مخزن اسید

هنگام نصب مخزن اسید، نکات زیر را در مکان استقرار در نظر بگیرید. هدف از این کارها جلوگیری از حوادث عمدی و غیر عمدی و محافظت از مردم و محیط زیست است.

1. شرایط محیطی محل قرارگیری.
2. بزرگراهها و مسیرها اصلی.
3. ساختمانهای اطراف.
4. بررسی وجود مواد ناسازگار در محیط مثل مواد قلیایی و اکسید کننده قوی.
5. وجود مسیرهای جریان آب در محل.

در جهت کاهش هزینه نصب، نگهداری، تعمیر، تخلیه و بازرسی های دوره ای، مخزن اسید بهتر است روی سطح زمین مستقر شود و مورد بهره برداری قرار گیرد.

تانکرهای اسید میتوانند افقی و یا عمودی تولید شوند. منبع افقی معمولا از نظر تعمیرات و نگهداری دارای شرایط بهتری هستند اما مخازن عمودی دارای مزیت اشغال کمتر فضای کاری و در عین حال انتقال نیروی زیادی از سیال درون مخزن به کف و نهایتا بتن زیر مخزن اسید هستند. همچنین کنترل سطح مایع در مخازن عمودی راحت‌تر است. مخازن افقی باید دارای پایه‌های بسیار مستحکم و در صورت امکان دارای سدل بتنی باشند.

استانداردهای طراحی مخزن اسید

در طراحی مخزن اسید، 25 فاکتور مهم وجود دارد که کلیدی‌ترین آن‌ها شامل چگالی اسید، حجم مخزن، جنس مواد ساخت و روش انتقال سیال به مخزن است. مخازن باید مطابق استانداردهای معتبر بین‌المللی یا ملی با سطح ایمنی تضمین شده طراحی و ساخته شوند. استانداردهای رایج مخازن اسید تحت فشار جوی عبارتند از:

• BS EN 14015:2004
• BS EN 12285-1:2003
• BS EN 12285-2:2005
• PREN 14015-1:2001
• BS 4994:1987

فشار طراحی مخزن اسید باید از مجموع فشار عملیاتی ارتفاع مایع و افت فشار سیستم دریچه کمتر نباشد. در شرایط احتمال یخ زدگی، باید از عایق‌بندی و سیستم گرمایش استفاده کرد. مخازن افقی اسید باید مطابق ASME BPVC بخش VIII طراحی شوند. برای مثال، مخازن افقی اسید سولفوریک معمولاً با فشار طراحی حدود 345 کیلوپاسکال ساخته می‌شوند. مخازن عمودی ذخیره اسید طبق API 620 یا API 650 و با توجه به وزن مخصوص و دمای کاری طراحی می‌شوند.

در طراحی مخزن اسید باید منافذ هوا برای جلوگیری از فشار بیش از حد هنگام ورود اسید تعبیه شود؛ همچنین خروج سیال با مکش جزئی انجام شود. دریچه‌ها معمولاً حداقل 150 میلی‌متر قطر داشته و در بالای مخزن قرار می‌گیرند.

مخازن اسید روی سطح زمین باید دارای منافذ هوای جداگانه و سرریز با قطر حداقل 100 میلی‌متر باشند تا از فشار داخل مخزن جلوگیری کنند. لوله سرریز باید تا نزدیکی زمین ادامه یافته و محل خروج اسید مازاد باشد.

طبق استاندارد PD 5500، مخازن اسید تحت فشار باید دارای سیستم ترکیبی سرریز و منافذ هوا باشند. برای جلوگیری از انتشار بخارات مضر اسید، سیستم‌های تصفیه هوا شامل محلول‌های آب و سدیم هیدروکسید در مسیر منافذ خروج هوا نصب می‌شوند.

اتصالات مخازن اسید

برای انتخاب و نصب اتصالات و خطوط لوله انتقال روی مخزن نگهداری اسید باید موارد زیر مد نظر قرار گیرد:

• خطوط انتقال حتما باید از مواد سازگار تهیه شود. همچنین در طراحی و ساخت بست‌ها و سازه‌های نگهبان به اینکه ممکن است در معرض محیطی خورنده قرار گیرند، باید توجه شود.
• خطوط لوله می توانند به طور یکپارچه جوش داده شوند یا از اتصالات فلنج استفاده شود. در صورت استفاده از فلنجها، استفاده از آن‌ها را باید به حداقل برسانید و در جایی قرار دهید که امکان چکه کردن اسید روی تجهیزات، معابر جاده یا پیاده روها یا جایی که در آن افراد مستقر هستند وجود نداشته باشد.
• باید اطمینان حاصل شود که از مواد سازگار برای پیچ فلنج، واشر و مواد آب بند استفاده می شود. واشر لاستیکی بوتیل برای اسید هیدروکلریک قابل استفاده است. مواد مبتنی بر PTFE برای اسید نیتریک مناسب هستند.
• خطوط لوله برای انتقال سیال به مخزن اسید باید بسیار مستحکم باشند و دارای شیب مناسب برای انتقال کامل اسید باشند. به طوری که پس از تخلیه به طور کامل از خطوط لوله به داخل مخزن انتقال یابد.
• از زانوهای نامناسب و نقاطی که ممکن است مقداری اسید در آن نقاط انباشته شود، باید خودداری کرد. کلیه خطوط لوله انتقال باید در برابر ضربه وسایل نقلیه و… محافظت شوند.

بازرسی، تعمیر و نگهداری مخزن اسید

برنامه تعمیر و نگهداری مخازن اسید باید منظم، پیشگیرانه و مطابق با استانداردهای ایمنی و زیست‌محیطی تدوین شود.

• در نگهداری روزانه، وضعیت کلی مخزن شامل نشتی، ترک، خوردگی و آسیب‌های مکانیکی بررسی شده و سیستم‌های تهویه و هشدار کنترل می‌شوند تا تجمع گازهای خطرناک و افزایش فشار جلوگیری شود.
• نگهداری هفتگی شامل شستشو، بررسی اتصالات و عملکرد سیستم‌های دما و فشار است. ماهانه قطعات فرسوده مانند پمپ‌ها، شیرآلات و فیلترها بازدید و در صورت نیاز تعویض می‌شوند.
• در بازدیدهای فصلی، بررسی دقیق‌تر ترک‌ها، خوردگی‌ها و آزمایش عملکرد سیستم‌های ایمنی انجام می‌شود.
• بازرسی سالانه شامل تست‌های غیرمخرب برای تشخیص آسیب‌های داخلی، تمیزکاری کامل سیستم‌های تهویه و بررسی سیستم‌های اطفاء حریق است.

تمامی اقدامات باید مستندسازی و گزارش شده و مشکلات به‌سرعت رفع شوند. تجهیزات کنترل نشت و اطفاء حریق باید همواره آماده و تست‌شده باشند. آموزش مداوم کارکنان در زمینه ایمنی و واکنش به شرایط اضطراری نیز از اصول حیاتی این برنامه است. این برنامه جامع، امنیت مخازن اسید را تضمین و از بروز حوادث جدی جلوگیری می‌کند.

انواع مخزن اسید

بطور کلی مخازن اسید را بر اساس جنس آنها به انواع پلی اتیلنی، فایبرگلاس، فلزی و پلی پروپیلنی و بر اساس نوع ماده شیمیایی که درون‌شان نگهداری می شود به انواع مخزن اسید سولفوریک، کلریدریک، فسفریک، نیتریک و… تقسیم بندی می شوند.

مخزن اسید سولفوریک

انتخاب نوع مخزن برای ذخیره اسید سولفوریک (H₂SO₄) بستگی به غلظت اسید، شرایط محیطی، دمای ذخیره‌سازی و ملاحظات ایمنی دارد.

• مخازن پلاستیکی (پلی پروپیلن، پلی اتیلن با دانسیته بالا و فایبرگلاس) برای اسیدهای کمتر از 98% مناسب‌تر هستند.
• مخازن فلزی (فولاد کربنی، استنلس استیل و تانتالیوم) برای اسیدهای غلیظ و در حجم‌های بزرگ کاربرد دارند.
• برای تمامی غلظت‌ها، انتخاب اتصالات، واشرها و پوشش داخلی مخزن بسیار مهم است.

رعایت استانداردهای API 650 ، ASME BPVC و ASTM D1998 در طراحی مخزن، تضمین کننده ایمنی و طول عمر مخزن ذخیره اسید سولفوریک خواهد بود.

مخزن اسید کلریدریک

این اسید با ترکیب هیدروژن کلرید در آب ایجاد و کاربردهای بسیار وسیع منجمله اسیدی کردن چاه نفتی، تهیه کود و انواع رنگ‌ها، زدودن پوسته از دیگ بخار، کمک به کاهش اوره و به عنوان واسطه شیمیایی، قطعه شویی فولاد، ساخت ترکیبات آلی، تولید ترکیبات غیر آلی، کنترل pH و خنثی سازی، احیاء تبادل‌گرهای یونی، پرداخت چرم در صنایع چرم دوزی، تمیزکننده‌های خانگی و صنعت ساختمان دارد.

در طراحی مخزن اسید کلریدریک یک جریان خروجی مناسب به شکل ونت برای خروج کامل گازها تعبیه کنید چرا که گاز تولید شده از آن به شدت می‌تواند مخزن ذخیره سازی این اسید را تحت تاثیر قرار دهد. هنگامی که اسید هیدروکلریک از مخزن خارج می‌شود، باید حجم مساوی از هوای بیرون از طریق یک سیستم هواکش صنعتی وارد مخزن شود، در غیر این صورت خلاء جزئی در داخل مخزن ایجاد می‌شود که می تواند منجر به انفجار و از هم پاشیدگی مخزن اسید گردد.

برای ذخیره سازی اسید کلرید ریک با حداکثر غلظت 37% میتوانید از مخزن پلی اتیلن سنگین گرید 3840 یا HDPE100 و HDPE80 یا نیکل استفاده کنید. جنس اتصالات می تواند HDPE یا PVC و واشرها VITON باشد.

مخزن اسید نیتریک

یک اسید بدون رنگ و یا با رنگ‌های زرد و قرمز است که مانند اسید سولفوریک در اثر برخورد با آب می‌تواند گرمای زیادی را تولید کند به همین دلیل برای اختلاط این اسید با آب نباید به هیچ عنوان از مخازن پلاستیکی گرید 3840 استفاده کرد چرا که گرمای تولید شده آن می‌تواند منجر به آسیب دیدگی شدید مخازن پلاستیکی شود. از طرفی این ماده شیمیایی پایه بسیاری از مواد منفجره همچون TNT می باشد لذا در ساخت و تولید مخزن اسید نیتریک باید از تبحر خاصی برخوردار بود و تجربه زیادی برای این کار نیاز است.

برای ذخیره این اسید باید از مخازن استنلس استیل، مخزن پلی پروپیلن، مخازن پلی اتیلنی دوجداره کاروگیت با اتصالات پی وی سی، پلی پروپیلن و پلی اتیلن صلب با واشرهای ویتون استفاده نمود.

مخزن اسید فسفریک

این ماده شیمیایی با فرمول H3PO4 بدلیل فواید بسیاری که برای انسان دارد و ضعیف بودن آن در ساخت مواد معطر و طعم دهنده های مواد غذایی، نوشیدنی ها، محصولات دندانپزشکی، آرایشی و محصولات مراقبت از پوست مورد استفاده قرار میگیرد. بهترین مخزن برای ذخیره و نگهداری اسید فسفریک، مخازن پلی اتیلنی با چگالی بالا، مخازن شیشه‌ای و مخازن فولادی هستند که با استیل 316 ساخته شده‌اند و دارای تهویه کافی باشند.

از آن جایی که اسید فسفریک اثر خوردگی شدیدی روی فلزات دارد، نمی‌توان از مخازن فلزی برای نگهداری آن استفاده کرد. مخزن اسید فسفریک پلی اتیلنی حتما باید دوجداره باشد چرا که این اسید باعث خشک شدن جداره داخل میشود لیکن بدلیل عدم دسترسی به جداره داخل امکان تخریب یک باره مخزن ذخیره اسید فسفریک به کمترین حد می رسد.

مخزن ذخیره هیپوکلرید سدیم

این ماده شیمیایی بعنوان یک ماده سفید کننده در کاربری‌های مختلفی جهت ضد عفونی کردن آب و فاضلاب و کاهش بوهای نامطبوع موجود در آب و فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد. از هیپوکلریت سدیم در مقیاس بزرگ در صنایع کشاورزی، غذایی، دارویی، صنایع شیمیایی و بهداشتی، صنایع کاغذ، صنایع رنگرزی و نساجی، صنایع دفع زباله و… استفاده می‌شود. اشعه UV می تواند تاثیرات مخرب و جبران ناپذیری بر روی این ماده شیمیایی بگذارد؛ به همین سبب می بایست اقدامات لازم برای ذخیره سازی مناسب آن انجام شود.

بهترین روش ذخیره سازی سوپریور هیپوکلریت سدیم استفاده از مخزن پلی اتیلن دوجداره یا مخزن پلی پروپیلن می باشد. هیپوکلرید سدیم (NaOCl) در اثر ترکیب با آب عامل تولید هیپوکلروز نموده که اسید هیدروکلریک (HCL) از مشتقات این ماده شیمیایی می باشد لذا هیپوکلریت سدیم را در داخل مخازن اسید هیدروکلریک ذخیره می‌کنند.

جنس مخزن اسید

اینکه کدامیک از مواد پلی اتیلن، پلی پروپیلن، گالوانیزه، استیل و… برای ساخت این مخازن استفاده شود میبایست توسط مهندس مشاور و یا تولید کننده خبره تصمیم گیری شود. در ادامه تک تک آنها را برشمرده و مزایا و معایب هر یک را بیان خواهیم نمود.

مخزن اسید پلی اتیلنی

مخزن پلی اتیلنی ذخیره اسید تقریبا در تمامی صنایعی که از اسید در فرآیندهای تولید خود استفاده می‌کنند، حضور دارند. انتخاب مخزن نگهداری اسید مناسب برای ذخیره مستلزم تصمیم گیری در مورد مناسب ترین نوع پلاستیک است.

جنس بدنه مخزن اسید پلی اتیلن مد نظر ما در این نوشته، پلی اتیلن با دانسیته بالا یعنی HDPE بوه و گرید آن با توجه به وزن مخصوص ماده شیمیایی انتخاب می شود. برای مثال مخزن نگهداری اسید با وزن مخصوص 1.5 نباید برای نگهداشتن مایعی که دارای وزن مخصوص 1.8 می‌باشد، استفاده شود. در جدول زیر رده بندی انواع مخزن اسید پلاستیکی برای گروه مواد شیمیایی مختلف بیان شده است:

مخزن اسید گالوانیزه

برخی از اسیدهای ضعیف همچون اسید سیتریک و یا حتی اسیدهای معدنی هچون اسید سولفوریک 98% قابلیت ذخیره در مخازن اسید گالوانیزه را دارند. برخی فلزات به اصطلاح توسط اسیدسولفوریک خوردگی پیدا می کنند، مانند آلومینیوم و فولاد یا استیل کربن. میزان خوردگی با افزایش رقیق شدگی اسید توسط آب نیز افزایش می یابد. به همین دلیل مخزن فلزی کربن استیل برای محلولهای رقیق شده و نیز فلزات ضد زنگ شده برای زمانی که غلظت اسید کمتر از 93% است پیشنهاد نمی شود.

فولاد کربن پرکاربردترین ماده برای ساخت مخزن ذخیره اسید در محدوده غلظت و دمایی است که تحت پوشش این استاندارد قرار دارد. در غلظت‌های کمتر از 93% اسید سولفوریک خورندگی به میزانی افزایش میابد که نمی‌توان از کربن استیل استفاده کرد. بنابراین در ساخت مخازن مورد نظر باید از آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی و یا پلی اولفینها، پلی پروپیلن و پلی اتیلن‌های صلب استفاده کرد.

مخزن اسید استیل

این مخازن در دو گرید 304 و 316 جزء گرانترین مخازن اسید بوده و ماندگاری آنها از تمامی انواع مخازن فوق بیشتر است. هر زمان اسید و یا مواد شیمیایی که میخواهید از آنها استفاده کنید دمایی بیشتر از 108 درجه سانتیگراد داشته باشد اجبارا باید به سراغ مخزن اسید استیل بروید. همچنین در فرآیندهایی که احتمال گرمازایی بهنگام پردازش یا رقیق کردن اسیدها وجود دارد شما باید به سراغ این مخازن جهت نگهداری یا حمل اسیدتان بروید.

مزیت اصلی این مدل مخزن اسید؛ مقاومت بالای شیمیایی و حرارتی و نقطه ضعف اصلی آنها قیمت بالا می باشد.

مخزن اسید پلی پروپیلن

این نوع مخزن اسید برای نگهداری طیف وسیعی از اسیدها که دمایی بین 60 تا 108 درجه سانتیگراد دارند مورد استفاده قرار می میگیرد. پلی پروپیلن در دو مدل کوپلیمر و هموپلیمر موجود بوده که هر یک خواص شیمیایی متفاوتی داشته و در صفحه مخزن پلی پروپیلن کاملا تشریح شده است. این مخازن به دلیل مقاومت دمایی، خوردگی و شیمیایی بالا، وزن سبک، قابلیت بازیافت و طول عمر زیاد جایگزین مناسبی برای مخازن اسید فلزی و پلی اتیلنی به شمار می آیند.

تاثیر باندینگ در کاهش خطر نشت اسید

احتمال وقوع نشت از مخزن اسید که به خوبی طراحی شده و اقدامات مراقبتی از آنها به خوبی صورت گرفته و سیستم جلوگیری از سرریز مناسب برای آنها در نظر گرفته شده است بسیار کم است. با این حال، عواقب نشت اسید به طور بالقوه بسیار جدی است و باید اقدامات لازم برای مهار نشت از مخزن ذخیره اسید ارائه شود. باندینگ یکی از روشهای جلوگیری از نشت تانکر اسید است. هدف این روش به شرح زیر است:

• جلوگیری از ورود اسیدها به سیستمهای زهکشی و برعکس
• از انتشار مایعات که می تواند خطری برای سایر کارخانه‌ها یا کارکنان نیروگاه در محل و خارج از آن باشد جلوگیری میکند.
• جلوگیری از آلودگی زمین.
• دیواره‌ها و کف مخازن باید از موادی ساخته شوند که در تماس با اسید، مقاوم باشند. روکش‌های مقاوم در برابر اسید وجود دارند که میتوان از آنها استفاده کرد.
• انتخاب مواد مورد استفاده در ساخت منبع به غلظت، دما و نوع اسید بستگی دارد که باید در طراحی منابع در نظر گفته شود.
• سیستم جلوگیری از سرریز مناسب برای این مخزنها بسیار ضروری است.
• باند ایجاد شده در اطراف مخزن نگهداری اسید باید از مقاومت کافی برای مهار اسید برخوردار باشد (با در نظر گرفتن چگالی اسید).

تانکر حمل اسید و مواد شیمیایی

تانکرهای حمل اسید تولیدی این شرکت در سه حجم 15، 20 و 22.5 متر مکعب با استانداردهای جهانی در حال ساخت است. برای تانکر حمل اسید 15 متر مکعبی 3عدد، تانکر حمل اسید 20 متر مکعبی 4 عدد و تانکر 22.5 مترمکعبی 4 عدد مخزن 5 متر مکعب و یک عدد 2.5 مترمکعب از پلی اتیلن با دانسیته بالا که با روش روتومولدینگ تولید میشوند تعبیه شده است.

هر مخزن پلی اتیلنی دارای یک عدد دریچه به قطر 400 میلیمتر است که بمنظور پر کردن و بازدید درون آن استفاده می شود. این مخازن از درون به هم متصل بوده و بین آنها یک ورق سه میلیمتر از گالوانیزه با رنگ ضد اسید قرار میگیرد تا تمامی تنشهای حرکتی را خنثی نماید.

دورتادور مخزن حمل اسید پلی اتیلنی توسط ورق گالوانیزه با ضخامت سه میلیمتر پوشانده شده و ضخامت عدسی های سر و ته تانکر نیز 3 میلیمتر میباشد. بعد از اتمام تولید تانکر فلزی بوسیله 6 عدد پایه فلزی به صورت پیچ و مهره بر روی تریلی نصب میگردد. همچنین بین مخازن پلی اتیلن داخلی ورق فلزی برای موج گیری تعبیه شده است.

بواسطه طراحی خاص تانکرهای انتقال اسید با جداره داخلی پلی اتیلن و جداره بیرون فلزی، میتوان طور همزمان 4 نوع سیال را در مخازن جداگانه 5 متر مکعبی حمل نمود.

تانکرهای حمل اسید استیل دارای مشکلاتی چون تعمیرات سخت، گران قیمت بودن و جذب سرما و گرمای شدید میباشند.

قیمت مخزن اسید

قیمت مخزن اسید از 25.000.000 تومان برای مخزن 2000 لیتری سه لایه پلی اتیلنی آغاز و تا 1.800.000.000 تومان برای مخزن حمل اسید سولفوریک از جنس استیل 316 با ظرفیت 30 تن بهمراه هزینه نصب روی تریلی سه محور ادامه دارد.

قیمت مخزن نگهداری، ذخیره و حمل محلولها و سیالات اسیدی پارامتری وابسته به فاکتورهای مختلفی منجمله جنس بدنه و ظرفیت مخزن، دمای ماده شیمیایی، درجه اسیدیته، دفنی یا غیر دفنی بودن منبع و نهایتا اتصالاتی است که قرار است روی مخزن اسید بسته شود. گران ترین قیمت مخزن اسید مربوط به جنس اسنلس استیل و کمترین آن مربوط به مدلهای گالوانیزه است.

مخزن اسید دست دوم

بدلیل قیمت بالای مخزن اسید و نیاز به دانش خاص در تولید و مراقبت از آنها، بسیاری از شرکتها از عهده هزینه‌های خرید و یا نگهداری مخزن حمل اسید بر نمی آیند. از این رو در تلاش هستند برای اولین تجربه نسبت به خرید مخزن اسید دست دوم اقدام کنند تا ضمن آشنا شدن با آنها، دانش و تجربه کافی بمنظور کار کردن و نگهداری از مخزن اسیدی که برای خرید آن مبلغ زیادی باید پرداخت نمایند را بدست آورند.

متاسفانه شرکت ناب زیست بدلیل شلوغ بودن خطوط تولید امکان درگیر شدن در امر خرید و فروش مخزن اسید دست دوم را ندارد. تقاضا دارد بدین منظور با همکاران شرکت ناب زیست تماس نگیرید.

شرکت ناب زیست به دلیل عدم نگهداری درست و نظارت دقیق بعضی از راننده‌ها از اجاره تانکرهای حمل اسید تولیدی این شرکت خودداری کرده و فقط در امر تولید و فروش این تانکرها فعالیت دارد. لذا تقاضا دارد از همکاران من تقاضای اجاره تانکر حمل اسید نفرمائید.