مشاهده سبد تسویه حساب
آشنایی با مخازن کرایوژنیک و فولادی با قابلیت فوق سرد
مخازن کرایوژنیک در صنایع تولید گاز از تجهیزات بسیار مهم به حساب می‌آیند. گازهایی چون نیتروژن، اکسیژن، کربن دی‌اکسید، هلیوم و سایر گازهای ارزشمند و کاربردی در صنعت و مصارف نیازمند به گاز مایع شده که سرد و تحت فشار است، با سردسازی در مخازن کرایوژنیک و با توجه به فشار وارده ناشی از گاز موجود در مخزن و دمای تبخیر هرکدام از این گازها برای مصارف گوناگون تفکیک، نگهداری و مصرف میشود.
همه چیز درباره مخازن کرایوژنیک
مخازن کرایوژنیک انواع فولاد را در کنار هم جمع کرده تا وظیفه نگهداری گازهای با خلوص بالا و بدون آلودگی و فشار بالا را به خوبی انجام دهد، این فولادها ازاستیل گرفته تا ساده کربنی می‌باشد که وجود جداره دو لایه و پوششی عایق مابین آنها در مخزن یادشده، نیازمند آن است. در این مقاله با ما همراه باشید تا با پدیده فوق سرد سازی در مخازن کرایوژنيک ، مشخصات این مخازن، انواع مختلف، کاربرد، بازرسی های انجام گرفته روی آن و در نهایت نکات کاربردی در نصب و استفاده از مخازن کرایوژنیک را بیان کنیم.
استفاده از این مخازن دارای مزایای چشمگیری چون عدم نیاز به شارژ متناوب گاز درون مخزن، دارا بودن فشار کم حین کار و در نتیجه ایمنی حین استفاده، قیمت تمام شده حداقل یک سوم کپسول‌های گاز متداول، عدم نیاز به تست‌های دوره‌ای و تعمیر و تعویض شیرآلات و تجهیزات و در نهایت به‌دلیل ساختار مخزن دربرداشتن خلوص بالای گاز دورن آن، می‌باشد.
مخازن معمولی جهت حمل و نگهداری انواع سیالات از آلیاژهای مشخصی ساخته میشوند،اما بر خلاف مخازن معمولی، در ساخت این مخازن باید از آلیاژی استفاده شود که دچار تردی در دماهای بسیار پایین نشود. در صورت ایجاد تردی، مخازن به سادگی و با تنش‌های کم شکسته میشوند. فولاد با دمای تردی پایین و مقاومت به شکست بالا بهترین ماده برای ساخت این مخازن است. برای تعیین تنش شکست فولاد از تست ضربه استفاده میشود.
کارایی مخازن کرایوژنیک چیست؟
در صنعت، گازهایی چون اکسیژن، نیتروژن و آرگون در حالت مایع و در دمایی بسیار سرد نگهداری و مصرف میشوند. پدیده تفکیک گازهای موجود در هوا به‌وسیله میعان بخار آنها و درون مخازن کرایوژنیک انجام میشود. این مخازن دارای دو جداره فولادی هستند، این دو جداره هم مرکز و جداره داخلی استیل آستنیتی و بیرونی فولاد کربنی است و عایق بین آنها از جنس پرلیت می‌باشد که در نهایت سازنده خلا در این فضا ایجاد میکند. پوششی از جنس رنگ بر روی محفظه خارجی ایجاد میشود که در محافظت از مخازن کرايوژنيک در برابر خوردگی بسیار پراثر است. مقاومت و استحکام بالای فولاد زنگ نزن موجب شده تا قیمت ورق استیل علاوه بر سازندگان مخزن، برای سایر صنایع نیز مهم باشد.
عموما ساختمان و قرارگیری این مخازن در محل نصب، عمودی است که به اشغال فضای کمتر کمک میکند. طراحی مخازن کرایوژنیک به گونه‌ای است که در بازه دمایی ۲۰ درجه سانتی‌گراد که دمای محیط اطراف است و جداره خارجی در آن قرار دارد تا ۱۹۶- درجه سانتی‌گراد که دمای گاز درون محفظه است و مادون سرد یا کرایوژنيک می‌باشد. مخازن کرايوژنيک می‌توانند فشار داخلی خاصی که از حضور گاز درون محفظه ایجاد شده را تحمل کنند که از آن با نام فشار کاری مجاز (mawp) یاد میشود و درمورد مخازن کرایوژنیک ۱۸، ۲۲ و ۳۶ است. عموما تا ۹۰ درصد فشار مجاز نامی، طراحی و ساخت مخزن انجام میشود و وجود رگولاتور به تنظیم خودکار و ثابت نگه داشتن فشار درون مخازن مذکور کمک میکند.
ساخت مخازن کرایوژنیک تحت استانداردهای خاصی برای مخازن تحت فشار چون Directive 97/23 EC و EN13458انجام میشود و استاندارد ملی ایران در این زمینه با شماره ۱۲۴۷۴ اعمال میشود.
نکته جالبی که در مورد این مخزن‌ها وجود دارد، عدم نیاز آنها به انرژی برق برای عملکرد خود است.
مشخصات فنی مخازن کرایوژنیک
خلا موجود بین دو جداره داخلی و خارجی مخازن از فاکتورهای مهم تولید و کاربردی در آنها است که در راندمان بالای کاری مخازن موثر است. هرچه خلا ایجاد شده بالاتر یا میزان اعلام شده و نامی به عملی نزدیکتر باشد، میزان پرت مخزن کم میشود. منظور از پرت داشتن در مخزن، همان ضریب تبدیل مایع به گاز در پدیده کرایوژنیک است.
آنالیز مواد سازنده این مخزن، کنترل مونتاژ و سرهم‌بندی قطعات، نتایج هیدرو تست، میزان خلا، ضریب تبدیل مایع به گاز، ضخامت پوشش از جنس رنگ روی بدنه خارجی مخزن، تنظیم سطح ورود مایع و رگولاتور فشار ساز موجود در آن از مشخصات فنی مخازن کرايوژنيک به حساب می‌آید.
کاربرد مخازن فوق سرد
مخازن کرایوژنیک بسیار متنوع و گسترده است به نحوی که در صنایع پالایشگاه و پتروشیمی، غذایی، فولاد، تجهیزات جانبی، صنعتی و حتی بیمارستانی استفاده میشود.
حمل و انتقال پروپان مایع از کاربردهای این مخازن در صنعت پالایشگاه و پتروشیمی می‌باشد. اکسیژنی که در مخزن نگهداری میشود در صنایع غذایی و بیمارستان‌ها استفاده میشود.
آرگون با فشار مشخص و متفاوت در صنایع مختلف و قطعه‌سازی به‌کار میرود.
انواع و وجه تمایز
انواع مختلف مخازن کرایوژنیک در ۴ گروه زیر قابل بیان است:
اما این تنها دسته‌بندی برای این مخازن نیست و بر اساس نوع مخزن نیز میتوان به گروه‌های:
تفکیک کرد.
همانطور که از نام‌گذاری های متنوع گفته‌شده برمی‌آید، نوع مخزن از نظر شکل و اینکه ثابت یا متحرک باشد، متفاوت است.
نصب و استفاده
این مخازن به‌صورت عمودی نصب میشوند و شیرآلات و تجهیزات جانبی نیز روی آنها برای کنترل عملکرد و کمک به بهتر شدن، نصب میشود. این شیرآلات و وسایل جانبی عمدتا چهار وظیفه دارند که شارژ نمودن مخزن، میزان ورود مایع به آن، برداشت از مخزن و کنترل ایمنی مرتبط با عملکرد مخزن است.
در استفاده از مخازن کرایوژنیک لازم است اصول خاصی رعایت شود. کاربرد مورد نظر تعیین میکند که نیاز به تجهیزات جانبی چون مبدل حرارتی یا تبخیرکننده داریم یا خیر. نقشه‌کشی و نظارت بر انجام فونداسیون، توسط مهندس خبره انجام می‌گیرد. باز هم کاربرد مدنظر استفاده از لوله تک یا دوجداره درپایپینگ از محل استقرار مخزن تا نصب را تعیین میکند. شارژ مخزن نیز متناسب با ظرفیت نامی و سپس عملیاتی آن خواهد بود.
از خلوص و سلامت مایعی که درون مخزن قرار می‌گیرد لازم است مطمئن شویم چرا که در صورت وجود هرگونه آلودگی حتی جزیی به آن آسیب وارد میشود.
تست‌های بازرسی که روی مخازن کرایوژنیک انجام میشود؟
متخصصان این مخازن و اپراتورهای نصب آن باید دو سطح بازرسی را انجام دهند. متخصصان خلا موجود مابین دو جداره داخلی و خارجی، ضخامت جداره خارجی، سلامت شیرآلات و تجهیزات جانبی و همچنین کالیبره بودن رگولاتور و فشارسازها را بررسی می‌کنند. اپراتور لازم است در زمان هرگونه نشتی از شیرآلات، وجود نمک که مشابه پرلیت است و رطوبت در دیواره خارجی مخزن و یا افزایش فشار ناگهانی در آن را چک کند و چاره اندیشی متناسب با آن انجام شود.
برای کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما در ارتباط باشید. شرکت پترو فرهان گستر جنوب واردکننده برند‌های مطرح تجهیزات جوشکاری و بازرسی فنی و NDT از سراسر دنیا برای کسب اطلاعات بیشتر و ثبت سفارش با واحد فروش تماس حاصل فرمایید
02165565901
02144584671
02144584619
09133390223
09034119385
مولتی متر با دوربین حرارتی
دوربین حرارتی قابلیت تبدیل انرژی حرارتی به نور مرئی را دارد با استفاده از ترموویژن یا دوربین حرارتی،می توان دمای محیط را بادقت و سرعت بالا و به روش غیر تماسی،اندازه گیری کرد.
امروزه صنعت برق با مسائلی مانند کاهش زمان خاموشی،افزایش رضایتمندی مصرف کنندگان و پایداری سیستم برق رسانی مواجه است.برای تامین رضایت مصرف کنندگان و افزایش پایداری سیستم،به نظارت و مانیتورینگ دوره ای و متناوب اتصالات،کابل ها و کلمپ های متصل به تجهیزات برق نیاز است.
برای وارسی دمای اتصالات و دیگر پارامترها،مهندسین وتکنیسین های برق،از ترموویژن یا دوربین حرارتی بهره می برند.
در تجهیزات برق،اگر اتصالی سست باشد،باافزایش مقاومت،دمای آن نقطه افزایش خواهدیافت.با افزایش دما،اتصالات ذوب شده و از هم باز خواهند شد.
دوربین حرارتی،امواج مادون قرمز ساطع شده از اجسام و تجهیزات را کشف کرده و نقاط داغ را نمایش می دهد.
مولتی متر دیجیتال سی ای ام مدل CEM DT-9889 ‚ دستگاهی حرفه ای مجهز به دوربین حرارتی
دمانگاری تجهیزات،بدون قطع تجهیزات و متصل کردن آن به نقطه خاصی،امکان پذیر است.دمای نقطه موردنظر در LCD بزرگ دستگاه به صورت رنگی نمایش داده می شود.
تکنسین یا مهندس برق،با مقایسه دمای ثبت شده توسط دوربین ترموویژن و دمای محیط،عیوب احتمالی را برطرف کرده و مانع از قطع برق خواهدشد.در استفاده از ترموویژن باید دقت کرد که با وجود هیتر یا ترانسفورماتور در محیط،دمای بالای نمایش داده شده توسط ترموویژن،مربوط به هیتر یا ترانسفورماتور است و در روند کار تجهیزات مشکلی ایجاد نخواهدکرد.
بهترین زمان انجام بازرسی در پست های برق، زمان غروب آفتاب است که اثر گرمای آفتاب بر تجهیزات کاهش یافته و نور محیط برای دید حرارت نمایش داده شده توسط دستگاه،کافی است.
مزایای استفاده از دوربین حرارتی در صنایع برق شامل افزایش اطمینان در کنترل تجهیزات،کاهش هزینه ها،قابلیت کنترل و بازرسی در خلال انجام کار،افزایش سرعت،بررسی تجهیزات بعد از تعمیرات و کنترل عملکرد درست آن ها می شود.
شیشه سربی رادیولوژی که از آن بعنوان شیشه محافظ اشعه ایکس نیز یاد می شود برای حفاظت پرسنل کادر درمان در مقابل اثرات زیان بار اشعه ایکس بکار می رود. مزیت شیشه سربی آنست که علاوه بر حفاظت در برابر پرتو ایکس ، شفاف بوده و تکنسین رادیولوژی را قادر می سازد که در هر لحظه شرایط قرار گیری بیمار را در حین تصویربرداری پیگیری کند. شیشه سربی علاوه بر مراکز تصویربرداری پزشکی ، در قسمت امنیت پرواز فرودگاه ، تصویربرداری صنعتی و تست های غیر مخرب (NDT) نیز کاربرد دارد.
این شیشه با جذب انرژی پرتو ها، اثرات مخرب آنها را خنثی کرده و فرد را در برابر این پرتو ها محافظت میکند.
اثر جذب انرژی این شیشه بسته به میزان سرب و باریم موجود در آن است. به طور معمول هرچه ضخامت شیشه سربی بیشتر باشد، سطح محافظت آن در برابر اشعه ها نیز بیشتر خواهد بود. این شیشه ها از نظر ظاهر شفاف و در بعضی مدل ها زردی کم رنگی دارد. به منظور محافظت در برابر ضربه، این شیشه ها لمینت میشوند.
شیشه سربی در صنعت پزشکی کاربر بسیار زیادی دارند و میتوان از آنها در بخش های مختلفی نظیر اتاق عمل، ماموگرافی، رادیولوژی، لابراتورها و … استفاده نمود.
به دلیل شفاف بودنشان به تکنسین ها دید کافی جهت مشاهده عملیات و اقدامات تصویربرداری یا پرتو درمانی را بدون آنکه خطری برای آنها داشته باشد، میدهد. علاوه بر استفاده در صنعت پزشکی، از شیشه برای ساختن پنجره های سربی برای آزمایشگاه های مراکز هسته ای تا بخش های امنیتی در فرودگاه ها استفاده میگردد. در بعضی از این شیشه ها لایه اضافی جهت محافظت در برابر ضربه و خش به کار میرود. این محصول برای نصب در پنجرها، دیوار ها و یا درها کاربرد دارد.
ساختار شیشه سربی
تقریبا 50 درصد مواد شیشه سربی رادیولوژی را اکسید سرب و 50 در صد بقیه از اکسید فلزات سنگین (اکسید باریم ) و اکسید سیلیس تشکیل داده شده است . در حین تولید ، ترکیبی از اکسید سرب ، اکسید باریم ، اکسید سیلیس و هیروکسید پتاسیم در دمای بین 1350 درجه تا 1550 درجه حرارت دیده تا ذوب شوند . سپس ماده حاصل به آرامی سرد شده تا از ایجاد تنش پسماند جلوگیری شود زیرا بخش های مخلف شیشه سربی با سرعت های مختلفی خنک می شوند.
خصوصیات شیشه سربی
با وجود داشتن فلزات سنگین ، شیشه دارای انتقال نوری بالایی می باشد که زمینه دید شفاف را به وجود می آورد. رنگ شیشه سربی ، مایل به زرد کمرنگ می باشد و هرچه شیشه ضخیم تر باشد شفافیت آن کمتر می شود.
چگالی شیشه معمولی4/2 بر سانتی متر مکعب می باشد در حالیکه چگالی شیشه سربی 1/3 تا 9/5 گرم بر سانتی متر مکعب می باشد. شیشه سربی دارای مقاومت الکتریکی ، ضریب شکست و دامنه کارکرد دمایی بالاتر نسبت به شیشه معمولی می باشد.
ضخامت شیشه با مقدار حفاظتی که برقرار می کند ارتباط مستقیمی دارد و هر چه ضخامت شیشه بالاتر برود میزان حفاظت نیز بالاتر می رود. به عنوان مثال شیشه سربی با سرب معادل 2 میلیمتر دارای ضخامت 8 میلیمتر بوده که برای حفاظت 4/2 میلمتر سرب ضخامت به 10 میلیمتر افزایش می یابد.
معمولا شیشه های سربی دارای سرب های معادل 2 ، 4/2 ، 2/3 ، 7/3 میلیمتر و ابعاد 40*30 ، 60*40 ، 80 *60 ، 120 *80 ، 200 *100 سانتیمتر می باشد.
مراحل ساخت :
ابتدا سرب را در كوره‌هاي صنعتي به حالت مذاب درآورده و سپس سرب مذاب را درون مخازن پيستوله مانندي ريخته و با توجه به قطر و سايز مورد نظر ميزان فشار و روزنه خروج عنصر را تنظيم مي‌نمایند تا آن را به صورت غبار و گرده خارج می کنند.
به حجم غبار سرب نيز “مش” گفته مي‌شود به طور مثال براي توليد سرب ۱/۰ با مش ۴۰۰، ميزان فشار را تنظيم كرده سپس سرب را درون حوضچه‌هاي آب سرد اسپري مي‌كند و تمام اين گرده ها با همان اندازه و حجم سرد شده و به صورت خاك سرب در ته حوضچه جمع مي‌گردد.
بعد از جمع‌آوري خاك سرب ، سيليس را در مخازن ديگر ذوب كرده و آن را به داخل قالب هاي مورد نظر با قطر و اندازه مشخص هدايت مي‌كند و مجددا گرده هاي سرب را كه با اكسيد سرب بي‌رنگ شده است را به گونه‌اي در فضا پخش مي‌كنند كه به صورت يكنواخت و ميزان مورد نظر در ميان سيليس ذوب شده قرار گيرد ، بدين ترتيب پس از سرد شدن سيليس ، شيشه سربي با شفافيت بسيار بالا خواهيم داشت.
البته اين پروسه توليد شیشه سربی در عين سادگي بيان، بسيار پيچيده است و حتما مي‌بايست دقت عمل زيادي را در توليد آن به‌كار گرفت.
استفاده از اين شيشه سربي در بخش ها باعث مي‌شود كه علاوه بر توانايي عبور نور، جلوی نفوذ اشعه ايكس را نیز می گیرد.
دیگر موارد استفاده از شیشه سربی
دستور العمل های نگهداری و تمیزکردن محصولات شیشه ای سربی:
این شیشه ها به دلیل سرب زیادی که در ساخت آنها به کار رفته است، نسبت به شیشه های دیگر از حساسیت زیادی برخوردار هستند و باید نسبت به نصب و تمیز کردن آنها احتیاط لازم را به عمل آورد.
در هنگام نصب شیشه سربی به هیچ عنوان روی شیشه برچسب چسبانده نشود و در صورت چسباندن سریعا آن را جدا کنید.
هرگز برای تمیز کردن شیشه از پارچه مرطوب و یا آب استفاده نکنید و همچنین در صورت خیس شدن شیشه فورا آن را خشک کرده و آب را از روی سطح آن از بین ببرید
هنگامی که شیشه سربی کثیف شده یا اثر انگشت بر روی آن مشخص شود، با یک پارچه کاملا خشک به عنوان مثال یک گاز و با به کارگیری مقداری الکل به آرامی سطح شیشه را پاک کنید. همچنین توصیه میشود بعد از این کار با استفاده از یک پارچه خشک دیگر، اقدام به خشک و تمیز کردن الکل باقی مانده روی سطح شیشه کنید تا الکل کاملا از روی سطح از بین برود.
سایزهای استاندارد قابل استفاده در بخش های مختلف: