مخزن فولاد ضد زنگ چيست؟

Aمخزن فولاد ضد زنگیک ظرف ذخیره سازی یا پردازش با مهندسی بالا است که از فولاد آلیاژ کروم ساخته شده است. این ظروف برای نگه داشتن، مخلوط کردن، گرم کردن، خنک کردن،یا حمل انواع مختلفی از مواد از آب شهری پایه تا مواد شیمیایی خطرناک، ترکیبات داروسازی با خالصیت بالا و محصولات لبنی.

دلیل اصلی که صنایع به شدت به مخازن فولاد ضد زنگ وابسته هستند مقاومت ذاتی آنها در برابر خوردگی، زنگ و تخریب شیمیایی است. بر خلاف فولاد کربن استاندارد،که در معرض رطوبت به سرعت اکسید می شود، فولاد ضد زنگ حاوی حداقل 10.5٪ کروم است. این عنصر به طور طبیعی با اکسیژن محیطی واکنش نشان می دهد تا یک لایه نامرئی، خودشکن کننده، میکروسکوپی از اکسید کروم را در سطح تشکیل دهد.محافظت از فولاد زیربنایی از حمله زیست محیطی و شیمیایی.

در حالی که یک مخزن ممکن است به نظر می رسد یک سیلندر فلزی ساده از خارج، مهندسی ساختاری آن باید به دلیل فشارهای هیدروستاتیک داخلی عظیم،بارگذاری محیط زیست (مانند فعالیت باد و لرزه ای)، و خواسته های عملیاتی.

• پوسته:بدن اصلی استوانه ای مخزن. از صفحه های فولادی فولادی سنگین رول شده و در امتداد بخیه های ساختاری جوش داده شده است.

• کلاه ها (کلاه های آخر):بسته بندی بالا و پایین مخزن. بسته به کاربرد، سر می تواندهموار(برای مخازن بدون فشار)مخروطی(برای تخلیه آسان لجن یا مواد جامد) یاصفحه دار/گرده دار(برای حفظ فشار داخلی یا خلاء به طور ایمن).

• لوله ها و نوزل ها:دریچه های باز شده تقویت شده که اجازه ورود کارگران را برای نگهداری داخلی یا به عنوان نقاط اتصال برای لوله کشی، شیرها و ابزار نظارت بر سطح می دهد.

• ژاکت (اختیاری):یک لایه خارجی ثانویه که دور پوسته اصلی پیچیده شده است.مایعات گرم یا سرد (مانند بخار یا گلیکول) از طریق این جاکت پمپ می شوند تا دمای مایعات ذخیره شده در داخل مخزن را به دقت کنترل کنند.

هنگامی که یک مخزن فولاد ضد زنگ با مایع پر می شود، مایع نیرویی را در مقابل دیواره های آن اعمال می کند که به عنوانفشار هیدروستاتیکاین فشار در سطح بالای مایع پایین ترین است و در پایین مطلق مخزن به حداکثر شدت خود می رسد.

برای تعیین حداقل ضخامت دیوار ساختاری (tبرای جلوگیری از شکستگی یا خم شدن مخزن در پایه، مهندسان فرآیندفشار حلقهبا استفاده از یک گونه از معادله کلاسیک سیلندر دارای دیواره نازک:

چون فشار به طور مستقیم با ارتفاع مایع (H), مخازن صنعتی بزرگ اغلب با پوسته های "کونی" طراحی می شوند، به این معنی که صفحات فولادی در پایه مخزن به طور قابل توجهی ضخیم تر از صفحات نزدیک سقف هستند.

برای مشاهده اینکه چگونه تراکم مایع، ابعاد مخزن و حاشیه های ایمنی الزامات مواد را برای مخزن فولاد ضد زنگ صنعتی تعیین می کنند، پارامترهای زیر را تنظیم کنید.این ابزار مهندسی تعاملی محاسبه حداکثر فشار پایین و تعیین ضخامت صفحه فولاد مورد نیاز بر اساس محدودیت های استاندارد مواد.

همه فولاد ضد زنگ یکسان نیستند. انتخاب نوع مناسب آلیاژ به طور چشمگیری بر هزینه سرمایه اولیه سیستم و عمر عملیاتی آن تأثیر می گذارد.دو گزینه رایج در تولید استفاده می شود::

وقتی مدیران خرید دارایی های محدود کننده را حسابرسی می کنند،آنها معمولاً فولاد ضد زنگ را با فولاد کربن (که با اپوکسی پوشانده شده است) یا پلاستیک های صنعتی مانند پلی اتیلن چگالی بالا (HDPE) و پلاستیک تقویت شده فیبرگلاس (FRP) مقایسه می کنند.فولاد ضد زنگ به طور سیستماتیک این مواد را در چندین حوزه حیاتی از بین می برد:

1. تحمل دمایی:پلاستیک ها از نظر ساختاری در دمای بالاتر از60 تا 80 درجه سانتیگرادفولاد ضد زنگ تماميت ساختاري را در دمايي۵۰۰ درجه سانتیگراد، که باعث می شود برای جوشاندن، استریل یا پردازش شیمیایی exothermic ضروری باشد.

2. طول عمر و چرخه عمر دارایی:در حالی که مخازن پلاستیکی به دلیل تخریب اشعه UV و شکنندگی شیمیایی به طور متوسط 10 تا 15 سال عمر صنعتی دارند، یک مخازن فولاد ضد زنگ به درستی غیرفعال شده به راحتی برای30 تا 50 سالبا حداقل نگهداری

3. بهداشت و بهداشت:فولاد ضد زنگ می تواند به یک پایان آینه فوق العاده صاف (که توسط سطح کم خشکی اندازه گیری می شود، یاRa) این سطح صاف باعث نمی شود که باکتری ها، فیلم های زیستی یا آلودگی های متقاطع شیمیایی در شکاف های میکروسکوپی قرار گیرند.امکان اجرای سریع چرخه های خودکار تمیز کردن در محل (CIP).

س: چرا تانک های فولاد ضد زنگ گاهی اوقات در بخیه های جوش خورده زنگ می خورند؟

پاسخ: اين اتفاق به خاطر يک پدیده به نامبارندگی کربیدوقتی فولاد ضد زنگ در طول جوش گرم می شود، کروم می تواند با کربن پیوند یابد و مناطق محلی را با کمتر از 10 مورد مورد نیاز ترک کند.5٪ کروم برای تشکیل لایه اکسید محافظ لازم استبرای جلوگیری از این، مهندسان انواع کم کربن از آلیاژ ها را مشخص می کنند، که با یک "L" (به عنوان مثال،304Lیا316L)

س: آیا می توان یک مخزن فولاد ضد زنگ را در خلاء استفاده کرد؟

ج: بله، اما باید از نظر ساختاری تقویت شود. در حالی که مخازن در نگه داشتن فشار داخلی بسیار عالی هستند، فشار جوی خارجی می تواند به راحتی یک مخزن دارای دیواره نازک را در خلاء فرو ریزد یا "فشار" دهد.مخازن خلاء با حلقه های داخلی یا خارجی تقویت ساختاری (سخت کننده ها) و سر های ضخیم ساخته شده اند.

سوال: منظور از "پسیفاسیون" برای یک مخزن جدید چیست؟

A: پاسیویشن آخرین درمان شیمیایی است که به یک مخزن پس از ساخت اعمال می شود. ظرف با یک محلول نرم نیتریک یا اسید سیتریک شستشو می شود.که هرگونه ذرات آهن باقی مانده توسط ابزار تولید را از بین می برداز بین بردن این آهن آزاد اجازه می دهد که کروم زیر آن به طور یکنواخت با اکسیژن واکنش نشان دهد، ایجاد یک مانع اکسید کاملا مداوم و مقاوم به زنگ.

برای اطمینان از دریافت مناسب ترین راهنمایی ساختاری برای طرح خاص فرآیند خود، آیا این مخزن را برای ذخیره سازی آب در جو تنظیم می کنید؟یا ظرف تحت پردازش حرارتی با فشار بالا قرار می گیرد?