مخزن فلزی
مخزن فلزی یا مخزن فولادی یک سازه فلزی می باشد که برای مقاصد مختلف صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع مخازن در فرهنگ عامیانه یا بازاری با مخزن آهنی نیز شناخته می شود. عمده مصرف مخزن فلزی برای نگهداری و انبار مایعات و سیالات می باشد.
مخازن فلزی از لحاظ شکل ظاهری به دو دسته اصلی مخازن مکعبی و مخازن استوانه ای تقسیم می شوند. اما با توجه به نحوه ساخت مخزن آن را در هر شکلی می توان تولید و مورد استفاده قرار داد که از همین رو بسیار مورد توجه خریداران می باشد.
همچنین این مخازن به دلیل مقاومت بالا، دوام و قابلیت انعطاف‌پذیری در طراحی و ساخت، انتخابی ایده آل برای ذخیره سازی و حمل و نقل انواع مایعات و مواد جامد هستند. در ادامه به بررسی کامل این مخازن فلزی که به عنوان یکی از پرکاربردترین تجهیزات که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند، می پردازیم.
فهرست مطالب
انواع مخزن فلزی
مخازن فلزی دسته بندی های مختلفی را در بر می گیرد که در اینجا متریال و آلیاژ های مورد استفاده در مخازن مورد استفاده در صنایع بزرگ و کوچک را بدین صورت عنوان می کنیم:
مخزن کربن استیل رده : ST-37
این نوع مخزن فلزی پر مصرف ترین نوع مخزن می باشد که گستره ی عظیمی از محصولات فولادی را شامل می شود. انواع مخازن نگهداری آب غیر شرب، مخازن نگهداری سوخت همچون مخزن گازوئیل و سایر مشتقات نفتی، مخازن نگهداری سیالات غیر خورنده و غیر بهداشتی، مخازن حمل سیالات مختلف (مخزن پشت ماشینی)، مخازن نگهداری فاضلاب و … با فولاد رده ST-37 یا فولاد نرمه ساخته و تولید می شوند.
مخزن کربن استیل رده : ST-52
مخزن کربن استیل رده ST-52 بسیار مشابه فولاد رده ST-37 می باشد. با این تفاوت که این آلیاژ فولادی دارای مقاومت و استحکم بیشتری نسبت به به فولاد نرمه می باشد. علت آن نیز بالا بودن درصد کربن در آلیاژ آن می باشد. لذا باید توجه نمود رده ۵۲ به علت درصد کربن بالاتر انعطاف پذیری و جوش پذیری کمتری دارا می باشد.
مخزن کربن استیل رده: A516 – Gr70
فولاد آلیاژی ویژه با عنوان رده A516 – Gr70 نیز جزو اصلی ترین آلیاژ های مصرفی در ساخت مخازن فلزی محسوب می شوند. این رده از فولاد با توجه به عناصر ترکیبی سازنده آن دارای مقاومت دمایی و فشاری بالایی می باشد. از همین رو در اغلب مخازن تحت فشار فولادی و همچنین در مخازنی که طی آن عملیات حرارتی انجام می پذیرد (همچون مخزن دو جداره فولادی، آبگرمکن فولادی، رآکتور های فولادی) مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین قابل ذکر است مقاومت سایشی این نوع ورق از فولاد نرمه (ST-37) بسیار بالاتر بوده و در مخازنی که برای غیر مایعات استفاده می گردد نتایج خوبی نشان داده است.
مخزن گالوانیزه (مخزن فولادی با روکش گالوانیزه گرم/سرد)
مخزن گالوانیزه یا مخزن فولادی با روکش گالوانیزه مهم ترین و اقتصادی ترین نوع مخزن جهت کاربری های بهداشتی می باشد. استفاده از این نوع ورق در ساخت مخازن نگهداری آب آشامیدنی، مخازن آتش نشانی، مخازن صنعتی مورد استفاده در مصارف خاص بهداشتی و غذایی، بسیار مرسوم و مورد توجه خریداران بوده است. ورق های گالوانیزه مورد استفاده در تولید مخزن فولادی در بازار ایران عموما گالوانیزه گرم بوده که چس از انجام جوشکاری از رنگ اپوکسی جهت بهسازی خطوط جوش استفاده می شود.
مخزن استیل (استنلس استیل)
مخزن استیل یا مخزن فولادی ضد زنگ استنلس استیل (Stainless Steel) جزو ملزومات اصلی بسیاری از صنایع مهم همچون صنایع لبنی، صنایع نظامی، صنایع داروسازی و … می باشد که علاوه بر بهداشتی یا فود گرید بودن آن مقاومت بسیار بالای بدنه هم در برابر فشار، هم در برابر دمای بالا و هم در برابر خوردگی هاهی شدید آن را به یک آلیاژ مهم در صنایع مخزن سازی بدل کرده است. مخزن استیل یکی از اصلی ترین تولیدات گروه صنعتی سازه مخزن می باشد .
مخازن استیل تولیدی گروه فنی مهندسی سازه مخزن در رده های S.S304 و S.S316 در دو سری ساده و پر کربن تولید می گرددف همچنین آلیاژ های دیگری همچون S.S309 و S.S310 نیز در برخی پروژه های تخصصی که علاوه بر خواص ضد خورندگی به مقاومت بالای دمایی احتیاج باشد مورد استفاده قرار می گیرد.
مخزن تیتانیومی
مخزن فولادی تیتانیومی یک مخزن بسیار خاص در پروژه های تخصصی نیروگاهی، نظامی و … می باشد که از فلز تیتانیوم در ساخت آن بهره گرفته می شود. تیتانیوم جزو فلزات گران بها محصوب شده و استفاده از ان در ساخت مخزن دلایل منحصر به فردی می خواهد. در بین تمامی رده های آلیاژِ فولاد تنها تیتانیوم نسبت به یون کلر مقاومت نشان می دهد. همچنین مقاومت بسیار بالا در برابر تیزآب سلطانی آن را منحصر به فرد نموده است.
مخزن فولادی با عایق داخلی پلیمری یا FRP
این نوع مخزن که اساس آن همان مخزن فلزی یا تانک فولادی با لاینینگ خاص می باشد برای مصارف خاص مورد استفاده قرار می گیرد. بدین صورت که پس از ساخت مخزن فلزی با رده های متعارف مثل ST-37 یا A516 برای افزایش مقاومت جداره داخلی مخزن در برابر مواد خورنده شدید اسیدی و بازی، همین طور تحمل دمایی بالا و در برخی موراد تحمل یون کلر از پوشش پلیمری یا فایبرگلاس در تولید نهایی مخزن فلزی مورد استفاده قرار می گیرد که به این فرایند رابر لاینینگ گفته می شود. مزیت اصلی این نوع روش این است که شما می توانید بجای استفاده ازاستیل ضد زنگ با هزینه بالاتر، از مخازن با روکش داخلی پلیمری استفاده نمایید تا قیمت مخزن فلزی شما پایین تر تمام شود.
مخازن فولاد ضد زنگ بسته به خصوصیات ماده ذخیره شده، ممکن است به صورت عمودی یا افقی تولید شوند. شکل اکثر مخازن فولاد ضد زنگ بستگی زیادی به مواد ذخیره شده و فضای اختصاص داده شده برای نگهداری این مخزن فلزی دارد. اگرچه مخازن استیل ضد زنگ در برابر خوردگی مقاوم هستند، اما همچنان احتمال نشتی در آن ها وجود دارد.
از مخازن فلزی به عنوان مخزن فلزی نفت نیز استفاده می شود. اگر نشتی داشته باشند، احتمال آتش گیری یک منطقه را افزایش می دهند. مخازن استیل ضد زنگ به طور کلی با پمپ های زیر آب ساخته می شوند. پمپ های زیر آب درون مخزن غوطه ور می شوند و به گونه ای طراحی شده اند که مایعات را در مخزن نشتی فوراً بیرون می کشند. پمپ های زیر آب همچنین قادر به استخراج آلاینده ها از آب های زیرزمینی هستند.
مشخصات مخازن آب فولادی
شرکت های استاندارد، مخازن فلزی مورد استفاده برای ذخیره آب را تأیید می کنند. مخزن فلزی آب برای استفاده طولانی مدت از آب آشامیدنی (قابل آشامیدن) مناسب هستند. از نظر ساختاری، مخازن را می توان برای سرعت باد ۱۱۵ تا ۱۵۰ مایل در ساعت ارزیابی کرد. مخازن فلزی می توانند نیاز های لرزه ای منطقه B را برآورده کند و برای تحمل ۲۰ PSF از وزن برف درجه بندی شده است.
مخازن [ma1] آب فلزی پروتانک از فولاد گالوانیزه گرم غوطه ور ساخته می شود که در برابر هوا، خوردگی، ضربه مقاومت بوده و در برابر UV نیز مقاوم هستند. وزن فولاد مورد استفاده بسته به نوع محصول G-115 یا G-145 است. (۱.۱۵ تا ۱.۴۵ اونس در هر فوت مربع – ضخیم ترین پوشش تبلیغاتی در بازار است). آن ها دارای دیوارهای کناری فولادی موج دار هستند. برای بزرگترین ظرفیت مخزن دارای ۲۰ گالن یا ۲۳ گالن و پانل های سقفی ۲۴ گیج تا ۲۶ گیج هستند.
کاربرد مخازن فلزی
همانطور که در ابتدای مطلب اشاره شد مخازن فلزی دایره گسترده ای از محصولات را شامل می شود که عمدتا وظیفه ذخیره سیالاتی مانند آب و سوخت را برعهده دارند. در اینجا برخی از مهم ترین کاربرد های مخازن فولادی تولید گروه سازه مخزن را با هم مرور می کنیم:
مخازن نگهداری آب فلزی | مخزن آب آهنی
مخازن نگهداری آب خود به دو دسته آشامیدنی – بهداشتی و غیر بهداشتی دسته بندی می شود. مخازن نگهداری آب آشامیدنی عمدتا از دو متریال ورق فولادی با روکش گالوانیزه (گالوانیزه گرم) و مخزن فولادی با رنگ آمیزی اپوکسی تولید می شوند.
مخازن فلزی با رنگ آمیزی اپوکسی یکی از بهترین و مقرون به صرفه ترین مخازن نگهداری آب و سیالات بهداشتی می باشد که پس از ساخت مخزن مطابق استاندارد ها و دستورالعمل های موجود، پس از انجام عملیات سندبلاست بسته به طراحی مهندس مشاور، سه یا دو لایه اپوکسی با عنواین آستر، لایه میانی و رویه انجام می پذیرد.
این عملیات از اکسیداسیون فلز بدنه جلوگیری نموده و بدین ترتیب از ورود ناخالصی به سیال اصلی جلوگیری می شود. سیستم های تصفیه آب فلزی همچون سختی گیر آب و فیلتر شنی تصفیه آب جزو این دسته از مخازن فلزی می باشند.
مخزن حمل فلزی | مخزن پشت ماشینی
مخزن حمل فلزی در پشت یک کشنده نصب می گردد که برای جابجایی و حمل آب، سوخت، قیر، حمل مواد شیمیایی، حمل شیر و … مورد استفاده قرار می گیرد.
مخزن پشت ماشینی عموما در مقاطع بیضی شکل، گرد و دایروی ساخته می شود. مهم ترین تفاومت ساختاری آن با مخازن نگهداری سیالات در وجود موج شکن یا بافل داخل آن است. از آنجایی که در مخازن حمل پشت ماشینی علاوه بر بار استاتیکی ناشی از وزن مخزن و وزن سیال داخل آن، بار دینامیکی نیز تاثیر گذار است.
بار دینامیکی مورد بحث ناشی از تکان خوردن سیال داخلی ناشی از شتاب گیری خودرو، افت خیز ناشی از ناهمواری های جاده و بار ناشی از شتاب منفی ترمز کشنده می باشد.
مخزن حمل اسید یکی از محصولات تخصصی گروه صنعتی سازه مخرن می باشد که در ظرفیت های گوناگون و با متریال مخلف همچون کربن استیل، استنلس استیل، پلی اتیلن و …. تولید می گردد.
مخزن هوایی | منبع هوایی آب
مخزن هوایی آب یا منبع آب هوایی از دیگر انواع مخازن فلزی می باشد که همانطور که از نام آن پیداست برای نگهداری آب مورد استفاده قرار می گرد. تفاوت آن با مخازن ساده فولادی نصب این نوع مخازن در ارتفاع های بلند ۴ تا حتی ۶۰ متر می باشد. علت این امر بصورت ساده تامین فشار مناسب برای انتقال آب مورد نظر در سیستم لوله کشی منطقه مورد نظر می باشد. منبع هوایی نقش پر رنگی در سیستم های آبرسانی بسیاری از مناطق شهری، شهرک های مسکونی، شهرک های صنعتی کوچک و بزرگ، کارخانجات بزرگ و …. ایفا می نماید. از این رو شرکت سازه مخزن خط تولید انواع مخازن آب هوایی را با ظرفیت و ابعاد مختلف مورد انتظار خریداران و صاحبان صنایع راه اندازی نموده و آماده تولید در بهترین کیفیت و نازل ترین قیمت ها می باشد. همانطور که گفته شد، به علت مرتفع بودن منابع آب هوایی، فشار ثقلی آب، فشار لازم جهت انتقال آب در سیستم لوله کشی را تامین می نماید. در برخی سیستم ها علاوه بر سیستم لوله کشی آب شهری از مخزن هوایی آب در هنگام افت فشار ها استفاده می شود تا توسط نیروی ثقل، افت فشار لوله کشی را جبران نمود.
شکل ظاهری منابع هوایی آب
منابع آب هوایی فلزی عموما به شکل گرد یا بیضی شکل ساخته می شود. در برخی پروژه ها بسته به نیاز خریدار یا طرح و نقشه طراح از مقطع مربع و مربع مستطیل هم برای تولید مخازن هوایی استفاده می شود. عدسی بالا یا سقف مخازن هوایی نیز عمدتا به صورت زاویه دار یا قیفی ساخته می شود تا جلوی نگهداشت آب بازان و برف در بالای مخزن گرفته شده و بدین ترتیب عمر مفید مخزن فلزی را بیشتر نمایند.
شکل ظاهری مخازن هوایی آب در ۴ دسته زیر قرار می گیرد:
- مخزن هوایی کروی
- مخزن هوایی استوانه ای
- منبع هوایی مخروطی
- منبع آب هوایی مکعبی
ملزومات منبع هوایی آب
پایه
همانطور که از تصاویر مخازن هوایی مشخص است، اولین مشخصه این مخازن پایه منحصر بفرد آن می باشد. مخزن هوایی آب باید دارای یک سیستم پایه مستحکم و اصولی باشد که بر اساس استاندارد های معتبر طراحی و تولید شده باشد. پایه منبع هوایی آب از مقاطع فولادی متعارف همچون لوله فولادی، قوطی، ناودانی یا نبشی بسته به وزن طراحی به صورت ۳ پایه، ۴ پایه، ۶ پایه و … ساخته و تولید می شود.
از آنجا که ارتفاع مخازن هوایی معمولا زیاد می باشد اولا باید بتواند وزن خالص مخزن و همچنین وزن عملیاتی مخزن را تحمل نماید. ثانیا پایه منبع هوایی برای تنش های لرزه ای، بار باد، بار برف و …. طراحی می شوند که از این بین بار زلزله و بار باد جزو مهمترین آن های می باشد.
مهندسین سازه مخزن آمادگی طراحی مخزان هوایی آب طبق درخواست شما خریداران گرامی منطبق بر استاندارد های چندگانه طراحی مخازن فولادی همچون LRFD, AISC و همچنین آیین نامه های داخلی همچون مبحث دهم مقررات ملی ساختمان: طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی و مبحث ششم مقررات ملی ساختمان: بارهای وارده بر ساختمان و همچنین آیین نامه ۲۸۰۰ : ایمنی سازه در برابر زلزله را دارا می باشند.
نردبان و حفاظ جان پناه
آیتم بعدی در طراحی و تولید مخزن هوایی آب نردبان برای دسترسی به مخزن اصلی و سازه جان پناه (حفاظ) آن می باشد. علت آن نیز مجددا به کار در ارتفاع و ملزومات آیین نامه مبحث دوازدهم مقررات ملی ساختمان – ایمنی و حفاظت سازه می باشد.
مخزن فلزی یا مخزن پلی اتیلن؟
یکی از مهم ترین سوالات و چالش هایی که خریداران مخازن آب و … با آن سر و کار دارند، انتخاب جنس بدنه مخزن می باشد. عموما مخازن نگهداری آب از دو جنس مخزن فلزی ( فولادی) و مخزن پلی اتیلن تولید می گردند که هر یک مزایا و معایبی منحصر به خود دارند. در زیر عوامل و فاکتور های مهم در تصمیم گیری نوع جنس مخزن آورده شده است:
فاکتور اول: قیمت تمام شده مخزن
اولین عاملی که هر خریداری به آن توجه می نماید قیمت کالا می باشد که در تصمیم گیری بسیار تاثیر گذار می باشد. در حالت کلی می توان گفت قیمت تمام شده یک مخزن با مشخصات مشابه و ظرفیت برابر در مخزن با جنس پلی اتیلن پایین تر از مخزن فولادی خواهد بود. در بازار کشور ما نرخ فولاد یک نرخ بسیار شناور و متغیر است که به عوامل بسیاری از لحاظ فندامنتال و سنتیمنتال بستگی دارد.
مهم ترین عامل تاثیر گذار بر قیمت فولاد قیمت دلار در بازار آزاد است که عامل تعیین کننده می باشد. با توجه به این موضوع، قیمت فولاد در سال های اخیر دستخوش تغییرات زیادی شده است. در مقابل نرخ پایه پلی اتیلن در عین شناور بودن، در بازه های کوچک تر نوسان می نماید و همچنین بدلیل تولید پلی اتین در پالایشگاه ها و پتروشیمی های کشور قیمت تمام شده آن پایین می باشد.
فاکتور دوم: شکل پذیری
محل تعبیه شده برای مخزن عامل تعیین کننده ای در انتخاب نوع مخزن خواهد بود. همانطور که گفته شد، مخازن فولادی در اشکال هندسی مختلف قابل تولید می باشد و این مزیتی بزرگ نسبت به پلی اتیلن می باشد. مخازن پلی اتیلنی یا بصورت تزریق قالبی یا بصورت تولید اسپیرال تولید می گردند که این عامل سبب می شود مخازن پلی اتیلن دارای ابعاد و اشکال محدود تری باشندو در مقابل برای تولید یک مخزن فلزی از لحاظ ابعادی و شکل ظاهری تقریبا هیچ عامل بازدارنده ای به جز پرت ورق (دور ریز) تاثیر گذار نباشد. برای مثال امروزه در ساختمان ها و برج های مسکونی و تجاری، بدلیل کمبود فضا برای تاسیسات مختلف مکانیکی و الکتریکی، دست طراح برای جایگذاری مخازن مورد استغفاده برای نگهداری آب آشامیدنی یا مخازن آتشنشانی بسته بوده و عموما از فضاهایی مانند زیر پله برای این منظور استفاده می گردد. گروه صنعتی سازه مخزن آمادگی تولید مخازن فولادی و گالوانیزه در انواع ظرفیت و اشکال هندسی مختلف را در پروژه های شما با اکیپ ساخت در محل حرفه ای و با اخلاق دارا می باشد.
فاکتور سوم: اثرات محیطی روی مخزن
عوامل محیطی و محل قرارگیری مخزن عامل دیگری در انتخاب متریال بدنه مخازن می باشد که باید به آن توجه ویژه نمود. مخازن پلی اتیلنی در مقابل عواملی همچون: رطوبت محیطی، آب، باران، برف و … مقاومت خوبی از خود نشان می دهد. اما به هیچ وجه قابل استفاده در محل باز و زیر نور مستقیم خورشد نمی باشد. چون بدلیل ساختار کریستالیزه شده اند. پس از قرارگیری در مقابل نور خورشید، بسیار شکننده و انعطاف ناپذیر خواهد شد. در مقابل مخازن فولادی (مخزن فلزی / مخزن گالوانیزه و …) مشکلی با نور خورشید نداشته و در مقابل انواع اثرات محیطی و محاطی با در نظر گرفتن تمهیدات خاص قابل استفاده بوده و شرایط مختلفی را ساپورت می نماید. برای مثال روکش گالوانیزه که بروی مخازن فولادی بصورت سرد یا گرم کشیده می شود مخزن را در مقابل خوردگی ناشی از رطوبت و … بیش از ۹۸ درصد ایمن نموده و تا چندین سال از تعمیرات و آلدگی ناشی از عوامل محیطی بی نیاز می گرداند. همچنین در مخازن فلزی دفنی با استفاده از یک لایه ایزولاسیون مانند قیر گونی یا ایزوگام میتوان براحتی در اعماق مختلف از این نوع مخازن استفاده نمود.
فاکتور چهارم: تعمیرات و نگهداری
این عامل در مدت بهره برداری مخزن بسیار قابل توجه بوده و هنگام خرید باید به آن توجه داشت. مخازن فلزی یا فولادی براحتی و با هزینه بسیار نازل در محل قرارگیری آن قابل تعمیر می باشد. بطوری که حتی یک نفر مخزن ساز ماهر با تجهیزات لازم در اسرع وقت توانایی تعمیر بازگردانی مخزن به خط بهره برداری را خواهد داشت.
در مقابل مخازن پلی اتلینی یا بطور کامل غیر قابل تعمیر خواهد شد یا در صورت امکان تعمیر هزینه بسیار سنگین در بر داشته و مستلزم تجهیزات و ماشین آلات خاص می باشد که عملا انتخاب مخزن پلی اتلینی به علت هزینه اولیه پایین را نقض می نماید.
خرید مخزن فلزی
مخازن فلزی یکی از پرکاربردترین تجهیزات برای ذخیره انواع مایعات، از آب و نفت گرفته تا مواد شیمیایی، هستند. این مخازن به دلیل استحکام، دوام و قابلیت سفارشی‌سازی بالا، انتخاب بسیاری از صنایع و افراد است. به نکات زیر قبل از خرید مخزن فلزی توجه کنید:
- تعیین نیاز: قبل از خرید، نیاز خود را به دقت مشخص کنید. مواردی مانند حجم مورد نیاز، نوع سیالی که قرار است در مخزن نگهداری شود، شرایط محیطی و بودجه خود را در نظر بگیرید.
- مقایسه قیمت: از چندین تولیدکننده و فروشنده مختلف قیمت بگیرید و محصولات آن‌ها را با یکدیگر مقایسه کنید.
- کیفیت مواد و ساخت: به کیفیت مواد اولیه و ساخت مخزن توجه کنید. یک مخزن با کیفیت، طول عمر بیشتری داشته و در درازمدت هزینه‌های کمتری را برای شما به همراه خواهد داشت.
- گارانتی و خدمات پس از فروش: از وجود گارانتی و خدمات پس از فروش مطمئن شوید.
- مشاوره با متخصص: در صورت نیاز، از مشاوره متخصصان در این زمینه استفاده کنید.
قیمت مخزن فلزی
لازم به ذکر است که قیمت مخزن فلزی به عوامل مختلفی بستگی دارد و یک پاسخ دقیق و یکسان برای همه موارد وجود ندارد. انتخاب مخزن مناسب نیازمند بررسی دقیق و مقایسه قیمت‌ها است. برای انتخاب بهترین گزینه، باید تمام عوامل موثر بر قیمت را در نظر بگیرید و با متخصصان مشورت کنید. با توجه به نکات ذکر شده، برای تعیین دقیق قیمت، بهتر است با تولیدکنندگان و فروشندگان مانند سازه مخزن تماس بگیرید و با توجه به نیاز خود، قیمت‌ها را مقایسه کنید.
