طراحی و ساخت مخزن کروی تحت فشار یک فرآیند مهم در ساخت تجهیزات ثابت نفت و گاز است. این مخازن برای ذخیره‌سازی مواد شیمیایی و همچنین انجام فرآیندهای شیمیایی استفاده می شود.

در ساخت و طراحی مخزن کروی تحت فشار، نکات زیر باید مورد توجه قرار گیرند:

1. انتخاب مواد:

در طراحی مخزن کروی تحت فشار، انتخاب مواد مناسب برای ساختار مخزن بسیار مهم است. معمولاً برای ساخت مخزن کروی، از فولادهای مقاوم در برابر فشار و دما استفاده می‌شود. مواد باید دارای استحکام و مقاومت کافی در برابر فشار باشند و همچنین با شرایط شیمیایی محیط تطابق داشته باشند.

2. طراحی سازه:

طراحی سازه مخزن کروی باید به گونه‌ای باشد که بتواند در برابر فشار ها و تنش های خارجی مقاوم باشد.

برای مقاومت سازه باید قطر و ضخامت دیواره های کره بهینه شود. همچنین اتصالات باید در برابر تنش های درونی و بیرونی مخزن، استحکام کافی داشته باشند.

3. استانداردها و مقررات:

طراحی و ساخت مخزن کروی تحت فشار باید با استانداردها و مقررات آئن بخش سازگار باشد. در صنعت نفت و گاز، استانداردهای مختلفی برای طراحی و ساخت مخازن تحت فشار استفاده می‌شوند.

4. ایمنی:

در طراحی و ساخت مخزن کروی تحت فشار، نیازمندی‌های ایمنی بسیار مهم هستند. این شامل استفاده از سیستم‌های حفاظتی مانند سیستم‌های اطفاء حریق، سیستم‌های خنک‌کننده و سیستم‌های تخلیه فشار می‌شود. همچنین، باید توجه به نحوه نصب، نگهداری و بازرسی دوره‌ای مخازن به منظور حفظ ایمنی و کاهش خطرات مرتبط با آنها داشته باشیم.

نیازهای ویژه مربوط به طراحی و ساخت مخزن کروی تحت فشار می‌تواند بسته به نوع مواد ذخیره شده و شرایط عملیاتی مختلف متفاوت باشد. در طراحی و ساخت مخزن کروی تحت فشار، عوامل زیر نیز باید مد نظر قرار بگیرند:

• حجم و ظرفیت: ظرفیت و حجم مخزن باید بر اساس نیازهای ذخیره‌سازی مورد استفاده قرار گیرد. عواملی مانند مقدار مواد شیمیایی، خواص حرارتی متریال بدنه، فشار داخلی، دما و زمان ذخیره‌سازی باید در نظر گرفته شوند.
• نحوه بارگیری و تخلیه: در طراحی مخزن کروی تحت فشار، نحوه بارگیری و تخلیه مواد نیز بسیار حائز اهمیت است.
• عوامل محیطی: شرایط محیطی اطراف مخزن مانند دما، رطوبت، شرایط آب و هوایی و عوامل آلاینده باید در طراحی و انتخاب مواد مورد استفاده مد نظر قرار گیرند.

5. نگهداری و بازرسی:

برای حفظ عملکرد و ایمنی مخزن کروی تحت فشار، برنامه‌های منظم نگهداری و بازرسی باید تعیین شوند. این فعالیت ها شامل بازرسی دوره‌ای، تعمیر و نگهداری سیستم‌های حفاظتی و تست‌های فنی است.

در کل، طراحی و ساخت مخزن کروی تحت فشار نیازمند مهارت‌های مهندسی قوی و رعایت استانداردها و مقررات مربوطه است تا عملکرد ایمن، کارآمد و پایداری را به همراه داشته باشد.

مخازن تحت فشار کروی به دلیل ساختار یکپارچه و هندسی خاص خود، به عنوان یکی از پیشرفت‌های مهم در زمینه نگهداری سیالات در شرایطی با فشار و حجم بالا و در سیستم‌های گوناگون شناخته می‌شوند.

به عبارتی مخزن کروی به دلیل مزایای متعددی که ارائه می‌دهند، در صنایع مختلفی از جمله صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، صنایع شیمیایی، و حتی در تأسیسات در جهت ذخیره ‌سازی انرژی استفاده می‌شوند.

این مخازن علاوه بر گاز طبیعی مایع و گاز نفتی مایع، می‌توانند به طور موثر برای ذخیره‌سازی سیالاتی نظیر بوتان، پروپان، آمونیاک، اکسیژن، هیدروژن، و نیتروژن نیز مورد استفاده قرار گیرند.

پیشتر به طور خلاصه و تیتر وار در ارتباط با مزایای مخزن کروی صحبت کردیم در اینجا به تفصیل و کامل تر درارتباط با هر یک توضیحاتی می دهیم:

• کاهش نرخ انتقال حرارت

با توجه به ساختار کروی مخزن کروی، سطح تماس کمتری بین سیال درون مخزن و دیواره آن وجود دارد که باعث کاهش نرخ انتقال حرارت می‌شود. این خصوصیت در مخزن کروی باعث مدیریت بهتر دما و فشار شده و از افزایش فشار ناشی از افزایش دما جلوگیری می‌کند.

 

• کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری

طراحی یکپارچه مخزن کروی باعث می‌شود که نیاز به تعمیرات و نگهداری کمتری نسبت به سایر مخازن باشد. این امر به ‌ویژه در مورد بازرسی‌های دوره ‌ای و چشمی موثر است که با تقلیل نقاط بازرسی به صورت گسترده، هزینه و زمان مورد نیاز برای نگهداری را کاهش می‌دهد.

 

• آزمایش‌های آکوستیک برای شناسایی ضروریات

استفاده از آزمایش‌های آکوستیک به عنوان تست‌های بازرسی رایج، امکان شناسایی ترک‌ها و شکستگی‌های احتمالی را فراهم می‌سازد. این آزمون‌ها با ایجاد تنش‌های حداکثر در ساختار مخزن کروی و اتصال حسگرهای آکوستیک به دیواره مخزن، میزان صداهای تولید شده در نقاط آسیب‌پذیر را اندازه‌گیری کرده و نقاط ضعف را شناسایی می‌کنند.

 

•  ضخامت پوسته کمتر

در صورت یکسان بودن شرایط طراحی با سایر مخازن، ضخامت پوسته مخازن کروی تقریباً نصف ضخامت مخازن استوانه‌ای معمولی است. این ویژگی باعث کاهش وزن کلی مخزن کروی می‌شود و همچنین هزینه ساخت و حمل و نقل را نیز به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.

 

• ذخیره ‌سازی بهتر مایعات و گازها

مخزن کروی به دلیل شکل هندسی خود، باعث بهبود در ظرفیت ذخیره‌ سازی می شود. این ساختار که به صورت کروی می باشد ، حجم بیشتری از مایعات را در مقایسه با ساختارهای دیگر فراهم می‌کند.

 

•  ساختار یکپارچه و توزیع یکنواخت فشار و تنش در مخازن کروی

یکی از ویژگی‌های منحصر به فرد مخزن کروی، ساختار یکپارچه و توزیع یکنواخت تنش در تمام جهات است. این ویژگی به معنای این است که تنش‌های ناشی از فشار سیالات در تمام نقاط مخزن به صورت همگن و یکنواخت توزیع می‌شوند. این امر باعث افزایش قابلیت تحمل تنش و کاهش نقاط آسیب‌پذیر می‌شود.

شکل کروی مخازن به توزیع یکنواخت ‌تر فشار درون آن کمک می‌کند. این ویژگی مهم به کاهش خطرات ناشی از تغییرات ناگهانی فشار و دما کمک می‌کند.

 

•  پایداری ساختاری در مخازن کروی

شکل کروی مخازن، به آنها پایداری ساختاری بیشتری می‌بخشد. این خصوصیت به مقاومت در برابر فشارهای خارجی و افت فشار داخلی کمک می‌کند.

 

•  سازگاری با شرایط محیطی در مخزن کروی

مخزن کروی به خوبی با شرایط محیطی سازگاری دارند. این شکل مانع از تجمع یخ و رسوبات می‌شود و مخازن را در برابر شرایط جوی مختلف محافظت می‌کند.

 

•  ذخیره ‌سازی ایمن در مخازن کروی

استفاده از مخزن کروی تحت فشار در ذخیره ‌سازی مواد خطرناک و قابل اشتعال بسیار ایمن است. این مخازن به روش‌های ایمنی، همچون سیستم‌های حفاظتی و کاهنده شدت فشار مجهز هستند.

 

•  انطباق با استانداردها

مخزن کروی معمولاً به خوبی با استانداردها و مقررات مربوط به ذخیره‌سازی و حمل و نقل مواد تحت فشار هماهنگ هستند. این انطباق با استانداردها از لحاظ ایمنی و عملکرد، به کاربران اطمینان می‌بخشد.

 

•  بهره‌ وری در حمل و نقل

مخزن کروی به دلیل حجم بیشتر مایعاتی که قادر به ذخیره کردن هستند، در حمل و نقل مواد تحت فشار و گازها بهره‌ وری بالاتری ایجاد می‌کنند. این به معنای کاهش تعداد سفرها و هزینه‌های مرتبط با حمل و نقل است.

 

• کاربردهای گسترده

مخزن کروی به دلیل مزایای متعددی که ارائه می‌دهند، در صنایع مختلفی از جمله صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، صنایع شیمیایی، و حتی در تأسیسات در جهت ذخیره ‌سازی انرژی استفاده می‌شوند.

 

•  ضریب اشغال فضا در مخزن کروی

با وجود اینکه شکل کروی مخزن مزایایی دارد، اما در برخی از موارد، این شکل ممکن است به عنوان یک نقطه ضعف محسوب شود. ضریب اشغال فضا در مواردی که فضای محدودی برای ساختار وجود دارد، ممکن است منجر به ایجاد مشکل شود.

 

•  پیچیدگی ساخت

ساخت و نصب مخزن کروی تحت فشار ممکن است پیچیدگی‌های خاص خود را داشته باشد. این موضوع می‌تواند به هزینه و زمان بیشتری برای ساخت و نصب منجر شود.

 

•  نیاز به تجهیزات و تخصص خاص

برای ساخت، نصب، و نگهداری از مخزن کروی تحت فشار ، نیاز به تجهیزات و تخصص خاصی وجود دارد که این ممکن است در برخی مواقع مشکلاتی ایجاد کند.

 

• نیاز به نگهداری دقیق

مخزن کروی تحت فشار  نیاز به نگهداری دقیق دارند تا از سلامت و کارکرد بهینه آنها اطمینان حاصل شود. این نیاز به نگهداری ممکن است به هزینه‌های اضافی منجر شود.

 

•  ریسک انفجار

در صورتی که مخزن کروی تحت فشار به درستی نگهداری نشوند یا مشکلات ناشی از ساختار مخزن رخ دهد، ریسک انفجار و خطر جانی به ‌وجود می‌آید.

 

مخزن کروی به عنوان یکی از مخازن تحت فشار  با ساختار یکپارچه، توزیع یکنواخت تنش، و مزایای بیشتری چون کاهش نیاز به تعمیر و نگهداری و آزمایش‌های آکوستیک برای شناسایی نقاط آسیب‌پذیر، به‌عنوان گزینه‌های مؤثر و اقتصادی در صنایع مختلف به‌کار گرفته می‌شوند. این مخازن با توجه به ویژگی‌های منحصر به فرد و عملکرد بهتر، جایگاه ویژه‌ای در زمینه نگهداری و مدیریت سیالات در شرایط حاکم بر فشارهای بالا را دارا هستند.

با توجه به مزایا و معایب آنها، انتخاب این نوع مخازن باید با دقت و با توجه به نیازها و شرایط خاص هر پروژه صورت گیرد. در بررسی‌های فنی و اقتصادی، می‌توانیم مشخص کنیم که آیا استفاده از این مخازن به صرفه است یا خیر.  اما در کل، مخازن تحت فشار کروی به عنوان یک گزینه مناسب برای مواردی نظیر ذخیره‌ سازی مایعات و گازها، حمل و نقل ایمن این مواد، و استفاده در مکان‌های متعدد شناخته شده‌اند. در نظر داشته باشید که هرگونه استفاده از مخزن کروی باید با رعایت استانداردها و شرایط مربوطه صورت پذیرد.

شرکت مهندسی پتروسازه بین الملل آرام اولین شرکت خصوصی در زمینه احداث EPC مخزن کروی تحت فشار در کشور می باشد. این شرکت مجهز به سنگین ترین پرس هیدرولیک کشور به ظرفیت 3000 تن و دهانه کارگیر 6 متر جهت فرمدهی مخزن کروی تا ضخامت ورق 120 میلیمتر است.
ارائه خدمات کامل طراحی و مهندسی، تدارکات، ساخت و نصب مخازن، اجرای کامل قراردادها در موعد مقرر زمانی و بعضا زودتر از موعد برآوردی اتمام کار، با رعایت کامل اصول HSE، انجام جوشکاری‌ها بر اساس استاندارد ASME و همچنین ثبت رکورد کمترین میزان جوش از وجوه تمایز این شرکت در مقایسه با سایر رقبا می باشد.
احداث مخازن کروی بعنوان Core Business شرکت پتروسازه بوده و این شرکت سوابق زیادی در حوزه اجرای EPC این مخازن طی پروژه های داخلی و بین المللی با پتروشیمی ها و پالایشگاه ها دارد.