مخزن ها تحت فشار
مخزن تحت فشار چیست؟
مخازن تحت فشار ظروف نفیسی هستند که اغلب به شکل استوانه‌ای براق ساخته می‌شوند و برای قرار دادن مایعات یا گازها در فشارهایی که فراتر از شرایط جوی هستند، طراحی شده‌اند و در نتیجه مظهر پیچیدگی هستند. این کشتی‌ها که عمدتاً در صنعت نفت و گاز مورد توجه قرار می‌گیرند، از بالاترین استانداردهای طراحی، یعنی ASME Section VIII، پیروی می‌کنند، که با دقت توسط انجمن محترم مهندسین مکانیک آمریکا مدیریت می‌شود و هر چرخه چهارساله را به طرز ماهرانه‌ای پالایش می‌کنند. در بخش نفت و گاز است که این کشتی های باشکوه هدف واقعی خود را پیدا می کنند و به زیبایی نیازهای این صنایع محترم را برآورده می کنند.
مخزن ها تحت فشار
انواع مخازن تحت فشار
- مخازن استوانه ای :گزینه های نصب همه کاره را ارائه می دهند، چه به صورت افقی یا عمودی قرار گیرند، و به عنوان اجزای ضروری در ساخت دیگ ها، فیلترهای شنی، سخت کننده ها و به عنوان مخازن قابل اعتماد برای ذخیره سازی مایعات عمل می کنند.
- مخازن کروی:که نمونه‌ای از گلبرگ‌های زیبا و مخازن انفجاری قدرتمند هستند، عملی بودن را در طراحی خود نشان می‌دهند و تحمل فشار قابل توجهی از 10 تا 200 پوند دارند.
- مخازن تحت فشار داخلی: فشار سیال محصور در این مخازن به طور قابل توجهی افزایش یافته و از فشار جو اطراف فراتر می رود.
- مخازن تحت فشار خارجی: این مخازن تحت فشار محیطی بالا کار می کنند که نیاز به رعایت چندین استاندارد دقیق در طراحی آنها دارد.
- مخازن تحت فشار حرارتی: این مخازن گرمای لازم خود را از منبع سوخت می گیرند.
- مخازن تحت فشار که بدون تکیه بر انرژی حرارتی کار می کنند: گرمای درون این مخازن از طریق وسایل مستقیم تولید نمی شود و در عوض معمولاً از برق و بخار برای انجام این عملکرد استفاده می شود.
- مخزن با دیواره های باریک: قطر و ضخامت مخزن در مقایسه با ضخامت پوسته ده برابر افزایش می یابد.
- مخازن با دیوارهای مستحکم: ضخامت و قطر مخزن تنها کسری از ضخامت چشمگیر پوسته است.
مخزن ها تحت فشار
این مخازن نفیس برای استفاده در محیط‌های صنعتی و نیمه صنعتی بسیار عالی ساخته شده‌اند و دارای طراحی‌های زیبای استوانه‌ای و کروی هستند. این مخازن که با بدنه های فلزی مقاوم ساخته شده اند، دارای دوام استثنایی در برابر فشارهای داخلی و خارجی هستند. اندازه و ابعاد این مخازن استثنایی با توجه به نیازهای خاص کاربرد آنها، از جمله شرایط محیطی و ماهیت سیال ذخیره شده، تنظیم شده است. قابل ذکر است، این مخازن قابل توجه نه تنها در ذخیره سازی نفت و گاز در حوزه های صنعتی مفید هستند، بلکه به عنوان یک انتخاب ایده آل برای ذخیره آب نیز عمل می کنند.
مخازن تحت فشار را می توان به گروه های متمایز مختلفی طبقه بندی کرد که هر کدام ویژگی های قابل توجه خود را دارند:
- مخزن دیافراگمی نوآورانه و انعطاف پذیر: طراحی بی عیب و نقص مخازن دیافراگمی شامل استفاده از لوله های بادوام قابل توجهی است که به دقت برای مطابقت با ظرفیت مخزن انتخاب شده اند. سیال به زیبایی وارد این لوله می شود و با ظرافت باعث گسترش دیواره های آن می شود که نمونه ای از نوآوری و کارایی است.
- مخازن همه کاره و ضروری گاز و مایعات: بدون شک، این مخازن با طراحی دقیق به عنوان مظهر عملی بودن عمل می کنند و ثابت می کنند که انتخابی ضروری برای هر دو پالایشگاه و سیستم های تامین آب هستند و راه حل های ذخیره سازی بهینه ای را برای مواد گاز و مایع ارائه می دهند.
- مخازن استوانه ای و کروی نفیس و تصفیه شده: نصب عمودی و افقی مخازن استوانه ای با افزودن کلاهک های نیم دایره ای در بالا و پایین بهبود یافته و حسی از پیچیدگی و دقت را القا می کند.
سرج تانک
مخازن سرج، همچنین به عنوان ضربه گیر شناخته می شوند، به عنوان اجزای ضروری در خطوط انتقال آب و نفت، همراه با سیستم های پمپاژ، با کاهش موثر اثرات مضر نوسانات فشار سیال در خطوط لوله، عمل می کنند. این مخازن با مهندسی عالی در اشکال مختلف از جمله مخازن فوق العاده یک طرفه و دو طرفه وجود دارند.
فیلتر درایر
در حوزه مخازن تحت فشار، یک زیر مجموعه قابل توجه به نام فیلتر خشک کن یا قلعه مکش وجود دارد که خود را به عنوان یک انتخاب بسیار سودمند برای سیستم های تبرید معرفی می کند. این مجموعه متمایز از مخازن با جدیت هر گونه رطوبت اضافی و ناخالصی های خارجی را از بین می برد و در نتیجه از یکپارچگی سیستم های مذکور محافظت و تقویت می کند. توجه به این نکته ضروری است که در حوزه فیلتر خشک کن ها، تغییرات قابل توجه مختلفی مانند فیلتر خشک کن های مایع، ترکیبی، دو طرفه و مکنده وجود دارد.
کاربرد مخازن تحت فشار
مخازن تحت فشار طیف وسیعی از کاربردها، هم در بخش صنعتی و هم در زندگی روزمره دارند. آنها در صنایع مختلف از جمله معدن، پالایشگاه های نفت و پتروشیمی و همچنین راکتورهای هسته ای مورد استفاده قرار می گیرند. این شناورها همچنین در وسایل حمل و نقل ضروری مانند زیردریایی ها و ایستگاه های فضایی یافت می شوند. علاوه بر این، مخازن تحت فشار نقش مهمی در حفظ یکپارچگی مخازن هوای فشرده و مخازن ذخیره آب مورد استفاده در خانه ها دارند. علاوه بر این، آنها اجزای حیاتی در سیلندرهای غواصی، برج های تقطیر، اتوکلاوها و مخازن پنوماتیک و هیدرولیک هستند. علاوه بر این، مخازن تحت فشار در تضمین ذخیره سازی و حمل و نقل ایمن گازهای مایع مانند آمونیاک، کلر، پروپان و بوتان نقش اساسی دارند. تطبیق پذیری و اهمیت آنها آنها را در صنایع و بخش های متعدد ضروری می کند و پشتیبانی و عملکرد ضروری را ارائه می دهد.
استفاده اضافی از مخازن تحت فشار در توانایی آنها برای خدمت به عنوان مخازن ذخیره آب تصفیه شده است که در ارتباط با پمپ های آب ساختمان قرار می گیرند. استفاده از مخزن تحت فشار، نیاز به فعال کردن بی وقفه پمپ آب را در هر بار کارکردن شیر آب واحدها از بین می برد.
اجزای مخازن تحت فشار
بسته به هدف مخزن، اجزای مختلفی در نظر گرفته می شود. به طور کلی و در اکثر این مخازن از اجزای زیر استفاده می شود:
- عدسی یا کلاهک (عدسی فلنجی، بشقابی، بیضوی، بین کروی، مخروطی و نیم مخروطی)
- دریچه
- فلنج (integral or welding neck، loose type or slip-on، فلنج معکوس، رینگی و فلنج کور)
- رینگ های تقویتی
- تکیه گاه (انواع تکیه گاه skirt، bracket، leg، ring، saddle)
- دستگاه های حفاظتی (شیر ایمنی، شیر فشار شکن، صفحات انفجار)
- لوله های ورودی و خروجی
- سرریز
- بازوی لنگری شکل
طراحی و ساخت مخزن تحت فشار
ایجاد و ساخت این مخازن شامل عوامل اساسی مانند فشار و دمای عملیاتی بهینه، ضریب اطمینان، نرخ خوردگی مجاز و دمای طراحی بحرانی برای جلوگیری از شکنندگی است. در گروه صنعتی هفت، ما با افتخار این مخازن را با بهترین کیفیت و با استفاده از معاینات غیر تهاجمی مانند تست اولتراسونیک، رادیوگرافی و تست فشار برای اطمینان از یکپارچگی ساختاری بی‌نظیر می‌سازیم.
انتخاب مواد بدنه مخزن در طراحی این تجهیزات بسیار حائز اهمیت است. این امر مستلزم بررسی دقیق عوامل مختلف، از جمله فشار سیال در داخل و نیروهای خارجی وارد بر آن است. علاوه بر این، مصالح ساختمانی باید با دقت زیادی انتخاب شوند و دمای کار، ویژگی‌های سیال، مقاومت در برابر برش، فرسایش و شکستگی و همچنین هزینه و طول عمر با در نظر گرفتن خاصیت ارتجاعی آنها در نظر گرفته شود.
مخازن از مجموعه ای از مواد تصفیه شده ساخته شده اند، از جمله فولاد کربن کم آلیاژ که به دقت با فولاد ضد زنگ نفیس، نیکل و مس پوشش داده شده است. علاوه بر این، مخازن ممکن است عناصری از آلومینیوم، تیتانیوم و گاهی اوقات حتی مقاومت بی انتها بتن را در خود جای دهند.
استانداردهای بین المللی طراحی مخازن تحت فشار
با توجه به اهمیت فراوان این مخازن و خطرات مرتبط با آن، استانداردهای متعددی برای آنها معرفی شده است که هر کدام الزام آور هستند. این استانداردها شامل موارد زیر است:
- ASME boiler and pressure vessel code
- API
- API 620
- Design and construction of large low- pressure strorge tanks
- API 650
- Welded steel tanks for oil storage
- BS 5500
- AD MERK BLLAT(DIN)
قیمت مخزن تحت فشار:
با توجه به اینکه تنوع این تانک ها بسیار زیاد است، به همین دلیل قیمت آنها ثابت نیست و قیمت های زیادی برای این تجهیزات وجود دارد. عوامل مختلفی بر دبی و تعیین قیمت مخزن تحت فشار تأثیر می گذارد که مهمترین آنها به شرح زیر است:
- نوع مخزن از نظر شکل هندسی (مخازن کروی شکل هزینه ساخت بیشتری نسبت به نوع استوانه ای دارند)
- نوع مخزن از نظر کاربری
- ظرفیت مخزن
- ضخامت بدنه و پوسته مخزن
- مواد و متریال به کار رفته در بدنه و سایر اجزای آن
مطابق با یک همبستگی پایدار و جهانی، ظرفیت مخزن افزایش یافته همراه با مواد برتر و تصفیه شده به کار رفته در ساخت آن ناگزیر به افزایش متناسب قیمت منجر می شود.
