ساخت مخازن تحت فشار

کاربرد مخازن تحت فشار

یکی از نیاز های اساسی تمام صنایع، ذخیره و نگهداری سیال در شرایط متفاوت می باشد. بر همین اساس مخازن تحت فشار طراحی و توسعه پیدا کردند. مخازن تحت فشار ، محفظه بسته ای جهت نگه داری سیال در فشار های اتمسفریک و غیر اتمسفریک است. مخزن تحت فشار نه تنها جهت ذخیره سازی سیالات بلکه به عنوان بدنه اصلی سایر تجهیزات نیز مورد استفاده قرار می گیرد که می توان با پمپ دیافراگمی مورد استفاده قرار داد.

به عنوان مثال فیلتر شنی، که قالب اصلی شامل یک مخزن تحت فشار است که سایر قطعات و روی آن نصب می شود. به عبارتی می توان گفت عمده تجهیزات پالایشگاهی، پتروشیمی و یا صنایع مشابه برای طراحی قالب کلی احتیاج به یک مخزن تحت فشار دارند.

کاربرد صنعتی مخازن تحت فشار

• نگه دارنده هوای فشرده
• ذخیره سازی انواع گاز ها (مانند CNG، متان و ...)
• ذخیره سازی انواع گاز های مایع (مانند آمونیاک، کلر، پروپان، بوتان و LPG )
• منبع ذخیره آب
• ساخت بویلر
• اتاقک تحت فشار
• ساخت برج های تقطیر
• مخازن هوای فضاپیما ها
• مخازن هوای زیردریایی
• مخزن هیدرولیک تحت فشار
• مخازن راکتور هسته ای
• استفاده برای مقاصد تصفیه آب

کاربرد غیرصنعتی مخازن تحت فشار

• تانک های ذخیره آبگرم خانگی
• کپسول های اکسیژن

بیشترین کاربرد مخزن تحت فشار در صنعت نفت، گاز و پتروشیمی می باشد. با توجه به گستردگی نیاز به این مخازن انواع مختلفی از مخازن طراحی شده است به همین دلیل طبقه بندی زیر برای انواع مخازن ساخته شده بر اساس پارامتر های مختلف وجود دارد:

طبقه بندی مخازن تحت فشار

• مخازن تحت فشار بر اساس چیدمان 
• مخزن تحت فشار افقی و مخزن تحت فشار عمودی
• بر اساس نوع سیال ذخیره شده: گاز و مایع
• بر اساس هندسه مخزن : کروی، استوانه ای، مخروطی
• بر اساس ضخامت جداره : مخازن جدار نازک و مخازن جدار ضخیم

استاندارد های ساخت مخازن تحت فشار

• ASME I - Construction of Power Boilers
• ASME II - Materials
• ASME III - Construction of Nuclear Facility Components
• ASME IV - Construction of Heating Boilers
• ASME VIII-1 / VIII-2 - Construction of Pressure Vessels
• ISO 11439

مخازن تحت فشار تصفیه آب

از مخازن تحت فشار برای تصفیه آب نیز استفاده می شود که می تواند موارد زیر را شامل شود

• سختی گیر رزینی
• فیلتر شنی
• فیلتر کربنی
• هیدروسیکلون

سختی گیر رزینی

سختی گیر رزنی دستگاهی است که از یک مخزن معمولا فلزی به همراه رزین سختی گیر و شیر آلات و لوله کشی تشکیل شده است که برای گرفتن و حذف سختی آب مورد استفاده قرار می گیرد.

فیلتر شنی

از فیلتر های شنی برای حذف مواد معلق از آب و زدودن کدورت استفاده می کنند. فیلتر های شنی از رسانه سیلیس استفاده می کنند. فیلتر شنی برای تصفیه آب و تصفیه فاضلاب می تواند مورد استفاده قرار بگیرد.

فیلتر کربن

از فیلتر کربن با رسانه کربن فعال برای حذف برخی از مواد آلی و رنگ و بوی نامطبوع آب استفاده می کنند. فیلتر کربنی همچنین می تواند کلر آزاد آب را به طور کل حذف نماید. توانایی حذف کلر آزاد منجر شده که این دستگاه به عنوان پیش تصفیه سیستم هایی مانند RO مورد استفاده قرار بگیرد.

گروه صنعتی آریاب تولید کننده انواع تجهیزات و عرضه کننده مواد شیمیایی مرتبط با تصفیه آب و فاضلاب می باشد. برای مشاوره، خرید و استعلام قیمت محصولات با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.

مخازن تحت فشار استوانه ای

مخازن تحت فشار ممکن است از لحاظ تئوری در هر شکلی وجود داشته باشند، اما در مجموع مخازن کروی، استوانه ای و مخروطی بیشترین استفاده را میان مخازن تحت فشار دارند. مخازن تحت فشار استوانه ای یکی از انواع مخازن تحت فشار می باشند که در دو صورت عمودی و افقی به بازار عرضه می گردند. می توان گفت مخازن استوانه ای تحت فشار ( زیر 10 bar ) پرکاربرد ترین نوع از انواع مخازن تحت فشار می باشند و برای نگه داری مایعات، گاز و در ساخت:

• فیلتر های شنی
• سختی گیر
• بویلر
• دی اریتور
• و ...

کاربرد دارند.

بخش های مهم مخازن تحت فشار استوانه ای

نکته مهم: تمامی اجزای ذکر شده برای همه مخازن مورد استفاده قرار نمی گیرد و بسته به نیاز ممکن است برخی از این اجزا مورد استفاده قرار نگیرند.

1. پوسته  (Shell)
2. عدسی یا کلاهک  (Head)
3. پایه (Leg)
4. دریچه بازدید (Manhole)
5. بازوی لنگری شکل (Davit Arm)
6. لوله های ورودی و خروجی (Inlet & Outlet)
7. خروجی هوا (Vent)
8. لوله تخلیه (Drain)
9. سر ریز (Over Flow)
10. قلاب مخصوص حمل و نقل (Lifting Lug)
11. لوله نمونه (Stand Pipe)
12. نردبان (Ladder)
13. حلقه تقویت کننده (Stiffener Ring)
14. مخلوط کننده (Mixer)
15. شیر اطمینان (Safety Valve)

پوسته مخزن تحت فشار

یکی از مهمترین اجزا مخزن، shell یا همان پوسته مخزن است که بسته به نوع ماده موجود در مخزن، فضای موجود جهت نگهداری، حجم مورد نیاز و شرایط منطقه، در اشکال مختلف (مکعب مستطیل ، استوانه ای) و با جنس های مختلف طراحی می شود. معمولا جنس مورد استفاده در طراحی Shell از جنس کربن استیل است اما از فیبر کربن، آلومینیوم، استنلس استیل، گالوانیزه، پلاستیک، پلی اتیلن و ... نیز در ساخت پوسته استفاده می شود.

برای انتخاب جنس اجزا مخزن از استاندارد ASTM (American Society of Testing & Material) استفاده می شود. فشار وارده به پوسته از دو نوع  داخلی یا خارجی است. برای تحمل فشار  داخلی یا خارجی باید ضخامت مناسب و همچنین فشار نهایی توسط طراح محاسبه شود.

بسته به سیال مورد استفاده یا سفارش کارفرما می توان از لایه ای از فایبر گلاس در دیواره داخلی مخزن استفاده نمود تا از خوردگی بر اثر مواد اسیدی، قلیایی یا گاز های محلول در آب جلوگیری شود.

عدسی یا کلاهک مخزن

بعد از پوسته عدسی مهمترین قسمت مخزن است که در دو طرف مخزن قرار می گیرد. این قسمت هم جنس پوسته است. با توجه به فشار مخزن از کلاهک های مختلفی استفاده می شود. مثل:

• Sphere & Hemispherical Head
• Ellipsoidal Head
• Cone & Conical Head
• Dished Head
• Circular Flat Head

برای اتصال سرپوش های با هندسه دایره یا بیضی و غیره، به پوسته از جوش استفاده می شود ولی برای اتصال سرپوش های تخت از Blind Flange  و پیچ و مهره استفاده می شود.

گروه صنعتی آریاب تولید کننده مخازن تحت فشار با کاربرد صنعتی و غیر صنعتی می باشد. برای استعلام قیمت، مشاوره و خرید مخازن تحت فشار با کارشناسان گروه آریاب تماس حاصل فرمایید.

پایه مخزن تحت فشار

برای استقرار مخازن تحت فشار در محل مورد استفاده، بنابر هندسه آنها پایه های مناسب را انتخاب می کنند. برای استقرار مخازن تحت فشار در محل مورد استفاده، بنابر هندسه  آنها پایه های مناسب را انتخاب می کنند. Saddle یک نوع پایه است که در مخازن افقی به کار می رود. در بعضی از موارد بسته به شرایط طرح می توان برای ساپورت مخزن، به جای استفاده از پایه از یک صفحه فلزی به نام Skirit استفاده کرد.

دریچه بازدید مخزن تحت فشار

گاهی برای بازرس و تعمیرات مخازن تحت فشار نیاز است نیرو انسانی وارد آن شود به همین دلیل بخشی به نام منهول تعبیه می شود. در مخازن کوچکتر که امکان وجود انسان وجود ندارد هندهول طراحی می شود تا با ورود دست تعمیرات لازم انجام شود.

بازوی لنگری شکل

این بخش جهت جا به جا کردن دریچه آدم رو مورد استفاده قرار می گیرد. از آنجایی که دریچه بازرسی دارای وزن زیادی است، بنابراین امکان جا به جا کردن آن به صورت عادی وجود ندارد. با قرار دادن لولای بازویی شکل برای این دریچه، عمل باز و بسته کردن آن به سادگی امکان پذیر است.

گروه صنعتی آریاب تولید کننده انواع تجهیزات و عرضه کننده مواد شیمیایی مرتبط با تصفیه آب و فاضلاب می باشد. برای مشاوره، خرید و استعلام قیمت محصولات با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.

لوله های ورودی و خروجی

این لوله ها به همراه نازل های که در ابتدا و انتهای آنها نصب می شود جهت ورود و خروج سیال به مخزن مورد استفاده قرار می گیرد و بسته به محل قرار گیری مخزن ، این لوله می توانند در بالا ، کنار و یا در پایین مخزن قرار گیرند .

خروجی هوا مخزن

این لوله جهت خروج بخار یا گاز اضافی در بالای مخزن نصب می شود تا در هنگام افزایش بیش از حد فشار به دلیل وجود بخار ، آن را به محیط بیرون هدایت کرده و فشار مخزن را کنترل کند. برای مثال در دی اریتور برای خروج اکسیژن از آب، این خروجی را قرار می دهند.

لوله تخلیه مخزن تحت فشار

این لوله جهت خروج مواد زاید از داخل مخزن مورد استفاده می گیرد و در پایین ترن قسمت  مخزن نصب می شود.

سر ریز مخزن تحت فشار

در صورتی که کنترل کننده های مخزن دچار مشکل شوند و سیال بیش از حد ممکن وارد مخزن شود برای جلوگیری از بالا رفتن فشار داخل، سیال اضافی از بالای مخزن به بیرون تخلیه می شوند. گاهی اوقات نیز به جای سرریز از شیر اطمینان استفاده می شود.

قلاب مخصوص حمل و نقل

این قسمت جهت بلند کردن و جابه جا کردن مخزن، روی آن قرار می گیرد.

لوله نمونه مخزن تحت فشار

این لوله وسیله ای است که در کنار مخزن قرار می گیرد و با توجه به قانون ظروف مرتبط هر پارامتری (از قبیل تغییر ارتفاع یا افت فشار و ...) که در مخزن داشته باشیم در این لوله نیز به همان اندازه قابل ملاحظه است.

بنابراین به جای اینکه تجهیزات مستقیما بر روی مخزن نصب شود، بر روی این وسیله نصب می شوند. در بسیاری از مخازن این لوله را برای جلوگیری از ایجاد تعداد خروجی های بیشمار بر روی مخازن جهت اندازه گیری پارامتر ها قرار می دهند.

گروه صنعتی آریاب تولید کننده انواع تجهیزات و عرضه کننده مواد شیمیایی مرتبط با تصفیه آب و فاضلاب می باشد. برای مشاوره، خرید و استعلام قیمت محصولات با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.

نردبان مخزن

از آنجایی که در محل نصب مخازن تحت فشار، دسترسی به بالای آنها به سادگی امکان پذیر نیست از وسیله ای به نام Ladder یا نردبان استفاده می شود. همچنین باید در نظر داشت گاهی در پالایشگاه ارتفاع مخازن تحت فشار بیش از 10 متر است که نیاز به نردبان حتمی است.

حلقه تقویت کننده

این حلقه برای جلوگیری از وارد آمدن فشار خارجی به پوسته مورد استفاده قرار می گیرند و دور تا دور مخزن قرار می گیرد. این نوع از حلقه به دو نوع تقسیم بندی می شوند. در حالت اول حلقه کاملاً به دور مخزن قرار می گیرد  ولی در حالت دوم حلقه روی اتصال پایه و بدنه قرار می گیرد.

مخلوط کننده مخازن تحت فشار

گاهی از اوقات جهت اختلاط بهتر مواد در مخزن، از یک مخلوط کننده استفاده می شود. این مخلوط کننده در بالا مخازن تحت فشار قرار می گیرند. برای مثال در تولید فلز روی، مواد شیمیایی لازم در یک مخزن با محلول دارای روی دائما در حال اختلاط است.

شیر اطمینان

شیر اطمینان یک نوع وسیله کنترل فشار به صورت مکانیکی می باشد که با تنظیم آن روی فشار مجاز مخزن تحت فشار ، در صورت بالاتر رفتن فشار از فشار مجاز، از انفجار مخزن جلوگیری کرده و با خروج سیال تحت فشار از مخزن، فشار سیستم را کاهش می دهد.