انواع مخزن استیل و کاربرد آن

انواع مخزن استیل از جمله پرکاربردترین و پراستفاده‌ترین متریال‌ها در صنایع غذایی، شیمیایی و بهداشتی هستند که به عنوان محفظه و تانکر مایعات مورد استفاده قرار می‌گیرند. در واقع به هر مخزنی که از آلیاژهای فولاد ساخته شده باشد، مخزن استیل گفته می‌شود. استنلس استیل یکی از بهترین و مقاوم‌ترین‌ها آلیاژهای فولاد در مقابل خوردگی، فشار، ضربه و حتی حرارت است. به همین دلیل می‌تواند گستره عظیمی ‌از مواد را در خود نگه دارد و در شرایط مختلف آب‌وهوایی و رطوبت بیشتر مورد استفاده قرار گیرد. در این مقاله سعی شده اطلاعاتی درباره انواع مخزن استیل و موارد کاربردی آن داده شود. همچنین جهت کسب اطلاع از قیمت ورق استیل می‌توانید به سایت پیوان مراجعه کنید.

آشنایی با انواع مخزن استیل

مخازن استیل کاربردهای بسیار زیادی دارند و می‌توان گفت محدودیت خاصی در استفاده و کاربردهای انواع مخزن استیل وجود ندارد. می‌توان از آن برای صنایع غذایی، لبنی، داروسازی، پتروشیمی، نفت و گاز، عرقیات گیاهی، صنایع شیمیایی و متریال‌های جابه‌جایی فرآورده‌ها استفاده کرد. به علت کاربردهای بسیار زیاد این مخازن، دسته‌بندی‌های متفاوتی نیز برای آنها ارائه شده است که چهار دسته اصلی آن عبارت‌اند از:

• دسته‌بندی مخازن بر اساس شکل ظاهری
• دسته‌بندی مخزن استیل بر اساس جنس ورق
• دسته‌بندی مخازن استیل بر اساس جداره
• دسته‌بندی مخزن استیل براساس نوع استفاده؛ در ادامه هر یک از این دسته‌بندی‌ها را بررسی خواهیم کرد.

انواع مخزن استیل بر اساس شکل ظاهری

انواع مخزن استیل در اشکال مختلف موجود هستند. شما می‌توانید آن‌ها را به‌صورت کروی، مخروطی، استوانه‌ای، مخروطی و ته قیفی، مکعبی و یا تانکرهای حمل مایعات بسته به نوع نیازتان خریداری کنید. در بین شکل‌های مخزن استیل، مخزن‌های استوانه ای بیشترین کاربرد را دارند و به صورت افقی و عمودی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مخزن‌ها با طراحی خاص می‌توانند به عنوان تانکر حمل مایعات نیز استفاده شوند.

مخزن‌های استیل مکعبی معمولا برای مکان‌های خاص که فضا کم است و کاربری‌های خاصی مورد نظر است به کار برده می‌شوند و به صورت سفارشی ساخته می‌شوند. مخزن‌های کروی پیچیده ترین نوع مخزن‌های استیل هستند که توانایی تحمل فشارهای بالایی را دارند به همین دلیل کاربری خاص خود را دارند. برای خرید ورق استیل میتوانید به وبسایت رسمی پیوان مراجعه کنید.

انواع مخزن استیل بر اساس جداره

باتوجه‌به نوع استفاده می‌توان مخزن استیل را در مدل‌های مختلف و با ابعاد و حجم‌های وسیع تهیه کرد. مخازن استیل معمولاً بسته به نیاز مشتری سفارشی‌سازی نیز می‌شوند و در مدل‌های تک، دو و سه جداره عرضه می‌شوند که هر چه تعداد جداره‌ها بیشتر می‌شود، قیمت آن‌ها نیز افزایش‌ خواهد یافت.

مخزن استیل تک جداره

این نوع مخزن پرمصرف‌ترین نوع مخزن استیل است که هم به صورت افقی و هم به صورت عمودی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. به طور معمول مخزن تک جداره برای محافظت از مواد غذایی، دارویی و مواد شیمیایی که PH آن‌ها به صورت خنثی است مورد استفاده قرار می‌گیرد. معمولا برای ساخت مخازن تک جداره از ورق‌های استیل 304 و 316 استفاده می‌شود. اما بر مبنای نیاز مشتری امکان تولید آن‌ها از سایر آلیاژهای فولادی نیز وجود دارد. مخزن‌های تک جداره بیشتر شکلی استوانه ای دارند و در ظرفیت‌ها 500 لیتر تا 150 هزار لیتر تولید می‌شوند.

مخزن استیل دو جداره

زمان‌هایی که نیاز است مخزن استیل قابلیت حفظ گرما یا سرما یا قابلیت‌های خاصی را داشته باشد از مخزن‌های دوجداره یا 3 جداره استفاده می‌شود. در واقع لایه دوم تاثیری در میزان فشار و یا مقاومتی که مخزن استیل می تواند تحمل کند، ندارد و بیشتر حالت روکش دارد. به همین علت در طراحی مخزن استیل معمولا ضخامت جداره دوم 1.5 میلیمتر در نظر گرفته می‌شود. اما ضخامت لایه داخلی که وظیفه اصلی را برعهده دارد، بر اساس میزان فشار و وزن سیال و… طراحی می‌شود و معمولا بیش از 2 میلیمتر است. ممکن است در بین دو جداره از پشم شیشه، پشم سنگ و سایر عایق‌های حرارتی استفاده شود.

به‌طورکلی نباید در هنگام استفاده از مخزن استیل دوجداره به‌صورت مداوم دمای آن‌ها تغییر کند. شکل ظاهری این مخازن معمولاً در اثر استفاده مداوم ممکن است به دلیل تغییرات جوی و اتمسفری دچار جمع‌شدگی شود. تا زمانی که این تغییر شکل فقط در لایه بیرونی است، تاثیر بر عملکرد مخزن استیل نخواهد داشت. بدنه مخزن استیل دوجداره از  هر دو ورق استیل 304 یا 316 یا سایر آلیاژها به صورت ترکیبی یا تکی قابل تولید است. مخزن استیل دوجداره بیشتر به عنوان مخزن استیل صنعتی شناخته می‌شود و در ظرفیت‌های 500 تا 150 هزار لیتری به کار برده می‌شود. برای آشنایی با کارخانه هفت الماس و محصولات آن در پیوان کلیک کنید.

مخزن استیل سه جداره یا پروسس تانک استیل

این مدل نیز یکی از پیچیده‌ترین، حرفه‌ای‌ترین و بهترین گزینه‌ها برای حمل مواد است. معمولاً از سه‌لایه با آلیاژهای همسان یا غیر همسان ساخته شده‌اند. این آلیاژها از مدل‌های 304 و 316 هستند که از پرکاربردترین استیل‌ها در دنیا به‌حساب می‌آیند. ظرفیت این مخازن حتی به 500 لیتر نیز می‌رسد. ضمن این که بسته به نیاز کارفرما می‌توان مدل‌های 10 هزار لیتری نیز خریداری کرد. به مخزن استیل سه جداره، پروسس تانک نیز می‌گویند زیرا برای نگهداری و ذخیره محصولات به‌صورت طولانی‌مدت، فرآوری مخلوط‌سازی و همین‌طور تغییر دما و تبادل حرارتی نیز استفاده می‌شود.

عمده‌ترین استفاده از این محصول در صنایع لبنی است. در این صنایع انواع مخزن استیل سه جداره برای نگهداری کره و خامه مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد و همین‌طور به جهت تولید کره یا خامه از شیر خام، بلورسازی و خامه‌زنی بر این پایه استفاده می‌شود. این مخزن‌ها همین‌طور امکان نصب لوازم دیگر، ابزارها و همین‌طور اکسسوری‌های جانبی را نیز دارا هستند. می‌توانید گیج فشارسنج، دماسنج، همزن، حجم‌سنج و حتی درب منحول نیز روی آن‌ها قرارداد. ضمن این که تجهیزات مدرنی نظیر PH متر، ژاکت‌های تخم‌مرغی و سیستم دیجیتال انتقال گرما نیز معمولاً برای آن‌ها استفاده می‌شود.

انواع مخزن استیل بر اساس جنس ورق

مخازن استیل، مخازنی هستند که از آلیاژهای مختلف فولاد تولید می‌شوند. یکی از مهم ترین آلیاژهایی که در ساخت این نوع مخازن به کار می‌رود، آلیاژ استنلس استیل است. اصلی‌ترین و مهم‌ترین ماده در ساخت این آلیاژ کروم و نیکل است، در ترکیب این آلیاژ کروم 18 تا 20، نیکل 8 تا 10، سیلیسیوم یک درصد، سولفور کم‌تر از 0.03 درصد، فسفر 0.045، منگنز 2 و کربن 0.08 درصد استفاده می‌شود. این مقدار کروم باعث ایجاد لایه ای محافظ بر روی فولاد می‌شود و از خوردگی بخش‌های زیرین آن جلوگیری می‌کند. آلیاژ استنلس استیل در گریدهای مختلفی تولید می‌شود که ورق‌های تولید شده در گرید‌های 304 و 316 آن بیشترین کاربرد را در تولید مخازن استیل دارند. برای مشاهده قیمت ورق استیل 304 و قیمت ورق استیل 316 به پیوان مراجعه نمایید.

مخزن‌ استیل 304

انواع مخزن استیل 304 به‌عنوان مخزن ضد زنگ در بازار موجود هستند که دارای 18 درصد کروم، 8 درصد نیکل و حداکثر 0.08 کربن هستند. گرید فولادی 304 معمولاً به‌عنوان فلز کم‌کربن استفاده می‌شوند. ضمن که شما نمی‌توانید در مرحله طراحی آن را با گرم‌کردن سخت کنید. از آنجایی که ورق فولادی 304 مقاومت فوق‌العاده بالایی در مقابل خوردگی دارند، به‌هیچ‌عنوان در شرایط معمول اکسید نمی‌شوند و ضمن این که در مقابل اسیدهای میانی نیز مقاومت دارند. یعنی اگر قصد جابه‌جایی مواد شیمیایی را با آن دارید معمولاً در بیشتر شرایط می‌تواند انتخاب فوق‌العاده‌ای باشد. ضمن این که نیکل موجود در این آلیاژ باعث می‌شود که خواص متالوژی آن چند برابر شود.

به‌طورکلی از این مخزن‌های استیل در ساخت انواع محصولات تانکر سازی، متریال‌های نگه‌داری مواد شیمیایی و یا عامل مواد، تولید مواد غذایی، کارخانه تولید روغن نبات و چلیک‌ها استفاده می‌شود. ممکن است برای شما هم پیش‌آمده باشد که تانکرهای حامل سوخت را ببینید و این سوال مطرح می‌شود که چگونه در مقابل تغییرات دمایی و یا شیمیایی مقاومت دارند. در این متریال‌ها از کربن و نیکل استفاده شده است.

اطلاعات بیشتر: تفاوت کربن استیل با استنلس استیل

مخزن‌ ضد اسید یا مخزن‌های استیل 316

پرکاربردترین گرید برای تولید مخزن‌های ضد اسید، ورق‌های فولادی گرید 316 هستند. این ورق‌ها با داشتن مقادیر بالای مولیبدن در ترکیب آلیاژ خود، مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی بخصوص خوردگی‌های سطحی دارند. به همین دلیل برای کاربری‌های مرتبط با اسیدهای قوی و دماهای بالا که نیاز به مقاومت بالایی دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

این مدل در صنایع مختلف داروسازی، صنایع مواد غذایی، صنایع نظامی، شیمیایی و… استفاده می‌شود. البته به غیر از ورق استیل 316  متریال‌های دیگری مانند پلی اتیلنی و پلی پروپیلن را نیز می‌توان برای ساخت مخزن ضد اسید به کار برد. اما مخازن ضداسید استیل قابلیت نصب تجهیزات جانبی مانند همزن یا میکسر، کویل جهت سرمایش یا گرمایش و… را دارند. درحالی‌که در مخازن ضداسید ساخته‌شده از سایر متریال‌ها چنین امکانی وجود ندارد.

جدول مقایسه مخازن استیل 304 و 316 بر اساس ویژگی‌های جنس و کاربری

ویژگی‌ها	مخزن استیل 304	مخزن استیل 316
کروم (%)	18	16-18
نیکل (%)	8	10-14
کربن (%)	حداکثر 0.08	حداکثر 0.08
مولیبدن (%)	–	2-3
مقاومت به خوردگی	بسیار بالا	بسیار بالا
استفاده در صنایع	تانکر سازی، مواد شیمیایی، مواد غذایی، روغن نبات و چلیک‌ها	داروسازی، مواد غذایی، نظامی، شیمیایی و…
مزایا	مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر اسیدهای میانی، خواص متالوژی بالا	مقاومت بالا در برابر خوردگی، مناسب برای اسیدهای قوی و دماهای بالا
استفاده از مواد اضافی	کربن و نیکل	مولیبدن
قابلیت نصب تجهیزات جانبی	کویل جهت سرمایش یا گرمایش، همزن یا میکسر و…	–

بیشتر بخوانید: ورق استیل نسوز ۳۰۹

 

دسته بندی مخزن استیل براساس نوع کاربرد

همانطور که تا به اینجای مقاله گفته شده است، کاربرد مخازن استیل ضدزنگ بسیار زیاد است. این مخزن‌ها در صنایع مختلف مانند کارخانجات لبنی، صنایع دارویی، کارخانجات مواد غذایی، تانکر حمل شیر، نگهداری مواد شیمیایی، کشتارگاه‌ها، نگهداری و ذخیره اسید، ذخیره الکل و اتیل، ذخیره و نگهداری رزین مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه، بعضی از انواع مخزن استیل که بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند را بررسی خواهیم نمود.

مخزن استیل ایزوله

در صنایع مختلف مانند صنایع غذایی، بهداشتی، دارویی، شیمیایی، نفت و گاز هر زمان نیاز به نگهداری ایزوله محصولات  با هدف حفظ و ثبات دما باشد از مخزن استیل ایزوله استفاده می‌شود. این نوع مخزن استیل معمولا دوجداره است و با استفاده از پشم شیشه و یا سنگ و یا ژاکت بخار، آب سرد، روغن داغ در بین دو جداره حالت ایزوله پیدا می‌کند.

مخزن آب استیل

این مدل نیز برای نگه‌داری آب آشامیدنی و همین‌طور مایعات شبیه به آب استفاده می‌شود. معمولاً باید در مقابل تبخیر و دما از خود مقاومت بالایی نشان دهد. ضمن این که متراژ به‌کاررفته در ورق ساخت مخازن استیل، چند جداره بودن و همین‌طور کیفیت بدنه و طول و ارتفاع آن که در نهایت حجم را بالا می‌برد از جمله مهم‌ترین مسائلی هستند که در هنگام خرید انواع مخزن استیل باید به آن‌ها دقت داشته باشید. درون مدل‌هایی که برای انتقال آب استفاده می‌شوند باید آنتی‌باکتریال باشد و همین‌طور سبب رشد و تجمع میکروبی نیز نشود.

مخزن استیل ایزوتانک

مخازن استیل ایزوتانک بیشتر برای انتقال و ارسال گاز و مایعات مختلف اعم از محصولات آرایش- بهداشتی، گلوکز، گلیسیرین و… استفاده می‌شوند. این مخازن به صورت دو جداره و معمولا به صورت ترکیبی از ورق‌های 304 و 316 ساخته می‌شوند.

تانکر حمل با بدنه استیل

حتما تا به حال مخازن حمل مایعات را بر روی انواع وسایل نقلیه از قبیل تریلی، خاور و… مشاهده نموده اید. معمولا این مخازن، مخزن‌های استیلی هستند که برای حمل  انواع محصولات غذایی، شیمیایی و بهداشتی، پودرهایی مانند سیمان فله و آرد‌های صنایع غذایی،آب آشامیدنی، روغن‌های خوراکی، شیر خام، اسید و مشتقات نفتی استفاده می‌شوند. تانکر استیل هم به صورت تک جداره و هم دو جداره ساخته می‌شوند. ظرفیت تانکرهای استیل تک جداره بین 500 لیتر تا 25000 هزار لیتر و ظرفیت تانکرهای استیل دو  جداره از 1000 لیتر تا 30 هزار لیتر است. ضخامت و نوع ورق فولادی مورد نیاز برای ساخت تانکر استیل با توجه به ظرفیت، ابعاد و کاربری آن تعیین می‌شود. 

نکات مهم در طراحی مخزن‌های استیل

معمولاً در این طراحی‌ها و ساخت انواع مخزن استیل  موضوعات مختلفی باید بادقت بررسی شوند. اولین قدم برای طراحی مخزن استیل این است که با توجه به کاربری مورد نظر، فشار کاری و طراحی آن‌ها، دمای کاری و طراحی تعیین شود و برای هرکدام یک حد استاندارد در نظر گرفته شود. سپس با توجه به نوع سیالی که در این مخزن‌ها نگه‌داری می‌شود، میزان خالص اسیدی یا قلیایی سیال، محل نصب، شکل ظاهری، ظرفیت آن باید طراحی مخزن استیل صورت گیرد.

طراحی انواع مخزن استیل  استانداردهای خاص خود را دارد که برخی از آنها عبارت‌اند از:

• فشار محیطی از بالای مخازن فولادی IPS-E-ME-100-92
• مخزن‌های بزرگ با فشار کاری کم IPS-E-ME-110-92
• مخزن ذخیره سوخت IPS-E-ME-120-92
• مخازن با فشار بالا (ال پی جی) IPS-E-ME-130-92

همچنین باید توجه داشته باشید که برای طراحی مخزن‌های استیل نیاز است از چندین نوع تخصص استفاده شود. به عنوان مثال، برای انتخاب بهترین متریال باید از مهندسی متالوژی و مواد استفاده شود و برای محاسبه میزان ضخامت مخزن تخصص مهندسی مکانیک جامدات به کار گرفته شود.

جدول مقایسه مخزن استیل براساس نوع کاربرد

نوع مخزن استیل	کاربرد	ویژگی‌ها
مخزن استیل ایزوله	نگهداری محصولات با نیاز به ایزولاسیون حرارتی	دوجداره بودن با استفاده از پشم شیشه یا سنگ، ژاکت بخار، آب سرد یا روغن داغ برای حفظ و ثبات دما
مخزن آب استیل	نگهداری آب آشامیدنی و مایعات مشابه	مقاومت در برابر تبخیر و دما، ضخامت مناسب و آنتی‌باکتریال بودن به منظور جلوگیری از رشد میکروب‌ها
مخزن استیل ایزوتانک	انتقال و ارسال گاز و مایعات مختلف	دوجداره بودن با ترکیبی از ورق‌های 304 و 316، مناسب برای محصولات آرایش-بهداشتی، گلوکز، گلیسیرین و غیره
تانکر حمل با بدنه استیل	حمل انواع مایعات	تک یا دوجداره بودن، ظرفیت متنوع بین 500 لیتر تا 30 هزار لیتر، انتخاب متناسب با نوع محموله و ظروف حمل

مطلب پیشنهادی: پولیش استیل یا ورق استیل روکش‌دار

آشنایی با فرایند ساخت مخزن استیل

تولید و ساخت مخزن استیل فرایندی کاملا تخصصی است که نیاز به دقت، نیروی متخصص و ابزارآلات و دستگاه‌های صنعتی دارد.  برای ساخت مخزن استیل اولین گام طراحی آن است. در این مرحله مهندسان با توجه به نیاز مشتری، رعایت استانداردهای طراحی مخزن استیل و به کارگیری محاسبات مهندسی و نرم‌افزارهای خاص، ویژگی‌های مخزن استیل مانند جنس ورق استیل، ضخامت ورق، نوع جوشکاری، سایز اتصالات، ضخامت عدسی‌ها را تعیین می‌کنند. بعد از تعیین مشخصات ورق فولادی مورد نیاز برای تولید مخزن استیل، وارد دستگاه نورد می‌شود. بعد از نورد و ساخت بدنه و دیگر اجزای مخزن، مرحله مونتاژ و جوشکاری قطعات مخزن استیل انجام می‌شود.

قطعات مخزن استیل معمولا به وسیله جوشکاری به یکدیگر متصل می‌شوند. روش جوشکاری و نوع جوش متناسب با ویژگی‌های مورد انتظار از مخزن در مرحله طراحی تعیین می‌شود. فرآیند جوشکاری باید توسط نیروی انسانی انجام شود. به دلیل این عملیات بسیار مهم است از جوشکاران ماهر باید در این بخش استفاده شود.  معمولا برای مخازن استیل نگهداری و یا پروسس غیر تحت فشار از جوشکاری آرگون با استفاده از دستگاه تیگ استفاده می‌شود. با توجه به استفاده استیل در صنایع حساس به مسائل بهداشتی این جوش مناسب‌ترین گزینه است، زیرا در هنگام جوشکاری حوضچه آرگون باید ایزوله شود.

همچنین جوشکاری به این روش بدون خلل و فرج انجام می‌شود. پس از آن که جوشکاری انجام شد، جوش‌ها توسط دستگاه‌های پیشرفته پولیشکاری می‌شوند تا مخزن ظاهری زیبا پیدا کند و همچنین اگر در جوشکاری عیب و خللی وجود دارد، دیده شده و جهت رفع آن اقدام شود. با توجه به کاربرد تعیین شده برای مخزن استیل جوشکاری ممکن است در مقیاس میکروسکوپیکی انجام شود به این روش اصطلاحا گلس کردن گفته می‌شود. این مورد بیشتر برای صنایع غذایی یا دارویی به کار برده می‌شود. پس از مرحله پولیش جهت اطمینان از کیفیت مخزن استیل تست هیدرواستاتیک، تست فشار، تست جوش و تست نوع استیل به‌کار رفته در ساخت بدنه یا سایر تست‌های مورد نیاز کارفرما انجام می‌شود.

انجام تست بر روی مخزن نیازمند صرف وقت، هزینه و تهیه دستگاه‌های گرانقیمت پیشرفته است. بدیهی است که هر چه تعداد تست‌های تخصصی انجام شده بر روی مخزن افزایش یابد قیمت نهایی مخزن استیل نیز گران تر می‌شود. همانطور که شرح داده شود با توجه به طولانی بودن فرآیند تولید مخزن استیل و نیاز به جوشکاری دقیق، معمولا تولید مخزن استیل کوچک مقرون به صرفه نیست.

عوامل مؤثر بر قیمت مخزن استیل

پارامتر‌های زیادی در تولید مخزن استیل نقش دارند، به همین علت قیمت مخزن استیل تحت تاثیر عوامل زیادی قرار دارد. یکی از عوامل تعیین کننده قیمت مخزن استیل مشخصات فنی آن مانند گنجایش، فشار، حرارت، گونه مواد درون مخزن، افقی بودن یا عمودی بودن و وجود تجهیزات جانبی مانند سایدگلاس، همزن ، گیربکس، آبنما، نردبان ، الکتروگیربکس در آن است. عامل فنی دیگری که  بر قیمت مخزن استیل تاثیرگذار می‌گذارد، تعداد جداره‌های آن است. به طور معمول قیمت مخزن‌های استیل دو جداره و سه جداره از قیمت ورق استیل تک جداره بیشتر است. علاوه بر عواملی مانند گرید، ضخامت و وزن که روی قیمت ورق‌های فولادی تاثیر می‌گذارند، قیمت ورق استیل تحت تاثیر نوسانات بازار ارز و آهن آلات نیز قرار دارد و به صورت روزانه تغییر می‌کند.

فایل pdf منبع مقاله