شما اینجا هستید: صفحه اصلیبازرسی فنیدوره بازرسی مخازن ذخیره( کاربرد جوشکاری در مخازن تحت فشار)

( کاربرد جوشکاری در مخازن تحت فشار)

مقدمه

براي طراحي ايمن لوله‌ها و مخازن تحت فشار داراي ترك‌هاي سطحي و محيطي، معمولاً در نظر گرفتن رشد ترك‌هاي خستگي و شكست در مودهاي مختلف ضروري به ‌نظر مي‌رسد. در اين مقاله به بررسي مكانيك شكست خطي يك ترك سطحي نيم بيضوي كه در سطح داخلي و يا خارجي يك مخزن تحت فشار قرار گرفته است، پرداخته شده است. در تحقيق حاضر مسألة محاسبة ضريب شدت تنش جهت تخمين عمر باقي ماندة ترك‌هاي نيم بيضوي كه در محل تمركز تنش مخازن تحت فشار ايجاد شده‌اند، بصورت حل عددي و بروش تحليل پيشرفتة المان محدود محلي انجام پذيرفته است. يكي از روش‌هاي معمول براي حل مسائلي كه دقت حل عددي آنها بدليل كم بودن تعداد المانها و يا كوچك بودن ابعاد المانها كم است، استفاده از روش زيرمدلسازي است.

 

براي مثال تعداد المانهاي مورد نياز براي مش‌بندي سه‌بعدي كل حجم يك مخزن تحت فشار بسيار زياد خواهد بود. اين امر منجر به حل‌هاي بسيار زمان‌بر خواهد شد و مسئله از اهداف طراحي خارج خواهد شد. در اين تحقيق براي غلبه بر اين مشكل از روش المان محدود و تكنيك زير مدلسازي استفاده شده است. در ابتدا يك حل عددي مربوط به مخزن تحت فشار بدون در نظر گرفتن ترك بدست آمده‌است، سپس ميدان جابجائي محاسبه شده بر روي مرز زير مدل- كه ترك در آن مدل شده است- اعمال گرديده و نتايج مورد نظر اخذ گرديده است.

مخازن و مبدل ها

مخازن تحت فشار و مخازن ذخیره (تجهیزات ثابت صنایع نیروگاهی، پتروشیمی و پالایشگاهی)

تجهیزاتی که در شرکت ها ساخته می‌شوند به دو نوع عمده مخازن تحت فشار و مخازن ذخیره تقسیم می‌شوند.مخازن ذخیره به انواع مخازن هوایی و زمینی جهت ذخیره آب و مواد سوختی و صنعتی در پالایشگاهها، نیروگاه‌ها، پتروشیمی‌ها و سایر مکانهای صنعتی اتلاق می‌شود.

مخازن تحت فشار نیز جهت انجام امور فرآیندی در صنایع اعم از پالایشگاه، نیروگاه، پتروشیمی، صنایع غذایی، صنایع هوای فشرده و حتی به عنوان ضربه گیر در سیستمهای آبرسانی شهری کاربرد داشته و مورد مصرف قرار می‌گیرد. این مخازن به دو گروه مخازن تحت فشار ثابت و سیار تقسیم می‌شوند. مخازن سیار جهت حمل محصولات نفتی و گازی و مواد مضر سمی و آتش‌زا مورد استفاده قرار می‌گیرد. مخازن ثابت از لحاظ شکل ظاهری خود به دو نوع عمودی و افقی تقسیم می‌شوند که هر نوع با توجه به کاربرد و شرایط مکان و موارد مصرف خاص انتخاب می‌گردند.

مخازن تحت فشار

مشخصات عمودی مخازن تحت فشار

شکل اکثر مخازن تحت فشار استوانه‌ای یا کروی بوده که فرم استوانه‌ای آن معمولا با کلگیهای کروی یا بیضوی قابل ساخت و مونتاژ می‌باشد و این کلگیها به دو حالت نورد گرم یا سرد تولید می‌شود.

مخازن تحت فشاری که معمولا در صنایع آذرآب ساخته می‌شود شامل:

· درامها

· مبدلهای حرارتی

· برجها

· پیش گرمکنهای نیروگاهی

· راکتورهای شیمیایی

می‌شود که عموما مورد استفاده در صنایع نفت و گاز و نیروگاهی می‌باشند.

خصوصیات فنی مخزن تحت فشار

طراحی و ساخت مخازن تحت فشار براساس پارامترهای مختلف فنی از قبیل فشار عملیاتی، درجه حرارت عملیاتی، نوع فولاد مصرفی، اندازه، امکانات کارگاهی، اثرات محیطی و عوامل جوی نظیر باد و زلزله، عمر مفید، مقاومت در برابر خوردگی به گونه ای که در ذیل شرح می‌شود، طراحی می‌گردد:

· فشار مخازن با توجه به استانداردهای طراحی مخازن تحت فشار از جمله استانداردهای ASME و BS با ضخامت، تنش مجاز مواد اولیه و امکانات جوشکاری مرتبط بوده که استفاده از منابع و نرم افرارهای موجود محاسبات اولیه طراحی صورت می‌گیرد.

· درجه حرارت طراحی همچون فشار طراحی دارای اهمیت خاص بوده و تاثیر مستقیم با تنش مجاز بدنه و ضخامت پیشنهادی برای مخزن دارد.

· مواد اولیه در مخازن تحت فشار از جنس فولاد کربن استیل یا فولاد زد زنگ و در موارد خاص آلومینیوم، مس و برنج می‌باشد. اخیرا نیز در صنایعی که بطور مستقیم با آب دریا در ارتباط هستند تیتانیوم در ساخت تجهیزات مزبور به شکل گسترده‌ای عمومیت یافته است. انتخاب مواد بر اساس استاندارهایی نظیر ASME، ASTM، BS و یا DIN با توجه به تنش مجاز، درجه حرارت عملیاتی، میزان خوردگی، فرم پذیری و قابلیتهای جوشکاری آن انجام می‌شود.

· اندازه مخزن که مستقیما مرتبط با قطر و ارتفاع آن است، معمولا براساس فرایند مخزن تثبیت می‌شود و عامل وارد شونده در محاسبه برخی پارامترهای استقامتی مخزن خصوصا ضخامت بدنه و میزان استقامت نگهدارنده‌ها است.

· پارامترهای ناشی از عوامل محیطی (مانند باد و زلزله) بصورت بار اضافی (افقی و عمودی) در شرایط مختلف محاسبه و در طراحی مخازن دخالت داده می‌شود.

· تعیین ضخامت نهایی بدنه مخازن با توجه به مقاومت آن در برابر خوردگی محاسبه می‌شود.

· کلیه مراحل مختلف ساخت اعم از انتخاب مواد، رنگ زدایی، برشکاری، تستهای مکانیکی، نورد، جوشکاری و نیز ساخت و مونتاژ قطعات تحت نظارت دقیق مسئولین کنترل کیفی و همین طور بازرسان کارفرما انجام می‌پذیرد.

استاندادها و روشهای طراحی

استانداردهای موجود در طراحی مخازن تحت فشار، استاندارد آمریکایی ASME، انگلیسی BS5500 و سایر استانداردها از جمله استانداردهای آلمانی و ایتالیایی هستند، که در این شرکت برای طـراحـی و سـاخــت مخـــازن تحت فـشار بیشـتر نـــوع آمــریـکایـی آن یعنــی ASME Sec. VIII, Div. I and II استفاده می‌شود.

طبق استانداردهای موجود براساس محاسبات انجام شده بعد از مشخص شدن پارامترهای استقامتی لازم نظیر ضخامت بدنه، ابعاد نگهدارنده‌ها، مشخصات پیچهای نگهدارنده (از نظر تعداد و اندازه)، مشخصات هندسی قطعات، نحوه جوشکاری و جنس مواد با نظر گرفتن امکانات کارگاه نقشه‌های طراحی و اجرائی تهیه و در نهایت جزئیات آن ترسیم می‌گردد.

نرم‌افرارهایی که در شرکت صنایع آذرآب برای طراحی مخازن تحت فشار مورد استفاده قرار می‌گیرند شامل نرم‌افزارهای PV elite، Aspen B-Jack،Nozzle Pro ، Compress، Nastran و Ansys می‌باشد، که مرتبا براساس آخرین تغییرات بوجود آمده در استانداردها جهانی به‌روز می‌شوند.

اتصالات مختلفی از قبیل نازلهای ورودی و خروجی سیالات، دریچه‌های دست رو و آدم رو و همچنین حفره‌های نصب فشار سنجها، سنسورهای دما، تعیین کننده‌های سطح مایع، شیرهای تخلیه اضطراری، کلیپهای لوله‌ها و راه پله‌ها و سکوها ، ادوات و وسایل داخلی از جمله مه‌گیرها، سینی‌ها، پخش کننده‌ها، نگهدانده‌های آکنه‌ها و ... خارج و داخل مخرن نصب می‌گردد، که نقشه‌های تمامی آنها جهت ساخت و مونتاژ در واحد طراحی تهیه و برای ساخت به کارگاه ارسال می‌گردد. جزئیات نحوه ساخت و اشکالات حین ساخت توسط کارشناسان واحد مهندسی ساخت همواره بررسی و برطرف می‌شود.

 

نمونه یک مبدل، حرارتی طراحی و ساخته شده در آذرآب

 

 

انجام تستهای نهایی

بعد از اتمام مراحل ساخت ، محصول را بوسیله آب با فشار تعیین شده طبق استاندارد، تست هیدرواستاتیکی می‌نمایند. جهت حذف تنشهای پس‌ماند که در اثر فرم دادن و جوشکاری و عوامل دیگر بوجود آمده است، مخزن را در کوره تنشگیری در درجه حرارت و زمان تعیین شده در استاندارد قرار می‌دهند. از تستهای مراحل نهایی تستهای جوش نظیر تست آلتراسونیک، نفوذ و رادیگرافی است که براساس نظرات کارفرما و واحد طراحی و با نظارت واحدکنترل کیفیت انجام می‌شود.

مخازن ذخیره:

مخازن ذخیرهای که در شرکت صنایع آذرآب طراحی و ساخته میشود عموما شامل مخازن ذخیره مواد سوختی و شیمیایی در صنایع نفت و گاز و پتروشیمی و نیروگاه تا ظرفیت گنجایش 000/300 متر مکعب و ابعاد به قطر 150 متر و ارتفاع 24 متر است که طبق استانداردهای API 620 و API 650 طراحی و ساخته می‌شود.

اخیرا شرکت آذرآب مناقصاتی از این گونه پروژه‌های عظیم را بصورت EPC برنده و به مرحله اجرا رسانده است. پروژه‌های طراحی و ساخت مخازن ذخیره به صورت EPC علاوه بر اجرای طراحی مکانیکی و ساخت بخش فلزی تجهیز، شامل فعالیتهای گسترده دیگری نظیر بخشهای عمرانی (مانند خاکبرداری، زیرسازی و ساختمانی)، برق، کنترل، ابزار دقیق و ... می‌باشد.

 

 

 

نمونه یک تانک ذخیره کروی نمونه یک تانک خیره با سقف ثابت

 

 

كمانش

بررسي پديده كمانش در مخازن تحت فشار خارجي يكنواخت با استفاده از روش اجزاء محدود

. مهمترين پديده‌اي كه پوسته‌هاي تحت فشار خارجي را تهديد مي‌كند، پديده كمانش مي‌باشد. پديده كمانش در پوسته‌ها را مي‌توان از دو جهت مورد بررس قرار داد. -1 بررسي عوامل موثر بر كمانش -2 بررسي روشهاي تقويت پوسته در مقابل كمانش . از عوامل موثر بر پديده كمانش كه مورد بررسي قرار گرفته‌اند، مي‌توان به ضخامت ، شعاع و مدول الاستيسيته پوسته اشاره كرد. يكي از راههاي تقويت مخازن تحت فشار خارجي، استفاده از رينگهاي تقويت‌كننده مي‌باشد كه به دو صورت داخلي يا خارجي روي مخازن نصب مي‌شوند. اما سئوالي كه مطرح مي‌باشد اين است كه از رينگ داخلي استفاده كنيم يا از رينگ خارجي. اين مسئله، از جمله مسائلي است كه مورد بررسي قرار گرفته است . موضوع ديگري كه مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته، تاثير فاصله رينگها بر فشار كمانش مي‌باشد. استفاده از رينگهايي كه مدول الاستيسيته آنها از مدول الاستيسيته پوسته بيشتر مي‌باشد يكي ديگر از موضوعاتي است كه تجزيه و تحليل شده است . يكي ديگر از روشهاي تقويت مخازن، استفاه از مخازن موجدار مي‌باشد كه در دو مدل بررسي شده است . -1 حالتي كه مخزن بطور سرتاسري موجدار شده -2 حالتي كه فقط دو قسمت از مخزن موجدار شده است . سئوالي كه مطرح مي‌باشد اين است كه كدام روش براي تقويت مخازن بهتر مي‌باشد. اين موضوع در 5 مخازن معادل بررسي شده است . مخازن معادل به مخازني گفته مي‌شوند كه هموزن، هم‌حجم و هم‌جنس باشند. در نهايت مخزني كه بطور سرتاسري موجدار شده، نسبت به ساير مخازن از استحكام بيشتري در مقابل كمانش برخوردار مي‌باشد.

یک بازرس به تنهایی قادر به نظارت بر کلیه مراحل تولید نیست بلکه باید درون یک تیم کنترل کیفی که تقسیم وظایف بر اساس توانایی های آنها صورت گرفته ، قرار گیرد.

خوب تا اینجا منظور من از بازرس ، به طور کلی ناظر کنترل کیفی بود چه بازرس کارفرما یا بازرس کارگاه (پیمانکار).

در این قسمت میخواهم یک سیستم کنترل کیفی (Quality Management System) را طبق آنچه که در شرکتهای سازنده امریکایی(همچون ABS) به اجرا گذاشته میشود را توضیح دهم.

این سیستم کنترل کیفی شامل یک سری پرسنل ،اسناد ، مدارک و پروسیجر، استانداردهای مورد استفاده جهت طراحی ، ساخت و بازرسی و یک سری آزمونها و تستها می باشد که بطور خلاصه در ادامه مبحث هر کدام تشریح شده اند:

 

پرسنل مورد نیاز:

- مدیر کنترل کیفیت

- بازرسان کنترل کیفیت

- بازرسان جوش

- پرسنل تستهای غیر مخرب

دپارتمان کنترل کیفی بوسیله مدیر کنترل کیفیت رهبری شده که خود بوسیله بازرسان کنترل کیفیت ، بازرسان جوش و کنترل کننده های اطلاعات و مدارک همراهی می شود.

گروه بازرسان داخلی ، در حین ساخت بازرسی چشمی و ابعادی و دیگر مراحل بازرسی را به انجام می رسانند در حالی که تستهای غیر مخرب ممکن است توسط یک سازمان فرعی تایید شده (Qualified) انجام شود.

یکی از وظایف مدیر کنترل کیفی مرور مدارک تاییدیه و سوابق قبلی پرسنل NDT ( که مجاز بوده و دارای Level II یا III هستند ) می باشد.

در بعضی از سیستم های کنترل کیفی امکان دارد که یک شخص کار هر یک از بازرسان کنترل کیفی و بازرسان جوش را به تنهایی انجام دهد که در این صورت بازده این سیستم کمتر میشود.

در اکثر پروژه ها ممکن است مهندسین کنترل کیفی در کارگاه ساخت(workshop) و یا در محل نصب و احداث تجهیزات ساخته شده (on-site) حضور داشته باشند که در این صورت هر کدام جهت بهتر انجام شدن کار از نیروهای بازرسی کنترل کیفی و بازرسی جوش استفاده میکنند.

در ذیل چارت سازمانی دپارتمان کنترل کیفی را مشاهده میکنید.

شرح وظایف بازرسان کنترل کیفی و بازرسان جوش خود مبحث طولانی است و در این مقول بنده میخواهم که این مبحث را به شرح وظایف آنها در ساخت مخازن تحت فشار خلاصه نمایم.

انواع بازرسی های مربوط به ساخت مخازن تحت فشار را میتوان به موارد زیر خلاصه نمود:

- مطالعه و مرور نقشه ها و دستورالعمل های تست

- بازرسی مواد اولیه(ورق،فلنج،لوله،پیچ و مهره و ...)

- بازرسی ابعادی(برش ورقهای فلزی)

- بازرسی قبل از جوش(مونتاژ)، بازرسی لبه های اتصال

- بازرسی چشمی جوش

- بازرسی ابعادی AS-Built (ابعاد نهایی مخزن)

- بازرسی سندبلاست و رنگ(Dry Film Thickness=DFT)

- بازرسی قبل از تحویل نهایی مخزن

 

 

مدارک مورد نیاز که باید همیشه در دسترس بازرس کنترل کیفی باشد شامل موارد زیر میشود:

- راهنمای QC

- برنامه کاری QC (QC Plan)

- چک لیست ها (فهرست بازبینی)

- نقشه های ساخت(shop drawings)

- نقشه های نقاط تستهای غیر مخرب(NDT Map)

- دستورالعمل های تستها

- Travelers (برگه ای جهت برچسب زدن به مواد که همراه مواد در پروسه تولید جابجا شده و شامل اطلاعات شماره آیتم و شماره سفارش و تعداد میباشد.)

- دفتر ثبت صلاحیت جوشکاران

- WPS , PQR (دستورالعمل جوشکاری)

- دفتر ثبت بازرسی چشمی جوش

- M.T.C(Material Test Certificate) یا برگه گواهینامه تست مواد

- گزارشات NDT,DT

- دفتر ثبت عملیات حرارتی

- گزارشات تستهای نیوماتیک و هیدروستاتیک

- دفتر ثبت ابعاد As-Built

- M.D.R(Manufacturer’s Data Report)

نگران نباشید. تمام این موارد کاملا توضیح داده خواهد شد.

و اما استانداردها و کدهایی که باید در اختیار بازرس کنترل کیفی قرار داده شود شامل استانداردهای مربوط به طراحی و ساخت مخازن تحت فشار و استانداردهای جوشکاری و همچنین استانداردهای مواد میباشد که مشتمل بر موارد ذیل است:

- ASME SEC II PARTS A,B,C & D (مشخصات مواد پایه و مواد مصرفی جوشکاری)

- ASME SEC V (تستهای غیر مخرب)

- ASME SEC VIII DIV 1 & 2 (استاندارد طراحی مخازن تحت فشار)

- ASME SEC IX (دستورالعمل جوشکاری)

- TEMA (استاندارد طراحی مبدلهای حرارتی)

- API – 661 (استاندارد طراحی کولر ها و هیترهای هوا)

- API – 650 (مخازن ذخیره)

- API SPECIFICATION 5L (لوله های 5L)

- API – 1104 (جوشکاری خطوط لوله)

- AISC

- JIS(FERROUS METALS SPECIFICATION)

- BS – 5500 (ساخت مخازن تحت فشار)

- BS – 5950

- BS – 4360

- BS – 729

- DIN (MATERIAL SPECIFICATION)

- AWS D 1.1

 

در اغلب پروژه ها به غیر از استانداردها ،مدارک و اسناد دیگری یافت میشود که اصولا با توجه به خصوصیات پروژه و موقعیت مکانی احداث تجهیزات آن تهیه می شود که به آن مشخصات پروژه یا Project Specification و یا به اختصار Spec میگویند.

یک بازرس باید استانداردها را بخوبی بداند و در صورت امکان آنرا تفسیر کند و قبل از ساخت، اسناد مربوط به مشخصات پروژه را کاملا مطالعه نماید

بازرسی مخازن تحت فشار: نقشه خوانی

نقشه خوانی:

یک بازرس باید بتواند براحتی یک نقشه را مطالعه کند و در طول ساخت آن را جهت کنترل بکار گیرد. بهترین کسی که می تواند عیوب نقشه را کشف کند بازرس است چرا که اغلب مهندسین طراح در دفاتر مهندسی مشغول طراحی هستند و کمتر به کارگاه ساخت سر میزنند.

اکثر مهندسین واحد نقشه کشی صنعتی را در دانشگاه گذرانده اند و با آن آشنایی کامل دارند.البته کسب مهارت در نقشه خوانی مستلزم تجربه در پروژه های ساخت است.

همانطور که میدانید یک نقشه دارای فرمت خاصی است که معمولا رعایت میشود .

جزئیات یک نقشه شامل موارد زیر میشود:

نام شرکت کارفرما

نام شرکت پیمانکار

نام شرکت سازنده

شماره سفارش خرید

عنوان نقشه

تعداد قطعات با شماره های آن

جداول لیست مواد و داده های طراحی

مراجع نقشه (اسنادی که در طراحی نقشه مخزن از آنها استفاده شده است.)

شماره رویژن (نسخه) نقشه به انضمام نام اشخاص طراح و تایید کنندگان آن(در صورت لزوم تاریخچه تمامی نسخه ها)

معمولا در نقشه های مربوط به مخازن تحت فشار یک نمای کلی وجود دارد و هر جا که لازم باشد جزئیات آن در همان نقشه یا صفحه دیگر آن آورده می شود. همچنین جهت سهولت در بازرسی جوش ،جدول مشخصات جوش و اتصالات در نقشه کلی درج میشود.

نکته : بازرسان جهت خواندن و تفسیر سیمبولها/ علائم اختصاری جوشکاری ها به استاندارد AWS A2.4 مراجعه نمایند.

طراحي مخازن تحت فشار طبق استاندارد AD-Merkblatt.

به طور كلي اين استاندارد شامل 7 بخش است . بخش Fundamentals ( قسمت G ) ، بخش Materials ( قسمت W ) ، بخش Manufacture and Testing ( قسمت HP ) ، بخش Non-Metallic Materials ( قسمت N ) ، بخش Design ( قسمت B ) ، بخش Special Cases ( قسمت S ) و بخش Equipment ( قسمت A ) ، مندرجات اين استاندارد را تشكيل مي دهند .

قسمتي كه ما آنرا به پيشنهاد جناب آقاي مهندس شيخي براي كار انتخاب كرديم ، بخش Design يا طراحي ميباشد . اين قسمت استاندارد شامل 11 فصل از B0 تا B13 به استثناي B11 و B12 بوده ، كه هر فصل شامل بخشهايي مثل هدف و محدوده ي طراحي ، كليات ، علائم و واحدها ، ضريب اطمينان ، ضخامتهاي مجاز ، لقي ها و تلرانسها ، موارد ضعيف كننده ، محاسبات و غيره به تناسب موضوع مورد بحث آن قسمت از استاندارد ميباشد . بعضي از فصول براي توضيح بيشتر مطلب داراي ضميمه نيز ميباشند . همچنين در پايان هر فصل منابع مورد استفاده معرفي گرديده اند . حال در اينجا با ذكر عنوان هر يك از فصول ، خلاصه اي از مطلب مورد بررسي آن فصل را بيان مي نماييم .

عنوان قسمت B0 استاندارد عبارت است از : طراحي مخازن تحت فشار . در اين فصل ما با مطالب كلي و اساسي طراحي مخازن تحت فشار آشنا مي شويم ، به طوريكه در همه ي قسمتهاي بعدي به اين فصل رجوع مي شود . در بخش علائم و واحدها ، آنهايي كه در اين استاندارد بيشتر استفاده ميگردند تعريف شده و با آنها آشنا مي شويم . البته هر قسمت از استاندار يك سري علائم خاص خود فصل با توجه به مطلب مورد بررسي آن فصل را دارا ميباشد . در بخشهاي بعدي اين قسمت از استاندارد مقدمات اساسي طراحي مثل فشار و دماي طراحي كه منظور محدوده ي فشار و دمايي است كه ما مخزن را در آن طراحي ميكنيم ، به ما معرفي ميگردند . در ادامه مطالبي مثل ضريب تنش ، ضريب اطمينان ، استفاده از تنش مجاز طراحي در مفاصل و لقي ها مورد بررسي قرار ميگيرند . در پايان نيز در مورد حداقل ضخامت مجاز ديواره بحث مي شود . بايد توجه داشت كه اين قسمت استاندارد و اكثر بخشهاي آن مثل علائم و واحدها ، فشار و دماي طراحي ، ضريب اطمينان و لقي ها ، نقش پايه اي براي كليه ي قسمتهاي استاندارد را دارا مي باشد .

در قسمت B1 استاندارد ، پوسته هاي استوانه اي و كروي تحت اثر فشار داخلي بالا را مورد بررسي قرار ميدهيم . در اين قسمت نيز ابتدا هدف و محدوده ي طراحي ، كليات ، علائم و واحدها و ضعفها مطرح گرديده و سپس در قسمت محاسبات فرمولهاي كلي براي ضخامت لازم پوسته هاي استوانه اي و كروي بيان گرديده ، و در آخر نيز حداقل ضخامت پوسته براي حالتهاي مختلف مشخص شده است .

در قسمت B2 استاندارد طراحي پوسته هاي مخروطي تحت اثر فشارهاي داخلي و خارجي مورد بحث قرار مي گيرد . در اين قسمت نيز پس از بخشهاي هدف و محدوده ي طراحي ، كليات و علائم و واحدها ، ضريب اطمينان لازم براي اين بخش معرفي ميشود . همچنين در تصاويري با هندسه ي پوسته هاي مخروطي همگرا و واگرا آشنا مي شويم . سپس تنش مجاز طراحي در مفاصل بيان شده و در بخش بعدي ضعفهاي پوسته در اثر سوراخها بررسي ميشود . براي مورد لقي ها به قسمت B0 استاندارد ارجاع داده ميشويم . اما بخش محاسبات به دو قسمت محاسبات براي فشار داخلي و خارجي تقسيم ميشود . در اين بخش ابتدا با توجه به تصاوير ، اندازه هاي روي شكل با روابط خاصي معرفي شده و سپس ضخامت لازم ديواره در هر نوع پوسته ي مخروطي معرفي مي گردد . در اين قسمت دياگرامهاي خاصي براي انواع همگرا و واگراي پوسته هاي مخروطي با توجه به زاويه ي انحراف پوسته و وابستگي ضخامت مورد نياز ديواره در اين پوسته ها به اين زاويه ي انحراف و موارد ديگر ، آورده شده اند . در ادامه محاسبات لازم براي استحكام پوسته و مطالبي مثل افزايش مقاومت پوسته هاي مخروطي واگرا به وسيله ي واشرهاي محكم كننده و غيره بررسي ميشوند . در بخش پاياني نيز حداقل ضخامت مجاز ديواره مشخص شده است . سپس به ضميمه ي قسمت B2 استاندارد ميرسيم كه شامل مطالب و توضيحات تكميلي در مورد بعضي بخشهاي قبلي ميباشد . در ادامه دياگرام A1 كه نشان دهنده ي تنش خطي در يك تركيب انتخابي مخروطي – استوانه اي براي پوسته اي با ضخامت همگن مي باشد را مشاهده ميكنيم كه به وسيله ي يك برنامه ي عددي بر مبناي تحليل الاستيك پوسته تهيه شده است . آخرين بخش اين قسمت استاندارد نيز جدول A1 ميباشد كه ارتباط آن با مطالب اين قسمت در خود بحث توضيح داده شده است .

در قسمت B3 ، كناره هاي قوسي ( منظور از قوسي كروي يا نيم كروي و بيضوي يا نيم بيضوي بودن كناره ها است ) تحت اثر فشارهاي داخلي و خارجي بررسي ميگردد . در اين قسمت نيز ابتدا محدوده ي طراحي و سپس موارد كلي مشخص مي گردد . سپس علائم و واحدهاي مورد نياز در اين فصل معرفي گرديده و در بخش بعدي ضريب اطمينان به كار برده شده در طراحيهاي اين قسمت بيان ميشود . در ادامه درصد تنش مجاز طراحي در مفاصل تعيين گرديده و مطالبي مثل ضعفهاي پوسته در اثر سوراخها و لقي ها به قسمتهاي ديگر استاندارد و يا يكي دو قسمت از استاندارد DIN ارجاع داده مي شود . در بخش بعدي محاسبات اين قسمت استاندارد بررسي ميشود . در اينجا نيز محاسبات براي دو حالت كلي فشار داخلي و خارجي انجام ميشوند . در بخش فشار داخلي مواردي مثل تاج و نيم كره و اتصال مفصل لولايي و نيم بيضوي و سوراخهاي اينها با شكلهايي در صفحات بعدي ، مورد بررسي قرار ميگيرد . در بخش فشار خارجي نيز مطالبي مثل محدود كردن خزش و كمانش الاستيك و پلاستيك پوسته عنوان مي شوند . سپس حداقل ضخامت مجاز ديواره مربوط به حالتهاي مختلف كناره هاي قوسي مشخص مي شود . بعد دياگرامهايي براي فاكتور طراحي ( كه در قسمتهاي مختلف محاسباتي كاربرد دارد ) نمايش داده شده است . در ادامه به ضميمه ي اين قسمت از استاندارد و توضيحات تكميلي بعضي از بخشها ميرسيم و در صفحات بعدي نيز با توجه به نياز بخشهاي مربوطه دياگرامهايي راجع به توزيع تنش و فاكتورهاي طراحي آورده شده اند .

در قسمت B4 استاندارد هدهاي مقعر بررسي مي شوند . در اين قسمت نيز پس از مشخص شدن محدوده ي طراحي و بيان كليات طراحي ، علائم و واحدهاي مورد نياز اين فصل معرفي مي شوند . سپس ضرايب اطمينان مورد نياز اين فصل مشخص مي گردد . در قسمت بعدي به دست آوردن تنش مجاز طراحي در مفاصل جوش شده به قسمتهاي ديگر استاندارد مثل بخش HP 0 ارجاع داده شده است كه متاسفانه ما كل استاندارد را در دسترس نداشتيم تا در مواردي اينچنين از آنها استفاده نماييم . در بخش بعدي ضعفها بر اثر cut-outs و مواردي مثل فاصله ي مجاز بين cut-outها و لبه داخلي فلانج و غيره مشخص ميشوند . محاسبات اين قسمت استاندارد كه از موارد بيشتر و پيچيده تري تشكيل شده است ، نيز به دو بخش كلي محاسبات طراحي براي فشار بالاي داخلي و خارجي تقسيم شده است . در بخش اول مواردي مثل محاسبات لازم براي هدهاي مقعري كه ضخامت بخشهاي كروي و فلانجي آنها با هم برابر است با توجه به شكلهاي آورده شده براي اينها ، دياگرامهاي ضرايب طراحي براي موارد مختلف ، محاسبات اين ضرايب و كاربرد آنها در فرمولهايي براي به دست آوردن ضخامت ديواره در بخشهاي مختلف پوسته ، به چشم مي خورد . در ادامه نيز هدهاي مقعر با فلانجهاي لق (loose) و ضخيم و تصاوير و محاسبات آنها بررسي ميگردند. سپس دياگرامهاي ضرايب طراحي براي اين نوع از هدها و تصاوير انواع مختلف آنها ، نشان داده شده است . در قسمت بعدي نيروها و ممانهاي موثر در اين هدها و فلانجها محاسبه گرديده و روابطي خاص براي تعيين تنشهاي موجود در اين قسمتها و سطوح تحت اثر تنش و مقاومت ويژه ي فلانج و زاويه ي انحراف فلانج و غيره بيان ميشود . در پايان نيز حداقل ضخامت ديواره تعيين گرديده و براي بررسي بيشتر به بخشهاي ديگر استاندارد استناد ميشود .

در قسمت B5 استاندارد كناره ها و ورقه هاي تخت ( مسطح ) با تكيه گاه و بدون تكيه گاه مورد بررسي قرار مي گيرند . در اين قسمت نيز ابتدا هدف و محدوده ي طراحي و سپس كليات فصل توضيح داده مي شوند . سپس علائم و واحدهاي مورد نياز علاوه بر قسمت B0 استاندارد معرفي گرديده و در ادامه ضعفها و عوامل موثر در اين باره بيان شده و كاربرد جداول 1 و 2 نيز توضيح داده ميشود . در بخش بعدي محدوده ي لقي براي محاسبات اين فصل مشخص شده اما براي بررسي بيشتر به قسمت B0 ارجاع داده ميشوند . سپس به قسمت محاسبات اين فصل مي رسيم . در ابتدا ضخامت لازم ديواره مربوط به ورقه ها يا كناره هاي مسطح مدور بدون تكيه گاه و بعد ورقه هاي بيضوي يا مستطيلي بدون تكيه گاه به دست آمده و روش استفاده از جداول و شكلهاي بعدي براي پيدا كردن ضرايب موجود در اين فرمولها توضيح داده مي شود . سپس ضخامت لازم ديواره براي ورقه هاي بدون تكيه گاه تحت اثر ممان اضافي پيدا مي گردد . البته با تصاويري انواع اين ورقه ها و نحوه ي اتصالات آنها نمايش داده شده است . در ادامه نيز ضخامتهاي انواع ديگر ورقه ها و كناره ها با روابطي نشان داده شده است . در اين بين جاهايي كه لازم است مواردي مثل نيروها ، ممانها ، نسبت رعنايي با روابط ويژه به دست آمده و براي هر ضريب موجود در اين روابط استفاده از يكي از جداول توصيه شده است . در پايان فصل نيز ابتدا جداولي وجود دارد كه با توجه به نوع طراحي كناره ي مسطح ، موقعيتها و ضرايب طراحي آن را مشخص كرده و سپس دياگرامهايي براي ضرايب طراحي ديگر در مورد انواع مختلف كناره ها آورده شده است كه موارد كاربرد همگي در طي بخشهاي قبلي توضيح داده شده است . در آخر نيز ضميمه اي براي توضيحات تكميلي بعضي از بخشها موجود مي باشد .

در قسمت B6 پوسته هاي استوانه اي تحت اثر فشار بالاي خارجي بررسي مي گردند . در اين قسمت نيز ابتدا هدف و محدوده ي طراحي و سپس كليات فصل مشخص شده و بعد علائم و واحدهاي كاربردي در اين فصل معرفي مي گردند . سپس ضرايب ايمني براي طراحيهاي اين قسمت مشخص مي شوند كه در اين راستا از يك جدول نيز بايد استفاده كرد . سپس ضعفها مورد بررسي قرار گرفته و بعد به قسمت محاسبات مي رسيم . ابتدا كليات محاسبات اين فصل بيان ميشود . سپس محاسبات طراحي براي كمانش الاستيك و تغيير شكل پلاستيك انجام مي شود . در قسمت بعدي سفت كننده ها و روشهاي آب بندي بررسي شده و روابط مربوطه توضيح داده شده است . در پايان نيز حداقل ضخامت ديواره براي حالات مختلف اين نوع پوسته ها مشخص شده است . در ادامه نيز دياگرامهايي براي ضخامت مجاز ديواره براي طراحيهاي مقاوم در برابر كمانش الاستيك ، تغيير شكل پلاستيك و . . . آمده است . در اين فصل با مفهوم جديدي با عنوان عدم گردي كه منظور تخت شدن يك قسمت از يك جسم مدور مي باشد ، آشنا شده و محاسبات ويژه ي اين مورد در پوسته ها مشاهده كرديم .

در قسمت B7 پيچ بنديها در قسمتهاي مختلف يك مخزن را مورد بررسي قرار مي دهيم . در اينجا نيز بعد از مشخص كردن هدف و محدوده و كليات طراحي با علائم و واحدهاي مورد نياز اين فصل آشنا مي شويم . در اين قسمت استاندارد همانطور كه در كليات هم آمده است ، به بخشهايي از استاندارد DIN بايد رجوع كنيم . در قسمتهاي بعدي ابتدا طراحي حرارتي پيچ بنديها براي حالات مختلف ( منظور از حالات مختلف تفاوت فاكتورهايي مثل جنس ، موقعيت مكاني ، نوع اتصالات و . . . . مي باشد ) توضيح داده شده و سپس ضرايب ايمني مورد استفاده در محاسبات اين فصل براي چند حالت مرجع بيان مي گردد . در قسمت محاسبات ابتدا بار مجاز پيچ در حالات آزمايشي و كاري و با توجه به وضعيت واشر بندي آن معلوم شده و در نهايت با مشخص شدن بار پيچها قطر لازم براي آنها طراحي مي گردد . در قسمت بعدي ( لقي ها ) لقي براي فرمول مربوطه معرفي مي گردد . در ادامه نيز روش طراحي حداقل قطر مجاز پيچ مشخص شده و جداولي براي يك سري ضرايب خاص و ضريب اطمينان ارائه شده است . در پايان نيز جدولي حاوي انواع واشرها و طراحي و مواد سازنده آنها و مشخصات آنها ارائه شده است .

در قسمت B8 استاندارد فلانجها مورد بررسي قرار مي گيرند . در اين قسمت نيز ابتدا هدف و محدوده ي طراحي مشخص شده است . در بخش كليات مواردي مثل ساخت و قوانين طراحي براي انواع مختلف فلانجها به صورت جزيي تري نسبت به قسمتهاي ديگر استاندارد بررسي مي شود . سپس با بخش تنشهاي مبناي طراحي و ضريب ايمني برخورد كرده و ضرايب ايمني مورد نياز محاسبات اين فصل مشخص مي گردند . در قسمت محاسبات اين فصل و در بخش كليات انواع فلانجها از نظر مواردي مثل جنس آنها ، نوع اتصال ، نوع آب بندي و . . . معرفي ميشوند . در اينجا با مفهوم جديدي با عنوان مدول فلانج (W) آشنا مي شويم . سپس فلانجهاي گلوگاهي جوش شده با توجه به تصاوير ارائه شده براي آنها را مورد بررسي قرار داديم و براي حالات گوناگون مواردي مثل ضخامت فلانج و ضرايب مربوط به آن و بازوهاي گشتاور براي موقعيتهاي كاري و آزمايشي را پيدا نموديم . در ادامه نيز با محاسبات مواردي مثل توپي هاي مخروطي ، فلانجهاي روكش دار ، توپي هاي لغزنده و فلانجهاي جوش داخلي آشنا مي شويم . همچنين محاسبات فلانجهاي لق ، فلانجهايي با پيچهاي لولادار ، فلانجهايي با واشر تمام سطح و فلانجهاي گشاد با رينگ جدا شده و انواع ديگري از فلانجها را فرا گرفتيم . در پايان نيز با تغيير شكل فلانج و محاسبه ي مقدار آن بر حسب درجه آشنا مي شويم .

قسمت B9 استاندارد در مورد دهانه ها ( سوراخها ) در پوسته هاي استوانه اي ، مخروطي و كروي مي باشد . در بخش كليات با مواردي مثل ضخامتهاي افزوده و انواع مختلف تقويت كننده هاي پوسته با تصاوير مربوط به آنها آشنا مي شويم . همچنين توضيحاتي كلي در مورد روش طراحي و پرداخت دهانه ها و جنس مواد سازنده ي آنها دريافت مي كنيم . در بخش بعدي ضعفهاي پوسته بررسي مي گردند . در اينجا با يك مفهوم جديد به نام ضريب تصحيح براي جبران اثر ضعيف كنندگي سوراخها آشنا مي شويم . سپس نقش دهانه ها در سستي انواع پوسته هاي مذكور و روابط مورد نياز براي تصحيح اين امر بررسي مي گردند . همچنين برخي از روشهاي تقويت پوسته و اثر برخي دهانه هاي خاص مورد بررسي قرار مي گيرد . در ادامه منحني هاي خاصي براي پيدا كردن ضريب تصحيح در حالات مختلف پوسته ها و دهانه هاي آنها ارائه شده است .

در قسمت B10 استاندارد افزايش ضخامت پوسته هاي استوانه اي تحت اثر فشار داخلي بررسي مي شود . در قسمت محاسبات اين فصل ابتدا ديواره هايي با اختلافات دمايي ناچيز بررسي شده و مواردي مثل ضخامت لازم ديواره و تنشهاي مجاز طراحي در سطوح داخلي و خارجي مشخص مي شوند . سپس ديواره هايي با اختلافات دمايي قابل توجه و مواردي مثل حالت قبل و تركيب تنشهاي مماسي و شعاعي و محوري در فرمي با نام تنش مرجع و يك تنش حرارتي و در نتيجه محاسبه ي ماكزيمم تنشهاي داخلي و خارجي پوسته را مورد بررسي قرار داديم .

اما در قسمت B13 استاندارد مطلبي با عنوان Single-Ply Bellows Expansion Joints را كه براي ما مطلب كاملا جديدي بود و آن را بدين صورت ترجمه نموديم “ مفاصل تك لايه ي انبساط يافته توسط دم آهنگري “ ، بررسي ميگردد . اين فصل از نظر محاسباتي سنگين و تعداد علائم و واحد هاي مورد نياز آن هم زياد مي باشد . در قسمت محاسبات اين فصل ابتدا بارگذاري در اثر مواردي مثل فشارهاي داخلي و خارجي و انواع تغيير مكانها و چرخش زاويه اي بررسي ميگردند . سپس تنشهاي حاصل از اين بارگذاريها مشخص ميشوند . در بخشهاي بعدي ، محاسبات بعضي از انواع مفاصل انبساطي را فرا گرفته و با مفاهيمي مثل رنج كرنش كلي موثر و ضريب شكل آشنا مي شويم . همچنين مواردي مثل تعداد سيكلهاي مجاز تنش و رنجهاي دمايي مختلف را بررسي مي كنيم . در پايان نيز دياگرامهايي براي يافتن مقادير طراحي در حالات مختلف ارائه شده است . ضميمه ي اين فصل بر مبناي مقاله ي “ محاسبات مقاومت براي مفاصل يك لايه ي انبساط يافته به وسيله ي دم آهنگري “ توسط دكتر Friedrich از MPA ( موسسه ي آزمايش مواد ) در Stuttgrat مي باشد .


انواع مخازن:
مخازن CNGV در چهار نوع ساخته می شوند :

CNG1 مخازن نوع اول - فولادی

این مخازن از فولاد کروم - مولیبدن یا فولاد کربن - منگنز ساخته می شوند طبق استاندارد های موجود این مخازن باید در فرایندی بدون استفاده از جوش و به صورت بدون درز ساخته شوند بنا به فشار کاری 200 بار این مخازن باید توان تحمل تا 450 بار را داشته باشند
فشار ترکیدن در مخازن CNG حداقل باید 450 بار باشد و به همین دلیل ضخامت بدنه این مخازن بالاست.
این مخازن سنگین بوده و به ازای هر لیترآب 1/1-9/0 کیلوگرم وزن دارند

CNG2 مخازن نوع دوم - کمر پیچ
این مخازن از یک لایه داخلی فولادی یا آلومینیومی بدون درز که قسمت استوانه ای آن با مواد مرکب تقویت شده ساخته می شود بنا به محاسبات مکانیکی دو انتهای مخزن به علت شکل کروی آنها تحمل تنش بیشتری را نسبت به قسمت استوانه ای مخازن دارند ولی در فرآیند تولید در حال حاضر نمی توان ضخامت کمتری را در آن ا یجاد کرد و به این ترتیب محاسبات طراحی بر اساس قسمت نازکتر مخازن انجام می شود در مخازن نوع دوم از ضخامت کمتری برای ساخت مخزن استفاده شده و قسمت استوانه ای آن برای رسیدن به سطح تحمل تنش و فشار مورد نظر با مواد مرکب که بسیار سبکتر از فولادند تقویت شده و به این ترتیب مخازن سبکتری تولید می شود این مخازن به ازای هر لیتر ظرفیت آبی 7/0 - 65/0 کیلوگرم وزن دارند

مخازن نوع سوم - تمام پیچ
برای کاهش وزن مخازن لایه داخلی از فولاد و آلومینیوم با ضخامت کمتری ساخته شده و تمام سطح با مواد مرکب عمدتا رزینهای اپوکسی و الیاف کربن تقویت می شود لایه داخلی این مخازن عمدتا از جنس آلومینیوم است که سبکتر از فولاد می باشد


CNG4 مخازن نوع چهارم - تمام مرکب
این مخازن شبیه مخازن نوع سوم هستند با این تفاوت که لایه داخلی این مخازن نیز از مواد پلیمری ساخته می شود در ساخت این مخازن از تکنو لوژی بسیار بالائی که عمدتا در ساخت سازه های فضائی به کار می رود استفاده شده است محل نصب شیر و پورتهای خروجی از جنس آلومینیوم است که با روش خاصی به لایه داخلی متصل می شود به دلیل اختلاف ضریب انبساطی حجمی آلومینیوم و مواد پلیمری در اثر تغییرات دمایی و فشار داخل مخزن ممکن است این دو ماده از هم جدا شوند و مخزن دچار نشتی گردد ایمن سازی مخزن در برابر این پدیده یکی از پیچیدگی های ساخت این مخازن است این مخازن به ازای هر لیتر ظرفیت آبی 35/0 کیلوگرم وزن دارد سازندگان این نوع مخازن در دنیا بسیار محدودند

 

 

مخزن تحت فشار

مخازن تحت فشار مخازن فلزی معمولاً استوانه‌ای یا کروی برای نگه داری و يا انجام فرآيند های شيميايي مایعات و یا گازها می‌باشند که توانایی مقاومت در برابر بارگذاری‌های مختلف (فشار داخلی، و یا فشار خارجی و خلا در داخل) را دارا می‌باشند. استاندارد اصلی برای طراحی این مخازن ASME Section VIII می‌باشد که توسط انجمن مهندسان‫ مکانیک آمریکا تدوین شده و هر چهار سال یکبار مورد بازنگری قرار می‌گیرد. کاربرد عمده این مخازن در صنایع نفت و گاز می‌باشد.

بازرسی فنی: بویلرها و مخازن تحت فشار

 

بازرسی بویلرها و مخازن تحت فشار، عنوان ششمین فصل از کتاب بازرسی فنی ساخت تجهیزات صنعتی، تألیف کلیفورد ماتئوس است که توسط دکتر فرشید مالک و شماری از همکارانش ترجمه شده است. از آنجا که بازرسی و تأیید تجهیزات حساس صنعتی از جمله مهمترین مسئولیت های پیش روی فارغ التحصیلان رشته های مهندسی در مسیر شغلی است، برآن شده ایم تا گزیده ای از این فصل از کتاب یاد شده را به عنوان مرجعی قابل اعتنا در مبحث بازرسی اثر بخش در پروژه ها، در چند بخش و به صورت متوالی منتشر کنیم. به این امید که مورد استفاده مخاطبان، به ویژه جامعه مهندسی قرار گیرد.
بازرسی بویلرها و مخازن تحت فشار، اصلی ترین نقش یک بازرس به شمار می رود. هر نیروگاه یا تأسیسات فرآوری، تعداد زیادی مخزن تحت فشار با کاربردهای گوناگون دارد. بعضی از این مخازن تحت فشار مانند قسمت های تشکیل دهنده واحد تولید بخار یا تقطیر کننده های بزرگ پیچیده و بعضی دیگر مانند مخازن تحت فشار اتمسفری یا فشار پایین و دریافت کننده های هوا از مراحل طراحی و ساخت ساده تری برخوردارند. هر چند محدوده این فعالیت ها گسترده است؛ اما وظیفه بازرس در تمام این موارد مشابه است.

 

 

معیارهای مناسب بودن برای منظور (FFP)
 

مخازن تحت فشار به صورت بالقوه خطرناک هستند، چون در هنگام استفاده، مقادیر زیادی انرژی ذخیره را در خود جای می دهند. به این دلیل مهم ترین معیار مناسب بودن برای منظور (FFP)، حفظ یکپارچگی است. در بازرسی مخازن بایستی مطمئن شد که مخزن تحت فشار ایمنی دارد و دچار تخریب نمی شود. واضح است که جنبه های مختلف مهندسی می تواند این ایمنی را تحت تأثیر قرار دهد؛ طراحی، خزش، خستگی، مقاومت به خوردگی و مهارت در ساخت، همگی اثراتی دارند. پدیده های فوق در ایمنی یک مخزن تحت فشار نقش دارند، اما یکپارچگی عبارتی کلی تر از ایمنی است.
خوشبختانه، به منظور تأیید یکپارچگی این مخازن تحت فشار در100 سال گذشته، صنعت مجموعه ای از معیارها را گسترش داده؛ که هدف آنها تضمین یکپارچگی مخازن تحت فشار ساخته شده است. بعضی از این معیارها شامل قوانین سرسختانه و بعضی دیگر شامل یک سری راهنمایی ها است. هر چند این معیارها کامل نیستند؛ ولی عملاً بهترین مجموعه ای هستند که می توان یافت. شکل1 این معیارها را مشتمل بر1) ارزیابی مستقل طراحی،2) قابلیت ردیابی مواد،3) ارزیابی غیر مخرب و4) آزمایش فشار نشان می دهد. در این شکل، نحوه قرار گیری این عناصر در کنار هم نمایش داده شده است. نقش یک بازرس، نظارت برقرارگیری این عناصر در محل خود، اجرای کامل آنها و در مجموع درست عمل کردن مکانیزم کنترل مخزن تحت فشار است. با این کار، با وجود مستقل بودن بازرس، خود او نیز بخشی از مکانیزم کنترل خواهد شد.
در یک وضعیت بازرسی واقعی، غالباً طرفهای متعددی درگیر هستند. سازنده، پیمانکار اصلی و بازرس قانونی، همه FFP را مدنظر دارند؛ هر چند تفاوتهایی در کانون توجه هر یک وجود دارد. در اینجا بایستی اشاره کرد که بازرسی مخزن تحت فشار رایج ترین مکان برای دوباره کاری در امور بازرسی است. پس بهتر است طرف های درگیر انتظار آن را داشته باشند و با آن به صورت منطقی برخورد کنند. اگر شما در بازرسی مخازن تحت فشار

درگیر باشید، به زودی با گواهی اجباری آشنا خواهید شد. در ادامه مطلب، این موضوع که چگونه این گواهی بخشی از مفهوم یکپارچگی و FFP را شامل می شود، مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

گواهی اجباری
در مورد گواهی اجباری مخازن تحت فشار، ابهامات رایجی وجود دارد. بنابراین جای تعجب نیست که در این مورد با مطالب گیج کننده ای روبرو شوید؛ این سؤال حتی در بین شرکتهای با تجربه و کارکنان حرفه ای آنها نیز وجود دارد که اساساً این گواهی چیست و چه کاربردی دارد. بنابراین، درکی درست از این مفهوم، می تواند به عملکرد مؤثر بازرسی کمک کند.

چرا به گواهی نیاز است؟

به چهار دلیل یک مخزن تحت فشار نیازمند گواهی است. این موارد عبارتند از:
- نیاز به گواهی توسط کشوری که مخزن تحت فشار در آنجا نصب و استفاده خواهد شد، از طریق مجاری قانونی الزام یا ارجاع شده باشد.
- نیاز به گواهی توسط شرکتی که خود مخزن تحت فشار را بیمه می کند الزام و یا ارجاع شده باشد، همچنین است برای مسئولیت های طرف دوم و سوم، هنگامی که کاربرد داشته باشد.
- سازنده، پیمانکار و کاربر نهایی، کسب گواهی را انتخاب می کند؛ چون احساس می کند که:
- این گواهی به حفظ یک استاندارد مناسب در زمینه طراحی و ساخت کمک می کند.
- شاهدی است که نشان می دهد الزامات اجباری در مورد دقت در ساخت مخزن تحت فشار رعایت شده است.
همانطور که مشاهده می شود سه دلیل از این دلایل، نتیجه الزام قانون و یا حداقل ارجاع توسط مجاری قانونی و سازمان های بیرونی است؛ در حالیکه دلیل دیگر، تصمیمی داوطلبانه است که توسط طرفهای درگیر اتخاذ شده است. با کمال تعجب، حدود30 درصد از مخازن تحت فشاری که گواهی را دریافت می کنند، در نتیجه اقدام داوطلبانه بوده است؛ در حالیکه بقیه آنها در نتیجه الزاماتی بیرونی است که در برخی موارد می تواند بیشتر ذهنی باشد تا واقعی. دلیل اصلی این مطلب آن است که در تعدادی از کشورهای جهان الزامات اجباری مبهم است و در بعضی دیگر اساساً چنین الزاماتی وجود ندارد. سازندگان و پیمانکارانی که کمتر حاضر به ریسک کردن هستند، فرض می کنند چنین گواهی الزامی است و برای کسب آن تلاش می کنند.

گواهی چیست؟
گواهی، تلاش به منظور ایجاد اطمینان از یکپارچگی به طریقه ای است که به وسیله سازمانهای بیرونی پذیرفته شود. در اینجا از استانداردها یا کدهای مخزن تحت فشار مورد قبول مانند BS 5500 و TRD به عنوان شاخص و عرف خوب پذیرش استفاده می شود. گواهی، جنبه های طراحی، تولید و آزمایش مخزن تحت فشار را تا آنجایی که این جنبه ها با حداقل های ذکر شده در استاندارد انطباق داشته باشند، مورد نظر قرار می دهد. به عبارت دیگر، گواهی مدرکی است که نشان دهنده انطباق می تواند مخزن تحت فشار با معیارهای کد است. البته بایستی توجه داشت انطباق با کد ASME یک استثنا است- در آمریکا، این انطباق می تواند یک الزام قانونی باشد. بنابراین، اگر یک مخزن تحت فشار به طور کامل گواهی شود، مدرک محکمی وجود دارد که آن مخزن تحت فشار با الزامات آن کد یا استاندارد انطباق دارد.
به منظور کسب گواهی کامل، سازمان صادر کننده آن باید فعالیت های خود را با موارد مندرج در کد هماهنگ سازد. هر چند تفاوت هایی بین کدهای مختلف وجود دارد، با این حال الزامات اساسی موجود در کدها شامل مواد زیر است:
- ارزیابی کامل از مراحل طراحی
- اطمینان از قابلیت ردیابی مواد به کار رفته
- نظارت بر فعالیتهای NDT و مرور نتایج
- نظارت بر آزمایش فشار
- پایش فرآیند ساخت
- صدور یک گواهی (»فرم X« استاندارد BS 5500 و یا معادل آن)
به شباهت های بین این فعالیت ها و معیارهای موجود در شکل1 توجه کنید. همچنین به یک تفاوت عمده توجه داشته باشید: بازرس گواهی دهنده، یک مشارکت ارزشمند در»مکانیزم کنترل« فرآیند ساخت است؛ اما تمام آن نیست و تنها قسمتی از آن است. به منظور ممانعت از ایجاد برداشت نامناسب، بهتر است به محدودیتهای گواهی توجه شود. گواهی مخازن تحت فشار معمولاً:
- تضمینی برای بی نقصی و یکپارچگی نیست.
- نشان دهنده مناسب بودن برای منظور نیست.
- با جنبه های مهندسی خاص مخزن تحت فشار نظیر موقعیت نازل ها، دقت ابعادی، ابزار دقیق، مقاومت به خوردگی، رنگ آمیزی خارجی و حفاظت داخلی (که شامل شات بلاست و آماده سازی نیز هست) ارتباط خاصی وجود ندارد.
گواهی، ابزاری به منظور انتقال مسئولیت های قرار دادی یا تعهدات در قبال عملکرد محصول به سازمان گواهی کننده محصول نیست. البته بایستی توجه داشت در عمل گواهی کننده به ندرت نقشه ها و مدارک دیگر را تأیید می کند. - معمولاً این گونه مدارک ممهور به مهر »بررسی شد« می شوند. همچنین در فرآیند گواهی دادن، اکثر جزئیات فنی مانند مجوزهای ارفاقی معمولاً با عنوان »مورد توجه قرار گرفت« ثبت می شوند، نه به عنوان »مورد توافق قرا رگرفت«.

محدودیت های فوق معمولاً در فرآیند گواهی دادن با فقدان درک صحیح مواجه می شود.
چه کسی می تواند مخازن تحت فشار را تأیید کند؟
در مورد این سؤال، دو جنبه باید در نظر گرفته شود: استقلال و صلاحیت.
استقلال
کدهای مخزن تحت فشار اصلی شامل BS 5500 و TRD مخازن تحت فشاری را می پذیرند که در صورت انطباق کامل با استاندارد به وسیله یک سازمان مستقل از تولیدکننده نیز تأیید شوند. این مطلب به معنی آن است که نباید ارتباط مستقیمی بین سازمانهای پیگیر بحث تجاری و سازمانهای تأیید کننده مخزن تحت فشار وجود داشته باشد.
صلا حیت در بسیاری از کشورهای اروپایی، سازمانهایی که صلاحیت لازم برای تأیید مخازن تحت فشار را داشته باشند، محدود هستند. بر حسب تعریف، سازمانهای گواهی دهنده در هر دو جنبه استقلال و صلاحیت توسط مقامات مجاز دولتی مورد ارزیابی قرار می گیرند. مخازن تحت فشار ASME در اینجا نیز یک مورد خاص هستند.
در انگلستان، به سادگی می توان به این عبارت برخورد کرد که گواهی مخزن تحت فشار باید توسط یک شخص یا سازمان »صلاحیت دار« صورت پذیرد. انتظار نداشته باشید معیارهای صلاحیت دقیقاً مشخص شده باشد. صلاحیت تنها هنگامی زیر سؤال می رود که حادثه ای اتفاق افتاده باشد. در این صورت سازمان گواهی دهنده بایستی صلاحیت خویش را اثبات کند؛ با این حال بایستی اشاره کرد که طرح های مختلفی وجود دارد که سازمان ها سعی می کنند از طریق آن موقعیت خود به عنوان یک سازمان دارای صلاحیت را بالا ببرند. در انگلستان، برای فعالیت های عادی(غیرهسته ای) هیچکدام از این سازمان ها به طور مستقیم توسط ابزارهای قانونی تحت نظارت قرا نمی گیرند و اگر چنین چیزی نیز مشاهده شود، صرفاً یک امر داوطلبانه خواهد بود. اکثر این طرح ها شامل موفقیت سازمان گواهی دهنده از ممیزی برپایه BS EN 9001 است که در بعضی مواقع الزامات دیگری نیز به آن اضافه می شود. بایستی توجه داشت از بین سازمانهایی که گواهی مخازن تحت فشار را برعهده دارند، تعدادی از آنها از این رویه ها پیروی و تعدادی دیگر نیز پیروی نمی کنند.
از دید استانداردهای فنی (به غیر از ASME) که بازرسی، بررسی و یا گواهی دادن توسط سازمانهای بیرونی را الزامی می کنند، تمام سازمانهای مستقل می توانند وضعیت مشابهی داشته باشند، پس هر کدام از سازمانهای زیر می توانند این کار را انجام دهند:
- یک مؤسسه رده بندی- یک شرکت بیمه- یک شرکت بازرسی مستقل - یک مجموعه دولتی- یک تولیدکننده یا پیمانکارمستقل (البته در تئوری)
هیچ گونه قانون مشخصی موجود نیست که الزام کند، تمام قسمت های فرآیند گواهی دادن باید توسط یک سازمان صورت پذیرد. در عمل مشاهده می شود که بخش ارزیابی طراحی، معمولاً بخشی جداگانه است؛ به طوری که در بعضی صنایع، این بخش توسط یک »مؤسسه طراحی« یا »مؤسسه طبقه بندی« انجام و بازرسی نیز به یک شرکت بازرسی مجزا واگذار می شود.

بیمه بویلر و مخازن تحت فشار:

اين بيمه نامه خسارتهاي ناشي از انفجار فيزيكي بويلر و مخازن تحت فشار را كه به بويلر و اموال بيمه گذار صدمه مي زند و همچنين خسارتهاي جاني و مالي وارد به اموال و اشخاص ثالث را تحت پوشش قرار مي دهد.

بيمه بويلر و مخازن تحت فشار براي مواردي كه از اين دستگاهها استفاده ميكنند بطور ساليانه صادر ميشود و خسارات زير را تحت پوشش قرار ميدهد.

1- خسارت ( غير از آتشسوزي) هر بويلر و مخزن تحت فشار كه مشخصات آنها در جدول مشخصات بيمه نامه ذكر شده به اضافه خسارت به ساير اموال بيمه گذار.

2- مسئوليت مدني بيمه گذار جهت جبران خسارت اموالي كه به بيمه گذار تعلق ندارد و در اثر انفجار بويلر و يا مخزن تحت فشار بوجود آمده باشد.

3- مسئوليت مدني بيمه گذار براي خسارت بدني به اشخاص غير از آنهايي كه در استخدام و يا اعضاي خانواده بيمه گذار ميباشند.

 

 

آزمایش جوشکاری مخازن تحت فشار

 

برای آزمایش درزهای جوش داده شده مخازن تحت فشار مقداری گچ روی درزهای جوشکاری شده می مالند و پس از آنکه خشک شد آن را به وسیله هوا یا گاز اکسید کربن که غیر قابل احتراقند تحت فشار قرار می دهند هر جا که گچ پوسته از روی درز کنده شد، ترک وجود دارد. این آزمایش را می توان با کف صابون هم انجام داد. کف صابون محل ترکها یا شکافهای نازک را به صورت حبابهائی نشان می دهد. گاهی مخازن را از مایعاتی نظیر آب پر می کنند و تا حدی که مخزن باید فشار را تحمل کند به وسیله پمپ آن را تحت فشار قرار می دهند و ایجاد رطوبت در اطراف گرده جوش نشان دهنده محل ترک یا خلل و فرج می باشد.

 

مخازن تحت فشار و خلاء

 

مخازن تحت فشارو خلاء در صنايع پالايشگاهی و نيروگاهی و پروسس دارای مصارف بسيار متعدد و متنوعی می باشد . طراحی و ساخت اين نوع مخازن از حساسيت خاصی برخوردار می باشد .
شرکت جهاد تحقيقات توس دارای تجربه طولانی در زمينه طراحی ،نظارت ، ساخت و نصب انواع مخازن تحت فشار و خلاء در سايزها و کلاس های فشار مختلف می باشد . اين شرکت با برخورداری از کارشناسان مجرب و امکانات نرم افزاری مرتبط مانند نرم افزارهای PVELIT ، CESARE II تسلط کامل به کدها و استانداردهای مربوطه شامل ASME Sec. VIII و ASME Sec. IX داشته و آمادگی خود را جهت اجرای پروژه های مخازن تحت فشار و خلاء به صورت EPC اعلام می دارد .

 

logo-samandehi