طرح تولید انواع مخازن تحت فشار

یکی از نیازهای 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.
این مخازن نه تنها جهت ذخیره سازی سیالات بلکه به عنوان بدنه اصلی سایر تجهیزات نیز مورد استفاده قرار می گیرد به عنوان مثال فیلتر شنی ، که قالب اصلی شامل یک مخزن تحت فشار است و سایر قطعات 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 مخازن تحت فشار

کاربرد مخازن تحت فشار به دو دسته مخزن تحت فشار صنعتی و مخزن تحت فشار غیر صنعتی تقسیم می شود.

1. کاربرد مخزن تحت فشار صنعتی
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
مخازن هوای زیردریایی
مخزن هیدرولیک تحت فشار
مخازن راکتور هسته ای
2. کاربرد مخزن تحت فشار غیر صنعتی
تانک های ذخیره آبگرم خانگی
کپسول اکسیژن
بیشترین کاربرد مخازن 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 تحت فشار ساخته شده بر اساس پارامتر های مختلف وجود دارد

انواع مخازن تحت فشار

1. بر اساس چیدمان
افقی
عمودی
2. بر اساس نوع سیال ذخیره شده
گاز
مایع
3. بر اساس هندسه مخزن
کروی
استوانه ای
مخروطی
4. بر اساس ضخامت جداره
مخازن جدار نازک
مخازن جدار ضخیم

استاندارد های مدنظر در طراحی مخازن تحت فشار

1- ASME I – Construction of Power Boilers
2- ASME II – Materials
3- ASME III – Construction of Nuclear Facility Components
4- ASME IV – Construction of Heating Boilers
5- ASME VIII-1 / VIII-2 – Construction of Pressure Vessels
6- ISO 11439

هندسه مخازن تحت فشار
مخازن تحت فشار ممکن است از لحاظ تئوری در هر شکلی وجود داشته باشند، اما در کل مخازن کروی، استوانه ای و مخروطی بیشترین استفاده را دارند.

مخازن تحت فشار استوانه ای
از یک استوانه به همراه دو کلاهک در ابتدا و انتها کهHead نامیده می شود می توان به عنوان یک طراحی رایج نام برد. شکل هندسی دو سرپوش اغلب یا به شکل نیم کره است یا به شکل یک عدسی محدب. سطح اشغال شده توسط مخازن استوانه ای به مراتب کم تر از مخازن کروی می باشد. بنابراین در اکثر موارد مخازن تحت فشار به شکل استوانه ای ساخته می شوند.

مخازن تحت فشار کروی
از لحاظ تئوری شکل کروی بهترین حالت برای ساخت یک مخزن تحت فشار است. ساخت مخازن کروی مشکل است و هزینه بالایی را به همراه دارد. از طرف دیگر سطح اشغال شده توسط مخازن کروی باعث ایجاد محدویت در استفاده گسترده آنها می گردد. مخازن کروی نیز خود به روش های مختلفی ساخته می شوند. مخازن گلبرگی و انفجاری از انواع مخازن تحت فشار کروی می باشند.

 

 

کد آیسیک مرتبط با صنعت تولید انواع مخازن تحت فشار

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات ، مدارک و اموال ، سالها است که در سطه شرکت هاو زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد.

مخازن فلزی تحت فشار غیر کروی (به جز مخازن مواد غذایی)                  2812512304
مخازن فلزی تحت فشار کروی (به جز مخازن مواد غذایی)                       2812512331

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید انواع مخازن تحت فشار

تعرفه یا به عبارت دیگری(TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک،آمار،حمل و نقل،بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد.

مخازن فلزی تحت فشار غیر کروی (به جز مخازن مواد غذایی)                  73110000 – 76130000

روش ساخت مخازن تحت فشار

طبق استاندارد ASMEVIII (Division1) روش های ساخت مخازن تحت فشار به سه دسته زیر طبقه بندی میشوند،که به توضیح مختصری از برخی از آنها می پردازیم.
جوشکاری
فورجینگ
لحیم کاری سخت
روش جوشکاری در ساخت مخازن تحت فشار

در ساخت مخازن تحت فشار به روش جوشکاری از روش های متعددی متناسب با متریال فلز پایه ، نوع کاربری ، میزان حساسیت در ساخت مخزن و تجهیزات کارگاه می
توان استفاده کرد. که از آن جمله می توان به روش جوشکاری الکترود دستی ، جوشکاری میگ ،جوشکاری زیر پودری و جوشکاری تیگ اشاره کرد . در این روش پس از رول کردن بدنه ی مخزن و ساختن کلاهک آن،آن ها را به هم جوش می دهند.

روش فورجینگ در ساخت مخازن تحت فشار
ساخت مخازن تحت فشار به روش فورجینگ قابل اجرا برای مخازنی خواهد بود که در
آن ها جوش های طولی وجود ندارد همچنین این روش قابل اجرا در فولادهای کم کربن ، فولادهای کم آلیاژ است.

وضعیت واحد های فعال تولید انواع مخازن تحت فشار

در نمودار زیر تعداد و ظرفیت واحدهای تولید انواع مخازن تحت فشار در کشور به تفکیک استان آمده است .

 

وضعیت واردات و صادرات انواع مخازن تحت فشار

نمودار واردات و صادرات انواع مخازن تحت فشار به تفکیک سال در شکل زیر آمده است.

 

موارد مورد استفاده در ساخت مخازن تحت فشار

از لحاظ تئوری هر ماده ای که دارای مشخصات کششی مناسب باشد و در کاربرد های مختلف از لحاظ شیمیایی پایدار باشد را می توان جهت ساخت مخازن استفاده کرد.
کد ها و استاندارد هایی برای طراحی این مخازن مانند ASME section II وجود دارد که حاوی لیست های طولانی از یک سری مواد به همراه محدودیت های دمایی آنها می باشد. بیشتر مخازن تحت فشار از فولاد ساخته می شوند. برای تولید یک مخزن استوانه ای یا کروی، قسمت های نورد شده باید به یکدیگر جوش داده شوند.
بعضی از مشخصات فیزیکی فولاد، که بر اثر نورد کردن به وجود می آید، می تواند به دلیل فرآیند جوشکاری تحت تاثیر قرار بگیرد، مگر اینکه اقدامات خاصی جهت جلوگیری از این صدمات انجام شود. همچنین برای دستیابی به مقاومت مکانیکی مناسب، استاندارد های موجود استفاده از فولاد را به جهت مقاومت بالا در برابر ضربه، در مخازنی که در دمای پایین قرار دارند، توصیه می کند. در عمل جایی که کربن استیل دچار خوردگی می شود از موادی که مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند باید استفاده شود.
بعضی از مخازن تحت فشار از مواد کامپوزیتی ساخته شده اند که در آنها رشته های ضخیم کامپوزیتی به وسیله الیاف کربن و نوعی پلیمر مهار شده است. به دلیل مقاومت کششی بسیار بالای الیف کربن، این مخازن می توانند بسیار سبک باشند، اما در نهایت ساخت این مخازن بسیار مشکل است. کامپوزیت می تواند در اطراف یک بوش فلزی پیچانده شود و یک مخزن تحت فشار کامپوزیتی را شکل دهد.
مخازن تحت فشار ممکن است به وسیله پوشش هایی از جنس فلز، سرامیک و پلیمر جهت جلوگیری از نشت سیال و محافظت بدنه در برابر مواد محتوی، پوشانده شوند. این پوشش ها همچنین می توانند فشار قابل توجهی را تحمل کنند.
مخازن تحت فشار (Pressure Vessels ) به محفظه بسته ای گفته می شود جهت نگه داری گازها یا مایعات طراحی می گردد و فشار درون مخزن با فشار محیط تفاوت داشته باشد .
این اختلاف فشار بسیار خطرناک می باشد و ما در تاریخ توسعه و نگه داری مخازن تحت فشار حوادث مهلکی را داشته ایم .
در نتیجه مهندسان با تجربه قوانینی را برای طراحی ، ساخت و نگهداری مخازن تحت فشار وضع نمودند به همین دلیل است که مشخصات فنی مخازن تحت فشار از یک کشور به کشور دیگر تغییر می کند ولیکن بیشترین پارامترهایی که در اینگونه مخازن دخیل هستند بیشتر به فشار و دما بستگی دارند .شرکت بهینه آب نیز یکی از شرکتهای پیشگام در استفاده از استاندارد طراحی و ساخت مخازن تحت فشار می باشد که با به کار گیری این استاندارد ها تضمین مضاعفی را برای مخازن تحت فشار تولیدی به ارمغان می آورد .

وضعیت مخزن تحت فشار

مخازن تحت فشار در صنعت پتروشیمی و نفت و همچنین اغلب صنایع اصلی نظیر نیروگاه ها و… از کاربرد ویژه ای برخوردار است..نمونه های دیگر از کاربرد آن می توان مخازن تحت فشار استوانه غواصی ، برج های تقطیر، اتوکلاو ، راکتورهای هسته ای ، زیر دریایی وکشتی ، مخازن پنوماتیکی و هیدرولیکی تحت فشار و مخازن ذخیره گازمایع ، مانند آمونیاک ، کلر ، پروپان ، بوتان نام برد. مخازن تحت فشار طبق استاندارد ASME SEC VIII به مخازنی گفته می شود که فشار طراحی داخل آن بین psi 15 و psi 3000 باشد. این مخازن برای نگه داری و یا انجام فرآیند های شیمیایی مایعات و یا گازها می باشند که توانایی مقاومت در برابر فشار داخلی، و یا فشار خارجی و خلاء در داخل را داراست.
مخازن تحت فشار هاتکو عموماً به شکل استوانه یا کره تحت استاندارد ASME) American Society Of Mechanical Engineers ) ،بواسطه پیشگیری از هرگونه حادثه احتمالی به جهت تحت فشار بودن مخزن ، تولید میگردد. در طراحی مخازن تحت فشار با توجه به این استاندارد عمدتاً جنس مورد استفاده در بدنه از فولاد با مشخصات A516-70 و برای سازه مخزن معمولاً از فولاد A-36 و برای فلنچ و پایپینگ از فولاد A-105 استفاده می شود و تمامی لوله ها در این استاندارد از بدون درز یا همان Seamless pipe میباشد.
روش ساخت این مخازن به این صورت است که ورق های آهنی توسط دستگاه نورد به صورت رول در آمده و به عدسی ها جوش داده میشوند که البته جوشکاری در آن بسیار حائز اهمیت بوده زیرا ممکن است به واسطه بالا رفتن دمای محل جوشکاری، تغییر خواص مواد در آن محل ایجاد شود و منجر به حادثه ای جبران ناپذیر گردد مگر اینکه توجه هایی قبل از جوش کاری صورت بگیرد.این خود نیز منجر به تولید دستور العمل جوشکاری مخازن تحت فشار می گردد که در اصطلاح WPS که همان کلمه اختصاری WELDING PROCEDURE SPECIFICATION است نامیده می گردد . تست هایی که بر روی مخازن تحت فشار انجام می شود عمدتاً شامل یک یا چند یک از تست های زیر است :
Liq Testing
Hydro Testing
Full Water
تست VT یا Visual Testing
تست PT یا Painting Testing
تست UT یا Ultrasonic Testing
تست RT یا Radio-graphic Testing
استاندارد ASME تولید کننده را مجبور به انتخاب متریالی میکند که علاوه بر استحکام مکانیکی مناسب ، استحکام در مقابل ضربه را نیز دارا باشد. همچنین برای محیط ها و سیالاتی که موجب خوردگی کربن استیل میشوند لازم است که از موادی با قابلیت مقاومت در برابر خوردگی استفاده کرد. مخازن تحت فشار را برای جلوگیری از خرابی می توان با پلیمر ها یا سرامیک ها محافظت کرد که البته این پوشش خودش می تواند میزان زیادی از فشار را تحمل کند و یک پشتیبان خوب برای جدار بدنه اصلی باشد.

خلاصه بررسی فنی، مالی و بازار طرح تولید انواع مخازن تحت فشار

ظرفیت تولید سالیانه : 10 هزار تن در سال
نرخ برابری دلار : 18000 تومان
مساحت زمین موردنیاز : 14000 هزار مترمربع
زیربنای کل : 4000 مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : 38 نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : 6.5 میلیارد تومان
ارزش ماشين آلات و تجهيزات : 3 میلیارد تومان
نرخ بازده داخلی : 37 درصد

نکته مهم

اين طرح صرفا به عنوان يک ايده سرمايه گذاري مطرح مي شود. جداول و نمودارها تقريبي است.

امکان سرمايه گذاري با ظرفيتهاي مختلف و به تبع آن سطح سرمايه گذاري کمتر و بيشتر از ميزان اعلام شده نيز وجود دارد.

درصورت نياز به تدوين طرح توجيهي مي توانيد با شرکت تماس حاصل فرماييد يا فرم اوليه سفارش طرح را تکميل نمائيد.