خزانات القاعدة (خزان الوقود السفلي) لمجموعات التوليد

ما هو خزان القاعدة، وما ليس هو

يحمل الإطار القاعدي لمجموعة التوليد عادةً المحرك والمولد الكهربائي على قواعد مانعة للاهتزاز ويوفر للحزمة نقاط رفعها. وفي خزان القاعدة يُبنى الإطار على هيئة خزان مغلق ملحوم: يستقر الوقود في الفراغ أسفل المحرك الذي لولا ذلك لبقي فولاذاً فارغاً. ويصعد مخرج الوقود وخط العودة إلى المحرك، وتقع نقطة التعبئة على الجانب، وتعمل المجموعة دون أي أنابيب خارجية على الإطلاق.

وهو ليس خزان تخزين رئيسياً. فسعته محدودة بمساحة قاعدة المجموعة وبالارتفاع الذي يمكن أن يبلغه الإطار قبل أن يصبح المحرك أعلى مما يسمح بالصيانة والنقل. وحيث يحتاج الموقع إلى أيام من التشغيل الذاتي، يكون خزان القاعدة هو الاحتياطي التشغيلي ويغذيه خزان تخزين رئيسي.

كما أنه ليس الشيء نفسه كخزان الوقود اليومي. فالخزان اليومي وعاء منفصل، يُغذّى عادةً بمضخات نقل من خزان التخزين الرئيسي، ويوضع حيث يقتضيه مخطط المحطة. خزان القاعدة جزء من المجموعة؛ والخزان اليومي جزء من التركيب.

متى يكون خزان القاعدة الخيار الصحيح

المجموعات الاحتياطية والأساسية المركبة في الخارج أو داخل حاوية، حيث لا توجد غرفة وقود ولا مكان لخزان منفصل. تصل المجموعة وتوضع في مكانها وتُملأ وتُوصَّل.

أساطيل التأجير والمجموعات التي تنتقل بين المواقع، لأن الوقود ينتقل مع الآلة ولا شيء يحتاج إلى تركيب في الموقع الجديد.

المواقع التي تتسع فيها مدة التشغيل الذاتي المطلوبة أسفل المجموعة. فللمجموعة الاحتياطية التي يجب أن تغطي بضع ساعات من الانقطاع، كثيراً ما يكفي خزان القاعدة وحده. أما للطاقة الأساسية أو لمركز بيانات يشترط ساعات طويلة عند الحمل الكامل، فيصبح خزان القاعدة الخزان اليومي لنظام أكبر يضم خزان تخزين رئيسياً ومضخات نقل وتنقية الوقود.

المواقع الحساسة للضوضاء المزودة بغلاف عازل للصوت: يرفع الخزان المجموعة، فيمنح الغلاف مسارات دخول الهواء وخروجه تحت مستوى أرضية المحرك، ويضيف كتلة تساعد الغلاف على البقاء هادئاً.

السعة ومدة التشغيل الذاتي

تُستنتج السعة من رقمين يجب أن يقدمهما المشروع: استهلاك المحرك للوقود عند الحمل المتوقع، وعدد الساعات التي يجب أن تعمل فيها المجموعة دون توريد. تعطي صحيفة بيانات المحرك الرقم الأول؛ ويعطي المالك أو المشغّل أو معيار التصميم الرقم الثاني. ومنهما يُشتق الحجم القابل للاستخدام، ومن الحجم القابل للاستخدام يُشتق الخزان.

«القابل للاستخدام» هي الكلمة المهمة. فالخزان لا يُملأ أبداً حتى أعلاه، ولا يفرغه السحب أبداً حتى قاعه: فهامش التعبئة، والفراغ العلوي للتمدد، والحجم الميت أسفل فتحة السحب تُخصم جميعها من السعة الاسمية. وسعة تُذكر دون بيان ما إذا كانت اسمية أم قابلة للاستخدام ليست مواصفة بعد.

الإطار هو الذي يضع الحد. فمجموعة أطول تعطي خزاناً أطول؛ وإطار أعرض أو أعلى يعطي حجماً أكبر لكنه يرفع المحرك ومركز الثقل معه. وحين لا تتسع مدة التشغيل الذاتي، يكون الحل خزان تخزين رئيسياً ونظام نقل، لا إطاراً أعلى من أن تمكن صيانته.

البناء: الجدار المزدوج والحواجز والهيكل

يحمل خزان القاعدة مجموعة التوليد على ظهره، فهو عنصر إنشائي أولاً وخزان ثانياً. تُدعَّم الجدران ويُزوَّد الخزان بحواجز داخلية حتى لا يندفع الوقود من طرف إلى آخر عند رفع المجموعة أو نقلها أو تشغيلها على قاعدة مائلة، وحتى يبقى الإطار صلباً تحت المحرك والمولد الكهربائي.

تطلب معظم المواصفات اليوم خزاناً مزدوج الجدار: خزان داخلي يحمل الوقود وغلاف خارجي يحتوي أي تسرب منه، مع فراغ مراقَب بينهما. ويُحدد حجم الغلاف الخارجي بحيث يستوعب كامل محتوى الخزان الداخلي، فلا يصل أي فشل في الجدار الداخلي إلى الأرض أبداً. وحيث لا يُشترط الجدار المزدوج، تكون أرضية بحوض احتواء أو صينية تجميع أسفل المجموعة البديل المعتاد داخل الحاوية.

تُختار المواد والطلاء وفق الموقع: فالتركيب الساحلي أو الصحراوي يحتاج إلى سطح خارجي مختلف عن غرفة المولدات. ومن الداخل يُصمم الخزان بحيث يمكن تصريفه وفحصه وتنظيفه، لأن الديزل المخزّن يجمع الماء والحمأة مع الوقت، أياً كانت مادة الخزان.

التجهيزات وأجهزة القياس

فائدة خزان القاعدة بقدر الوصلات وأجهزة القياس التي يحملها. ويشمل النطاق المعتاد ما يلي:

• وصلة تعبئة بغطاء، وحيث يطلب المشروع ذلك، خزانة تعبئة قابلة للقفل على جانب المجموعة
• أنبوب تهوية إلى مخرج آمن، بحجم يضمن ألا تضغط التعبئة والتفريغ الخزان أبداً
• إمداد الوقود وعودته إلى المحرك، مع صمامات عزل
• مقياس مستوى ميكانيكي مرئي عند المجموعة، ومفاتيح مستوى للمستوى المنخفض والمستوى المرتفع والفيضان
• الحماية من الفيضان: مفتاح مستوى مرتفع يوقف مضخة النقل، أو خط عودة للفائض إلى خزان التخزين الرئيسي
• كشف التسرب في الفراغ بين الجدارين في الخزان مزدوج الجدار، موصول بلوحة التحكم
• صمام تصريف عند النقطة المنخفضة للماء والرواسب، وفتحة فحص للتنظيف
• وصلات لنظام تنقية الوقود حيث سيبقى الوقود مخزّناً لفترات طويلة

تُنقل الإشارات - المستويات والتسرب والفيضان - إلى وحدة التحكم في المولد أو إلى اللوحة المساعدة، بحيث يكون انخفاض مستوى الخزان أو التسرب إنذاراً يراه المشغّل، لا أمراً يُكتشف في الفحص التالي.

النقل والرفع والموقع

المجموعة المزودة بخزان قاعدة أثقل وأعلى من المجموعة نفسها على إطار مفتوح، ويكون الخزان عادةً فارغاً أثناء النقل. وتُصمم نقاط الرفع، وجيوب الرافعة الشوكية حيث تُستخدم، ونقاط التثبيت للحزمة كما تُشحن، ويُذكر الوزن وهو ممتلئ على حدة من أجل الأساس في الموقع.

في الموقع تقف المجموعة على قاعدة مستوية ومنبسطة. فالخزان المائل عن المستوى يقرأ مستوى وقود خاطئاً وقد يترك وقوداً قابلاً للاستخدام تحت فتحة السحب عند أحد الطرفين. ويُبقى الوصول إلى نقطة التعبئة والتصريف وفتحة الفحص خالياً في المخطط، وداخل الحاوية أيضاً.

خزان القاعدة أم خزان الوقود اليومي أم كلاهما

مدة تشغيل ذاتي قصيرة، ومجموعة واحدة، ولا تخزين رئيسي: خزان قاعدة وحده.

مدة تشغيل ذاتي طويلة أو عدة مجموعات: تخزين رئيسي مع نظام نقل يغذي إما خزانات القاعدة أو خزانات يومية منفصلة. يحمل خزان القاعدة عندئذ الاحتياطي التشغيلي ويحمل خزان التخزين الرئيسي مدة التشغيل الذاتي. وتُبقي تنقية الوقود الوقود المخزّن قابلاً للاستخدام بين الانقطاعات.

غرف المولدات الداخلية التي تفرض فيها قواعد الحماية من الحريق حدوداً للوقود داخل المبنى: خزان يومي صغير قرب المحرك وخزان التخزين الرئيسي في الخارج؛ وأحياناً لا يُسمح بخزان القاعدة، والقواعد المحلية هي التي تقرر.