Kiekvienas patyręs gamyklos inžinierius žino, kad tinkamo rezervuaro pasirinkimas retai būna paprastas sprendimas. Spaudimas iki minimumo sumažinti išankstines kapitalo išlaidas nuolat konkuruoja su būtinumu užtikrinti dešimtmečius trunkantį darbą be problemų. Šiame peizaže,anglinio plieno talpyklosužimti išskirtinę padėtį. Jie negali pasigirti nerūdijančio plieno žavesiu ar pažangių kompozitų naujovėmis, bet tyliai atlieka sunkiausią pramoninių saugyklų kėlimą-nuo žalios naftos ir technologinio vandens iki cheminių medžiagų ir kuro. Tai, kas daro juos pramonės arkliu, yra ne tik jų stiprybė, bet ir nepaprastas universalumas, kuris atsiranda derinant patikimą inžinerinį dizainą su tinkamomis apsaugos strategijomis.
Kas išskiria anglinį plieną?
Sąvoka „anglinis plienas“ apima įvairius geležies-anglies lydinius, tačiausaugojimo bakasgamyboje, mažas{0}}anglies kiekis-paprastai nuo 0,05 % iki 0,30 % anglies kiekis- yra standartinis pasirinkimas. Šie plienai pasižymi patraukliu didelio atsparumo tempimui, gero lankstumo ir, bene svarbiausia, puikaus suvirinamumo deriniu. Pastaroji savybė leidžia lauke pastatyti 100 metrų ar didesnio skersmens cisternas. Prisimenu projektą atokioje pakrantės vietoje, kur vienintelis tinkamas pasirinkimas buvo surenkamų sekcijų įvežimas. Anglinio plieno atlaidžios suvirinimo savybės -ypač atsparumas kietėjimui aušinimo metu-lėmė, kad šis projektas buvo įmanomas sudėtingomis aikštelės sąlygomis, kai sudėtingas išankstinis pašildymas arba po{13}}suvirinimo terminis apdorojimas buvo nepraktiškas.
Tačiau-ir čia daugelis ankstyvųjų-karjeros inžinierių pastebi, kad-anglinio plieno Achilo kulnas yra jo pažeidžiamumas korozijai. Skirtingai nuo nerūdijančio plieno, jis negali pasikliauti pasyviu oksido sluoksniu. Vietoj to, mes sukuriame apsaugą sistemoje naudodami dangas, pamušalus ir katodinę apsaugą. Ekonominis kompromisas- yra nesudėtingas: sutinkame su būtinybe imtis apsaugos priemonių, nes pagrindinės medžiagos kaina yra daug mažesnė. Daugumoje masinės saugyklos programų šis kompromisas{8}}įtikinamas finansiškai. Esu matęs projektų, kuriuose vien tik anglies ir nerūdijančio plieno sąnaudų skirtumas padengė visą biudžetą, skirtą didelio našumo pamušalo sistemai, o tai leidžia patogiai pasilikti priekyje.
Kainos klausimas: daugiau nei tik bilieto kaina
Vienas iš dažniausiai pasitaikančių pokalbių su patalpų vadovais sukasi apie šį klausimą: „Kodėl turėčiau mokėti daugiau už nerūdijantį plieną, kai anglinis plienas yra perpus pigesnis? Atsakymas, kaip ir į daugelį inžinerijos dalykų, yra „tai priklauso“. Jei laikote sausas, ne-ėsdinančias medžiagas aplinkos temperatūroje, anglinis plienas jums puikiai tarnaus dešimtmečius su minimaliu įsikišimu. Tačiau jei jūsų paslauga susijusi su chloridais, drėgme ar aukšta temperatūra, skaičiavimas pasikeičia. Aš patekau į patalpas, kuriose gerai apgalvotas anglies plieno bako įrengimas per trejus metus virto korozijos košmaru vien dėl to, kad projektuotojų komanda nepastebėjo nedidelio chlorido kiekio saugomame vandenyje-, ką būtų galima pastebėti anksti, jei būtų atliktas tinkamas kruopštumas.
Be to, tinkamai apsaugotas anglinio plieno bakas yra kitoks gyvūnas. Nuotekų valymo įrenginiuose mačiau stiklines-lydyto-su plienines talpyklas, kurios po 25 metų nepertraukiamo naudojimo vis dar atrodė beveik naujos. Dengimo sistema nėra pasvajota,-tai pirma Daugeliu atvejų anglinio plieno bakas su didelio našumo pamušalo sistema per 20 metų užtikrina mažesnes bendras nuosavybės išlaidas nei nerūdijančio plieno bakas be pamušalo, ypač kai atsižvelgiama į mažesnes pradines pirkimo išlaidas ir patikrintas dengimo technologijas.
Dizaino kodai, formuojantys pramonę
Anglies plieno bako dizaino kraštovaizdį apibrėžia keli pagrindiniai standartai, kuriuos turėtų žinoti kiekvienas inžinierius. Didelėms atmosferos talpykloms API 650 yra pasaulinis etalonas. Žemo-slėgio programoms iki 15 psig API 620 suteikia sistemą. Kai saugojimo slėgis viršija šią ribą, pradedamas naudoti ASME VIII skyrius. Supratimas, kuris kodas taikomas jūsų programai, nėra tik atitikties klausimas-, tai tiesiogiai veikia viską nuo medžiagos pasirinkimo ir sienelės storio skaičiavimų iki tikrinimo dažnumo ir remonto procedūrų.
Prisimenu projektą, kai klientas iš pradžių nurodė ASME VIII, kuris iš esmės buvo žemo{0}}slėgio vandens laikymo bakas. Gautas dizainas buvo per-suprojektuotas, brangus ir uždelstas. Perėjus prie API 650 atmosferinei daliai ir ASME VIII taikymas tik slėginėms sekcijoms, sutaupė beveik 30 % projekto išlaidų. Pamoka čia paprasta: pritaikykite tinkamą kodą tinkama paslauga-nenaudokite griežčiausio standarto tiesiog iš atsargumo. Aš pats padariau šią klaidą savo karjeros pradžioje, todėl stengiausi jos nekartoti.
Apsauginė sistema: kur vyksta tikroji inžinerija
Jei manęs paklaustumėte, koks yra vienintelis svarbiausias veiksnys, užtikrinantis ilgą anglinio plieno bako tarnavimo laiką, atkreipčiau dėmesį į apsauginę sistemą. Plieninis apvalkalas užtikrina konstrukcijos tvirtumą, tačiau dangos ir pamušalai išlaiko tą korpusą nepažeistą. Štai kur pramonė pastaraisiais metais padarė nepaprastą pažangą.
Išorinės dangos iš paprastų dažų sistemų išsivystė į didelio našumo{0}}epoksidines ir poliuretano kompozicijas, kurios gali atlaikyti UV poveikį, cheminį poveikį ir mechaninį dilimą. Tinkamas paviršiaus paruošimas-paprastai beveik-valymas baltu srove pagal SSPC-SP10 standartus-suderinamas. Mačiau daugiau dangos gedimų dėl netinkamo paviršiaus paruošimo nei dėl pačios dangos medžiagos. Viena gamykla, kurioje lankiausi, tris kartus per{10}}per dešimt metų padengė 50 000 statinių talpos baką ir kiekvieną kartą kaltino dangos gamintoją. Ištyrę nustatėme, kad paviršiaus profilis buvo vos pusė specifikacijos reikalavimo. Pati danga buvo gera; pasiruošimas nebuvo.
Vidiniai pamušalai kelia skirtingus iššūkius. Vandeniui saugoti tinka lydymosi -epoksidinės arba stiklo-lydymosi-su -plieno (GFTS) dangos. Cheminių paslaugų spektras išplečiamas ir apima guminius pamušalus, dribsnius užpildytus vinilo esterius ir specializuotas polimerines dangas. Svarbiausias dalykas yra cheminis suderinamumas visame darbinės temperatūros diapazone, o ne tik aplinkos sąlygomis. Pamušalas, kuris puikiai veikia 20 laipsnių kampu, gali greitai susilpnėti esant 60 laipsnių -realybei, kurią mačiau ne kartą. Dabar primygtinai reikalauju, kad bet kurios programos, kuriai būdinga ciklinė šiluminė apkrova, pamušalo kvalifikavimo proceso dalis būtų tikrinama aukštesnė{13}}temperatūra.
Katodinė apsauga dažnai pamirštama, ypač rezervuarų dugnų ir požeminių įrenginių atveju. Aukojami anodai-paprastai magnio ar cinko-arba stiprios srovės sistemos gali užkirsti kelią vietinėms duobėms, kurios kitu atveju sutrumpintų bako eksploatavimo laiką dešimtmečiu ar daugiau. Reguliarus katodinės apsaugos potencialo -paprastai -0,85 V lyginant su Cu/CuSO4 plieno dirvožemyje stebėjimas{11}}yra paprasta, bet labai efektyvi praktika, į kurią daugelis įrenginių nepastebi. Kartą konsultavausi dėl bako gedimo tyrimo, kai dugnas surūdijo vos per septynerius metus. Pagrindinė priežastis? Sužavėta srovės sistema buvo atjungta atnaujinant skydą ir niekada nebuvo įjungta. Niekas nepastebėjo ištisus dvejus metus.
Priežiūros strategijos, kurių išmokau sunkiai
Bėgant metams išsiugdžiau sveiką pagarbą žalai, kurią anglinio plieno bakams gali padaryti nepriežiūra. Veiksmingiausios priežiūros programos turi tris bendrus elementus.
Pirma, reguliarus ultragarsinis storio tyrimas yra ne{0}}sutartis. Kasmetiniai UT nuskaitymai kritinėse vietose -ypač apatinėje žiedinėje plokštėje ir pirmojo apvalkalo sluoksnyje-anksti įspėja apie sienos praradimą. Mačiau bakus, kurie pagal vizualinę apžiūrą buvo „geri“, bet prarado 30% dugno storio dėl apatinės korozijos, kuri buvo nematoma iš viršaus. Vienas toks atvejis chemijos gamykloje patraukė mano dėmesį, kai įprastinis UT rodmuo parodė, kad ant apatinės plokštės, iš pradžių sumontuotos 12,5 mm, liko 8,2 mm. Po dviejų savaičių bakas buvo ištuštintas, o mes aptikome duobių, kurios per kitus metus būtų sulaužę plokštę.
Antra, dangos naudojimo trukmės pailginimas yra aktyvus pratimas. Užuot laukę matomo gedimo, suplanuokite dangos remontą{1}}, kai atsiranda pirmieji kreidėjimo ar blizgesio sumažėjimo požymiai. Smulkaus taško remonto kaina yra nereikšminga, palyginti su visapusišku-ir-perdažymu. Išmokau ieškoti subtilių ankstyvųjų įspėjamųjų ženklų-rūdžių dėmių ant juosmens sąnarių, nedidelių vertikalių siūlių spalvos pokyčių-, kurie rodo, kad danga pradeda prarasti vientisumą. Anksti sugavus juos, pakartotinio dengimo intervalas gali pailgėti keleriais metais.
Trečia, viską dokumentuokite. Negaliu to pakankamai pabrėžti. Išsamus techninės priežiūros žurnalas, kuriame stebimos tikrinimo datos, storio rodmenys, dangos sąlygos ir remonto istorijos, yra vienintelė vertingiausia priemonė nuspėti likusį tarnavimo laiką ir pagrįsti biudžeto užklausas. Vienoje įstaigoje, kurioje dirbau, turėjome 28 metų senumo rekordus keturių tankų komplekte. Kai atėjo laikas planuoti pakeitimą, šie įrašai suteikė mums pasitikėjimo, kad terminą pailginsime dar penkeriais metais, sutaupydami bendrovei didelių kapitalo išlaidų. Be šių įrašų būtume pritaikę konservatyvų pakeitimo grafiką, kuris buvo tiesiog nereikalingas.
Naujos technologijos, kurias verta stebėti
Anglies plieno bakų pramonė toli gražu nėra sustingusi. Kelios naujovės keičia tai, kas įmanoma. Paskirstytas -optinės skaidulos temperatūros jutiklis dabar leidžia nuolat stebėti viso rezervuaro korpuso šilumą ir nustatyti karštąsias vietas, kurios gali rodyti vidinį užsiteršimą arba izoliacijos pablogėjimą. Pažangios dangų sistemos, pasižyminčios savaime-gyjančiomis savybėmis-, kai mikro-kapsulės, įdėtos į dangą, atpalaiduoja korozijos inhibitorius, kai susidaro įtrūkimai{7}}, perkeliami iš laboratorijos į lauko bandymus. Stebėjau vieną tokį bandymą Europos chemijos gamykloje, o pirmieji rezultatai rodo, kad dangos tarnavimo laikas gali pailgėti 30–40 %.
Galbūt labiausiai transformuojantis vystymasis yra daiktų interneto jutiklių integravimas su nuspėjamosios analizės platformomis. Nuolat stebint korozijos greitį, dangos varžą ir katodinės apsaugos veikimą, šios sistemos gali įspėti operatorius apie kylančias problemas likus savaitėms ar mėnesiams iki joms tampant kritinėmis. Reaktyviosios priežiūros era eina į pabaigą; Klausimas ne tas, ar jūsų įmonė pritaikys šias technologijas, o kada. Be to, aš visada įspėju įstaigų vadovus, kad šios sistemos laikytųsi sprendimų -palaikymo įrankiais, o ne žmonių sprendimo pakaitalais. Jutiklis gali pasakyti, kad kažkas keičiasi; reikia patyrusio inžinieriaus, kad suprastų, kodėl tai svarbu.
Išvada: Strateginis turtas, tinkamai valdomas
Anglies plieno rezervuaras nėra prekė, kurią reikia nusipirkti vien už kainą, taip pat nereikalaujantis{0}}priežiūros, kurį galima sumontuoti ir pamiršti. Tai strateginė investicija, kuriai reikia apgalvoto dizaino, tinkamų apsaugos sistemų ir disciplinuoto priežiūros režimo. Kai šie elementai sujungiami, gaunamas saugojimo sprendimas, užtikrinantis dešimtmečius patikimas paslaugas už kainą, kurią gali prilygti tik nedaugelis konkuruojančių medžiagų.
Aš mačiau, kaip anglinio plieno bakai ištikimai tarnauja 30 metų ir mačiau, kaip jie sugenda per penkerius metus. Retai skyrėsi pats plienas-, tai buvo inžineriniai sprendimai, priimti prieš statybą, ir po to taikoma techninės priežiūros disciplina. Jei į anglinio plieno saugyklą žiūrite gerbdami jo stipriąsias puses ir aiškiai-suprasdami jos pažeidžiamumą, tai jums bus naudinga ilgą laiką. Jei traktuosite jį kaip laukelį, kurį reikia užpildyti ir ignoruoti, jis jums praneš-dažnai pačiu blogiausiu momentu-, kad jam reikia daugiau dėmesio, nei skyrėte.