بخش اول: مخزن فولاد ضد زنگ چیست؟
مخزن استیل یکی از انواع تانکر است که به‌طور گسترده در مواد غذایی، نوشیدنی، لبنیات، دارو، لوازم آرایشی و سایر فرآیندهای تولیدی که پاکیزگی و خلوص در آن اهمیت دارد، استفاده می‌شود. علاوه بر آن، این مخازن که به آن‌ها مخزن فولاد ضد زنگ نیز می‌گویند، در کارخانه‌های صنعتی برای ذخیره مواد شیمیایی و گازهایی که در آن مقاومت قوی در برابر تخریب شیمیایی مورد نیاز است کاربرد دارند.
فولاد ضد زنگ نوعی آلیاژ آهن حاوی درصد مشخصی کروم است که فلز را در برابر خوردگی مقاوم می‌کند. مقاومت در برابر خوردگی با ایجاد یک لایه نازک از اکسیدهای فلزی به دست می‌آید که به‌عنوان محافظ در برابر مواد خورنده عمل می‌کند. در این مقاله جامع از تانکر سازی رستاک، به بررسی کامل مخزن استیل ضد زنگ خواهیم پرداخت.
مخزن فولاد ضد زنگ از نظر شکل و اندازه دارای انواع مختلفی است. با توجه به مکان و محدودیت‌های حمل‌ونقل در ابعاد، آن‌ها را می‌توان به‌صورت عمودی یا افقی جهت داد. برخی از این مخازن می‌توانند مقادیر کمی مایعات و گازهای متراکم را تنها با چند لیتر ظرفیت در خود جای دهند. در حالی که برخی دیگر می‌توانند چندین هزار لیتر مایعات را در خود نگه‌دارند.
مخزن آب استیل ساده، از جنس استنلس استیل و دارای ورودی، خروجی و منهول است که معمولاً در مخازن آب خانگی دیده می‌شود. برای مخزن استیل مورداستفاده در فرآیندهای صنعتی، نازل‌های متعددی برای اختلاط مایعات و گازهای مختلف و نصب ابزارهای نظارتی مختلف تعبیه شده است. برخی از آن‌ها برای راکتورها و میکسرهایی استفاده می‌شود که می‌توانند دارای همزن و سر مخلوط برای ترکیب مواد باشند. همچنین این مخازن می‌توانند دارای پوشش‌های خنک‌کننده و دوجداره برای عایق‌کاری و کنترل دما باشند. مخزن فولاد ضد زنگ دارای طیف وسیعی از کاربردها است؛ زیرا ساختار آن را می‌توان به‌راحتی با توجه به نیازهای نهایی تغییر داد.
چه چیزی فولاد ضد زنگ را در برابر خوردگی مقاوم می‌کند؟
برای ساخت مخزن استیل و همچنین ساخت فولاد ضد زنگ، از اصل غیرفعال سازی استفاده می‌کنند که در آن فلزات به اکسیداسیون ناشی از ترکیبات خورنده در اتمسفر و سیالات فرآیندی غیرفعال یا غیر واکنشی می‌شوند. فولاد ضد زنگ دارای پوشش نازکی از اکسیدهای فلزی بر روی سطح خود است که به آن، غشای غیرفعال می‌گویند.
فولاد ضد زنگ عمدتاً آهنی است که با حداقل 10.5٪ کروم آلیاژ شده است. اکسیدهای فلزی که لایه غیرفعال را تشکیل می‌دهند، اکسیدهای کروم هستند. البته عناصر آلیاژی دیگری مانند کربن، نیکل، منگنز و مولیبدن نیز وجود دارند. کربن عنصر اصلی آلیاژی برای تهیه فولاد از آهن خالص است. درصد معینی از این عنصر، فولاد را سخت‌تر و محکم‌تر می‌کند. نیکل و منگنز عناصر تثبیت کننده‌ای هستند که ساختار متالورژی آستنیتی را تقویت می‌کنند.
ساختار آستنیتی از سخت شدن فولاد ضد زنگ از طریق عملیات حرارتی جلوگیری می‌کند. این امر به فولاد ضد زنگ امکان می‌دهد تا دمای بالاتر را تحمل کند و در عین حال خواص مکانیکی خود مانند شکل‌پذیری را حفظ کند. علاوه بر این، فولادهای زنگ نزن آستنیتی چقرمگی بهتری در دمای پایین نسبت به فولادهای زنگ نزن فریتی دارند.
توجه داشته باشید که منگنز تنها نیمی از اثر نیکل را تولید می‌کند و معمولاً به‌عنوان جایگزین برای تولید گریدهای ارزان‌تر استفاده می‌شود. از طرف دیگر، مولیبدن، عملکردی مشابه کروم دارد. همچنین مقاومت در برابر خوردگی مواد را افزایش می‌دهد.
مولیبدن یک اتم بزرگ‌تر از کروم است و به‌خصوص در دماهای بالاتر در استحکام بیشتر فولاد مؤثرتر است. نقطه ضعف استفاده از مولیبدن این است که فولاد ضد زنگ را فریتی می‌کند که با شکنندگی بیشتر مشخص می‌شود. این ویژگی را با افزودن نیکل بیشتر به آلیاژ، کنترل می‌کنند.
روش غیرفعال سازی در ساخت مخزن استیل ضد زنگ
غیرفعال سازی با قرارگیری یک ماده پایه مانند فولاد ضد زنگ، در معرض هوا انجام می‌شود، جایی که اکسیدهای فلزی را روی سطح خود می‌سازد. برای تقویت تشکیل غشا غیرفعال، فولاد ضد زنگ به یک عملیات شیمیایی معرفی می‌شود، جایی که با غوطه‌ور کردن آن در حمام‌های غیرفعال اسیدی اسید نیتریک، کاملاً تمیز می‌شود.
آلاینده‌هایی مانند آهن اگزوژن یا ترکیبات آهن آزاد حذف می‌شوند تا از دخالت آن‌ها در ایجاد لایه غیرفعال جلوگیری شود. پس از تمیز کردن با حمام اسیدی، فلز در حمامی از هیدروکسید سدیم خنثی می‌شود. رسوب‌زدایی همچنین سایر لایه‌های اکسیدی را که توسط عملیات آسیاب در دمای بالا مانند شکل‌دهی گرم، جوشکاری و عملیات حرارتی تشکیل شده‌اند، حذف می‌کند.
پس از انجام همه این موارد و ساخت ورق فولادی، مخزن استیل را با استفاده از همین ورق‌ها می‌سازند.
بخش دوم: درجه‌های فولاد ضد زنگ در مخازن
فولاد ضد زنگ دارای طیف بسیار گسترده‌ای از درجات برای جابجایی مواد شیمیایی خاص است. گریدهای مختلف دارای مقاومت در برابر خوردگی، استحکام بالا، چقرمگی و عملکرد در دمای بالا و پایین هستند. در ساخت مخزن استیل از سه گرید به‌طور گسترده استفاده می‌شود. این گریدها شامل 304/304L، 316/316L و دوبلکس یا دولایه هستند.
1. فولاد ضد زنگ 304 و 304 لیتر
فولاد ضد زنگ 304، جدای از آلیاژهای تشکیل دهنده فولاد، از 18-20٪ کروم، 8-11٪ نیکل و 2٪ منگنز تشکیل شده است. این رایج‌ترین فولاد ضد زنگ است؛ زیرا برای اکثر کاربردها مقاومت کافی را در برابر خوردگی دارد و نسبت به سایر گریدها ارزان‌تر است. ساختار متالورژی آستنیتی، آن را انعطاف‌پذیر و مناسب برای تشکیل طیف وسیعی از محصولات می‌کند. یکی از این محصولات، مخزن استیل ضد زنگ است.
فولاد ضد زنگ 304L دارای محتوای مشابه کروم، نیکل و منگنز است. تفاوت آن با فولاد ضد زنگ 304 میزان کربن کمتر آن است و در نتیجه از فرآیندی به نام حساسیت جلوگیری می‌کند. حساسیت زمانی اتفاق می‌افتد که کروم و اتم‌های کربن آلیاژ شده در فولاد در دمای بالا واکنش می‌دهند و کاربیدهای کروم را تشکیل می‌دهند.
از آنجایی که مقداری از کروم از قبل برای تشکیل کاربیدهای کروم استفاده می‌شود، کمتر برای تشکیل غشای غیرفعال در دسترس است. این‌ها در مرزهای دانه‌بندی سازه فولادی رخ می‌دهند که آن را مستعد خوردگی بین‌دانه‌ای می‌کند. این فرآیند زمانی مشکل‌ساز است که فولاد ضد زنگ در معرض فرآیندها یا کاربردهای با دمای بالا قرار بگیرد. کاهش محتوای کاربید، تشکیل کاربید کروم را کمتر می‌کند و به حفظ مقاومت در برابر خوردگی حتی در دماهای بالا کمک می‌نماید. این ویژگی کمک می‌کند تا فولاد 304L گزینه مناسبی برای ساخت مخزن استیل باشد.
2. فولاد ضد زنگ 316 و 316 لیتر
فولاد ضد زنگ 316 حاوی 16-18٪ کروم، 10-14٪ نیکل، 2-3٪ مولیبدن و 2٪ منگنز است. مولیبدن، این گرید را نسبت به فولاد ضد زنگ 304 در برابر خوردگی مقاوم‌تر می‌کند. برای مقابله با خاصیت تشکیل فریتی مولیبدن، مقدار نیکل بیشتری نیاز است. فولاد ضد زنگ 316 بیشتر در محیط‌های بسیار خورنده مانند مخزن استیل حمل مواد شیمیایی و مخازن نزدیک محیط‌های دریایی استفاده می‌شود؛ مانند فولاد ضد زنگ 304، فولاد ضد زنگ 316 دارای درجه کربن پایین‌تر نسبت به 316L است. محتوای کربن کمتر نیز برای کاربردهای با دمای بالا و جلوگیری از ایجاد حساسیت استفاده می‌شود.
3. فولاد ضد زنگ دوبلکس یا دولایه
این نوع فولاد ضد زنگ از ترکیب ساختارهای متالورژیک آستنیتی و فریتی تشکیل شده است. فولاد زنگ نزن آستنیتی از نظر مقاومت در برابر خوردگی و خواص مکانیکی، بسیار برتر از فریتی است. با این حال، بسیار مستعد ترک‌خوردگی ناشی از تنش است.
ترک‌خوردگی تنشی زمانی اتفاق می‌افتد که یک ترک در هنگام قرارگیری در معرض یک محیط بسیار خورنده، منتشر می‌شود. این می‌تواند منجر به شکست ناگهانی مواد انعطاف‌پذیر شود. یک ساختار متالورژیکی فریتی در برابر ترک‌خوردگی تنشی مقاوم است. ترکیب فاز فریتی با فاز آستنیتی مقاومت بیشتری در برابر ترک‌خوردگی ناشی از تنش ایجاد می‌کند. این بیشتر برای مخازن مورد استفاده در محیط‌ها و سیالات پردازش حاوی کلرید مانند آب برای مصارف خانگی مناسب است. به عبارتی مخزن استیل دوبلکس مناسب برای ذخیره آب شرب است.
ساختار متالورژیکی فولاد ضد زنگ دوبلکس
فولاد ضد زنگ دوبلکس حاوی 20-28٪ کروم، 2-5٪ مولیبدن و 5-8٪ نیکل است. داشتن محتوای کروم و مولیبدن بالاتر باعث می‌شود فولادهای ضد زنگ دوبلکس مقاومت در برابر خوردگی و استحکام مکانیکی بالاتری داشته باشند. در مقایسه با 316، استفاده از دوبلکس به دلیل محتوای نیکل کمتر و استحکام بالاتر برای ضخامت معین، ارزان‌تر است و امکان استفاده از صفحات یا ورق‌های نازک‌تر را فراهم می‌کند. محبوب‌ترین درجه فولاد ضد زنگ دوبلکس استاندارد، دوبلکس یا فولاد ضد زنگ 2205 است.
بخش سوم: انواع مخزن استیل ضد زنگ – 8 نوع مخزن استیل ضد زنگ
مخزن فولاد ضد زنگ بسیار قابل تنظیم است. ویژگی‌های مختلفی را می‌توان برای ارائه یک کاربرد خاص ادغام کرد. این مخازن می‌توانند تک جداره یا دوجداره، افقی یا عمودی، عایق یا گرم شونده و… باشند. در ادامه طبقه‌بندی کلی انواع مخزن استیل بر اساس عملکرد و ساخت، آورده شده است.
1. مخازن تک جداره استیل ضد زنگ
این نوع مخزن ساده‌ترین مخزن فولاد ضد زنگ است که معمولاً به شکل استوانه‌ای است. بسته به کاربرد و محدودیت اندازه، می‌توان آن را به‌صورت عمودی یا افقی جهت داد. داشتن یک جداره، محافظت در برابر ترکیبات خورنده در سطوح داخلی و خارجی مخزن را فراهم می‌کند. این مخازن بیشتر در ذخیره سازی آب برای مصارف خانگی و در کارخانه‌های تولیدی با مواد خام مایع کاربرد دارند.
2. مخزن استیل ضد زنگ دوجداره
مخزن استیل ضد زنگ دوجداره برای کاربردهایی که نیاز به مهار ثانویه در صورت ریزش دارند، تنظیم شده است. در مخازن دوجداره بسته به جایی که مقاومت در برابر خوردگی مورد نیاز است، می‌توان یک یا هر دو دیواره را از فولاد ضد زنگ ساخت. سایر مخازن دوجداره استیل ضد زنگ دارای عایق هستند. عایق از محصول در برابر تغییرات دمای محیط محافظت می‌کند.
3. مخازن با روکش فولاد ضد زنگ
ساخت مخزن فولادی ضد زنگ بسیار بزرگ با دیواره‌های ضخیم، بسیار پرهزینه و غیرعملی است. یک راه‌حل برای این کار، ساخت مخزن با صفحات فولادی کربنی است که تحت بار استاتیکی و فشار سیال فرآیند قرار می‌گیرند؛ در حالی که با ورقه نازکی از روکش فولاد ضد زنگ برای محافظت در برابر خوردگی پوشانده می‌شوند.
صفحات فولادی کربنی روکش شده از جنس استنلس استیل، با فشار دادن و حرارت دادن این دو فلز به یکدیگر تشکیل می‌شوند. در طی این فرآیند، یک پیوند متالورژیکی تشکیل می‌شود. ورق‌های فولادی ضد زنگ را می‌توان از یک طرف (روکش یک‌طرفه) یا هر دو (روکش دوطرفه) چسباند. به غیر از پرس، تکنیک‌های دیگری مانند باندینگ رول گرم، باندینگ رول سرد و باندینگ انفجاری در دسترس هستند.
4. مخزن فولاد ضد زنگ روکش دار
این نوع مخزن فولاد ضد زنگ در درجه اول برای فرآیندهایی که نیاز به گرمایش، سرمایش یا پایداری حرارتی اضافی دارند استفاده می‌شود. سیال گرمایش یا خنک کننده در فضای بین دو صفحه یا ورق فولادی ضد زنگ، جریان می‌یابد. انتقال حرارت از طریق دیواره داخلی صورت می‌گیرد. پس از انتقال حرارت، مایع گرمایشی یا خنک کننده، به سیستم‌های تأسیساتی (دیگ بخار یا برج‌های خنک کننده) بازمی‌گردد. سه نوع مخزن استیل ضد زنگ روکش دار وجود دارد:
پوشش معمولی:
این مخزن روکش فولادی ضد زنگ، دارای یک دیواره بیرونی است که فقط توسط بافل‌هایی که بین دو ورق یا صفحه فلزی جوش داده شده است، پشتیبانی می‌شود. فضای بین دیوارها یک فضای حلقوی است. مخزن استیل با روکش معمولی برای کاربردهای کم‌فشار مناسب است. به عبارتی هنگامی که این مخزن در فشار بالاتر اعمال می‌شود، به دلیل افزایش ضخامت مورد نیاز برای دیوار بیرونی، هزینه به‌طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.
پیشنهاد مطالعه: مقاله تانکر گالوانیزه چیست؟ کاربرد منبع گالوانیزه
پوشش گودی:
در این نوع مخزن استیل روکش دار، دیواره بیرونی به‌صورت نقطه‌ای یا به‌صورت پلاگین به مخزن جوش داده می‌شود. این روش اتصال به دیواره داخلی باعث ایجاد فرورفتگی‌ها یا گودی‌ها می‌شود، همان‌طور که در سطح خارجی دیوار بیرونی قابل رؤیت است. چینش گودی‌ها می‌تواند به‌صورت پلکانی یا خطی باشد. از آنجایی که ناحیه مؤثر بیشتری برای اتصال وجود دارد، در مقایسه با پوشش‌های معمولی قوی‌تر است و امکان استفاده از ورقه‌های نازک‌تر را فراهم می‌کند. با این حال، این برای فرآیندهایی که از چرخه‌های گرمایش و سرمایش سریع استفاده می‌کنند، کاربرد ندارد؛ زیرا شوک حرارتی می‌تواند جوش‌ها را ضعیف کند.
پوشش کویل نیم لوله:
به جای استفاده از دیوار ورق فلزی بیرونی، یک لوله شکاف پیچ خورده و در اطراف دیواره مخزن، جوش داده می‌شود. این روش اتصال در مقایسه با دو پوشش دیگر قوی‌تر است و این طرح را برای کاربردهای فشار بالا بدون تأثیر خستگی حرارتی مفید می‌کند. برای کاربردهای با حجم مخزن بزرگ، این پوشش گران‌تر از پوشش فرورفته است؛ اما ارزان‌تر از پوشش معمولی است.
توجه شود که این پوشش‌ها جدای از پوشش‌هایی است که به عنوان گالوانیزه کردن فولاد شناخته می‌شوند. در حقیقت فولاد گالوانیزه نوع دیگری از پوشش است که در مقاله مربوطه به آن پرداخته‌ایم.
5. مخازن فرآیند فولاد ضد زنگ
این نوع مخزن استیل برای مخلوط کردن، حل کردن یا همگن کردن اجزای فرآیند یا مواد موجود در اکثر کارخانه‌های تولیدی و صنعتی کاربرد دارد. ویژگی اصلی این مخازن همزن یا سر همزن است. طرح‌های مختلف همزن وجود دارد که می‌توان از آن‌ها استفاده کرد. به‌عنوان مثال می‌توان به سرهای اختلاط برشی بالا، پره‌های اختلاط، پروانه‌ها و همزن‌های حلزونی اشاره کرد. ابزارهایی برای نظارت بر پارامترهایی مانند دما، فشار و سطح نصب می‌شوند. مخازن فرآیند فولاد ضد زنگ می‌توانند با استفاده از دو جدار، دارای ویژگی‌های اضافی مانند گرمایش و عایق باشند.
6. مخزن فولاد ضد زنگ فشار بالا
مخازن مورد استفاده برای مصارف خانگی و تجاری دارای فشار کم هستند که معمولاً در اتمسفر درجه‌بندی می‌شوند.
هنگامی که فشار عملیاتی بیش از 1 بار است، طراحی و ساخت باید از استانداردهایی مانند آیین‌نامه دیگ بخار و مخزن تحت فشار ASME پیروی کند. (بار واحد اندازه‌گیری فشار است). استفاده از این استاندارد برای اطمینان از این است که انرژی ذخیره شده در تانکر، ایمنی محل کار و محیط زیست را تهدید نمی‌کند. استاندارد ASME ملاحظات طراحی، عوامل طراحی، انتخاب مواد، روش‌های ساخت و الزامات آزمایش را مشخص می‌کند. علائم گواهی به مشخصات مخزن استیل اضافه می‌شود که نشان‌دهنده انطباق است. استانداردهای مخازن فشار قوی برای همه تانکرها صرف نظر از نوع آن‌ها اعمال می‌شود.
8. مخازن هوای فشرده
این نوع مخزن استیل نیز تحت پوشش آیین‌نامه دیگ بخار و مخازن تحت فشار ASME قرار می‌گیرد؛ زیرا اکثر سیستم‌های هوای فشرده برای کارخانه‌های صنعتی و تولیدی دارای فشاری در حدود 5 تا 6 بار هستند. مخزن فولاد ضد زنگ معمولاً به‌عنوان گیرنده هوا یا مخزن بافر هوا کاربرد دارد. گیرنده‌های هوای مرطوب برای ذخیره هوا و کاهش رطوبت، با اجازه دادن به بخار آب در داخل مخزن طراحی شده‌اند که سپس به سمت مخزن تخلیه می‌شود. از آنجایی که رطوبت و هوا وجود دارد، در ساخت این مخزن استیل، استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگی ضروری است.
بخش چهارم: پرداخت‌های سطح مخزن فولادی ضد زنگ
فولاد ضد زنگ معمولاً صاف و کمی بازتابنده است؛ اما در برخی موارد، سطح آن دانه‌دار است یا در یک جهت برس خورده است. به این پروفیل‌های مختلف، پرداخت سطحی گفته می‌شود. یکی از ویژگی‌های مهم پرداخت سطح، زبری سطح است. این انحراف قله‌ها و فرورفتگی‌های میکروسکوپی از سطح ایده‌آل یک فلز است. نوع پرداخت سطح و زبری سطح از مشخصات مهم انواع مخزن استیل ضد زنگ هستند؛ زیرا بر حفظ رطوبت و چسبندگی مواد روی سطح مخزن تأثیر می‌گذارند.
1. آسیاب پایان
این شرایط اولیه تأمین ورق یا صفحات فولاد ضد زنگ پس از تولید از کارخانه فولاد است؛ بنابراین، آسیاب پایان هنوز توسط ابزارهای مکانیکی یا شیمیایی تغییر داده نشده است تا برای یک هدف خاص مناسب باشد.
تولید، معمولاً از طریق نورد سرد و گرم صورت می‌گیرد. عملیات آسیاب ثانویه مانند ترشی انداختن به‌منظور افزایش مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ انجام می‌شود. محبوب‌ترین نوع آسیاب پایان مورد استفاده برای مخزن استیل ضد زنگ، شماره 2B است. شماره 2B، همان‌طور که توسط ASTM مشخص شده است، با سطح صاف و کمی بازتابنده مشخص می‌شود. متوسط زبری سطح، Ra، معمولاً در محدوده 0.30 – 0.50 میکرومتر است. فرآیندی که برای رسیدن به این صافی استفاده می‌شود، رولینگ پاس پوست است. انواع دیگر روکش‌های آسیاب شماره 1D، شماره 2D و BA (با آنیل روشن) هستند.
2. پرداخت‌های صیقلی، آسیاب شده و برس کاری شده (مکانیکی)
از یک آسیاب پایان استاندارد، فرآیندهای اضافی برای دستیابی به صافی سطح مورد نظر اعمال می‌شود. درجه آسیاب پایان نزدیک به ویژگی‌های سطح مورد نظر برای کاهش تلاش پولیش انتخاب می‌شود. پولیش و برس زدن با استفاده از مواد ظریف و ساینده که بر روی تسمه‌ها و دیسک‌هایی که به‌صورت یک‌طرفه برش داده می‌شوند به هم چسبیده می‌شوند. متوسط زبری برای این پرداخت بسته به کاربرد ورق، متفاوت است. این کار معمولاً در مخازن فرآیند فولاد ضد زنگ انجام می‌شود که در آن ناهمواری سطح خاصی برای دیواره‌های داخلی به جهت دستیابی به جریان مناسب مواد در هنگام مخلوط یا هم زدن آن‌ها مورد نیاز است. پرداخت‌های مکانیکی محبوب شماره 3 و شماره 4 هستند.
3. برقی شده
الکترو پولیش یک فرآیند الکتروشیمیایی است که پیک‌های میکروسکوپی روی سطح فلز را حذف یا تراز می‌کند. این کار با فروبردن فلز در یک حمام الکترولیت گرم انجام می‌شود. سپس فلز به یک منبع تغذیه DC همراه با یک کاتد غوطه‌ور در الکترولیت نیز متصل می‌شود. با عبور جریان از فلز، سطح در محلول الکترولیت حل می‌شود. پیک‌های سطح میکروسکوپی سریع‌تر از نواحی مسطح حل می‌شوند. در نهایت، سطح به ترتیب کمتر از 0.2 میکرومتر صاف‌تر می‌شود. مخزن استیل ضد زنگ برقی شده در صنایع غذایی و دارویی استفاده می‌شود که در آن آلودگی محصول یک مسئله است.
سطح مخزن باید به‌اندازه کافی صاف باشد تا رطوبت باقی بماند؛ زیرا رطوبت باعث رشد میکروب‌ها می‌شود. همچنین، برای مخازن دارای قابلیت تمیز کردن در محل (CIP)، داشتن سطح بسیار صاف، از چسبیدن هر محصول به سطح جلوگیری و مراحل شستشو را آسان‌تر می‌کند.
بخش پنجم: مشخصات مخزن فولاد ضد زنگ و ویژگی‌های آن
مشخصات، یا اطلاعات سفارش، ملاحظات طراحی ارائه شده به سازنده است که به استفاده از مخزن بستگی دارد. قبل از حدس و گمان، بررسی اینکه آیا تأمین کننده قادر به ساخت ویژگی‌های مورد نیاز است یا خیر، مهم است. لیست زیر اطلاعات اولیه مورد نیاز برای تعیین مخزن استیل ضد زنگ است.
1. ظرفیت مخزن
ظرفیت مخزن استیل این یکی از مهم‌ترین ملاحظات طراحی است که توسط صاحبان فرآیند تعیین می‌شود. این حجم اسمی مخزن قابل استفاده برای ذخیره سازی یا پردازش است. توجه داشته باشید که این مقدار با حجم کلی یا ناخالص متفاوت است که فضای اختصاص داده شده برای بخارات و انبساط را به خود اختصاص می‌دهد.
2. اندازه‌گیری فشار
جدا از ظرفیت مخزن استیل، درجه فشار یک پارامتر طراحی مهم است که بر ضخامت ورق یا صفحه فلزی مورد استفاده تأثیر می‌گذارد. مشخصات اضافی مانند فرآیندهای جوشکاری و روش‌های بازرسی با توجه به فشار تجربه شده مخزن مورد نیاز است.
3. ابعاد و محدودیت اندازه
ابعاد مخزن استیل در واقع ترجیح و نیاز صاحب مخزن و مالک فرآیند است. با این حال، این به توانایی سازنده و استانداردهای حاکم بستگی دارد. بهتر است از اندازه‌های تجاری موجود یا استاندارد شروع کنید و آن‌ها را بر اساس این استانداردها تغییر دهید.
4. درجه فولاد ضد زنگ
همان‌طور که قبلاً بحث شد، سه نوع فولاد ضد زنگ معمولاً برای مخازن استفاده می‌شود. این موارد شامل 304/304L، 316/316L و دوبلکس هستند. مخزن فولاد ضد زنگ 304/304L ارزان‌ترین و مناسب برای محیط‌ها و مواد شیمیایی با خورندگی ملایم است. 316/316L دارای خواص برتر نسبت به 304/304L است؛ اما به‌طور قابل توجهی گران‌تر است. فولاد ضد زنگ دوبلکس دارای خواص قابل مقایسه (برای گریدهای گران‌تر) از 316/316L است. هرچند مخزن استیل دوبلکس گران‌تر است، با این حال، پیشرفت‌های تکنولوژیکی هزینه‌های کمتری را به همراه دارد.
5. نوع پرداخت ورق
روکش‌های معمول مخزن فولاد ضد زنگ به‌صورت پرداخت استاندارد پرداخت برقی هستند. پولیش مکانیکی برای دستیابی به یک زبری سطح خاص برای فرآیندهای اختلاط مورد استفاده است.
6. نازل و منهول
نازل‌ها اتصالاتی هستند که به مخزن فولاد ضد زنگ برای اتصال، اتصال یا پیچ و مهره کردن لوله‌های ورودی، خروجی و ابزار جوش داده می‌شوند. منهول‌ها دسترسی به داخل مخزن استیل را برای تمیز کردن و نگهداری فراهم می‌کنند. اندازه نازل و منهول معمولاً توسط صاحب فرآیند مشخص می‌شود.
7. شیرهای کاهش فشار یا سرریز مایع
این‌ها تدابیر ایمنی در مواقع اضطراری مانند خرابی تجهیزات یا اختلالات فرآیند هستند. فشار و جریان بیش از حد می‌تواند از محدودیت‌های مخزن فراتر رود و باعث انفجار و ریزش شود. این امر به‌ویژه مربوط به مخازن فرآیند با توان بالا و مخازن تحت فشار است.
8. شرایط مورد نیاز برای جوش‌های هم‌سطح زمین
برای مخازن مورد استفاده در صنایع غذایی، نوشیدنی، داروسازی و لبنیات، هیچ منطقه‌ای نمی‌تواند وجود داشته باشد که محصول در آن رکود داشته باشد. کلاهک‌های جوش می‌توانند از جریان مایع جلوگیری کنند. میکروب‌ها می‌توانند در این مناطق رشد کنند و باعث آلودگی شوند. صاحبان فرآیند ممکن است انتخاب کنند که جوش‌های هم‌سطح زمین را مشخص کنند؛ اما این فرآیند به‌طور قابل توجهی باعث تضعیف اتصالات می‌شود و باید در طراحی ضخامت دیوارهای ورق مورد توجه قرار گیرد.
9. کاربرد خاص و لوازم جانبی خاص
این‌ها عبارت‌اند از پوشش‌های خنک کننده، عایق، اتصالات همزن و میکسر، براکت‌ها، تکیه‌گاه‌ها، لنگه‌های بالابر و ساختارهای داخلی مانند بافل، سینی و نردبان.
بخش ششم: موارد استفاده و کاربرد مخزن فولاد ضد زنگ
مخزن استیل به دلیل دوام و استحکام، کاربردهای نامحدودی دارند. هر جنبه‌ای از جامعه به خواص مثبت مخزن فولاد ضد زنگ برای ارائه عملکرد باکیفیت بالا و محافظت از مواد مورد ذخیره متکی است. اگرچه فولاد زنگ نزن با محیط‌های ضدعفونی‌کننده و استریل از نزدیک شناخته می‌شود، مخازن استنلس استیل را می‌توان در چندین کاربرد ذخیره سازی و نگهداری صنعتی یافت.
1. ذخیره سازی سرد
مواد و مایعات مختلف به اثرات شرایط دمای پایین واکنش ضعیفی نشان می‌دهند و ممکن است ترک بخورند یا یخ بزنند. مخزن استیل در برابر اثرات محیط‌های با دمای پایین مقاوم است. در چنین شرایطی، این مخزن می‌تواند استحکام و انعطاف‌پذیری خود را حفظ کند که آن را برای استفاده به‌عنوان ظرف نگهداری در دمای پایین ایده‌آل می‌کند.
2. ذخیره سازی پزشکی
حوزه پزشکی تقاضای زیادی برای انواع موادی دارد که قادر به تائید و استفاده است. محدودیت‌های بهداشتی انواع فلزاتی را که نیازهای سخت‌گیرانه مورد نیاز برای محافظت از بیماران و نجات جان مردم را برآورده می‌کنند، طلب می‌کند. این نیاز تنها با مخزن استیل برطرف می‌شود.
نگهداری و مراقبت از ابزار پزشکی مستلزم یک محیط استریل و تمیز از نظر بهداشتی است که بتواند استانداردهای تعیین شده توسط سازمان غذا و دارو (FDA) را برآورده کند. مخزن فولاد ضد زنگ الزامات لازم را برآورده می‌کند و حتی از آن‌ها فراتر می‌رود. این مخازن را می‌توان به‌راحتی تمیز کرد؛ زیرا باکتری را جذب نمی‌کند و نمی‌تواند آلوده شود. در اصل، اولین انتخاب متخصصان پزشکی، مخزن استیل ضد زنگ هنگام طراحی واحدهای ذخیره سازی برای تجهیزات پزشکی است.
3. ذخیره سازی مواد غذایی
شرایط نگهداری مواد غذایی از همان الزامات رشته پزشکی پیروی می‌کند؛ زیرا شرایط آلوده و ناپاک می‌تواند منجر به مشکلات مشابهی شود که می‌تواند به افراد آسیب برساند. مخزن استیل در هر قسمت از تهیه، تولید و نگهداری مواد غذایی یافت می‌شود. روکش‌های تمیز و صاف و سطوحی که به‌راحتی تمیز می‌شوند تضمین می‌کند که هرگونه مواد مضر از بین برود. از آنجایی که فولاد ضد زنگ محکم بسته شده است، نمی‌تواند سموم، مواد تشکیل دهنده، آنزیم‌ها یا آب‌میوه‌های مورد استفاده در تهیه غذا را جذب کند. علاوه بر این، هر آلودگی و ماده‌ای که بر روی سطح فولاد ضد زنگ یافت شود به‌راحتی از بین می‌رود.
4. ذخیره سازی زباله
نگرانی‌ها در مورد آلاینده‌ها، پایداری و شرایط زیست‌محیطی به‌سرعت در حال افزایش است. روش‌های جدید و بهبود یافته‌ای برای دفع مواد شیمیایی سمی و مواد خطرناک ایجاد شده است. یکی از روش‌هایی که به آن بستگی دارد مخزن استیل به دلیل درزگیری محکم، مقاومت باکتریایی و مقاومت در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی است. پایداری مخزن فولاد ضد زنگ تضمین می‌کند که هرگونه محتویات مضر کنترل و مهار می‌شود.
5. ذخیره سازی در فضای باز
مخازن ذخیره سازی در اشکال مختلف، برای سال‌ها بخشی از عملیات تولیدی و صنعتی بوده است. متأسفانه فلزات قدیمی سال‌های پیش، دچار زنگ‌زدگی، خوردگی و خرابی هستند که نیاز به تعویض منظم و برنامه‌ریزی دقیق دارد.
با ظهور مخزن فولاد ضد زنگ که زنگ نمی‌زند یا خورده نمی‌شود، نیاز به برنامه‌ریزی برای جایگزینی مخازن ذخیره سازی در فضای باز به حداقل رسیده است. مخازن بزرگ حمل‌ونقل نفت را از فولاد ضد زنگ می‌سازند؛ زیرا می‌تواند در برابر اثرات گرما، باران، سرما، تگرگ، برف و همه عناصر طبیعت مقاومت کند. صرف نظر از شرایط محیطی، مخزن استیل می‌تواند همه آن‌ها را تحمل کند.
جمع‌بندی و سخن پایانی
در این مقاله از تانکر سازی رستاک به بررسی کامل و جامع مخزن استیل پرداختیم. پنج مورد استفاده از مخزن فولاد ضد زنگ که در بالا ذکر کردیم، نمونه کوچکی از نحوه اجرای آن‌ها در زندگی روزمره است. استحکام و دوام آن‌ها تضمین می‌کند که آنچه ذخیره یا محافظت می‌شود ایمن و سالم نگهداری می‌شود. انواع و گریدهای فولاد ضد زنگ طیف گسترده‌ای از راه‌حل‌ها را برای ساخت مخزن فولاد ضد زنگ ارائه می‌دهد. برای سفارش و ساخت انواع مخزن استیل می‌توانید با تانکر سازی رستاک تماس بگیرید. این تانکر سازی با بهره‌گیری از 70 سال تجربه در زمینه ساخت تانکر، در خدمت مشتریان عزیز در سراسر کشور است.
