اصول ساخت مخازن تحت فشار
فصل اول;مقدمه
همانطور که می دانیم مخازن تحت فشار از جمله تجهیزاتی هستند که در شاخه نفت و پتروشیمی و در اغلب صنایع اصلی نظیر نیروگاه و حمل و نقل از کاربرد ویژه و قابل توجهی برخوردار بوده و از اینرو توجه به مقوله طراحی و ساخت آنها از اهمیت ویژه ای برخوردار است .
1-1مخازن تحت فشارچیست ؟
مخزن تحت فشار طبق استاندارد ASME SEC VIII به مخازنی گفته می شود که فشار طراحی داخل آن بیش از psi15 ) و کمتر ازpsi3000( باشد .این مخازن فلزی معمولاً استوانهای یا کروی برای نگه داری و یا انجام فرآیند های شیمیایی مایعات و یا گازها می باشند که توانایی مقاومت در برابر بارگذاریهای مختلف (فشار داخلی، و یا فشار خارجی و خلا در داخل) را دارامیباشند.استاندارد اصلی برای طراحی این مخازن ASME SECTION VIII می باشد که توسط انجمن مهندسین مکانیک آمریکا تدوین شده و هر چهار سال یکبار مورد بازنگری قرار می گیرد. معیار تبعیت از این استاندارد بیشتر بودن فشار داخلی مخزن ازpsi15 میباشد.کاربرد عمده این مخازن در صنایع نفت و گاز می باشد.
مخازن تحت فشار برای اینکه کارکردی ایمن داشته باشند در فشار و دمای ویژه ای طراحی میشوند که اصطلاحا فشار طراحی و دمای طراحی گفته می شود. طراحی و ساخت اینگونه تجهیزات تحت فشار بدون اصول و استفاده از کدها و استانداردهای طراحی بسیار خطرناک و حادثه آفرین خواهد بود.
1- 2 روش ساخت مخازن تحت فشار
طبق استاندارد ASMEVIII (Division1)روش های ساخت مخازن تحت فشار به دو دسته زیر طبقه بندی می شوند،که به توضیح مختصری از برخی از آن ها می پردازیم.
1-جوشکاری
2-فورجینگ
1-2-1روش جوشکاری
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(.شکل1-1)............
فهرست مطالب:
فصل اول;مقدمه.................................................................. 1
1-1مخازن تحت فشار چیست............................................................... 1
1-2روش ساخت مخازن تحت فشار...................................................... 2
1-2-1روش جوشکاری................................................................. 2
1-2-2 روش فورجینگ................................................................. 3
1-3 مواد مورد استفاده برای ساخت مخازن............................................ 3
1-4 طبقه بندی مخازن تحت فشار........................................................ 4
1-4-1طبقه بندی بر اساس شکل .................................................... 4
1-4-2 طبقه بندی بر اساس فشار..................................................... 6
1-4-3 طبقه بندی بر اساس ضخامت جداره...................................... 6
1-5 کاربردها..................................................................................... 6
1-6 تعاریف اولیه در ساخت مخازن تحت فشار...................................... 7
1-6-1فشار و دمای کاری............................................................. 7
1-6-2 فشار طراحی....................................................................... 7
1-6-3 درجه حرارت طراحی.......................................................... 7
1-6-4 حداکثر فشار کاری مجاز..................................................... 8
1-6-5 فشار تست هیدرواستاتیک................................................... 8
1-6-6ماکزیمم تنش مجاز............................................................. 9
1-6-7 استحکام اتصالات............................................................... 9
فصل دوم;مراحل ساخت مخزن تحت فشار............................ 12
2-1انتخاب مواد ............................................................................... 12
2-2 طراحی...................................................................................... 15
2-3 کنترل ورق های ورودی.............................................................. 15
2-4 کنترل لوله های ورودی............................................................... 16
2-5کنترل فلنج ها و زانویی ها و دیگر اتصالات ورودی......................... 17
2-6 ابعاد و اندازه ورق ها ................................................................. 17
2-7 دستور برش ورق ....................................................................... 18
2-8 پارامترهای کنترل ورق های بریده شده.......................................... 19
2-9 مونتاژ شل به Head................................................................... 21
2-10 طریقه محور بندی کردن مخزن.................................................. 22
2-11 طریقۀ استفاده از شیلنگ تراز..................................................... 23
2-12 نازل........................................................................................ 23
2-13 مونتاژ کردن نازل به شل............................................................ 24
2-14 Saddle یا پایۀ مخزن.............................................................. 25
2-15 عدسی یا Head...................................................................... 26
2-16 تست هیدرواستاتیک................................................................. 27
2-17 رنگ آمیزی............................................................................ 27
فصل سوم; بازرسی مخازن تحت فشار............................... 28
3-1 آشنایی با QCP........................................................................ 28
3-2 بازرسی مواد اولیه،قطعات واجزاء................................................. 28
3-3 بازرسی جوش ها....................................................................... 30
3-4 تلرانس های ابعادی ................................................................... 32
3-5 عملیات حرارتی(PWHT) ....................................................... 32
3-6 تست های غیر مخرب................................................................. 33
3-6-1 روش آشکارسازی عیوب سطحی ..................................... 33
3-6-2 روش آشکارسازی عیوب حجمی....................................... 33
3-6-3 تست نشتی...................................................................... 34
3-6-4 تست هیدروستاتیک......................................................... 34
3-6-5 تست هوا ........................................................................ 35
3-7 عملیات اسیدشویی و رویین سازی............................................... 36
3-8 عملیات رنگ و سندبلاست ........................................................ 36
3-9 مدارک نهایی جهت تحویل تجهیز............................................... 37
3-10آماده سازی مخزن جهت حمل................................................... 38
3-11 گارانتی و تضمین ................................................................... 38
مراجع............................................................................................ 39
پاورپوینت بررسی فشار سنج های الکترونیکی
فشار:
فشار عبارت است از نیروی وارده بر واحد سطح.
انواع فشارسنج ها:
1- فشار سنج الکتریکی
2- فشار سنج مکانیکی
:انواع سنسورهای فشار
سنسورهای مقاومتی
سنسورهای خازنی
سنسورهای القایی
سنسورهای نوری
پیزوالکتریک
وسایل اندازه گیری فشار (فشار سنج ها)
Pressure Measurement
فشار سنج های مکانیکی:
1-مانومتر ها(Mano Meters)
2-بوردونBourdon))
3-بیلوز یا دمی(Bellows)
4-کپسول ها(Capsules)
5-دیافراگمDiaphragm))
فشار سنج های الکترونیکی:
1-استرین گیج ها(Strain –Gages)
2-اندازه گیری های ظرفیتی فشار
(Capacitive Pressure Measurement)
3-اندازه گیری های پیزو الکتریکی فشار (Piezoelectrical Pressure Measurement)
پاورپوینت آشنایی با ایستگاه های تقلیل فشار
مقدمه:
ایستگاه های تقلیل فشار از جمله تاسیسات موجود در سیستم گازرسانی بوده که به اشکال مختلف و با تجهیزات متفاوتی طراحی و نصب می گردند.
در یک ایستگاه تقلیل فشار که جهت کم کردن فشار گاز خروجی از پالایشگاه و قابل مصرف کردن این گار در صنعت و مصارف خانگی مورد استفاده قرار می گیرد. ابزار و تجهیزات خاصی جهت کاهش فشار گاز وجود دارد که از جمله آنها می توان به گیج ها و ترمومترهای ابتدای خط جهت تعیین فشار و دمای گاز ورودی به خط، (دمای گاز ورودی در حدود 4 درجه سانتی گراد و فشار آن حدود psi300 بود) فیلترها، تصفیه گاز را عهده دار هستند هیترها (گرمکن ها) که جهت جلوگیری از یخ زدن ذرات مایع گاز هنگامی که دمای محیط کاهش می یابد به کار می روند. البته شمعک هیترهای ایستگاه های قوچان همیشه روشن بوده و همچنین سوخت این هیترها نیز از خود خط تامین می شود.
رگلاتورها که کار کاهش فشار گاز را از حدود psi 800 به psi 250 (در ایستگاه CGS ) و psi 60 ( در ایستگاه TBS) انجام دهند.
(البته در ایستگاه CGS دو رگلاتور وجود داشت که رگلاتور اول فشار را تا psi 400 کاهش داده و رگلاتور دوم این فشار را به psi 250 می رساند) همچنین روی هر رگلاتور دو قسمت مجزا به نام Pilot و Feeder قرار دارد که کار تنظیم فشار گاز ورودی روی صفحه دیافراگم رگلاتور و همچنین تنظیم فشار را از یک رگلاتور تا رگلاتور بعدی را انجام می داد که فشار گاز توسط سیت هایی به Feeder و Pilot منتقل می شد. گیج روی Feeder که به عنوان فشار شکن عمل می کرد فشاری حدود bar20 نشان می داد.
همچنین در یک ایستگاه تقلیل فشار علاوه بر فیلتر، هیتر و رگلاتور، شیرهای قطع و اطمینان (safety valve , shut off valve) نیز وجود دارد که در صورت بروز هر گونه مشکل در خط و بالا رفتن فشار درون لوله ها و برای جلوگیری از خطرات احتمالی شیر shut off گاز را به طور اتوماتیک قطع می کند تا به تجهیزات خط صدمه ای وارد نشود البته قبل از عمل کردن شیر shut off شیر اطمینان یا safety valveعمل کرده یعنی گاز اضافی را که باعث بالا رفتن فشار گاز در خط می شود را از مسیر خارج می کند اما در صورتی که خارج شدن گاز از safety نتواند افزایش فشار را کاهش دهد در این هنگام شیر shut off عمل کرده و گاز را قطع می کند.
در پایان خط و برای اندازه گیری میزان مصرف گاز یا میزان گاز خروجی از خط کنتورها و گاهاً تصحیح کننده هایی تعبیه شده که میزان گاز خروجی از خط را بر حسب یا نشان می دهد.
همچنین بعد از کنتور گیج ها و ترمومترهایی نیز برای اندازه گیری دما و فشار گاز خروجی وجود دارد (دمای گاز خروجی از ایستگاه TBS شهرک صنعتی قوچان حدود بود) البته دما و فشار گاز ورودی و خروجی هر 24 ساعت یک بار توسط پرسنل بخش امداد خوانده شده به بخش انشعابات گزارش می شود و این دماها و فشارها به صورت روزانه به شرکت گاز استان در مشهد فاکس می شود.
در ایستگاه تقلیل فشار همواره قطر لوله خروجی بیشتر از قطر لوله ورودی به خط می باشد همچنین یک شیر قطع گاز قبل و بعد از هر ایستگاه در نظر گرفته می شود تا در صورت بروز مشکل در ایستگاه یا بعد از آن بتوان گاز را قطع و مشکل را برطرف ساخت.
رگلاتورهای خط TBS از رگلاتورهای خط CGS بزرگتر است زیرا فشار در قسمت CGS بیشتر است و جهت کاهش این فشار گاز باید از سوراخ کوچکتری عبور کند تا فشار آن تا حدود زیادی (حدوداً psi550) تقلیل یابد بنابراین رگلاتورهای این قسمت کوچکتر است.
ایستگاه ها توسط بخش ابزار دقیق هر یک سال یک بار باید over Hall شوند یعنی مورد بازرسی کامل قرار گرفته و تجهیزات آن باز و بست و تعمیر شوند.
نکته مهم در هنگام بازرسی و over Hall ایستگاه ها، بستن و باز کردن شیرهای ورودی و خروجی به خط است که به علت فشار بالای گاز در این خطوط حتماً باید شیرها را به طور آهسته باز و بسته کرد تا به تجهیزات و لوله ها آسیبی نرسد.