آموزش طراحی مخازن تحت فشار - مراحل ساخت

سه شنبه 27 شهریور 1397
علی عزیزی
آموزش مخازن تحت فشار

این آموزش به صورت ساده و خلاصه مراحل ساخت مخزن را شرح می دهد.
برای مشاهده قسمت اول مراحل طراحی مخازن به ادامه مطلب مراجعه کنید.

با ما همراه شوید تا صفر و صد طراحی یک مخزن تحت فشار استوانه ای را طی کنیم.

1. انتخاب مواد

فولاد کربنی و فولاد کم آلیاژ متداول ترین مواد ساخت مخازن تحت فشار هستند. 
معیار های انتخاب مواد برای ساخت مخازن تحت فشار عبارتند از:
- در دسترس بودن ورق در ضخامت مورد نیاز
- دارا بودن چقرمگی مورد نیاز برای درجه حرارت های پایین
- دارا بودن استحکام لازم در درجه حرارت های بالا
- مقاومت در برابر اکسیداسیون یا خوردگی در درجه حرارت های بالا

یکی از ملاحظات عمده انتخاب فولاد کربنی در محدوده دمایی 20- تا 120 درجه فارنهایت، مقاومت در برابر شکست ترد است. تا درجه حرارت های 2000 درجه فارنهایت از فولاد ضد زنگ آستنیتی می توان استفاده نمود. به دلیل هزینه بالای فولاد آلیاژی در برابر فولاد کربنی، بعضی جاها از فولاد کربنی با روکش آلیاژدار (ضخامت 1/8 تا 3/16 اینچ) استفاده می شود.

در جدول زیر با پیشنهادهایی برای جنس مخزن توجه به ضخامت آن بیان شده است.

 t<=5/8" فولاد آلیاژی
 5/8" < t < 3/4" فولاد آلیاژی یا روکش آلیاژی
 t >= 3/4" روکش آلیاژی
 
در استاندارد NACE به منظور ایجاد مقاومت در برابر پدیده S.S.C. شرایطی برای مواد تعیین شده است:
- درصد نیکل فولاد کمتر از 1 درصد باشد
- سختی فولاد کمتر از 22 RC باشد.
- فولادهای آهنگری شده با شرایط ASTM-A105 و محدودیت سختی 187 برینل باشند.
-فولادهای کار شده در اشکال نورد، اکستروژن، فرجینگ و ... با سختی بیش از 22 RC به شرط انجام تست صلاحیت طبق ملزومات استاندارد مجاز هستند.
- اتصالات ساخته شده از لوله ASTM-A53-A106 به شرط انجام کارسردی کمتر از 15 درصد و سختی حداکثر 190 برینل مجاز است.

2. طراحی

ضخامت مورد نیاز پوسته و عدسی مخزن تحت فشار استوانه ای طبق استاندارد به صورت زیر است:

ضخامت شل

که در آن t ضخامت شل، S اندازه تنش (psiP فشار (psiE بازدهی جوینت و R شعاع داخلی می باشند.


3. کنترل ورق های ورودی

هر ورق باید یک Heat Number داشته باشد. اگر این عدد به هر علتی روی ورق خوانده نشود، باید یک تکه از ورق به آزمایشگاه داده شود تا مشخص شود ورق مورد نظر همان ورق سفارش داده شده است.

4. کنترل لوله های ورودی

مشخصات فنی: Heat Number، Schedule، قطر لوله و جنس لوله می باشند. Schedule به عبارت عامیانه به گوشت لوله یا ضخامت دیواره لوله معروف است. جداولی موجود است که با داشتن Schedule و سایز لوله می توان ضخامت دیواره لوله را تعیین کرد. می توان اطلاعات بدست آمده از جداول را با اطلاعات خوانده شده بوسیله کولیس مقایسه کرد تا از صحت سفارش اطمینان حاصل شود.

5. کنترل فلنج، زانویی و دیگر اتصالات ورودی

بعد از چک کردن اتصالات (با داشتن درخواست سفارش کنترل اتصالات) طبق مشخصات حک شده روی آنها، به انباردار کارخانه تحویل داده می شوند.

6. ابعاد و اندازه ورق ها

معمولا ابعاد ورق ها 10 الی 15 میلی متر بیشتر از اندازه سفارش داده شده هستند.

7. دستور برش ورق

نقشه ساخت مخازن در نرم افزارهایی مانند اتوکد تهیه می شوند. برای تولید مخزن استوانه ای باید ورق ها را به اندازه محیط استوانه برید. رابطه بدست آوردن طول ورقی که باید برش بخورد به صورت زیر است:

طول ورق

حال با توجه به طول کلی مخزن تعداد شل هایی که مورد نیاز است را با توجه به عرض ورق ها و فاصله بین هر دو شل تعیین می کنند.

8. پارامترهای کنترل ورق های بریده شده

ابتدا ابعاد ورق (طول و عرض)، قطر ورق ها (قطر می تواند تا 3 سانتی متر تلرانس داشته باشد) و گونیا بودن (اطمینان از قائم بودن برش در عرض) کنترل می شود. بعد از تایید به قسمت نورد منتقل می شود. بعد از عملیات نورد جوش ها طبق استاندارد WPS باید تایید شوند.

نکاتی در مورد جوشکاری شل ها

پس از جوش دادن باید قطر ورق ها توسط مامور کنترل کیفیت اندازه گیری شود. چهار قطر و محیط خارجی شل اندازه گیری می شوند. معیار صلاحیت اندازه گیری قطر شل ها به صورت زیر است:

معیار صلاحیت قطر

هنگام مونتاژ کردن شل ها برای ساخت مخزن باید به نقشه توجه کرد و خط جوش های طولی آنها مطابق زاویه مندرج در نقشه قرار بگیرند. محاسبه زاویه بین دو خط جوش بر حسب میلیمتر به این صورت است که مطابق نقشه محیط خارجی شل ها را در اندازه زاویه ضرب کرده و به 360 تقسیم می کنند.

برای جوشکاری کردن شل ها کنار هم از روش زیر پیروی می شود که طبق اتاندارد WPS است:
1- از داخل با جوشکاری دستی یک پاس ریشه می زنند.
2- از بیرون قسمت جوش را سنگ می زنند. (تا ریشه مشخص شود.)
3- ریشه جوش تست PT می شود.
4- پس از تایید پاس ریشه جوشکاری بیرون شروع می شود. (دستی یا زیر پودری)
5- پس از انجام کل جوشکاری شل ها تست رادیوگرافی انجام می شود.

نویسنده: علی عزیزی

مهندسی مکانیک، ویدیوی آموزشی، جزوه، کتاب، حل المسائل، آموزش تصویری، فیلم آموزشی

تمامی حقوق این وب سایت متعلق به دانلود و آموزش رایگان مهندسی مکانیک است. || طراح قالب avazak.ir
شبکه اجتماعی فارسی کلوب | Buy Mobile Traffic | سایت سوالات