औद्योगिक टंकियाँ: रासायनिक, खाद्य और ऊर्जा भंडारण के लिए सामग्री चयन
बना गयी 09.03
औद्योगिक टैंक: रासायनिक, खाद्य और ऊर्जा भंडारण के लिए सामग्री चयन
औद्योगिक टैंकों का चयन बर्तन से नहीं, बल्कि तरल पदार्थ से शुरू होता है: रसायन विज्ञान, तापमान, ठोस पदार्थ की मात्रा और परिवर्तन चक्र को परिभाषित करें, और सामग्री स्वयं स्पष्ट हो जाती है। ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील अधिकांश पानी, अपशिष्ट जल, अग्निशमन जल और हल्के रासायनिक उपयोग को सबसे कम जीवन-चक्र लागत पर कवर करता है, फ्यूजन-बॉन्डेड एपॉक्सी आक्रामक रासायनिक और समुद्री जल स्प्रे के लिए उपयुक्त है, स्टेनलेस 304 या 316L उच्च-शुद्धता और उच्च-क्लोराइड सेवा के लिए कार्य करता है, और जस्तीकृत स्टील केवल शुष्क थोक और स्वच्छ पानी के लिए उपयुक्त है। वेल्डेड शेल एक अखंड संरचना देते हैं और छोटी मात्रा के लिए उपयुक्त हैं; बोल्टेड पैनल शेल मॉड्यूलर डिलीवरी, बाद में ऊंचाई समायोजन और संक्षिप्त फील्ड शेड्यूल देते हैं। चयन तब उचित ठहराया जा सकता है जब इसे एक उद्धृत परीक्षण के साथ संक्षारण तर्क के रूप में लिखा जाए।
एक प्लांट इंजीनियर को शायद ही कभी पहले तरल पदार्थ चुनने का मौका मिलता है। प्रक्रिया पहले ही तय कर चुकी होती है कि टैंक में क्या डाला जाएगा, और टैंक आमतौर पर P&ID का अंतिम हिस्सा होता है जिसे तय किया जाना है, जिसका मतलब है कि सामग्री का चयन उस दोपहर जल्दबाजी में किया जाता है जो भी विशिष्टता लिख रहा होता है। परिणाम अगली शटडाउन में देखा जाता है: एक टैंक जिसकी लाइनिंग डिज़ाइन केस के लिए चुनी गई थी न कि मासिक बदलाव के लिए, एक शेल जिसे तब वेल्ड किया गया जब मॉड्यूलर डिलीवरी की आवश्यकता थी, या एक विशिष्टता जिसकी लागत आवश्यकता से तीन गुना अधिक है। यह लेख चयन क्रम निर्धारित करता है जिसका हम औद्योगिक परियोजनाओं पर उपयोग करते हैं, तरल पदार्थ वर्गीकरण से लेकर स्वीकृति मानदंडों तक।
पहले तरल का वर्गीकरण करें
सामग्री का चयन एक संक्षारण तर्क है, और इसमें आदत के बजाय परीक्षण का हवाला दिया जाना चाहिए। चार प्रश्न इसका अधिकांश हिस्सा सुलझा देते हैं। pH क्या है और क्या यह बदलता है? क्या क्लोराइड है, और किस सांद्रता और तापमान पर? क्या ऐसे ठोस पदार्थ या अपघर्षक अंश हैं जो तरल रेखा पर सतह को घिस देंगे? और तापमान सीमा क्या है, जिसमें वह स्थिति भी शामिल है जब प्रक्रिया अधिक गर्म हो जाए? ये चार उत्तर किसी भी आपूर्तिकर्ता की प्राथमिकता की तुलना में ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील को फ्यूजन-बॉन्डेड एपॉक्सी से, स्टेनलेस से और गैल्वेनाइज्ड से कहीं अधिक विश्वसनीय रूप से अलग करते हैं।
ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील पैनल 820–930 °C पर स्टील पर इनेमल को फ्यूज करके उत्पादित किए जाते हैं, जिससे 0.25–0.45 मिमी मोटी एक परत बनती है जिसकी रेटिंग 3,450 N/cm² से अधिक है और सतह Ra 0.8 µm से नीचे है, pH 1–14 के दायरे में रासायनिक रूप से निष्क्रिय है और कम से कम 30 वर्षों के लिए निर्दिष्ट है। यह आवरण अधिकांश औद्योगिक जल और अपशिष्ट जल कर्तव्यों को कवर करता है जिनमें जैविक अपशिष्ट, अग्नि-जल और अधिकांश रासायनिक घोल शामिल हैं जो pH बैंड के भीतर रहते हैं। फ्यूजन-बॉन्डेड एपॉक्सी पाउडर, जिसे इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से लगाया जाता है और उच्च तापमान पर 180–280 µm की फिल्म मोटाई तक क्योर किया जाता है और AWWA C550 के तहत 4000 घंटे से अधिक साल्ट स्प्रे के लिए परीक्षण किया जाता है, वह सामान्य उत्तर है जहाँ क्लोराइड उच्च है या कर्तव्य आक्रामक है और सतह को यांत्रिक सफाई करनी होती है। स्टेनलेस 304 सामान्य खाद्य और जल संपर्क को कवर करता है, 316L क्लोराइड और सल्फर युक्त तरल पदार्थों को कवर करता है, और GB/T 13912-2020 के अनुसार गैल्वेनाइज्ड स्टील केवल स्वच्छ जल और सूखे थोक तक सीमित है क्योंकि जिंक का स्थानांतरण और अम्ल हमला इसे अन्यत्र अयोग्य बनाते हैं।
वेल्डेड बनाम बोल्टेड
संरचनात्मक प्रश्न यह है कि क्या साइट पर वेल्डेड शेल लगाया जा सकता है या मॉड्यूलर की आवश्यकता है। वेल्डेड स्टील टैंक एक अखंड संरचना है जिसमें निरंतर सीम होती है, और यह छोटी मात्रा, उच्च-अखंडता वाले कंटेनमेंट, और ऐसे मामलों के लिए सही उत्तर है जहाँ तरल एक विलायक है जो गैस्केट जोड़ पर हमला करेगा। इसमें अधिक फील्ड वेल्डिंग होती है, और टैंक को सेवा में लगाने से पहले फील्ड वेल्डेड सीमों की रेडियोग्राफिक या पेनेट्रेंट परीक्षण जैसे गैर-विनाशकारी परीक्षण की आवश्यकता होती है। बोल्टेड पैनल टैंक ट्रकों पर सपाट पैनल के रूप में भेजा जाता है, गैस्केटेड जोड़ों और 8.8-ग्रेड बोल्ट के साथ कोर्स में जोड़ा जाता है, और यह बड़ी मात्रा, दूरस्थ साइटों, कम समय-सारणी और किसी भी ऐसे संयंत्र के लिए सही उत्तर है जो विस्तार की अपेक्षा करता है। टैंक 60,000 m³ तक की एकल इकाइयों के रूप में आपूर्ति किए जाते हैं, और लगभग 1.2 m चौड़ाई के पैनल शिपिंग और हैंडलिंग के मामले को सरल बनाते हैं।
तीसरा विचार यह है कि बोल्टेड जोड़ संचालन में क्या लाभ देता है। यह एक निरीक्षण बिंदु देता है: जोड़ को देखा जा सकता है, खोला जा सकता है और पुनः टॉर्क किया जा सकता है। यह मरम्मत का मार्ग भी देता है, क्योंकि एक पैनल को बदला जा सकता है और शेल का स्पार्क परीक्षण 1500 V DC पर पुनः किया जा सकता है। वेल्डेड शेल काटे बिना ऐसा नहीं कर सकता। दूसरी ओर, प्रत्येक बोल्टेड जोड़ एक गैस्केट है जिसे पुराना होना ही है, इसलिए विनिर्देश में गैस्केट सामग्री और पुनः टॉर्क अंतराल का नाम दिया जाना चाहिए, न कि इसे इंस्टॉलर पर छोड़ देना चाहिए।
शेल ज्यामिति, नींव और दबाव सीमा
अधिकांश औद्योगिक चयन त्रुटियाँ वाहिका और साइट के बीच की सीमा पर होती हैं, उसके अंदर नहीं। वायुमंडलीय या निम्न दबाव पर एक GFS या स्टील टैंक की शेल में कोई दबाव सीमा नहीं होती; दबाव का मामला छत, वेंट और राहत उपकरण है। इसे जल्दी तय करना उस क्लासिक गलती को रोकता है जिसमें ऐसे टैंक के लिए दबाव वाहिका कोड पथ निर्दिष्ट किया जाता है जो कभी कुछ किलोपास्कल से अधिक पर संचालित नहीं हुआ। यदि प्रक्रिया को वास्तव में एक दबाव वाहिका की आवश्यकता है, तो वह वाहिका अनुबंध में सहमत विनिर्देश और कोड के अनुसार डिज़ाइन की जाती है और भंडारण टैंकों से एक अलग खरीद है।
नींव और एंकरेज चक्र को पूरा करते हैं। बोल्टेड टैंक के लिए एक रिंग बीम या नियंत्रित निपटान अंतर वाला कंक्रीट पैड और पैनल छिद्रों से मेल खाता एंकर पैटर्न आवश्यक है; सपाट स्लैब पर वेल्डेड टैंक के लिए एक समतल वृत्त आवश्यक है। निपटान गलत होने पर बड़े व्यास का शेल गोलाई से बाहर हो जाता है, जिससे बोल्टेड जोड़ सबसे पहले ऊपरी कोर्स पर रिसने लगते हैं। पवन और हिम भार मामले, जो अल्युमीनियम डोम रूफ के उपयोग के मामले में ADM 2015 या ASCE 7-10 से लिए गए हैं, नींव के साथ उसी चर्चा में आते हैं, क्योंकि छत उत्थान भार वहन करती है और शेल परिणामी भार वहन करता है।
तकनीकी विशिष्टता
पैरामीटर | विशिष्ट मान / सीमा | नोट |
इनेमल संलयन तापमान | 820–930 °C | एक तापीय चक्र, काँच से स्टील तक |
इनेमल परत की मोटाई | 0.25–0.45 मिमी | असेंबली के बाद 1500 V DC स्पार्क परीक्षण |
इनेमल परत की संपीड़न शक्ति | 3,450 N/cm² से अधिक | इनेमल परत के लिए रेटेड |
आंतरिक सतह खुरदरापन | Ra < 0.8 µm | कम फाउलिंग, सफाई में आसान |
इनेमल का pH प्रतिरोध | 1–14 | सेवा लिफाफे में निष्क्रिय |
डिज़ाइन जीवन | कम से कम 30 वर्ष | निर्दिष्ट रासायनिक सेवा के अंतर्गत |
FBE फिल्म मोटाई | 180–280 µm | इलेक्ट्रोस्टैटिक पाउडर, उच्च तापमान क्योर |
FBE साल्ट स्प्रे | 4000 घंटे से अधिक | AWWA C550 के संदर्भ में |
हॉट-डिप गैल्वनाइजिंग | GB/T 13912-2020 | केवल साफ पानी और सूखे थोक कर्तव्य |
पैनल की चौड़ाई | लगभग 1.2 मी | मॉड्यूलर बोल्टेड पैनल, साइट पर बोल्ट किया गया |
बोल्ट ग्रेड | 8.8-ग्रेड बोल्ट | संक्षारण-निरोधी कनेक्शन |
दबाव वर्ग | वायुमंडलीय से निम्न दबाव | छत और वेंट सीमा को परिभाषित करते हैं |
औद्योगिक टंकी के लिए विनिर्देश और स्वीकृति
एक पूर्ण विनिर्देश में तरल पदार्थ और उसके विश्लेषण, डिज़ाइन मात्रा और कार्यशील स्तर, तापमान सीमा, pH और क्लोराइड सामग्री, तरल पदार्थ के लिए आवश्यक प्रमाणन जैसे पेयजल के लिए NSF/ANSI 61 या WRAS, खाद्य संपर्क के लिए FDA या LFGB, और लागू डिज़ाइन संदर्भ जैसे AWWA D103-09 या AWWA C550 का नाम दिया जाता है। फिर इसमें परीक्षण प्रोटोकॉल का नाम दिया जाता है: इनेमल के लिए स्पार्क परीक्षण, एपॉक्सी पर हॉलिडे डिटेक्शन, सहमति के अनुसार हाइड्रोस्टैटिक या स्तर परीक्षण, बोल्ट टॉर्क मान और पुनः-टॉर्क अंतराल, और निरीक्षण आवृत्ति। अस्पष्ट विनिर्देश फील्ड व्याख्या को आमंत्रित करते हैं, और फील्ड व्याख्या वह जगह है जहाँ परिवर्तन आदेश जन्म लेते हैं।
स्वीकृति में उन एनवेलप वस्तुओं को भी शामिल किया जाना चाहिए जिन्हें ऑपरेटर याद रखते हैं: एक्सेस हैच और मैनवे गैस्केट, वेंट और उसका फ़िल्टर, नोज़ल फ्लैंज फेसिंग और ब्लास्ट क्लीनलीनेस, सीढ़ी और प्लेटफ़ॉर्म, तथा स्पेयर पैनल और गैस्केट किट। स्पेयर पैनल सेट के साथ डिलीवर किया गया टैंक वह टैंक है जिसकी मरम्मत का पहला दशक सस्ता रहता है।
परियोजना केस
परियोजना | स्थान | उत्पाद | क्षमता | कार्यक्षेत्र |
बड़े व्यास की पानी की टंकी | नामीबिया | GFS टंकी | 44,900 m³ | आपूर्ति और पर्यवेक्षण |
फायरवाटर टंकियाँ, दो इकाइयाँ | चीन, सिचुआन | GFS टंकियाँ | 8,930 m³ | प्रत्येक φ19.87 × 14.4 m, आपूर्ति |
एपॉक्सी-लेपित टंकियाँ | चीन, हेबेई | फ्यूजन-बॉन्डेड एपॉक्सी टंकियाँ | 32,363 m³ | रासायनिक और औषधीय सेवा |
रासायनिक एपॉक्सी टंकियाँ, 11 इकाइयाँ | चीन, गुआंग्शी | फ्यूजन-बॉन्डेड एपॉक्सी टंकियाँ | कुल 4,771 m³ | आपूर्ति और पर्यवेक्षण |
सेंटर इनेमल इंजीनियरिंग क्षमता
सेंटर एनामेल (शिजियाझुआंग झेंगझोंग टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड) ने 2008 से बोल्टेड स्टोरेज टैंकों का डिज़ाइन और निर्माण किया है। चीन में पहली ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील (GFS) टैंक निर्माता के रूप में, कंपनी के पास एनामेल से संबंधित लगभग 200 पेटेंट हैं, प्रति वर्ष लगभग 300,000 एनामेल-लेपित स्टील प्लेटों का उत्पादन करती है, 30,000 से अधिक स्थापित परियोजनाओं को पूरा कर चुकी है और 100 से अधिक देशों को अपने टैंकों की आपूर्ति करती है। उत्पादन क्षमता बढ़ाने के लिए नया 150,000 m² उत्पादन आधार जोड़ा गया है, और एकल टैंक 60,000 m³ तक आपूर्ति किए जाते हैं। निर्माण ISO 9001 और ISO 45001 के अंतर्गत संचालित होता है, उत्पाद प्रमाणन में NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI और EUROCODE शामिल हैं, और जहाँ अनुप्रयोग की आवश्यकता हो वहाँ डिज़ाइन AWWA D103-09, AWWA C550 और NFPA के संदर्भ में किया गया है।
यह एकल क्षमता सेट एक आपूर्तिकर्ता को पूरे संयंत्र बैटरी को कवर करने की अनुमति देता है: पानी और अपशिष्ट जल के लिए ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील, आक्रामक रासायनिक कर्तव्य के लिए फ्यूजन-बॉन्डेड एपॉक्सी, उच्च-शुद्धता के लिए स्टेनलेस, और जब छत के दबाव के मामले में एक कठोर आवरण की आवश्यकता होती है तो एल्यूमीनियम गुंबद छतें।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
प्रश्न 1: सामान्य औद्योगिक पानी की टंकी के लिए कौन सी टंकी सामग्री सही है?
उत्तर 1: ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील आमतौर पर सबसे कम जीवन-चक्र लागत है: pH 1–14 में निष्क्रिय, Ra 0.8 µm से नीचे की सतह, कम से कम 30 वर्ष का डिज़ाइन जीवन, और एक बोल्टेड जोड़ जिसका निरीक्षण और मरम्मत की जा सकती है।
प्रश्न 2: स्टेनलेस स्टील वास्तव में कब आवश्यक है?
A2: जब तरल उच्च शुद्धता, उच्च क्लोराइड या उच्च सल्फर वाला हो, या जब उत्पाद विनिर्देश इसकी आवश्यकता हो। क्लोराइड के लिए 316L सामान्य ग्रेड है; सामान्य खाद्य और जल संपर्क के लिए 304 पर्याप्त है। प्रति घन मीटर इसकी लागत GFS टैंक से कई गुना अधिक होती है।
Q3: क्या बोल्टेड टैंक वेल्डेड टैंक जितना ही कसा हुआ होता है?
A3: वायुमंडलीय उपयोग के लिए, हाँ, यदि गैसकेट सही हैं और बोल्ट टॉर्क की जाँच की जाती है। बोल्टेड जोड़ एक गैसकेटेड जोड़ है, इसलिए रखरखाव की वस्तु गैसकेट और बोल्ट है, प्लेट नहीं। वेल्डेड शेल में कोई गैसकेट नहीं होता है लेकिन इसका निरीक्षण या विस्तार नहीं किया जा सकता।
Q4: क्या GFS टैंक का उपयोग रासायनिक टैंक के रूप में किया जा सकता है?
A4: pH 1–14 की सीमा के भीतर और विशिष्ट रसायन तथा उसकी सांद्रता और तापमान के विरुद्ध जाँच के बाद। उससे बाहर, 180–280 µm पर फ्यूजन-बॉन्डेड एपॉक्सी, या स्टेनलेस, आमतौर पर अगला कदम है।
Q5: पीने योग्य पानी की टंकी में कौन-सा प्रमाणन होना चाहिए?
A5: अधिकांश बाज़ारों में NSF/ANSI 61 और WRAS, तथा जहाँ तरल कोई खाद्य उत्पाद है वहाँ FDA या LFGB। प्रमाणन अस्तर और पानी के संपर्क में आने वाली गैस्केट सामग्री के लिए होना चाहिए, केवल स्टील के लिए नहीं।
Q6: औद्योगिक भंडारण टंकी पर दबाव सीमा को कैसे संभाला जाता है?
A6: शेल वायुमंडलीय या निम्न दबाव पर संचालित होता है; छत, वेंट और राहत उपकरण सीमा को परिभाषित करते हैं। दबाव पात्र एक अलग कार्यक्षेत्र हैं जिन्हें अनुबंध में सहमत विनिर्देश और कोड के अनुसार डिज़ाइन किया जाता है।
Q7: क्या एक टंकी अपने जीवनकाल में दो अलग-अलग तरल पदार्थों की सेवा कर सकती है?
A7: केवल तभी जब परिवर्तन जानबूझकर किया गया हो। इनेमल सतह अधिकांश सफ़ाई को सहन कर लेती है, लेकिन गैस्केट और नोज़ल गैस्केट नहीं सह सकते, और उत्पाद परिवर्तन के लिए आमतौर पर लाइनिंग और गैस्केट की समीक्षा तथा सफ़ाई सत्यापन की आवश्यकता होती है।
औद्योगिक टैंक द्रव और डिलीवरी बाधा के आधार पर चुने जाते हैं, फ़ैशन के आधार पर नहीं। रसायन और तापमान का वर्गीकरण करें, तय करें कि साइट को वेल्डेड मोनोलिथ चाहिए या मॉड्यूलर बोल्टेड शेल, दबाव सीमा को शेल के बजाय छत पर सेट करें, और अनुबंध में परीक्षणों के नाम निर्दिष्ट करें। ऐसा करें और यह पात्र उस प्रक्रिया से अधिक टिकेगा जिसने विनिर्देश तैयार किया था।
हमें द्रव विश्लेषण, मात्रा, तापमान सीमा और साइट बाधा भेजें, और हम तर्क, परीक्षण प्रोटोकॉल और तकनीकी फ़ाइल पैकेज के साथ सामग्री सिफारिश लौटाएंगे।
एक इंजीनियर से बात करें
हम आपके द्वारा विनिर्देश के लिए प्रतिबद्ध होने से पहले आपके ड्यूटी केस की समीक्षा करना पसंद करेंगे। द्रव, मात्रा, तापमान साझा करें और क्या प्लॉट वेल्डेड टैंक ले सकता है, और आपको एक लिखित सामग्री सिफारिश, अनुबंध में डालने के लिए स्वीकृति मानदंड, और समीक्षा के लिए ड्राइंग सेट मिलेगा। कोई दबाव नहीं, उत्तर के अलावा कोई फॉलो-अप नहीं।
व्हाट्सएप