مقالات مهندسی - مقالات مهندسی مکانیک -
بررسی مخازن تحت فشار
35+
ارسال شده در جمعه 12 ارديبهشت 1399

مخازن تحت فشار ، محفظه بسته ای جهت نگه داری سیال در فشارهای اتمسفریک و غیر اتمسفریک است.


مخازن تحت فشار نه تنها جهت ذخیره سازی سیالات بلکه به عنوان بدنه اصلی سایر تجهیزات نیز مورداستفاده قرار می گیرد

به عنوان مثال فیلتر های شنی ، که قالب اصلی شامل یک مخزن تحت فشار است که سایر قطعات روی آن نصب می شود.

کاربرد مخازن تحت فشار

کاربرد صنعتی مخازن تحت فشار:

بیشترین کاربرد مخازن تحت فشار در صنعت نفت، گاز و پتروشیمی می باشد.

  • نگه دارنده هوای فشرده
  • ذخیره سازی انواع گاز ها مانند CNG، متان و …
  • ذخیره سازی انواع گاز های مایع مانند آمونیاک، کلر، پروپان، بوتان و LPG
  • منبع ذخیره آب
  • ساخت بویلر
  • اتاقک تحت فشار
  • ساخت برج های تقطیر
  • مخازن هوای فضاپیما ها
  • مخازن هوای زیردریایی
  • مخزن هیدرولیک تحت فشار
  • مخازن راکتور هسته ای

مخازن تحت فشار

کاربرد غیرصنعتی مخازن تحت فشار :

  • تانک های ذخیره آبگرم خانگی
  • کپسول های اکسیژن

برای طراحی مخازن تحت فشار کد ها و استاندارد های مختلفی تعیین شده است که مهمترین آن به قرار زیر است:

  • ASME I – Construction of Power Boilers
  • ASME II – Materials
  • ASME III – Construction of Nuclear Facility Components
  • ASME IV – Construction of Heating Boilers
  • ASME VIII-1 / VIII-2 – Construction of Pressure Vessels
  • ISO 11439

روش ساخت مخازن تحت فشار

طبق کد ASMEVIII)Division1) روش های ساخت مخازن تحت فشار به سه دسته زیر طبقه بندی می شوند: 

  1. جوشکاریWelding – Part UW

در ساخت مخزن ها به روش جوشکاری از روش های زیادی متناسب با متریال فلز پایه ، نوع کاربری ، میزان حساسیت در ساخت مخزن

و تجهیزات کارگاه می توان استفاده کرد.

که از آن جمله می توان به روش جوشکاری الکترود دستی(Shielded Metal Arc Welding) ، جوشکاری میگ(Metal Inert Gas) ،

جوشکاری زیر پودری (Submerge Arc Welding)  و جوشکاری تیگ (Tungsten Inert Gas) اشاره کرد.

۲٫ فورجینگ Forging – Part UF

ساخت مخازن تحت فشار به روش فورجینگ قابل اجرا برای مخازنی است که در آن ها جوش های طولی وجود ندارد همچنین

این روش قابل اجرا در فولادهای کم کربن ، فولادهای کم آلیاژی بوده.

۳٫ لحیم کاری سخت – Brazing Part UB

مواد مورد استفاده در ساخت مخازن تحت فشار

از لحاظ تئوری هر ماده ای که دارای مشخصات کششی مناسب باشد و در کاربرد های مختلف از لحاظ شیمیایی پایدار باشد را می توان جهت ساخت مخازن استفاده کرد.

کد ها و استاندارد هایی برای طراحی این مخازن مانند ASME section II وجود دارد که حاوی لیست هایی از یک سری مواد به همراه محدودیت های دمایی آنها می باشد.

بیشتر مخزن های تحت فشار از فولاد ساخته می شوند. برای تولید یک مخزن استوانه ای یا کروی، قسمت های نورد شده باید به یکدیگر جوش داده شوند.

بعضی از مشخصات فیزیکی فولاد، که بر اثر نورد کردن به وجود می آید، می تواند به دلیل فرآیند جوشکاری تحت تاثیر قرار بگیرد،

مگر اینکه اقدامات خاصی جهت جلوگیری از این صدمات انجام شود. همچنین برای دستیابی به مقاومت مکانیکی مناسب، استاندارد های موجود

استفاده از فولاد را به جهت مقاومت بالا در برابر ضربه، در مخازنی که در دمای پایین قرار دارند، توصیه می کند.

در عمل جایی که کربن استیل دچار خوردگی می شود از موادی که مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند باید استفاده شود.

بعضی از مخازن تحت فشار از مواد کامپوزیتی ساخته شده اند که در آنها رشته های ضخیم کامپوزیتی به وسیله الیاف کربن و نوعی پلیمر مهار شده است.

به دلیل مقاومت کششی بسیار بالای الیف کربن، این مخازن می توانند بسیار سبک باشند، اما در نهایت ساخت این مخازن بسیار مشکل است.

کامپوزیت می تواند در اطراف یک بوش فلزی پیچانده شود و یک مخزن تحت فشار کامپوزیتی را شکل دهد.

انواع مخازن تحت فشار

۱-بر اساس چیدمان

  • افقی
  • عمودی

 ۲-بر اساس نوع سیال ذخیره شده

  • گاز
  • مایع

۳-. بر اساس هندسه مخزن

  • کروی
  • استوانه ای
  • مخروطی

۴- بر اساس ضخامت جداره

  • مخازن جدار نازک
  • مخازن جدار ضخیم

مخازن تحت فشار استوانه ای

مخازن تحت فشار ممکن است از لحاظ تئوری در هر شکلی وجود داشته باشند، اما در مجموع مخازن کروی،

استوانه ای و مخروطی بیشترین استفاده را میان مخازن دارند.

مخازن تحت فشار استوانه ای یکی از انواع این مخازن می باشند که در دو صورت عمودی و افقی وجود دارند.

می توان گفت مخازن استوانه ای تحت فشار  زیر ۱۰ bar پرکاربرد ترین نوع از انواع مخازن تحت فشار می باشندو برای نگه داری مایعات،

گاز و در ساخت فیلتر های شنی، سختی گیر، بویلر، دی اریتور و …کاربرد دارند.

مخازن استوانه ای

مخازن تحت فشارکروی

از لحاظ تئوری شکل کروی بهترین حالت برای ساخت یک مخزن تحت فشار است. ساخت مخازن کروی مشکل است و هزینه بالایی را به همراه دارد.

از طرف دیگر سطح اشغال شده توسط مخازن کروی باعث ایجاد محدویت در استفاده گسترده آنها می گردد.

مخازن کروی نیز خود به روش های مختلفی ساخته می شوند. مخازن گلبرگی و انفجاری از انواع مخازن تحت فشار کروی می باشند.

مخازن تحت فشار

 

>

نظرات

نام
ایمیل (منتشر نمی‌شود) (لازم)
وبسایت
:) :( ;) :D ;)) :X :? :P :* =(( :O @};- :B /:) :S
نظر خصوصی
مشخصات شما ذخیره شود ؟ [حذف مشخصات] [شکلک ها]
کد امنیتیرفرش کد امنیتی

نمونه پروژه های آماده

دریافت آنی
پشتیبانی 24 ساعته
درگاه پرداخت آنلاین
امکان دریافت مجدد
دارای نماد اعتماد