متفاوت است: سبز جهت بنزین بدون سرب، قرمز جهت بنزین معمولی و زرد جهت گازوئیل. شیلنگها نیز بهتر است در سایزهای مذکور و طول تقریبی حداکثر 5 متر و همراه با شیر brake away باشند.
شما می توانید محتوای تخصصی در خصوص نازل پمپ بنزین را در مقاله لینک شده دنبال کنید.
پمپ غریق یا پمپ شناور
یک پمپ غریق از دو قسمت الکترو پمپ و کلکتور تشکیل شده است که به وسیله لوله ارتباطی به یکدیگر متصل میشوند. بخش الکترو پمپ بصورت غریق داخل مخزن قرار میگیرد و بخش کلکتور روی منهول مخزن نصب میگردد. این دستگاه در مبادی عرضه که مجهز به دیسپنسرهای غیر خود مکش میباشند کاربرد دارد و وظیفه آن پمپاژ فرآورده از مخزن مدفون به سمت دیسپنسر میباشد.
پمپ های غریق معمولا در قدرتهای 0/2، 0/5، 0/75 و 1 اسب بخار موجود میباشند. هر دستگاه پمپ میتواند به چهار دیسپنسر( با توجه به تعداد نازل) سوخت رسانی کند. بخش سیفون تعبیه شده در کلکتور آنها قادر است فرآورده موجود در مخازن همجوار را که به وسیله لوله به یکدیگر مرتبط شدهاند را هم طراز کند.
از دیگر تجهیزات به کار رفته در این سری پمپها دستگاه نشت یاب است که در خروجی پمپ نصب گردیده و وظیفه قطع جریان را در صورت تشخیص نشتی خط لوله را دارد. لازم به ذکر است این پمپها باید به صورت مغروق در سوخت کار کنند لذا موجودی مخازن نباید به کمتر از 5000 لیتر برسد. توضیحات کامل در رابطه با معروفترین مدل این سری پمپ را میتوانید در محتوای پمپ red jacket مطالعه کنید.
شما می توانید محتوای تخصصی در خصوص پمپ شناور را در مقاله لینک شده دنبال کنید.
مخازن
مخازن ذخیره فرآورده در جایگاه سوخت معمولا از نوع استوانه ای دفنی به ابعاد تقریبی قطر 2/85 متر و طول 8 متر و ظرفیت اسمی 46 هزار لیتر میباشند. ضخامت ورق بدنه 6 میلیمتر و عدسیها 8 میلیمتر هستند. قبل از دفن حتما تست نشتی و ایزولاسیون انجام میگیرد. در قسمت فوقانی مخزن، درب منهول و تجهیزات مورد نیاز از قبیل محل دیپ، سطح سنج و سایر ملزومات نصب میگردد.
لوله ها و کابل های ارتباطی و کانال های مربوطه
لوله های ارتباطی از پمپ غریق روی مخازن تا دیسپنسر ها و در محل تخلیه تا مخازن مورد استفاده قرار میگیرد. این لوله ها معمولا فولادی بدون درز SCH 40 در سایز 2 اینچ مورد استفاده دیسپنسرها و 4 اینچ جهت تخلیه نفتکش میباشند.
کابل های ارتباطی میبایستی مجهز به روکش مقاوم در برابر فرآورده و فشار باشند اما کابلهای متداول مورد استفاده از نوع زرهدار با غلاف سربی با مشخصات 5*2/5 جهت دیسپنسرها و 3*2/5 جهت پمپ غریق میباشند.
کانالهای ارتباطی محل عبور لولهها و کابلها دارای عمق 70 سانتیمتر بوده و محل قرار گرفتن کابل و لوله بوسیله تیغه داخلی از هم جدا میشوند.
استاندارد های تجهیزات مکانیکی جایگاه سوخت
در این قسمت به بررسی استانداردهای مربوط به تجهیزات مکانیکی جایگاه سوخت که در بالا آورده شده است میپردازیم. این استانداردهای ارائه شده توسط شرکت ملی پخش فرآوردههای نفتی را میتوان در دو دسته بندی لوله کشی وتجهیزات مکانیکی جایگاه سوخت Fuel station mechanical equipment و نکات طراحی مخازن تقسیم بندی کرد:
لوله کشی و تجهیزات مکانیکی جایگاه سوخت
- براي لوله كشي فرآورده كليه الزامات استاندارد NFPA 30 و NFPA 30A بایستی اعمال گردد.
- در سيستم ذخيره سازي و انتقال سوخت در جايگاه هاي كوچك لازم است يكپارچگي جايگاه از لحاظ نوع متريال مورد استفاده حفظ گردد. درواقع در صورت بكارگيري مخازن فولادی جنس لوله كشيها نيز مي بايست فولادي باشد. به همين ترتيب در صورت بكارگيري مخازن غيرفلزي لازم است لوله كشيهاي مربوطه نيز غيرفلزي باشد و لوله هاي غيرفلزی مورد استفاده در جايگاه مي بايست مطابق با الزامات استاندارد EN 14125 (برای لولههای ترمو پلاستیک) و استاندارد UL 971 (برای لولههای GPR) ساخته شده باشند. همچنين بايستي گواهينامه انطباق متريال لوله با اين استانداردها توسط مراجع ذيصلاح ارائه گردد و به تائيد شركت ملي پخش فرآوردههای غیر نفتی برسد.
- دستگاه توزيع كننده سوخت ( دیسپنسر یا تلمبه) مورد استفاده در جايگاه مي بايست مطابق استاندارد بوده و داراي تاييديه شركت ملي پخش فرآوده هاي نفتي ايران باشد.
- دستگاه توزيع كننده سوخت مي تواند از نوع خودمكش باشد.
- دستگاه توزيع كننده سوخت بايستي به ادوات لازم براي پيشگيري از سرريز در زمان سوختگيري مجهز باشد.
- طول شيلنگ دستگاه توزيع سوخت در جايگاه نبايستي بيشتر از 5/5 متر باشد.
- شیلنگ دیسپنسر در حالت باز بایستی حداقل 1/5 متر از ورودی ساختمانهای اداری فاصله داشته باشد.
- در صورت بكارگيري ديسپنسر ، حداكثر دو نازل براي سوختگيري از يك طرف و عرضه بنزين با دبي 45 لیتر بر دقيقه براي هر نازل در نظر گرفته شود.
- حریم الکتریکال دو دیسپنسر از هم 0.5 متر میباشد لیکن بدلیل ضرورت رفع مشکلات عملیاتی حداقل فاصله دیسپنسرها از یکدیگر در هر سکوی سوختگیری 3 متر تعیین میگردد.
- جهت جلوگيري از لهيدگي و پارگي شيلنگ تلمبه ها، استفاده از شيلنگ جمع كن در تلمبه ها ضروری میباشد.
- جهت جلوگيري از نشت فرآورده ، سيستم لوله كشي واتصالات همراه تلمبه ها و مخازن مي بايست به موقع ضخامت سنجي شده و در صورت نياز تعويض يا تعمير گردند .
- در صورت استفاده از سيستم توزيع سوخت تحت فشار ضروري است كليه اجزاي آن از نوع ضد انفجار باشند و سيستم تغذيه الكتريكي آن ترجيجاً تك فاز باشد.
- بر روي هر شيلنگ ديسپنسر يك عدد قطع كن در نظر گرفته شود.
- در مسير لوله تخليه به مخزن از فيلتر مناسب استفاده گردد.
- با توجه به مساحت كم جايگاه و شرايط محل تخليه ، لوله هاي تخليه بايد همراه نفتكش به محل انتقال يابد.
- امكان درين كليه خطوط فرآورده به سمت مخازن ذخيره بايستي در نظر گرفته شود. شيب لوله كشي 5/1 الی 2 درصد به سمت مخزن در نظر گرفته شود.
- فاصله لوله مكش پمپ مغروق تا كف مخزن حداقل 150 میلیمتر در نظر گرفته شود.
- لوله تهويه مخزن بنزين بايستي به بازدارنده شعله مجهز باشد.
- لوله پركن مخزن سوخت تا فاصله 4 اينچي كف مخزن امتداد يابد.
- در محل اتصال لوله كشي به ديسپنسر و مخزن بايستي اتصال انعطاف پذير فلزي و استاندارد در نظر گرفته شود.
- شيلنگ دستگاه توزيع كننده سوخت بايد مطابق با استاندارد BS EN 13617-1 باشد.
- طراحي لوله كشي بايستي به نحوي باشد كه جهت انجام تعميرات در صورت بروز نشتي نيازي به كندن زمين نبوده و حوضچه هايي براي بازديد و دسترسي جهت تعمير و نگهداشت سيستم مد نظر قرار گيرد.
- هرگونه اتصالات شامل لوله كشيها، سيستمهاي فاضلاب و… حين ورود به ساختمانهاي اداري جهت جلوگيري از ورود بخارات فراورده به داخل جايگاه بايستي كاملاً گازبند گردد.
- اتصالات بايستي از نوع روزه اي يا جوشي باشد.
- كليه كانال ها و فضای خالی سكوها (محل عبور لولههاي حاوي فرآوردههاي نفتی) بايستی با ماسه بادی پرشود.
نکات طراحی و ساخت مخازن
- جنس مخازن زيرزمينی مي تواند فلزي يا غيرفلزی انتخاب گردد.
- طراحی و ساخت مخازن زيرزميني فولادی مي بايست بر اساس آخرين ويرايش استاندارد BS EN 12285-1 انجام گردد و جهت محاسبه ضخامت نهايی ورق ها حداقل يك ميليمتر اضافه بعنوان خوردگی مجاز لحاظ گردد.
- طراحی و ساخت مخازن زيرزمينی غيرفلزی مي بايست بر اساس آخرين ويرايش استاندارد UL 1316 انجام گردد.
- ظرفيت اسمي مخزن براي اين نوع جايگاه حداكثر 45000 لیتر باشد.
- هر مخزن جايگاهی مي بايست داراي يك دريچه آدم رو (منهول) با سايز 24 اينچ يا بزرگتر باشد.
- هر مخزن می بايست دارای نازل های مورد نياز با فلنج استاندارد به شرح زير باشد:
نازل ورودی با سايز 4 اينچ، نازل خروجي با سايز حداقل 2 اينچ، نازل نمونه گيري با سايز 4 اينچ ، نازل ارتفاع سنج با سايز حداكثر 4 اينچ، نازل جمع آوری بخارات بنزين با سايز 3 اينچ و نازل تهويه كه سايز آن بر اساس ظرفيت مخزن بدست مي آيد و حداقل برابر 2 اينچ مي بايست در نظر گرفته شود.
- انجام عمليات سنجش سطح سيال به صورت دستي مجاز نمي باشد.
- در صورت استفاده از سيستم توزيع سوخت تحت فشار رعايت حداقل فاصله مجاز بين لوله هاي ورودي و خروجي طبق الزامات و دستورالعمل هاي شركت سازنده آن ضروري مي باشد.
- رعايت حداقل فاصله لازم بين نازل ورودي و نازل نصب ارتفاع سنج بر اساس دستورالعمل شركت سازنده ارتفاع سنج الزامی است.
- پيش بينی و نصب سیم ارت بر روی بدنه مخازن الزامی است.
- Rating فلنج نازل ها 150 در نظر گرفته شود و از لوله و اتصالات با رده استاندارد استفاده گردد. همچنین Rating شیرهای با سایز 2 اینچ و بالاتر میبایست با Rating فلنجهای متصل به آن یکسان و برابر 150 باشد
- پيش از بهره برداري از مخزن لازم است تستهاي مخزن و لوله كشي هاي آن مطابق با استاندارد طراحي مربوطه انجام گردد.
- مخزن بايستي بر روي بالشتك بتوني و در داخل محفظه نصب گردد و توسط تسمههاي فلزي مناسب به نحوي مهار شود كه در برابر زلزله و نيروي ناشي از بالا آمدن آبهاي سطحي پايداري آن حفظ گردد.
- دريچه هاي بازديد بايستي به نحوي طراحي گردد كه آبهاي جاري و فرآورده هاي ريخت و پاش شده از سطح جايگاه به درون مخزن وارد نگردد.
- نصب تجهيزات جلوگيري از پر شدن بيش از حد مخازن بر اساس استاندارد NFPA 30 الزامی است.
- پيش بيني و اتخاذ تدابير مؤثر براي پيشگيري از انتشار فرآورده از مخازن به خاكهاي مجاور در صورت نشت احتمالي الزامي ميباشد مبناي اتخاذ تدابير استاندارد NFPA 30 میباشد.
- كليه تجهيزات الكتريكی جایگاه سوخت كه بر روي مخزن نصب ميگردند بايستي از نوع ضد انفجار با انديس مناسب انتخاب و مطابق اصول ايمني نصب گردند.
- فضاي داخلي مخازن ذخيره سوخت منطقه خطر صفر محسوب ميگردد و نصب تجهيزات الكتريكي منصوب در اين محل بايستي از نوع ذاتاً ايمن داراي تأييديه معتبر صورت پذيرد.
- كليه تجهيزات غير الكتريكی مانند ميله اندازه گيری، درپوش و… مي بايستی از جنس ضد جرقه انتخاب و نصب گردند.
خروج بخارات از مخزن
در طراحی مخزن میبایست موضوع خروج بخارات مد نظر قرار گیرد و موارد زیر رعایت گردد:
- لوله هواكش مخزن مي بايست در محلي ايمن و بدون خطر رو به بالا امتداد يافته و درمجاورت عوامل گرم كننده و آتشزا قرار نگرفته و تا ارتفاع حداقل 6/3 متر بالاتر از سطح زمين امتداد يابد.
- قطر لوله تهويه و تعداد آن تابع ظرفيت مخزن بوده و براساس استانداردهاي مرتبط تعيين مي گردد.
- لوله هواكش مخزن بايستي مجهز به كلاهك بوده و به نحو موثر مهار گردد.
- لوله های تهويه مي بايست بالاتر از بيشترين سطح مايع موجود در نفتكش قرار گيرد و همچنين ارتفاع آن از 4 متري سطح زمين نيز تجاوز نكند.
- دهانه لوله هواكش در يك سيستم مجهز به كنترل آلاينده مي بايست به اندازه كره اي به شعاع 3 متر از دريچه هاي باز ساختمان هاي مجاور فاصله داشته باشد.
- لوله تهويه مخازن بايستي مجهز به كلاهك باشد.
- در جايگذاري لوله هواكش بايستي موارد ذيل را به منظور جلوگيري از تخليه بخارات در اتمسفر كه احتمال وجود جرقه و بروز آتش سوزي را دارد در نظر گرفت:
- توسعه املاك مجاور جايگاه
- جهت وزش باد
- احتمال وجود هرگونه جريان هوا ناشي از وجود ساختمان هاي مرتفع
- وجود فواصل و شكاف باريك ميان ساختمان ها
- مجاورت با دودكش هاي بخاری، سيستم تهويه، ناودان هاي ساختمان و درخت ها
همچنین شما میتوانید برای مشاهده اطلاعات بیشتر پیرامون مخازن ذخیره سوخت جایگاه به محتوای مربوط به آن مراجعه کنید.
توضیحات عمومی
لولههای فولادی SCH 40: sch مخفف schedule است که یک زیر مجموعهای از استاندارد آمریکایی ASME که با توجه به عدد آن نشان دهنده ضخامت لوله است. این اعداد در ایران با نام ” رده لوله” نیز شناخته میشود.
استاندارد EN 14125: این استاندارد مربوط به لولهها با مواد ترموپلاستیک انعطاف پذیر است که معمولا در زیر کار شده و برای انتقال سوخت بکار گرفته میشوند. این لوله ها ایمن و با محیط سازگار بوده و همچنین با لولههای تقویت شده با فیبر شیشه (GPR) متفاوت است. از این لولهها برای انتقال سوخت از مخزن به دیسپنسر و سیستم بازیافت بخار استفاده میکنند.
استاندارد UL 971: این استاندارد مربوط به لولههایی غیر فلزی است که برای انتقال مواد قابل اشتعال به صورت زیر زمینی استفاده میشوند.
استاندارد BS EN 13617-1: BS مخفف واژه British Standard بوده و زمان تاسیس آن سال 1987 است. این استاندارد برای مخازن ذخیره و عرضه سوخت تدوین شده است. این استاندارد در 4 قسمت، طراحی و عملکرد تجهیزات مکانیکی جایگاه سوخت, عرضه سوخت اعم از پیمانهگر، دیسپنسر، پمپهای غریق را پوشش میدهد.
Rating فلنج: rating یک فلنج تعیین کننده حداکثر فشار مجاز قابل تحمل در هنگام افزایش دما است. البته ویژگیهای فلنج نیز باید طبق استانداردها حفظ شود. 7 رنج فشار برای فلنج داریم: 150-300-400-600-900-1500-2500 . مدل 150 توانایی تحمل فشار 140psi در دمای 600 فارنهایت را دارد.
در خصوص خروج بخارات از مخزن به نکات خوبی اشاره داشتین.
احسان عزیز ممنون که نظرتون را با ما در میان گذاشتین.