مخازن تحت فشار چیست؟

مخازن تحت فشار  : (Pressure Vessels) به محفظه‌های بسته‌ای اطلاق می‌شود که برای نگهداری سیالات (مایعات یا گازها) در فشاری بیشتر از فشار اتمسفر طراحی شده‌اند. این مخازن در صنایع مختلف کاربرد دارند و تحت استانداردهای خاصی ساخته می‌شوند. در ادامه به بررسی ویژگی‌ها، انواع و کاربردهای این مخازن می‌پردازیم. مخازن تحت فشار جزء تجهیزات حیاتی در صنایع مختلف هستند و طراحی، ساخت و بهره‌برداری از آن‌ها نیازمند رعایت استانداردهای دقیق و ایمنی است. با توجه به کاربردهای گسترده و تنوع در طراحی، این مخازن نقش مهمی در فرآیندهای صنعتی ایفا می‌کنند.

• ذخیره مواد در شرایط خاص: بسیاری از مواد شیمیایی، گازها و مایعات باید در شرایط خاص دما و فشار نگهداری شوند. مخازن تحت فشار این امکان را فراهم می‌کنند.
• انتقال مواد: این مخازن برای انتقال مواد با فشار بالا در صنایع مختلف استفاده می‌شوند.
• تجهیزات صنعتی: در بسیاری از تجهیزات صنعتی مانند دیگ‌های بخار، کمپرسورها و مبدل‌های حرارتی، از مخازن تحت فشار استفاده می‌شود.

• فشار طراحی: مخازن تحت فشار معمولاً برای فشاری بین ۱۵ psi تا ۳۰۰۰ psi طراحی می‌شوند.
• ساختار: این مخازن می‌توانند به شکل‌های مختلفی مانند استوانه‌ای، کروی یا مخروطی ساخته شوند.
• جنس مواد: معمولاً از فولاد کربنی یا آلیاژهای خاص برای ساخت این مخازن استفاده می‌شود تا مقاومت لازم در برابر فشار داخلی و خارجی را داشته باشند.

مشخصات فنی مخازن تحت فشار، اطلاعات دقیقی درباره ساختار، ظرفیت، مقاومت، کاربرد و شرایط کاری این مخازن ارائه می‌دهند. این مشخصات برای طراحی، ساخت، نصب و بهره‌برداری ایمن از مخازن بسیار مهم هستند.

برخی از مهم‌ترین مشخصات فنی مخازن تحت فشار عبارتند از:

• ابعاد: شامل قطر داخلی و خارجی، طول، ضخامت جداره، ارتفاع و حجم مخزن.
• جنس مواد: نوع و گرید مواد به کار رفته در ساخت مخزن (مانند فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ، آلومینیوم و …) که مقاومت در برابر خوردگی، دما و فشار را مشخص می‌کند.
• فشار طراحی: حداکثر فشاری که مخزن می‌تواند به طور ایمن تحمل کند.
• دمای طراحی: حداکثر دمایی که مخزن می‌تواند به طور ایمن در آن کار کند.
• تست هیدرواستاتیک: آزمایشی که برای بررسی مقاومت مخزن در برابر فشار انجام می‌شود و فشار تست مشخص می‌شود.
• پوشش داخلی: نوع پوشش داخلی که برای محافظت از مخزن در برابر خوردگی و آلودگی استفاده می‌شود.
• اتصالات: نوع و تعداد اتصالاتی که به مخزن متصل می‌شوند (مانند شیرها، فلنج‌ها، لوله‌ها و …).
• تجهیزات ایمنی: تجهیزات ایمنی مانند شیرهای اطمینان، دیسک‌های انفجار، گیج‌های فشار و دما.
• استانداردهای ساخت: استانداردهایی که در ساخت مخزن رعایت شده‌اند (مانند ASME، API و …).

۱- بر اساس چیدمان:

•  افقی
• عمودی

۲- بر اساس نوع سیال نگهداری شده:

• گازی
• مایع

۳- بر اساس ضخامت جداره:

•  جداره نازک
•  جداره ضخیم

۴- بر اساس هندسه:

• مخازن کروی: به دلیل توزیع یکنواخت تنش، استحکام بالایی دارند و برای فشارهای بسیار بالا مناسب هستند.
• مخازن استوانه‌ای: رایج‌ترین نوع مخازن هستند و در صنایع مختلف کاربرد دارند.
• مخازن مخروطی: برای جداسازی مایعات با چگالی‌های مختلف و یا برای تغییر جهت جریان سیال استفاده می‌شوند.

• صنایع نفت و گاز: برای ذخیره‌سازی گازها و مایعات تحت فشار.
• صنایع پتروشیمی: برای انجام فرآیندهای شیمیایی.
• دیگ بخار (بویلر): برای تولید بخار در نیروگاه‌ها.
• مخازن ذخیره آب: برای تأمین آب فشرده.
• راکتورهای هسته‌ای: برای نگهداری مواد هسته‌ای.

• طراحی و ساخت استاندارد: این مخازن باید مطابق با استانداردهای بین‌المللی طراحی و ساخته شوند.
• بازرسی دوره‌ای: مخازن تحت فشار باید به صورت دوره‌ای بازرسی شوند تا از سلامت و ایمنی آن‌ها اطمینان حاصل شود.
• عملکرد صحیح تجهیزات ایمنی: تجهیزات ایمنی مانند شیرهای اطمینان و دیسک‌های انفجار باید به درستی کار کنند.
• آموزش پرسنل: پرسنلی که با مخازن تحت فشار کار می‌کنند باید آموزش‌های لازم را ببینند.

مخازن تحت فشار به دلیل فشار داخلی بالایی که دارند، در صورت عدم رعایت نکات ایمنی می‌توانند بسیار خطرناک باشند.