انواع مخازن تحت فشار و نحوه تولید آن ها

مخازن تحت فشار یکی از تجهیزات پرکاربرد صنعتی محسوب می شوند که وظیفه دخیره سازی سیالات با فشار های بالاتر یا پایین تر از فشار اتمسفر را بر عهده دارند . این تجهیزات در صنایع نفت و گاز ،پتروشیمی،نیروگاهی و شیمیایی نقش بسیار مهمی دارند .به دلیل انرژی سیالات ذخیره شده این مخازن باید سطح طراحی ، ساخت با کیفیت و ایمنی بالایی داشته باشد.

انواع مخازن تحت فشار و نحوه تولید آن ها

مخازن تحت فشار مخرن هایی بسته هستند که برای نگهداری گاز ها یا مایعات در فشار های متفاوت از فشار محیط طراحی می شوند ، افزایش فشار داخلی باعث ایجاد تنش هایی در دیواره های مخزن می شوند که اگر مخزن طراحی دقیق و مناسب نداشته باشد میتواند باعث شکستگی شود و آسیب های جدی وارد کند .
انواع مخازن تحت فشار :
1. مخازن استوانه ایی (افقی -عمودی)
2. مخازن کروی
3. مخازن مخروطی
4. مخازن ترکیبی
مخازن تحت فشار بر اساس فشارکاری پایین ،متوسط ، بالا و فوق بالا دسته بندی می شوند
مخزن های تحت فشار می تواند به چند حالت تولید شود و مورد استفاده قرار بگیرد:
1. مخازن ذخیره
2. راکتور ها
3. دیگ های بخار(بویلر ها)
4. مبدل های حرارتی
نحوه تولید مخازن تحت فشار :
در ابتدا طراحی مخازن بر اساس دما ، فشار و استاندارد هایی مانند ASME انجام می گیرد ،برای ساخت بدنه مخزن از ورق هایی با جنس فولاد کربنی،فولاد آلیاژی و فولاد ضد زنگ استفاده می شود که مقاومت بالایی در برابر دما و فشار زیاد دارد ، این ورق ها تحت فرآیند برشکاری ، نورد و جوشکاری به حالت های مورد نظر تبدیل میشوند (استوانه یا کروی).ورق های نورد شده باید با دقت بالایی جوشکاری شوند تا از مشکلاتی مانند شکستگی و نشتی کاملا جلوگیری شود .
برای کنترل سیال داخل محفظه تجهیزات کنترلی مانند اتصالات ، نازل ها و فلنج ها طبق استاندارد به مخزن متصل می شود و در پایان از مخزن تست هیدرواستاتیک گرفته میشود تا از سلامت محصول اطمینان حاصل شود .

مخازن تحت فشار میتوانند پوسته نازک و ضخیم داشته باشند:
پوسته نازک : هنگامی که ضخامت دیواری کمتر از قطر باشد ، به آن مخزن پوسته نازک گفته می شود .در این نوع مخازن تنش ها آرام و یکنواخت هستند و برای سیالاتی که نیاز به فشار کمی دارند استفاده می شوند .مانند مخزن ذخیره گاز LPG و دیگ بخار (بویلر) فشار متوسط

پوسته ضخیم :به مخزن هایی که ضخامت پوسته زیادی دارند مخزن پوسته ضخیم گفته می شوند که میتواند تنش های شدید و زیاد را تحمل کند و بالای سیالاتی که به فشار کاری بالایی نیاز دارند مناسب است.مانند راکتورهای فشار بالای صنایع پتروشیمی
انواع تنش ها در مخازن تحت فشار :
• تنش های محیطی
• تنش های طولی
• تنش شعاعی
ایمنی در ساخت مخزن ها :
مخازن باید طبق فشار مورد نظر و بر اساس استاندارد های ایمنی معتبر طراحی شوند تا از بروز هرگونه مشکل جلوگیری کند،زیرا فشار وارد شده به سیال داخل مخزن میتواند باعث شکست مخزن شود .شکست مخزن میتواند دلیل به وجود آمدن انفجار ، نشت مواد سمی و خسارات مالی و جانی باشد .
عواملی مانند خوردگی ، ضربه ، افزایش ناگهانی فشار و عیب در جوشکاری از دلایل اصلی شکست مخزن هستند.
کاربرد های مخازن تحت فشار در صنایع مختلف :
• صنایع نفت و گاز
• پتروشیمی
• نیروگاه ها
• صنایع غذایی
• پزشکی(ذخیره سازی گاز هایی مانند اکسیژن)