فولاد ساخت مخزن

مقاوم سازی مخازن CNG-فروش فولاد مخزنی-فولاد آلیاژی ((قیمت مناسب))

بررسی تحلیلی و عددی تأثیر مقاوم سازی مخازن CNG نوع 2 به کمک فرآیند سیم‌پیچی

در تقویت مخازن تحت فشار همواره سعی بر افزایش مقاومت مخازن در مقابل کاهش وزن آن بوده است. بدین منظور، روش سیم‌پیچی از روش‌های مؤثر جهت افزایش نسبت استحکام به وزن مخازن با ایجاد تنش پسماند منفی در جداره می‌باشد. که سبب افزایش ایمنی نیز می‌گردد. هدف این مقاله، بررسی تحلیلی و عددی تأثیر مقاوم‌سازی مخازن جدار نازک CNG نوع 2 با استفاده از عملیات سیم‌پیچی می‌باشد.

 این فرآیند سبب افزایش نسبت فشار کاری به وزن در مخازن آلومینیومی مورد سیم‌پیچی با سیم فولادی در مقایسه با مخازن تمام فولادی می‌گردد. در این مقاله، ابتدا اهمیت و اصول روش سیم‌پیچی ذکر می‌گردد. سپس با استفاده از حل تحلیلی، بیشترین فشار داخلی ممکن برای تسلیم همزمان یک نمونه مخزن CNG. و سیم‌پیچ آن برای 1 تا 5 لایه سیم‌پیچی براساس معیار ترسکا حاصل می‌گردد.

 بعد از آن، مسئله به کمک نرم‌افزار المان محدود شبیه‌سازی و تحلیل می‌شود و در انتها نتایج با حل تحلیلی مقایسه می‌گردد. نتایج نشان دهنده آن است که در تقویت مخازن آلومینیومی به کمک ۵ لایه سیم‌پیچی. می‌توان نسبت حداکثر فشار به وزن را در مقایسه با مخازن تمام فلزی تا میزان 55/3% افزایش داد. همچنین، حداکثر خطای موجود در این حالت بین نتایج تحلیلی و عددی در حدود 3% می‌باشد.

 سیم‌پیچی از جمله روش‌های مؤثر به منظور تقویت مخازن و نیز سازه‌های مقاوم در برابر نیروی کششی می‌باشد. از مزایای این روش می‌توان به افزایش نسبت مقاومت به وزن، کاهش نقاط تمرکز تنش. و نقاط ایجاد ترک ناشی از خستگی، عدم تخریب ناگهانی سازه و در نتیجه افزایش ایمنی آن اشاره کرد.

 روش سیم‌پیچی اولین بار توسط لانگریچ در قرن نوزدهم و به منظور تقویت لوله تفنگ مورد استفاده قرار گرفت [1]. لانگریچ سیم‌پیچی را بر اساس برابری کشش پیچیدن سیم در تمامی لایه‌ها انجام داد. فریر سازه‌های استوانه‌ای مورد سیم‌پیچی را با فرض مخزن مرکب و روابط لامه تحلیل نمود [2].

 کامستوک بیان کرد که به منظور استفاده بهتر از ظرفیت سیم‌پیچ، پیچاندن لایه‌های مختلف. به گونه‌ای انجام پذیرد که در پایان عملیات سیم‌پیچی، تنش کششی در همه لایه‌ها یکسان شود. ماکسیموف یکسان بودن تنش برشی در تمام لایه‌ها را مد نظر قرار داد [3].

 بررسی و آنالیز مخازن مورد سیم‌پیچی عمدتاً بر مبنای فرض مخزن مرکب برای جداره. و در نظرگیری هر لایه سیم به عنوان یک مخزن جدار نازک، مورد توجه قرار دارد. که روش هارک گارد [4] و روش تالاکو [5] از آن جمله‌اند. همچنین یانگ و براونل [1] نیز در تحلیل خود از این فرض برای مخزن پیروی کرده‌اند.

 آلگره و همکاران [6] روشی برای شبیه‌سازی مخازن فشار زیاد که در آنها از تکنیک سیم‌پیچی استفاده می‌شود ارائه کردند. همچنین آلگره و همکاران [7] طراحی خستگی مخازن فشار بالای مورد سیم‌پیچی را با استفاده از روش ASME-API 579 مورد مطالعه قرار دادند.

 در زمینه مخازن CNG، صدیقی و راستی [8] پارامترهای ساخت مخازن CNG را مورد مطالعه قرار دادند. در تحقیقی دیگر، صدیقی و همکاران [9] به بررسی تحلیلی تأثیر سیم‌پیچی در مقاوم‌سازی مخازن CNG نوع 2 پرداختند.

 مخازن CNG از جمله مخازنی می‌باشند که می‌توان آنها را به کمک روش سیم‌پیچی تقویت نمود. این مخازن به چهار نوع مختلف تقسیم می‌گردند. نوع اول آنها مخازن بدون درز و از جنس فولاد یا آلومینیوم می‌باشد. نوع دوم دارای یک لایه آستری از جنس فولاد و یا آلومینیوم بدون درز است. و قسمت کمر ای آستری توسط الیاف شیشه، آرامید، کربن و یا مخلوطی از آنها که آغشته به رزین است به صورت محیطی می‌پیچند.

 اگر این ساختار کامپوزیتی در راستای محیطی و محوری روی تمام مخزن پیچیده شده باشد. مخزن نوع سوم است و در صورت استفاده از آستری با جنس پلیمر بدون درز، مخزن نوع چهارم خواهد بود [10].

 هدف این مقاله، بررسی تحلیلی و عددی مقاوم‌سازی مخازن جدار نازک CNG نوع 2 با استفاده از روش سیم‌پیچی می‌باشد. فرآیند مذکور سبب افزایش نسبت فشار کاری به وزن در مخازن آلومینیومی سیم‌پیچی شده با سیم فولادی در مقایسه با مخازن تمام فولادی می‌گردد. تئوری‌های موجود تنها جهت انجام فرآیند سیم‌پیچی برای مخازن جدار ضخیم فشار بالا از جنس فولاد پر استحکام استفاده گردیده است.

فولاد رسول دلاکان

با سالها تجربه ارزشمند و گرانبها در عرصه تأمین و توزیع انواع ورق آلیاژی و انواع فولاد آلیاژی با گواهینامه ها و آنالیزهای معتبر با ضمیمه نمودن آن به محصولاتش آنرا به مشتریان خویش ارائه داده است. که توانسته رضایتمندی آنان را همواره فراهم آورد. صنعتگر شریف و گرامی از اینکه ما را جهت خرید کالا (فولاد آلیاژی) مورد نیاز خویش، انتخاب می نمایید از شما سپاسگزاریم.

مقاوم سازی فولاد-فولاد آلیاژی-فروش فولاد مخزن سازی ((قیمت مناسب))

فلز فولاد از مقاومت و استحکام بالایی برخوردار است. همچنین به دلیل قابلیت و کاربردهای منحصر به فرد، بسیار کاربرد پسند است.

از فولاد در ساخت مخازن نفت و گاز استفاده می‌شود. ورق‌های فولاد مخازن به دلیل اینکه در معرض آسیب‌هایی همچون، خوردگی، کمانش، خستگی و... است. باید در زمینه تقویت و مقاوم‌سازی مخازن فولادی با FRP تلاش کرد تا کارایی این مخزن‌ها افزایش یابد.

 از مخازن بتنی، فایبرگلاس و فولادی در زمینه‌های مختلفی استفاده می‌شود. محتوای این نوع مخازن اعم است از آب، فاضلاب، روغن و مواد شیمیایی که اگر در محیطی نامطلوب نگهداری شود. باعث خوردگی شده و از طول عمر مخازن کاسته می‌شود. به همین خاطر خراب می‌شود و توانایی نگهداری محتواهای حیاتی را ندارد. جالب است بدانید قبل از مقاوم‌سازی مخازن می‌توان عملیات تست FRP را انجام دهید.

 الیاف کربنی یا شیشه‌ایی اف ار پی اشباع می‌گردد با رزین اپوکسی را می‌توان جهت مقاوم‌سازی بر روی سطوح خارجی مخازن استفاده کرد. مهندسان اجرایی، مقدار الیاف FRP مورد نیاز را محاسبه کرده و به کارفرما ارائه می‌دهند. دقت داشته باشید هنگام روش اجرای FRP در پایه‌های مخازن به لایه‌های اف آر پی بیشتری نیاز می‌باشد.

 و با توجه به بالا رفتن مخزن تعداد الیاف مورد نیاز کمتر می‌شود. در زمانی که الیاف پلیمری اف آر پی را درون مخزن اعمال می‌کنید. مانند عایق رطوبتی عمل کرده که در برابر فولاد و مواد شیمیایی مقاوم است. به همین سبب میزان آسیب دیدگی به مخزن و خوردگی را تا حد امکان کاهش می‌دهد.

 بسیاری از سازه‌ها مانند مخزن‌های آب، نفت یا گاز استوانه‌ای شکل هستند. به دیوارهای این مخازن فشار هیدرواستاتیک که ناشی از سیالات و تنش‌های حلقوی است وارد می‌شود. در پایه مخزن مقدار این تنش‌ها به حداکثر رسیده که با افزایش ارتفاع کاهش پیدا می‌کند. خوردگی باعث کاهش سطح مقطع المان‌های تقویت کننده در مخزن‌های بتنی و یا کم شدن ضخامت دیواره‌های سازه فولادی می‌شود.

 طبق نظریه مهندسان نتیجه‌گیری گردید که مخازن آب با مصالح فولادی در حال حاضر نیاز به مقاوم‌سازی و تقویت دارد. در واقع پس از مدتی خستگی میلگرد‌ها باعث کاهش عمر و مقاومت مخازن شده است. به همین سبب باعث از دست رفتن سرمایه‌های حیاتی همچون نفت، گاز و... می‌شود. بنابراین مقاوم‌سازی مخازن فولادی با اف آر پی لازم است.

 همین امر باعث افزایش برخورد و تنش‌های محیطی شده و باید در کسری از زمان به تعمیر، تقویت و مقاوم‌سازی مخازن فولادی پرداخت. به طور مثال اگر مخازن فولادی که حاوی مواد اشتعال‌زا، شیمیایی و خطرناک باشند. تعمیرات مخزن‌های فولادی به روش جوش دهی ورق‌های فولادی اصلاً توصیه نمی‌شود. و تا حد امکان بپرهیزید چون ممکن است آسیب‌های جبران ناپذیری به بار آید.

 هدف از مقاوم‌سازی و تقویت مخازن فولادی عبارت است از:

• کنترل ترک
• افزایش مقاومت مخزن
• افزایش مقاومت برشی
• افزایش طول عمر مخزن
• مقاوم‌سازی در برابر خوردگی
• آب‌بندی و عایق نمودن مخازن فولادی
• مقاوم‌سازی در برابر حملات مواد شیمیایی

مخزن‌های فولادی به دلیل کاربرد زیادی که در مجتمع‌های پالایشگاهی و... دارد. اگر توسط خوردگی، بلایای طبیعی، شکستگی ویا... دچار آسیب شود. مشکلات بسیاری به وجود می‌آید. به همین علت مقاوم‌سازی و پوشش‌ دهی مخزن‌های فولادی از اهمیت بسیار برخوردار است. یکی از دلایلی که ممکن است سازه‌های فولادی دچار آسیب شود زلزله است.

 برخی از اشکال شکست عبارتند از:

 1-شکستگی سقف

 2-بلندشدگی

 3-کمانش الاستیک به دلیل فشار پایین در قسمت بالایی مخزن فولادی

 4-کمانش الاستیک دیواره مخزن (کمانش الماسی)

 5-کمانش الاستیک پلاستیک دیواره مخزن (کمانش پا فیلی)

 جالب است بدانید بیشترین شکل تخریب و آسیب دیدگی به مخازن فولادی کمانش پافیلی و کمانش الماسی است.

 روش‌های کاهش بار هزینه و مدیریت مالی پروژه عبارتند از

 انتخاب راه و روش درست

 مقاوم سازی و پوشش دهی مخازن

 رعایت نکات فنی و مهندسی

 به زبان ساده‌تر یعنی هر مهندسی که متخصص مقاوم‌سازی و تقویت مخازن فولادی است. باید راهکارهای درستی در جهت جلوگیری از آسیب دیدگی به مخازن در نظر بگیرد. همچنین باید با در نظر گرفتن جنبه اقتصادی وسایل، تعمیراتی را برای پیشگیری از آسیب دیدگی به مخازن در عین کارایی بهینه معرفی کند.

 برای تعمیر، تقویت، پوشش دهی، محافظت و مقاومت مخازن در برابر آسیب‌ها و بلایای طبیعی، مالکین و مجزیان راهکارهای مختلفی پیش رو دارند. تعمیرات و تقویت‌های جزئی و کلی مخزن‌های فولادی، زمان بسیار عدم سرویس دهی، قطعات گران و نیروی انسانی زیادی را تحمیل می‌کند.

کامپوزیت‌ها برخلاف مصالح فلزی دچار خوردگی و ضربه نشده و به عنوان یک راه حل طولانی مدت به حساب می‌آید. کامپوزیت‌های پلیمری دارای مقاومت بالا و پایداری زیاد است. به همین سبب از آن می‌توان در شرایطی با دمای حداکثر 120 درجه سلسیوس و فشار بیش از Psi 200 استفاده و بهره‌برداری کرد.

 همچنین با پیشرفت علم و به روز بودن مقاوم‌سازی به کمک روشی نوین. می‌توان با استفاده از لایه‌های کامپوزیت پلیمری در کمترین زمان با حداقل هزینه و با اجرای روش‌های سنتی و قدیمی. عملیات تعمیرات مخازن، تقویت و مقاوم‌سازی، تعویض کف مخزن، تعمیر نقاط نشتی و یا نوسازی کل مخزن را انجام داد.

 فولاد رسول دلاکان

با سالها تجربه ارزشمند و گرانبها در عرصه تأمین و توزیع انواع ورق آلیاژی و انواع فولاد آلیاژی با گواهینامه ها و آنالیزهای معتبر با ضمیمه نمودن آن به محصولاتش آنرا به مشتریان خویش ارائه داده است. که توانسته رضایتمندی آنان را همواره فراهم آورد. صنعتگر شریف و گرامی از اینکه ما را جهت خرید کالا (فولاد آلیاژی) مورد نیاز خویش، انتخاب می نمایید از شما سپاسگزاریم.

فروش فولاد ساخت مخزن کروی تحت فشار -ورق A537-ورق A516-ورق A283-ورق A285 ((قیمت مناسب))

مخزن کروی تحت فشار (Spherical Pressure Vessels) عمدتاْ جهت ذخیره سیالات با فشار بالا مورد استفاده قرار می گیرد. حال دلیل استفاده از مخازن کروی چیست؟

رایج ترین شکل مخزن ذخیره، شکل استوانه ای افقی با همان حجم توسط سر استاتیک افزایش می یابد. مخازن کروی برای ذخیره سازی با ظرفیت زیاد ترجیح داده می شوند. ظرف کروی انتخاب خوبی با قطر بالای 10 است. مخزن کروی برای نگهداری سیالات در فشار بالا بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

یک مخزن کروی از استحکام مناسبی در ساختارش بهره می برد. توزیع تنش در سطح داخلی و خارجی کره یکنواخت است. بنابراین نمی توان هیچ نقطه ضعفی رای برای آن متصور بود.

نقش فشار و دما در طراحی مخزن کروی تحت فشار

فشار و دما در سیالات دارای رابطه ای مستقیم می باشند. بنابراین فشار داخلی یکی مخزن به شدت به دمای سیال درون مخزن ارتباط دارد. و این می تواند تا حد زیادی تحت تأثیر دمای محیط قرار بگیرد. در مورد آب اگر انبساط و انقباض آب در داخل یک ظرف بسته را در نظر بگیریم تغییر فشار و دما. در هنگام یخ زدگی یا گرمایش وجود دارد.

شکل کروی استحکام زیادی در مقاومت در برابر فشارها ایجاد می کند. و به واسطه دارا بودن کمترین میزان سطح بیرونی اشکال کروی، باعث کاهش انتقال دمای محیط گرمتر بر حجم کلی می گردد.

البته این مورد را نباش فراموش کرد که ساخت مخازن کروی نسبت به دیگر مخازن از دشواری قابل ملاحظه ای برخوردار است. که این خود باعث گرانتر تمام شدن قیمت مخزن تحت فشار کروی می گردد. اما در ظرفیت های بالا از نظر اقتصادی، صرفه اقتصادی قابل توجهی را خواهند داشت.

مخازن ذخیره سازی کروی به صورت معمول از اجزا یا قطعات متعددی متشکل اند. که در سایت بهره برداری و یا کارگاه شرکت بهینه آب به یکدیگر جوش دهی یا پیچ می شوند. بودن جوش و درز به طور کلی به عنوان نقاط ضعف در طراحی مخزن فشار بالا پذیرفته شده است. و به این نقاط توجه ویژه ای را می طلبد. در مخزن کروی از تعداد قطعات کمتری مورد استفاده قرار می گیرد. و این باعث می گردد تا ضریب اطمینان در ساخت افزایش پیدا کند. و استحکام مخزن را افزایش دهد.

چه نوع موای در یک مخزن کروی تحت فشار ذخیره می شود؟

بیشتر مخازن LNG (گاز طبیعی مایع) و LPG مخازن کروی هستند. اما بوتان، پروپان، آمونیاک، اکسیژن، هیدروژن و نیترون نیز در مخازن کروی ذخیره می شوند.

الزامات بازرسی حین سرویس برای مخازن کروی تحت فشار چیست؟

الزامات بازرسی حین سرویس مشابه موارد مربوط به مخزن تحت فشار استوانه ای است و بر اساس الزامات استاندارد API STD 510 است.

فولاد رسول دلاکان

با سالها تجربه ارزشمند و گرانبها در عرصه تأمین و توزیع انواع ورق آلیاژی و انواع فولاد آلیاژی با گواهینامه ها و آنالیزهای معتبر با ضمیمه نمودن آن به محصولاتش آنرا به مشتریان خویش ارائه داده است. که توانسته رضایتمندی آنان را همواره فراهم آورد. صنعتگر شریف و گرامی از اینکه ما را جهت خرید کالا (فولاد آلیاژی) مورد نیاز خویش، انتخاب می نمایید از شما سپاسگزاریم.