‫ ‫
‫ انتخاب مواد : ‫
‫یکی از مهمترین مسائل در طراحی مخازن تحت فشار انتخاب صحیح مواد اولیه بکار رفته در آن ها می باشد چرا که این امر تاثیر به سزايي در تعیین ضخامت ها، ابعاد و نهایتا شرایط عملکردی مخزن دارد . اطلاعات مهم برای انتخاب مناسب مواد شامل تعیین مشخصه ها و مقادیر ( و تغییرات تاثیر گذار) سیال در اجزاء مختلف مخزن می گردد . ‫
‫به علاوه ، PH سیال ، درجه هوازنی و درجه حرارت ( با پیش بینی دامنه ) می باید لیست شود . ‫
‫

‫ ‫
‫ متداول ترین مواد برای ساخت مخازن تحت فشار ، فولاد کربنی و کم آلیاژ می باشد . این فولادها در گسترده وسیعی از درجه حرارت های مختلف ( )کاربرد داشته و آیین نامه کاربرد بیش از 34 گرید از فولادهای کربنی و 44 گرید از فولادهای آلیاژی را بعنوان ورق های با کیفیت مناسب برای ساخت مخازن تحت فشار مورد تایید قرار داده است . انتخاب هر یک از این مواد عموماً بر اساس معیارهای زیر صورت می پذیرد ‫
‫ ‫
‫• در دسترس بودن ورق در ضخامتهای مورد نیاز ‫
‫• دارا بودن چقرمگی مورد نیاز برای درجه حرارتهای پایین ‫
‫• دارا بودن استحکام لازم در درجه حرارتهای بالا ‫
‫• مقاومت در درجه حرارتهای بالا در برابر اکسیداسیون و یا خوردگی ‫
‫معیارها اضافی دیگر که معمولا برای انتخاب مواد در صنعت نفت و پتروشیمی مورد توجه قرار میگیرد . مقاومت فلز در مقابل اثر تخریبی هیدروژن ( ایجاد شکنندگی هیدروژن و تاول های هیدروژنی) در درجه حرارت ها و فشارهای بالا است . یادآور می شود یکی از ملاحظه هاي عمده در انتخاب مواد ، خطر احتمالی شکست ترد در بعضی فولادهای کربنی است که معمولا در محدوده ( بسته به ضخامت و گرید فولاد) از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. ‫
‫ ‫
‫انتخاب دیگر در رابطه به مواد اولیه ساخت مخازن تحت فشار استفاده از فولادهای آلیاژی به دلیل کنترل خوردگی و یا جلوگیری از آلودگی سیال در اثر حل نمودن آهن می باشد . فولادهای ضد زنگ آستنیتی همپنین می توانند برای شرایط کاری با درجه حرارتهای بالا تا بکار گرفته شوند . مشخصه های فرآیندی لازم برای انتخاب آلیاژهای مناسب در شرایط عملیاتی خاص مشابه با آنچه که برای مخازن ساخته شده از فولاد کربنی بیان شد می باشد . ازآنجايی که قیمت تمام شده برای ورق آلیاژی تفاوت قابل ملاحظه ای با ورق کربنی دارد لذا معمولا در مورادی که نیاز به استفاده از فولادهای آلیاژی احساس می شود از ترکیب آنها به نام ورق روکش دار بهره می گیرند . این ورق با پایه اصلی فولاد کربنی و روکشی از جنس فولاد آلیاژی ( به ضخامت تا ) علاوه بر مقامت زیاد در برابر خوردگی از هزینه پایین تری نسبت به فولاد تمام آلیاژی برخوردار است . پیشنهاد زیر در رابطه با انتخاب بین آلیاژ و روکش آلیاژی از لحاظ قیمت تمام شده توصیه می گردد : ‫
‫ : فولاد آلیاژی ‫
‫ : فولاد آلیاژی یا روکش آلیاژی ‫
‫ : روکش آلیاژی ‫
‫

‫ ‫
‫ ‫
‫

‫ ‫
‫ در اینجا لازم است که اشاره ای به استاندارد NACE در رابطه با نحوه انتخاب مواد برای فولادهای کربنی و کم آلیاژ که بیشترین کاربرد را در صنعت نفت و گاز دارند بنماییم . این استاندارد صرفا با هدف تعیین شرایط لازم برای ایجاد مقاومت در مقابل پدیده S.S.Cتدوین گردیده و سایر اثرات تخربی ناشی از هیدروژن در سرویس های با اصطلاح « ترش » می بایست جداگانه مورد توجه قرار گیرد . خلاصه نیازهای مورد نظر برای فولادهای مزبور به شرح زیر است : ‫
‫• درصد نیکل در فولاد باید کمتر از %1 باشد . ‫
‫• سختی فولاد باید کمتر از RC22 باشد . ‫
‫• فولادهای آهنگری شدهبا شرایط ASTM-A105 و محدودیت سختی 187 برینل قابل قبول هستند . ‫
‫• فولادهای کار شده در اشکال نورد , اکستروژن ، فورجینگ و غیره با سختی بیش از RC22 به شرطانجام تست صلاحیت طبق ملزومات استاندارد قابل قبول هستند . ‫
‫• اتصالات ساخته شده از لوله های ASTM-A53/A106 به شرط انجام کار سردی کمتر از %15 و سختی حداکثر 190 برینل قابل قبول هستند ‫
‫

‫ ‫
‫ طراحی ‫
‫با توجه به روابط موجود ( از مقاومت مصالح) در رابطه با محاسبه ضخامت مورد نیاز جهت پوسته و عدسی یک مخزن تحت فشار استوانه ای شکل , می توان از روابط زیر بهره گرفت : ‫
‫t=PR/SE-0.6T ‫
‫P=SET/R+0.6T ‫
‫

‫ ‫
‫ که در آنها : ‫
‫t: Shell Thickness (in)ضخامت ‫
‫p: Pressure (psi)فشار ‫
‫R: Internal Radiusشعاع ‫
‫S: Stress Value (psi)تنش ‫
‫E: Joint Efficiency مدول ‫
‫

‫ ‫
‫ کنترل ورق های ورودی ‫
‫هر ورقی که تولید می شود بایستی از شرکت تولید کنندۀ آن یک گواهی نامه داشته باشد . در این گواهینامه یک سری اطلاعات مربوط به ورق درج شده است هر ورقی یک Heat number دارد که از طریق آن می توان ورق را ردیابی کرد و یک سری اطلاعات مربوط به ورق را از جمله خواص مکانیکی و ترکیبات شیمیایی و . . . بدست آورد بعضی مواقع در کارخانه یک سری ورق وارد می شود که دارای Heat Number نیستند و یا به نحوي پاک شده اند یا قابل دیدن نیستند . ‫
‫

‫ ‫
‫ در حالت ایده آل کارخانه یک تیکه از ورق مورد نظر را بریده و به آزمایشگاه می دهد . تا یک سری آزمایشات و تست هایی روی ورق انجام گیرد بعد از دریافت جواب آزمایشگاه پارامترهایی که آزمایشگاه بدست آورده را با پارامترهای موجود در گواهینامه ورق ها مقایسه می کنیم تا ببینیم حدس ما در مورد آن ورقی که می خواستیم درست است یا نه . ‫
‫به طور مثال ما سفارش ورق A516 G70 دادیم و ورق های دریافتی هیچ گونه Heat Number ندارد برای صحت کار خود مراحل بالا را بایستی انجام دهیم . ‫
‫وپارامترهایی که در کنترل ورق بایستی توجه شودیکی تمیزی ورق، ضخامت ورق می باشدکه ضخامت ورق ها رامعمولاً باکولیس اندازه می گیرند. ‫
‫2-4 کنترل لوله های ورودی ‫
‫لوله ها مانند ورق ها نیز دارای یک سری مشخصات فنی مانند Heat Number و Schedule و قطر ( سایز لوله) و جنس لوله می باشد که معمولاً Heat Number ها در ابتدا و انتهای لوله ها درج می شود . ‫
‫Schedule : به عبارت عامیانه به گوشت لوله و یا ضخامت دیواره های لوله معروف می باشد . ‫
‫Scheduleها متنوع می باشند ومی توان به نمونه هاي زير اشاره كرد ‫
‫SCH(10,20,30,40,60,80,100,120,140,160) کهSchedule40 به ‫
‫Schedule استاندارد معروف است . ‫
‫یک سری جداول وجود دارند که با فرض معلوم بون سایز لوله و Schedule آن می توان ضخامت دیوارۀ لوله را از روی جداول بدست آورد . اطلاعات بدست آمده از جدول را با اطلاعاتی که خود با اندازه گیری دیواره لوله با کولیس انجام دادیم مقایسه کرد تا مطمئن شویم که لوله مورد نظر درست است . ‫
‫کنترل فلنج ها و زانویی ها و دیگر اتصالات ورودی به کارخانه ‫
‫مأمور کنترل کیفیت با داشتن درخواست سفارش کارخانه برای کنترل اتصالات اقدام می کند.هر یک از اتصالات ورودی به کارخانه دارای یک سری مشخصات است که روی اتصالات حک شده است وظیفه مأمور چک کردن کالای ورودی کارخانه با دستور سفارش می باشد و بعد از چک کردن،تحویل انباردار کارخانه می دهد ‫
‫