انواع مخزن استیل اسید (جنس بدنه مخزن)
ماهیت خطرناک اسیدها موجب شده است که در طراحی مخزن نگهداری اسید، امکان استفاده از هر متریالی وجود نداشته باشد. در واقع تنها میتوان از متریالهایی استفاده نمود که در شرایط مختلف توان ایستادگی در برابر سیالات اسیدی را داشته باشد. البته تنوع ماهیتی مدلهای اسید، امکان استفاده از متریالهای مختلفی را فراهم نموده است. به بیان دیگر، اینکه چه اسیدی در داخل مخازن وجود داشته باشد حائز اهمیت است. ولیکن اسیدیته یا بعبارتی درصد خلوص اسید هم بایستی حتما مدنظر قرار گیرد. (مثلا خلوص اسید سولفوریک 98 درصد است درحالیکه خلوص اسید کلریک 7 درصد است) در ادامه به بررسی مختصر انواع مخزن اسید به لحاظ جنس بدنه مخزن میپردازیم.
مخزن ضد اسید کربن استیل
مخزن ضداسید کربن استیل، گونه ای دیگر از مخازن نگهداری و انتقال اسیدها بشمار میرود. گاهاَ کارفرمایان تصور میکنند که مخزن نگهداری سیالات شیمیایی با جنس کربن استیل و مخزن استیل استنلس یکسان هستند. اما این مسئله یک اشتباه استراتژیک بزرگ در خرید مخزن اسید است!!
از همین رو در خصوص تفاوت کربن استیل با استنلس استیل، میتوان به تشریح دو پارامتر مهم پرداخت:
- درخشندگی ظاهری: تفاوت کربن استیل و استنلس استیل، از روی ظاهر هم مشخص است. یعنی فولاد معمولی مات است؛ در صورتی که استنلس استیل بدلیل وجود کروم، ظاهر براق و درخشانی دارد.
- تفاوت در ترکیب شیمیایی: ترکیب شیمیایی متفاوت، اصلی ترین تفاوت مخزن کربن استیل و استنلس استیل است. کربن ماده آلیاژی اصلی برای آهن است.
نکته جالب اینجاست که مخازن اسید کربن استیل، بهترین انتخاب برای نگهداری اسید سولفوریک میباشد. هم بدلیل مقاومت شیمیایی بالا و هم ظرفیت پذیری بالای مخزن کربن استیل تا 50.000 لیتر و در نهایت قیمت مناسب تر نسبت به مخازن استنلس استیل. امروزه بیشترین درخواست تانکرهای اسید برای همین اسید (اسید سولفوریک) میباشد. این مخازن دارای ظرفیت گرمایی بالایی نیز میباشد. به همین دلیل محلولهای سولفوریک تا خلوص 70 درصد را هم میتوان در داخل مخزن اسید کربن استیل نیز ریخت.
معایب مخزن کربن استیل
مهمترین عیب این این مخازن، واکنش پذیری آنها در صورت دپوی زیاد اسید سولفوریک است. بطوریکه ذخیره مقدار بیش از حد مجاز، باعث واکنش بین فولاد کربن و اسید سولفوریک میشود. در اثر این واکنش، گاز هیدروژن و سولفات آهن تولید میشود و با اشتعال پذیر بودن گاز هیدروژن، امکان انفجار وجود دارد.
مخزن اسید پلی پروپیلن
مقاومت پلی اتیلن و پلی پروپیلن در برابر اثرات شیمیایی روی تمام سطوح مخازن بسیار عالیست. بدون محدودیت در نحوه پر شدن و یا نوع واکنش شیمیایی. مخزن اسید پلی پروپیلن در واقع بهترین گزینه برای نگهداری و انتقال اسیدهای با دمای بالا محسوب میشود. بطوریکه تا 110 درجه سانتیگراد، امکان تحمل دمای معمولی را دارا میباشند. در دو حالت استفاده از مخزن پلی پروپیلن پیشنهاد میگردد:
- چنانچه دمای سیال درون مخزن ضد اسید بیشتر از 60 درجه سانتیگراد باشد؛
- و یا در اثر واکنشی که درون مخزن ذخیره اسیدها انجام میگیرد، دمای سیال به بیش از 96 درجه سانتیگراد برسد، مطمئنا باید از مخازن اسید با مواد اولیه پلی پروپیلن (PP tank) استفاده نمود.
همچنین قیمت مخزن پلی پروپیلن بسیار مناسب بوده و ضدحریق نیز میباشند. مقاومت ضربه ای، مقاومت فشاری، وزن کم، آتش خواری، ایستادگی در برابر سیالات اسیدی و بازی و… از دیگر ویژگیهای مخزنهای پلی پروپیلن بشمار میرود.
شاید بتوان مهمترین ایراد مخازن پلی پیروپیلن جهت نگهداری برخی از سیالات شیمیایی را حلالیت pp در مقابل موادی همچون زایلن دانست.
مخزن ضد اسید فایبرگلاس
چنانچه دمای سیال شیمیایی درون منابع، از 98 درجه سانتیگراد فراتر رود باید از (جی آر پی) به منظور نگهداری یا حمل اسیدها استفاده نمود. مخزن فایبرگلاس خواص و ویژگیهای استحکامی مشابهی با متریال پلی اتیلن دارد. بنابراین با توجه به قیمت شدیداَ کمتر مخازن پلی اتیلنی، کارفرمایان معمولاَ سعی دارند از مخزن فایبرگلاس استفاده نکنند. البته به یاد داشته باشید که مخزن فایبرگلاس برای نگهداری اسیدهایی با غلظت و میزان خورندگی بالا، بی رقیب است. و عملکرد فوق العاده ای دارد.
مخزن استیل استنلس
مخازن استیل استنلس عمدتاَ از گریدهای 304 یا 316 تولید میگردد. اینگونه مخازن به لحاظ ضدزنگ بودن و مقاومت در برابر سیالات اسیدی و بازی، بهترین عملکرد ممکن را دارند. اما قیمت بالای مخزن اسید استیل موجب شده است تا نسبت به مدلهای پلی اتیلنی با استقبال کمتری روبرو شوند. تانکرهای نگهداری اسید استیل دارای ویژگیها و مزایای گسترده ای هستند که در ادامه به بخشی از آنها اشاره خواهیم نمود.
مزایای مخزن اسید استیل (فولاد ضد زنگ)
استفاده از فولاد ضد زنگ (استیل) برای ساخت مخزن اسید سولفوریک و اسید هیدروکلریک رقیق به جهت جلوگیری از خوردگی و واکنش پذیری انجام میشود. اما از مزیتهای دیگر مخزن اسید استیل میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
- فولاد ضد زنگ در برابر فعالیتهای شیمیایی مقاوم است. بنابراین توسط موادی مانند اسید سولفوریک ریز و کلریدریک رقیق دچار خوردگی نمیشود.
- فولاد ضد زنگ به دلیل تشکیل یک لایه اکسید کروم بسیار نازک و منفعل بر روی سطح خود، از اقدامات شیمیایی بیشتر بر روی آلیاژ فلز جلوگیری میکند.
- ماهیت ضد زنگ بودن دارند و اکسیده نمیشوند.
- مخازن استنلس استیل به سبب دارا بودن مقادیر کمی کربن در منطقه جوش، مقاومت دمایی را کاهش میدهند. همچنین مخزن ضداسید استیل بسیار با کیفیت و عالی جوشکاری میشوند.
- با اضافه سازی مقدار کمی ازت به مخزن اسید استیل استنلس، مقاومت کششی فولاد ضد زنگ افزایش مییابد.
- انواع مخزن اسید استیل دارای مقاومت دمایی بالایی هستند.
- ماندگاری بسیار بالایی دارند.
- قابلیت تولید بصورت تکجداره و دوجداره را بسته به سفارش کارفرما دارند.
- قابلیت ساخت مخزن اسید همزن دار و نصب برخی قطعات آپشنال از قبیل: المنتهای گرمایش و سرمایش، همزن و میکسر را بسته به سفارش کارفرما دارند.
مخزن اسید پلی اتیلن دوجداره
مخزن پلی اتیلن دوجداره و دوجداره، یکی از پرمصرف ترین محصولات تولیدی شرکت پایپ گستر میباشد. کاربرد اصلی این مخازن در نگهداری فاضلاب، ذخیره آب چه بصورت بهداشتی و چه بصورت آشامیدنی، مخزن ذخیره اسید و منبع زیر زمینی میباشد. تولید مخزن پلی اتیلن دوجداره از قطر 800 میلی متر آغاز شده و تا قطر 3200 میلیمتر بصورت عمودی و افقی و با مقاومت حلقوی از 4 کیلو نیوتن تا 63 کیلونیوتن ادامه دارد.
ساختار مولکولی مخزن پلی اتیلن دوجداره ضداسید
خصوصیات کیفی پلی اتیلن وابسته به نحوه چیدمان زنجیرههای مولکولی میباشد. زنجیرههای مولکولی بصورت سه بعدی بوده و بصورت تابیده در هم میباشند. زنجیره اصلی دارای زنجیرههای فرعی با اندازههای متفاوت میباشد. تعداد، نوع و اندازه این زنجیرههای فرعی تعیین کننده خواصی مانند دانسیته، سفتی، مقاومت کششی، انعطاف پذیری، سختی، تردی، کشیدگی، خواص گرانروی و ویسکوزیته مذاب میباشد.
پلی اتیلن یک مولکول نیمه کریستال است که بخشی از آن کریستالی و بخش دیگری از آن بی شکل است. قسمت کریستالی جایی است که زنجیرههای جانبی که بصورت منظم چیده شده، بطور دقیق تا خورده و لایهها بصورت موازی و درهم فشرده قرار گیرند.
در بخش کریستالی، مولکولها در هر کریستال دارای خواص منحصر به فرد میباشند. پلی اتیلن سنگین (RIGID PE) دارای بخش کریستالی بیشتری نسبت به پلی اتیلن سبک میباشد که این موضوع باعث برتری استفاده از این متریال در ساخت مخزن اسید شده است. اندازه و نحوه توزیع کریستالها تعیین کننده استحکام کششی و مقاومت طبیعی در مقابل شکافت محصول نهایی میباشد. پلی اتیلن سنگین (HDPE) که نسبت به پلی اتیلن سبک و متوسط (LDPE & MDPE) دارای شاخه جانبی کمتری است، دارای بخش کریستالی بیشتر و بالتبع دانسیته و مقاومت بیشتری میباشد.
پلی اتیلن سبک (LDPE) که دارای شاخههای جانبی کوتاه و بلند در ساختار خود میباشد، از بخش کریستالی کمتری نسبت به پلی اتیلن سنگین (HDPE) برخوردار است و بنابراین دارای انعطاف پذیری بیشتر ولی مقاومت کمتری میباشد. به طور فرضی، پلی اتیلن کریستالی ترد و شکننده و پلی اتیلن سبک مومی شکل و بیشتر شبیه پارافین است.
پیشتر در صنایع مختلف ایران، بخصوص شرکتهای مختلف پتروشیمی، از مخزن اسید GRP تولیدی چین استفاده میشد. اما با ورود سازندگان معتبر ایرانی، امروزه انواع مخزن پلی اتیلن دوجداره مورد استفاده در صنایع هستند. مهمترین کاربردهای این مدل از مخازن تولیدی شرکت پایپ گستر عبارتند از:
- تانکر و مخزن نگهداری اسید سولفوریک
- منبع ذخیره اسید نیتریک، ذخیره اسید اسیتیک و اسید سیتریک
- تانکر ذخیره و حمل اسید کلریدریک
- تانکر نگهداری آب ژاول
- مخزن نگهداری پرکلریک اسید و هیدروبرمیک اسید
- مخزن ذخیره اسید فسفریک
بزرگترین مزیت مخازن پلی اتیلن دوجداره ضد اسید مقاومت بالای مکانیکی در برابر فشار خاک بدون سازه نگهبان میباشد. مخزن پلی اتیلن دوجداره بصورت ته قیفی، عمودی و افقی قابل تولید میباشد.
مزایای مخزن اسید پلی اتیلنی
از جمله مزایای مخزن دوجداره پلی اتیلن (مخزن اسید پلی اتیلن) تولیدی این شرکت، میتوان به موارد ذیل نیز اشاره نمود:
- سرعت بالای تولید و نصب سریع و آسان
- وزن کم و سهولت در حمل و نقل
- قیمت مناسب نسبت به نمونه فلزی و بتنی
- مقاومت بالا در مقابل خوردگی
- بهداشتی بودن (دارا بودن گرید آشامیدنی)
- قابلیت تولید با رنگهای مختلف روشن و تیره
- دوام و عمر طولانی
- تولید مخزن بدون نشت با جوش اکسترود
- هزینه پائین نگهداری
- قابلیت اتصال لوله و سایر انشعابات به روش جوشکاری
- قابلیت تولید متنوع در حجم و ظرفیت مخزن پلی اتیلن دوجداره
یکی از شاهکارهای ساخت مخزن پلی اتیلن دوجداره که برای برج میعان شرکت نوپاشیمی انجام شد. مخازن اسید پلی اتیلنی که با قطر 2.5 متر و ارتفاع 10 متر طراحی شده بود. نقشه این مخزن پلی اتیلن دوجداره بقدری خاص بود که تمام تولیدکنندگان از تولید این دستگاه تقریبا نا امید شده بودند. ولی دستگاهها و رباتهای تمام اتومات شرکت پایپ گستر براحتی توانستند این دستگاه را تولید و روانه محل نصب در کارگاه شرکت مذکور واقع در آبادان نمایند.
مخزن اسید پلی اتیلن سه لایه
مخزن پلی اتیلن ضد اسید محفظه ای است از جنس پلی اتیلن که قابلیت نگهداری اسید و مواد قلیایی از ph یک تا 14 را داراست. مخزن اسید تک جداره بعنوان مخزن غیردفنی تولید شده است. اگر این مخازن در زمین دفن گردد، بایستی با سازه نگهبان در داخل زمین راه اندازی نمود. در عوض مخزن پلی اتیلن ضد اسید دوجداره میتواند بصورت دفنی بدون سازه نگهبان و غیردفنی بدون سازه نگهدارنده استفاده شود. البته قیمت وان ضد اسید پلی اتیلن در این حالت (مدلهای دوجداره)، بیشتر از حالت اول است.
مخازن دوجداره نگهداری و حمل اسید چنانچه درون خاک دفن گردد، عمری بسیار طولانی خواهند داشت. بدلیل اینکه پلی اتیلن صلب به هیچ عنوان توسط خاک تا 500 سال هم قابل تجزیه نیست. همچنین خاک بعنوان عایق گرمایی عمل خواهد نمود. عایقی در مقابل سرما و نور مستقیم خورشید که در مناطق گرمسیر تا 86 درجه سانتیگراد نیز دمای هوا بالا میرود.
موارد کاربرد مخزن اسید
مخزن اسید افقی و منبع اسید عمودی شرکت پایپ گستر قابل حمل برای انتقال و ذخیره ایمن طیف وسیعی از مایعات خورنده بکار میرود. سیالات خورنده ای از جمله: مواد شیمیایی برای فرایندهای نفت و گاز و حفاری، مایعات زباله و سوخت هواپیما.
مخزن اسید دوجداره پلی اتیلن با توجه به خاصیت انعطاف پذیری آن و انطباق با موارد مختلف کاربردی قابلیت استفاده بصورت مخزنهای روزمینی (سطحی یا اکسپوز) و مخزن پلی اتیلن دوجداره زیرزمینی را دارا میباشند. این مخزنهای پلی اتیلن دوجداره را میتوان به عنوان مخزنهای نگهداری آب کشاورزی یا آب بهداشتی، مخزن ذخیره مواد غذایی و مخزن نگهداری انواع سیالات و مواد شیمیایی مورد استفاده قرار داد. همچنین از مخزن دوجداره پلی اتیلن میتوان به عنوان سیلو برای ذخیره و انبارداری غلات و سایر محصولات کشاورزی بهره برد.
قیمت مخزن اسید
قیمت مخزن اسید پارامتری وابسته به متغیرهای زیادی است که مهمترین آنها به شرح زیر است :
- دفنی یا غیردفنی بودن مخزن مورد سفارش. (قیمت مخزن اسید دفنی به مراتب بیشتر است)
- نوع اسید؛ (بمنظور دانستن دانسیته و درجه اسیدیته اسید و انتخاب جنس مخزنی که در مقابل آن اسید خاص واکنش نشان ندهد.)
- عمودی یا افقی بودن نیز در قیمت مخزن ضد اسید تاثیر دارد.
- نوع اتصالات نیز در قیمت مخزن اسید موثر بوده و میتواند قیمت را افزایش و کاهش دهد.