مخزن استیل
مخزن استیل یک عنوان برای مخازن فلزی با کاربردهای مختلف می باشد که متریال مورد استفاده در ساخت آن استنلس استیل Stainless Steel یا فولاد ضد زنگ می باشد. استنلس استیل آلیاژی خاص از فولاد میباشد که با تغییر در ترکیب مواد اصلی فولاد، خاصیت ضد اکسیداسیون و ضد خوردگی در آن تقویت شده است.
مخازن استیل امروزه کاربرد های فراوانی در صنایع مختلف دارند که در برخی موارد این مخازن غیر قابل جایگزین بوده و متریال دیگری برای انتخاب وجود ندارد. به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی های شدید مانند مقاومت در برابر اسیدیته بالا و همچنین عمر مفید بسیار زیاد، مخازن استنلس استیل بسیار مورد توجه طراحان و سازندگان خطوط تولید سیالات می باشد. گروه صنعتی رخشاب با تکیه بر دانش فنی و تجارب زیاد در ساخت مخازن استیل مختلف برای کارخانجات و صنایع مختلف، آمادگی طراحی، مشاوره، ساخت و تولید انواع مخرن استیل در ظرفیت های مختلف و دتایل اجرایی دقیق و مهندسی شده را دارا می باشد.
استنلس استیل
برای معرفی آلیاژ استیل می توان گفت، استنلس استیل یک آلیاژ فولادی است با حداقل ده درصد کروم در ترکیبات آن. برای ایجاد مقاومت در برابر زنگ زدگی وخوردگی در یک آلیاژ فولادی برخی عناصر نقش کلیدی ایفا می نمایند. این عناصر را بصورت عمومی میتوان به شرخ زیر معرفی نمود:
- نیکل (NI) با عدد اتمی ۲۸
- مولیبدن (MO) با عدد اتمی ۴۲
- تیتانیوم (Ti) با عدد اتمی ۲۲
- آلومینیوم (Al) با عدد اتمی ۱۳
- مس (Cu) با عدد اتمی ۲۹
- نیتروژن (N) با عدد اتمی ۷
- فسفر (P) با عدد اتمی ۱۵
- نایوبیوم (Nb) با عدد اتمی ۴۱
- گوگرد (S) با عدد اتمی ۱۶
- سلنیوم (Se) با عدد اتمی ۳۴
لازم به ذکر است وجود هر کدام از عناصر بالا در ترکیب یک آلیاژ آهنی، می تواند خواص منحصر به فردی را به آلیاژ اضافه نماید.
همانطور که گفته شد وجود کروم (Cr) در ترکیب استیل امری ضروری می باشد و حداقل میزان آن در بسیاری از منابع ۱۰ یا ۱۱ درصد می باشد. نکته جالب اینحاست که با افزایش درصد کروم ، یک لایه خنثی و محافظ در برابر خوردگی در آلیاژ تشکیل می گردد. هر چقدر این درصد افزایش پیدا کند لایه مذکور قوی تر خواهد شد.
در کنار کروم وجود برخی عناصر همچون نیتروژن و مولیبدن سبب تقویت لایه محافظ ضد خوردگی می شوند.
برای افزایش خاصیت جوش پذیری و شکل پذیری محصول، نیکل به آلیاژ اضافه می گردد.
چیزی جز مهندسی دقیق آلیاژ و متالوژی قابلیت تولید چنین محصول خاص و بی عیبی را میسر نمیگرداند.
از این خاصیت به عنوان خاصیت آستینیتی فولاد یاد می شود.
آلیاژ های ورق استیل
همانگونه که گفته شد فولاد آلیاژی استیل با توجه به ترکیبات خود و همین طور درصد هر کدام از مواد بکار رفته در آلیاژ دارای خواص متفاوت و منحصر بفرد خواهد بود. در صنعت فولاد هر کدام از این آلیاژ ها دارای نام گذاری خاصی می باشد که در زیر سعی شده است عمده آلیاژ های پر مصرف به همراه خواص ن بررسی و معرفی گردد.
استیل ۲۰۱
استیلی بگیر می باشد که علاوه بر جذب شدن توسط آهن ربا در مجاورت رطوبت دچار زنگ زدگی می گردد.
استیل ۳۰۴
- رایج ترین و پرکاربرد ترین گرید استنلس استیل در کلیه رده ها می باشد که جزو سری ۳۰۰ قرار می گیرد. فرم اصلاح شده آن با نام تجاری ۳۰۴L تولید و استفاده می گردد. این رده از استیل با حداقل کربن ممکن تولید می شود. استیل گرید ۳۰۴ دارای ۱۸ درصد کروم، ۸ درصد نیکل می باشد. این رده از استیل تحمل گرمایی بالایی داشته که تا دماهای حدود ۶۰۰ درجه سانتی گراد را تحمل می کند.
استیل آلیاژ ۳۰۹ – S۳۰۹
- این نوع استیل در صنایع حساس و خاصی همچون صنایع پالایشگاهی و پتروشیمی، قطعات خاص خودرو، نیروگاه های برق و هر نوع صنایعی که به ماده ای برای تحمل بالا در برابر حرارت نیاز داشته باشند مورد استفاده قرار می گیرند. در برخی منابع تحمل گرمایی استیل ۳۰۹ تا ۹۸۰ درجه سلسیوس عنوان شده است. آلیاژ ۳۰۹S نیز همانند ۳۰۹ عادی می باشد با این تفاوت که درصد کربن پایین تری دارد.
استیل آلیاژ ۳۱۰ – S۳۱۰
- آلیاژ ۳۱۰ استنلس استیل مشابه گرید ۳۰۹ می باشد با این تفاوت که درصد نیکل آن بالاتر از ۳۰۹ است. ماکزیمم دمای قابل تحمل آن ۹۰۰ درجه عنوان شده و سری ۳۱۰S همانند سری های مشابه خود کربن کمتری دارد.
استیل ۳۱۶
- آلیاژ ۳۱۶ استنلس استیل دومین گرید پر مصرف در ساخت مخازن استیل بعد از مخزن استیل ۳۰۴ می باشد. این گرید استنلس استیل آستینیتی با درصد مولبیدن بالا می باشد. وجود مولیبدن در ورق استیل ۳۱۶ سبب افزایش قابل توجه مقاومت ورق در برابر خوردگی ها می گردد. در کل خواص ۳۱۶ مشابه آلیاژ ۳۰۴ می باشد ولی مقومت آن در برابر خوردگی ناشی از محیط های اسیدی و بازی به طور چشم گیری افزایش داشته است.
- یکی دیگر از خواص مهم ورق استیل ۳۱۶ آستانه تحمل دمایی بالای آن است.
- استیل ۳۱۶ به علت مقاومت بالا در برابر خوردگی های خفره ای و همچنین یون کلر در کاربرد های دریایی بسیار مقبول و مورد استفاده می باشد.
استیل آلیاژ ۳۲۱
- استیل گرید ۳۲۱ دارای مقادیر بالای تیتانیوم می باشد که به سبب آن در صنایع حساس مورد استفاده قرار می گیرد.
- از مهم ترین خواص این گرید میتوان به مقاومت بالای حرارتی و جلوگیری از تشکیل کاربید ها در عملیات جوشکاری اشاره نمود.
انواع مخزن استیل
مخازن استیل دسته بندی های مختلفی دارد که اصلی ترین آن دسته بندی بر حسب تعداد جداره و کاربری آن است:
- مخزن استیل تک جداره
- مخزن استیل دو جداره
- مخزن استیل سه جداره یا پروسس تانک
در اینجا میخواهیم هر سه نوع مخزن فوق را بصورت ماملا تخصصی بررسی و تحلیل نماییم.
در ابتدا باید به نکته زیر توجه ویژه نمود:
در مخازن استیل، تعداد جداره مبنایی بر مقاومت بالای بدنه در مقابل وزن و فشار نمی باشد، بلکه هدف کاربری خاص برای هر جداره به طور مجزا و در نهایت یک خروجی خاص در سیستم است.
مخزن استیل تک جداره
مخزن استیل تک جداره ساده ترین و پر مصرف ترین نوع مخازن استنلس استیل می باشد که عمده مصرف آن در تولید مخزن های ذخیره استیل یا Storage Tank است.
کاربرد بعدی مخازن استیل تک جداره، مخزن تک جداره میکسر دار می باشد. در مخازن میکسر دار تکجداره، در کنار بحث ذخیره سازی، همگن سازی محصول نیز مد نظر کارفرما می باشد که برای انجام این امر، یک عدد الکتروموتور با ظرفیت متناسب حجم و چگالی مخزن به همراه یک عدد همزن از جنس استیل با شافت توپر و پره های متناسب محصول بروی مخزن تعبیه می گردد.
مخزن استیل تک جداره
هم چنین در برخی کاربری ها برای کنترل دور خروجی الکتروموتور، یک عدد گیربکس نیز بروی مخزن نصب گردد که به کوپل کلی این سیستم مخزن استیل همزن دار گفته می شود.
ظرفیت مخزن استیل تک جداره
مخزن ذخیره تک جداره استیل مخزنی استوانه ای یا مکعبی شکل می باشد که از ظرفیت ۱۰۰ لیتر تا ظرفیت های ۸۰ متر مکعب بصورت ساخت در کارگاه رخشاب و ظرفیت های بالاتر از آن بصورت ساخت در محل تولید می شوند.
مخزن تک جداره استیل عموما از یک منبع اصلی، پایه به ارتفاع متناسب، ورودی و خروجی تشکیل یافته است.
اما در کاربری های مختلف تجهیزات جانبی و ادواتی بروی مخزن سوار می شوند که در زیر به برخی از آنها اشاره می گردد:
تجهیزات جانبی مخزن استیل تک جداره
- نردبان استیل یا فلزی
- دریچه دست رو یا هندهول
- دریچه نفر رو یا منهول
- سایدگلاس
- آب نما
- کوئل حرارتی استیل
- المنت حرارتی الکتریکی
- میکسر
مخزن استیل دو جداره
مخزن استیل دوجداره در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرد که علت آن پروسه دمایی و همگن سازی سیال یا محصول در این نوع مخزن می باشد.
مخزن دو جداره استنلس استیل از دو جداره مجزا از هم تشکیل شده که بسته به شرایط می تواند از یک جنس استیل یا گرید های مختلف استیل ساخته شود.
فلسفه وجودی دو جداره بودن مخزن نیز به کاربرد مخزن بر می گردد. بدین صورت که مخزن تک جداره استیل جهت نگهداری و انباشت محصول مورد استفاده قرار می گیرد. اما مخازن دو جداره و سه جداره استیل جهت پروسه خاصی طراحی می شوند.
برای مثال در کارهای عمومی از ورق استیل گرید ۳۰۴ برای تولید مخزن دو جداره استفاده می شود. اما در مصارفی که سیال اصلی دارای خاصیت خورندگی بالا باشد جداره داخلی باید از جنس استنلس استیل گرید ۳۱۶ ضد اسید یا ضد خوردگی تولید شود.
اگر سیال مورد استفاده در جداره دوم که عموما جهت سرمایش یا گرمایش مورد استفاده قرار می گیرد آب، بخار یا هر نوع سیال غیر خورنده باشد می توان از استیل گرید ۳۰۴ برای تولید جداره دوم استفاده نمود. البته قابل ذکر است با توجه به قیمت بالای ورق استیل رده ۳۱۶ نسبت به ۳۰۴ این طرح بسیار اقتصادی و مورد پسند خریداران مخازن استیل رخشاب می باشد.
انواع مخزن دو جداره استیل
- مخزن استیل دو جداره میکسر دار با عایق حرارتی : در این نوع مخزن از دو جداره تشکیل یافته که سیال اصلی در جداره داخلی قرار داشته و توسط سیستم میکسر همگن می گردد. بین دو جداره فضای خالی وجود دارد که جهت کنترل دمایی از عایق های حرارتی همچون پشم شیشه، پشم سنگ، پشم شیشه فویل دار و … استفاده می شود.
- مخزن استیل میکسر دار دو جداره انتقال حرارت مستقیم از جداره: در این نوع مخزن استیل جداره داخلی وظیفه حفظ و همگن سازی محصول را توسط میکسر بر عهده دارد. فضای بین دو جداره فضای خالی بوده که توسط یک سیال ثانویه وظیفه گرم کردن یا خنک سازی محصول اصلی را بر عهده دارد. در این نوع مخازن به یک بویلر بخار یا دیگ اب گرم یا روغن داغ و در حالت خنک سازی به یک سیستم چیلر احتیاج خواهد بود
- مخزن دو جداره استیل میکسر دار به همراه المنت حرارتی: این نوع مخزن همانند بند ۲، دارای فضای خالی بین دو جداره بوده که در این فضا بسته به بار حرارتی مورد نیاز از المنت های برقی با توجه به طراحی مخزن بهره خواهیم برد. بین دو جداره از سیالی همچون آب با سختی پاییین یا روغن به عنوان سیال گرم کننده استفاده خواهیم نمود.
- مخزن دوجداره استیل میکسر دار با کوئل حرارتی جهت انتقال دما: در این نوع مخزن دوجداره استیل، بجای المنت برقی از کوئل ها حرارتی که از متریالی همچون استیل یا مس جهت انتقال دما استفاده خواهیم نمود. در این یسیستم نیزبه چیلر یا بویلراحتیاج خواهیم داشت.