Sanoat ob'ektlarida yoki uning atrofida ishlagan har bir kishi buni biladisaqlash tankibiror narsa noto'g'ri bo'lgandagina seziladigan jihozlardan biridir. Oqish, konstruksiyadagi nosozlik, ifloslanish xodisalari-bularning har biri ishlab chiqarishni to‘xtatib qo‘yishi, tartibga soluvchi tekshiruvlarni boshlashi va rentabellikni tankning o‘zi narxidan ancha oshib ketishiga olib kelishi mumkin. Shunga qaramay, to'g'ri ishlab chiqilgan, ishlab chiqarilgan va texnik xizmat ko'rsatilsa, bu oddiy kemalar o'nlab yillar davomida jim va ishonchli ishlaydi. Po'lat, barcha mavjud materiallar orasida, boshqa hech qanday material doimiy ravishda mos kelmagan mustahkamlik, chidamlilik va moslashuvchanlik kombinatsiyasi orqali o'zining ustun mavqeini qo'lga kiritdi. Ushbu maqolada bu hukmronlik-sabab nega va qanday qilib moddiy asoslardan amaliy sohadagi mulohazalargacha o‘rganiladi.
Nima uchun Chelik? Moddiy asoslarga qarash
Tanklarni qurishda po'latning ustunligi katta hajmdagi saqlash talablariga juda mos keladigan fizik va mexanik xususiyatlar to'plamiga asoslangan. Strukturaviy uglerodli po'lat turlari-ASTM A36 va A572 eng keng tarqalganlar qatorida-qalinligi va naviga qarab 250 dan 450 MPa gacha bo'lgan oqish quvvatini taklif qiladi. Ushbu quvvat-xarajat nisbati-ni yengish qiyin: material sezilarli gidrostatik va shamol yuklariga bardosh bera oladigan darajada kuchli, lekin katta diametrli-dala oʻrnatilgan-sisternalarni iqtisodiy jihatdan foydali qilish uchun yetarlicha arzon.
Karbonli po'latning payvandlanishi - bu ortiqcha baholab bo'lmaydigan yana bir omil. Oldindan isitish, oʻtish oraligʻidagi haroratni nazorat qilish va payvandlashdan keyingi-issiqlik bilan ishlov berishni talab qiluvchi baʼzi yuqori unumdor qotishmalardan farqli-karbonli poʻlatni turli xil muhit sharoitlarida nisbatan sodda usullar bilan payvandlash mumkin. Bu amaliy afzallik to'g'ridan-to'g'ri ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytiradi va qurilish jadvallarini yanada moslashuvchan qiladi-ayniqsa, uzoq joylarda yoki qat'iy muddatlarda loyihalar uchun muhimdir.
Korroziyaga chidamliligi muhim bo'lgan ilovalar uchun zanglamaydigan po'latdan{0}}xususan, 304L va 316L-namoyishlar mutlaqo boshqacha himoya mexanizmini taklif qiladi. Minimal 10,5% xrom miqdori oksidlovchi muhitda o'z-o'zidan tiklanadigan passiv oksid qatlamini -hosil qilish imkonini beradi. 316L (2-3%) tarkibiga molibden qoʻshilishi xlorid-qoʻzgʻatuvchi chuqurchalar paydo boʻlishiga qarshilikni yanada oshiradi. Biroq,-va bu erda ko'plab texnik xususiyatlar noto'g'ri ketadi-uglerod va zanglamaydigan moddalar o'rtasidagi tanlov kamdan-kam hollarda oddiy ikkilikdir. Ko'pgina agressiv xizmatlar, ayniqsa, xizmat ko'rsatish harorati 50 darajadan oshganda yoki xlorid kontsentratsiyasi o'zgaruvchan bo'lsa, astarlanmagan 316Ldan ko'ra yuqori samarali astarli uglerodli po'latdan yaxshiroq xizmat qiladi.
Himoya tizimi: xizmat muddati aniqlangan joyda
Tank muhandislari orasida po'lat tarkibni saqlaydi, ammo qoplama po'latni joyida saqlaydi, degan gap bor. Himoya tizimi-tashqi qoplamalar, ichki qoplamalar va katod himoyasi- tankning xizmat qilish muddatining haqiqiy hakamidir. Unga e'tibor bermang, hatto eng yaxshi po'lat ham dizayn muddati tugashidan bir necha yil oldin korroziyaga duchor bo'ladi.
So'nggi o'n yilliklarda tashqi qoplamalar sezilarli darajada rivojlangan. Yuqori-qattiq epoksi, poliuretan va shisha{2}}parchalangan{3}}tizimlar endi sirtni toʻgʻri tayyorlash va qoʻllash sharti bilan qirgʻoqboʻyi yoki sanoat muhitida 15-20 yillik himoyani taʼminlay oladi. Sirtni tayyorlash spetsifikatsiyasi juda muhim: SSPC-SP10,-oq metallni tozalashga yaqin, sirt profili 2,5 dan 4,0 milya (65 dan 100 mikrongacha) yuqori samarali qoplama tizimlari uchun minimal standart hisoblanadi. Men SP10 dan SP6 ga (tijoriy portlash bilan tozalash) pasaytirish toʻgʻrisidagi qaror qoplama byudjetining 5 foizini tejagan-va egasiga qoplamaning kutilayotgan xizmat muddatining 30 foizini sarflagan loyihalarni koʻrdim. Arifmetika kamdan-kam hollarda yorliqlarni qo'llab-quvvatlaydi.
Ichki qoplamalar yanada agressiv kimyoviy muhitga duch keladi va shunga mos ravishda ehtiyotkorlik bilan tanlashni talab qiladi. Ichimlik suvi xizmati uchun, termoyadroviy{1}}bog'langan epoksi (FBE) qoplamalar va shisha{2}}eritilgan{3}}po'latga-singdirilgan-tizimlar ko'p o'rnatishlarda 30 yildan ortiq hujjatlashtirilgan xizmat ko'rsatish muddati bilan uzoq yillik muvaffaqiyatlarga ega. Kimyoviy xizmatlar uchun imkoniyatlar kengayib, rezina qatlamli qoplamalar, parcha bilan toʻldirilgan-vinil efirlar va floropolimer qoplamalarini oʻz ichiga oladi. Asosiy spetsifikatsiya parametri bu faqat atrof-muhit haroratida emas-to'liq ish harorati oralig'ida kimyoviy muvofiqlikdir. 20 gradusda 20% xlorid kislotaga bardosh beradigan astar 60 darajada tezda ishdan chiqishi mumkin. Bu haroratga bog'liqlik kimyoviy qarshilik jadvallarida yaxshi hujjatlashtirilgan, ammo xaridlar spetsifikatsiyalarida qanchalik tez-tez e'tibordan chetda qolishi ajablanarli.
Katodik himoya - bu himoya tizimining uchinchi ustuni va eng ko'p e'tibordan chetda qolgan. Tuproq yoki suv bilan aloqada bo'lgan tank tublari va er osti inshootlari uchun ta'sirlangan oqim yoki qurbonlik anod tizimlari kutilgan xizmat muddatining bir qismida tank polga kirib borishi mumkin bo'lgan mahalliy chuqurlik hujumining oldini oladi. Standart himoya mezoni mis sulfat mos yozuvlar elektrodiga nisbatan -0,85 voltlik potentsialdir. Doimiy monitoring-har chorakda bir marta joriy tizimlar uchun, ikki yilda bir marta anodli o'rnatishlar uchun - doimiy himoyani tekshirish uchun zarur. Men duch kelgan keng tarqalgan nosozlik rejimi katodik himoya tizimi ishga tushirilgan, lekin keyinchalik hech qachon tekshirilmaydigan "o'rnatish va unutish" yondashuvidir. Vaqt o'tishi bilan anodlar tugaydi, rektifikatorlar ishlamay qoladi yoki ulanishlar korroziyaga uchraydi va tank hech kim sezmasdan himoyani yo'qotadi.
Dizayn kodlari: To'g'ri ramkani tanlash
Saqlash tankining dizayn kodlari landshafti dalaga cho'mmaganlar uchun hayratlanarli ko'rinishi mumkin. Shimoliy Amerika bozorida uchta standart ustunlik qiladi, ularning har biri boshqa bosim rejimiga murojaat qiladi:
- API 650 atmosferani saqlash uchun ichki bosimlari 2,5 kPa (taxminan 0,36 psi) dan oshmaydigan payvandlangan po'lat tanklarni qamrab oladi. Bu neft va kimyo sanoati uchun asosiy standart bo'lib, 100 metrgacha yoki undan ko'p bo'lgan tank diametrini va tank balandligi va tarkibning solishtirma og'irligi bilan ortib boruvchi devor qalinligini qoplaydi. API 650 seysmik dizayn, shamol yuki va poydevorni mahkamlash uchun batafsil qoidalarni o'z ichiga oladi.
- API 620 bosim diapazonini 103 kPa (15 psig) gacha kengaytiradi va past -haroratli saqlashni -45 darajagacha qoplaydi. Dizayn va sinov talablari API 650 ga qaraganda qat'iyroq bo'lib, yuqori bosim va kengroq harorat oralig'ini aks ettiradi.
- ASME VIII bo'limi ish bosimi API 620 chegarasidan yuqori bo'lgan bosimli idishlarga nisbatan qo'llaniladi. 1-boʻlim-qoidalar boʻyicha{4}}oddiy dizaynga ega boʻlgan koʻpgina ilovalarni qamrab oladi, 2-boʻlim esa talabchanroq xizmatlar uchun-tahlil boʻyicha{7}}dizaynni taklif qiladi, lekin koʻproq muhandislik ishlarini talab qiladi. ASME kemalari uchinchi tomon tekshiruvi va shtamplashni talab qiladi, bu esa narx va kuzatuvchanlikni oshiradi.
Noto'g'ri kodni tanlash har ikki yo'nalishda ham qimmatga tushishi mumkin: ko'proq-ko'rsatish ortiqcha xarajatlarni oshiradi; ostida-belgilash xavfsizlikka xavf tug'diradi. Faoliyatimning boshida ishtirok etgan loyiha ASME VIII ni atmosfera suvini saqlash uchun idishlar to'plamini-keraksiz xarajatlarga olib keladigan haddan tashqari ehtiyotkorlikning klassik holatini belgilagan edi. API 650 ga o‘tish ishlab chiqarish narxining taxminan 25 foizini xavfsizlik yoki ishlashga zarar etkazmasdan tejab qoldi, bu o‘sha vaqtdan beri men bilan birga bo‘lib kelgan.
Ta'mirlash majburiyati: intizom masalasi
A po'lat tankning xizmat qilish muddati faqat dizayn muddati bilan emas, balki butun ishlash muddati davomida oladigan texnik xizmat ko'rsatish sifati bilan belgilanadi. 20 yillik tank va 40 yillik tank o'rtasidagi farq ko'pincha asl texnik xususiyatlar haqida kamroq va tekshirish va texnik xizmat ko'rsatish dasturining izchilligi haqida.
Ultrasonik qalinligi testi (UT) po'lat idishning holatini kuzatish uchun yagona eng qimmatli vosita bo'lib qolmoqda. Yillik UT tadqiqotlari{1}}odatda pastki plastinka va birinchi qobiq kursida bir-biridan 2-3 metr masofada joylashgan-devor yoʻqolishi haqida vaqt oʻtishi bilan tendentsiyaga uchrashi mumkin boʻlgan miqdoriy maʼlumotlarni taqdim etadi. Qabul qilish mezonlari oddiy: o'lchangan qalinlik dizayn kodida ko'rsatilgan korroziyaga qarshi ruxsatnomaga (yoki kuchlanish hisob-kitoblari bilan aniqlangan minimal qabul qilinadigan qalinlikka) yaqinlashganda, ta'mirlash yoki almashtirishni rejalashtirish boshlanishi kerak. Men tashrif buyurgan bir ob'ektda 15 yillik yillik UT ma'lumotlari shuni ko'rsatdiki, bitta tankdagi pastki plastinka korroziya darajasi oldingi uch yil ichida ikki baravar ko'paygan, ya'ni yiliga 0,1 mm dan 0,2 mm / yilgacha. Ichki tekshiruv mahalliylashtirilgan chuqurlik mexanizmi mas'ul ekanligini tasdiqladi va rejalashtirilgan ta'mirlash to'xtashi paytida rejalashtirilgan pastki yamoq bajarildi. O'sha tank 12 yildan keyin ham xizmatda.
Qoplama va astar tekshiruvlari kamida yiliga bir marta o'tkazilishi kerak, zarar aniqlangandan so'ng darhol ta'mirlash ishlari amalga oshiriladi. Eng muhimi, erta ogohlantirish belgilarini tanib olishdir: tizza bo'g'inlarida zang bo'yalgan, payvand choklarida qabariq yoki yorilish, nozullar va armatura atrofida rang o'zgarishi. Bir soat ichida bir necha yuz dollar xarajat bilan ta'mirlanishi mumkin bo'lgan kichik blister, agar bir yil davomida e'tiborsiz qoldirilsa, o'n minglab xarajat evaziga tankni ishdan chiqarishni va keng qoplamani yangilashni talab qiladigan korroziya joyiga aylanishi mumkin.
Yozuvlar samarali parvarishlashning ko'rinmas qahramonlaridir. Tekshiruv sanalari, UT ko'rsatkichlari, qoplama sharoitlari va ta'mirlash tarixini kuzatib boradigan keng qamrovli xizmat jurnali qolgan umrni bashorat qilish, texnik xizmat ko'rsatish byudjetlarini asoslash va tartibga solish talablariga rioya qilish uchun bebaho boylikdir. Uzoq{2}}tabiiy rekordlarga ega boʻlgan obʼyektlarda men tanklar 40 yillik xizmat muddatiga ishonch bilan erishganini koʻrdim-tanklar favqulodda boʻlgani uchun emas, balki texnik xizmat koʻrsatuvchi guruh har doim qanday holatda ekanligini aniq bilishi uchun.
E'tibor berishga arziydigan tendentsiyalar
Bir qancha texnologiyalar po'latdan yasalgan rezervuarlarni nazorat qilish va texnik xizmat ko'rsatish usullarini o'zgartira boshladi, garchi o'zlashtirish sur'ati-kapitalning intensiv{1}}sanoat sektoriga xos bo'lganidek, asta-sekinlik bilan kuzatildi.
Tarqalgan tolali optik sensor-bakan qobig‘iga o‘rnatilgan optik tolaning butun uzunligi bo‘ylab doimiy harorat va kuchlanishni kuzatish imkonini beradi. Bu qobiliyat ichki ifloslanish yoki qoplamaning delaminatsiyasini ko'rsatishi mumkin bo'lgan mahalliy isitish haqida erta ogohlantirishni ta'minlaydi. Dastlabki oʻrnatish narxi unchalik ahamiyatsiz boʻlmasa-da, texnologiya bir nechta yirik{3}}xotira terminallarida oʻzini isbotladi va asta-sekin kichikroq oʻrnatishlarga oʻtmoqda.
O'z-o'zini davolash{0}}qoplamalar sinov bosqichida qolmoqda, ammo va'da beradi. Qoplama matritsasida korroziya inhibitörlerini o'z ichiga olgan mikrokapsulalar tarqalgan; yoriq qoplamaga kirganda, kapsulalar yorilib, inhibitorni chiqaradi, zarar joyida korroziya boshlanishiga yo'l qo'ymaydi. Dala sinovlari agressiv muhitda qoplamaning ishlash muddatini 30-50% ga uzaytirish haqida xabar berdi, ammo keng tarqalgan qabul qilish uchun iqtisodiy holat hali ham qurilmoqda.
IoT{0}}yoqilgan korroziya monitoringi, ehtimol, paydo bo'layotgan texnologiyalar ichida eng amaliy hisoblanadi. Uzluksiz korroziya tezligi datchiklari katod himoyasi potentsial monitorlari bilan birlashtirilgan, bashoratli tahlil platformalariga yuborilishi mumkin boʻlgan real-vaqt maʼlumotlarini taqdim etadi. Yaqinda men tashrif buyurgan neftni qayta ishlash zavodi o'zining tank fermasi bo'ylab shunday tizimni o'rnatgan edi; Ishlashning birinchi yilida tizim har chorakda qo'lda tekshirishda aniqlanmagan rektifikator muammolari bo'lgan ikkita tankni aniqladi. Tizimning narxi faqat 18 oy ichida qoldirilgan tekshirish xarajatlari hisobidan qoplandi.
Yakuniy fikr
Po'lat saqlash tanki tovar emas; bu material tanlash, himoya strategiyalari, kodlarga muvofiqlik va doimiy texnik xizmat ko'rsatishni bir butunga birlashtirgan muhandislik tizimidir. Agar ushbu elementlarning barchasi mos bo‘lsa, natijada o‘nlab yillar davomida ishonchli ishlaydigan aktiv-ko‘pincha uni o‘rab turgan ob’ektdan uzoq umr ko‘radi va investitsiya daromadini boshqa bir necha kapital xarajatlarga tenglashtira oladi.
Spetsifikatsiya bosqichida qilingan tanlovlar-po'lat navi, qoplama tizimi, katodik himoya dizayni, kod tanlash-sotuvchi tomonidan hal qilinishi kerak bo'lgan texnik tafsilotlar emas. Ular strategik qarorlar bo'lib, keyingi yigirma-uch o'n yillikda tankning ishlashi, xavfsizligi va narxini belgilaydi. Ushbu qarorlarni to'g'ri qabul qilish uchun vaqt va tajribani sarmoya qilish har qanday loyiha jamoasi amalga oshirishi mumkin bo'lgan eng muhim qadamdir.