[CENTER][CENTER][B][FONT="]الفصل الثاني[/FONT][/B][/CENTER]
[/CENTER]
[CENTER][CENTER][B][FONT="]الأسس التصميمية للخزانات[/FONT][/B][/CENTER]
[/CENTER]
[CENTER][CENTER][FONT="]الفصل الثاني[/FONT][/CENTER]
[/CENTER]
[CENTER][CENTER][U][FONT="]الأسس التصميمية للخزانات[/FONT][/U][/CENTER]
[/CENTER]
[B][U][FONT="]تصاميم الخزانات النفطية:- [/FONT][/U][/B]
[B][FONT="] بعد المقدمة والنظرة التعريفية على الخزانات الأسطوانية المعدنية وتصنيفها فلا بد من مدخل اولي لما يؤدي له الموضوع في تصاميم هذه الخزانات فهنالك عدة انظمة لتصاميم الخزانات النفطية منها :-[/FONT][/B]
[B][FONT="]أ- [/FONT][/B][B][FONT="]النظام الأمريكي ([/FONT][/B][B][FONT="]AIP[/FONT][/B][B][FONT="]) وهو سيكون محل بحثنا .[/FONT][/B]
[B][FONT="]ب- [/FONT][/B][B][FONT="] النظام الروسي ([/FONT][/B][B][FONT="]GOST[/FONT][/B][B][FONT="]) .[/FONT][/B]
[B][FONT="]ج- النظام البريطاني ([/FONT][/B][B][FONT="]BS[/FONT][/B][B][FONT="]) .[/FONT][/B]
[B][FONT="] وكما لكل نظام ضوابطه وشروطه فأن المعاون المستخدمة لتصنيع هذه الخزانات تكون مختلفة من نظام الى آخر علماً بأن بعض المعاون قد تكون متكافئة من الناحية الكيمياوية والفيزيائية ولكن تبقى بعض الاختلافات التي قد تكون غير ملموسة على المدى القريب ولكن تأثيراتها تظهر في المستقبل البعيد كاختلاف نسب بعض العناصر الكيمياوية مثل[/FONT][/B][B][FONT="] Ph_S_SI_C )[/FONT][/B][B][FONT="] ) لتصاميم الخزانات عدة مراحل وهي :-[/FONT][/B]
[B][FONT="] أ – معرفة صنف الخزان .[/FONT][/B]
[B][FONT="]ب - معرفة خواص المنتج الذي سيتم خزنه في الخزان .[/FONT][/B]
[B][FONT="]ج – معرفة خواص التربة للمحطة المراد نصب الخزان فيها .[/FONT][/B]
[B][FONT="]د – معرفة اتجاه وسرعة الريح في المنطقة . [/FONT][/B]
[B][FONT="]الى آخره من الامور التي يجب الاطلاع عليها قبل الشروع بتصميم الخزانات كونها قد تؤثر على نوع السقف وعلى ارتفاع وقطر الخزان وعلى نوع المعاون المستخدمة وسمك الصفيح اللازم وماهي المنظومات الملحقة بهذا الخزان .[/FONT][/B]
[B][U][FONT="]أ – معرفة صنف الخزن :[/FONT][/U][/B]
[B][FONT="] يجب معرفة صنف وحجم الخزان قبل الشروع بوضع اي معادلة للتصميم فاذا كان المنتج يخزن بالضغط الجوي سوف يستخدم الواصفة [/FONT][/B][B][FONT="](Api Standard 650 )[/FONT][/B][B][FONT="] واذا كان ذو ضغط داخلي لغاية [/FONT][/B][B][FONT="]( 15 PSI )[/FONT][/B][B][FONT="] سوف يستخدم المواصفة [/FONT][/B][B][FONT="]( Api Standard 620 )[/FONT][/B][B][FONT="] وهكذا بالنسبة لباقي التصنيفات كما ذكرنا سابقاً في تصنيف الخزانات .[/FONT][/B]
[B][FONT="]ب – معرفة خواص المنتج الذي سيتم خزنه في الخزان حيث أن زيادة نسبة [/FONT][/B][B][FONT="] GOR ) [/FONT][/B][B][FONT="]( Gas / Oil Ratio) [/FONT][/B][B][FONT="] ) تؤثر تأثيراً كبيراً على قياس أنبوب خروج الغاز [/FONT][/B][B][FONT="]( Flare Pipe )[/FONT][/B][B][FONT="] وكذلك تحديد الحاجة الى برج عزل داخل الخزان ام لا [/FONT][/B][B][FONT="] ( Degassing tower ) [/FONT][/B][B][FONT="]إضافة الى التأثير على عدد وقياس صمامات الأمان .[/FONT][/B]
[B][FONT="]هذا من جهة ومن جهة أخرى يجب معرفة المحتوى الكبريتي للنفط كون زيادة نسبة الكبريت عن المعتاد في النفط الخام يؤدي الى تسريع عملية التأكل للمعادن وهنا لابد من استخدام معادن حسب متطلبات المواصفات العالمية مثل [/FONT][/B][B][FONT="](NACE-MR 0175 ) [/FONT][/B]
[B][FONT="](sour services requirements ) [/FONT][/B][B][FONT="] .[/FONT][/B]
[B][FONT="]ففي بحثنا هذا سنتطرق الى كيفية التصميم على المواصفة [/FONT][/B][B]FONT="[/FONT][/B][B][FONT="] للنفط الخام الاعتيادي ( بالنسب التركيبية المعتدلة ) [/FONT][/B]
[B][U][FONT="]اولاً :- تصاميم الاسس [/FONT][/U][/B][B][U]FONT="[/FONT][/U][/B]
[B][FONT="]من اهم العمليات في تصميم الخزان هو معرفة نوع التربة التي سوف ينصب الخزان عليها وبالخصوص قابلية تحمل التربة [/FONT][/B][B][FONT="]( Soil Bearing value )[/FONT][/B][B][FONT="] وهذه القيمة تحدد مستوى ارتفاع السائل في الخزان في الحالة الاعتيادية حيث أن كل [/FONT][/B][B][FONT="]( 1 TON /m2 ) [/FONT][/B][B][FONT="] يعني ارتفاع السائل [/FONT][/B][B][FONT="]( 1 m )[/FONT][/B][B][FONT="] محسوبا" على اساس كثافة الماء وبالتالي فأن ارتفاع السائل في الخزان سوف يعكس ارتفاع الخزان نفسه .[/FONT][/B]
[B][FONT="]ويمكن معالجة حالة ضعف التربة بواسطة عدة طرق انشائية نذكر منها ما يلي:-[/FONT][/B]
[B][FONT="]أ- [/FONT][/B][B][FONT="]أستبدال التربة بواسطة الجلمود (بأحجام مختارة) .[/FONT][/B]
[B][FONT="]ب- [/FONT][/B][B][FONT="] تثبيت التربة بواسطة الأوتاد الكونكريتيه ([/FONT][/B][B][FONT="]PILES[/FONT][/B][B][FONT="]) .[/FONT][/B]
[B][FONT="]ج – عمل قاعدة كونكريتيه تستند الى جسور كونكريتيه مستمرة .[/FONT][/B]
[B][FONT="]والى أخره من المعالجات التي دائماً ما تكون ناجحة في معالجة الحالة .[/FONT][/B]
[B][FONT="]فبعد اجراء المعالجة على التربة يأتي دور تصميم القاعدة الأرضية ([/FONT][/B][B][FONT="]Erath Foundation[/FONT][/B][B][FONT="]) وهي على نوعين :-[/FONT][/B]
[B][U][FONT="]النوع الأول :- قاعدة ارضية بطوق كونكريتي[/FONT][/U][/B][B][U][FONT="](Earth Foundation with concrete ring wall ) [/FONT][/U][/B][B][U][FONT="] :-[/FONT][/U][/B]
[B][FONT="]للخزانات الكبيرة والثقيلة وذات ارتفاع عالي وذات سقف ثابت ذاتياً [/FONT][/B][B]( Self Supporting Roof )[/B][B][FONT="] وللخزانات ذات السقف العائم من المهم جداً اتباع هذا النوع من التصميم الانشائي للقاعدة الارضية .[/FONT][/B]
[B][FONT="]ولهذا التصميم امتيازات جيدة ومساوئ ولكن امتيازاته اكثر بكثير من مساوئه[/FONT][/B]
[B][FONT="] يمكن الاطلاع عليها في [/FONT][/B][B]( API 650 APPX.B )[/B]
[B][FONT="]النوع الثاني :قاعدة ارضية بدون طوق كونكريتي [/FONT][/B][B][FONT="]([/FONT][/B][B][FONT="]Earth Foundation Without ring wall[/FONT][/B][B][FONT="] ) [/FONT][/B]
[B][FONT="]وهي التي يمكن استخدامها عندما تكون التربة ثابتة ومستقرة وكذلك قابلية تحملها عالية وتستخدم في الغالب الى الخزانات الصغيرة وذات الارتفاعات الواطئة [/FONT][/B][B][FONT="].[/FONT][/B]
[B][FONT="]لزيادة المعلومات راجع [/FONT][/B][B][FONT="] ( API 650 - APPX.B )[/FONT][/B]
[B][U][FONT="]ثانياً :- التصميم الميكانيكي للخزن :-[/FONT][/U][/B]
[B][FONT="]ا – تصميم قاعدة الخزان [/FONT][/B]
[B][FONT="]ا – 1 صفيح القاعدة [/FONT][/B][B][FONT="]( Bottom Plates )[/FONT][/B]
[B][FONT="]في كل الأحوال يجب أن لا يقل سمك صفيح القاعدة عن ( 6 ملم ) على ان يضاف لهذا السمك سماحية التآكل [/FONT][/B][B][FONT="]( Corrosion Allowance )[/FONT][/B][B][FONT="] حسب طبيعة المنتج من ناحية المحتوى المائي والملحي والكبريتي حيث ان العلاقة طردية بين هذه القيمة وبين المحتويات المذكورة .[/FONT][/B]
[B][FONT="]يتطلب تصنيع القاعدة بقطر اكبر من قطر الخزان بما لا يقل عن ( 50 ملم ) .[/FONT][/B]
[B][FONT="]يكون لحام صفيح القاعدة تراكيبي [/FONT][/B][B][FONT="]( Lap – Welded Joints )[/FONT][/B][B][FONT="].[/FONT][/B]
[B][FONT="]إذا كان فاصل اللحام التراكبي خاص بثلاث صفائح متراكبة فيجب ان تبتعد خطوط اللحام هذه عن بعضها وعن جدار الخزان وعن خطوط اللحام التقابلية الخاصة بالصفيح الحلقي الذي سيأتي ذكره لاحقاً [/FONT][/B][B]( Annular – Plate )[/B][B][FONT="] . [/FONT][/B]
[B][FONT="]وعن خطوط اللحام بين الصفيح الحلقي والصفيح القاعدة بما لا يقل عن ([/FONT][/B][B]300 mm[/B][B][FONT="]) .[/FONT][/B]
[B][FONT="] عند استخدام الصفيح الحلقي فهي سوف تلحم مع بعضها تقابلياً ([/FONT][/B][B]Butt Welded[/B][B][FONT="]) ومن خلال عرض الصفيح سوف يتوفر لديك ما لا يقل عن ([/FONT][/B][B]600mm[/B][B][FONT="] ) بين جدار الخزان من الداخل و بداية اللحام التراكبي .[/FONT][/B]
[B][FONT="]ومما تجدر الإشارة له فأن لحام صفيح القاعدة يكون من السطح العلوي فقط .[/FONT][/B]
[B][FONT="]أ- [/FONT][/B][B][FONT="]2-[U] صفيح القاعدة الحلقي ([/U][/FONT][/B][B][U]Annular-Bottom Plates[/U][/B][B][U][FONT="]) :-[/FONT][/U][/B]
[B][FONT="] عندما يكون تصميم جدار الخزان باستخدام ([/FONT][/B][B]Allowable Stress [/B][B][FONT="]) للمعدن ضمن المجاميع ([/FONT][/B][B]IVA , IVIVA , V ,VI[/B][B][FONT="]) فهنا يجب استخدام الصفيح الحلقي ومن دواعي استخدام الصفيح الحلقي هو ([/FONT][/B][B]Maximum Product Stress [/B][B][FONT="]) للصف الأول من الجدار أقل او يساوي ([/FONT][/B][B]160 MPa[/B][B][FONT="]) او ([/FONT][/B][B]Maximum hydrostatic Test Stress[/B][B][FONT="]) للصف الأول من [/FONT][/B]
[B][FONT="]الجدار اقل او تساوي ([/FONT][/B][B]172 MPA[/B][B][FONT="]) ويطلب الصفيح الحلقي ليؤمن لك ([/FONT][/B][B]50 mm[/B][B][FONT="]) على الأقل خارج جدار الخزان .[/FONT][/B]
[B][FONT="]يمكن احتساب العرض القطري للصفيح الحلقي بموجب المعادلة التالية :- [/FONT][/B]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]([/FONT][/B][B][FONT="]215 tb[/FONT][/B][B][FONT="]) [/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][B][FONT="]where ; [/FONT][/B][/LEFT]
[LEFT][B][FONT="]tb =Thickness of annular plate . (mm )[/FONT][/B][/LEFT]
[LEFT][B][FONT="]H = Maximum design liquid level . (m )[/FONT][/B][/LEFT]
[LEFT][B][FONT="]G = Design specific gravity of the liquid .[/FONT][/B][/LEFT]
[B][FONT="]سمك الصفيح الحلقي يجب ان لا يقل عن السمك في الجدول ( الملحق رقم [/FONT][/B][B][FONT="]A[/FONT][/B][B][FONT="] ) على ان يضاف له سماحية التأكل .[/FONT][/B]
[B][U][FONT="]ب – تصميم الجدار [/FONT][/U][/B][B][U][FONT="]Shell design )[/FONT][/U][/B][B][U][FONT="] ) :-[/FONT][/U][/B]
[B][FONT="]وهنا يجب ان يكون سمك الجدار اكبر من السمك المحسوب حيث يضاف له سماحية التأكل [/FONT][/B][B][FONT="]( Corrosion allowance )[/FONT][/B][B][FONT="] على ان لا يكون سمك الجدار أقل مما يلي :-[/FONT][/B]
[RIGHT] [CENTER][CENTER][B][FONT="]Nominal plate thickness[/FONT][/B][/CENTER]
[/CENTER]
[CENTER][CENTER][B][FONT="]*2[/FONT][/B][/CENTER]
[/CENTER]
[CENTER][CENTER][B][FONT="]Nominal Tank diametr[/FONT][/B][/CENTER]
[/CENTER]
[CENTER][CENTER][B][FONT="]*1 [/FONT][/B][/CENTER]
[/CENTER]
[CENTER][CENTER][B]FONT=" ( in )[/FONT][/B][/CENTER]
[/CENTER]
[LEFT][RIGHT][B]FONT=" ( ft . ) [/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[CENTER][CENTER][B][FONT="]5 3/16[/FONT][/B][/CENTER]
[/CENTER]
[CENTER][CENTER][B][FONT="]6 1/4[/FONT][/B][/CENTER]
[/CENTER]
[CENTER][CENTER][B][FONT="] 8 5/16[/FONT][/B][/CENTER]
[/CENTER]
[CENTER][CENTER][B][FONT="]10 3/8 [/FONT][/B][/CENTER]
[/CENTER]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="] 50[/FONT][/B][B][FONT="]>[/FONT][/B][B][FONT="]15[/FONT][/B][B][FONT="]>[/FONT][/B][B][FONT="]15 to ˂ 36 50 to ˂120 [/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[B][FONT="]200[/FONT][/B][B][FONT="]>[/FONT][/B][B][FONT="]to[/FONT][/B][B][FONT="] 120[/FONT][/B][B][FONT="]36 to ˂ 60 [/FONT][/B]
[B][FONT="]200[/FONT][/B][B][FONT="] < [/FONT][/B][B][FONT="]60[/FONT][/B][B][FONT="] < [/FONT][/B]
[/RIGHT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]1* Nominal Tank Diameter Shell By The Centerline Diameter Of The Bottom Shell _[/FONT][/B][B][FONT="]Course [/FONT][/B][B][FONT="]Plate .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]2* Nominal Plate Thickness Refer To The Tank Shell As Constructed The Thickness Specified Are Based On Erection Requirements .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[B][FONT="] يتم احتساب سمك الجدار بطريقتين هما :-[/FONT][/B]
[B][FONT="]ب-1-[/FONT][/B][B][U][FONT="]Foot Method[/FONT][/U][/B][B][U][FONT="]One[/FONT][/U][/B][B][U][FONT="]:-[/FONT][/U][/B]
[B][FONT="] وتستخدم هذه الطريقة للخزانات ذات الأقطار لغاية [/FONT][/B][B][FONT="]60 M[/FONT][/B][B][FONT="] .[/FONT][/B]
[B][FONT="] أقل سمك لصنع الجدار يجب ان يكون اكبر من السمك المحسوب من المعادلة التالية :-[/FONT][/B]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]Where :-[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]td= Design Shell Thickness In (mm) .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]= Hydrostatic Test Shell Thickness In (mm) .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="] D = Nominal Tank Diameter In (m) .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="] H = Design Liquid Level In (m).[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][COLOR=red][FONT="][B] = Height From The Bottom Of The Course Under Consideration To The Top Of The Shell Including The Top Angle , If Any : To The Bottom Of Any Over - Flow That Limit To The Tank Filling Height Or Any Other Level Specified By The Purchaser , Restricted By An Internal Floating Roof , Or Controlled To Allow For Seismic Wave Action .[/B][/FONT][/COLOR][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]G = Design Specific Gravity Of The Liquid To Be Stored .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]CA = Corrosion Allowance , In (mm) (Specified By Purchaser) .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]Sd= Allowable Stress For The Design Condition , In MPa .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]S˫[/FONT][/B][B][FONT="]= Allowable stress For The Hydrostatic Test Condition , In MPa .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[FONT="][B]ب-2[/B][/FONT][B][FONT="]-[/FONT][/B][FONT="][B] [U]طريقة [/U][/B][/FONT][B][U][FONT="]Variable Design Point[/FONT][/U][/B][FONT="][B] :-[/B][/FONT]
[B][FONT="] وهي الطريقة التي يتم احتساب سمك الجدار من خلالها للخزانات ذات الأقطار الكبيرة والتي لا يمكن استخدام الطريقة السابقة [/FONT][/B][B][FONT="]لاحتسابها نظراً لمحدودية الأقطار بالنسبة للطريقة الأولى ([/FONT][/B][B]One Foot Method[/B][B][FONT="]) ويمكن ايضاً استخدامها في حالة عدم تحديد المشتري للمصنع باستخدام الطريقة الأولى وهي تستخدم عندما تكون المعادلة التالية صحيحة :- [/FONT][/B]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]Where [/FONT][/B][B][FONT="]:-[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B] , [/B][B][FONT="]In (mm) .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]D = Tank Diameter , In (m) .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]t = Bottom Course Shell Thickness , In (mm) .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]H = Max . Design Liquid Level , In (m) 0[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[B][FONT="] وتستخدم المعادلات الحسابية التي استخدمت في الطريقة السابقة ([/FONT][/B][B][FONT="]One Foot Method[/FONT][/B][B][FONT="]) نفسها لحساب السمك الأولي لصفيح الصف الأول من الجدار[/FONT][/B][B][FONT="] ([/FONT][/B][B][FONT="]) لظروف الفحص الهيدروستاتيكي و التصميمي([/FONT][/B][B]Preliminary Values[/B][B][FONT="]) [/FONT][/B]
[B][FONT="]أما احتساب السمك ([/FONT][/B][B][FONT="]) للصف الأول من الجدار لأغراض الفحص الهيدروستاتيكي والتصميمي فتحتسب بالمعادلات التالية :- [/FONT][/B]
[LEFT][RIGHT][B][U][FONT="]SI Units :-[/FONT][/U][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="][I]= (1.06 [/I][/FONT][/B][B][FONT="][I]) ([/I][/FONT][/B][B][FONT="][I]) + CA .[/I][/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][U][FONT="][I] US Units :-[/I][/FONT][/U][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="][I]= (1.06[/I][/FONT][/B][B][FONT="][I]) ([/I][/FONT][/B][B][FONT="][I]) + CA .[/I][/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[B][U][FONT="][I]ملاحظة[/I][/FONT][/U][/B][B][U][FONT="][I] :- [/I][/FONT][/U][/B][B][FONT="][I]للحسابات التصميمية يجب ان تكون ([/I][/FONT][/B][B][FONT="][I]) اكبر من ([/I][/FONT][/B][B][FONT="][I]) .[/I][/FONT][/B]
[LEFT][RIGHT][B][U][FONT="][I]SI Units :-[/I][/FONT][/U][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="][I]= (1.06 [/I][/FONT][/B][B][FONT="][I]) ([/I][/FONT][/B][B][FONT="][I]) .[/I][/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][U][FONT="][I]US Units :-[/I][/FONT][/U][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="][I]= (1.06[/I][/FONT][/B][B][FONT="][I]) ([/I][/FONT][/B][B][FONT="][I]) .[/I][/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[B][U][FONT="][I]ملاحظة :- [/I][/FONT][/U][/B][B][FONT="][I]لحسابات الفحص الهيدروستاتيكي يجب ان تكون ([/I][/FONT][/B][B][FONT="][I]) اكبر من ([/I][/FONT][/B][B][FONT="][I]) . [/I][/FONT][/B]
[B][FONT="][I] ولحساب سمك صفيح الصف الثاني من جدار الخزان للغرضين التصميمي و الفحص الهيدروستاتيكي يجب حساب القيمة التالية للصف السفلي للجدار :-[/I][/FONT][/B]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="] Where :- [/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="] = [/FONT][/B][B][FONT="]Height Of The Bottom Shell Course In mm. (in.) .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]r = [B] Nominal Tank Radius In mm. ( in.) .[/B][/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]t[/FONT][/B][B][FONT="]₁[/FONT][/B][B][FONT="] = Actual Thickness Of The [/FONT][/B][B][FONT="]Bottom Shell Course , Less Any Thickness Added For[B] Corrosion Allowance In mm. (in.) , Used To Calculate ([/B][/FONT][/B][B][FONT="]) (Design) . The Total Thickness Of The Bottom Shell Course Shall Be Used To Calculate ([/FONT][/B][B][FONT="]) (Hydrostatic Test) .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[B][FONT="] اذا كانت القيمة اعلاه اقل او تساوي ([/FONT][/B][B][FONT="]1.375[/FONT][/B][B][FONT="])[/FONT][/B]
[B][FONT="] أما أذا كانت القيمة اكبر أو تساوي ([/FONT][/B][B][FONT="]2.625[/FONT][/B][B][FONT="]) [/FONT][/B]
[B][FONT="]اذا كانت النسبة اكبر من ([/FONT][/B][B][FONT="]1.375[/FONT][/B][B][FONT="]) ولكن اصغر من ([/FONT][/B][B][FONT="]2.625[/FONT][/B][B][FONT="]) .[/FONT][/B]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="] + ([/FONT][/B][B][FONT="]) [2.1 –[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]Where :-[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]Minimum Design Thickness Of The Second Shell Course Excluding Corrosion Allowance , In (mm) (in) .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="] = [/FONT][/B][B][FONT="]Thickness Of The Second Shell Course , In (mm) (in) .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[B][FONT="]ولغرض حساب سمك الصف الأعلى لصفيح الجدار للأغراض التصميمية و الفحص الهيدروستاتيكي ([/FONT][/B][B][FONT="]) تستخدم المعادلات التالية مع العلم بأن ([/FONT][/B][B][FONT="]) في المعادلات تمثل الــ ([/FONT][/B][FONT="][B]Variable Design Point[/B][/FONT][B][FONT="]) من اسفل الصف والتي تحسب باستعمال اقل قيمة مما يلي :- [/FONT][/B]
[LEFT][RIGHT][B][U][FONT="]SI UNITS :-[/FONT][/U][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]Where :-[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="][I] Thickness Of The Upper Course Of The Girth Joint In (mm) .[/I][/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="][I]C = [/I][/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="][I]K = [/I][/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="] = Thickness Of The Lower Course At The Girth Joint In (mm) .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][FONT="][B] = [/B][/FONT][B][FONT="]Design Liquid Level In (mm) .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][U][FONT="]IN US UNITS [/FONT][/U][/B][B][FONT="]:-[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][FONT="]
[/FONT][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]Where :-[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="][I] Thickness Of The Upper Course Of The Girth Joint In (in) .[/I][/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="][I]C = [/I][/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="][I]K = [/I][/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="] = Thickness Of The Lower Course At The Girth Joint In (in) .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][FONT="][B] = [/B][/FONT][B][FONT="]Design Liquid Level In (ft.) .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[B][FONT="] اذن[/FONT][/B][B][FONT="]اقل سمك ([/FONT][/B][B][FONT="])[/FONT][/B][B][FONT="]للصفوف العليا لأغراض السمك التصميمي والسمك للفحص الهيدروستاتيكي تحسب من المعادلة التالية :-[/FONT][/B]
[LEFT][RIGHT][B][U][FONT="]IN SI UNITS[/FONT][/U][/B][B][FONT="] :-[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][U][FONT="][I]IN US UNITS[/I][/FONT][/U][/B][B][FONT="][I]:-[/I][/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[B][FONT="] يعاد احتساب قيمة ([/FONT][/B][B][FONT="]) المذكورة في المعادلات السابقة وكذلك باعتبار قيمة ([/FONT][/B][B][FONT="]) المحتسبة اعلاه كقيمة ([/FONT][/B][B][FONT="]) ويعاد تطبيق المعادلات لحين الوصول الى قيم متقاربة وفي اغلب الحالات يعاد تطبيق المعادلات لمرتين فقط .[/FONT][/B]
[B][FONT="]جــ - [U]تصميم السقف[/U][/FONT][/B][B][U][FONT="]([/FONT][/U][/B][B][U][FONT="]Roof Design[/FONT][/U][/B][B][U][FONT="])[/FONT][/U][/B][B][FONT="] :-[/FONT][/B]
[B][FONT="] تصمم السقوف بشكل عام بفرض الأحمال على السقف وكما يلي :-[/FONT][/B]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="] Dead Load + Uniform Life Load ≥ 1.2 KPa (25 lb. / f[/FONT][/B][B][FONT="]) Of Projected Area .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[B][FONT="]على المصمم الأخذ بنظر الاعتبار ان اقل سمك لصفيح السقف يمكن ان يكون هو ([/FONT][/B][B][FONT="]5 mm[/FONT][/B][B][FONT="]) او ([/FONT][/B][B][FONT="]3/16 in[/FONT][/B][B][FONT="]) وقد تحتاج الى سمك اكبر بالنسبة للخزانات ذات السقف ذو التثبيت الذاتي ([/FONT][/B][B][FONT="]Self-Supporting Roofs[/FONT][/B][B][FONT="]) كما سيأتي ذكرها لاحقاً . [/FONT][/B]
[B][FONT="] ويجب ان تضاف سماحية التأكل لسمك الصفيح المختار في حالة طلبه من قبل المشتري .[/FONT][/B]
[B][U][FONT="]ملاحظة :- [/FONT][/U][/B][B][FONT="] جميع اجزاء الهيكل الساند لسقوف الخزانات الأخرى تكون ذات سمك لا يقل عن ([/FONT][/B][B][FONT="]4.5 mm[/FONT][/B][B][FONT="]) او ([/FONT][/B][B][FONT="]0.17 in[/FONT][/B][B][FONT="]) على ان يضاف له سماحية التأكل بالاتفاق بين المصنع و المشتري [/FONT][/B][B][FONT="].[/FONT][/B]
[B][FONT="] صفيح السقف المثبت يجب ان لا يلحم مع الهيكل الساند وانما يتم لحامه مع الزاوية العلوية ([/FONT][/B][B][FONT="]Top Angle[/FONT][/B][B][FONT="]) بنوعية لحام مستمر ([/FONT][/B][B][FONT="]Continuous Fillet Weld[/FONT][/B][B][FONT="]) .[/FONT][/B]
[B][FONT="] اما الهياكــل المعدنيـــة للسقـــوف فيجـــــب ان يتـــم اختيــارها بحيــث ان مجمــوع الإجهــادات الثابتــة و المتحركــة [/FONT][/B]
[B][FONT="]([/FONT][/B][B][FONT="]Maximum Static And Dynamic Stress[/FONT][/B][B][FONT="]) لا تزيد عن المحددات المشار لها في المواصفة [/FONT][/B]
[B][FONT="]([/FONT][/B][B][FONT="]Asics Specification For Structural Steel Buildings [/FONT][/B][B][FONT="]) او حسب الاتفاق مع المشتري استناداً الى التصاميم المكافئة للهياكل والتي يتم اعتمادها من قبل الحكومة في البلد الذي ينشأ فيه الخزان .[/FONT][/B]
[B][FONT="]اقل سمك لجميع قطع الهيكل الساند للقضيب مضافاً له سماحية التأكل يجب ان لا يقل عن ([/FONT][/B][B][FONT="]6mm[/FONT][/B][B][FONT="]) ([/FONT][/B][B][FONT="]0.250 in[/FONT][/B][B][FONT="]) للأعمده ([/FONT][/B][B][FONT="]Columns[/FONT][/B][B][FONT="]) أما الأضلاع التقوية ([/FONT][/B][B][FONT="]Knee Braces And Beams Or Stiffeners[/FONT][/B][B][FONT="]) يجب ان لا يقل عن ([/FONT][/B][B][FONT="]4 mm[/FONT][/B][B][FONT="]) او ([/FONT][/B][B][FONT="]0.17 in[/FONT][/B][B][FONT="]) .[/FONT][/B]
[B][FONT="]جــ - 1- [U]السقف المخروطي المسنود ([/U][/FONT][/B][B][U][FONT="](Supported Cone Roofs[/FONT][/U][/B][FONT="][B] :-[/B][/FONT]
[B][FONT="] يكون مقدار ميلان السقف ([/FONT][/B][B][FONT="]300 mm /19 mm[/FONT][/B][B][FONT="]) ([/FONT][/B][B][FONT="]3/4’’ in 12’[/FONT][/B][FONT="][B]’[/B][/FONT][B][FONT="]) او اكثر حسب طلب المشتري .[/FONT][/B]
[B][FONT="]جــ - 2- [U]السقف المخروطي المثبت ذاتياً ([/U][/FONT][/B][B][U][FONT="]Self-Supporting Cone Roofs[/FONT][/U][/B][B][U][FONT="])[/FONT][/U][/B][B][FONT="] :-[/FONT][/B]
[B][FONT="] وهذا الصفيح يجب ان لا يقل عن ([/FONT][/B][B][FONT="]5 mm[/FONT][/B][B][FONT="]) ([/FONT][/B][B][FONT="]3/16 in[/FONT][/B][B][FONT="]) .[/FONT][/B]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]Self-Supporting Cone Roofs Shall Conform To The Followings :-[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="] ϴ ≤ 37° (Slop = 9:12) . [/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="] ϴ ≤ 9.5° (Slop = 2:12) .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][U][FONT="]IN SI UNITS[/FONT][/U][/B][B][FONT="] :-[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]Min. thick. = [/FONT][/B][B][FONT="] ≥ 5 mm .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]Max. thick. = 12.5 mm , Exclusive Of C.A. [/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]Ѳ = Angle Of The Cone Elements To The Horizontal , In (Degree) .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]D = Nominal Diameter Of The Tank Shell (m) .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[B][FONT="]مع ملاحظة عندما يكون مجموع الـــ ([/FONT][/B][B][FONT="]Live And Dead Loads[/FONT][/B][B][FONT="]) يزيد عن ([/FONT][/B][B][FONT="]2.2 KPa[/FONT][/B][B][FONT="]) فأن اقل سمك سيزيد حسب النسبة التالية :- [/FONT][/B]
[CENTER][CENTER][FONT="][B] .[/B][/FONT][/CENTER]
[/CENTER]
[LEFT][B][FONT="] [U] In Us Units [/U]:-[/FONT][/B][/LEFT]
[LEFT][B][FONT="]Min . thick. = [/FONT][/B][B][FONT="] ≥ 3/16[/FONT][/B][/LEFT]
[LEFT][B][FONT="]Max . thick. = 1/2 exclusive of (C.A.)[/FONT][/B][/LEFT]
[LEFT][B][FONT="]Ѳ = Angle Of The Cone Elements To The Horizontal , In (Degree) .[/FONT][/B][/LEFT]
[LEFT][B][FONT="]D = Nominal Diameter Of The Tank Shell (ft.) .[/FONT][/B][/LEFT]
[RIGHT][RIGHT][B][U][FONT="]ملاحظة [/FONT][/U][/B][B][FONT="]:- [/FONT][/B][/RIGHT]
[/RIGHT]
[LEFT][B][FONT="]When The Sum Of The Live And Dead Load Exceeds 45 [/FONT][/B][B][FONT="]/[/FONT][/B][B][FONT="] The Minimum Thickness Shall Be Increased By To Following’s Ratio :-[/FONT][/B][/LEFT]
[CENTER][CENTER][FONT="][B] .[/B][/FONT][/CENTER]
[/CENTER]
[B][FONT="]المساحة المشتركة بين السقف و الجدار يجب ان تساوي او تزيد عن النسبة التالية:.[/FONT][/B]
[LEFT][RIGHT][B][U][FONT="]IN SI UNITS :-[/FONT][/U][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][B][FONT="] = Angle Of The Cone Elements To The Horizontal , In Degree .[/FONT][/B][/LEFT]
[LEFT][FONT="][B] = [/B][/FONT][B][FONT="]Nominal Diameter Of The Tank Shell In (m) .[/FONT][/B][/LEFT]
[RIGHT][RIGHT][B][FONT="] المساحة المحسوبة من المعادلة اعلاه تأخذ بنظر الاعتبار السمك الأسمى للمعدن اي بدون سماحية التأكل .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/RIGHT]
[B][U][FONT="]ملاحظة [/FONT][/U][/B][B][FONT="] :- عندما يكون مجموع [/FONT][/B][B][FONT="]يزيد عن [/FONT][/B][B]2.2 KPa[/B][B][FONT="] فأن اكبر مساحة مقطع للزاوية العلوية ([/FONT][/B][B]Top Angle[/B][B][FONT="]) يجب ان تزيد حسب النسبة :-[/FONT][/B]
[LEFT][RIGHT][B][U][FONT="]IN US UNITS :-[/FONT][/U][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][B][FONT="] .[/FONT][/B][/LEFT]
[LEFT][B][FONT="] = Angle Of The Cone Elements To The Horizontal , In Degree .[/FONT][/B][/LEFT]
[LEFT][FONT="][B] = [/B][/FONT][B][FONT="]Nominal Diameter Of The Tank Shell In (ft.) .[/FONT][/B][/LEFT]
[B][FONT="]والمساحة المحسوبة تعتمد على اساس السمك الأسمى للمعدن اي بدون سماحية التأكل .[/FONT][/B]
[B][FONT="]وعندما يكون مجموع [/FONT][/B][B][FONT="] يزيد عن ([/FONT][/B][B][FONT="]) فأن اكبر مساحة مقطع لــ ([/FONT][/B][B][FONT="]Top Angle[/FONT][/B][B][FONT="]) سوف يزداد حسب النسبة التالية :-[/FONT][/B]
[B][FONT="] جــ / 3-[U] السقف البيضوي و المظلي الذاتي التثبيت ([/U][/FONT][/B][B][U]Self -Supporting Dome And Umbrella Roofs[/U][/B][B][U][FONT="]) :-[/FONT][/U][/B]
[B][U][FONT="]ملاحظة :- [/FONT][/U][/B][B][FONT="]في هذا النوع من السقوف يتم تقوية الصفيح بواسطة لحامه مع الهيكل الحديدي ويجب ان لا يقل سمك الصفيح عن "([/FONT][/B][B]3/16[/B][B][FONT="]) ([/FONT][/B][B]5mm[/B][B][FONT="]) .[/FONT][/B]
[LEFT][RIGHT][B]Self-Supporting Dome And Umbrella Roofs Shall Conform To The Following Requirements :-[/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B]min . radius = 0.8 D (Unless Otherwise Specified By The Purchaser)[/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B]max . radius = 1.2 D .[/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][U][FONT="]IN SI UNITS :-[/FONT][/U][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B]min . thickness . =[/B][B][FONT="] + [/FONT][/B][B][FONT="]C.A [/FONT][/B][B][FONT="]≥[/FONT][/B][B][FONT="] 5mm .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]max. thickness. = 12.5mm , Exclusive Of C.A .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][U][FONT="]Where :-[/FONT][/U][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]D = Nominal Diameter Of The Tank Shell .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][RIGHT][B][FONT="]= Roof Radius , In (m) .[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[B][U][FONT="]ملاحظة [/FONT][/U][/B][B][FONT="] :- عندما يكون مجموع [/FONT][/B][B][FONT="]يزيد عن [/FONT][/B][B]2.2 KPa[/B][B][FONT="] فأن اكبر مساحة مقطع للزاوية العلوية ([/FONT][/B][B]Top Angle[/B][B][FONT="]) يجب ان تزيد حسب النسبة :-[/FONT][/B]
[LEFT][RIGHT][B][U][FONT="]IN US UNITS :-[/FONT][/U][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[LEFT][B][FONT="]min. thickness. =[/FONT][/B][B][FONT="]≥ 3/16 ".[/FONT][/B][/LEFT]
[LEFT][B][FONT="]max. thickness. = 1/2’’ , Exclusive Of C.A. [/FONT][/B][/LEFT]
[LEFT][B][FONT="]D = Nom. Dia. Of The Tank Shell ([/FONT][/B][B][FONT="]) .[/FONT][/B][/LEFT]
[LEFT][B][FONT="]= Roof Radius ([/FONT][/B][B][FONT="]) .[/FONT][/B][/LEFT]
[B][FONT="]وعندما يكون مجموع ([/FONT][/B][B][FONT="]) يزيد عن ([/FONT][/B][B][FONT="]) فأن اقل سمك سوف يزيد بموجب النسبة التالية :-[/FONT][/B]
[B][FONT="]المساحة المشتركة ([/FONT][/B][B][FONT="]) للربط بين السقف و الجدار يجب ان يساوي او يزيد عما يلي :- [/FONT][/B]
[LEFT][RIGHT][B][U][FONT="]IN SI UNITS[/FONT][/U][/B][B][FONT="] :-[/FONT][/B][/RIGHT]
[/LEFT]
[B][FONT="]المساحة المطلوبة من النسبة اعلاه هي على اساس السمك الأسمى بدون سماحية التأكل .[/FONT][/B]
[B][FONT="]عندما يكون مجموع [/FONT][/B][B][FONT="]يزيد عن [/FONT][/B][B]2.2 KPa[/B][B][FONT="] فأن اكبر مساحة مقطع للزاوية العلوية ([/FONT][/B][B]Top Angle[/B][B][FONT="]) يجب ان تزيد بواسطة النسبة التالية :-[/FONT][/B]
[B][U][FONT="]الاستنتاجات والتوصيات :[/FONT][/U][/B]
[FONT="]يتضح جليا" مما تقدم شرحه ان الخزان عبارة عن منظومة متكاملة من ناحية الأجزاء أو من ناحية الاختصاصات وبذلك[/FONT][FONT="]نستنتج مايلي :[/FONT]
[FONT=Calibri]1- [/FONT][FONT="]ان تضرر أي جزء من الخزان فان ذلك يعني توقفه عن العمل لحين اكمال التصليحات اللازمة وقد تستغرق هذة العملية وقتا" طويلا" مما يؤثر بشكل كبير على اداء المحطة بسبب نقصان الطاقة الخزنية وبالتالي ينعكس على الوارد الاقتصادى من هذه المحطة .[/FONT]
[FONT=Calibri]2- [/FONT][FONT="]يحتوي الخزان على منظومات من مختلف الاختصاصات ففيه المنظومات الميكانيكية والمنظومة الكهربائية ومنظومة السيطرة والنظم ومنظومة الحماية الكاثودية ومنظومة الصواعق …الخ وهذه المنظومات يجب ان تحتسب بدقة ويتم اختيار الأنواع التي ثبت كفائتها مسبقا"[/FONT][FONT="] .[/FONT]
[FONT=Calibri]3- [/FONT][FONT="]اختيار الصفيح يجب ان يتناسب مع مواصفات وتركيبة المائع الذي سيخزن فيه .[/FONT]
[FONT="]كما نوصي الزملاء بما يلي :[/FONT]
[FONT=Calibri]1- [/FONT][FONT="]هذا البحث يعتبر بحثا" توضيحيا" لاسس تصميم الخزانات وعند الحاجة الى اعداد التصاميم الكاملة للخزانات يجب ان يراجع مع المواصفة العالمية لتصميم وتصنيع الخزانات [/FONT][FONT=Arial]API620 [/FONT][FONT="]و[/FONT][FONT=Arial] API 650[/FONT][FONT="].[/FONT]
[FONT=Calibri]2- [/FONT][FONT="]الدقة الفائقة في الاحتساب وذلك لصعوبة تدارك الموقف الخاطئ ويتطلب ذلك مصمم على مستوى عالي من الخبرة والذكاء .[/FONT]
[FONT=Calibri]3- [/FONT][FONT="]اللجوء الى التقنيات الحديثة في التصميم كاستخدام البرامج الجاهزة والتي يتم تغذيتها بالمعلومات من قبل المصمم مما يستدعي المعرفة الاساسية والمتقدمة بتفاصيل الخزانات ومنظوماتها .[/FONT]
[U][FONT="]المراجع [/FONT][/U][U][FONT=Arial]REFERENCES [/FONT][/U][U][FONT="] :[/FONT][/U]
[CENTER][CENTER][FONT="]- [/FONT][FONT=Arial]WELDED STEEL TANKS FOR OIL STORAGE API STANDARD 620 [/FONT][/CENTER]
[/CENTER]
[FONT="]- [/FONT][FONT=Arial]WELDED STEEL TANKS FOR OIL STORAGE API STANDARD 650 [/FONT]
[CENTER][CENTER]Steel tank with cone roof[/CENTER]
[/CENTER]
[CENTER][CENTER][FONT=Arial]Supported cone roof under construction[/FONT][/CENTER]
[/CENTER]
[CENTER][CENTER]Steel tank with dome roof[/CENTER]
[/CENTER]
[CENTER][CENTER]Tank bottom[/CENTER]
[/CENTER]
[CENTER][CENTER]Tank shell during construction[/CENTER]
[/CENTER]
[CENTER][CENTER]Roll type shell construction[/CENTER]
[/CENTER]
[CENTER][CENTER]Sheet by sheet shell construction[/CENTER]
[/CENTER]
[CENTER][CENTER]Dome roof construction[/CENTER]
[/CENTER]
[CENTER][CENTER]Spiral stairway[/CENTER]
[/CENTER]
[CENTER][CENTER]Internal floating roof [/CENTER]
[/CENTER]
[FONT="]External floating roof with ladder[/FONT]