موارد بارگذاری آب‌بندی و بازرسی سقف‌های گنبدی آلومینیومی ایمنی پالایشگاه
ساخته شده در 09.04
سقف‌های گنبدی آلومینیومی ایمن پالایشگاه: آب‌بندی، حالت‌های بار و بازرسی
یک سقف گنبدی آلومینیومی ایمنی پالایشگاه یک محفظه سازه‌ای است که وظیفه آن کنترل فضای بخار است: حفظ باند فشار، جلوگیری از ورود باران و برف به مخزن، حفظ آب‌بندی در پوسته، و مقاومت در برابر شرایط باد و برف محل. این سقف بر اساس AWWA D108 یا API 650 طراحی می‌شود و بارهای باد و برف از ADM 2015 یا ASCE 7-10 گرفته می‌شوند. در جایی که پوسته یک سیستم پیچ‌ومهره‌ای است، سقف یک مجموعه پیچ‌ومهره‌ای و واشردار روی حلقه بالایی است، نه یک ورق جوشی. سه موردی که عملکرد آن را تعیین می‌کنند عبارتند از: جزئیات آب‌بندی اتصال پوسته به سقف، اندازه‌گذاری دریچه‌های تخلیه و تنفس فشار-خلأ متناسب با نرخ تنفس مخزن، و بازرسی درز و واشر در هر توقف.
سقف گنبدی روی یک مخزن پالایشگاه تجهیزات ایمنی است که معمولاً به‌عنوان سازه مشخص می‌شود. مخزن ممکن است حاوی یک هیدروکربن فرار، یک جریان آب ترش، یا محصولی با محدودیت انتشار بخار باشد، و سقف بخشی از ظرف است که تمام روز با جو در تعامل است: با سطح مایع تنفس می‌کند، باران و برف را جمع می‌کند، در هر وزش باد نیروی بالابر باد را تحمل می‌کند و هر فشار بخاری که فرآیند بر آن اعمال می‌کند را حمل می‌کند. مشخص کردن آن به‌عنوان یک ورق با شیب، چهار چیزی را که واقعاً اهمیت دارند نادیده می‌گیرد. این مقاله موارد بار، رابط آب‌بند و تهویه، انتخاب مواد برای یک سایت پالایشگاه، و رویه بازرسی را پوشش می‌دهد.
حالت‌های بار و استاندارد مرجع
سقف باید همزمان در چهار حالت بارگذاری قابل دفاع باشد، و همه آنها به یک جهت فشار نمی‌آورند. گرانش و بار برف سقف را به سمت پایین بار می‌کنند؛ باد نیروی بالابر و مکش اعمال می‌کند؛ فشار داخلی در صورت کم‌بودن ظرفیت تخلیه، آن را به بالا هل می‌دهد؛ و اثرات لرزه‌ای و نشست از طریق حلقه اتصال پوسته به سقف منتقل می‌شوند. مرجع هندسه گنبد و رفتار سازه‌ای آن AWWA D108 یا API 650 است، با حالات باد و برف برگرفته از ADM 2015 یا ASCE 7-10. ترکیب بارها همان چیزی است که بررسی پالایشگاه بر آن تمرکز خواهد کرد، زیرا سقفی که تنها برای یک حالت طراحی شده باشد اغلب در ترکیب بارها دچار خرابی می‌شود: برف کامل به‌همراه باد شدید، یا رانش جزئی برف در برابر سازه مجاور به‌همراه حالت خلأ داخلی کامل.
برخاستگی همان موردی است که مردم را غافلگیر می‌کند. یک گنبد با مخروط سخت و پوسته سبک می‌تواند در دامنه خود در برابر وزش باد خطی بلند شود، در حالی که مخزن تحت خلأ است، وضعیتی که پس از تخلیه با پمپ، در طول یک توقف طولانی، یا در یک شب گرم که بخار متراکم می‌شود رخ می‌دهد. به همین دلیل است که مهار در پوسته برای این ترکیب بارگذاری اندازه‌گیری می‌شود و پیچ‌های دامنه و الگوی سفت‌کردن آنها اهمیت بیشتری از ضخامت ورق دارند. جایی که سقف یک سیستم دوغشایی است نه یک گنبد صلب، غشای داخلی فشار داخلی نامی حدود ۲ تا ۳ کیلوپاسکال را تحمل می‌کند و غشای خارجی شرایط جوی را بر عهده می‌گیرد، که این امر مسئله برخاستگی را به مهار غشا منتقل می‌کند.
آب‌بند پوسته به سقف و رابط دریچه
سیل بالایی دوره جایی است که یک سقف گنبدی از یک سازه بودن دست می‌کشد و به یک مرز ایمنی تبدیل می‌شود. چه سقف از پنل‌های آلومینیومی صلب پیچ‌شده به دوره بالایی باشد، چه یک سیستم غشایی، اتصال باید پیوسته و قابل بازرسی باشد. یک اتصال دامن پیچ‌شده واشردار به مالک اجازه می‌دهد در زمان توقف عملیات، اتصال را باز کند، واشر را تعویض کند و گشتاور را دوباره اعمال کند؛ در حالی که درز جوشی چنین امکانی را نمی‌دهد. جنس واشر باید با محیط بخار هیدروکربنی و محدوده دمای سایت سازگار باشد، و پیچ‌های گرید ۸.۸ در یک سیستم با بازدارنده خوردگی، اتصال را در طول کل چرخه فشار کنار هم نگه می‌دارند.
دریچه هوا نیمه دوم مرز است. مخزن ذخیره یک مخزن تحت فشار نیست: تنفس می‌کند، و دریچه هوا باید نرخ تنفس را بدون اعمال فشار بیش از حد یا کمتر از حد مجاز بر سقف، عبور دهد. نرخ تنفس توسط نرخ پر کردن و پمپاژ، توسط نوسان حرارتی روزانه، و در یک سایت پالایشگاهی توسط هرگونه توازن بخاری که فرآیند تحمیل می‌کند تعیین می‌شود. ابعاد تسکین فشار و خلأ را برای اوج، نه میانگین، تعیین کنید و آن را در جایی که فضای بخار حاوی مخلوط قابل اشتعال است از طریق یک شعله‌گیر هدایت کنید. شعله‌گیر از همان ابتدا باید در محدوده کار قرار گیرد، زیرا نصب بعدی آن در یک دودکش تهویه موجود به معنای ایجاد یک نفوذ جدید از طریق سقف است.
مواد و خوردگی در سایت پالایشگاه
آلومینیوم به دلیل وزن سبک، مقاومت در برابر خوردگی و جابه‌جایی بدون جرقه انتخاب می‌شود، اما مواد رابط اهمیت دارند. یک گنبد آلومینیومی مطابق با AWWA D108 یا API 650 سبک است، که بار وارد بر آخرین حلقه پوسته و بر مهاربندی را کاهش می‌دهد، و در محیط پالایشگاهی که سقف در معرض گوگرد و نمک قرار دارد، به خوبی در برابر خوردگی جوی مقاومت می‌کند. در جایی که کلرید در یک پالایشگاه ساحلی وجود دارد، آلیاژ را در برابر جو سایت بررسی کنید نه اینکه فرض کنید، زیرا مشکل حفره‌دار شدن در بست‌های سقف به یک مشکل توقف عملیات تبدیل می‌شود.
قرارگیری در معرض خوردگی تنها در سمت بیرونی نیست. فضای بخار یک مخزن پالایشگاه حاوی سولفید هیدروژن، بخار آب و گاهی میعانات اسیدی است، بنابراین زیرِ سقف محیطی متفاوت از روی آن را تجربه می‌کند. راه‌حل عملی این است که زیرِ سقف را به‌عنوان یک سطح پوشش‌دار یا محافظت‌شده با بازرسی مشخص در نظر بگیریم و اطمینان حاصل کنیم که مواد واشر و بست‌ها با بخار سازگار هستند، نه فقط با باران. جایی که سیال یک جریان ترش است، به یاد داشته باشید که پوشش لعابی داخل مخزن سمت مایع را مدیریت می‌کند، در حالی که سقف نیاز به تحمل خوردگی خاص خود و یک استراتژی حفاظتی برای فاز بخار دارد.
مشخصات فنی
پارامتر | مقدار / محدوده معمول | یادداشت |
مرجع گنبد | AWWA D108 / API 650 | رفتار سازه‌ای و هندسه |
بار باد و برف | ADM 2015 / ASCE 7-10 | موارد خاص سایت |
باند فشار داخلی | چند کیلوپاسکال، اسمی ۲–۳ کیلوپاسکال برای غشا | نیاز به دستگاه تخلیه فشار |
اتصال سقف به بدنه | اتصال پیچی واشردار دامن | قابل بازرسی و قابل تعویض واشر |
گرید پیچ | پیچ‌های گرید ۸.۸ | اتصال بازدارنده خوردگی |
شعله‌گیر | روی خط تخلیه هوا | در جایی که بخار قابل اشتعال است مورد نیاز است |
اندازه‌گذاری تخلیه هوا | تخلیه فشار و خلأ در حداکثر نرخ تنفس | نرخ پر شدن به علاوه نوسان حرارتی |
گزینه غشا | غشای هوای بیرونی، غشای فشار داخلی | سبک‌تر در لایه بالایی |
واشر | مواد تأیید شده برای بخار هیدروکربن و دما | سن در سرویس |
حد مجاز خوردگی | قسمت زیرین به عنوان سطح فاز بخار در نظر گرفته می‌شود | H₂S و میعان مرطوب |
پوشش لعابی، داخل مخزن | بی‌اثر در محدوده pH ۱ تا ۱۴ | سمت مایع، نه سقف |
عمر طراحی | حداقل ۳۰ سال | تحت سرویس پالایشگاهی مشخص‌شده |
بازرسی و نگهداری که سقف را آب‌بند نگه می‌دارد
یک برنامه بازرسی سقف گنبدی پالایشگاه کوتاه و مشخص است و ارزش آن را دارد که در محدوده توقف عملیات نوشته شود تا به قضاوت اپراتورها واگذار نشود. در هر توقف: روی سقف قدم بزنید، اتصال درز و اتصال دامن را از نظر تغییر شکل یا ترک بررسی کنید، واشر در دامن و در هر دریچه دسترسی را بررسی کنید، وضعیت و گشتاور پیچ‌ها را تأیید کنید، دریچه تخلیه و تخلیه فشار-خلأ را از نظر تنظیم و انسداد بررسی کنید، و عنصر شعله‌گیر و زهکش آن را بررسی کنید. بین توقف‌ها، موارد در سطح اپراتور عبارتند از زهکش روی دریچه تخلیه، مسیر زهکشی سقف پس از هر طوفان، و هر نشانه‌ای از نشت در ردیف بالایی پس از باران شدید.
دو خرابی بر تاریخچه سقف‌های گنبدی غالب است و هر دو قبل از تبدیل شدن به نشتی قابل تشخیص هستند. اولی دامن تغییر شکل یافته ناشی از یک توده برف مدیریت نشده یا برخورد است که سپس باعث باز شدن اتصال و بیرون رانده شدن واشر می‌شود. دومی یک دریچه مسدود است که بی‌صدا یک مخزن اتمسفریک را به یک مخزن تحت فشار تبدیل می‌کند و می‌تواند منجر به تغییر شکل سقف یا خرابی واشر در پر کردن بعدی شود. بررسی دریچه و شعله‌گیر در هر خاموشی یک مورد محدوده کوچک است که از هر دو جلوگیری می‌کند.
مطالعه موردی
پروژه | موقعیت | محصول | ظرفیت | دامنه |
مخزن آب با قطر بزرگ | نامیبیا | مخزن GFS با سقف گنبدی | ۴۴,۹۰۰ متر مکعب | تأمین و نظارت |
مخازن آب آتش‌نشانی، دو واحد | چین، سیچوان | مخازن GFS | ۸,۹۳۰ متر مکعب | φ۱۹.۸۷ × ۱۴.۴ متر هر کدام، تأمین |
مخزن فاضلاب شیمیایی | چین، ژجیانگ | مخزن GFS | ۱۱,۶۱۳ متر مکعب | φ۲۴.۴۵ × ۱۹.۸ متر، تأمین |
مخازن اپوکسی شیمیایی، ۱۱ واحد | چین، گوانگشی | مخازن اپوکسی پیوندی | مجموع ۴,۷۷۱ متر مکعب | تأمین و نظارت |
قابلیت مهندسی Center Enamel
سنتر انامل (شرکت فناوری شجیاژوانگ ژنگژونگ، با مسئولیت محدود) از سال ۲۰۰۸ مخازن ذخیره‌سازی پیچ‌ومهره‌ای را طراحی و تولید کرده است. این شرکت به عنوان اولین تولیدکننده مخازن فولادی با پوشش شیشه‌ای ذوب‌شده (GFS) در چین، نزدیک به ۲۰۰ اختراع مرتبط با انامل را در اختیار دارد، سالانه حدود ۳۰۰,۰۰۰ ورق فولادی پوشش‌داده‌شده با انامل تولید می‌کند، بیش از ۳۰,۰۰۰ پروژه نصب‌شده را تکمیل کرده و مخازن خود را به بیش از ۱۰۰ کشور عرضه می‌کند. پایگاه تولید جدید به مساحت ۱۵۰,۰۰۰ متر مربع برای افزایش ظرفیت تولید اضافه شده است و مخازن تک‌واحدی تا ظرفیت ۶۰,۰۰۰ متر مکعب عرضه می‌شوند. تولید تحت استانداردهای ISO 9001 و ISO 45001 انجام می‌شود، با گواهینامه‌های محصول شامل NSF/ANSI 61، WRAS، FDA، LFGB، CE (EN 1090)، ISO 28765، FM، BSCI و EUROCODE، و طراحی با ارجاع به AWWA D103-09، AWWA C550 و NFPA در مواردی که کاربرد آنها را الزامی می‌کند.
برای ذخیره‌سازی پالایشگاهی و پتروشیمیایی، محدوده مربوطه سقف و مرز است: ساخت گنبد آلومینیومی و سقف غشایی تحت AWWA D108 یا API 650 با حالات بار از ADM 2015 یا ASCE 7-10، اتصال دامن واشردار و جزئیات دریچه، و رابط تهویه، تخلیه فشار و شعله‌گیر که با پوسته اندازه‌گیری می‌شود.
سوالات متداول
س1: کدام استاندارد بر سقف گنبد آلومینیومی حاکم است؟
ج1: AWWA D108 یا API 650 برای طراحی سازه‌ای و هندسه گنبد، با حالات بار باد و برف گرفته شده از ADM 2015 یا ASCE 7-10 و ترکیب شده به عنوان مجموعه حالات بار.
س2: آیا سقف گنبد یک مخزن تحت فشار است؟
A2: خیر. مخزن در فشار اتمسفریک یا پایین کار می‌کند؛ سقف، شیرهای اطمینان فشار و خلأ و دریچه تخلیه، مرز را در چند کیلوپاسکال تعریف می‌کنند. جایی که فرآیند واقعاً به فشار نیاز دارد، آن ظرف مطابق مشخصات و کدهای توافق‌شده در قرارداد طراحی می‌شود.
Q3: چرا دریچه تخلیه برای حداکثر نرخ تنفس اندازه‌گیری می‌شود؟
A3: زیرا دریچه‌ای که برای میانگین اندازه‌گیری شده باشد، در چرخه پر کردن و در روزی با نوسان حرارتی زیاد، کم‌ظرفیت است. اگر نتواند حداکثر را عبور دهد، سقف فشاری را تجربه می‌کند که برای آن طراحی نشده و واشر در محل اتصال به بدنه بیرون می‌زند.
Q4: گنبد صلب یا دو غشایی برای مخزن پالایشگاه؟
A4: یک گنبد آلومینیومی صلب که فضای بخار در آن کوچک است و یک سقف صلب و قابل راه‌رفتن مورد نیاز است؛ یک سقف دو غشایی که فضای بالای آن بزرگ است و وزن روی لایه بالایی اهمیت دارد، با غشای داخلی که فشار اسمی ۲–۳ کیلوپاسکال را تحمل می‌کند.
Q5: در سقف گنبدی ابتدا چه چیزی خراب می‌شود؟
A5: معمولاً اتصال دامن: یک دامن تغییرشکل‌یافته ناشی از انباشت برف یا ضربه، اتصال را باز می‌کند و واشر را بیرون می‌زند. دومین علت شایع، دریچه تهویه مسدود است که مخزنی را که در حالت عادی اتمسفریک است تحت فشار قرار می‌دهد.
Q6: آیا به شعله‌گیر نیاز دارم؟
A6: در جایی که فضای بخار حاوی مخلوط قابل اشتعال است، بله، روی خط تهویه، و باید در محدوده اولیه باشد زیرا اصلاح بعدی به معنای یک نفوذ جدید در سقف است و نفوذ جدید در سقف یک مورد توقف عملیات است.
Q7: فهرست بازرسی هنگام توقف عملیات چیست؟
A7: سقف و درز را بازرسی کنید، واشر دامن و واشرهای دریچه دسترسی را بررسی کنید، وضعیت و گشتاور پیچ‌ها را تأیید کنید، تنظیم دریچه و شیر اطمینان را بررسی کنید، عنصر شعله‌گیر و تخلیه را بررسی کنید، و زهکشی سقف را پس از طوفان بین خاموشی‌ها بررسی کنید.
سقف گنبدی آلومینیومی ایمن پالایشگاه یک مرز ایمنی است که اتفاقاً سازه هم هست. نوار فشار را با یک دریچه و تخلیه با اندازه صحیح نگه می‌دارد، در پوسته با یک اتصال پیچ‌شده واشردار که بازرس می‌تواند باز کند آب‌بندی می‌کند، و مجموعه حالت بار تعریف‌شده‌ای را تحمل می‌کند. با این مشخصات از مخزن محافظت می‌کند؛ اگر به‌عنوان یک صفحه شیب‌دار مشخص شود، به تعمیر سقف بعدی تبدیل می‌شود.
قطر مخزن و سیال، شرایط فضای بخار، شرایط باد و برف محل و نرخ پر شدن را برای ما ارسال کنید، و ما پیشنهاد سقف، حالات بار، اندازه‌گیری دریچه و تخلیه، و بسته فایل فنی را بازمی‌گردانیم.
با یک مهندس صحبت کنید
داده‌های مخزن و شرایط محل را بیاورید و ما مرز سقف را با شما کار می‌کنیم. شما توصیه گنبد یا غشا، حالات بار، اندازه‌گیری دریچه و شعله‌گیر، محدوده بازرسی و نقشه‌ها را برای بررسی دریافت خواهید کرد. پاسخ مهندسی اول، بدون تعهد و بدون فروش سخت.
واتس‌اپ