مقالات, مقالات استنلس استیل, مقالات ورق استیل
انواع ورق استیل مورد استفاده در ساخت مخازن استیل
آذر
همه ما به خوبی میدانیم که آلیاژهای مختلف فولاد در ساخت مخازن مورد استفاده قرار میگیرند. انتخاب گرید مناسب برای ساخت مخزن استیل نیازمند داشتن دانش کافی در مورد موادی است که توسط این مخازن نگهداری میشوند. گریدهایی مانند استنلس استیل 304 و 316 پرکاربردترین متریالها برای ساخت مخازنی هستند که در صنایع غذایی و بهداشتی مورد استفاده قرار میگیرند. هرچند صنایعی که نیازمند مقاومت در برابر خوردگی نیستند لزومی برای استفاده از این گریدها ندارند. در این مطلب از استیل رخ مراحل ساخت مخازن استیل و ورقهای مورد استفاده را برای شما شرح میدهیم.
چرا از استنلس استیل در ساخت مخازن استفاده میشود؟
ویژگیهای بهداشتی، مقاومت در برابر خوردگی و پایداری در برابر تغییرات دما مواردی هستند که برای ساخت مخازن اهمیت بسیار زیادی دارد. علاوه بر این موارد در مراحل ساخت مخازن، نیاز به فرآیندهای شکلدهی و جوشکاری است. تمامی این ویژگیها سبب شدهاند تا استنلس استیل گزینهای همهکاره برای ساخت مخازن در نظر گرفته شود. هرچند برای حمل و نگهداری موادی مانند روغنهای صنعتی، گازوئیل، نفت و … که با فولاد واکنش نشان نمیدهند، از مخازنی با جنس فولاد کربنی نیز استفاده میشود. به دلیل عدم رخداد خوردگی در این مخازن استفاده از استنلس استیل توجیه اقتصادی ندارد و میتوان با صرف هزینهای به مراتب کمتر مخزنی با طول عمر بالا از جنس فولادهای کربنی ساخت.
ورق مورد استفاده در مخازن استیل چیست؟
انتخاب متریال مناسب اولین قدم در مراحل ساخت مخازن است. با توجه به نیاز هر صنعت و میزان تخریب و خورندگی مواد داخل مخازن، گریدهای مختلفی میتوانند برای ساخت مخازن مورد استفاده قرار گیرند. همانطور که اشاره شد برای برخی از صنایع، مقاومت در برابر خوردگی و مسائل بهداشتی مطرح نیست و میتوان از فولادهای ساده نیز استفاده کرد. اما برای صنایعی که حساسیت بالایی دارند حتماً باید از استنلس استیل استفاده شود.
با توجه به اینکه پارامترهای بسیار زیادی نیز در انتخاب متریال برای صنایع بهداشتی و غذایی نقش دارند، باید متریال مورد استفاده از جهات مختلف بررسی شود. علاوه بر این چون از مواد خورنده یا مواد غذایی در این مخازن استفاده میشوند، ورق استیل 304 و یا استیل 316 کاربرد بسیار گستردهای در این صنایع دارند. البته با توجه به استفاده از روشهای مختلف جوشکاری برای به هم دوختن ورقها در ساخت مخازن، معمولاً از نمونههای کم کربن این گریدهای استیل یعنی 304L و 316L استفاده میشود.
علاوه بر گرید، ضخامت و پرداخت سطح هم در انتخاب ورق استیل مخزن اهمیت دارند. ضخامت باید با توجه به حجم مخزن، فشار و دمای کاری و نوع سیال تعیین شود و پرداخت سطح ورق، بهویژه در مخازن صنایع غذایی و بهداشتی، در سهولت شستوشو و جلوگیری از تجمع آلودگی نقش دارد.
بخش دیگری از تجهیزات مخزن، خطوط ورودی و خروجی، نازلها و مسیرهای انتقال سیال است که معمولاً با لوله استیل ساخته میشوند. برای اینکه در محل اتصال، ضعف مقاومت به خوردگی یا نشتی ایجاد نشود، بهتر است جنس لوله و اتصالات نازلها هم با گرید ورق مخزن هماهنگ باشد.
مراحل ساخت مخازن استیل مورد استفاده در صنایع حساس
همانطور که میدانید، برای تولید مخزن فرآیندهای مختلفی روی ورق استیل صورت میگیرد. در این قسمت قصد داریم نحوه ساخت مخزن با ورق استیل را برای شما شرح دهیم. بهتر است باز هم اشاره کنیم که در این مطلب تنها به بررسی مراحل ساخت مخازنی از جنس استنلس استیل میپردازیم.
- طراحی: نخستین گام از مراحل ساخت مخازن، طراحی آن است که باید نیازهای صنعت مورد نظر را برآورده کند. مواردی مانند حجم مورد نیاز، فشار و دمای مخزن، در طراحی مخازن تأثیر بسزایی دارند. طراحی مخزن دو جداره، تک جداره، افقی یا عمودی و … از جمله مواردی هستند که در ساخت این تجهیزات مورد توجه قرار داده میشوند.
- انتخاب مواد: بخش مهمی از طراحی، توجه به موادی که در مخزن نگهداری میشود. انتخاب جنس مخزن بستگی کامل به موادی دارد که قرار است در آن نگهداری شود. همانطور که گفتیم، گریدهای استیل 304 (304L) و استیل 316 (316L) کاربردیترین گریدها در ساخت مخازن استیل برای کاربریهای بهداشتی و غذایی هستند. مقاومت به خوردگی، مقاومت در برابر دما و فشار و همچنین قابلیتهای متریال در فرایندهای ساخت سبب شده است که این مواد به عنوان مطمئنترین گزینهها برای این منظور شناخته شوند. برای مثال در صورتی که مخزن در دما و فشار بالا مورد استفاده قرار گیرد و در آن مواد خورنده کلریدی نگهداری شود باید از استیل 316 استفاده کرد.
- شکلدهی ورق استیل: در مراحل ساخت مخازن، خمکاری و رول کردن ورق از اهمیت بالایی برخوردار است. چرا که باید کیفیت سطحی پس از این فرآیند دچار افت نشود. در این مرحله، ورق استیل با ضخامتی که در مرحله طراحی با توجه به پارامترهای مختلف، انتخاب شده است، فرم داده میشود و دو لبه آن به یکدیگر میرسند تا آماده جوشکاری شود.
- جوشکاری: شاید بتوان گفت جوشکاری یکی از مهمترین مراحل ساخت مخازن است. با جوشکاری لبه ورق خمکاریشده، شکل اولیه مخزن ایجاد میشود. فرآیند جوشکاری باید با دقت بالایی صورت گیرد تا یکپارچگی ساختار مخزن حفظ شود. برای این منظور فرآیندهای جوش تیگ (TIG) و میگ (MIG) به دلیل کیفیت بالای جوش مورد استفاده قرار میگیرند. برای برخی از کاربریهای خاص در دما و فشار بسیار بالا، از مخازن بدون درز استفاده میشود. فرآیند تولید این مخازن به مراتب پرهزینهتر از مخازنی است که با استفاده از جوشکاری تولید میشوند.
- کنترل کیفیت: پس از انجام فرآیند جوشکاری، برای اطمینان از انجام درست این فرآیند، باید تستهای لازم صورت گیرد. تستهای غیر مخرب برای بازرسی جوش مانند تست اولتراسونیک (UT)، تست رادیوگرافی و یا تست مایع نافذ (PT) میتوانند کیفیت جوش صورت گرفته را تأیید کنند. وجود هرگونه عیب در خط جوش، میتواند سبب زیانهای جبرانناپذیری شود. در دما و یا فشار بالا وجود کوچکترین ترک میتواند منجر به شکست خط جوش و یا حتی منجر به ترکیدن مخزن شود.
- پرداخت سطحی: پس از انجام فرآیندهای تولید، پرداخت سطحی از مراحل مهم ساخت مخازن به شمار میرود که میتواند عملکرد نهایی مخزن را بهبود بخشد. پس از انجام جوشکاری، سطح داخلی باید کاملاً یکدست باشد. وجود هرگونه برآمدگی یا فرورفتگی میتواند منجر به ایجاد تمرکز تنش و یا منجر به تجمع مواد خورنده شود و در عملکرد نهایی مخازن اختلال ایجاد کند.
- نصب لوازم و اتصالات مورد نیاز: این مرحله آخرین مراحل ساخت مخازن استیل است که پس از آن مخزن آماده استفاده میشود. در این مرحله اتصالات مختلف مانند پایهها، اتصالات، دربها، فلنجها، نازلها، شیرآلات و … بر اساس نیازهای کاربردی روی مخازن نصب میشوند. متریال این اجزا نیز با توجه به موادی که درون این مخازن نگهداری میشوند انتخاب میشود.
استانداردهای مخازن استیل
در استانداردهای ASTM، ASME و API بخشهایی برای طراحی و تولید مخازن در نظر گرفته شده است. ASME section viii و API 650 از جمله استانداردهای رایج هستند که در مراحل ساخت مخازن مورد استفاده قرار میگیرند. در این استانداردها موارد مختلفی از جمله جنس مخازن، الزامات جوشکاری و شکلدهی، تستهای مورد نیاز و … تعریف شده است.
سخن آخر
تولید مخازن استیل نیازمند فرآیندهای دقیق و گاهی پیچیده است که در هر مرحله باید به استانداردهای تعریف شده در این زمینه توجه کرد. از طراحی و انتخاب مواد اولیه گرفته تا جوشکاری، آزمایشهای کیفیت، هر کدام از این مراحل در این فرآیند باید با دقت و تخصص انجام شود تا مخزن نهایی نه تنها عملکرد مطلوبی داشته باشد بلکه از نظر ایمنی و دوام نیز استانداردهای لازم را داشته باشد.