مخازن تحت فشار سازه‌هایی هستند که برای نگهداری و ذخیره‌سازی مایعات یا گازها تحت فشار بالا استفاده می‌شوند. این مخازن معمولاً در صنایع نفت و گاز، شیمیایی، فولاد، آب و فاضلاب و صنایع دیگر استفاده می‌شوند. مخازن تحت فشار باید طبق استانداردهای مشخصی ساخته شده و تست شوند تا اطمینان حاصل شود که قادر به تحمل فشارهای بالا و نگهداری ایمن مایعات یا گازها هستند. این مخازن ممکن است دارای ورودی و خروجی برای تزریق و خروجی مایعات یا گازها، سیستم‌های ایمنی مانند وسایل ایمنی، سیستم‌های کنترل و مانیتورینگ فشار و دما و دیگر ویژگی‌های مربوط به نگهداری و استفاده ایمن از مایعات و گازها با فشار بالا می‌باشند.
مخازن تحت فشار در صنعت پتروشیمی برای نگهداری و ذخیره‌سازی مایعات و گازهایی که تحت فشار بالا هستند استفاده می‌شوند. این مایعات ممکن است شامل مواد اولیه، محصولات فرعی یا محصولات نهایی صنایع پتروشیمی مانند گازهای صنعتی، نفت خام، محلول‌های شیمیایی، پلیمرها، اسیدها و بازها باشند.
مخازن تحت فشار در صنعت پتروشیمی به عنوان بخشی از فرآیندهای تولید، نگهداری و انتقال مواد مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مخازن می‌توانند به عنوان مخازن تجمیع و نگهداری مواد اولیه، مخازن تحت فشار برای واکنش‌های شیمیایی و یا مخازن تحت فشار برای ذخیره‌سازی محصولات نهایی استفاده شوند.
به طور کلی، مخازن تحت فشار در صنعت پتروشیمی برای انجام فرآیندهای نگهداری، تولید و انتقال مواد از یک مرحله به مرحله بعدی استفاده می‌شوند و نقش بسیار مهمی در ایمنی و بهره‌وری این صنعت دارند.
استانداردهای طراحی مخازن تحت فشار در صنعت پتروشیمی معمولاً توسط سازمانها و انجمن‌های مختلفی مانند ASME (American Society of Mechanical Engineers)، API (American Petroleum Institute) و موسسات استاندارد بین‌المللی مانند ISO (International Organization for Standardization) تعیین می‌شوند.
بعضی از استانداردهای مهم در طراحی مخازن تحت فشار در صنعت پتروشیمی عبارتند از:
1. استاندارد ASME Section VIII Division 1: این استاندارد برای طراحی، ساخت و آزمایش مخازن تحت فشار استفاده میشود و مشخصاتی نظیر ضخامت دیواره، جوشکاری، آزمون‌های غیرمخرب و سایر موارد را تعیین می‌کند.
2. استاندارد API 650: این استاندارد برای طراحی و ساخت مخازن ذخیره‌سازی مایعات نفتی و پتروشیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد و شامل مشخصاتی نظیر طراحی ساختاری، جوشکاری، آزمون‌های فشار و سایر موارد مرتبط است.
3. استاندارد ISO 13445: این استاندارد برای مخازن تحت فشار و تجهیزات مرتبط در صنایع پتروشیمی و رایج استفاده میشود و شامل مشخصاتی نظیر طراحی مکانیکی، مواد و فرآیندهای تولید مخازن است.
این استانداردها به منظور ایجاد مخازن تحت فشار ایمن و با کیفیت بالا در صنعت پتروشیمی تعیین شده‌اند و توسط مهندسان و طراحان باید رعایت شوند تا اطمینان از عملکرد بهینه و ایمنی مخازن حاصل شود.
متریال بدنه یا ورق مورد استفاده در مخازن تحت فشار پتروشیمی معمولاً از فولادهای مقاوم در برابر فشار و دما ساخته میشود. این فولادها باید دارای خصوصیات مکانیکی و شیمیایی مناسبی باشند تا بتوانند فشارها و دماهای بالا را تحمل کنند و از نظر شیمیایی با مواد شیمیایی مختلفی که در مخزن قرار می‌گیرند سازگاری داشته باشند.
به عنوان مثال، برای مخازن تحت فشار در صنعت پتروشیمی، فولادهایی نظیر ASTM A516 Grade 70، ASTM A537 Class 1، ASTM A387 Grade 22 و ASTM A537 Class 2 معمولاً استفاده می‌شوند. این فولادها دارای مقاومت مناسب در برابر فشار و دما هستند و می‌توانند در محیط‌های شیمیایی مختلف به خوبی عمل کنند.
همچنین، برای مخازن که در تماس با مایعات خاصی مانند اسیدها یا بازها قرار می‌گیرند، ممکن است از فولادهای خاصی مانند فولادهای ضدزنگ تحت استاندارد ASTM A240 و ASTM A387 استفاده شود.
به هر حال، انتخاب متریال بدنه بر اساس شرایط عملیاتی، خصوصیات شیمیایی و مکانیکی مورد نیاز و محیط‌های شیمیایی مختلفی که ممکن است در تماس با مخزن قرار بگیرند، انجام میشود.
مخازن تحت فشار پتروشیمی معمولاً در فشارهای بالا کار می‌کنند. مقدار دقیق فشاری که یک مخزن تحت فشار باید تحمل کند، بستگی به نوع فعالیت پتروشیمیایی و فرآیندی که در آن انجام میشود دارد. به عنوان مثال، در صنایع پتروشیمی ممکن است مخازن تحت فشار برای ذخیره و تحمل فشارهای بسیار بالا مرتبط با فرآیندهای تولید گاز، نفت، اتیلن، پروپیلن و سایر مواد شیمیایی مورد استفاده قرار گیرند.
به عنوان یک مثال تجربی، مخازن تحت فشار در صنایع پتروشیمی ممکن است به طور معمول در فشارهای بین 100 تا 1000 پوند بر اینچ مربع (psi) یا حتی بیشتر عمل کنند. اما برای برخی فرآیندها واحدهای پتروشیمیایی، فشارهای بسیار بالاتری نیز ممکن است لازم باشد.
در هر صورت، طراحی و ساخت مخازن تحت فشار باید بر اساس استانداردها و مقررات مربوط به صنایع پتروشیمی انجام شود تا ایمنی و عملکرد بهینه فرآیندهای صنعتی تضمین شود.
ایمنی جانمایی مخازن تحت فشار به مجموعه اقدامات و استانداردهایی اشاره دارد که برای حفظ ایمنی و جلوگیری از وقوع حوادث و اتفاقات ناخوشایند در ارتباط با مخازن تحت فشار انجام میشود. این شامل طراحی مناسب، ساخت و نصب صحیح، نگهداری و بازرسی منظم و همچنین استفاده از متریال‌های مناسب برای ساخت مخازن میشود.
برخی از موارد مهمی که برای ایمنی جانمایی مخازن تحت فشار لازم است مد نظر قرار گیرد عبارتند از:
1. طراحی مناسب و محاسبه دقیق فشارها و دماهای کاری
2. استفاده از متریال‌های با کیفیت و مناسب برای ساخت مخزن
3. انجام بازرسی‌های دوره‌ای و آزمون‌های غیرمخرب
4. استفاده از سیستم‌های ایمنی مانند وسایل ایمنی فشارزا و سیستم‌های خنک‌کننده
5. ایجاد فرآیندهای مناسب برای اضافه کردن و تخلیه فشار
6. اجرای نگهداری و تعمیرات دوره‌ای به موقع
7. آموزش و آگاهی‌دهی کارکنان در خصوص ایمنی و استفاده صحیح از مخازن تحت فشار
ایمنی جانمایی مخازن تحت فشار بسیار حائز اهمیت است زیرا هر گونه حادثه یا نقص در این مخازن می‌تواند منجر به وقوع حوادث جدی و حتی انفجار و آسیب به افراد و محیط زیست شود.
فلنج‌ها در مخازن تحت فشار و سیستم‌های لوله‌کشی به عنوان اتصالات استفاده می‌شوند و وظیفه‌ای مشابه اتصالات لوله‌کشی را دارند. این اتصالات به کمک بولت‌ها و پیچ‌ها به سایر قطعات متصل می‌شوند و به ایجاد اتصال محکم و ایمن بین قطعات کمک می‌کنند.
استفاده از فلنج‌ها در مخازن تحت فشار دارای مزایای زیر است:
1. امکان تعویض و تعمیرات: فلنج‌ها امکان تعویض و تعمیرات سریع‌تر و آسان‌تر را فراهم می‌کنند. این ویژگی می‌تواند در صورت نیاز به تعمیرات یا تعویض اجزای مخزن مفید باشد.
2. اتصال محکم: فلنج‌ها با استفاده از بولت‌ها و پیچ‌ها اتصال محکمی بین قطعات فلنج‌دار فراهم می‌کنند که می‌تواند فشار داخل مخزن را به خوبی تحمل کند.
3. امکان اتصال به تجهیزات دیگر: فلنج‌ها امکان اتصال مخازن به سایر تجهیزات مانند لوله‌ها، پمپ‌ها، وسایل اندازه‌گیری و کنترل را فراهم می‌کنند.
در نهایت، استفاده از فلنج‌ها در مخازن تحت فشار به منظور ایجاد اتصالات محکم و ایمن و همچنین تسهیل تعویض و تعمیرات، بسیار حائز اهمیت است.
در مخازن تحت فشار و صنایع پتروشیمی، انواع مختلفی از فلنج‌ها استفاده میشود که بر اساس نوع وظیفه و شرایط عملیاتی مخزن انتخاب می‌شوند. برخی از انواع معمول فلنج‌ها که در مخازن تحت فشار استفاده می‌شوند عبارتند از:
1. فلنج جداری (Weld Neck Flange): این نوع فلنج برای اتصال لوله‌ها یا تجهیزات به دیواره مخزن استفاده میشود. این فلنج‌ها به وسیله جوشکاری به دیواره مخزن متصل می‌شوند.
2. فلنج گلنده (Slip-On Flange): این نوع فلنج برای اتصال لوله‌ها یا تجهیزات به دیواره مخزن استفاده میشود. این فلنج‌ها بر روی لبه لوله یا تجهیزات قرار می‌گیرند و با استفاده از بولت‌ها و پیچ‌ها متصل می‌شوند.
3. فلنج کور (Blind Flange): این نوع فلنج برای بستن یا مسدود کردن انتهای یک لوله یا اتصال به دیواره مخزن استفاده میشود.
4. فلنج جوشی (Socket Weld Flange): این نوع فلنج برای اتصال لوله‌ها یا تجهیزات به دیواره مخزن با استفاده از جوش استفاده میشود.
5. فلنج مفصلی (Threaded Flange): این نوع فلنج برای اتصال لوله‌ها یا تجهیزات به دیواره مخزن با استفاده از رزوه‌ها (مفصل‌ها) استفاده میشود.
هر کدام از این انواع فلنج‌ها برای شرایط خاصی از مخازن تحت فشار و اتصالات مورد استفاده قرار می‌گیرند و بر اساس نیازهای طراحی و عملیاتی مخزن انتخاب می‌شوند.
فلنجهای LWN (Long Weld Neck) یک نوع ویژه از فلنجهای جداری هستند که دارای یک گردن جوش بلند هستند. این نوع فلنج‌ها برای اتصال لوله‌ها یا تجهیزات به دیواره مخزن به کار می‌روند. گردن جوش بلند این فلنج‌ها اجازه می‌دهد تا لوله یا تجهیزات به فلنج به شکل محکمی متصل شوند.
فلنجهای LWN به دلیل گردن جوش بلند، مناسب برای شرایطی هستند که نیاز به ایجاد اتصالات دور و با انعطاف بالا دارند. این فلنج‌ها معمولاً در سیستم‌هایی که نیاز به اتصالات محکم و پایدار دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند، به ویژه در مخازن تحت فشار و تجهیزات پتروشیمی.
استفاده از فلنجهای LWN در مخازن تحت فشار به عنوان اتصالات جداری می‌تواند اتصالات محکمی را ایجاد کند و از این طریق ایمنی و عمر مفید مخزن را افزایش دهد.
