Rakennusöljyn varastosäiliöt: levyjen valinta ja prosessit

Johdanto

Öljysäiliöiden rakentaminen on kriittistä öljy- ja kaasuteollisuudelle. Nämä säiliöt on suunniteltava ja rakennettava tarkasti, jotta varmistetaan turvallisuus, kestävyys ja tehokkuus öljytuotteiden varastoinnissa. Yksi näiden säiliöiden kriittisimmistä komponenteista on niiden valmistuksessa käytettävien levyjen valinta ja käsittely. Tämä blogi tarjoaa yksityiskohtaisen yleiskatsauksen levyn valintakriteereistä, valmistusprosesseista ja öljysäiliöiden rakentamiseen liittyvistä näkökohdista.

Levyjen valinnan merkitys

Levyt ovat öljysäiliöiden ensisijainen rakenneosa. Sopivien levyjen valinta on ratkaisevan tärkeää useista syistä:
Turvallisuus: Sopiva levymateriaali varmistaa, että säiliö kestää varastoidun tuotteen sisäisen paineen, ympäristöolosuhteet ja mahdolliset kemialliset reaktiot.
Kestävyys: Korkealaatuiset materiaalit pidentävät säiliön käyttöikää vähentäen huoltokustannuksia ja seisokkeja.
Vaatimustenmukaisuus: Alan standardien ja määräysten noudattaminen on välttämätöntä laillisen toiminnan ja ympäristönsuojelun kannalta.
Kustannustehokkuus: Oikeiden materiaalien ja prosessointimenetelmien valinta voi vähentää merkittävästi rakennus- ja käyttökustannuksia.

Öljynvarastosäiliöiden tyypit

Ennen kuin sukeltaa levyn valintaan, on tärkeää ymmärtää erityyppiset öljysäiliöt, koska jokaisella tyypillä on erityiset vaatimukset:
Kiinteäkattoiset säiliöt ovat yleisin öljyn ja öljytuotteiden varastointisäiliötyyppi. Ne sopivat nesteille, joiden höyrynpaine on alhainen.
Kelluvat kattosäiliöt: Näissä säiliöissä on katto, joka kelluu varastoidun nesteen pinnalla, mikä vähentää haihtumishäviöitä ja räjähdysvaaraa.
Bullet Tanks: Nämä sylinterimäiset säiliöt varastoivat nesteytettyjä kaasuja ja haihtuvia nesteitä.
Pallomaiset säiliöt: Käytetään korkeapaineisten nesteiden ja kaasujen varastointiin, mikä takaa tasaisen jännityksen jakautumisen.

Levyn valintakriteerit

1. Materiaalin koostumus
Hiiliteräs: Laajalti käytetty vahvuuden, kohtuuhintaisuuden ja saatavuuden vuoksi. Sopii useimpiin öljy- ja öljytuotteisiin.
Ruostumaton teräs: Suositellaan syövyttävien tai korkeiden lämpötilojen tuotteiden varastointiin korroosionkestävyyden vuoksi.
Alumiini: Kevyt ja korroosionkestävä, ihanteellinen kelluviin kattokomponentteihin ja säiliöihin syövyttävissä ympäristöissä.
Komposiitti materiaalit: Käytetään toisinaan erityissovelluksissa, jotka vaativat korkeaa korroosionkestävyyttä ja keveyttä.
2. Paksuus ja koko
Paksuus: Tämä määräytyy säiliön suunnittelupaineen, halkaisijan ja korkeuden mukaan. Se vaihtelee yleensä 5 mm - 30 mm.
Koko: Levyjen tulee olla riittävän suuria minimoidakseen hitsaussaumat, mutta niitä on helppo käsitellä ja kuljettaa.
3. Mekaaniset ominaisuudet
Vetolujuus: Varmistaa, että säiliö kestää sisäisen paineen ja ulkoiset voimat.
Taipuisuus: Mahdollistaa muodonmuutoksen ilman murtumista, mukautuen paineen ja lämpötilan muutoksiin.
Iskunkestävyys: Tärkeää kestämään äkillisiä voimia, erityisesti kylmemmässä ympäristössä.
4. Ympäristötekijät
Lämpötilan vaihtelut: Huomioi materiaalin käyttäytyminen äärimmäisissä lämpötiloissa.
Syövyttävä ympäristö: Ympäristökorroosiota kestävien materiaalien valinta, erityisesti offshore- tai rannikkoasennuksiin.

Materiaalistandardit ja -luokat

Tunnistettujen standardien ja laatuluokkien noudattaminen on ratkaisevan tärkeää valittaessa materiaaleja öljysäiliöihin, koska tämä varmistaa laadun, suorituskyvyn ja alan säädösten noudattamisen.

Hiiliteräs

Standardit: ASTM A36, ASTM A283, JIS G3101
Arvosanat:
ASTM A36: Yleinen rakenneteräslaatu, jota käytetään säiliön rakentamiseen sen hyvän hitsattavuuden ja työstettävyyden vuoksi.
ASTM A283, luokka C: Tarjoaa hyvän lujuuden ja joustavuuden kohtalaisiin rasitussovelluksiin.
JIS G3101 SS400: Japanilainen standardi yleisiin rakennetarkoituksiin käytettävälle hiiliteräkselle, joka tunnetaan hyvistä mekaanisista ominaisuuksistaan ja hitsattavuudestaan.

Ruostumaton teräs

Standardit: ASTM A240
Arvosanat:
304/304L: Tarjoaa hyvän korroosionkestävyyden ja sitä käytetään lievästi syövyttävien tuotteiden varastointiin säiliöissä.
Lisätyn molybdeenin ansiosta 316/316L Tarjoaa erinomaisen korroosionkestävyyden erityisesti meriympäristöissä.
904L (UNS N08904): Tunnettu korkeasta korroosionkestävyydestään, erityisesti klorideja ja rikkihappoa vastaan.
Duplex Stainless Steel 2205 (UNS S32205): Yhdistää korkean lujuuden ja erinomaisen korroosionkestävyyden, sopii ankariin ympäristöihin.

Alumiini

Standardit: ASTM B209
Arvosanat:
5083: Korkeasta lujuudestaan ja erinomaisesta korroosionkestävyydestään tunnettu se on ihanteellinen säiliöihin meriympäristöissä.
6061: Tarjoaa hyvät mekaaniset ominaisuudet ja hitsattavuuden, sopii rakenneosille.

Komposiitti materiaalit

Standardit: ASME RTP-1
Sovellukset: Käytetään erikoissovelluksissa, jotka vaativat kemiallisen hyökkäyksen kestoa ja painonsäästöä.

Vuorauksen ja pinnoitteen tyypit

Vuoraukset ja pinnoitteet suojaavat öljysäiliöitä korroosiolta ja ympäristövaurioilta. Vuorauksen ja pinnoitteen valinta riippuu säiliön sijainnista, sisällöstä ja ekologisista olosuhteista.

Ulkoiset pinnoitteet

Epoksipinnoitteet:
Ominaisuudet: Tarjoaa erinomaisen tartunta- ja korroosionkestävyyden. Sopii ankariin ympäristöihin.
Sovellukset: Käytetään säiliöiden ulkopinnoissa suojaamaan säältä ja kemikaalialtistukselta.
Suositellut tuotemerkit:
Hempel: Hempelin epoksi 35540
AkzoNobel: Interseal 670HS
Jotun: Jotamastic 90
3M: Scotchkote Epoksipinnoite 162PWX
Suositeltu DFT (Dry Film Thickness): 200-300 mikronia
Polyuretaanipinnoitteet:
Ominaisuudet: Tarjoaa erinomaisen UV-kestävyyden ja joustavuuden.
Sovellukset: Ihanteellinen säiliöihin, jotka ovat alttiina auringonvalolle ja vaihteleville sääolosuhteille.
Suositellut tuotemerkit:
Hempel: Hempelin polyuretaani emali 55300
AkzoNobel: Interthane 990
Jotun: Hardtop XP
Suositeltu DFT: 50-100 mikronia
Sinkkiä sisältävät pohjamaalit:
Ominaisuudet: Tarjoa katodinen suoja teräspinnoille.
Sovellukset: Käytetään pohjamaalina ruostumisen estämiseksi.
Suositellut tuotemerkit:
Hempel: Hempadur Sinkki 17360
AkzoNobel: Interzinc 52
Jotun: Este 77
Suositeltu DFT: 120-150 mikronia

Sisävuoraukset

Fenoliset epoksivuoraukset:
Ominaisuudet: Erinomainen kemiallinen kestävyys öljytuotteille ja liuottimille.
Sovellukset: Käytetään raakaöljyä ja jalostettuja tuotteita varastoivien säiliöiden sisällä.
Suositellut tuotemerkit:
Hempel: Hempel's Phenolic 35610
AkzoNobel: Interline 984
Jotun: Tankguard Säilytys
Suositeltu DFT: 400-600 mikronia
Lasihiutalepinnoitteet:
Ominaisuudet: Korkea kemikaalien ja kulutuskestävyys.
Sovellukset: Soveltuu aggressiiviseen kemikaalien varastointiin ja säiliöiden pohjaan.
Suositellut tuotemerkit:
Hempel: Hempel's Glassflake 35620
AkzoNobel: Interzone 954
Jotun: Baltoflake
Suositeltu DFT: 500-800 mikronia
Kumivuoraukset:
Ominaisuudet: Tarjoaa joustavuutta ja kestävyyttä kemikaaleja vastaan.
Sovellukset: Käytetään syövyttävien aineiden, kuten happojen, varastointiin.
Suositellut tuotemerkit:
3M: Scotchkote Poly-Tech 665
Suositeltu DFT: 2-5 mm

Valintanäkökohdat

Tuotteen yhteensopivuus: Varmista, että vuori tai pinnoite on yhteensopiva varastoidun tuotteen kanssa reaktioiden estämiseksi.
Ympäristöolosuhteet: Ota huomioon lämpötila, kosteus ja kemiallinen altistus valitessasi vuorauksia ja pinnoitteita.
Huolto ja kestävyys: Valitse vuoraukset ja pinnoitteet, jotka tarjoavat pitkäaikaisen suojan ja joita on helppo huoltaa.

Valmistusprosessit

Öljysäiliöiden valmistus sisältää useita keskeisiä prosesseja:
1. Leikkaus
Mekaaninen leikkaus: Sisältää leikkaamisen, sahauksen ja jyrsinnän levyjen muotoiluun.
Terminen leikkaus: Käyttää happipolttoainetta, plasmaa tai laserleikkausta tarkkaan ja tehokkaaseen muotoiluun.
2. Hitsaus
Hitsaus on ratkaisevan tärkeää levyjen liittämisessä ja rakenteen eheyden varmistamisessa.
Suojattu metallikaarihitsaus (SMAW): Käytetään yleisesti sen yksinkertaisuuden ja monipuolisuuden vuoksi.
Kaasuvolframikaarihitsaus (GTAW): Tarjoaa korkealaatuiset hitsit kriittisiin liitoksiin.
Uppokaarihitsaus (SAW): Soveltuu paksuille levyille ja pitkille saumoille, mikä tarjoaa syvän tunkeutumisen ja korkean kerrostumisnopeuden.
3. Muodostaminen
Rullaa: Levyt rullataan halutun kaarevuuden mukaan sylinterimäisiä säiliöseiniä varten.
Paina Muotoilu: Käytetään säiliöiden päiden ja muiden monimutkaisten komponenttien muotoiluun.
4. Tarkastus ja testaus
Tuhoamaton testaus (NDT): Tekniikat, kuten ultraäänitestaus ja radiografia, varmistavat hitsin laadun ja rakenteellisen eheyden materiaalia vahingoittamatta.
Painetestaus: Varmistaa, että säiliö kestää suunnittelupaineen ilman vuotoa.
5. Pinnan esikäsittely ja pinnoitus
Räjäytystyöt: Puhdistaa ja valmistelee pinnan pinnoitusta varten.
Pinnoite: Suojapinnoitteiden levitys korroosion estämiseksi ja säiliön käyttöiän pidentämiseksi.
Toimialan standardit ja määräykset
Alan standardien noudattaminen takaa turvallisuuden, laadun ja vaatimustenmukaisuuden. Keskeisiä standardeja ovat:
API 650: Standardi hitsatuille terässäiliöille öljylle ja kaasulle.
API 620: Kattaa suurten matalapainesäiliöiden suunnittelun ja rakentamisen.
ASME Osa VIII: Antaa ohjeita paineastioiden rakentamiseen.

Johtopäätös

Öljysäiliöiden rakentaminen vaatii huolellista huomiota yksityiskohtiin, erityisesti levyjen valinnassa ja käsittelyssä. Ottamalla huomioon tekijät, kuten materiaalin koostumuksen, paksuuden, mekaaniset ominaisuudet ja ympäristöolosuhteet, rakentajat voivat varmistaa näiden kriittisten rakenteiden turvallisuuden, kestävyyden ja kustannustehokkuuden. Alan standardien ja määräysten noudattaminen varmistaa edelleen vaatimustenmukaisuuden ja ympäristönsuojelun. Öljy- ja kaasuteollisuuden kehittyessä edelleen materiaalien ja valmistusteknologioiden edistyminen parantaa edelleen öljysäiliöiden rakentamista.