انتخاب مواد
انتخاب مواد :
یکی از مهمترین مسائل در طراحی مخازن تحت فشار انتخاب صحیح مواد اولیه بکار رفته در آن ها می باشد چرا که این امر تاثیر به سزايي در تعیین ضخامت ها، ابعاد و نهایتا شرایط عملکردی مخزن دارد . اطلاعات مهم برای انتخاب مناسب مواد شامل تعیین مشخصه ها و مقادیر ( و تغییرات تاثیر گذار) سیال در اجزاء مختلف مخزن می گردد .
به علاوه ، PH سیال ، درجه هوازنی و درجه حرارت ( با پیش بینی دامنه ) می باید لیست شود .
متداول ترین مواد برای ساخت مخازن تحت فشار ، فولاد کربنی و کم آلیاژ می باشد . این فولادها در گسترده وسیعی از درجه حرارت های مختلف ( )کاربرد داشته و آیین نامه کاربرد بیش از 34 گرید از فولادهای کربنی و 44 گرید از فولادهای آلیاژی را بعنوان ورق های با کیفیت مناسب برای ساخت مخازن تحت فشار مورد تایید قرار داده است . انتخاب هر یک از این مواد عموماً بر اساس معیارهای زیر صورت می پذیرد
• در دسترس بودن ورق در ضخامتهای مورد نیاز
• دارا بودن چقرمگی مورد نیاز برای درجه حرارتهای پایین
• دارا بودن استحکام لازم در درجه حرارتهای بالا
• مقاومت در درجه حرارتهای بالا در برابر اکسیداسیون و یا خوردگی
معیارها اضافی دیگر که معمولا برای انتخاب مواد در صنعت نفت و پتروشیمی مورد توجه قرار میگیرد . مقاومت فلز در مقابل اثر تخریبی هیدروژن ( ایجاد شکنندگی هیدروژن و تاول های هیدروژنی) در درجه حرارت ها و فشارهای بالا است . یادآور می شود یکی از ملاحظه هاي عمده در انتخاب مواد ، خطر احتمالی شکست ترد در بعضی فولادهای کربنی است که معمولا در محدوده ( بسته به ضخامت و گرید فولاد) از اهمیت خاصی برخوردار می باشد.
انتخاب دیگر در رابطه به مواد اولیه ساخت مخازن تحت فشار استفاده از فولادهای آلیاژی به دلیل کنترل خوردگی و یا جلوگیری از آلودگی سیال در اثر حل نمودن آهن می باشد . فولادهای ضد زنگ آستنیتی همپنین می توانند برای شرایط کاری با درجه حرارتهای بالا تا بکار گرفته شوند . مشخصه های فرآیندی لازم برای انتخاب آلیاژهای مناسب در شرایط عملیاتی خاص مشابه با آنچه که برای مخازن ساخته شده از فولاد کربنی بیان شد می باشد . ازآنجايی که قیمت تمام شده برای ورق آلیاژی تفاوت قابل ملاحظه ای با ورق کربنی دارد لذا معمولا در مورادی که نیاز به استفاده از فولادهای آلیاژی احساس می شود از ترکیب آنها به نام ورق روکش دار بهره می گیرند . این ورق با پایه اصلی فولاد کربنی و روکشی از جنس فولاد آلیاژی ( به ضخامت تا ) علاوه بر مقامت زیاد در برابر خوردگی از هزینه پایین تری نسبت به فولاد تمام آلیاژی برخوردار است . پیشنهاد زیر در رابطه با انتخاب بین آلیاژ و روکش آلیاژی از لحاظ قیمت تمام شده توصیه می گردد :
: فولاد آلیاژی
: فولاد آلیاژی یا روکش آلیاژی
: روکش آلیاژی