مخازن ذخیره سازی روغن و LNG (API 650) از چهار نوع صفحه اصلی ساخته شده است:پوسته, پایین (کف), حلقویوتسقفصفحات هر یک نقش ساختاری متمایز را انجام می دهد. صفحات پوسته دیواره استوانه ای را تشکیل می دهند و در برابر استرس های محوری مقاومت می کنند. صفحات پایین کف مخزن را تشکیل می دهند و از بار مایع پشتیبانی می کنند. صفحات حلقوی صفحات حلقه - در محل اتصال پوسته و کف که بارهای خود را به پوسته منتقل می کند ، هستند. و صفحات سقف مخزن را با یک سقف مخروطی/گنبد ثابت پوشانده است. انتخاب و طراحی هر صفحه باید تقاضای بار ، روش های جوشکاری ، کمک هزینه خوردگی و در دسترس بودن مواد را به خود اختصاص دهد.
مواد و مشخصات صفحه
فولادهای صفحه API 650 گروه با استرس و کاربرد مجاز. مواد مشخص شده برای صفحات مخزن عبارتند از:
استانداردهای ASTM
ASTM A36(عملکرد 26 KSI ، 250 پوند MPa) - در شرایط متوسط به طور گسترده برای پوسته و پایین استفاده می شود. این ارزان و به طور گسترده ای در دسترس است ، هرچند که برای محیط های سرد نامناسب باشد مگر اینکه تأثیر آزمایش شود.
ASTM A283 GR. جف(همچنین 205-290 MPa)) - یک فولاد ساختاری کلی که گاهی اوقات برای مخازن ارتفاع- کم استفاده می شود.
ASTM A285 GR. جف(صفحه برای کشتی های فشار ، 260-260 MPa) - تأیید شده توسط API 650 اما محدود به بخش های نازک تر. انعطاف پذیر تر ، اغلب جایگزین هزینه {4} پایین تر.
ASTM A516 Gr . 70(صفحه برای رگهای دما {1-}}-}}}}}} ، 485 مگاپاسکال کششی) - معمول برای پوسته ها/پایین پوسته های قدرت {3}. سختی بهتری نسبت به A36 دارد.
ASTM A537 Cl.2(صفحه مخزن فشار ، عملکرد 450 مگاپاسکال) - استحکام بالاتر و چقرمگی برای مخازن بزرگ.
ASTM A553(نوع 1 و 2) - کم کربن دما کم {2}- صفحه منگنز (نیکل- آلیاژ) برای سرویس کرایوژنیک. A553 نوع 1 (9 ٪ NI) در API 620 پیوست Q برای مخازن LNG مشخص شده است.
استاندارد
EN 10025 S235JR / S355JR- فولادهای ساختاری اروپا تقریباً معادل A36 (S235JR) و قدرت بالاتر- قدرت A572/A656 (S355JR). توجه داشته باشید که API 650 نیاز به J0 یا J2 Impact-}} tested (آزمایش شده در 0 درجه یا -20 درجه) برای S275/S355 دارد. درجه "Jr" معمولی (فقط در 20 درجه آزمایش شده) برای صفحات ضخیم تر مجاز نیست.
استاندارد JIS
JIS G3101 SS400 / SS490- فولادهای ساختاری معادل ژاپنی (YS. 205} - 245 MPa و 245-295 MPa). SS400 ضعیف تر از A36 است ، بنابراین برخی از طراحان از تعویض مستقیم خودداری می کنند مگر اینکه ضخامت افزایش یابد.
سایر استانداردهای ملی
اگر خواص مکانیکی و محدودیت های شیمیایی با معیارهای I -VI گروه های خود را رعایت کنند ، API 650 "استانداردهای ملی شناخته شده" را مجاز می کند. به عنوان مثال ،
CSA G40.21 (کانادا) نمرات 300W/350W یا ISO 630 S275/S355 ، اغلب پذیرفته می شوند.
برای همه صفحات ، API 650 بخش 4 نیاز به کشته شدن فولاد (کاملاً deoxidized) و عمل دانه 2-} عمل دانه ، با کنترل دقیق C ، Mn ، P ، S و غیره. مواد درجه 4 {بالاتر (گروه های درجه یک (گروه های IV -VI) اغلب به آزمایش خاص در درجه 0 یا -20 درجه ، حتی برای ایجاد خدمات در Brittle ، نیاز به تست 0 یا -20 درجه دارند.
هنگام انتخاب فولاد خارجی ، از طریق گواهینامه های تست آسیاب تأیید کنید که ترکیب و کیفیت تأثیر آن را برآورده می کند. (به عنوان مثال ، SS400 چینی ممکن است انرژی ضربه کمتری نسبت به A36 داشته باشد.)
مخازن روغن LNG در مقابل نفت خام
مخازن ذخیره سازی LNG با 162 درجه کار می کنند و تقاضای مواد بسیار سختگیرانه تر را تحمیل می کنند. صفحات API 650 معمولی (A36 ، A516 و غیره) در دمای کرایوژنیک شکننده می شوند. در عوض ، مخازن داخلی یا سبد برای LNG اغلب استفاده می کنند9 ٪ فولاد نیکل(ASTM A553 نوع 1 یا ASTM A553M) برای سختی عالی. اخیراً ، 7 ٪ فولادهای NI به عنوان هزینه-} ذخیره گزینه های ذخیره شده توسعه یافته اند. این فولادها معیارهای تأثیرگذاری Charpy را رعایت می کنند (به عنوان مثال ، بیشتر از یا مساوی 34 J طولی در -196 درجه برای A553T1) در هر API 620 ضمیمه Q. مخازن ذخیره سازی بیرونی (یا سقف و پایه ها) ممکن است از فولاد کربن معمولی در دمای محیط استفاده کنند.
تفاوت های طراحی شامل مخازن دیواری Double - با عایق و نشت سخت تر- الزامات محکم است. API 620 (نه 650) معمولاً کد حاکم برای مخازن کرایوژنیک زیرزمینی است که شامل ضمیمه Q برای مواد است. به طور خلاصه ،برای سرویس LNG ، همیشه از فولادهای درجه -} (A553 ، A553M یا بالاتر- آلیاژهای نیکل) برای صفحات خیس شده استفاده کنید.؛ فولادهای استاندارد API 650 فقط برای پوسته بیرونی عایق یا بالاتر از- مهار ثانویه محیط است.
انتخاب مناسب مواد (از A36 تا A553) ، تمرین جوشکاری کوشا و توجه به جزئیات کد (عرض صفحه و کیفیت جوش) برای نفت خام بادوام و مخازن LNG ضروری است. اگر برای پروژه های مخزن دریایی دارای صفحه فلزی RFQ هستید ، از تماس با ما دریغ نکنیدalloy@gneesteelgroup.comبرای یک نقل قول رقابتی و حرفه ای!
صفحات پوسته
صفحات پوسته دیوارهای عمودی مخزن را تشکیل می دهند. آنها بریده شده و به داخل می چرخنددوره- گروههای افقی که به ارتفاع کامل می چسبند. ضخامت از استرس حلقه به دلیل سر مایع ، به علاوه کمک هزینه خوردگی محاسبه می شود. در زیر API 650 ، صفحات پوسته حداکثر محدود هستند45مگنی(1.75 اینچ) ضخیم. اگر استرس طراحی یا استحکام مواد بیش از 45 میلی متر تقاضا می کند ، باید از ماده قدرت بالاتر- بالاتر (فولاد IV -VI) استفاده شود. مواد متداول شامل ASTM A36 یا EN S235JR (عملکرد 250 مگاپاسکال) برای مخازن ارتفاع {8 {{{{پایین تر و A516 گرم 70 ، A537 Cl2 یا EN S355 (355 MPa) برای مخازن بلندتر یا بیشتر است. صفحات پوسته باید فولادی باشند-} کشته و ریز-} برای قابلیت جوشکاری دانه.
چالش ها و راه حل ها:صفحات پوسته ضخیم سنگین و دشوار است که بدون اعوجاج ، چرخیدن و جوشکاری آن دشوار باشد. تولید کنندگان GNEE غالباً صفحات را از بین می برند و از جوش دنباله ای با دمای کنترل شده کنترل شده برای مدیریت تغییر شکل استفاده می کنند. تمام درزهای جوش عمودی باید در هر API 650 ثانیه. 8.3 رادیوگرافی شوند. جوش های افقی (دور) و جوش های صفحه-}} Welds همچنین به رادیوگرافی نیاز دارند. درجه A36 یا فولادهای مشابه فاقد سختی ضربه در دماهای پایین هستند ، بنابراین در آب و هوای سرد ، طراحان به فولاد دمای درجه حرارت 7 {7} پایین (به عنوان مثال ، ASTM A553) تغییر می کنند یا از آزمایش ضربه اطمینان می دهند. سرانجام ، این پوسته از طریق صندلی های لنگر جوش داده شده به صفحه حلقوی یا پایه پوسته به بنیاد مخزن لنگر می رود.
صفحات پایین (کف)
صفحات پایین کف مخزن را تشکیل می دهند و باید از بار هیدرواستاتیک و حوادث خلاء پشتیبانی کنند. صفحات چند فلزی (6-12 میلی متر ضخامت به علاوه کمک هزینه خوردگی) به طور معمول کل پایین مخزن را پوشش می دهد.
طرح بندی استاندارد شامل "صفحات کف" با هم همپوشانی و یک صفحه حلقوی سنگین تر در اطراف لبه است. صفحات بر روی یک حلقه بنیاد بتونی یا پله ها قرار دارند. صفحات پایین در یک شبکه با هم جوش داده می شوند.
Square یا Bevel-} جوش های باسن شیار برای نفوذ کامل استفاده می شوند ، همانطور که توسط API 650 لازم است (Sec . 5.1.5.5). TACK-} نوارهای پشتیبان جوش داده شده (بیشتر از یا برابر با ضخامت 3 میلی متر) ممکن است برای حفظ دهانه های ریشه استفاده شود.
عرض اسمی هر دو صفحه مستطیل و طرح باید بیشتر از یا مساوی 1800 میلی متر باشد ، مگر اینکه توسط خریدار توافق کند. ضخامت مورد نیاز صفحات پایین ضخامت خوردگی به علاوه کمک هزینه خوردگی است.
ملاحظات طراحی: صفحات پایین باید صاف و سطح باشند تا از برکتی جلوگیری شود. آنها به جوش مهر و موم شده به پوسته یا صفحه حلقوی مجهز شده اند.
توسط API 650 ، جوش های باسن صفحه پایین اغلب برای ریختن لنگر آسانتر به موازات پوسته قرار می گیرند. از الگوهای "شاه ماهی" شیب دار یا چیدمان شعاعی نیز می توان استفاده کرد. مخازن ممکن است شامل جیب جیب در مرکز زهکشی باشد.
چالش ها و راه حل ها:آبکاری پایین باید در برابر فشار مثبت (سر هیدرواستاتیک) و فشار منفی (خلاء) مقاومت کند. خلاء ناکامی می تواند باعث فروپاشی شود ، بنابراین طراحان شامل شیرهای تسکین خلاء و در نظر گرفتن تقویت (به عنوان مثال ، صفحات جبران کننده) هستند. اعوجاج جوش با مهار صفحات و جوشکاری به صورت متقارن کاهش می یابد. کنترل کیفیت بسیار مهم است: در حالی که جوش های سقف و پایین به طور معمول رادیوگرافی نیستند ، تمام اتصالات پوسته-}}}}}} inductions 100 ٪- ذرات یا رنگ {- respection} respection برای اطمینان از نشت- محکم. زمان سرب تحویل می تواند برای صفحات کف بزرگ (به خصوص حلقه های حلقوی ضخیم) طولانی باشد ، بنابراین تهیه اولیه توصیه می شود.
به صفحات پایین (کف) نیاز دارید
صفحات حلقوی
صفحات حلقوی حلقه صفحات بلافاصله در داخل پوسته مخزن در مسیر پایین است. آنها بارهای پوسته را به کف منتقل می کنند و یک نقطه اتصال برای زاویه های پایه پوسته و صندلی های لنگر فراهم می کنند. در هر API 650 Sec. 5.5.2} ، صفحات حلقویباید حداقل 600 باشدMM (24در) گسترده (اندازه گیری شعاعی) از پوسته تا هر مفصل دامان هنگامی که قطر مخزن بیشتر از یا مساوی 30 متر (100 فوت) یا هنگامی که دوره پوسته پایین با استفاده از استرس مجاز برای مواد موجود در گروه IV ، IVA ، V یا VI طراحی شده است.بشر در عمل ، طراحان غالباً صفحات حلقوی را به طور قابل توجهی ضخیم تر از صفحات کف داخلی (به عنوان مثال ، 12-16 میلی متر به جای 6-8 میلی متر) می سازند تا نیروهای محیطی بالا را کنترل کنند.
جوش و مفاصل:Annular - اتصالات شعاعی صفحهباید کامل باشد - جوش های باسن نفوذ. A continuous backing strip (3 mm min..) is allowed beneath these welds, but the weld must be unflawed. For tanks >قطر 30 متر یا با استفاده از فولاد پوسته-}} Streent Steel (گروه IV -VI) ، API 650 دستورالعمل های Butt-} صفحات حلقوی جوش داده شده. مخازن کوچکتر یا موارد استرس کم- ممکن است اجازه دهد صفحه -} صفحات "طرح" جوش داده شده باشد ، اما بازرسان غالباً باسن -} را برای ایمنی ترجیح می دهند. لبه داخلی حلقه حلقوی ممکن است مستقیم یا چند ضلعی بریده شود. با تعریف API ، محیط داخلی می تواند یک چند ضلعی معمولی را با همان طرف صفحات تشکیل دهد.
صفحات سقفی
سقف های ثابت (مخروط یا گنبدها) مخازن زیرزمینی را پوشش می دهد. صفحات سقف پانل های فلزی هستند که به هم جوش داده شده و به یک وصل شده اندزاویه محدودروی پوسته API 650 طراحی سقف را به سه مورد بار تقسیم می کند: فشار داخلی (فرمول تنش ضمیمه F) ، بارهای خارجی (ضمیمه F Buckling) و بارهای عمومی (SEC. 5.10). در عمل ، ضخامت صفحه سقف غالباً با کمبود وزن سقف یا باد اداره می شود ، نه با فشار داخلی. API 650 به ضخامت ورق سقف اسمی نیاز داردبزرگتر از یا برابر با 5میلی متر (3/16در)به علاوه کمک هزینه خوردگی. سقف های مخروطی کم عمق ممکن است از فولاد 6-10 میلی متر استفاده کنند. سقف های گنبد اغلب از 8-12 میلی متر استفاده می کنند.
ساخت و ساز:صفحات سقف در یک الگوی "پای - slice" برش داده می شود (با چند ضلعی برابر با تعداد صفحات) یا در حلقه های متمرکز. صفحات با جوش های فیله دامان یا جوش های باسن Bevel ، با جوش های فیله مداوم فقط در قسمت بالا جوش داده می شوند. صفحات باید به طور کامل در محیط پشتیبانی شوند. برای سقف های مخروطی پشتیبانی شده 4}}} ، API 650 Sec. 5.10 نیاز دارد که صفحات به قایق ها جوش داده نشوند (به جای آنها بر روی آنها استراحت می کنند) ، برای حرکت جزئی. تمام پانل های سقف به زاویه مهار وصل شده با بالایی مداوم- جوش های فیله جانبی.
چالش ها و راه حل ها:صفحات سقف نازک تر و اغلب با جوشکاری تغییر شکل می یابد ، بنابراین سازندگان سقف را روی زمین در بخش ها ساختند یا از قاب های بلند کردن استفاده می کنند. کنترل بعدی برای جلوگیری از شکاف بسیار مهم است. از آنجا که جوش های سقف به طور کلی دارای استرس کمتری هستند ، API نیازی به رادیوگرافی در جوش های صفحه سقف ندارد ، اما 100 ٪ بازرسی بصری/MPI استاندارد است. فولاد بام اغلب A36 یا مشابه است. قدرت بالا-} به ندرت مورد نیاز است مگر اینکه فاصله های سقفی عظیمی به استحکام کمانش بیشتری نیاز داشته باشد.
