Cosa c'è sottoterra in una stazione di servizio? Perché la benzina scorre continuamente?
Le stazioni di servizio che vediamo nella vita di tutti i giorni sono solo edifici di superficie e nulla in loro sembra straordinario. Tuttavia, il vero nucleo di una stazione di servizio è in realtà sepolto sottoterra. Le stazioni di servizio dispongono di numerosi serbatoi di stoccaggio sotterranei, che costituiscono il cuore dell'intera stazione.
Per quanto riguarda i serbatoi stessi, i materiali devono essere sufficientemente resistenti. In Cina, la maggior parte dei serbatoi di stoccaggio sotterranei delle stazioni di servizio sono realizzati in acciaio al carbonio saldato a doppio strato. Questi serbatoi impediscono la fuoriuscita di benzina e diesel e hanno anche una resistenza estremamente elevata. Le stazioni di servizio in Cina sono divise su tre livelli e le dimensioni dei serbatoi di stoccaggio variano a seconda del livello. Un serbatoio di primo livello ha generalmente una capacità standard di 50 metri cubi e una stazione di servizio può avere fino a tre di questi serbatoi. Questi serbatoi possono contenere circa 150,000 litri di benzina, sufficienti per fornire servizi di rifornimento a 3,000 auto al giorno. I serbatoi di stoccaggio sotterranei hanno generalmente tre valvole: la valvola di erogazione del carburante, la valvola di sfiato e la valvola del sensore.
La valvola di erogazione del carburante, come suggerisce il nome, è il punto in cui entra ed esce la benzina. Quando facciamo rifornimento, la pompa del carburante preleva la benzina da qui. La portata della benzina attraverso i tubi è fissa, quindi il sistema di controllo a terra può calcolare la quantità di carburante erogata e questi dati vengono caricati sullo schermo del terminale. Lo stesso tubo di mandata viene utilizzato anche per il rifornimento dei serbatoi quando le petroliere consegnano carburante. Il compito della valvola di sfiato è quello di rilasciare i gas dall'interno del serbatoio di stoccaggio. Potresti chiederti perché ci sono gas nel serbatoio quando immagazzina carburante liquido come benzina e diesel. In realtà i gas si formano dall'evaporazione di questi combustibili.
Il diesel non è molto volatile, quindi i serbatoi del diesel non necessitano di frequenti ventilazioni. Tuttavia, la benzina è molto più volatile, motivo per cui è necessaria una valvola di sfiato. Questa valvola di sfiato è anche conosciuta come valvola di sicurezza. Ha una struttura semplice: all'apertura della valvola c'è una pallina. Quando la sfera è vicina alla valvola, rimane chiusa; quando si allontana, la valvola si apre per sfogare i gas. Normalmente questa valvola di sfiato non è in uso e si attiva solo quando il serbatoio interrato è vuoto. Molte persone pensano che un serbatoio completamente pieno sia molto pericoloso e che, se si verificasse un incendio o un'esplosione, sarebbe molto devastante. Questa visione in realtà è sbagliata: un serbatoio vuoto è molto più pericoloso. Quando il serbatoio è vuoto, la piccola quantità di vapore di benzina al suo interno può mescolarsi con l'aria e, se esposta a fiamme libere o elettricità statica, può provocare un'esplosione. Tuttavia, quando il serbatoio è pieno, brucia soltanto anziché esplodere. Pertanto, quando il serbatoio di una stazione di servizio è vuoto, il personale aprirà la valvola di sfiato e utilizzerà una pompa ad aria per estrarre la benzina evaporata.
La valvola sensore viene utilizzata principalmente per rilevare le condizioni interne del serbatoio interrato. Questi sensori raccolgono dati sui livelli di carburante, temperatura, pressione, ecc. e inviano queste informazioni tramite cablaggio al backend della stazione di servizio. Il personale può verificare le condizioni del serbatoio tramite computer. Questi dati vengono anche confrontati con quelli delle pompe di carburante in superficie in modo che il personale possa sapere quanto carburante è stato erogato e quanto ne rimane. I dati vengono anche inviati al management di livello superiore, che può utilizzarli per analisi statistiche. Oltre a queste tre valvole, i serbatoi di stoccaggio interrati sono dotati di dispositivi antistatici.
Nella nostra lezione di fisica della scuola media, l'insegnante usa spesso l'esempio della catena di ferro appesa al retro di una petroliera. Questa catena conduce la carica statica dal serbatoio al suolo, evitando che l'elettricità statica provochi un'esplosione. I serbatoi di stoccaggio sotterranei delle stazioni di servizio sono molto più grandi di quelli delle petroliere, quindi i dispositivi antistatici utilizzati sono più avanzati. Una linea speciale corre sottoterra e collega i serbatoi di stoccaggio e la condotta principale da un lato e la terra dall'altro. Alla porta di collegamento è presente un connettore magnetico elettrostatico, a forma di grande ago da cucito. Questo connettore attira l'eventuale carica elettrostatica dai serbatoi interrati e la trasferisce a terra tramite fili. Tali connettori magnetici elettrostatici si trovano comunemente nelle stazioni di servizio e vengono utilizzati non solo per prevenire l'accumulo di elettricità statica nei serbatoi ma anche per eliminare l'elettricità statica dalle petroliere durante il rifornimento.
Dalla spiegazione di cui sopra, possiamo vedere che le stazioni di servizio sono molto più complesse di quanto sembri. Il solo serbatoio di stoccaggio sotterraneo coinvolge molte tecnologie complesse. Costruire una stazione di servizio non è semplice come costruire un edificio e scavare qualche buca. Oggi, la costruzione di stazioni di servizio comporta molte considerazioni, come il controllo delle inondazioni, la resistenza sismica e la sicurezza antincendio. Tutti questi richiedono un sistema ausiliario altamente integrato e automatizzato.
