,

مخزن تحت فشار

مخزن تحت فشار هوا

مخزن تحت فشار چیست؟

بطور کلی تمامی مخازن به دو دسته مخزن تحت فشار و مخزن اتمسفریک دسته بندی می شوند.

به هر نوع مخزن حاوی سیال که فشار داخل آن بالاتر از فشار اتمسفر باشد ، مخزن تحت فشار گویند. این مخازن تقریبا در تمام کارخانجات و صنایع بالادستی و پایین دستی و حتی تاسیسات ساختمانهای مسکونی کاربرد دارند. مخازن تحت فشار هم برای ذخیره سیال بکار می روند و هم برای عملیات پروسس مانند تلفیق دو یا چند سیال. حتی می توان با نصب کویل در داخل یا خارج آنها ، عملیات گرمایش یا سرمایش را نیز روی سیالات انجام داد. در مواردی که لازم است دو یا چند سیال با هم تلفیق شوند می توان در مخازن تحت فشار پروانه ای تعبیه کرد تا سیالات داخل را هم زده و همزمان عملیات گرمایش یا سرمایش نیز برروی سیال انجام شود.

طراحی مخزن تحت فشار

بعلت پر فشار بودن و در مواردی خطرناک بودن سیالات در مخزن تحت فشار ، طراحی آن باید تحت استانداردهای خاصی انجام پذیرد. معمولا در ایران طراحی مخازن تحت فشار مطابق استاندارد انجمن مهندسان مکانیک آمریکا یا به اختصار  ASME صورت می پذیرد . مهندسین می توانند با استفاده از این استاندارد با توجه به عواملی چون فشار ، قطر مخزن ، خوردگی سیال برروی بدنه مخزن ، جنس مخزن و … بهترین و امن ترین محاسبه را برای مخزن تحت فشار انجام دهند.

در شرکت مبدل سازان مبنا ، مهندسین با تجربه و خبره این شرکت با استفاده از استانداردهای روز دنیا ، قادر به محاسبه و ساخت صفر تا صد مخازن تحت فشار می باشند.  این محاسبات توسط نرم افزارهای پیشرفته و به روز طراحی مخازن تحت فشار نظیر PVElite صورت می پذیرد.

پس از محاسبات، نقشه کاملی از چگونگی ساخت مخازن تهییه می شود. این نقشه ها شامل مواردی چون نقشه چند نمای مخزن،لیست متریال، دیتیل اجزا نظیربرشکاری و فرم دهی، پروسه جوشکاری یا WPS،روش اسمبل، جدول نازل ها ، روشهای تست،اسپک رنگ و … خواهد بود.

مخزن راكتور تحت فشار

انتخاب جنس مخزن تحت فشار :

جنس مخازن تحت فشار بر اساس خوردگی سیال برروی آن انتخاب می شود . بعنوان مثال برای آب یا هوا می توان از آلیاژهای کربن استیل استفاده کرد. اما برای سیالاتی مانند اسید ها از آلیاژهای استنلس استیل استفاده می کنند.

مخازن تحت فشار ساخت شرکت مبدل سازان مبنا معمولا از اجناس زیر ساخته می شوند:

  • کربن استیل SA516 Gr70 .
  • کربن استیل SA283 Gr.C ساخت شرکت فولاد مبارکه
  • کربن استیل 17Mn4
  • استنلس استیل SA 240-TP304L
  • استنلس استیل SA240-TP316L

البته در مواردی که بخواهیم هزینه ساخت را در مخازن استیل پایین بیاوریم ، می توانیم بدنه مخزن تحت فشار را از آلیاژهای کربن استیل اما با پوشش های ضد خوردگی بسازیم . این پوششها معمولا به شکلهای زیر می باشند:

  • انواع رنگها مانند رنگ اپوکسی
  • انواع پوششهای کامپوزیتی و فایبرگلس مانند GRP یا FRP
  • پوشش با فلز محافظ یا کلدینگ.
  • و غیره …

مخزن تحت فشار چگونه ساخته می شود؟

بطور کلی مراحل ساخت مخزن تحت فشار به ترتیب زیر می باشد:

1- طراحی مخزن تحت فشار:
  • بازدید از محل پروژه و یا دریافت اطلاعات فنی از کارفرما جهت محاسبه مخزن . این اطلاعات شامل نوع سیال ، دمای کاری ،فشار کاری و حجم مخزن می باشد.
  • بر اساس دیتای اخذ شده ، جنس بدنه مخزن ، قطر و طول مخزن و پارامترهای دیگر بدست می آید.
  • سپس بر اساس این پارامترها و توسط نرم افزارهای طراحی ، ضخامت بدنه و عدسی مخزن محاسبه می گردد.
  • در مرحله بعد ، نقشه ابتدایی از مخزن تحت فشار طراحی شده و به کارفرما ارسال می گردد تا ایشان هم نظرات خود را منعکس نماید.
  • سپس نقشه نهایی تهیه و به تایید کارفرما خواهد رسید.
2- تهیه متریال:
  • در صورت تایید کارفرما ، متریال مورد نیاز مطابق لیست موجود در نقشه خریداری می گردد.
  • در هنگام ورود متریال به کارخانه ، تمامی آنها از نظر ابعادی و ضخامت توسط تیم کنترل کیفیت ، بازرسی می شوند.
  • بخشی از متریال بعنوان نمونه به آزمایشگاههای عضو وندور لیست شرکت نفت ارسال می گردد تا تحت آزمایش های مختلف از قبیل کشش و خمش قرار گیرند و کامپوننت های آنها مورد بررسی قرار گیرند. در صورت تطابق متریال خریداری شده با متریال لیست موجود در نقشه ، شناسنامه آنها از آزمایشگاه اخذ می گردد. در صورت عدم تایید آزمایشگاه ، کل متریال به فروشنده عودت می شود.
3- فرم دهی و برشکاری مخزن تحت فشار:
  • در مرحله بعد برشکاری ورق هدها و بدنه مخزن انجام می شود. پس از آن تمامی ابعاد چک خواهد شد تا با نقشه مطابقت داشته باشد.
  • هدها توسط دستگاه پرس ، عمیق می شوند . سپس لبه هدها با دستگاه هدفورمینگ شکل دهی می شوند. بطور کلی هد ها به اشکال مختلفی فرم دهی می شوند که دو نمونه پرکاربرد آن Torrispherical و Elliptical می باشند.
  • بهتر است برشکاری ورق بدنه پس از انجام هدفورمینگ انجام شود تا ابتدا اندازه دقیق قطر هدها مشخص شود و براساس آن برشکاری گسترده ورق بدنه مخزن تحت فشار انجام شود.
  • پس از عملیات هد زنی، باید لبه عدسی ها و ورق بدنه توسط سنگ فرز پخ زنی شوند .نوع و اندازه سنگ زنی بر اساس استاندارد و مطابق WPS موجود در نقشه انجام می شود.
  • در مرحله بعد ورق بدنه توسط دستگاه ، نورد می شود. در اینجا باید دقت شود که بدنه کاملا گرد باشد و قسمتهای لبه ورق که بهم می رسند دچار دویدگی و ناهماهنگی نشوند.
4- مونتاژ مخزن تحت فشار:
  • سپس باید کپسول مخزن مونتاژ شود. برای اینکار ابتدا کورسهای بدنه را بهم می چسبانند . این کار با حفظ دستورالعملهای WPS انجام می شود. یعنی سنگ زنی بین دو ورق و فاصله گذاری بین آندو با استفاده از فیلر انجام می شود. سپس برای خال زدن و چسباندن آنها از الکترود مخصوص که در WPS ذکر شده است استفاده می شود.
  • هد ها نیز با حفظ پروتکلهای فوق به کورسها متصل می شوند.
5- جوشکاری مخزن تحت فشار:
  • در این قسمت باید جوشکاری داخل مخزن انجام شود. برای اینکار باید از جوشکاران دارای شناسنامه مرتبط استفاده شود. در ضمن مطابق WPS باید زاویه تمامی پخ زنی ها چک شود و الکترودهای مورد نیاز نیز تهیه شود. شاید لازم باشد که الکترودها قبل از استفاده در یک آون پخت شوند. در مخازن تحت فشار ابتدا یک سوراخ بزرگ برای منهول برروی مخزن ایجاد می شود تا جوشکار بتواند به مخزن وارد شود. در مواردی که مخزن منهول نداشته باشد ، قبل از اتصال هد دوم به مخزن ، عملیات جوشکاری داخل مخزن انجام می شود.
  • پس از انجام عملیات جوشکاری داخلی  ، بازدید چشمی جوش توسط بازرس جوش انجام می شود و موارد معیوب رفع می شوند.
  • قبل از جوشکاری بیرون مخزن ، ابتدا داخل خطوط جوش  سنگ زنی می شود تا براده های جوش داخلی که به بیرون نفوذ کرده اند کاملا برداشته شود، سپس جوشکاری برروی آنها انجام می شود.
  • مثل خطوط جوش داخلی ، خطوط جوش بیرونی هم بازدید می شوند و عیوب جوش مطابق دستورالعملهای استاندارد رفع می گردند.
6- نصب نازلهای مخزن تحت فشار:
  • در این مرحله کپسول مخزن آماده است و باید سوراخ نازلهای مربوطه برروی آنها مطابق زوایا و اندازه های موجود در نقشه ایجاد شود. برای اینکار ابتدا روی مخزن آکس کشی انجام می شود تا با راهنمایی آنها ، محل قرار گیری نازلها مشخص شود.
  • پس از مارک کردن محل قرار گیری نازلها و دیگر ادوات نظیر نشیمنگاه پایه ها ، عملیات برشکاری سوراخها توسط دستگاه هوابرش یا پلاسما انجام می گیرد.
  • مطابق اسپک WPS باید تمامی سوراخها بصورت زاویه دار سنگ زنی شوند تا جوش به داخل آنها نفوذ کند.
7- مراحل تکمیلی ساخت مخزن تحت فشار:
  • به موازات عملیات فوق تمامی قطعات دیگر نیز آماده می شوند . بعنوان مثال نازلها به فلنجها باید چسبانده شوند. سپس این نازلها برروی مخزن نصب می گردد. نصب نازلها باید بصورت تراز انجام شود.
  • پایه ها ، قلابها و دیگر موارد موجود در نقشه نیز برروی مخزن سوار می شوند . سپس با توجه به wps، جوشکاری آنها تکمیل می گردد.
  • در اینجا مخزن بصورت کامل شکل گرفته و تکمیل شده است. پس قبل از بازرسی توسط وایر برس تمیزکاری می گردد.
  • پس از انجام مراحل فوق ، مهندس ناظر تمام مخزن را از نظر ابعادی ، تراز بودن پایه ها و نازلها و کیفیت جوش بازرسی می کند.
  • در صورت تایید بازرس جوش و مهندس ناظر ، مخزن برای تست آماده می شود.

مخزن تحت فشار راکتور میکسر

نحوه تست مخزن تحت فشار

 تست نهایی آن مطابق كد استاندارد ASME  مطابق لیست زیر در صورت درخواست خریدار انجام می پذیرد .

  • تست بازدید چشمی یا VT
  • تست هیدرواستاتیک یا HYDRO TEST
  • تست مایعات نافذ یا PT
  • تست رادیوگرافی یا RT
  • تست ذرات مغناطیسی یا MT
  • تست امواج صوتی آلتراسونیک یا UT

رنگ آمیزی مخزن تحت فشار

در صورت تایید كارفرما تمیزكاری نهایی و سندبلاست و رنگ آمیزی (آستر،میانی و رویه) با ضخامت طراحی شده و با رنگهای مخصوص تولید شده توسط شركتهای عضو وندور لیست كارفرما پوشش دهی می شود.

سندبلاست و رنگ آمیزی مخزن تحت فشار

مراحل تحویل مخزن تحت فشار:

در انتها تمامی مدارك شامل نقشه های ساخت ،شناسنامه متریال، نقشه های برشكاری, dimension check ، Wps ,PQR ، شناسنامه جوشكاران ، مدارك تست و در نهایت  Packing list در یك جلد دفترچه ارائه خواهد شد.