ما هو تحت الأرض في محطة وقود؟ لماذا يتدفق البنزين بشكل مستمر؟
محطات الوقود التي نراها في حياتنا اليومية هي مجرد مباني سطحية، ولا يبدو أي شيء فيها غير عادي. ومع ذلك، فإن النواة الحقيقية لمحطة الوقود مدفونة تحت الأرض. تحتوي محطات الوقود على العديد من الخزانات تحت الأرض، والتي تعتبر قلب المحطة بأكملها.
أما بالنسبة للدبابات نفسها، فيجب أن تكون المواد قوية بما فيه الكفاية. في الصين، معظم صهاريج التخزين تحت الأرض في محطات الوقود مصنوعة من الفولاذ الكربوني الملحوم بطبقة مزدوجة. تمنع هذه الخزانات تسرب البنزين والديزل وتتميز أيضًا بقوة عالية للغاية. تنقسم محطات الوقود في الصين إلى ثلاثة مستويات، وتختلف أحجام الخزانات حسب المستوى. عادةً ما تبلغ السعة القياسية لخزان المستوى الأول 50 مترًا مكعبًا، وقد تحتوي محطة الوقود على ما يصل إلى ثلاثة من هذه الخزانات. يمكن لهذه الخزانات تخزين حوالي 150,000 لترًا من البنزين، وهو ما يكفي لتوفير خدمات التزود بالوقود لـ 3,000 سيارة يوميًا. تحتوي صهاريج التخزين تحت الأرض بشكل عام على ثلاثة صمامات: صمام توصيل الوقود، وصمام التنفيس، وصمام الاستشعار.
صمام توصيل الوقود، كما يوحي الاسم، هو المكان الذي يدخل فيه البنزين ويخرج منه. عندما نقوم بالتزود بالوقود، تقوم مضخة الوقود بسحب البنزين من هنا. معدل تدفق البنزين عبر الأنابيب ثابت، بحيث يتمكن نظام التحكم الأرضي من حساب كمية الوقود المصروف، ويتم تحميل هذه البيانات على شاشة العرض الطرفية. يتم استخدام نفس أنبوب التوصيل أيضًا لتزويد الخزانات بالوقود عندما تقوم ناقلات النفط بتوصيل الوقود. وظيفة صمام التنفيس هي إطلاق الغازات من داخل خزان التخزين. قد تتساءل عن سبب وجود غازات في الخزان عندما يقوم بتخزين الوقود السائل مثل البنزين والديزل. في الواقع، تتشكل الغازات من تبخر هذا الوقود.
الديزل ليس شديد التطاير، لذا فإن خزانات الديزل لا تحتاج إلى تهوية متكررة. ومع ذلك، فإن البنزين أكثر تطايرًا، ولهذا السبب يعد صمام التنفيس ضروريًا. يُعرف صمام التنفيس هذا أيضًا بصمام الأمان. لها هيكل بسيط: عند فتحة الصمام، توجد كرة صغيرة. عندما تكون الكرة بالقرب من الصمام، تبقى مغلقة؛ وعندما يتحرك بعيدًا، يفتح الصمام لتنفيس الغازات. عادة، صمام التنفيس هذا لا يكون قيد الاستخدام، ويتم تفعيله فقط عندما يكون الخزان تحت الأرض فارغًا. يعتقد الكثير من الناس أن الخزان المملوء بالكامل أمر خطير للغاية، وإذا حدث حريق أو انفجار، فسيكون ذلك مدمرًا للغاية. هذا الرأي خاطئ في الواقع، فالدبابة الفارغة أكثر خطورة بكثير. عندما يكون الخزان فارغًا، يمكن أن تختلط كمية صغيرة من بخار البنزين بالهواء، وعندما تتعرض للهب المكشوف أو الكهرباء الساكنة، قد تتسبب في حدوث انفجار. ومع ذلك، عندما يمتلئ الخزان، فإنه يحترق فقط بدلاً من أن ينفجر. لذلك، عندما يصبح خزان محطة الوقود فارغًا، سيقوم الموظفون بفتح صمام التنفيس واستخدام مضخة الهواء لاستخراج البنزين المتبخر.
يستخدم صمام الاستشعار بشكل أساسي للكشف عن الظروف الداخلية للخزان تحت الأرض. تقوم هذه المستشعرات بجمع البيانات حول مستويات الوقود ودرجة الحرارة والضغط وما إلى ذلك، وترسل هذه المعلومات عبر الأسلاك إلى الواجهة الخلفية لمحطة الوقود. ويمكن للموظفين التحقق من حالة الخزان من خلال أجهزة الكمبيوتر. تتم أيضًا مقارنة هذه البيانات بالبيانات الواردة من مضخات الوقود فوق الأرض حتى يتمكن الموظفون من معرفة كمية الوقود التي تم صرفها وكمية الوقود المتبقية. يتم إرسال البيانات أيضًا إلى الإدارة العليا، والتي يمكنها استخدامها للتحليل الإحصائي. بالإضافة إلى هذه الصمامات الثلاثة، تم تجهيز صهاريج التخزين تحت الأرض بأجهزة مضادة للكهرباء الساكنة.
في صف الفيزياء بالمدرسة الإعدادية، غالبًا ما يستخدم المعلم مثال السلسلة الحديدية المعلقة على الجزء الخلفي من ناقلة النفط. تقوم هذه السلسلة بتوصيل الشحنة الساكنة بعيدًا عن الخزان إلى الأرض، مما يمنع الكهرباء الساكنة من التسبب في حدوث انفجار. إن صهاريج التخزين الموجودة تحت الأرض في محطات الوقود أكبر بكثير من ناقلات النفط، وبالتالي فإن الأجهزة المضادة للكهرباء الساكنة المستخدمة أكثر تقدمًا. ويمتد خط خاص تحت الأرض، يربط بين صهاريج التخزين وخط الأنابيب الرئيسي من جهة والأرض من جهة أخرى. يوجد في منفذ التوصيل موصل مغناطيسي إلكتروستاتيكي، على شكل إبرة خياطة كبيرة. يقوم هذا الموصل بجذب أي شحنة إلكتروستاتيكية من الخزانات الموجودة تحت الأرض وينقلها إلى الأرض عبر الأسلاك. توجد هذه الموصلات المغناطيسية الكهروستاتيكية بشكل شائع في محطات الوقود، ويتم استخدامها ليس فقط لمنع تراكم الكهرباء الساكنة في الخزانات ولكن أيضًا للتخلص من الكهرباء الساكنة من ناقلات النفط أثناء التزود بالوقود.
من الشرح أعلاه، يمكننا أن نرى أن محطات الوقود أكثر تعقيدًا بكثير مما تبدو عليه. يتضمن خزان التخزين تحت الأرض وحده العديد من التقنيات المعقدة. إن بناء محطة وقود ليس بالأمر السهل مثل تشييد مبنى وحفر بعض الثقوب. اليوم، يتضمن بناء محطات الوقود العديد من الاعتبارات، مثل التحكم في الفيضانات، ومقاومة الزلازل، والسلامة من الحرائق. كل هذا يتطلب نظامًا مساعدًا متكاملًا وآليًا للغاية.
