مخازن تحت فشار و مخازن ذخيره (تجهيزات ثابت صنايع نيروگاهي، پتروشيمي و پالايشگاهي)

            تجهيزاتي که در شرکت صنايع آذرآب اراک ساخته مي‌شود به دو نوع عمده مخازن تحت فشار و مخازن ذخيره تقسيم مي‌شوند. مخازن ذخيره به انواع مخازن هوايي و زميني جهت ذخيره آب و مواد سوختي و صنعتي در پالايشگاهها، نيروگاه‌ها، پتروشيمي‌ها و ساير مکانهاي صنعتي اتلاق مي‌شود. مخازن تحت فشار نيز جهت انجام امور فرآيندي در صنايع اعم از پالايشگاه، نيروگاه، پتروشيمي، صنايع غذايي، صنايع هواي فشرده و حتي به عنوان ضربه گير در سيستمهاي آبرساني شهري کاربرد داشته و مورد مصرف قرار مي‌گيرد. اين مخازن به دو گروه مخازن تحت فشار ثابت و سيار تقسيم مي‌شوند. مخازن سيار جهت حمل محصولات نفتي و گازي و مواد مضر سمي و آتش‌زا مورد استفاده قرار مي‌گيرد. مخازن ثابت از لحاظ شکل ظاهري خود به دو نوع عمودي و افقي تقسيم مي‌شوند که هر نوع با توجه به کاربرد و شرايط مکان و موارد مصرف خاص انتخاب مي‌گردند.

          مخازن تحت فشار

            مشخصات عمودي مخازن تحت فشار

        شکل اکثر مخازن تحت فشار استوانه‌اي يا کروي بوده که فرم استوانه‌اي آن معمولا با کلگيهاي کروي يا بيضوي قابل ساخت و مونتاژ مي‌باشد و اين کلگيها به دو حالت نورد گرم يا سرد توليد مي‌شود.

          مخازن تحت فشاري که معمولا در صنايع آذرآب ساخته مي‌شود شامل:

·        درامها

·        مبدلهاي حرارتي

·        برجها

·        پيش گرمکنهاي نيروگاهي

·        راکتورهاي شيميايي

 مي‌شود که عموما مورد استفاده در صنايع نفت و گاز و نيروگاهي مي‌باشند.

        خصوصيات فني مخزن تحت فشار

        طراحي و ساخت مخازن تحت فشار براساس پارامترهاي مختلف فني از قبيل فشار عملياتي، درجه حرارت عملياتي، نوع فولاد مصرفي، اندازه، امکانات کارگاهي، اثرات محيطي و عوامل جوي نظير باد و زلزله، عمر مفيد، مقاومت در برابر خوردگي به گونه اي که در ذيل شرح مي‌شود، طراحي مي‌گردد:

·   فشار مخازن با توجه به استانداردهاي طراحي مخازن تحت فشار از جمله استانداردهاي ASME و BS با ضخامت، تنش مجاز مواد اوليه و امکانات جوشکاري مرتبط بوده که استفاده از منابع و نرم افرارهاي موجود محاسبات اوليه طراحي صورت مي‌گيرد.

·   درجه حرارت طراحي همچون فشار طراحي داراي اهميت خاص بوده و تاثير مستقيم با تنش مجاز بدنه و ضخامت پيشنهادي براي مخزن دارد.

·   مواد اوليه در مخازن تحت فشار از جنس فولاد کربن استيل يا فولاد زد زنگ و در موارد خاص آلومينيوم، مس و برنج مي‌باشد. اخيرا نيز در صنايعي که بطور مستقيم با آب دريا در ارتباط هستند تيتانيوم در ساخت تجهيزات مزبور به شکل گسترده‌اي عموميت يافته است. انتخاب مواد بر اساس استاندارهايي نظير ASME، ASTM، BS و يا DIN با توجه به تنش مجاز، درجه حرارت عملياتي، ميزان خوردگي، فرم پذيري و قابليتهاي جوشکاري آن انجام مي‌شود.

·   اندازه مخزن که مستقيما مرتبط با قطر و ارتفاع آن است، معمولا براساس فرايند مخزن تثبيت مي‌شود و عامل وارد شونده در محاسبه برخي پارامترهاي استقامتي مخزن خصوصا ضخامت بدنه و ميزان استقامت نگهدارنده‌ها است.

·   پارامترهاي ناشي از عوامل محيطي (مانند باد و زلزله) بصورت بار اضافي (افقي و عمودي) در شرايط مختلف محاسبه و در طراحي مخازن دخالت داده مي‌شود.

·        تعيين ضخامت نهايي بدنه مخازن با توجه به مقاومت آن در برابر خوردگي محاسبه مي‌شود.

·   کليه مراحل مختلف ساخت اعم از انتخاب مواد، رنگ زدايي، برشکاري، تستهاي مکانيکي، نورد، جوشکاري و نيز ساخت و مونتاژ قطعات تحت نظارت دقيق مسئولين کنترل کيفي و همين طور بازرسان کارفرما انجام مي‌پذيرد.

نمونه يک برج، طراحي و ساخته شده در شرکت صنايع آذرآب

استاندادها و روشهاي طراحي

استانداردهاي موجود در طراحي مخازن تحت فشار، استاندارد آمريکايي ASME، انگليسي BS5500 و ساير استانداردها از جمله استانداردهاي آلماني و ايتاليايي هستند، که در اين شرکت براي طـراحـي و سـاخــت مخـــازن تحت فـشار بيشـتر نـــوع آمــريـکايـي آن يعنــي ASME Sec. VIII, Div. I and II  استفاده مي‌شود.

طبق استانداردهاي موجود براساس محاسبات انجام شده بعد از مشخص شدن پارامترهاي استقامتي لازم نظير ضخامت بدنه، ابعاد نگهدارنده‌ها، مشخصات پيچهاي نگهدارنده (از نظر تعداد و اندازه)، مشخصات هندسي قطعات، نحوه جوشکاري و جنس مواد با نظر گرفتن امکانات کارگاه نقشه‌هاي طراحي و اجرائي تهيه و در نهايت جزئيات آن ترسيم مي‌گردد.

نرم‌افرارهايي که در شرکت صنايع آذرآب براي طراحي مخازن تحت فشار مورد استفاده قرار مي‌گيرند شامل نرم‌افزارهاي PV elite، Aspen B-Jack،Nozzle Pro ، Compress، Nastran و Ansys مي‌باشد، که مرتبا براساس آخرين تغييرات بوجود آمده در استانداردها جهاني به‌روز مي‌شوند.

اتصالات مختلفي از قبيل نازلهاي ورودي و خروجي سيالات، دريچه‌هاي دست رو و آدم رو و همچنين حفره‌هاي نصب فشار سنجها، سنسورهاي دما، تعيين کننده‌هاي سطح مايع، شيرهاي تخليه اضطراري، کليپهاي لوله‌ها و راه پله‌ها و سکوها ، ادوات و وسايل داخلي از جمله مه‌گيرها، سيني‌ها، پخش کننده‌ها، نگهدانده‌هاي آکنه‌ها و ... خارج و داخل مخرن نصب مي‌گردد، که نقشه‌هاي تمامي آنها جهت ساخت و مونتاژ در واحد طراحي تهيه و براي ساخت به کارگاه ارسال مي‌گردد. جزئيات نحوه ساخت و اشکالات حين ساخت توسط کارشناسان واحد مهندسي ساخت همواره بررسي و برطرف مي‌شود.

نمونه يک مبدل، حرارتي طراحي و ساخته شده در آذرآب

انجام تستهاي نهايي

بعد از اتمام مراحل ساخت ، محصول را بوسيله آب با فشار تعيين شده طبق استاندارد، تست هيدرواستاتيکي مي‌نمايند. جهت حذف تنشهاي پس‌ماند که در اثر فرم دادن و جوشکاري و عوامل ديگر بوجود آمده است، مخزن را در کوره تنشگيري در درجه حرارت و زمان تعيين شده در استاندارد قرار مي‌دهند. از تستهاي مراحل نهايي تستهاي جوش نظير تست آلتراسونيک، نفوذ و راديگرافي است که براساس نظرات کارفرما و واحد طراحي و با نظارت واحدکنترل کيفيت انجام مي‌شود.

مخازن ذخيره:

مخازن ذخيرهاي که در شرکت صنايع آذرآب طراحي و ساخته ميشود عموما شامل مخازن ذخيره مواد سوختي و شيميايي در صنايع نفت و گاز و پتروشيمي و نيروگاه تا ظرفيت گنجايش 000/300 متر مکعب و ابعاد به قطر 150 متر و ارتفاع 24 متر است که طبق استانداردهاي API 620 و API 650 طراحي و ساخته مي‌شود.

اخيرا شرکت آذرآب مناقصاتي از اين گونه پروژه‌هاي عظيم را بصورت EPC برنده و به مرحله اجرا رسانده است. پروژه‌هاي طراحي و ساخت مخازن ذخيره به صورت EPC علاوه بر اجراي طراحي مکانيکي و ساخت بخش فلزي تجهيز، شامل فعاليتهاي گسترده ديگري نظير بخشهاي عمراني (مانند خاکبرداري، زيرسازي و ساختماني)، برق، کنترل، ابزار دقيق و ... مي‌باشد.

نمونه يک تانک خيره با سقف ثابت

نمونه يک تانک ذخيره کروي