دستورالعمل بازرسی و تعمیر مخازن تحت فشار

دستورالعمل بازرسی و تعمیر مخازن تحت فشار

دستورالعمل بازرسی و تعمیر مخازن تحت فشار

در این گزارش پس از محاسبه مقادیر ضخامت طراحی و حداکثر فشار کاری مجاز براساس حداقل ضخامت حاصل از نتایج آزمون آلتراسونیک به روش Phased Array، مقادیر مجاز عیوب احتمالی و روش تعمیر آنها بررسی می­شود. در ادامه فعالیتهای مورد نیاز پس از تعمیر شامل تنش زدایی، سختی سنجی، ترمیم پوشش داخلی و تست ایستایی پیشنهاد می­گردد. در پایان نیز دستورالعمل بازرسی مخازن تحت فشار به منظور کنترل دائمی آنها براساس استاندارد API 510 ذکر گردیده است. نتایج حاصل از آزمون آلتراسونیک Storage Vessel B به روش Phased Array حاکی از کاهش ضخامت در ساعت 6 مخزن بوده، حداقل ضخامت را مطابق نقشه پیوست، در پوسته شماره 5 (Shell 5) بین 40-26 میلیمتر نشان می­دهد. در این گزارش حداقل ضخامت کف مخزن بطور میانگین 35 میلیمتر فرض شده است. گزارش در یازده بخش تنظیم شده، شامل موارد زیر می­ باشد:

الف- محاسبه ضخامت طراحی

ب- محاسبه فشار کاری مجاز

پ- تعیین مقادیر مجاز عیوب

ت- بررسی خوردگی مخزن

ث- دستورالعمل تعمیر مخزن از داخل

ج- دستورالعمل تعمیر مخزن از خارج

چ- دستورالعمل تنش زدایی

ح- سختی سنجی

خ- ترمیم پوشش داخلی

د- دستورالعمل آزمایش ایستایی

ذ- دستورالعمل بازرسی داخلی مخازن تحت فشار

الف- محاسبه ضخامت طراحی (براساس کد ASME SEC VIII DIV I PART UG):

براساس کد ASME SEC VIII DIV I PART UG، حداقل ضخامت مخزن تحت فشار داخلی، بدون در نظر گرفتن مقدار مجاز خوردگی (Corrosion Allowance)، با معلوم بودن قطر خارجی مخزن، از رابطه زیر محاسبه می­ شود:

فرمول ضخامت مخازن تحت فشار

براساس کاتالوگ مخزن، دما و فشار طراحی و مقدار مجاز خوردگی (Corrosion Allowance) به ترتیب برابر °^C20، Psi1440 و mm3 در نظر گرفته شده است. با توجه به اینکه جنس مخزن A516-Gr.70 می­باشد، مقدار تنش مجاز و تنش نهایی آن در دمای طراحی براساس استاندارد ASME B31.3 به ترتیب برابر Psi20000 و Psi70000 می­باشد. مقدار Joint Efficiency براساس ASME SEC VIII DIV I Part UW-12 برابر 85/0 در نظر گرفته می­شود. اگر شعاع خارجی مخزن 1 متر فرض شود، ضخامت طراحی آن برابر خواهد بود با:

ضخامت طراحی

لازم بذکر است که ضخامت فوق بدون در نظر گرفتن مقدار خوردگی مجاز می­باشد.

• محاسبه فشار کاری مجاز (براساس کد ASME SEC VIII DIV I PART UG):

براساس کد فوق حداکثر فشار کاری مجاز مخزن تحت فشار داخلی با استفاده از رابطه زیر محاسبه می ­شود:

فرمول حداکثر فشار وارد بر مخزن

نتایج حاصل از آزمون آلتراسونیک به روش Phased Array روی Vessel B حاکی از کاهش ضخامت در ساعت 6 مخزن فوق بوده، ضخامت را در نقاط مختلف بین 40-26 میلیمتر نشان می­دهد. با فرض ضخامت میانگین 35 میلیمتر، حداکثر فشار کاری مجاز مخزن به روش زیر بدست می­آید:

مثال فشار وارد بر مخزن

با توجه به اینکه سطح کاهش ضخامت در مقایسه با کل سطح پوسته شماره 5 نسبتاً کم می­باشد، احتمال Failure آنی مخزن اندک است. ولی با توجه به عدم تخلیه محصولات خوردگی در کف مخزن، احتمال خوردگی در زیر رسوبات (Under Deposit Corrosion) و تداوم روند کاهش ضخامت آن وجود دارد.

روش تعیین مقادیر مجاز عیوب و تعمیر آنها بصورت زیر پیشنهاد می­گردد:

پ- تعیین مقادیر غیر مجاز عیوب:

1- جهت تعیین مقدار غیر مجاز ناخالصی، مطابق استاندارد ASTM A435 به روش زیر عمل می­شود:

6.1 Any discontinuity indication causing a total loss of back reflection which cannot be contained within a circle, the diameter of which is 3 in. [75 mm] or one half of the plate thickness, whichever is greater, is unacceptable.

2- دوپوستگی: مطابق استاندارد ASME SEC VIII DIV I Part KE, DIV I Part ULW وجود چند لایه با ضوابطی قابل قبول بوده، در بعضی موارد مخازن تحت فشار بصورت چند لایه ساخته می­شوند. شکل (1) برخی از روشهای استاندارد ساخت مخازن چند لایه را نشان می­دهد.

روشهای مجاز ساخت مخازن تحت فشار چند لایه

ادامه مطالب زیر را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

• بررسی خوردگی مخزن

• دستورالعمل تعمیر مخزن از داخل

• دستورالعمل تعمیر مخزن از خارج

• دستورالعمل تنش زدایی

• سختی سنجی

• ترمیم پوشش داخلی

• دستورالعمل آزمایش ایستایی

• دستورالعمل بازرسی داخلی مخازن تحت فشار

• مراجع

حتما بخوانید:

⇐ سیستم های اطفاء حریق مخازن

⇐ ایمنی سیلندرھا و مخازن گاز

⇐  بازرسی مخازن تحت فشار

⇐ ایمنی در مخازن ذخیره مواد شیمیایی

⇐ روش های ذخیره سازی گازها در مخازن جهت انتقال

   

نویسنده: سیروان شیخی

«تجربه در صنعت»، زیربنایِ اشتیاقِ من به دنیایِ HSE است. با بیش از ۱۳ سال فعالیت اجرایی و تخصصی، هدفم در این وب‌سایت، پل زدن میان دانشِ آکادمیک و نیازهای واقعیِ صنعت است. همراه با تیم تخصصی‌ام، می‌کوشیم تا با ارائه محتوای کاربردی و به‌روز، مسیرِ رشد حرفه‌ای شما را هموارتر کنیم. خوشحال می‌شوم در صفحه لینکدین، تجربیاتمان را به اشتراک بگذاریم و در این مسیر تخصصی همراه هم باشیم.