کاربرد استیل در پالایشگاه نفت

مقدمه

یکی از سیستم های بسیار ضروری در پالایشگاه های نفت که برای کنترل فشار استفاده می گردد، سیستم فلر (سیستم شعله ور) می باشد که شامل مجموعه ای از لوله های از جنس ورق استیل 4841 با سطح پایانی مات (ورق استیل 2B) و تجهیزات تخصصی است که هیدروکربن های آزاد شده از دریچه های امداد، شیرهای دمنده، دریچه های کنترل فشار و دریچه های دستی را جمع آوری می کند و آنها را به وسیله احتراق در یک مکان دور و ایمن دفع می کند. فلرها در صنایع مختلف نفت و گاز مورد استفاده قرار می گیرند و به دلیل اینکه قیمت ورق استیل 4841 نسبت به آلیاژهای دمای بالای دیگر چندان زیاد نیست، در ساخت فلرها مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربرد فلر

فلر گاز یا فلر استک یک دستگاه احتراق گاز است که در کارخانه‌های صنعتی مانند پالایشگاه‌های نفت، کارخانه‌های شیمیایی، کارخانه‌های فرآوری گاز طبیعی و در سایت‌های تولید نفت یا گاز، چاه‌های نفت، دکل‌ها، سکوهای نفت و گاز دریایی و دفن زباله‌ها استفاده می‌شود. علاوه بر این، مشعل نصب شده بر روی چاه که نوعی فلر می باشد، هیدروکربن ها را در حین عملیات حفاری چه در خشکی و چه در دریا دفع می کند. این مشعل که از ورق استیل 4841 مات (ورق استیل 2B) ساخته شده است، مهمترین بخش فلر بوده که بنا به کیفیت و قیمت ورق استیل 4841 مورد استفاده در ساخت آن، هزینه اصلی تجهیزات فلر را تعیین می نماید.

عملکرد فلر

نحوه عملکرد فلر، سوزاندن مواد سوختی اضافه در مشعل های طراحی شده بر روی آن می باشد. در پالایشگاه های نفت، فرآیند شعله ور شدن گاز عبارت است از سوزاندن کنترل شده گاز طبیعی که به دلایل فنی یا اقتصادی قابل پردازش برای فروش یا استفاده نیست. شعله ور شدن گاز همچنین می تواند توسط دستگاه های احتراق طراحی شده برای از بین بردن ایمن و کارآمد گازهای زائد تولید شده در یک نیروگاه در طول عملیات عادی تعریف شود. فلر با اهداف گوناگون و در کاربردهای مختلف مانند نیروگاه های گاز، آزمایش چاه و فرآیندهای خشکی و فراساحلی مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش، گاز در هدرهای لوله کشی جمع آوری شده و برای دفع ایمن به سیستم فلر تحویل داده می شود. یک سیستم شعله ور می تواند از چندین فلر برای تصفیه منابع مختلف گازهای زائد مانند شراره های HP و LP، شراره های سرد، سیستم های مرطوب و خشک تشکیل شده باشد. اکثر فرآیندهای شعله ور شدن معمولاً در بالای پشته با سوزاندن گازها با شعله قابل مشاهده انجام می شود که ارتفاع شعله به حجم گاز آزاد شده بستگی دارد، در حالی که روشنایی و رنگ به ترکیب وابسته است.

سیستم های شعله ور خشکی و فراساحلی

سیستم های شعله ور گاز در میادین تولید خشکی، سکوهای دریایی، کشتی های حمل و نقل و تاسیسات بندری، مزارع مخازن ذخیره سازی و در امتداد خطوط لوله توزیع نصب می شوند. بنابراین تفاوت های اصلی بین سیستم فلر خشکی (پالایشگاه) و سیستم فلر فراساحلی (سکوی) چیست؟ تجهیزات مورد نیاز برای هر دو سیستم فلر خشکی و فراساحلی اساساً یکسان است. با این حال مشکلاتی نظیر سروصدا و تشعشعات به دلیل نزدیکی بیشتر پرسنل در تأسیسات دریایی بیشتر و مشهودتر است. در دسترس بودن فضای بیشتر برای تاسیسات خشکی اجازه می دهد تا تجهیزات شعله ور دور از محل فرآیند اصلی قرار گیرند و همچنین فضای اضافی در خشکی امکان نصب فلرهای یدکی در صورت نیاز و استفاده بالقوه از فلرهای زمینی را فراهم می کند.

اجزاء فلر

اجزاء معمول یک سیستم فلر عبارتند از

-     شیرهای ایمنی فشار
-    دریچه‌های اتوماتیک و دستی تامین هوا
-    دریچه‌های کنترل فشار
-    لوله‌های دم
-    هدرهای فرعی و هدرهای داخل فلر
-    درام ها و پمپ های شعله ور
-     هدرهای شعله ور اصلی خارج از محدوده فلر
-    پمپ های ناحیه فلر
-    درام‌های آب‌بندی مایع که عموماً برای انفجار داخلی طراحی شده‌اند تا نیاز به درام آب‌بند را از بین ببرند
-     مهر و موم مولکولی یا سرعتی
-     انتهای هدر و تصفیه گاز اضطراری 
-     جرقه زن
-     سیستم های نظارت و ایمنی مرتبط از جمله مانیتورهای مادون قرمز

الزامات طراحی برای سیستم فلر

سیستم های شعله ور امکان دفع ایمن زباله های گازی را فراهم می کنند. بسته به محدودیت های محیطی و محلی، تجهیزات و استانداردهای لازم در محل کار فلز پیش بینی و اجرا می شود. این سیستم ها می توانند با اهداف زیر مورد استفاده قرار گیرند:
-     تهویه گسترده در هنگام راه اندازی یا خاموش شدن
-     تهویه گاز اضافی فرآیند
-     رسیدگی به انتشارات اضطراری از دریچه های ایمنی، سیستم های دمنده و تهویه
-    احتمال نیاز به امداد اضطراری بسیار زیاد است و می تواند شامل آتش سوزی، مسدود شدن پریزها، خرابی برق، ورودی گرمای غیرعادی، واکنش شیمیایی و غیره باشد.

ملاحظات طراحی

لازمه پروژه های موفق در ساخت و استفاده از فلر، داشتن یک طرح اولیه و دستیابی به برآورد کلاس 4 (30%+/-) است. در این مرحله، برآورد ظرفیت و پیکربندی سیستم شعله ور بر اساس داده های پروژه های مشابه گذشته و هر گونه الزامات قانونی محلی است. تصمیمات پیکربندی سیستم شعله ور سطح بالا باید در این مرحله اتخاذ شود. به طور معمول، چنین تصمیماتی عبارتند از:
-     شعله ور شدن زمین در مقابل شعله ور شدن بالا
-     تفکیک و تعداد شعله ها به عنوان مثال، فشار بالا، فشار کم، شعله ور گاز اسیدی، دمای پایین و ...
-    نیازهای ذخیره و نگهداری

سیدرحیم کیاحسینی

کاربرد ورق استیل در کوره های صنعتی

مقدمه

انواع ورق استنلس استیل با توجه به میزان عناصر تشکیل‌ دهنده و خواصی که دارند، به دسته‌ بندی‌ های مختلفی تقسیم می‌ شوند. یکی از این ورق‌ های فولادی پرکاربرد، ورق استیل نسوز است که مهمترین عامل در افزایش کیفیت و حفظ خواص آن، وجود عناصری همچون نیکل و کروم در ساخت این ورق است. در واقع مقدار عناصر کروم و نیکل در ورق استیل نسوز، درصد بالایی دارد.

ویژگی‌ های ورق استیل نسوز

امروزه در ساخت تجهیزات و دستگاه‌ ها در صنایع مختلف، از مواد اولیه کاربردی و مقاومی همچون ورق‌ های فولادی استفاده می‌ شود. این ورق‌ های فولادی با توجه به خواص و ویژگی‌ هایی که دارند در زمینه‌ های متنوعی مانند لوازم خانگی، تجهیزات صنعتی و... مورد استفاده قرار می‌ گیرند. عنصر اصلی در این متریال که به ورق استنلس استیل شهرت دارد، آهن است. از ترکیب آهن با عناصر دیگر همچون کربن، نیکل و کروم، میزان استقامت و مقاومت آن در برابر عوامل خارجی مانند خوردگی، حرارت، اکسیداسیون و... افزایش پیدا کرده و ماهیت ورق استنلس استیل را شکل می‌ دهد.
مهمترین ویژگی ورق نسوز، مقاومت قابل توجه آن در برابر دمای بالا و حرارت شدید است. این ورق‌ ها قابلیت تحمل حرارتی بیش از 600 درجه سانتی‌ گراد را دارند. به همین جهت به این متریال، ورق استیل نسوز گفته می‌ شود. همچنین باید به استقامت این نوع ورق در برابر خوردگی نیز اشاره کنیم. با توجه به مقاومت مطلوب ورق نسوز در برابر حرارت، از این متریال در ساخت اجزای تشکیل‌ دهنده کوره‌ های صنعتی استفاده می‌ شود.
از دیگر ویژگی‌ های این محصول، باید به مواردی همچون مقاومت آن در برابر اکسید شدن، مقاومت در برابر رطوبت، تغییر نکردن خواص مکانیکی در دمای بسیار بالا و... اشاره داشته باشیم.

موارد مصرف ورق استیل نسوز

همان‌ طور که اشاره کردیم، یکی از مهمترین کاربردهای انواع ورق استیل نسوز، در ساخت کوره‌ ها و مخازن صنعتی است. همچنین از این محصول در صنایع مختلفی مانند ساخت سرامیک، لوازم خانگی، ساخت قطعات هواپیما و موشک، کشتی‌ سازی، ساخت بویلر و دیگ بخار، ظروف چینی و... استفاده می‌ شود.

ورق استیل 4841

ورق نسوز بر اساس میزان مقاومت در برابر حرارت و ویژگی‌ هایی که دارد، به گریدهای مختلفی تقسیم‌ بندی می‌ شود. در این خصوص می‌ توانیم به ورق استیل نسوز با گرید 309، 310، 321 و... اشاره کنیم. یکی از این ورق‌ های فولادی، گرید 310 است که به صورت تخصصی با نام ورق استیل 4841 شناخته می‌ شود. در ادامه به ویژگی‌ های این محصول اشاره خواهیم داشت.

مشخصات ورق استنلس استیل 310 (4841)

ورق استیل 4841 که بسیاری از ما با عنوان ورق استیل 310 با آن بیشتر آشنا هستیم، در گروه ورق‌ های استنلس استیل نگیر قرار داشته و به همین جهت خاصیت مغناطیسی ندارد. در ورق استنلس با گرید 4841 درصد زیادی از عناصر نیکل و کروم وجود داشته و باعث شده تا مقاومت ورق در برابر حرارت و خوردگی، افزایش پیدا کند.
انواع ورق نسوز از مقاومت مطلوبی در برابر دمای بالا برخوردار هستند. تنها وجه تمایز ورق استیل 4841 نسبت به گریدهای دیگر، استقامت بیشتر آن در دمای بسیار زیاد است. از دیگر ویژگی‌ های این محصول باید به قابلیت جوشکاری، مقاومت در برابر اکسید شدن، قابلیت انعطاف‌ پذیری و... اشاره کرد.

چرا از ورق استیل 4841 در ساخت کوره صنعتی استفاده می‌ شود؟

مهمترین و اصلی‌ ترین دلیل برای پاسخ به این سؤال، وجود درصد قابل توجهی از عناصر نیکل و کروم در این ورق استیل نسوز است. هر کدام از این ورق‌ ها از 24 تا 26 درصد کروم و همچنین 19 تا 22 درصد نیکل تشکیل شده است؛ به همین جهت می‌ توانیم به مقاومت بسیار بالای ورق نسوز با گرید 4841 در ساخت کوره‌ های صنعتی اشاره کنیم.
همچنین وجود این عناصر باعث شده تا این نوع ورق از استقامت بالایی در برابر خوردگی نیز برخوردار باشد. همان‌ طور که اشاره کردیم ورق نسوز قابلیت انعطاف‌ پذیری مطلوبی داشته و به همین جهت هر گونه تغییر ناشی از حرارت یا رطوبت، در فرم و ساختار اصلی ورق تغییری ایجاد نمی‌ کند. با توجه به تمام خواص و ویژگی‌ های ذکر شده، ورق استیل 4841 بهترین گزینه در ساخت کوره‌ های صنعتی، حرارتی و... محسوب می‌ شود.

قیمت ورق استیل نسوز

عوامل مختلفی بر روی تعیین قیمت ورق استیل نسوز نقش دارند. در ادامه به مهمترین موارد به منظور محاسبه قیمت ورق استیل نسوز، اشاره کوتاهی خواهیم داشت. نوع ورق، یکی از این عوامل تأثیرگذار بر روی قیمت نهایی است که به ضخامت و ابعاد ورق نیز بستگی دارد. میزان مقاومت در ورق با گریدهای مختلف، متفاوت بوده و هر چه این فاکتور کیفیت و عدد قابل‌ توجه‌ تری داشته باشد، به همان نسبت نیز قیمت ورق متغیر خواهد بود. از دیگر عواملی که بر روی قیمت نهایی ورق نسوز تأثیر می‌ گذارد، نرخ روزانه ارز است که همراه با نوسان نرخ ارز، قیمت مواد اولیه نیز تغییر می‌ کند.

خرید ورق استیل نسوز

بسیاری از مواد اولیه در صنایع مختلف مانند ورق استنلس استیل در داخل کشور به مرحله تولید نمی‌ رسند. معمولا این ورق‌ های فولادی از کشورهایی همچون تایوان، چین، کره جنوبی، ایتالیا و... وارد شده و به همین جهت نوسان نرخ ارز بر روی واردات و قیمت معامله تأثیر مستقیم دارد. خرید انواع ورق استنلس باید با آگاهی و اعتماد به واردکنندگان و شرکت‌ هایی معتبر انجام شود تا در نهایت اطمینان از کیفیت متریال در ساخت دستگاه‌ ها و تجهیزات مختلف، حاصل گردد.
ورق استنلس استیل با گرید 4841 یکی از بهترین محصولات در گروه ورق‌ های نسوز است که قرار گرفتن در حرارت‌ های بالا، هیچ اختلالی در ساختار و کیفیت عملکرد آن ایجاد نمی‌ کند. عدم نیاز به مرحله پیش‌ گرمایشی به منظور جوشکاری، یکی دیگر از فاکتورهای مهمی است که خواص متفاوت و کاربردی این ورق را مشخص می‌ کند. در حال حاضر واردات انواع ورق استیل نسوز، نقشی اساسی در صنایع مهمی همچون سیمان، نفت، گاز، پتروشیمی، برق، مکانیک و... ایفا می‌ کند.