ระบบเติมแบบเรียงลำดับเป็น ระบบจัดเก็บ ถังแก๊สแรงดันสูงที่ใช้สำหรับการเติมถังแก๊สอัดขนาดเล็ก^{[ 1 ] [ 2 ]}ในบางการใช้งาน ถังขนาดใหญ่แต่ละถังจะถูกเติมด้วยคอมเพรสเซอร์มิฉะนั้นอาจจะเติมจากระยะไกลและเปลี่ยนใหม่เมื่อแรงดันต่ำเกินไปสำหรับการถ่ายโอนที่มีประสิทธิภาพ ระบบเรียงลำดับช่วยให้สามารถเติมถังขนาดเล็กได้โดยไม่ต้องใช้คอมเพรสเซอร์ นอกจากนี้ ระบบเรียงลำดับยังเป็นประโยชน์ในฐานะแหล่งเก็บสำรองเพื่อให้คอมเพรสเซอร์ที่มีกำลังการผลิตต่ำสามารถตอบสนองความต้องการในการเติมถังขนาดเล็กหลายถังอย่างต่อเนื่อง โดยมีช่วงเวลาระหว่างกลางที่ยาวนานขึ้นเพื่อให้สามารถเติมถังเก็บใหม่ได้

เมื่อปล่อยก๊าซในกระบอกสูบที่มีความดันสูงไหลไปยังกระบอกสูบอีกอันที่มีความดันต่ำกว่า ความดันของทั้งสองกระบอกสูบจะปรับสมดุลไปเป็นค่าใดค่าหนึ่งระหว่างความดันเริ่มต้นทั้งสอง ความดันสมดุลจะได้รับผลกระทบจากอัตราการถ่ายเทความร้อน เนื่องจากอุณหภูมิก็มีผลต่อความดันสมดุลเช่นกัน แต่ที่อุณหภูมิคงที่ ความดันสมดุลจะอธิบายได้ด้วยกฎความดันย่อยของดาลตันและกฎของบอยล์สำหรับก๊าซในอุดมคติ

สูตรสำหรับความดันสมดุลคือ:

P ₃ = (P ₁ ×V ₁ +P ₂ ×V ₂ )/(V ₁ +V ₂ )

โดยที่ P ₁และ V ₁คือความดันและปริมาตรเริ่มต้นของกระบอกสูบหนึ่งกระบอก

P2 และ V2 _{คือความ}ดันและปริมาตรเริ่มต้นของกระบอกสูบอีกอันหนึ่ง

และ P ₃คือความดันสมดุล

ตัวอย่างเช่น ถังขนาด 100 ลิตร (ปริมาตรภายใน) (V1 ₎ที่มีความดัน 200 บาร์ (P1 ₎จะถูกเติมเข้าไปในถังขนาด 10 ลิตร (ปริมาตรภายใน) (V2 ₎ที่ไม่มีความดัน (P2 ₌ 1 บาร์) (ส่งผลให้ทั้งสองถังมีความดันเท่ากันประมาณ 180 บาร์ (P3 ₎ ) หากใช้ถังขนาด 100 ลิตรอีกถังหนึ่งที่มีความดัน 250 บาร์ มาเติมลงในถัง 10 ลิตร ความดันของทั้งสองถังจะเท่ากันประมาณ 240 บาร์ อย่างไรก็ตาม หากใช้ถังขนาด 100 ลิตรที่มีความดันสูงกว่าก่อน ถัง 10 ลิตรจะมีความดันประมาณ 225 บาร์ และจะไม่สามารถใช้ถังขนาด 100 ลิตรที่มีความดันต่ำกว่ามาเติมได้ ในระบบจัดเก็บแบบเรียงลำดับ (cascade storage system) จะใช้ถังขนาดใหญ่หลายถังเพื่อเพิ่มความดันให้กับถังขนาดเล็กให้ได้ระดับที่ต้องการ โดยจะใช้ถังที่มีความดันต่ำที่สุดก่อนเสมอ จากนั้นจึงใช้ถังที่มีความดันสูงขึ้นตามลำดับ ความดันที่ต่ำที่สุดถัดไป และเป็นเช่นนั้นเรื่อยไป

ในทางปฏิบัติ การถ่ายเทความร้อนตามทฤษฎีจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อปล่อยให้ก๊าซมีอุณหภูมิสมดุลก่อนที่จะตัดการเชื่อมต่อ ซึ่งต้องใช้เวลานาน และอาจยอมรับประสิทธิภาพที่ต่ำลงเพื่อประหยัดเวลา การถ่ายเทความร้อนจริงสามารถคำนวณได้โดยใช้สมการสถานะทั่วไปของก๊าซ หากวัดอุณหภูมิของก๊าซในถังได้อย่างแม่นยำ

กระบอกชุดหายใจอาจเติมให้ถึงแรงดันใช้งานโดยการถ่ายจากกระบอกขนาดใหญ่กว่า (มักจะเป็น 50 ลิตร) (เพื่อให้ง่ายต่อการทำเช่นนี้ คอของกระบอกของเครื่อง ช่วย หายใจSiebe Gorman Salvus มีเกลียวแบบเดียวกับกระบอกเก็บออกซิเจน แต่เป็นเพศตรงข้าม เพื่อการถ่ายโดยตรง) กระบอกเก็บมีให้เลือกหลายขนาด โดยทั่วไปมีความจุภายในตั้งแต่ 50 ลิตรไปจนถึงมากกว่า 100 ลิตร^{[ 3 ]}

โดยทั่วไปแล้ว จะใช้สายยางแรงดันสูงที่เรียกว่า สายเติม (filling whip) ในการเชื่อมต่อแผงเติมหรือถังเก็บเข้ากับถังรับ

การเติมแบบ Cascade มักใช้สำหรับการผสมความดันบางส่วนของ ส่วนผสม ก๊าซหายใจสำหรับการดำน้ำเพื่อประหยัดออกซิเจนที่มีราคาค่อนข้างสูงสำหรับไนตร็อกซ์และฮีเลียมที่มีราคาสูงกว่าในส่วนผสมไตรมิกซ์หรือเฮลิออกซ์^{[ 2 ]}

ระบบการจัดเก็บแบบเรียงลำดับ (Cascade storage) ใช้ใน สถานีเติม ก๊าซธรรมชาติอัด (CNG) โดยทั่วไปจะใช้ถัง CNG สามถัง และรถยนต์จะถูกเติมก๊าซจากถังหนึ่งก่อน ซึ่งจะทำให้การเติมไม่สมบูรณ์ อาจเติมได้เพียง 2000 psig สำหรับถังขนาด 3000 psig จากนั้นถังที่สองและสามจะค่อยๆ เพิ่มแรงดันในถังให้ใกล้เคียง 3000 psig สถานีมักจะมีคอมเพรสเซอร์สำหรับเติมก๊าซธรรมชาติจากท่อส่งไปยังถังเติมก๊าซ วิธีนี้ช่วยป้องกันการเติมก๊าซเกินโดยไม่ตั้งใจ ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้กับระบบที่ใช้ถังเติมก๊าซเพียงถังเดียวที่มีแรงดันสูงกว่าแรงดันเป้าหมายสำหรับรถยนต์

ระบบจัดเก็บแบบเรียงลำดับที่เสนอสำหรับการจัดเก็บไฮโดรเจนเช่น ที่สถานีไฮโดรเจนเครื่องจ่ายเชื้อเพลิง ใช้ธนาคารเรียงลำดับแยกต่างหากสำหรับเครื่องจ่ายแต่ละเครื่อง โดยมีระบบอัตโนมัติที่จะเปลี่ยนไปใช้ธนาคารที่มีแรงดันสูงกว่าหากเครื่องจ่ายเครื่องใดเครื่องหนึ่งถูกใช้งานมากเกินไป^{[ 4 ]}

ธนาคารจัดเก็บจะประกอบด้วยถังสามถังในแต่ละธนาคาร และการเติมจะดำเนินการตามการเติมเพื่อให้ความดันสมดุลตามลำดับความแตกต่างที่เป็นบวกน้อยที่สุดระหว่างถังจัดเก็บและถังรถจนกว่าถังรถจะเต็ม ธนาคารจัดเก็บจะติดตั้งระบบระบายอากาศเพื่อความปลอดภัยเพื่อป้องกันการเติมมากเกินไป พร้อมด้วยแผ่นระเบิดแรงดันสูงเพิ่มเติม (8000 psi) ระหว่างคอมเพรสเซอร์และหน่วยจัดเก็บ และระบายสู่บรรยากาศในระยะที่ปลอดภัยจากบุคลากรและโครงสร้างพื้นฐาน^{[ 4 ]}

ถังเก็บก๊าซสามารถใช้งานแยกกันได้ตามลำดับ โดยใช้สายส่งก๊าซแบบพกพาที่มีมาตรวัดความดันและวาล์วระบายอากาศแบบแมนนวล เพื่อเติมก๊าซลงในถังรับจนกว่าจะถึงความดันที่เหมาะสม หรืออาจเชื่อมต่อถังเก็บก๊าซเข้ากับระบบท่อร่วมและแผงควบคุมการเติม โดยใช้สายส่งก๊าซหนึ่งเส้นหรือมากกว่านั้น

ตามหลักการแล้ว ถังเก็บแต่ละถังควรมีการเชื่อมต่ออิสระกับแผงควบคุมการเติม โดยมีมาตรวัดความดันและวาล์วจ่ายเฉพาะสำหรับถังนั้นๆ และมีมาตรวัดการเติมเชื่อมต่อกับท่อเติม เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถมองเห็นความดันของถังเก็บถัดไปได้อย่างชัดเจนเมื่อเทียบกับความดันของถังรับ

ถังเก็บก๊าซอาจเติมจากระยะไกลและเชื่อมต่อกับท่อจ่ายก๊าซโดยใช้ท่ออ่อนเมื่อใช้งาน หรืออาจเชื่อมต่ออย่างถาวรและเติมใหม่โดยใช้คอมเพรสเซอร์ผ่านระบบเติมเฉพาะ ซึ่งอาจเป็นแบบอัตโนมัติหรือควบคุมด้วยตนเองก็ได้

โดยปกติแล้ว วาล์วนิรภัยป้องกันแรงดันเกินจะติดตั้งอยู่ระหว่างคอมเพรสเซอร์และถังเก็บเพื่อป้องกันไม่ให้ถังบรรจุแก๊สเต็มเกินไป และแต่ละถังอาจได้รับการป้องกันด้วยแผ่นแตก (rupture disc ) เพิ่มเติมอีกด้วย

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับระบบเติมน้ำแบบ Cascadeใน Wikimedia Commons