อะไรอยู่ใต้ดินที่ปั๊มน้ำมัน? ทำไมน้ำมันเบนซินถึงไหลอย่างต่อเนื่อง?
ปั๊มน้ำมันที่เราเห็นในชีวิตประจำวันเป็นเพียงอาคารธรรมดาๆ เท่านั้น และไม่มีอะไรพิเศษเกี่ยวกับปั๊มเหล่านั้นเลย อย่างไรก็ตาม แกนที่แท้จริงของปั๊มน้ำมันนั้นจริงๆ แล้วถูกฝังอยู่ใต้ดิน ปั๊มน้ำมันมีถังเก็บน้ำมันใต้ดินจำนวนมากซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของสถานีทั้งหมด
ส่วนตัวถังนั้นเองวัสดุก็ต้องแข็งแรงพอ ในประเทศจีน ถังเก็บใต้ดินส่วนใหญ่ที่ปั๊มน้ำมันทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนเชื่อมสองชั้น ถังเหล่านี้ป้องกันน้ำมันเบนซินและดีเซลรั่วไหลและยังมีความแข็งแรงสูงมากอีกด้วย ปั๊มน้ำมันในประเทศจีนแบ่งออกเป็นสามระดับ และขนาดถังเก็บจะแตกต่างกันไปตามระดับ โดยทั่วไปถังน้ำมันระดับหนึ่งจะมีความจุมาตรฐานอยู่ที่ 50 ลูกบาศก์เมตร และปั๊มน้ำมันอาจมีถังเหล่านี้ได้ถึงสามถัง ถังเหล่านี้สามารถเก็บน้ำมันเบนซินได้ประมาณ 150,000 ลิตร ซึ่งเพียงพอที่จะให้บริการเติมน้ำมันให้กับรถยนต์ 3,{6}} คันต่อวัน โดยทั่วไปถังเก็บน้ำมันใต้ดินจะมีวาล์วอยู่ 3 วาล์ว ได้แก่ วาล์วจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง วาล์วระบายอากาศ และวาล์วเซ็นเซอร์
วาล์วจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงตามชื่อ คือจุดที่น้ำมันเบนซินเข้าและออก เมื่อเราเติมน้ำมัน ปั๊มเชื้อเพลิงจะดึงน้ำมันเบนซินมาจากที่นี่ อัตราการไหลของน้ำมันเบนซินผ่านท่อได้รับการแก้ไข ดังนั้นระบบควบคุมภาคพื้นดินจึงสามารถคำนวณปริมาณน้ำมันเชื้อเพลิงที่จ่ายได้ และข้อมูลนี้จะถูกอัปโหลดไปยังหน้าจอแสดงผลเทอร์มินัล ท่อส่งเดียวกันนี้ยังใช้สำหรับเติมเชื้อเพลิงในถังเมื่อเรือบรรทุกน้ำมันส่งน้ำมันเชื้อเพลิง หน้าที่ของวาล์วระบายอากาศคือปล่อยก๊าซออกจากภายในถังเก็บ คุณอาจสงสัยว่าเหตุใดจึงมีก๊าซอยู่ในถังเมื่อเก็บเชื้อเพลิงเหลว เช่น น้ำมันเบนซินและดีเซล จริงๆ แล้วก๊าซเกิดขึ้นจากการระเหยของเชื้อเพลิงเหล่านี้
น้ำมันดีเซลไม่ผันผวนมากนัก ดังนั้น ถังดีเซลจึงไม่จำเป็นต้องระบายอากาศบ่อยๆ อย่างไรก็ตาม น้ำมันเบนซินมีความผันผวนมากกว่ามาก ซึ่งเป็นสาเหตุที่จำเป็นต้องมีวาล์วระบายอากาศ วาล์วระบายอากาศนี้เรียกอีกอย่างว่าวาล์วนิรภัย มีโครงสร้างที่เรียบง่าย: ที่วาล์วเปิดจะมีลูกบอลขนาดเล็ก เมื่อลูกบอลอยู่ใกล้วาล์ว ลูกบอลจะยังคงปิดอยู่ เมื่อเคลื่อนออกไปวาล์วจะเปิดเพื่อระบายก๊าซ โดยปกติวาล์วระบายอากาศนี้จะไม่ได้ใช้งาน และจะเปิดใช้งานเฉพาะเมื่อถังใต้ดินว่างเปล่าเท่านั้น หลายคนคิดว่าการเติมน้ำมันเต็มถังนั้นอันตรายมาก และหากเกิดเพลิงไหม้หรือการระเบิดก็จะสร้างความเสียหายร้ายแรงอย่างยิ่ง มุมมองนี้ผิดจริงๆ เพราะถังเปล่ามีอันตรายมากกว่ามาก เมื่อถังว่างเปล่า ไอน้ำมันเบนซินจำนวนเล็กน้อยภายในสามารถผสมกับอากาศได้ และเมื่อสัมผัสกับเปลวไฟหรือไฟฟ้าสถิต อาจทำให้เกิดการระเบิดได้ อย่างไรก็ตาม เมื่อถังเต็ม มันจะเผาไหม้แทนที่จะระเบิดเท่านั้น ดังนั้นเมื่อถังน้ำมันในปั๊มน้ำมันหมด พนักงานจะเปิดวาล์วระบายอากาศและใช้ปั๊มลมเพื่อสกัดน้ำมันเบนซินที่ระเหยออกไป
วาล์วเซ็นเซอร์ใช้เพื่อตรวจจับสภาพภายในของถังใต้ดินเป็นหลัก เซ็นเซอร์เหล่านี้จะรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับระดับน้ำมันเชื้อเพลิง อุณหภูมิ ความดัน ฯลฯ และส่งข้อมูลนี้ผ่านทางสายไฟไปยังแบ็กเอนด์ของปั๊มน้ำมัน เจ้าหน้าที่สามารถตรวจสอบสภาพถังผ่านคอมพิวเตอร์ได้ ข้อมูลนี้ยังนำไปเปรียบเทียบกับข้อมูลจากปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงเหนือพื้นดิน เพื่อให้เจ้าหน้าที่ทราบปริมาณน้ำมันที่จ่ายและปริมาณน้ำมันคงเหลือ ข้อมูลจะถูกส่งไปยังผู้บริหารระดับสูงซึ่งสามารถนำไปใช้ในการวิเคราะห์ทางสถิติได้ นอกจากวาล์วทั้งสามชนิดนี้แล้ว ถังเก็บใต้ดินยังติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าสถิตอีกด้วย
ในชั้นเรียนฟิสิกส์ของโรงเรียนมัธยมศึกษาตอนต้น ครูมักจะใช้ตัวอย่างโซ่เหล็กที่ห้อยลงมาจากท้ายเรือบรรทุกน้ำมัน โซ่นี้จะนำประจุไฟฟ้าสถิตออกจากถังลงสู่พื้น เพื่อป้องกันไม่ให้ไฟฟ้าสถิตทำให้เกิดการระเบิด ถังเก็บน้ำมันใต้ดินที่ปั๊มน้ำมันมีขนาดใหญ่กว่าเรือบรรทุกน้ำมันมาก ดังนั้นอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ที่ใช้จึงมีความก้าวหน้ามากกว่า สายพิเศษวิ่งอยู่ใต้ดิน เชื่อมต่อถังเก็บและท่อหลักที่ปลายด้านหนึ่งและสายดินอีกด้านหนึ่ง ที่พอร์ตเชื่อมต่อมีขั้วต่อแม่เหล็กไฟฟ้าสถิตรูปทรงคล้ายเข็มเย็บผ้าขนาดใหญ่ ขั้วต่อนี้จะดึงดูดประจุไฟฟ้าสถิตจากถังใต้ดินและถ่ายโอนลงดินผ่านสายไฟ ขั้วต่อแม่เหล็กไฟฟ้าสถิตดังกล่าวมักพบในปั๊มน้ำมัน และไม่ได้ใช้เพียงเพื่อป้องกันการสะสมของไฟฟ้าสถิตในถังเท่านั้น แต่ยังใช้เพื่อกำจัดไฟฟ้าสถิตออกจากเรือบรรทุกน้ำมันในระหว่างการเติมน้ำมันอีกด้วย
จากคำอธิบายข้างต้น เราจะเห็นได้ว่าปั๊มน้ำมันมีความซับซ้อนมากกว่าที่ปรากฏมาก ถังเก็บใต้ดินเพียงอย่างเดียวเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีที่ซับซ้อนมากมาย การสร้างปั๊มน้ำมันนั้นไม่ง่ายเหมือนการสร้างอาคารและขุดหลุมไม่กี่หลุม ปัจจุบัน การก่อสร้างปั๊มน้ำมันต้องคำนึงถึงหลายประการ เช่น การควบคุมน้ำท่วม การต้านทานแผ่นดินไหว และความปลอดภัยจากอัคคีภัย ทั้งหมดนี้ต้องการระบบเสริมแบบอัตโนมัติและบูรณาการในระดับสูง
