مخزن کروی یکی از انواع مخازن تحت فشار هستند که به دلیل شکل کروی اش ، توانایی تحمل فشارهای بالاتر از مخازن استوانه ای را دارد. این مخازن برای ذخیره سازی و حمل گازها و مایعات مختلف از جمله گازهای خطرناک هسته‌ای، LNG، LPG و غیره استفاده می‌شوند. در این مقاله به معرفی و برسی طراحی و ساخت مخزن کروی تحت فشار می پردازیم.
روش ساخت
معمولا ، از روش انفجاری برای ساخت مخازن کروی استفاده می‌شود. پس از جوشکاری ورق‌های مخزن و انجام تست های ایمنی و نشتی، از انفجار کنترل شده برای ایجاد شکل کامل کروی درون مخزن استفاده می‌شود.
استفاده و کاربرد
مخازن تحت فشار به عنوان بخش حیاتی از واحدهای عملیاتی در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مخازن در فرایندهایی مانند تقطیر، خشک کردن، فیلتر کردن و نیروگاه‌های هسته‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مواد و خطرات
مواد ذخیره شده در این مخازن ممکن است تحول فاز دهند یا به گاز تبدیل شده و در اثر فشار و واکنش های شیمیایی تغییر کنند. احتمال نشت مایعات و گازها به دلیل فشار بالا و واکنش های شیمیایی، نیاز به آزمایشات دقیق و اجرای مقررات نظارتی دارد.
اهمیت ایمنی
با توجه به خطرات احتمالی نشت و آتش سوزی در مخازن کروی، طراحی باید به گونه ای باشد که تنش‌های خمشی و موضعی قبل از ترک خوردن ورق را آزمایش و بررسی کند. استانداردها و مقررات ایمنی برای ساخت این مخازن بسیار حائز اهمیت هستند.
متریال و جوشکاری
استفاده از ورق‌های کربن استیل یا فولاد ضد زنگ با جوشکاری دقیق و جلوگیری از ترک خوردن ورق از مهمترین مراحل ساخت این مخازن است. جوشکاران باید دارای گواهینامه های لازم برای انجام جوشکاری باشند.
متریال مناسب
مخازن کروی از ورق های کربن استیل یا فولاد روکش دار ساخته می‌شوند که قابلیت تحمل تنش‌ها و خمش‌های بالا را در کنار استحکام بالای فولاد دارند. انتخاب متریال مناسب از وظایف مهم طراح مخزن است.
مقررات و استاندارد ها
استفاده از آیین نامه های ایمنی برای طراحی مخازن ضروری است. این آیین نامه‌ها شامل پارامترهای زیادی از جمله فشار کاری، تنش مجاز، نوع مواد مجاز و کدهای جوشکاری مورد استفاده در ساخت می‌شوند.
آزمایشات و کنترل کیفیت
با توجه به خطرات نشت و آتش‌سوزی، آزمایشات دقیق بر روی مخازن کروی از اهمیت بسیاری برخوردارند. آزمون هایی مانند آزمایشات نشت و آزمایشات غیر مخرب، جزء مراحل ضروری در کنترل کیفیت ساخت مخازن هستند.
فشارهای مختلف
در طراحی مخازن کروی، از فشار طراحی بیشتر از فشار کاری استفاده می‌شود. این مقدار معمولاً ۱۰ درصد بالاتر از فشار کاری مخزن است که به فشار طراحی معروف است. همچنین، فشار هیدرواستاتیکی نیز در طراحی در نظر گرفته می‌شود.
تحلیل تنش
تحلیل تنش بر روی بدنه مخزن مسئولیت طراح و تولید کننده مخزن است. این تحلیل شامل بررسی تنش‌های خمشی و موضعی است که پیش از ترک خوردن ورق مخزن آزمایش می‌شوند.
مقررات ایمنی
در هنگام طراحی مخازن تحت فشار، اطلاعات دقیقی در مورد پارامترهای ایمنی مانند فشار کاری، تنش مجاز، متریال مجاز و کدهای جوشکاری نیاز است. استفاده از مقررات ملی و بین‌المللی ایمنی ضروری است.
اهمیت جوشکاری
جوشکاری مخزن‌ها نقش مهمی در ساخت این سازه ها دارد. عدم تجربه کافی جوشکاران یا نقض عملیات حرارتی ممکن است به تضعیف خواص کششی و خزشی و حتی ترک خوردن مخزن منجر شود.
استفاده از ورق های مناسب
ورق‌های کربن استیل و فولاد روکش دار که قابلیت تحمل تنش‌ها و خمش‌های بالا را دارند، برای ساخت مخازن انتخاب می‌شوند. اطلاعات فنی متریال ها از جمله ساییدگی، خوردگی و استحکام مکانیکی نیز در این انتخاب تاثیرگذار هستند.
نظارت و استانداردها
استفاده از آیین نامه‌ها و استانداردهای ایمنی در تمام مراحل ساخت از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. نظارت دقیق و رعایت مقررات تضمین کننده ایمنی و کیفیت مخزن های ساخته شده می‌باشد.
نتیجه گیری
ذر این مقاله به برسی طراحی و ساخت مخزن کروی تحت فشار پرداختیم. مخازن کروی به دلیل خصوصیات خود در تحمل فشارهای بالا و سازگاری با دماهای بالا، در صنایع گوناگون از جمله نفت و گاز، پتروشیمی و نیروگاه‌ها به‌عنوان اجزاء بسیار حیاتی محسوب می‌شوند. برنامه‌ریزی دقیق، استفاده از متریال مناسب، رعایت استانداردها و نظارت دقیق از اهمیت بالایی برخوردارند. به این ترتیب، مخازن کروی نه تنها عملکرد بهتری خواهند داشت بلکه خطرات ناشی از نشت و آتش‌سوزی نیز به حداقل ممکن خواهد رسید.
شرکت پتروسازه تولید کننده مخزن کروی، مخزن استوانه ای و سایر تجهیزات ثابت و تجهیزات دوار با به عنوان یکی از اولین شرکت ها در این زمینه با سالها فعالیت جزو برجسته ترین شرکت ها در حوزه تجهیزات مربوط به صنایع نفت و پتروشیمی محسوب شده و مفتخر به عضویت در وندورلیست های معتبری شده است که شامل:
فهرست بلند منابع دستگاه مرکزی وزارت نفت
شرکت ملی پخش و پالایش فرآورده های نفتی ایران
شرکت ملی مهندسی و ساختمان نفت ایران
شرکت ملی صنایع پتروشیمی
شرکت طراحی، مهندسی و تأمین قطعات و مواد شیمیایی صنایع پتروشیمی
شرکت مهندسی و ساختمان صنايع نفت
شرکت ملی گاز ایران
شرکت پالایش نفت تهران
شرکت مپنا