كرة هورتون

كرة هورتون (تُكتب أحيانًا Hortonsphere )، وتُعرف أيضًا بالخزان الكروي أو ببساطة بالكرة ، هي وعاء ضغط كروي يُستخدم لتخزين الغازات المسالة على نطاق صناعي . ومن أمثلة المواد التي يمكن تخزينها في كرات هورتون: غاز البترول المسال (LPG)، والغاز الطبيعي المسال (LNG)، والأمونيا اللامائية . ^{[ 1 ]}

سُميت كرة هورتون نسبةً إلى هوراس إبينزر هورتون (1843-1912 ) ، مؤسس وممول شركة لتصميم وبناء الجسور حوالي عام 1860، والتي اندمجت لتشكيل شركة شيكاغو للجسور والحديد (CB&I) عام 1889 كشركة متخصصة في بناء الجسور، وقامت ببناء أول خزانات تخزين السوائل بكميات كبيرة في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين. قامت شركة CB&I ببناء أول أوعية ضغط كروية مُركّبة ميدانيًا في العالم في مصفاة بورت آرثر، تكساس عام 1923، ^{[ 2 ]} وسجلت لاحقًا علامة "Hortonsphere" التجارية. ^{[ 3 ]} حصل جي تي هورتون على براءة اختراع في 23 سبتمبر 1947، تصف كيفية جعل أعمدة الدعم الفولاذية الملحومة مقاومة للتمدد الحراري وأحمال الرياح للكرة. ^{[ 4 ]}

بسبب شكلها المميز، أصبحت بعضها خاضعة لحملات الحفاظ عليها مثل تلك التي جرت في بوكيبسي ، نيويورك. ^{[ 5 ]}

في البداية، كانت تُصنع كرات هورتون عن طريق تثبيت صفائح منفصلة من الحديد المطاوع أو الفولاذ معًا، ولكن منذ أربعينيات القرن العشرين، أصبحت تُصنع باللحام. تُشكّل الصفائح في مصانع الدرفلة وتُقطع وفقًا لقوالب محددة. أما اليوم، فتُصمّم الخزانات الكروية وفقًا لمعايير مثل ASME VIII و PD 5500 و EN 13445. ^{[ 6 ]} 

يقلل الشكل الكروي من الإجهاد الميكانيكي الواقع على جدران الخزان بفعل الضغط الداخلي، ومن انتقال الحرارة عبر هذه الجدران. وهذا ما يجعل الخزانات الكروية الحل الأمثل لتخزين كميات كبيرة من الغازات المسالة ، حيث تتم عملية التسييل عن طريق الضغط أو التبريد المبرد أو كليهما. ويعود تقليل انتقال الحرارة إلى كون الكرة هي الشكل الصلب ذو أصغر مساحة سطحية لكل وحدة حجم . وهذه ميزة مهمة لأنها تقلل من إنتاج الغاز المتصاعد من الغازات المسالة المضغوطة والمبردة على حد سواء.

تُستخدم الخزانات الكروية على نطاق واسع لتخزين ^{غاز البترول} المسال والغازات المصاحبة له ، مثل البروبان والبروبيلين والبيوتان والبيوتادين . ويمكن استخدامها للتخزين المبرد للغاز الطبيعي المسال والميثان والإيثان والإيثيلين والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين ، إلخ . [ ⁷ ]

يُوفّر الدعم عادةً باستخدام أرجل مُثبّتة بالكرة عند خط استوائها. تُدعّم هذه الأرجل عادةً بقضبان قطرية لتوفير دعم جانبي ضد أحمال الرياح والزلازل. وتُعالج الأرجل بمواد مقاومة للحريق إذا كانت المادة قابلة للاشتعال. تُركّب صمامات تخفيف الضغط في الأعلى، حيث يُمكن الوصول أيضًا إلى أجهزة قياس مستوى السائل . تقع وصلات دخول وخروج السائل في أسفل الكرة. تُنشأ عادةً حواجز حول الخزانات أو مجموعات الخزانات لاحتواء أي تسرب محتمل. ^{[ 6 ]} مع ذلك، إذا كان الغاز مُعرّضًا لانفجارات تمدد بخار السائل المغلي (BLEVE)، فيجب توجيه الانسكابات بعيدًا عن الخزان المُسرّب. ^{[ 8 ]}

وقد تم تطبيق استخدامات أخرى على كرة هورتون، بما في ذلك غرف الفضاء، وغرف الضغط العالي ، وغرف البيئة، وأوعية التفريغ، وأوعية المعالجة، وأوعية الاختبار، وأوعية الاحتواء، وأوعية الموازنة. ^{[ 7 ]}

تُعد الخزانات الكروية سمة مميزة لبعض ناقلات الغاز البحرية . ^{[ 6 ]}

• خزان تخزين