ورقة البحث هذه تكشف علمياً ولأول مره ( نقاط الضعف في خزانات النفط الناتجه عن عدم الاهتمام بأعمال الصيانه لتلك الخزانات التي تبنى بكثرة في وطننا العربي الذي يتعرض لهذه الاخطار والتي تخزن ثروة تكاد ان تحكم العالم ، وتبيّن الورقة العلميّة طرق صيانتها وتقويتها وإعادتها للخدمة هذا من ناحية ، كما تستعرض تجربة معملية لموديل مصغّر لخزان نفطي بحجم 5000م3 مشيّد على قاعدة زلزاليه . التجربه توضح السعة الزلزالية للسائل المخزون وطريقة ارتطامه على جدار وسطح الخزان وبحالات خزن مختلفة ، أي عندما يكون الخزان مملوءً بنسبة 75% و50% و25% ، وتخرج ورقة البحث بتوصيات علمية وعملية هامة لصيانة خزانات النفط المعدنية ، وتبيّن أساليب وطرق عملية للحد من تأثير الهزات الزلزاليه عليها ، وسيتم نشرها على جزأين :

يقتصر الجزء الأول على مقدمه تفصيليه ونماذج بيانيه وصور للعيوب الهندسيه للخزانات .

ويتضمن الجزء الثاني التجربة ونتائجها والتوصيات ونماذج تصميميّه لبعض الطرق المفتوحة لمقاومة ديناميكية الزلزال في الخزانات المعدنية الاسطوانية الرأسية .

مقدمـــــــــــــــــه :-

تكمن أهمية هذا البحث في أنه يعرض ويعالج الى حد كبير العيوب الهندسيه لصهاريج النفط المعدنية الاسطوانية الرأسية التي تبنى بكثرة في وطننا العربي وتخزن ثروة تكاد أن تحكم العالم .

صميم هذه المشكلة يكمن في أن المتانة الضعيفة لجدران صهاريج النفط المعدنية المعمولة من صفائح معدنية نحيلة يبلغ ثخنها ما بين 4-23ملم على مستويات مختلفة من جداره الاسطواني تكون قد أدت الى ظهور عيوب هندسية مختلفة مثــــــل ( تحدّب في الجدارن - تقعر في الجدران - إنحناءآت عمودية عن الاس الحقيقي للخزان وغيرها ) هذا يحدث بمجرد نقل الصفائح المعدنية لجدران صهاريج النفط المعدنيه الى الموقع أي قبل تشييدها وإستغلالها .

حجم هذه العيوب يكبر عند صيانة تلك الصهاريج أثناء إجراء عمليات اللحام في مناطق متفرقة من جدار الخزان ، وخصوصاً في منطقة إتصال جدار الخزان TANK SHELLوقاعده الخزان BOTTOM وكذلك منطقة إتصال جدار الخزان SHELLمع السقف ROOF حيث أن المنطقة الاولى هى منطقة العزم الاكبر MOMENT .MAX والأخرى هي منطقة تلاشي العزم MIN. MOMENT وهما منطقتان يجب التعامل معهما بدقة أثناء أعمال الصيانة الدورية للخزانات حفاظاً على مقدار العزم التصميمي DESIGN MOMENT للخزان لأن ظهور أي خلل في توزيع العزوم على جدار الخزان يعني توزيع الضغط الهيدرو ستاتيكي للسائل المخزون بشكل يخالف ما تم التصميم عليه وهو ما سيؤدي الى إجهاد مناطق اللحام في الصفائح المعدنيه .

وهذا يفسر التسربات LACKAGE المتكررة في مناطق اللحام من الثقوب التي تظهر على جدار وقاعدة الخزان ، هذا بالاضافة الى العوامل الاخرى التي تساعد على إظهار ذلـــك مثل : الرطوبه ، وضعف نظام الحمايه الكاثوديه

CATHODIC PROTECTION SYSTEM في بعض المنشأآت النفطية في مختلف بلدان العالم. العيوب الهندسيه لصهاريج النفط المعدنيه من إنحناءات عموديه ( رأسيه ) عن الاس الحقيق للصهريج وعمليات التحدّب والتقعّر للصفائح المعدنيه واللحام . محفوظة ضمن المواصفات القياسية لتلك الدول مثل (API ,DIN.GOST,JIS) ويعمل بها عند قبول صهاريج النفط المعدنية للخدمة أي أن هذه العيوب موجوده ومعمول بها.

الابحاث السابقه للعلماء الغربيين (هاوزنر وهانت) والعلماء الروس (نيكولاينكا ويوخوفيسكي ) والبولندي (زوبلكا) أشارت الى أن هذه العيوب من شأنها إضعاف متانة جدار صهاريج النفط المعدنية ، وتزيد ضعفاً من متانة صهاريج النفط المعدنية المستغلة في المناطق الزلزالية لتعرضها لقوى خارجية إضافية هي قوة ديناميكية الزلزال .

في حين للأسف هذا العامل في التطبيقات العلميه العالمية الخاصّة بإنشاء صهاريج النفط المعدنية لا يعطي الاهمية الكافية كذلك لم يدرس حتى الآن التأثير الديناميكي المتبادل بين السائل المخزون وجدار الخزان ( الصهريج) الذي يحمل عيوباً هندسيه تحت تأثير الهزات الزلزاليه .

الجدير بالذكر أن الدراسات الخاصه بتأثير الهزات الزلزالية على صهاريج النفط المعدنية تفيد بأن الصهاريج التي انهارت إثر تلك الهزات كانت تحمل عيوباً هندسية على جدرانها قبل الانهيار .

الفحص الميداني لخزانات النفط المعدنية التي تمت صيانتها في المنشآت النفطيه :-

ما ذكر سابقاً دفعنا للقيام بفحص عدة خزانات نفطيه بسعات مختلفه في أكثر من حقل نفطي وقد خرجنا باستنتاج عن عدم تطابق قياسات العيوب الهندسية المسموح بها في المواصفات القياسية الدولية مع قياسات الانحناءات الظاهرة على الخزانات المفحوصة ، هذا يعني إختلاف الشكل الاسطواني الكامل عن الشكل التخطيطي التصميمي وبالتالي عدم دقة الحسابات الانشائية (التصميمية) للصهاريج المعدنية ، من حيث عدم الأخذ بالاعتبار العيوب والتشوهات الناتجة من ظروف دخول الخزانات النفطية في الخدمة ( الأحمال المتتابعه الناتجه عن عمليات التفريغ والتخزين المتكرّره والاجهادات الحرارية على غلاف الخزان لأعمال الصيانة الدورية