مخازن تحت فشار در چه صنایعی استفاده می شوند؟

مخازن تحت فشار در هر فرآیندی که نیاز به نگهداری گاز یا مایع در فشاری به طور قابل توجهی متفاوت از فشار اتمسفر اطراف داشته باشد، استفاده می شوند. صنایعی که به آنها متکی هستند شامل انرژی، مواد شیمیایی، علوم زیستی، تولید مواد غذایی، تصفیه آب و حتی هوافضا می شوند، زیرا تقریباً هر مرحله فرآیند تحت فشار به یک محفظه ساخته شده طبق کد نیاز دارد تا ایمن و قابل کنترل باقی بماند.

این مقاله صنایع اصلی که از مخازن تحت فشار استفاده می کنند، سرویس مورد نیاز هر بخش و کدهای طراحی که تجهیزات را تنظیم می کنند، ترسیم می کند. پاسخ کوتاه: اگر یک کارخانه سیال را تحت فشار ذخیره، جدا، واکنش، گرم، خنک یا منتقل می کند، تقریباً به طور قطع از یک یا چند مخزن تحت فشار استفاده می کند.

مخزن تحت فشار چیست؟

مخزن تحت فشار یک ظرف بسته است که برای نگهداری سیالات - گازها، بخارات، مایعات یا مخلوط دو فازی - در فشار داخلی که با حاشیه مشخصی از فشار محیط متفاوت است، طراحی شده است. طبق بخش VIII کد دیگ بخار و مخازن تحت فشار ASME، آستانه معمولاً فشار داخلی یا خارجی بیشتر از 15 psi (حدود 1 بار) است؛ دستورالعمل تجهیزات فشار اروپا 2014/68/EU آستانه مشابهی از محصول فشار-حجم را اعمال می کند.

این تعریف برای انطباق مهم است: هنگامی که یک مخزن از آستانه عبور می کند، باید طبق یک کد شناخته شده طراحی، ساخته، بازرسی و مهر و موم شود. به همین دلیل است که همان پوسته استوانه ای می تواند در یک زمینه یک مخزن ذخیره سازی ساده و در زمینه دیگر یک مخزن تحت فشار تنظیم شده باشد.

صنایعی که از مخازن تحت فشار استفاده می کنند

نفت و گاز

عملیات بالادستی، میان‌دستی و پایین‌دستی از جداکننده ها، تصفیه‌کننده‌ها، درام‌های نوسانی، کنتاکتورهای آمین و گلوله‌های LPG استفاده می‌کنند. این مخازن جریان‌های قابل اشتعال، اغلب ترش (حاوی H2S) را در فشارهای از چند بار تا بیش از 100 بار مدیریت می‌کنند، بنابراین انتخاب مواد و کیفیت جوش بر طراحی غالب است.

شیمیایی و پتروشیمیایی

راکتورها، ستون‌های تقطیر، انباشتگرها و درام‌های بافر در هسته کارخانه‌های شیمیایی قرار دارند. مجازات خوردگی، آلیاژهای عجیب و غریب و کنترل دقیق دما معمول هستند زیرا خوراک‌ها و محصولات تهاجمی هستند و حاشیه خطا کم است.

تولید برق

درام‌های بخار، هواگیرها، گرم‌کننده‌های آب تغذیه، گیرنده‌های HP و LP و گیرنده‌های هوای فشرده استاندارد هستند. نیروگاه‌های هسته‌ای مخازن خنک‌کننده اولیه و ثانویه را اضافه می‌کنند که طبق برنامه‌های کیفی سخت‌گیرانه‌تر ساخته شده‌اند.

داروسازی و بیوتکنولوژی

راکتورهای استریل، متبلورکننده‌ها، مخازن WFI (آب برای تزریق) و اسکیدهای تمیز در محل نیاز به پرداخت‌های بهداشتی، مواد قابل ردیابی و مستندات اعتبارسنجی دارند. زبری سطح و قابلیت تمیز کردن در اینجا بر رتبه‌بندی فشار خام اولویت دارند.

غذا و نوشیدنی

خطوط آبجوسازی، لبنیات، روغن خوراکی و نوشیدنی از پاستوریزه‌کننده‌ها، تخمیرکننده‌ها، مخازن دوزینگ و گیرنده‌های CO2 استفاده می‌کنند. استانداردهای بهداشتی 3A و EHEDG، نه فقط کدهای فشار، مشخصات را شکل می‌دهند.

تصفیه آب و فاضلاب

مخازن تماس کلر و ازن، مخازن تغذیه و شستشوی معکوس غشا، هاضم‌های هوازی و بی‌هوازی، و گیرنده‌های هوای فشرده رایج هستند. بسیاری از آنها مخازن با حجم زیاد و فشار کم هستند که در آنها پوشش و محافظت در برابر خوردگی در طراحی پیشرو است.

تهویه مطبوع، تبرید، معدن، خمیر کاغذ و کاغذ، هوافضا

فراتر از بخش‌های اصلی، کارخانه‌های تبرید از گیرنده‌ها و انباشتگرها استفاده می‌کنند؛ معدن از اتوکلاوها و مخازن لیچینگ استفاده می‌کند؛ خمیر کاغذ و کاغذ از هاضم‌ها و مخازن دم استفاده می‌کنند؛ و هوافضا از مخازن تحت فشار کامپوزیتی و فلزی برای سیستم‌های سوخت، اکسیدکننده و پشتیبانی حیات استفاده می‌کند. موضوع مشترک یک سیال تحت فشار محصور است که نباید فرار کند.

مخازن تحت فشار در این صنایع چه کاری انجام می دهند؟

• ذخیره سازی:نگهداری گاز فشرده، LPG، پیشرانه‌ها یا مبردهای تحت فشار کنترل شده تا زمان مصرف.
• جداسازی:جدا کردن نفت، گاز و آب، یا بخار و مایع، در داخل یک جداکننده سه فازی یا درام ضربه‌گیر.
• واکنش:فراهم کردن محیط کنترل شده برای شیمی کاتالیزوری، پلیمریزاسیون یا تخمیر.
• تبادل حرارت و تغییر فاز:جوشاندن، میعان یا فوق‌گرم کردن از طریق مخازن پوسته و لوله یا روکش‌دار.

ملاحظات فنی بر اساس بخش

هر صنعت یک محرک طراحی متفاوت را پیش می‌برد. نفت و گاز استحکام شکست در دمای پایین و فولادهای مقاوم در برابر H2S را اولویت می‌دهند؛ داروسازی پرداخت سطح و قابلیت ردیابی مواد را اولویت می‌دهد؛ تصفیه آب عمر پوشش و قطرهای بزرگ را اولویت می‌دهد. تعیین کد مناسب (ASME، PED، GB/T 150، API 650 برای ذخیره‌سازی اتمسفریک) و مواد مناسب اولین قدم در هر پروژه انطباقی است.

• صلاحیت کد:قبل از نهایی کردن نقشه، تأیید کنید که آیا مهر U ASME، علامت CE PED یا استاندارد محلی اعمال می شود.
• سیال سرویس:سمیت، اشتعال‌پذیری و خورندگی را شناسایی کنید، زیرا آنها رژیم مواد و بازرسی را تعیین می‌کنند.
• چرخه عمر:دسترسی به بازرسی، مجازات خوردگی و استراتژی قطعات یدکی را از روز اول در نظر بگیرید.

استفاده از مخازن تحت فشار بر اساس صنعت

نتیجه گیری

مخازن تحت فشار برای هر صنعتی که با سیال تحت فشار سروکار دارد، از انرژی و مواد شیمیایی گرفته تا غذا، آب و هوافضا، اساسی هستند. تطبیق مخزن با بخش آن به معنای انتخاب کد، مواد و فلسفه بازرسی مناسب است - نه فقط رتبه فشار مناسب.

سوالات متداول (FAQ)

رایج ترین صنعت برای مخازن تحت فشار چیست؟

نفت و گاز و بخش گسترده‌تر شیمیایی و پتروشیمیایی بزرگترین مصرف‌کنندگان از نظر تعداد و حجم کل هستند، زیرا جداسازی، واکنش و ذخیره‌سازی تحت فشار مراحل فرآیند مداوم در پالایش و تولید شیمیایی هستند.

آیا کارخانه‌های مواد غذایی و نوشیدنی به مخازن تحت فشار نیاز دارند؟

بله. پاستوریزه‌کننده‌ها، تخمیرکننده‌ها، گیرنده‌های CO2 و مخازن دوزینگ تحت فشار کار می‌کنند و باید هم کدهای فشار و هم استانداردهای بهداشتی مانند 3A یا EHEDG را رعایت کنند.

آیا مخازن تصفیه آب مخازن تحت فشار هستند؟

بسیاری از آنها هستند. مخازن تماس کلر، مخازن غشایی و هاضم‌ها می‌توانند تحت قوانین تجهیزات فشار قرار گیرند، در حالی که واحدهای بزرگ کم فشار اغلب توسط کدهای ذخیره‌سازی یا بهداشتی تنظیم می‌شوند.

کدام کد برای مخزن تحت فشار اعمال می شود؟

بستگی به مکان و استفاده دارد. ASME Section VIII در قاره آمریکا رایج است، PED اتحادیه اروپا را تنظیم می کند و استانداردهایی مانند GB/T 150 در چین اعمال می شود. پروژه‌های صادراتی اغلب به علامت‌گذاری دوگانه نیاز دارند.

چرا صنایع به قابلیت ردیابی مواد اهمیت می دهند؟

بخش‌های داروسازی، غذا و هسته‌ای به سابقه مواد مستند نیاز دارند تا بتوان هر صفحه و جوش را به گواهی آسیاب آن ردیابی کرد و از اعتبارسنجی و حفاظت در برابر فراخوان پشتیبانی کرد.

آیا یک مخزن می تواند در چندین صنعت خدمت کند؟

یک گیرنده هوای فشرده عمومی یا یک درام بافر ساده می‌تواند، اما مخازن فرآیندی معمولاً به طور خاص ساخته می‌شوند زیرا الزامات سیال، دما، پوشش و کد بین بخش‌ها به شدت متفاوت است.