Home>بازرسی مخازن تحت فشار>بازرسی مخازن اتمسفریک

بازرسی مخازن اتمسفریک

مخازن اتمسفریک به سازه‌هایی اشاره می‌کند که برای نگهداری انواع مایعات در فشار اتمسفر بکار می رود. مخازن ذخیره اتمسفریک اغلب به شکل استوانه، عمودی یا افقی با کف تخت، مخروطی، شیب‌دار و سقف ثابت یا شناور طراحی می‌شود. این مخازن به دو دسته زیرزمینی و روزمینی تقسیم می‌شود.مخزن اتمسفریک از مخازن ذخیره سازی پیچیده و مهم است که در صنایع پتروشیمی به منظور ذخیره سازی محصولات گازی و مایع است. در این نوع از مخازن، ماده ذخیره شده تحت فشار اتمسفریک ذخیره می‌شود.مخازن ذخیره اتمسفریک روزمینی اغلب برای ذخیره سیالاتی مانند بنزین، آب، مواد شیمیایی، سیالات خطرناک و خورنده کاربرد دارد که بر اساس استانداردهای سختگیرانه صنعتی طراحی می‌شود.

مخازن اتمسفریک معمولاً با اتمسفر اطراف تهویه می‌شوند و برای عملکرد در فشارهای مختلف یعنی از فشار جو تا  ۰/۵ طراحی شده‌اند.

مخازن اتمسفریک برای صنایع دیگر نیز کاربرد دارد از جمله :

  • محصولات لبنی، محصولات گیاهی
  • ذخیره‌سازی مواد مایع، شربت‌ها، طعم‌دهنده‌ها و غیره
  • هر ماده‌ای که برای رفع نوسانات دما نیاز به تهویه دارد
بازرسی مخازن ذخیره

انواع مخازن اتمسفریک

مخازن بدون سقف (Roofless Tank)

انواع مخازن اتمسفریک را می توان در چهار گروه مختلف دسته بندی کرد که در ادامه آن ها را معرفی می کنیم.

  • مخازن بدون سقف (Roofless Tank)
  • مخازن سقف ثابت (Fixed Roof Tank)
  • مخازن سقف شناور (Floating Roof Tank)
  • مخازن سقف گنبدی (Dome Roof Tank)

 مخازن سقف ثابت (Fixed Roof Tank)

از مخازن سقف ثابت برای نگهداری سیالاتی استفاده می شود که فشار بخار آن ها پایین است.چرا که به دلیل برخورداری از سقف ثابت، احتمال انفجار در اثر تجمع گاز و بالا رفتن فشار درون مخازن وجود دارد.در صنعت نفت و گاز از این مخزن برای نگهداری نفت کوره و نفت سفید در مناطق سردسیر استفاده می شود.یکی از مزایای جانبی مخازن سقف ثابت، کمک به ته نشین شدن ذرات موجود درون سیالات است؛بنابراین با نگهداری سیال درون این مخازن و بدون نیاز به فرآیند تصفیه، می توان بخشی از رسوبات آن را جدا کرد.

مخازن با سقف ثابت

مخازن سقف شناور (Floating Roof Tank)

زمانی که نیاز به نگهداری سیالات با فشار بخار بالا وجود دارد، باید از مخازن سقف شناور استفاده کرد.سقف این مخازن به گونه ای طراحی می شود که ضمن جلوگیری از تبخیر سیال، احتمال بروز انفجار را نیز تا حد زیادی کاهش می دهد.در عین حال باید یک سری ملاحظات فنی رعایت شوند تا فشار بخار در این مخازن به ۱ اتمسفر نرسد.برای به حداقل رساندن میزان تبخیر سیالات در مخازن و جلوگیری از ورود آب باران و برف به درون آن ها، باید آب بندی به خوبی اجرا شود.معمولا برای نگهداری نفت خام، نفتا، بنزین و نفت سفید در مناطق گرم سیری از این مخازن استفاده می شود.

مخازن سقف گنبدی (Dome Roof Tank)

در موارد معدودی نیاز به نگهداری سیالاتی وجود دارد که فشار بخار آن ها از فشار اتمسفر بالاتر است.اما میزان فشار بخار به حدی زیاد نیست که استفاده از مخازن تحت فشار توجیه اقتصادی داشته باشد.در چنین شرایطی می توان از یک نوع خاصی از مخازن اتمسفریک استفاده کرد کهبه نام مخازن سقف گنبدی شناخته می شوند.این دسته از مخازن شرایط را برای نگهداری سیال با فشار ۱۰۳ کیلو پاسکال فراهم می کند.در عین حال هزینه ای که برای ساخت این مخازن باید پرداخت شود، به مراتب بیشتر از سه دسته قبلی است.بخش قابل توجهی از این هزینه نیز مربوط به ساخت فونداسیون و طراحی سقف گنبدی شکل مخزن است.

مخازن با سقف شناور

خدمات بازرسی مخازن اتمسفریک

بازرسی مخازن اتمسفر معمولاً شامل چندین مرحله برای ارزیابی وضعیت آنها، شناسایی هرگونه نقص یا مشکل و اطمینان از انطباق با مقررات و استانداردهای قابل اجرا است. در اینجا مراحل کلی درگیر در فرآیند بازرسی آمده است:

توجه به این نکته ضروری است که مراحل و روش های خاص مربوط به بازرسی مخزن بسته به عواملی مانند طراحی مخزن، اندازه، محتویات و مقررات قابل اجرا می تواند متفاوت باشد. برای اطمینان از ارزیابی کامل و دقیق وضعیت مخزن، مشارکت بازرسان یا شرکت‌های بازرسی واجد شرایط و با تجربه که با استانداردها و روش‌های بازرسی تانک آشنا هستند، بسیار مهم است.

استاندارد مخازن اتمسفریک

موسسه نفت آمریکا (American Petroleum Institute) یا API دو استاندارد معتبر برای طراحی مخازن اتمسفریک ارائه کرده است که عبارت اند از:

  • استاندارد API 620: برای مخازن با فشار زیر ۶۹ کیلو پاسکال و با دمای کم استفاده می شود.
  • استاندارد API 650: برای مخازن با فشار بین ۶۹ تا ۱۰۳ کیلوپاسکال که دمای بالاتری را تجربه می کنند، کاربرد دارد.

    هر دو استاندارد در زمینه طراحی، ساخت، نصب، بهره برداری، تعمیر و نگهداری این دسته از مخازن مورد استفاده قرار می گیرند.برای طراحی مخازن اتمسفریک در کشور ما نیز از این دو استاندارد استفاده می شود.تمام ملزومات فنی مورد نیاز برای این دسته از مخازن را در دو استاندارد فوق می توان یافت.

دانلود استاندارد API620
دانلود استاندارد API650

برای بازرسی مخازن اتمسفریک یا مخازن غیر تحت فشار ، با کارشناسان شرکت آستا تماس بگیرید.

۰ ۰ ۰ ۷ ۹ ۱ ۹ ۴ ۱ ۲ ۰

مراحل ساخت مخازن ذخیره

کلیه سازه های صنعتی از جمله مخازن ذخیره بایستی مطابق با دستورالعمل ارائه شده توسط کارفرما ساخته و بازرسی شوند. در بسیاری از موارد حدود مجاز جهت بازرسی مخازن ذخیره اتمسفریک که بالاتر از سطح زمین ساخته می شوند بر اساس استاندارد API Std. 650 که در این مجال به آن پرداخته می شود ، می باشد.ساخت مخزن باید مطابق با الزامات بیان شده و نقشه های ساخت باشد . اگر هرگونه تعارضی بین مشخصات و نقشه ها موجود باشد وظیفه بازرس است که این امر را به کارفرما گزارش داده و با مشورت با واحد طراحی این مشکلات حل شود .کلیه متریال و تجهیزات ارسال شده به سایت باید به دقت از لحاظ کمیت , اندازه و مشخصات با نقشه ها و اسناد ارسالی چک شده و مطابق با دستورالعمل ناظر کارفرما انبار شوند .حمل ونقل متریال و تجهیزات باید به دقت انجام شده تا آسیبی به آنها نرسد . کلیه متریال , تجهیزات و جیگها که جهت ساخت استفاده می شوند باید قبل از استفاده به دقت چک شوند .

طراحی و ساخت مخازن ذخیره

ساخت مخازن اتمسفر بر اساس استاندارد API 650 شامل پیروی از دستورالعمل ها و الزامات مشخص شده توسط موسسه نفت آمریکا (API) است. API 650 استانداردهای دقیقی را برای طراحی، ساخت، نصب و بازرسی مخازن فولادی جوش داده شده برای ذخیره سازی نفت ارائه می کند. در اینجا مراحل کلیدی درگیر در فرآیند ساخت وجود دارد:

  1. ملاحظات طراحی: فرآیند طراحی با تعیین ابعاد مخزن شامل قطر، ارتفاع و ظرفیت بر اساس نیازهای ذخیره سازی مورد نظر آغاز می شود. این طرح عواملی مانند ویژگی های محصول، بارهای باد و لرزه ای و شرایط محیطی را در نظر می گیرد.
  2. انتخاب مواد: API 650 الزامات انتخاب مواد مناسب برای ساخت مخزن را مشخص می کند. انتخاب مواد به عواملی مانند محصول ذخیره شده، دمای عملیاتی، مقاومت در برابر خوردگی و یکپارچگی ساختار بستگی دارد. به طور معمول، فولاد کربنی معمولا برای پوسته مخازن استفاده می شود، با گزینه هایی برای فولاد کربنی با دمای پایین، فولاد ضد زنگ یا سایر مواد تخصصی برای کاربردهای خاص.
  3. روش های جوشکاری: این استاندارد دستورالعمل هایی را برای روش های جوشکاری و صلاحیت جوشکاران برای اطمینان از یکپارچگی اتصالات مخزن ارائه می دهد. مشخصات جوشکاری جزئیاتی مانند آماده سازی اتصالات، تکنیک های جوشکاری و الزامات بازرسی را پوشش می دهد. روش های جوشکاری باید با کدها و استانداردهای قابل اجرا، مانندانجمن جوشکاری آمریکا (AWS) مطابقت داشته باشد.
  4. ساخت: فرآیند ساخت شامل برش، نورد و تشکیل صفحات فولادی برای ساخت اجزای مخزن از جمله پوسته، سقف و پایین است. برای اطمینان از مونتاژ دقیق و یکپارچگی ساختار، تلورانس‌های ابعادی دقیق و اقدامات کنترل کیفیت در طول ساخت دنبال می‌شوند.
  5. مونتاژ و نصب: اجزای مخزن بر اساس جزئیات مشخص شده ساخت و رویه های جوشکاری مونتاژ و نصب می شوند. برای اطمینان از تراز، تناسب و جوشکاری مناسب پوسته، سقف و اجزای زیرین دقت می شود. شیوه‌های نصب در میدان باید به الزامات API 650 پایبند باشد و ممکن است شامل استفاده از جرثقیل، تجهیزات دکل‌کاری و روش‌های تخصصی برای اطمینان از ساخت و ساز ایمن و کارآمد باشد.
  6. بازرسی و آزمایش: API 650 مراحل مختلف بازرسی و آزمایش را برای تأیید کیفیت و یکپارچگی ساخت مخزن الزامی می کند. اینها شامل بازرسی های بصری، روش های تست غیر مخرب (NDT) مانند تست اولتراسونیک، رادیوگرافی و تست هیدرواستاتیک برای ارزیابی کیفیت جوش، ضخامت مواد و سلامت کلی سازه است.
  7. پوشش  محافظت در برابر خوردگی: این استاندارد دستورالعمل هایی را برای استفاده از پوشش های محافظ برای کاهش خوردگی ارائه می دهد. روش‌های آماده‌سازی سطح، مواد پوشش‌دهی و روش‌های اعمال باید الزامات مشخصی را برای اطمینان از مقاومت درازمدت خوردگی برآورده کنند.
  8. اسناد و کنترل کیفیت: در طول فرآیند ساخت و ساز، مستندات دقیق از جمله گزارش های آزمایش مواد، سوابق جوشکاری، گزارش های بازرسی و اسناد کنترل کیفیت نگهداری می شود. این سوابق به نشان دادن انطباق با API 650 کمک می کند و فعالیت های نگهداری و بازرسی مداوم را تسهیل می کند.

توجه به این نکته ضروری است که ساخت مخازن جوی بر اساس API 650 شامل الزامات و ملاحظات دقیق متعددی است. درگیر کردن متخصصان و متخصصان با تجربه و آشنا با استانداردهای API 650 برای اطمینان از انطباق و ساخت ایمن و کارآمد مخزن بسیار مهم است.

فیلم زیر مراحل طراحی و ساخت و کاربرد مخازن ذخیره در صنایع مختلف را نشان می دهد.

فیلم زیر چکیده ای از انواع بازرسی قسمت های گوناگون مخازن اتمسفریک را نشان می دهد.

چالش های مخازن ذخیره اتمسفریک

آتش سوزی

آتش‌سوزی مهم‌ترین خطر را برای مخازن ذخیره‌سازی ایجاد می‌کند. مطالعات اخیر نشان داد که عوامل محیطی (۳۸ درصد)، تجهیزات (۲۰ درصد)، عوامل عملیاتی (۱۵ درصد) و نگهداری (۱۰ درصد)، آغازگر اصلی حوادث آتش‌سوزی در مخازن اتمسفریک بودند، در حالی که اثر دومینو تنها موجب ۱۳ درصد آتش‌سوزی‌ها باشد.بارهای الکترواستاتیک می‌توانند باعث احتراق شوند. حفاظت از مخزن شامل اتصال بدنه و اتصال مخزن به زمین، لوله‌کشی و تجهیزات جانبی و استفاده از لوله‌های غوطه‌ای یا بارگذاری زیرین برای به حداقل رساندن پاشش مواد است.

اثرات زیست‌محیطی

تبخیر محصول علاوه بر گران بودن، فرّار و خطرناک بودن، می‌تواند برای محیط‌زیست نیز مضر باشد، بنابراین باید تبخیر را به حداقل رساند.

تولید بیش‌ازحد بخار

تغییرات دما یا حرکت موادی که فرّارتر از حد معمول هستند، می‌تواند باعث تولید بیش‌ازحد بخار شود. برای مخازنی که دارای دستگاه گرم کننده داخلی هستند، فاصله کافی را بالاتر از سطح دستگاه گرم کننده نگه دارید تا از تولید بخار به دلیل گرم شدن بیش‌ازحد محتویات مخزن جلوگیری شود.

نشتی مخزن

نشتی در مخازن ممکن است به دلایل مختلفی اتفاق بیفتد. دلایل رایج عبارت‌اند از پر شدن تصادفی بیش‌ازحد مخزن، خرابی زنگ هشدار در پر شدن بیش‌ازحد، ریزش سقف به دلیل خرابی مکانیکی، خروج آب از کف مخزن، و تجمع حجم زیادی از برف، یخ یا آب است که منجر به ریزش سقف می‌شود. در مخازن سقف شناور، ریزش سقف به دلیل خوردگی (گُوِه زدن) یا دلایل دیگر می‌تواند منجر به نشت مخازن شود.

کف کردن یا جوشیدن بیش‌ازحد

اگر دمای مخزن افزایش یابد و باعث جوشیدن آب شود، می‌تواند کفی از بخار و مواد آلی را ایجاد کند. عواقب تشکیل کف زیاد می‌تواند شامل کف کردن مواد آلی قابل اشتعال و آتش‌سوزی‌های بزرگ باشد.

شکستگی مخزن

مواردی مانند فشار بیش‌ازحد، پر شدن بیش‌ازحد، از بین رفتن یکپارچگی دیواره‌های مخزن یا جوش دیوار، و قرار گرفتن در معرض حرارت ثابت می‌تواند منجر به شکستگی مخزن و هدررفت انبوه محتویات شود.

چگونه بر چالش‌های مرتبط با مخازن ذخیره‌سازی غلبه کنیم؟

انجمن ملی ایمنی آتش (NFPA) مشخصات مخازن را برای مخازن ذخیره‌سازی بالای سطح زمین و دیگر انواع مخازن تعیین کرده است که کارکنان باید در جریان این مقررات باشند.

نصب تجهیزات اطفاء حریق مانند دستگاه‌های فوم مخزن جداگانه، شیرهای آتش‌نشانی، حلقه‌های آتش‌نشانی و مانیتورها در محل ذخیره‌سازی و دستگاه‌های اسپری آب برای خنک کردن سطوح مخازنِ در معرض خطر می‌تواند به مهار وضعیت در صورت وقوع آتش‌سوزی در مخزن مجاور کمک کند.

علاوه بر این، اقدامات زیر می‌تواند به محافظت در برابر آتش کمک کند:

  • فاصله کافی بین مخازن را حفظ کنید.
  • از استفاده از هوا برای ترکیب کردن مواد قابل اشتعال خودداری کنید.
  • از عایق‌های مقاوم در برابر آتش برای لوله‌کشی، مخازن خطرناک، دستگاه محرک سوپاپ، دریچه‌های خروجی روی مخازن، تأسیسات الکتریکی ضروری و سیم‌های دستگاه استفاده کنید.
  • دستگیره‌های ضد احتراق و انفجار را روی دریچه‌های مخازن اتمسفریک نصب کنید. آن‌ها می‌توانند از خارج شدن از بیرون مخزن به فضای بخار داخل مخزن جلوگیری کنند.
  • از دریچه‌های خودکار، کنترل از راه دور، ضدزنگ و ضد آتش برای جلوگیری از هدررفت محتوای مخازن در مواقع اضطراری استفاده کنید.

همچنین راه‌حل‌های زیر را در نظر بگیرید که می‌تواند به غلبه بر چالش‌های ایمنی مرتبط با مخازن اتمسفریک کمک کند.

دریچه‌ها
مخازن با سقف ثابت به دریچه‌های کافی برای جلوگیری از تغییرات فشار نیاز دارند. باید ظرفیت هواگیری مخزن تحت‌فشار را بر اساس دم مخزن، دم خروجی مخزن، دم حرارتی، خروج حرارتی و هواگیری اضطراری محاسبه کرد.
خندق‌ها
خندق مخزن که دیواره دفاعی نیز نامیده می‌شود، یک محفظه ثانویه در اطراف مخازن ایجاد می‌کند که از ریختن و پخش شدن محتوا به مناطق دیگر جلوگیری می‌کند.
مخازن دوجداره
مخازن دوجداره یک مهار ثانویه قابل اعتماد در طیف وسیعی از مهندسی شیمی و سایر حوزه‌ها ارائه می‌دهند. آن‌ها محفظه را در پوسته مخزن بیرونی ادغام می‌کنند و نیاز به خندق را حذف می‌کنند.
مخازن با طاق بتنی
از طاق‌های بتنی به طور گسترده در شرکت‌های تأسیساتی برای جلوگیری از نشت روغن ترانسفورماتور استفاده می‌شود. اگرچه طاق بتنی یک گزینه معمولی است، اما این طاق‌ها می‌توانند به دلیل تغییرات دما ترک بردارند و اجزای کربنات آن در رطوبت و باران می‌توانند به مرور زمان باعث فرورفتگی و گود شدن آن شوند.
مخازن فِرَک (Frac) و سکوهای نشت
مخازن و سکوهای فِرَک راه‌حل‌های قابل اعتمادی برای ذخیره مواد شیمیایی فرّار در طول تعمیر و نگهداری هستند و در هنگام نشت احتمالی، مواد را مهار می‌کنند. مخازن فِرَک دوجداره، سوخت جت، مایعات یخ‌زدایی و محتویات قابل اشتعال را با مهاری ایمن ذخیره می‌کنند. علاوه بر این، چنین مخازنی به راحتی تمیز می‌شوند و برای پروژه‌های حساس به محیط‌زیست نیز مفید هستند.

در صورت هرگونه سوال یا ابهام درباره بازرسی مخازن اتمسفریک روی دکمه زیر کلیک کنید و فرم مشاوره را پر نمایید.

درخواست مشاوره

نکات ایمنی در بهره برداری مخازن اتمسفریک

رعایت اصولی ایمنی در بهره برداری از مخازن اتمسفریک اهمیت بسیار زیادی دارد.هر چند که حساسیت نگهداری از آن ها در مقایسه با مخازن تحت فشار کمتر است.اما باز هم باید برای جلوگیری از بروز خسارت های مالی، دستورالعمل های استاندارد به دقت رعایت شوند.دو نکته مهم در طول بهره برداری از این مخازن وجود دارند که در ادامه بیان می کنیم.

 جلوگیری از افزایش بیش از حد فشار درون مخازن اتمسفریک

طراحی این مخازن به گونه ای صورت می گیرد که توانایی تحمل تنش های وارده تا حد مشخصی را دارند.وارد شدن سیالات در حجم زیاد به مخازن یا بالا رفتن بیش از حد دما درون آن ها باعث می شود که فشار سیال به محدوده بالاتر از سطح مجاز برسد.این اتفاق باعث وارد شدن فشار بیش از حد به دیواره مخزن شده و در نتیجه ممکن است باعث ترکیدن آن گردد.در حالت عادی برای جلوگیری از بالا رفتن فشار درون مخزن از یک شیر اطمینان استفاده می شود.اما گاهی اوقات فشار به صورت ناگهانی افزایش می یابد.برای جلوگیری از بالا رفتن شدید فشار درون مخزن، درب تخلیه فشار اضطراری در نظر گرفته می شود.به کمک این درب ها، بخشی از بخار درون مخزن به فضای آزاد تخلیه می شود تا فشار در سطح مناسب باقی بماند.

 جلوگیری از کاهش بیش از حد فشار درون مخازن اتمسفریک

یکی دیگر از مشکلاتی که در مخازن اتمسفریک روی می دهد، کاهش بیش از حد فشار درون این مخازن است.معمولا پایین ترین سطح فشار عملیاتی این مخازن در حدود ۳۵۰۰ پاسکال است.خالی شدن بیش از حد سیالات درون مخزن و افت شدید دمای سیال دو عامل اصلی هستند که باعث کاهش فشار می شوند.اگر فشار به سطحی پایین تر از محدوده عملیاتی برسد، در آن صورت شاهد مچاله شدن مخزن خواهیم بود.برای جلوگیری از بروز این اتفاق معمولا مجددا سیال به مخزن اضافه می کنند.راه دیگر تزریق گاز به درون مخزن است که البته باید با ملاحظاتی همراه باشد.به عنوان مثال به دلیل قابلیت اشتعال سیال درون برخی مخازن، نمی توان هوای آزاد را به درون آن وارد کرد.چرا که اکسیژن زمینه ساز وقوع آتش سوزی است.در این گونه مواقع باید حتما به سراغ گازهای بی خطر رفت.معمولا یک شیر تنفسی در بدنه مخزن تعبیه می شود که تزریق گاز از طریق آن صورت می گیرد.

برای مطالعه بیشتر درباره مخازن تحت فشار کلیک کنید.

مخازن تحت فشار