عملية تصنيع خزانات تخزين النفط المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ

تتضمن عملية تصنيع خزانات تخزين النفط المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ خطوات متعددة، بدءًا من التصميم وحتى التسليم النهائي للمنتج، مع ضمان القوة الهيكلية والإحكام ومقاومة التآكل، لتلبية متطلبات صناعة النفط فيما يتعلق بالسلامة والمتانة. فيما يلي عملية التصنيع التفصيلية، مع شرحها حسب المراحل:

1. التصميم والتخطيط

• تحليل الاحتياجات: تحديد السعة والأبعاد ومستوى الضغط والظروف البيئية (مثل درجة الحرارة والتآكل) وفقًا لاستخدام خزان تخزين النفط (مثل تخزين النفط الخام أو المنتجات النفطية أو السوائل الكيميائية).
• اختيار المواد: اختيار مادة الفولاذ المقاوم للصدأ المناسبة، وعادة ما تكون 316L أو 304 أو الفولاذ المقاوم للصدأ ثنائي الطور، مع مراعاة مقاومة التآكل والتكلفة. يجب أن تتوافق مع المعايير، مثل API 650 (معيار خزانات تخزين النفط الملحومة).
• تصميم الرسومات: استخدام برامج CAD أو برامج النمذجة ثلاثية الأبعاد (مثل SolidWorks) لرسم رسومات تفصيلية لخزان تخزين النفط، بما في ذلك جسم الخزان والمداخل والمخارج والدعامات وفتحات التفتيش وصمامات التهوية وأجزاء أخرى.
• تحليل الإجهاد: محاكاة توزيع الإجهاد على جسم الخزان في ظل ظروف التحميل الكامل أو الضغط أو الزلازل وما إلى ذلك، من خلال تحليل العناصر المحدودة (FEA)، لضمان السلامة الهيكلية.

2. إعداد المواد

• شراء الصفائح: شراء صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ وفقًا لمتطلبات التصميم (عادة ما يكون سمكها 4-20 مم، اعتمادًا على حجم الخزان والضغط).
• معالجة السطح: تنظيف الصفائح لإزالة الزيوت والأكاسيد، وضمان جودة اللحام.
• القطع: استخدام آلة القطع بالبلازما CNC أو آلة القطع بالليزر أو آلة القطع بالماء لقطع صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ، لإنتاج جسم الخزان واللوحة السفلية واللوحة العلوية والملحقات (مثل الشفاه وأغطية فتحات التفتيش).
• معالجة الحواف: صنفرة أو شطف حواف القطع لتقليل عيوب اللحام.

3. تشكيل جسم الخزان

• تشكيل الصفائح باللف: إدخال صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ في آلة لف الصفائح، ولفها لتشكيل ألواح جدار جسم الخزان الأسطواني. قد يتم لف خزانات تخزين النفط الكبيرة على مراحل ثم يتم تجميعها.
• معالجة اللوحة السفلية واللوحة العلوية:
  • عادة ما تكون اللوحة السفلية مسطحة أو مخروطية، ويتم تجميعها باستخدام صفائح مع ضمان التسطيح.
  • يمكن أن تكون اللوحة العلوية ثابتة أو عائمة (مناسبة للسوائل المتطايرة)، ويتم قطعها وتشكيلها وفقًا للتصميم.
• تصنيع الملحقات مسبقًا: معالجة فتحات التفتيش وفوهات أنابيب المدخل والمخرج ووصلات مقياس المستوى وصمامات التهوية وأجزاء أخرى، وعادة ما يتم ذلك باستخدام مخرطة أو مركز تصنيع CNC.

4. التجميع واللحام

• التجميع: تثبيت اللوحة السفلية وألواح الجدران واللوحة العلوية والملحقات مؤقتًا على منصة التجميع، باستخدام المشابك لضمان المحاذاة.
• اللحام:
  • استخدام اللحام بالقوس المعدني بالغاز الخامل (TIG) أو لحام البلازما، لضمان أن تكون اللحامات ناعمة ومقاومة للتآكل.
  • يجب أن تستخدم اللحامات الحرجة (مثل توصيل اللوحة السفلية بجدار الخزان) اللحام على الوجهين أو اللحام الكامل.
  • التحكم في مدخلات الحرارة أثناء اللحام لتجنب ارتفاع درجة حرارة الفولاذ المقاوم للصدأ مما يؤدي إلى التآكل بين الخلايا.
• فحص اللحام: فحص جودة اللحام من خلال طرق الاختبار غير المدمرة (NDT)، مثل الأشعة السينية (RT) أو الموجات فوق الصوتية (UT) أو اختبار الاختراق (PT)، لضمان عدم وجود تشققات أو مسام أو عيوب أخرى.

5. معالجة السطح

• التلميع: تلميع الأسطح الداخلية والخارجية للخزان ميكانيكيًا أو كيميائيًا كهربائيًا، لتحقيق خشونة سطح تبلغ Ra0.4-0.8 ميكرومتر، مما يقلل من التصاق الزيت وخطر التآكل.
• التخليل والتخميل: استخدام سائل التخليل (مثل حمض النيتريك + حمض الهيدروفلوريك) لإزالة طبقة الأكسدة الناتجة عن اللحام، وتشكيل طبقة التخميل، وتحسين مقاومة التآكل.
• السفع الرملي (اختياري): سفع السطح الخارجي بالرمل، لتعزيز المظهر والالتصاق بالطلاء.

6. تركيب الملحقات

• تركيب فتحات التفتيش وأنابيب المدخل والمخرج والصمامات ومقاييس المستوى ومستشعرات درجة الحرارة والملحقات الأخرى.
• ضمان إحكام جميع التوصيلات، وعادة ما يتم استخدام شفاه من الفولاذ المقاوم للصدأ وحشيات مانعة لتسرب الزيت.
• بالنسبة لخزانات الضغط، يجب تركيب صمامات أمان ومقاييس ضغط.

7. الفحص والاختبار

• فحص الأبعاد: قياس أبعاد الخزان وسمك الجدار والاستدارة وما إلى ذلك، لضمان التوافق مع رسومات التصميم.
• اختبار الضغط:
  • إجراء اختبار ضغط الماء أو ضغط الهواء على خزانات الضغط (مثل 1.5 ضعف ضغط التصميم)، للتحقق من قوة الخزان وإحكامه.
  • بالنسبة لخزانات الضغط الجوي، ينصب التركيز على اختبار الإحكام لمنع التسرب.
• اختبار أداء مقاومة التآكل: اختبار مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ في بيئة زيتية محاكاة.
• الفحص الظاهري: التأكد من خلو السطح من الخدوش والانبعاجات وأن اللحامات مسطحة.

8. الحماية من التآكل والطلاء (اختياري)

• على الرغم من أن الفولاذ المقاوم للصدأ نفسه مقاوم للتآكل، إلا أنه يمكن طلاء السطح الخارجي براتنج الإيبوكسي أو طلاء البولي يوريثين، لتعزيز مقاومة الأشعة فوق البنفسجية والتآكل البيئي.
• يجب إجراء السفع الرملي قبل الطلاء لضمان التصاق الطلاء.

9. التعبئة والتغليف والنقل

• التعبئة والتغليف الواقية: تغطية سطح الخزان بغشاء واقي لمنع الخدوش أثناء النقل.
• طريقة النقل: يتم نقل خزانات التخزين الصغيرة كوحدة واحدة، وقد يتم نقل خزانات التخزين الكبيرة على مراحل وتجميعها في الموقع.
• التثبيت والحماية: استخدام الدعامات أو الصناديق الخشبية لتثبيت الخزان، وضمان سلامة النقل.

10. التركيب والتشغيل في الموقع

• التجميع في الموقع (إذا لزم الأمر): يتم تجميع ألواح الجدران وتركيب اللوحة العلوية واللحام النهائي لخزانات تخزين النفط الكبيرة في الموقع.
• بناء الأساس: التأكد من تركيب خزان التخزين على أساس خرساني مسطح أو دعامة هيكل فولاذي، بما يتوافق مع معيار API 650.
• التشغيل: توصيل نظام الأنابيب، واختبار وظائف مقياس المستوى والصمامات وما إلى ذلك، وإجراء التشغيل التجريبي.

احتياطات

• معايير السلامة: يجب أن تلتزم عملية المعالجة بمعايير OSHA أو معايير GB الصينية (مثل GB 50128)، لضمان سلامة عمليات اللحام والرفع وما إلى ذلك.
• مراقبة الجودة: يجب أن يكون لكل عملية سجل فحص جودة صارم، بما يتوافق مع ISO 9001 أو الشهادات ذات الصلة بصناعة النفط.
• القدرة على التكيف مع البيئة: بالنسبة لصناعة النفط، يجب أن تأخذ خزانات التخزين في الاعتبار البيئات الخاصة مثل درجات الحرارة المرتفعة والزيوت المحتوية على الكبريت، واختيار المواد والعمليات المناسبة.
• الاحتياجات المخصصة: وفقًا لمتطلبات العملاء، قد تتم إضافة بطانة داخلية (مثل بولي تترافلوروإيثيلين) أو طبقة عازلة (مثل الصوف الصخري).

المواد النموذجية ومعلمات العملية

• المواد: الفولاذ المقاوم للصدأ 316L (يحتوي على 2-3٪ موليبدينوم، مقاوم للتآكل الناتج عن أيونات الكلوريد) أو الفولاذ المقاوم للصدأ 304 (أقل تكلفة).
• سمك الجدار: 4-20 مم، اعتمادًا على قطر الخزان والضغط.
• تيار اللحام: عادة ما يكون اللحام TIG 100-200 أمبير، ويتم تعديله وفقًا لسمك اللوحة.
• درجة التلميع: السطح الداخلي Ra≤0.8 ميكرومتر، لتلبية متطلبات الصحة لتخزين النفط.