سقف شناور برای مخازن روغن هیدرولیک: حفظ خلوص و پایداری سیال

روغن های هیدرولیک دارای فشار بخار فوق العاده پایینی هستند و از دست دادن تبخیر به یک نگرانی مالی حداقلی تبدیل می شود. با این حال، در برنامه های ذخیره سازی حجیم بزرگ، یکسقف شناور داخلی (IFR)برای محافظت از خلوص سیال مستقر شده است. به عنوان یک سپر فیزیکی مطلق در برابر اکسیژن اتمسفر، جذب رطوبت و ورود ذرات میکروسکوپی - محرک های اصلی خرابی قطعات پایین دستی عمل می کند.

هنگامی که سیال هیدرولیک صنعتی فله در مخازن معمولی بدون آب بندی با سقف ثابت ذخیره می شود، با سه بردار تخریب فاجعه بار روبرو می شود:

• اکسیداسیون:تماس دائمی بین اکسیژن اتمسفر و لایه سطحی راکد روغن باعث تجزیه مولکولی می شود و لجن اسیدی، لاک نامحلول و زنجیره های پلیمری ایجاد می کند که سرووهای دقیق را مسدود می کند.
• هیدرولیز:روغن های هیدرولیک صنعتی ذاتاً رطوبت سنجی هستند. با نوسانات دمای محیط، مخزن در هوای مرطوب "نفس می‌کشد" و باعث می‌شود که رطوبت روی پوسته مخزن متراکم شود و در مایع مخلوط شود و افزودنی‌های ضد سایش به سرعت تخلیه شود.
• ورود ذرات:گرد و غبار میکروسکوپی هوا، شن و ماسه و سیلیس، دریچه های درشت مخزن استاندارد را دور می زند، مستقیماً در ماتریس روغن نشسته و باعث سایش ساینده در فاصله های مکانیکی با تحمل سخت می شود.

سقف شناور داخلی (IFR) با شناور کردن مستقیم روی سطح مایع در داخل یک سازه خارجی ثابت (مانند مخزن گنبدی فولادی یا آلومینیومی) کار می کند. پانل شناور فضای باز بالای سیال را از بین می برد و تضمین می کند که حتی در طول چرخه های پر کردن یا تخلیه با حجم بالا، هیچ هوای محیطی با حجم روغن فله تماس نداشته باشد.

برای حفظ شناورسازی مناسب و جلوگیری از کج شدن یا فرورفتن تحت نیروهای کششی مکانیکی در حین کار، حجم جابجایی IFR باید به طور ایمن از جرم مونتاژ کلی آن بیشتر شود. فیزیک حاکم بر این تعادل از طریق فرمول تعادل شناوری اساسی بیان می شود:

پارامترهای ساختاری و تحمل‌های مهندسی مورد نیاز برای یک IFR که روان‌کننده‌های هیدرولیک صنعتی را مدیریت می‌کند، به شدت با تاسیسات نفتی فرار معمولی متفاوت است:

پاسخ مستقیم:نقطه اولیه آسیب‌پذیری مهندسی در سقف شناور روغن هیدرولیک، مهر و موم حاشیه‌ای است. از آنجایی که آب بند در تماس مستقیم و دائمی با روغن هیدرولیک باقی می ماند، ترکیب الاستومری باید کاملاً با بسته های افزودنی خاص (از جمله روی دی آلکیل دی تیوفسفات یا پلیمرهای ضد کف) سازگار باشد تا از شکست مواد جلوگیری شود.

انتخاب یک پلیمر نادرست می تواند باعث تورم شیمیایی، نرم شدن ساختار یا ترک خوردگی خشک شود که یکپارچگی مهر و موم مخزن را از بین می برد و قطعات لاستیکی میکروسکوپی را مستقیماً در منبع سیال آزاد می کند.

• فلوروکربن (Viton / FKM):گزینه ممتاز برای روغن های هیدرولیک مصنوعی، سیالات مبتنی بر زیستی، و پیکربندی های استر فسفات. کمتر از آن را تجربه می کند3%تغییر حجم در طول چندین دهه غوطه وری مداوم و حفظ فشار پاک کردن مکانیکی مطلوب در برابر پوسته مخزن.
• نیتریل با اکریلونیتریل بالا (NBR / Buna-N):برای روغن های هیدرولیک مبتنی بر مواد معدنی معمولی توصیه می شود. فرمولاسیون باید محتوای اکریلونیتریل بیشتر از36%برای مقاومت در برابر تمایلات تورم ذاتی روغن های پایه صنعتی سبک.
• پوشش های بخار PTFE:اغلب به عنوان یک سپر نازک و بسیار بادوام استفاده می شود که در اطراف هسته های فوم ارتجاعی اولیه پیچیده می شود و یک مانع نرم و غیرقابل نفوذ شیمیایی ایجاد می کند که اصطکاک را در امتداد دیواره های داخلی مخزن به حداقل می رساند.

تأسیسات صنعتی که از سقف‌های شناور برای نگهداری روان‌کننده‌های سنگین یا روغن هیدرولیک استفاده می‌کنند، باید کاملاً از قوانین ساختاری و آزمایشی زیر پیروی کنند:

• API استاندارد 650 پیوست H:طراحی، ساخت، و حاشیه ایمنی شناوری سقف‌های شناور داخلی در محیط‌های ذخیره‌سازی جوی را تنظیم می‌کند.
• AWWA D103-09:بر استقرار سازه‌های ذخیره‌سازی فولادی پیچ‌دار مدولار با روکش کارخانه‌ای نظارت می‌کند، که پروفیل‌های پوسته داخلی صاف لازم برای حرکت آب‌بند برف پاک کن را فراهم می‌کند.
• استاندارد نظافت ISO 4406:برای بررسی عملکرد مخزن استفاده می شود. یک سقف شناور داخلی که به خوبی آب بندی شده باشد، همراه با یک سیستم تنفس خشک کن مطلق در سقف بیرونی ثابت، باید خلوص روغن فله را به طور قابل اعتماد حفظ کند.ISO 16/14/11رتبه تمیزی

ویسکوزیته بالای سیال، کشش برشی سیال را که در طول چرخه‌های پر کردن و تخلیه بر روی لبه‌های لبه‌های محیطی اعمال می‌شود، افزایش می‌دهد. برای جبران این مقاومت، طراحی سازه باید شامل قطب‌های راهنما و کابل‌های ضد چرخش باشد تا اطمینان حاصل شود که عرشه شناور به صورت عمودی حرکت می‌کند، بدون اینکه به دیواره‌های مخزن چسبیده، کج شود یا متقاطع شود.

بله. ترکیب یک IFR با یک سیستم پوششی نیتروژن کم فشار ($N_2$) بالاترین استاندارد حفظ مایعات را نشان می دهد. سقف شناور از بین می رود98%از ناحیه رابط مایع و گاز، که به طور قابل توجهی مقدار گاز نیتروژن مورد نیاز برای محافظت از فضای باقیمانده مخزن از اکسیژن را کاهش می دهد.

برخلاف سوخت‌های سبک، روغن هیدرولیک با افتادن سقف، یک لایه روان‌کننده سنگین و پایدار بر روی دیواره داخلی مخزن باقی می‌گذارد. این فیلم ذرات ریز را در صورت ورود به فضای بخار بالایی جذب می کند. بازرسی‌های بصری منظم برای اطمینان از تمیز بودن آب‌بندهای برف پاک کن اولیه و اینکه رسوبات انباشته شده روی دیواره‌های مخزن باعث شکستن لبه‌های آب‌بندها نمی‌شود، لازم است.

از آنجایی که عرشه شناور توسط یک سقف خارجی ثابت محافظت می شود (تنظیم سقف شناور داخلی)، آب باران مانند سقف شناور خارجی مستقیماً روی سطح عرشه جمع نمی شود. در نتیجه، لوله های تخلیه انعطاف پذیر داخلی پیچیده - که خطر نشتی یا گرفتگی را دارند - مورد نیاز نیست. این انتخاب طراحی تا حد زیادی نیازهای تعمیر و نگهداری مداوم سیستم را کاهش می دهد.

هر گونه شکست در پانل های عرشه یا خرابی مهر و موم رینگ که به روغن هیدرولیک اجازه می دهد در بالای سقف شناور جمع شود، حاشیه شناور کلی آن را کاهش می دهد. در صورت عدم اصلاح، وزن روغن انباشته شده می تواند باعث کج شدن یا فرو رفتن سقف شود. مخازن باید مجهز به نشانگرهای سطح خودکار یا پورت های بازرسی بصری باشند تا تجمع مایعات را زودتر تشخیص دهند.