مخزن اسید – سولفوریک، نیتریک، هیدروکلریک – قیمت

مخزن اسید، تانکر یا منبعی است ضد اسید که بمنظور نگهداری یا ذخیره سازی اسیدها و مواد قلیایی مختلف با جنس بدنه استیل، پلی اتیلن، پلی پروپیلن، کامپوزیت و یا هر ماده ای که واکنشی به مواد قلیایی و اسیدی از خود نشان ندهد، ساخته می شود. مخازن اسید جهت نگهداری و حمل اسید سولفوریک، نیتریک، فسفریک و کلریدریک، مواد قلیایی، سودها و… استفاده می شوند.

همچنین تانکرهای حمل اسید با درجه اسیدیته متفاوت و دانسیته و غلظتهای متفاوت در گروه صنعتی ناب ملل طراحی و تولید می شود.

مخزن اسید چیست؟

مخزن اسید محفظه ای است ساخته شده با هر ماده ضد اسیدی که در مقابل خوردگی و بعضا دمای بالای اسیدها بهنگام رقیق سازی و فرآیندهای مختلف مواد در مجاورت مواد شیمیایی با درجه اسیدیته متفاوت از خود مقاومت نشان داده و تخریب نمی گردد. ظرفیت این مخازن از 1 لیتر آغاز و تا 50 مترمکعب قابل تولید است.

به دلیل خطرناک بودن بیش از حد اسیدها چنانچه متقاضی خرید مخزن اسید با ظرفیت بیش از 50 مترمکعب هستید همچون عکس زیر می بایست از کنار هم قرار دادن مخازن با ظرفیتهای کمتر به این مهم دست یابید. در این حالت کنترل، بازرسی و بهره برداری دارای خطرات کمتری است.

ضد اسید بودن مفهوم جامعی است که در این مطلب به موادی اطلاق می شود که علاوه بر اینکه خود در مقابل اسیدها و مواد شیمیایی مقاوم باشند، تاثیری هم بر ساختار شیمیایی سیالی که درون خود نگه میدارند، نگذارند. معروفترین مواد و آلیاژهای ضد اسید عبارتند از: پلی اتیلن، پلی پروپیلن، استیل، انواع کامپوزیت‌ها، پلیمرها، بتن تیپ 5 و…

طراحی مخزن اسید

طراحی مخزن اسید بسته به نوع، غلظت و چگالی اسید، دمای نگهداری، مقدار مواد اسیدی و شرایط نصب (دفنی یا غیر دفنی) صورت می پذیرد. از پر کاربردترین موادی که در ساخت مخزن ذخیره و حمل انواع اسیدها مورد استفاده قرار می گیرد، می توان به پلی اتیلن، پلی پروپیلن، استیل و فایبرگلاس اشاره کرد.

در انتخاب مخزن اسید باید دقت نمود ظرفیت مخازن مذکور همواره حداقل 20 درصد بیشتر از مقدار اسیدی باشد که درون مخزن ریخته می شود. ما در طراحی این مخزنها نیازمندیم بدانیم:

• مخزن مربوطه جهت نگهداری چه نوع اسیدی قرار است استفاده شود.
• دانسیته اسید مربوطه چقدر است تا بتوانیم مقاومت بدنه مخازن را جهت نگهداری آنها طراحی نمائیم.
• درجه حرارت اسید چند درجه است؛ چرا که هر یک از متریال اعم از کامپوزیت، پلاستیک و… دمای اوالیتی خاصی دارند و همواره نمی توان یک نسخه را برای همه دماها تجویز نمود.
• در طراحی مخازن نگهداری مواد شیمیایی می بایست مدنظر قرار داد مخازن بصورت اکسپوز روی زمین قرار میگیرند و یا بصورت دفنی درون زمین قرار خواهند گرفت. چرا که مخازن دفنی از این مزیت برخوردارند که نیروی وارده به بدنه مخزن از داخل را با خاک متراکم از اطراف مخزن خنثی نموده و متریال کمتری برای ساخت مخزن مورد استفاده قرار گیرد.
• بمنظور طراحی مخازن اسید ما نیاز داریم تا بدانیم شما مخازن را بصورت عمودی استفاده می کنید و یا افقی؛ چرا که در مخازن ضد اسید عمودی بیشترین نیرو به کف مخزن وارد می شود که روی زمین قرار گرفته و نیروی مزبور را خنثی خواهد نمود.
• میزان اسیدیته یا قلیائیت ماده شیمیایی باید به ما گفته شود تا بتوانیم ماده ای را برای ساخت مخزن اسید انتخاب نمائیم که در مقابل خورندگی از خود مقاومت نشان دهد.
• اتصالات مورد نیاز بهمراه سایز ورودی به و خروجیها به این شرکت اعلام شود تا به هنگام تولید نسبت به تعبیه آنها اقدام گردد.
• بدلیل مقاومت بالای استیل، پلی اتیلن و پلی پروپیلن در مقابل مواد شیمیایی، امروز رایج ترین مخزن نگهداری اسید، مخزن اسید با جنس پلی اتیلن، استیل و یا پلی پروپیلنی می باشند.
• بعد از افزایش قیمت دلار و بدلیل وارداتی بودن استیل، ساخت مخزنهای اسید به سمت استفاده از جنس پلی اتیلنی رفته است.
• اتصالات مورد استفاده بمنظور هدایت اسید درون مخازن و منابع نگهداری سیالات با پی اچ بالا حتما می بایست ضد اسید باشند.
• جوشهای مورد استفاده در ساخت بدنه مخازن و عدسیها می بایست دقیقا از استانداردهای جوش تبعیت نمایند.
• در انتهای مطلب اتصالاتی که توسط شرکت ناب ملل بمنظور استفاده راحت تر از منبع ضد اسید روی تمامی مخزنها تعبیه می شود را تشریح نموده ایم.

مزایای مخازن اسید

اسید و انواع مواد شیمیایی امروزه در صنعت بسیار پر کاربرد و مهم هستند. به دلیل خورندگی و اکسید کنندگی بالای این مواد و خطراتی که ممکن است بر سلامت انسان و تجهیزات تحمیل کنند، ذخیره سازی و نگهداری ایمن آنها از اهمیت زیادی برخوردار است. بدین منظور ضروری است جهت نگهداری، حمل، ذخیره و فرآوری انواع اسید از مخازنی استفاده شود که برای استفاده کنندگان هیچ عارضه و خطری نداشته باشند یا در صورت بروز مشکلات غیر قابل پیش‌بینی به روند پیشرفت تخریب آن کمک نکنند.

انواع مخزن ضد اسید در اشکال و جنسهای مختلف تولید میشود. این مخازن به مشاغلی که با اسید و مواد شیمیایی سر و کار دارند کمک می کند تا به صورت ایمن از اسید و مواد شیمیایی مورد استفاده خود نگهداری کنند.

اسیدها مواد خورنده و خطرناکی هستند که در دو نوع اسید عالی و اسید معدنی در غلظتهای متفاوت، با خصوصیات شیمیایی متفاوت در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد. اسیدهایی مانند اسید سولفوریک، هیدروکلریک اسید، اسید نیتریک و اسید سیتریک از جمله اسیدهای پرکاربرد در صنعت هستند.

انواع مخزن ضد اسید

انواع مخزنهای نگهداری اسیدها و مواد شیمیایی دیگر به صورت مخزن اسید افقی، عمودی، مکعبی و ته قیفی تولید و عرضه می شوند. مخازن اسید پلی اتیلن بعنوان پرکاربردترین نوع از این مخازن، محفظه ای است از جنس پلی اتیلن اعم از تکجداره با گرید 3840 یا دوجداره با گریدهای hdpe 100 ,hdpe 80 که قابلیت نگهداری اسید و مواد قلیایی از درجه اسیدیته 1 تا 14 را داراست.

بدلیل مقاومت بالای پلی اتیلن در مقابل سیالات شیمیایی همچون اسیدها و سیالات قلیایی امروزه بعنوان جایگزین مخازن استیل بسیار مورد توجه مصرف کنندگان و کارخانجات قرار گرفته است. مخزن پلی اتیلن ضد اسید تکجداره صرفا بصورت غیر دفنی قابل استفاده است و صد البته با سازه نگهبان.

در عوض مخزن پلی اتیلن ضد اسید دوجداره می تواند بصورت دفنی بدون سازه نگهبان و غیردفنی بدون سازه نگهدارنده استفاده شود. البته قیمت وان ضد اسید پلی اتیلن در این حالت بیشتر از حالت اول است.

مخزن اسید پلی اتیلنی

مخزن اسید پلی اتیلن دوجداره از قطر 1.2 متر تا 3.3 متر و از حجم 1 متر مکعب تا 120 متر مکعب به صورت عمودی و افقی جهت شرایط نصب دفنی و غیر دفنی با مقاومت حلقوی از 4 تا 63 کیلو نیوتن تولید می شود.

پلی اتیلن با چگالی بالا که به پلی اتیلن سنگین نیز شناخته می شود در دماها و فشارهای پایین با کاتالیست مختلف ساخته می شود. عدم وجود شاخه در ساختار آن باعث می شود زنجیره‌های پلیمری نزدیک بهم بسته شوند و در نتیجه یک ماده متراکم و بسیار کریستالی با استحکام بالا و سفتی متوسط ایجاد شود. پلی اتیلن با چگالی بالا با نقطه ذوب بالاتر از پلی اتیلن کم چگالی می تواند در معرض دمای 120 درجه سانتیگراد قرار گیرد.

چگالی بالای پلی اتیلن سنگین موجب می شود تا در برابر چگالی اسیدها مقاومت خوبی از خود نشان دهد و تحمل فشار استاتیک مواد شیمیایی را داشته باشد.

پلی اتیلن پرمصرف ترین پلیمر گرما نرم جهت ساخت قطعات و تجهیزات می باشد. پلی اتیلن در کلاسها و فرمولهای مختلفی متناسب با نیازهای مختلف موجود است. به طور کلی پلی اتیلنها مقاومت بسیار خوبی در برابر مقاومت شیمیایی و ضربه و خواص الکتریکی داشته و ضریب اصطکاک کم دارند. علاوه بر این آنها سبک وزن هستند، به راحتی فرآوری می شوند و رطوبت انها تقریبا صفر می باشد. انواع پلی اتیلن بر اساس چگالی و خواص شیمیایی وجود دارد. این ماده در محیطهای اسیدی و قلیایی از خود واکنشی نشان نمی دهد.

به طور کلی پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) بسیار کریستالی تر است و اغلب در شرایطی کاملا متفاوت نسبت به پلی اتیلن کم چگالی (LDPE) استفاده می شود.

پلی اتیلن سنگین در محیطهای قلیایی عموما در هر غلظتی پایدار است و در محلولهای نمکی حاوی اکسید کننده مثل پرمنگنات منیزیم و دی کرومات پتاسیم از پایداری خوبی برخوردار است. این ماده در حلالهای معروف در دمای اتاق حل حل نمی شود اما در دمای 80 تا 100 درجه سانتیگراد امکان حل شدن در حلالهای آروماتیک و آلیفاتیک و هیدروکربن‌های هالوژن دار وجود دارد.

اشعه ماورا بنفش با واکنش با رادیکالهای آزاد و ایجاد زنجیره‌های کوچک باعث آسیب رساندن به خواص مکانیکی و ماهیت پلی اتیلن می شود. به همین دلیل استفاده از مواد آنتی UV در ساخت مخازن ضد اسید پلی اتیلن استفاده می شود.

مزایای مخازن اسید پلی اتیلنی

مزایای مخزن اسید پلی اتیلن دوجداره خود یکی از دلایل بسیار مهم در انتخاب این نوع محصول برای نگهداری انواع سیالات شیمیایی می باشد که در ادامه به چند نمونه از مزایای این محصول اشاره شده است.

• قیمت مناسب: قیمت مخازن پلی اتیلن دوجداره در بسیاری از موارد قابل رقابت با انواع دیگر مخازن است. همچنین با در نظر گرفتن هزینه‌های حمل و نقل، نیروی انسانی، ماشین آلات مورد نیاز و نصب تجهیزات مربوطه و از همه مهمتر بحث زمان و سرعت عملیات نصب، استفاده از مخازن پلی اتیلن بسیار مقرون به صرفه تر از سایر انواع مخازن پیش ساخته میباشد.
• مقاومت بالا در مقابل خوردگی: مخازن پلی اتیلن دوجداره به علت داشتن خواص بسیار مطلوب ضد خوردگی بهترین گزینه برای نگهداری مواد خورنده نظیر اسیدها و ترکیبات فعال شیمیایی هستند.
• بهداشتی بودن مخازن اسید: پلی اتیلن ماده ای است که که از لحاظ شیمیایی غیر فعال بوده و با مواد دیگر واکنش نشان نمی دهد. این خصوصیت باعث میشود برای نگهداری مواردی نظیر آب آشامیدنی که مسائل بهداشتی و زیست محیطی نظیر عدم تغییر بو و مزه و خصوصیات (با گذشت زمان) برای آنها بسیار مهم است، مخزن اسید پلی اتیلن دوجداره بهترین گزینه میباشد.

• دوام و عمر طولانی: مخازن پلی اتیلن به علت مقاومت مناسب در شرایط جوی مختلف و انعطاف پذیری از دوام بالایی برخوردار بوده و زمان کاربری مفید نسبتا طولانی دارند. خصوصا در مواردی که نیاز به مدفون نمودن تانک مورد نظر وجود دارد انعطاف پذیری پلی اتیلن مقاومت آن را در مقابل فشارها و نیرویهای اعمالی بالا می برد. به علاوه، به علت خاصیت ضد خورندگی پلی اتیلن، تانکهای پلی اتیلن در زمینهای مرطوب از دوام بسیار بالایی برخوردار هستند.

• بدون نشت بودن انواع مخزن اسید: تانکهای پلی اتیلن دوجداره به سبب امکان اتصال لبه‌ها و زوایا به صورت جوشی، به طوریکه اتصال جوش به قدرت و استحکام خود ماده پلی اتیلن است، هیچگاه از محل اتصال دچار نشتی نمی شوند. این مورد نیز برای این مخازن جهت نگهداری مواد نفتی و شیمیایی، که نشت آنها باعث آسیب به محیط زیست و آلوده نمودن زمین میشود، یک مزیت بزرگ است.

• قابلیت تولید متنوع مخزن اسید پلی اتیلن: مخزن پلی اتیلن دوجداره نگهداری اسید در ابعاد و اندازه‌های مختلف با خصوصیات متنوع قابل تولید هستند. این شرکت توانایی تولید مخازن با ظرفیتهای مختلف را دارا بوده که البته این ظرفیتها همگی با توجه به درخواست مشتری میباشد.

• نصب آسان: در مقایسه با سایر مخازن و تانکها، انواع پلی اتیلن آنها از وزن بسیار کمتری برخوردار بوده و این مساله کاهش بسیار زیادی در هزینه‌های حمل و نقل، تجهیزات مورد نیاز برای نصب، نیروی انسانی مورد استفاده و… ایجاد می نماید. همچنین ساخت و توسعه سازه‌هاى زیرین و سطحى مخازن هم بطریق متداول و هم از طریق تکنولوژى جدید شرکت امکان پذیر است که این خود منجر به بالا رفتن سرعت نصب کلیه تجهیزات میشود.

• طول عمر بالا: مخزن نگهداری انواع مایعات و سیالات گروه صنعتی ناب با مواد اولیه 80PE یا PE100 تولید میگردد و به صورت دوجداره بوده و مواد ضد اشعه خورشید نیز افزوده شده است و در شرایط درجه حرارت 25 درجه سانتی گراد حداقل 50 سال عمر دارند. با افزایش درجه حرارت طول عمر آنها کمتر خواهد شد.

• مقاومت در مقابل سرما و گرما: این مخازن ضد اسید با توجه به اینکه از مواد پلی اتیلن ساخته شده اند از 60+ تا 50- درجه در بلند مدت قابلیت تحمل گرما و سرما را دارند. در مناطق کوهستانی بعلت دوجداره بودن مخزن و خاصیت عایق حرارتی پلی اتیلن، عملکرد این مخازن از دیگر مخازن شرایط بهتری رادارند.

• مقاومت در مقابل زلزله: با توجه به قابلیت انعطاف بالای پلی اتیلن، استفاده از مخازن پلی اتیلن دوجداره مقاوم در برابر اسید، در سوانحی مانند زلزله بهتر عمل می نمایند و کمترین صدمه به آنها وارد می گردد.

•  مقاومت در مقابل شوری و تلخی آب یا خاک: به علت خاصیت مواد پلی اتیلن، نصب این مخازن در مناطقی که نزدیک به سواحل دریا میباشد و رطوبت یا آب دریا باعث خوردگی مخازن مدفون می شود، مخازن اسید پلی اتیلن دوجداره شرکت ناب ملل گزینه برتر می باشند.

 مخزن اسید استیل

یکی از قدیمی ترین مخازن نگهداری اسید، مخزن استیل ضد اسید می باشد. در ادامه به معرفی این نوع از مخازن می پردازیم.

پیش تر آموختیم مخازن نگهداری اسید، یکی از اجزای اصلی در صنایع مهم و حساس شیمیایی می باشد که طراحی و ساخت آن مستلزم دانش فنی و تجربی بالا می باشد. در طراحی مخزن اسید، نفر طراح باید اطلاعات علمی و فنی کافی در مورد انواع اسیدها، خواص اسیدها، واکنشهای اسید مربوطه و مشخصات کامل متریال مصرفی داشته باشد. مخزن اسید از متریال مختلفی تولید می گردد که قوی ترین، با دوام ترین و پر مصرف ترین آن استفاده از استنلس استیل می باشد و با نام مخزن اسید استیل شناخته می شود.

استنلس استیل مقاومت بسیار بالایی در مقابل اسیدهای ضعیف و قوی داشته و تحمل گرمایی بالایی بر خلاف محصولات پلی اتیلنی دارد که سبب دوام و کارایی این دسته از مخازن می گردد. مخازن استیل برای نگهداری اسیدهای مختلفی استفاده می گردد که در اینجا به برخی از آنها اشاره می کنیم:

• اسید فسفریک
• اسید سولفوریک
• هیدروکلریک اسید
• نیتریک اسید
• هیدروبرمیک اسید
• آب ژاول
• اسید استیک
• اسید استیل
• کلریدریک اسید
• مخزن اسید پرکلریک

ظرفیت مخازن اسید استنلس استیل

عموما مخازن استیل در هر ظرفیتی قابل تولید می باشند به طوری که این مخازن از ظرفیت 500 لیتر تا ظرفیتهای بالای 150 متر مکعب هم به صورت افقی و هم عمودی قابل تولید می باشند. بسته به نیاز کارفرما و طراحی و ساخت آنها انجام می شود.

در برخی از پروژه‌ها علاوه بر کاربرد نگهداری سیستم ملزم به انجام پروسه ای خاص بروی اسید می باشد. برای مثال مخزن استیل اسید با در نظر گرفتن کویل یا المنت برای گرمایش یا سرمایس اسید ساخته می شود. در برخی پروژه‌ها نیز نیاز به نصب همزن اسید با الکتروموتور و گیربکس در داخل مخزن وجود دارد که توسط این مجموعه قابل انجام می باشد. لازم به ذکر است مخازن اسید از جنس استیل هم بصورت تک جداره و هم بصورت دو جداره تولید می گردند.

گرید استیل در مخزن‌های اسید

در مواردی که اسید مورد نظر اسیدی ضعیف با درجه خلوص پایین باشد از استنلس استیل 304 (S.S 304) برای بدنه استفاده می شود. اما در مواردی که اسید قوی با درجه خلوص و خورندگی بالا باشد بخصوص مواردی که مقدار کلریدها بالا باشد باید از استیل 316 ال (S.S 316L) باید استفاده نمود. همچنین در مواردی که تحمل دمایی بالایی مد نظر باشد از گریدهای 309، 310، 314 استفاده می گردد.

مخزن اسید پلی پروپیلن

با توجه به کاربرد بسیار زیاد مخازن پلی پروپیلنی در نگهداری اسیدها، ما در صفحه ای جدا به مشخصات فنی مخزن پلی پروپیلن پرداخته ایم. مخزن پلی پروپیلن زمانی به کار می آید که دمای اسید بالاتر از 70 درجه سانتی گراد برود و مخازن اسید پلی اتیلنی جوابگوی کار نباشند. قیمت مخزن پلی پروپیلن نگهداری اسید تقریبا سه برابر قیمت مخزن اسید پلی اتیلنی می باشد.

مخزن اسید کربن استیل

مخزن اسید استیل کربن H2SO4 انتخاب مخزن رایج برای ذخیره مقادیر فله بالای 10،000 گالن است. گزارش شده است که مخزن استیل کربن در ذخیره سازی محلول‌های اسید سولفوریک غلیظ با غلظت بالا 93 درصد و بالاتر مقامت بالایی از خود در برابر خوردگی نشان می دهد.

مقدار آب در هر غلظت کمتر از 93٪ باعث افزایش فعالیت خورندگی در مخازن ذخیره سازی فولاد کربن می شود. با توجه به این موضوع، مخازن استیل کربن، حتی در ذخیره اسید سولفوریک 77 درصد موفق هستند. دما باید در زیر 100 درجه فارنهایت حفظ شود.

اسید سولفوریک در غلظتهای توصیه شده و دمای معمولی هم می تواند باعث خوردگی تدریجی شود. بازرسی و نگهداری منظم مخزن اسید استیل کربن که بمنظور نگهداری اسید سولفوریک مورد استفاده قرار می گیرد، مهم است. ذخیره مقدار بیش از حد مجاز باعث واکنش بین فولاد کربن و H₂SO₄ می شود که گاز هیدروژن و سولفات آهن تولید می کند. گاز هیدروژن اشتعال پذیر است و امکان انفجار وجود دارد. جهت دریچه‌ها و دیگر اتصالات بهتر است از گرمانرمها و موادی مانند PVC استفاده شود.

مخزن ذخیره اسید XLPE

پلی اتیلن شبکه ای یا Hgh-density cross-linked Polyethylene یا XLPE یک رزین گرماسخت می باشد و به طور مشخص برای کاربردهای بحرانی نظیر مخازن نگهداری اسید طراحی شده است.

ترموست به پلیمرهایی گفته می‌شود که در اثر اعمال حرارت در آن‌ها پیوندهای عرضی با واکنش‌های شیمیایی ایجاد می‌شود و در نتیجه وزن مولکولی متوسط آن‌ها بالا رفته و به حالت یکپارچه صلب درمی‌آیند.

معمولا این رزینهای مایع پس از ترکیب با هاردنر یا خشک کن یا عامل تسریع‌ کننده واکنش شروع به واکنش غیرقابل برگشت کرده و سخت میگردند. از این نوع رزینها می‌توان به رزین پلی استر، وینیل استر، اپوکسی و… نام برد. نتیجه یک رزین است که به طور خاص برای کاربردهای مهم شیمیایی طراحی شده است.

در حین پروسه تولید XLPE، یک کاتالیزور (پراکسید)، که داخل رزین ساخته شده است، یک رادیکال آزاد ایجاد می کند. رادیکال آزاد باعث اتصال متقابل زنجیره پلیمر می شود. بنابراین مخزن اسید در واقع به یک مولکول غول پیکر تبدیل می شود.

XLPE در مقابل پلی اتیلن خطی

XLPE در برابر ترک تنش محیطی 20 برابر مقاوم تر از HDPE است و دارای 10 برابر وزن مولکولی بیشتر نسبت به HDPE است.

XLPE در مقابل پلاستیک تقویت شده با فایبرگلاس (FRP)

XLPE مورد استفاده در ساخت مخزن اسید به جهت استحکام بیشتر دارای ساختار یکپارچه است.
با استفاده از FRP، مواد شیمیایی می توانند فیبر را از بین ببرند و عمر مخزن را کوتاه کنند. XLPE در مقابل FRP دارای هزینه تعمیرات و نگهداری ناچیزی است. مخزن ضد اسید FRP اغلب برای جلوگیری از ترک خوردگی به رسیدگی خاصی نیاز دارد.

XLPE در مقابل کربن و فولاد ضد زنگ

مخزن ضد اسید XLPE دارای ساخت و ساز یک پارچه است که پتانسیل نقاط حمله شیمیایی و جوشهای بد را از بین می برد. بر خلاف کربن و فولاد ضد زنگ، XLPE قابلیت مقاومت شیمیایی بسیار گسترده و بدون نیاز به روکش‌های پر هزینه را دارد.

مخزن اسید XLPE به تعمیرات و نگهداری و بازرسی مداوم نیاز ندارد. XLPE یک راه حل مقرون به صرفه برای آلیاژهای گران قیمت است.

مخزن اسید ناب ملل و تمام اتصالات NSF 61 برای کلیه مواد شیمیایی ذکر شده در جدول پایین تأیید شده است:

خرید مخزن اسید پلی اتیلنی

برای خرید مخزن پلی اتیلن دوجداره، سنگین یا صلب که یکی از انواع مختلف مخازن دوجداره مقاوم در برابر اسید می باشند، می بایست در مرحله اول اطلاعات کاملی در اختیار شرکت ناب ملل قرار بگیرد تا بهنگام ساخت مخزن اسید بهترین مقاومت در طراحی با نرم افزار آباکوس انجام پذیرد.

اول اینکه سیال درون تانکر پلی اتیلن ضد اسید دوجداره چه ماده ای خواهد بود. یعنی در حقیقت میزان اسیدیته محلول و دانسیته (چگالی) سیال درون مخازن، پارامترهای مورد نیاز ما برای محاسبه میزان مقاومت مکانیکی بدنه مخزن اسید می باشد.

در مرحله بعدی می بایست دمای محلول درون مخزن پلی اتیلن ضد اسید برای کارشناسان مشخص شود. چنانچه دمای سیال درون مخزن بیشتر از 60 درجه سانتیگراد باشد و یا در اثر واکنشی که درون مخزن ذخیره اسید انجام میگیرد دمای سیال به بیش از 80 درجه سانتیگراد برسد، مطمئنا باید از مخزن اسید مواد اولیه پلی پروپیلن استفاده نمود. چنانچه دما از 98 درجه سانتیکراد فراتر رود باید از مخزن جی آر پی استفاده نمود.

مخازن دوجداره نگهداری و حمل اسید چنانچه درون خاک دفن گردد بدلیل اینکه پلی اتیلن صلب بهیچ عنوان توسط خاک تا 500 سال قابل تجزیه نیست از مزیت بالایی برخودار خواهد بود. همچنین خاک بعنوان عایق گرمایی عمل خواهد نمود در مقابل سرما و نور مستقیم خورشید که در مناطق گرمسیر تا 86 درجه سانتیگراد دمای مستقیم هوا بالا می رود.

استفاده از ترکیب شیمیایی مشابه پلی اتیلن جهت تولید مخزن اسید

مواد ترکیبی مبتنی بر هیدروکربن ترکیب شیمیایی مشابهی با پلی اتیلن دارند. مواد شیمیایی همانند بنزین، نفت سفید، الکل، متانول و ایزوپروپیل الکل به طور بالقوه می تواند به مواد پلی اتیلن نفوذ کرده و از داخل مخزن اسید پلی اتیلن نشت کند.

حلالها همچنین می توانند پلی اتیلن را تخریب یا نرم کنند و بر عملکرد و دوام مخزن پلی اتیلن تأثیر بگذارند. در این موارد مخازن ذخیره سازی فایبرگلاس یا استیل از گزینه‌های هوشمندانه تر جهت ذخیره سازی سیالات شیمیایی هستند.

مخزن ذخیره اسید سولفوریک

مخزن اسید سولفوریک، مخزنی است از جنس بدنه فلزهای ضد اسید همچون استیل و یا گالوانیزه با پوششهای ضد اسید همچون فایبرگلاس که از مقاومت بالایی برخوردارند. گزینه‌های اصلی ساخت مخزن نگهداری و حمل اسید سولفوریک

• تانکر اسید استیل
• مخزن ضد اسید فایبرگلاس (FRP)
• مخزن اسید پلی اتیلن یا پلی اتیلن شبکه ای

مخازن استیل برای ذخیره اسید سولفوریک 98% مناسب است ولی دقت نمائید در هر غلظت دیگر، باید با نوعی آستر / ساپورت داخلی محافظت شود. سیستم آستر پلی اتیلنی درون مخازن استیل و یا هر نوع مخازن دیگری به گونه ای طراحی شده است که از مخزن شما در برابر سخت ترین مواد شیمیایی محافظت می کند تا در کنار دوام و مقاومت یک مخزن استیل، مقاومت گسترده ای به مواد شیمیایی داشته باشد.

مخازن FRP با روکشهای داخلی زیادی و یک لایه ساختاری متشکل از فیبرهای شیشه ای خرد شده و رزین موجود است. پلی اتیلن با چگالی بالا یا XLPE یک رزین ترموست است. پلی اتیلن نیز یک متریال ذخیره سازی ایده آل برای اسیدها و مواد غیر معدنی محسوب میشود. اگر چه ممکن است

پلی اتیلن بهترین انتخاب برای مواد شیمیایی با نقطه اشتعال پایین یا آنهایی که ساختار شیمیایی مشابهی با پلی اتیلن دارند نباشد، ولی پلی اتیلن خطی با چگالی بالا برای ذخیره اسیدهای غیر معدنی و پایه‌هایی مانند هیپوکلریت سدیم، اسید سولفوریک، آهن، آلوم، پلیمر و بسیاری از مواد شیمیایی دیگر ایده آل است.

طراحی مخازن ذخیره سازی اسید سولفوریک

اسید سولفوریک در بسیاری از کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد، از تصفیه آب و فاضلاب گرفته تا ساخت مواد شیمیایی، کود و باتریهای ماشین. اما این اسید بسیار گرمازا، بنا به دلایل زیر چالشهای جدی برای مخازن نگهداری و حمل اسید ایجاد می کند.

اسید سولفوریک یک ماده شیمیایی بسیار سنگین است که تمامیت مکانیکی مواد و شالوده ای که مخزن را پشتیبانی می کند را آزمایش می کند. افزودن آب به نوع غلیظ این اسید منجر به پراکنده شدن آئروسل می شود. همچنین اگر این اسید روی فلزات ریخته شود، می تواند گاز هیدروژن بسیار قابل اشتعال ایجاد کند.

سوختگی پوست و سایر سوختگیهای بدن از اسید سولفوریک به طور بالقوه جدی تر از سوختگی سایر اسیدهای قوی است. گرمای ناشی از واکنش این اسید با آب می تواند آسیب حرارتی ثانویه ایجاد کند.

مخزن اسید سولفوریک پلی اتیلنی

یکی از انواع مدلهای تانکرهای قابل استفاده به منظور نگهداری و حمل این اسید خطرناک و قوی، تانکرهای پلی اتیلنی هستند که ذیلا به معرفی کامل آنها می پردازیم.

تانکر اسید پلی اتیلن یکی از انواع مختلف مخازن اسید است که بدلیل مزایای بسیار زیاد آن و قیمت بسیار مناسب نسبت به مخزن استیل امروزه در تمامی جهان جایگاه ویژه ای دارد. انواع مختلف پلی اتیلن مورد استفاده در تولید مخزن اسید سولفوریک پلی اتیلنی عبارتند از:

• پلی اتیلن متوسط که دارای دانسیته 0.925 تا 0.940 می باشد که در لوله کشی گاز کم فشار استفاده می شود.
• پلی اتیلن سبک با دانسیته 0.910 تا 0.925 که در ساخت لوله آب با قطر کم مصرف می شود.
• پلی اتیلن سبک خطی که مقداری از سختی HDPE و تا حدودی انعطاف پذیری LDPE را دارا می باشد و برای ساخت لوله‌های زهکشی مورد استفاده قرار می گیرد.

تانکرهای پلی اتیلنی یکی از ایمن ترین مخازن برای نگهداری این اسید می باشند و کارایی و دوام بسیار بالایی برای ذخیره و نگهداری این مدل اسیدهای پرکاربرد و خطرناک دارد. در تولید پلی اتیلن ابتدا گاز متان به اتیلن و سپس تحت فشار و دمای بالا به پلی اتیلن تبدیل می شود. زنجیره پلیمری ممکن است 500.000 تا 1.000.000 مولکول کربن در ساختمان خود داشته باشد. هر پلیمر می تواند دارای شاخه‌های جانبی کوتاه یا بلند نیز باشد.

هر چقدر زنجیره اصلی طویل تر باشد، تعداد اتمها بیشتر شده و بالتبع وزن مولکولی بیشتر می شود. جرم مولکولی و نحوه توزیع آن و میزان زنجیره‌های جانبی تعیین کننده بسیاری از خواص فیزیکی و مکانیکی محصول نهایی می باشد.

پلی اتیلن سنگین (HDPE) که در تولید مخزن نگهداری مایعات، مخزن نگهداری اسید، مخزن ذخیره مواد شیمیایی، مخزن دوجداره پلی اتیلن نگهداری مواد شیمیایی و مخزن اسید استفاده می شود، دارای دانسیته 0.941 تا 0.965 می باشد. یک ماده ترموپلاستیک است که از بهم پیوستن اتمهای کربن و هیدروژن تشکیل و محصولی با جرم مولکولی بالا تولید شده است.

مخازن HDPE در ذخیره اسید سولفوریک موفق عمل می کنند. حداکثر دمای سرویس مخازن HDPE در حدود 130 درجه فارنهایت است. این مورد در کاربردهای H2SO4 حائز اهمیت است زیرا رقیق کردن یا مخلوط کردن اسید غلیظ می تواند درجه حرارت را تا بیش از این حد منتقل کند. به دلیل این نگرانیها در مورد افزایش دما، رقیق کردن اسید غلیظ در مخازن پلی اتیلن به طور کلی توصیه نمی شود، مگر تحت کنترلهای مهندسی دقیق، روشها و مکانیسمهایی که امکان اجرای موفقیت آمیز آن را دارند. توصیه می شود در صورت نیاز به محلولهای با غلظت پایین، H₂SO₂ از قبل رقیق شده خریداری کنید.

مخازن پلی اتیلنی برای ذخیره سازی H₂SO₄ در فضای باز توصیه می شود که با تثبیت کننده‌های ماوراء بنفش و یا عایق بندی شده برای کمک به یکپارچگی مخزن و عمر خدمات فرموله شود.

مخازن فایبرگلاس اسید سولفوریک

مخازن کامپوزیت FRP فقط برای غلظت اسید سولفوریک 80 درصد یا کمتر توصیه می شود. اسید با غلظت بیش از 80 درصد شروع به تخریب رزینهای وینیل استر مخازن کامپوزیت FRP می کند. این امر به ویژه اگر درجه حرارت محلول به 100-120 درجه فارنهایت افزایش یابد رخ می دهد.

افزودن آب به اسید سولفوریک گرمای قابل توجهی تولید می کند و اگر درجه حرارت بالاتر از آستانه‌های قابل استفاده بالا رود، ثبات ساختاری مخزن ممکن است به خطر بیفتد. به دلیل این نگرانیها، رقیق کردن این اسید در مخازن فایبرگلاس توصیه نمی شود.

استاندارد ساخت مخزن اسید سولفوریک

استاندارد ساخت مخزن اسید سولفوریک به شماره NACE SP0294-2006 در سراسر جهان جهت تولید مخازن نگهداری این اسید قوی و خطرناک مورد استفاده قرار می گیرد.

بمنظور طراحی، ساخت و بازرسی مخزن اسید سولفوریک غلیظ خالص، اسیدهای فرآیندی و اولئوم در دمای محیط نمیتوان بدون طراحی دقیق و استفاده از رنگهای مخصوص ضد فرسایش از کربن استیل استفاده کرد؛ چرا که کربن استیل زمانی که در تماس با مدل غلیظ این اسید قرار می گیرد به آرامی خورده می شود.

چنانچه مخازن اسید سولفوریک که از جنس کربن استیل هستند به شکل صحیح طراحی و نگهداری شوند، استفاده از این مخازن در دمای محیط بعنوان یک گزینه اقتصادی مطرح می باشد.

با این وجود، در کربن استیل خوردگی با سرعت زیاد می تواند در اشکال مختلف اتفاق بیافتد و موارد متعددی از شکستهای فاجعه بار را به وجود آورد که تماما ناشی از آسیبهای مرتبط با خوردگی تشخیص داده نشده می باشد.

مخازن اسید سولفوریک بر اساس استاندارد API 650 و مخازن استوانه ای افقی بر اساس استاندارد ASME (کد BPVC بویلرها و مخازن تحت فشار) بخش VIII، قسمت 1 ساخته می شوند.

با وجود اینکه این استانداردها یا کدها میزان مقاومت و چقرمگی مناسب مواد مورد استفاده در تولید مخازن اسید را در اختیار قرار می دهند، اما به خصوصیات ویژه خوردگی توسط اسید سولفوریک و الئوم اشاره ای نمی کنند. در این استانداردها یا کدهای ساخت، میزان خوردگی مجاز و نحوه کنترل خوردگی، بعهده طراح، مالک و یا اپراتور مخزن اسید قرار داده شده است.

در این استاندارد (NACE SP0294-2006) شیوه‌های توصیه شده طراحی، ساخت و بازرسی برای حفظ یکپارچگی مکانیکی و کاهش پتانسیل خوردگیهای شناسایی نشده در مخزن ذخیره اسید سولفوریک غلیظ خالص، مخازن فرآیندی و مخازن نگهداری اولئوم در شرایط محیطی و کم فشار ارائه شده است.

با هدف دفع از هم گسیختگی‌های فاجعه بار در مخازن ذخیره این اسید، به منظور شناسایی و پایش خوردگی، دستور العمل‌های بازرسی آمده است.

جامعه هدف استفاده کننده گان از این استاندارد کارخانه تولید کننده و مصرف کننده‌های نهایی هستند که مخازن ذخیره اسید سولفوریک ثابت دارند. واگنهای نفت کش، مخازن تریلرها، کشتی ها و کانتینرهای قابل حمل و جابجایی در دامنه کاربرد این استاندارد قرار نمی گیرند.

این استاندارد ممکن است توسط افراد با سمتهای مختلفی همچون: بازرسان مخزن اسید، پرسنل تعمیرات و نگهداری کارگاه، مهندسان کارگاه، مهندسین مشاور، پرسنل شرکتهای پیمانکاری و… مورد استفاده قرار گیرد.

محدوده وسیعی از صنایع از اسید سولفوریک استفاده می کنند. صنایعی که می توانند از این استاندارد استفاده کنند عبارتند از: صنایع شیمیایی بمنظور مخزن ذخیره سیالات شیمیایی، صنایع کشاورزی بمنظور کاهش میزان نمک زمین (مخصوصا در مناطقی همچون کرمان و دامغان برای کشت پسته)، داروسازی بمنظور جمع آوری و نگهداری فاضلابهای اسیدی و قلیایی و نهایتا صنایع فرآیندی نفت خام بمنظور ذخیره انواع اسیدها و مواد شیمیایی مانند واحدهای بهره برداری و پالایشگاهی.

مخزن ذخیره اسید نیتریک

برای طراحی و ساخت مخزن اسید نیتریک ابتدا باید مطالب زیر را در مورد این اسید مد نظر قرار داد.

1. در نتیجه وجود طیف گسترده ای از مواد شیمیایی ناسازگار، اسید نیتریک را نمی‌توان با خیال راحت و به آسانی نگهداری کرد.
2. در حالت ایده آل، اسید نیتریک باید در قفسه اسید مخصوص خود نگهداری شود. اما به دلیل ملاحظات فضا، این همیشه ممکن نیست.
3. بهترین شکل دیگری که برای ذخیره سازی وجود دارد، ذخیره سازی با سایر اسیدهای معدنی و با در نظر گرفتن مهار ثانویه است.
4. در طراحی مخزن اسید نیتریک دانسیته آنرا 1.5 در نظر بگیرید.
5. برای ذخیره سازی اسید نیتریک که بخارزا ست، همواره باید مجاری مناسبی برای تخلیه‌ بخارهای حاصل از اسید تعبیه شود.
6. این اسید بسیار خورنده هستند و بنابراین مخزن اسید نیتریک و هرگونه تجهیزات لازم برای تماس با اسید یا بخارهای آن از مواد مقاوم در برابر خوردگی ساخته می شوند.

عوامل موثر بر جنس بدنه مخزن اسید نیتریک

1. خواص خود اسید
2. غلظت اسید
3. وجود ناخالصیها در اسید
4. دمای اسید در زمان ذخیره
5. میزان سازگاری اسید نیتریک با مواد مختلف

ملاحظات ساخت مخزن ذخیره سازی نیتریک اسید

اسید نیتریک (HNO3) یک اسید معدنی روشن، بی رنگ تا کمی زرد رنگ است. در غلظت‌های بالاتر از 70٪، اسید نیتریک را “بخار” یا “بخار قرمز” می نامند.

ماده ای قابل احتراق نیست، با این حال یک اکسید کننده‌ قوی است و باید در نگهداری آن از ایجاد ناسازگاری‌های محیطی خودداری کرد. احتراق خود به خودی هنگامی اتفاق می افتد که یک ماده بدون اعمال حرارت خارجی به دمای احتراق خود برسد. مواد مستعد احتراق خود به خودی به دلیل تماس با اسید نیتریک شامل پارچه روغنی، تجمع گرد و غبار و بسیاری از مواد آلی هستند.

مخزن اسید هیدروکلریک

جهت ساخت مخزن اسید هیدروکلریک ابتدا باید خواص این نوع اسید را بشناسیم. هیدروکلریک اسید با فرمول شیمیایی HCl محلول آبی است که از گاز کلرید هیدروژن که در آب حل می شود ساخته شده است. یکی از پایدارترین اسیدهای صنعتی که خطرات خوردگی و ذخیره سازی قابل توجهی دارد. مخزن اسید کلریدریک یکی از پرتقاضاترین مخزن‌های اسید در صنایع می باشد.

معمولا هیدروکلریک اسید با غلظت در محدوده 31.5 تا 38% تولید می شود. از نظر مولکولی، اسید هیدروکلریک یک محلول اسید معدنی گازی است که در آب حل می شود.

ملاحظات ساخت مخزن اسید هیدروکلریک

مخزن اسید هیدروکلریک، واشرها، پیچ و مهره‌ها، اتصالات و تجهیزات اضافی باید مقاوم کافی در مقابل خورندگی این اسید داشته باشند تا در هنگام نگه داشتن مقادیر زیادی هیدروکلریک اسید، یکپارچگی مهندسی شده خود را حفظ کند. مخازن ذخیره سازی اسید هیدروکلریک و اجزای همراه آن باید از موادی باشد که مطالعات دوام آنها را در برابر اسید کلریدریک اثبات کرده است.

هیدروکلریک اسید یک مایع فرار محسوب می شود و در دماهای محیطی بخارهای خورنده تولید می کند. مخزن اسید کلریدریک، باید دارای اسکرابرهای هواکش باشند. برای ذخیره سازی این اسید نیز می توان از مخزن اسید پلی اتیلن، پلی پروپیلن و فایبرگلاس استفاده کرد.

طبق مطالعات انجام شده هیدروکلریک اسید تا دمای 70 درجه سانتیگراد بر پلی اتیلن تاثیری ندارد لذا اولین تصمیم در نگهداری اسید کلریدریک، استفاده از مخزن اسید پلی اتیلن می باشد.

اتصالات مخازن اسید

اتصالات مخزن اسید چنانچه مقاوم نباشد حتی اگر شما بهترین نوع متریال و گران قیمت ترین آنها را برای ساخت مخزن اسید استفاده کرده باشید، هیچ فایده ای ندارد. استانداردهای ساخت برخی نکته‌ها را در مورد اتصالات مورد استفاده در تولید بیان می نماید که ذیلا به برخی از آنها اشاره نموده ایم.

1. لوله ورودی و خروجی با قطر و ارتفاع دلخواه در بدنه یا عدسیهای مخزن بسته به نقشه ای که توسط کارفرما در اختیار ما قرار می دهد.
2. پلکان داخلی و خارجی در صورت ترجیح کارفرما.
3. لوله ونت هدایت گازها و بخارهای تولید شده درون مخزن اسید.
4. یک عدد انشعاب سر ریز و یک یا چند مورد کف شور یا درین تخلیه سیالات و شستشوی مخزن بهنگام ضرورت.
5. دیواره‌های جدا کننده مخصوصا در مواردی که مخزن می بایست روی تریلی قرار گیرد.
6. پایه نگهدارنده مخزن ضد اسید مخصوصا زمانی که بصورت غیردفنی و افقی قرار است منبع نگهداری گردد.

تجهیزات مخزن اسید

• دریچه بازدید: هر مخزن اسید و یا مخازن ذخیره مواد شیمیایی می بایست دارای دریچه آدم رو باشد تا جهت پاکسازی و تعمیرات به درون مخزن دسترسی وجود داشته باشد. تعداد دریچه‌ها بسته به قطر مخزن متفاوت می باشد.

• گیج آب‌نمای مدرج: برای اطلاع از ارتفاع و فشارمایع درون مخزن، گیج نما لازم می باشد. گیج نما باید مدرج و ضد اسید باشد.

• شیر خلاء شکن: در شرایطی که به علت کاهش ارتفاع مایع فشار درون مخزن اسید کاهش پیدا کند امکان آسیب مخزن وجود دارد. در این حالت شیر خلاء شکن باز هوا وارد مخزن شده و خلاء از بین می رود.

• ونت هوا: گازهای متصاعد شده از اسیدها می توانند باعث انفجار و خطرات جبران ناپذیر برای پرسنل باشند. ونت هوا از احتمال خطرات این چنینی جلوگیری می کند.

قیمت مخزن اسید

قیمت مخزن اسید بدلیل استفاده زیاد از انواع مختلف مواد اسیدی و قلیایی در صنایع مختلف اهمیت خاصی دارد و به پارامترهای زیر بستگی دارد:

1. دانسیته ماده شیمیایی تاثیر مستقیم بر قیمت مخزن اسید دارد؛ دانسیته بیشتر، قیمت بالاتر.
2. دمای اسید نیز تاثیر مستقیم بر قیمت مخازن نگهداری اسید دارد؛ تا 68 درجه سانتیگراد دمای پایدار توسط پلی اتیلن قابل تحمل خواهد بود.
3. میزان اسیدیته ماده شیمیایی؛ بمنظور تشخیص نوع گرانولی که قرار است در بدنه مخزن مورد استفاده قرار گیرد تا در مقابل خورندگی اسید دوام کافی را داشته باشد.
4. دفنی یا غیر دفنی بودن؛ قیمت مخزن اسید غیردفنی از قیمت مدل دفنی بیشتر است. هر چقدر استاندارد مخازن اسید تاکید بر غیردفنی بودن آنها می نماید.
5. عمودی یا افقی بودن مخزن؛ در مخازن عمودی تقریبا بخش زیادی از نیروی سیال به کف و نهایتا به سکوی زیر آن وارد می شود. در مخازن افقی این نیرو به زیر شکم مخزن وارد شده و نیاز به تقویت خواهد داشت. لذا قیمت مخزن اسید افقی از مدل عمودی بیشتر خواهد بود.
6. محدودیتهای موجود در تولید و نصب مخزن ضد اسید؛ محدودیت بیشتر، قیمت بالاتر.

مخزن اسید دست دوم

با توجه به اینکه نگرانی بسیاری از بابت جنس بدنه مخزنی که در مقابل اسید از خود مقاومت نشان دهد برای تمامی کاربران وجود دارد و اطمینان از اینکه مخزن اسید دست دوم امتحان خود را از این بابت پس داده است و قطعا دچار خطا نخواهد شد، تقاضا برای مخزن اسید دست دوم در بازار زیاد شده است.

اما از طرفی خرید و نگهداری این نوع مخزن با ظرفیت معین به امید اینکه روزی برای این نوع مخازن مشتری پیدا شود کاری عبث بوده و از توان کارخانه‌های تولید کننده مخازن اسید خارج است. لذا استدعا داریم از ما تقاضای خرید و فروش مخزن اسید دست دوم ننمائید.