ساخت و طراحی مخازن، چه مخازن معمولی ذخیره مایعات و چه مخازن تحت فشار که برای نگهداری گازها یا مایعات تحت فشار طراحی می‌شوند، مراحل مشابهی دارند اما با تاکیدات متفاوت بر ایمنی و محاسبات. در اینجا مراحل کلی ساخت و طراحی هر دو نوع مخزن را بررسی می‌کنیم:

الف) مخازن معمولی (اتمسفریک)

این مخازن معمولاً برای نگهداری مایعات در فشار اتمسفریک یا نزدیک به آن استفاده می‌شوند.

1. طراحی اولیه و برنامه‌ریزی:

• تعیین نیازها:
  
  • تعیین نوع مایع مورد نگهداری و خواص آن (مانند چگالی، ویسکوزیته، خورندگی)
  • تعیین حجم مورد نیاز مخزن
  • تعیین محل قرارگیری مخزن و شرایط محیطی (دما، رطوبت، باد، احتمال زلزله)
  • تعیین استانداردهای مورد نیاز (مانند API، AWWA)
• انتخاب مواد:
  
  • انتخاب مواد مناسب با توجه به خواص مایع و شرایط محیطی (مانند فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ، پلاستیک، بتن)
  • در نظر گرفتن هزینه، در دسترس بودن و قابلیت جوشکاری/پردازش مواد
• طراحی هندسی:
  
  • تعیین شکل مخزن (استوانه‌ای، مکعبی، کروی)
  • تعیین ابعاد مخزن (قطر، ارتفاع)
  • طراحی سیستم‌های ورودی و خروجی مایع
  • طراحی سیستم‌های تهویه و تخلیه

2. طراحی تفصیلی و محاسبات مهندسی:

• محاسبات تنش:
  
  • محاسبه تنش‌های ناشی از وزن مایع، باد، زلزله و سایر بارها
  • محاسبه ضخامت دیواره و کف مخزن با توجه به تنش‌های وارده
  • محاسبه استحکام اتصالات و جوش‌ها
• طراحی جزئیات:
  
  • تهیه نقشه‌های دقیق از مخزن شامل تمامی جزئیات ابعادی، اتصالات، و جزئیات ساخت
  • مشخص کردن نوع و روش جوشکاری
  • مشخص کردن نوع رنگ و پوشش محافظ
• تحلیل پایداری:
  
  • تحلیل پایداری مخزن در برابر واژگونی، کمانش و سایر ناپایداری‌ها

3. ساخت و تولید:

• برش و آماده‌سازی مواد:
  
  • برش صفحات فولادی یا سایر مواد به ابعاد مورد نیاز
  • آماده‌سازی لبه‌های صفحات برای جوشکاری
• جوشکاری:
  
  • جوشکاری صفحات به یکدیگر مطابق با نقشه‌ها و استانداردهای جوشکاری
  • استفاده از روش‌های جوشکاری مناسب با توجه به نوع مواد و ضخامت آنها (مانند SMAW، GMAW، SAW)
• بازرسی و کنترل کیفیت:
  
  • بازرسی جوش‌ها با استفاده از روش‌های NDT (مانند رادیوگرافی، اولتراسونیک، تست مایعات نافذ)
  • کنترل ابعادی و مطابقت با نقشه‌ها
• پوشش و رنگ‌آمیزی:
  
  • اعمال پوشش محافظ برای جلوگیری از خوردگی
  • رنگ‌آمیزی مخزن

4. نصب و راه‌اندازی:

• آماده‌سازی محل:
  
  • آماده‌سازی فونداسیون مناسب برای تحمل وزن مخزن
  • اجرای عایق حرارتی (در صورت نیاز)
• نصب مخزن:
  
  • حمل و نصب مخزن در محل
  • اتصال مخزن به سیستم‌های لوله‌کشی و ابزار دقیق
• تست و راه‌اندازی:
  
  • تست هیدرواستاتیک برای اطمینان از عدم نشتی مخزن
  • راه‌اندازی سیستم‌های کنترلی و ایمنی

ب) مخازن تحت فشار

این مخازن برای نگهداری گازها یا مایعات تحت فشار طراحی می‌شوند و باید استانداردهای ایمنی بسیار سخت‌گیرانه‌تری را رعایت کنند.

1. طراحی و محاسبات مهندسی (با تاکید بیشتر بر ایمنی):

• محاسبه حداکثر فشار کاری مجاز (MAWP):
  
  • محاسبه دقیق حداکثر فشاری که مخزن می‌تواند به طور ایمن تحمل کند.
• انتخاب مواد:
  
  • استفاده از مواد با کیفیت بالا و گواهی‌دار که مطابق با استانداردهای خاص مخازن تحت فشار (مانند ASME Section VIII) باشند.
  • در نظر گرفتن دماهای بالا و پایین در طراحی.
• تحلیل تنش:
  
  • استفاده از نرم‌افزارهای تحلیل المان محدود (FEA) برای بررسی دقیق توزیع تنش در مخزن.
  • محاسبه تنش‌های ناشی از فشار داخلی، بارهای خارجی و تغییرات دما.
• طراحی اتصالات:
  
  • طراحی اتصالات با استفاده از استانداردها و روش‌های معتبر (مانند فلنج‌ها، اتصالات جوشی)
  • اطمینان از آب‌بندی کامل اتصالات.
• طراحی سیستم‌های ایمنی:
  
  • نصب شیرهای اطمینان (Safety Valves) برای جلوگیری از افزایش فشار بیش از حد مجاز.
  • نصب سیستم‌های کنترل سطح و دما.
  • در نظر گرفتن سیستم‌های اعلام و اطفاء حریق.

2. ساخت و تولید (با تاکید بیشتر بر کیفیت و بازرسی):

• جوشکاری:
  
  • استفاده از جوشکاران ماهر و دارای گواهینامه‌های معتبر
  • رعایت دقیق دستورالعمل‌های جوشکاری (WPS)
  • جوشکاری با استفاده از روش‌های جوشکاری کنترل شده (مانند GTAW، SMAW)
• بازرسی و کنترل کیفیت:
  
  • بازرسی‌های دقیق و مکرر در تمامی مراحل ساخت
  • استفاده از روش‌های NDT پیشرفته (مانند رادیوگرافی، اولتراسونیک، تست مایعات نافذ، تست ذرات مغناطیسی)
  • انجام تست‌های هیدرواستاتیک در فشار بالاتر از MAWP
  • در صورت نیاز، انجام تست‌های غیرمخرب تکمیلی (مانند تست ضربه شارپی)

3. نصب و راه‌اندازی (با تاکید بیشتر بر ایمنی):

• نصب سیستم‌های ایمنی:
  
  • اطمینان از نصب صحیح و عملکرد درست شیرهای اطمینان و سایر تجهیزات ایمنی
• آموزش پرسنل:
  
  • آموزش کامل پرسنل در مورد نحوه کارکرد، نگهداری و تعمیرات مخزن تحت فشار
  • آموزش در مورد روش‌های ایمنی و واکنش در شرایط اضطراری

4. الزامات قانونی و استانداردها:

• رعایت استانداردهای ملی و بین‌المللی:
  
  • استاندارد ASME Section VIII Division 1 and 2
  • استاندارد EN 13445
  • استانداردهای محلی و منطقه‌ای

مهمترین تفاوت بین مخازن معمولی و تحت فشار، تاکید بیشتر بر ایمنی، محاسبات دقیق‌تر، استفاده از مواد با کیفیت بالاتر و بازرسی‌های دقیق‌تر در مخازن تحت فشار است. ساخت مخازن تحت فشار نیاز به تخصص و تجربه بیشتری دارد و باید توسط شرکت‌های دارای مجوز و صلاحیت انجام شود.

تماس با پشتیبان وب سایت

تماس با ما