استاندارد ساخت عدسی مخازن تحت فشار

مخزن تحت فشار که از آن با عنوان ظرف تحت فشار نیز یاد می­شود، نقش حیاتی در نگهداری و جابجایی سیالات مورد استفاده در بسیاری از صنایع ایفا می‌کند. این غول‌های تولید صنعت، از راکتورهای غول‌پیکر پالایشگاه‌ها تا سیلندرهای کوچک کمپرسور هوا، همگی برای انجام وظایف خود به عنصر کلیدی عدسی مخزن تحت فشار نیاز دارند. عدسی‌ها مانند کلاه ایمنی برای مخازن، در انتهای این استوانه‌های قدرتمند قرار گرفته و وظایف مهمی را بر عهده دارند.

در این مقاله ضمن معرفی مخازن تحت فشار، با استاندارد ساخت این مخازن و الزامات پیروی از آنها آشنا می‌شویم.

مخزن تحت فشار چیست و انواع آن کدام است؟

مخزن تحت فشار، نوعی محفظه است که برای نگهداری سیالات (مایع یا گاز) در فشاری بالاتر از فشار اتمسفر طراحی شده است. این مخازن در صنایع مختلفی مانند نفت و گاز، پتروشیمی، داروسازی، غذایی و… کاربرد داشته و برای مصارف گوناگونی از جمله ذخیره‌سازی، جابجایی، فرآوری سیالات مورد استفاده قرار می­گیرند.

مخزن تحت فشار از اجزای مختلفی مانند بدنه، عدسی، سوپاپ‌ها و اتصالات تشکیل می­شود. هر یک از این اجزا باید مطابق با استانداردهای خاص طراحی و ساخته شوند تا در مجموع ایمنی و عملکرد مخزن تضمین شود.

انواع عدسی مخزن تحت فشار در اشکال مختلفی تولید می‌شوند و هر کدام مزایا و کاربردهای خاص خود را دارند. رایج‌ترین انواع عدسی عبارتند از:

عدسی نیم‌کروی: این عدسی مخزن تحت فشار، قوی‌ترین و پرکاربردترین نوع عدسی است که به دلیل شکل هندسی خاص و منحصربه­فرد، تنش‌های وارده را به طور مساوی پخش کرده و برای ظروف تحت فشار با فشار بالا ایده‌آل است.

عدسی بشقابی: ساده‌تر و ارزان‌تر از نوع نیم‌کروی بوده و برای مخازن با فشار پایین و کاربردهای غیرانتقادی مناسب است.

عدسی مخروطی: ترکیبی از عدسی بشقابی و نیم‌کروی است که برای مخازنی که به فضای داخلی بیشتر نیاز دارند، مانند مخازن مبدل حرارتی، کاربرد دارد.

عدسی توروس: این نوع عدسی، به شکل دونات است و برای مخازنی با به فضای داخلی زیاد و تنش‌های پیچیده، مانند مخازن هسته‌ای استفاده می‌شود.

استاندارد ساخت عدسی مخازن تحت فشار

استاندارد ساخت عدسی مخزن تحت فشار، مجموعه‌ای از قوانین و الزامات فنی است که برای تضمین ایمنی، کارایی و طول عمر این قطعات حیاتی تدوین شده است. این استاندارد شامل موارد زیر می‌شود:

۱. استانداردهای طراحی:

• انتخاب جنس: جنس عدسی باید با توجه به نوع سیال، فشار و دمای کاری مخزن انتخاب شود. آلیاژهای فولادی مانند SA210، SA387 و SA516 از رایج‌ترین جنس‌های مورد استفاده برای عدسی ظروف تحت فشار هستند.
• ضخامت: ضخامت عدسی با استفاده از فرمول‌های مهندسی و با در نظر گرفتن عواملی نظیر فشار، دما، ابعاد و جنس عدسی محاسبه می­شود.
• شکل هندسی: رایج‌ترین شکل‌های هندسی برای عدسی مخازن تحت فشار عبارتند از نیم‌کروی، بشقابی، مخروطی و توروس. انتخاب شکل هندسی مناسب به عوامل مختلفی مانند فشار کاری، حجم مخزن و محدودیت‌های فضایی بستگی دارد.
• اتصالات: عدسی‌ها باید به بدنه مخزن با استفاده از روش‌های جوشکاری مناسب مانند جوشکاری ذوبی یا جوشکاری اصطکاکی متصل شوند.

۲. استانداردهای ساخت:

• فرایندهای جوشکاری: جوشکاری عدسی‌ها باید توسط جوشکاران ماهر و با استفاده از تجهیزات و روش‌های مناسب انجام شود. قبل و بعد از جوشکاری، باید تست‌های التراسونیک و رادیوگرافی برای بررسی کیفیت جوش‌ها انجام شود.
• آزمایشات غیرمخرب: علاوه بر تست‌های جوش، آزمایشات غیرمخرب دیگری مانند تست ذرات مغناطیسی و تست مایع نفوذی نیز باید برای شناسایی عیوب احتمالی در عدسی انجام شود.
• کنترل ابعاد: ابعاد عدسی باید در مراحل مختلف ساخت به دقت کنترل و اندازه‌گیری شود تا مطابق با الزامات استاندارد باشد.

۳. استانداردهای تست:

• تست هیدرواستاتیک: عدسی‌ها باید بعد از ساخت، تحت تست هیدرواستاتیک قرار بگیرند. در این تست، عدسی به مدت مشخصی در معرض فشار آب قرار می‌گیرد تا از عدم نشتی و ترک خوردگی آن اطمینان حاصل شود.
• تست نشت: تست نشت برای بررسی عدم وجود نشتی در اتصالات و درزهای عدسی انجام می‌شود.

۴. استانداردهای بازرسی:

• بازرسی دوره‌ای: عدسی‌ها باید به طور دوره‌ای توسط بازرسان واجد شرایط بازرسی شوند تا از سلامت و عملکرد صحیح آنها اطمینان حاصل شود.
• ثبت سوابق: سوابق مربوط به طراحی، ساخت، تست و بازرسی عدسی‌ها باید به طور دقیق ثبت و نگهداری شود.

رعایت الزامات استاندارد ساخت عدسی مخازن تحت فشار، نقشی حیاتی در ارتقای ایمنی، کارایی و طول عمر این تجهیزات ایفا می‌کند. عدم توجه به این الزامات می‌تواند منجر به بروز نقص و خرابی در عدسی‌ها و در نهایت به انفجار، نشتی و نشت سیال و بروز خسارات جانی و مالی شود. مخازن تحت فشار، به دلیل ماهیت کارشان، خطرات بالقوه‌ای را به همراه دارند. انفجار، نشتی و نشت سیال، تنها چند نمونه از این خطرات هستند که می‌توانند خسارات جانی و مالی جبران‌ناپذیری به بار آورند.

سخن آخر

عدسی مخازن تحت فشار، قطعاتی حیاتی و کاربردی در صنعت هستند که نقش مهمی در ایمنی و بازرسی ظروف تحت فشار ایفا می‌کنند. انتخاب جنس، ضخامت و شکل هندسی عدسی به عوامل مختلفی مانند نوع سیال، فشار کاری و دمای کاری نیز بستگی دارد.

استانداردهای مختلفی برای طراحی و ساخت عدسی مخزن تحت فشار وجود دارد که پیروی از آنها تضمین کننده ایمنی و کارایی این تجهیزات بوده، از خطرات ناشی از این مخازن کاسته و طول عمر، کارایی و راندمان آنها را افزایش می­دهد. استفاده از استانداردهای بین‌المللی مخزن تحت فشار، نه‌تنها به تسهیل تجارت بین‌المللی این محصولات کمک زیادی می‌کند، بلکه با افزایش اعتماد به محصول، به رونق صادرات و حضور موفق‌تر شرکت‌ها در بازارهای جهانی نیز منجر می­شود.