بازرسی و نظافت تانک های ذخیره مواد

سال هاست که سالم بودن تانک های ذخیره مواد و نداشتن نقص فنی آنها به عنوان یکی از اصول مهم در صنایع پتروشیمی مطرح می شود.
روش (API-۶۳۳) به عنوان استاندارد بازرسی و نگهداری تانک ها محسوب می شود. این روش با انجام آزمایش های متعدد صورت می گیرد و تابع استانداردهای محلی است.
عواملی مانند وجود آب، نشتِ تانک، جنس دیواره های تانک، نوع مواد ذخیره شده در داخل تانک، میزان آلودگی مواد و مدت زمانی که از آخرین خوردگی تانک می گذرد، از جمله عوامل موثر در این روش بازرسی است.
در روش های سنتی بازرسی تانک ها، تخلیه مواد و تمیز کردن تانک و هم چنین حصول اطمینان از عدم وجود گاز در داخل تانک از موارد ضروری برای انجام آن به حساب می آید.
امروزه با استفاده از تکنولوژی خودکار (Robotic) با اطلاعات کمی از تانک می توان به شکل تانک ها در هنگام انجام عملیات پی برد.
بر اساس استاندارد (API-۶۳۲) تکنولوژی (Robotic) برای ارزیابی و بازبینی کف تانک مجاز شناخته شده است و بر اساس آن می توان با داشتن داده های دریافتی از کمیت ها و بررسی و ارزیابی عوامل خارجی، بدون متوقف کردن تانک به عمر کف تانک پی برد. می توان گفت این روش تقریباً۷۰ درصد از روش سنتی بیشتر است. به کارگیری این روش بیش از پیش از خطرات زیست محیطی می کاهد.
با توجه به این موضوع که این روش با استاندارد (API-۶۳۲) تطابق دارد.
● موارد بازرسی تانک های ذخیره مواد- در حین انجام عملیات
انجام بازرسی تانک ها بر طبق استاندارد (API-۶۳۲) شامل سالم بودن سقف و پوسته تانک و تعیین میزان رسوبات داخل تانک است. هم چنین با استفاده از دستگاه آلتراسونیک می توان برای محاسبه طول عمر کف و وجود رسوبات روی پوسته و انواع بازرسی های دیگر به اطلاعات کافی دست یافت.
با استفاده از تکنولوژی (Robotic) تمام این موارد در تانک حین عملیات انجام خواهد گرفت. علاوه بر این جمع آوری داده ها با کیفیت بالا، از دیگر مزایای استفاده از این روش است که روش های سنتی فاقد آن هستند. در این روش با استفاده از اطلاعات دریافتی داده ها، رسوبات کف تانک با دقت، اندازه گیری می شوند.
دست یابی به این اطلاعات و این نوع اندازه گیری در روش های سنتی به دلیل متوقف ساختن تانک امکان پذیر نیست.
برای بازرسی مواد غوطه ور در تانک از دستگاه آلتراسونیک غوطه ور (Immersion UT Transducer) استفاده می شود.این کار با دستگاه آلتراسونیک قدیمی نوع (UT.Prove.UP) امکان پذیر نبود.
بدین ترتیب برای بازرسی، اطلاعات جامع و پیشرفته ای فراهم می شود که در بازرسی و تعمیرات بعدی مورد استفاده قرار خواهد گرفت. از محاسبات آماری روش (Extrem Velue Analytis) EVA می توان برای ارزیابی وضعیت کف تانک استفاده کرد. بدون اینکه نیاز به بررسی هر اینچ مربع از کف تانک باشد. امروزه روش (EVA) به عنوان روشی شناخته شده برای ارزیابی ضخامت کف به کار می رود.
▪ بهبود کیفیت با دستگاه ترانسفورمر غوطه ور (Immersion.UT.Transducer)
بسیاری از بازرسان و کارشناسان (NDT) ، استفاده از دستگاه ترانسفورمر تماسی (Contact Transducer) را مردود می دانند و در عوض به استفاده از دستگاه ترانسفورمر غوطه ور (Immersion Transducer) تاکید دارند. در متن زیر شرح خلاصه ای از تفاوت این دو دستگاه آمده است.
▪ دستگاه ترانسفورمر تماسی
(Contact Transducer) :
این دستگاه به طور مستقیم در سطح مواد قرار می گیرد. بنابراین برای جلوگیری از انتقال انرژی آلتراسونیک هوای کمی وجود دارد. بین دستگاه و مواد در حال آزمایش یک لایه از روغن، آب و یا گریس مخصوص (Couplant) قرار گرفته است. وجود ذرات هوا در مایع (Couplant) ، یکی از عوامل تاثیر گذار در کاهش دقت داده های دریافتی است. بازرسی توسط دستگاه باید با دقت بوده و انتقال انرژی آلتراسونیک به صورت پیوسته ادامه داشته باشد تا نتیجه معقولی حاصل شود. هم چنین ممکن است تداخل امواج صدایی که در نزدیکی دستگاه به وجود می آید، باعث قطع ارتباط و ممانعت در ارزیابی دستگاه شود.
▪ دستگاه ترانسفورمر غوطه ور
(Immersion Transducer) :
در این روش دستگاه بدون برخورد و تماس با کف تانک در داخل مواد مورد آزمایش معلق می ماند. این مواد به عنوان مایع دستگاه ترانسفورمر (Couplant) عمل می کند. در روش (OTIS) دستگاه در عمق یک اینچی قرار می گیرد. در این روش با جلوگیری از ورود هوا در مسیر، از انتقال انرژی صوتی دستگاه ترانسفورمر به ورقه استیل جلوگیری می شود.
نتایج به دست آمده از این روش حاکی از مقدار کم تداخل امواج صدا و دریافت علائم و سیگنال های موثق از دستگاه است که در کیفیت نتایج موثر خواهد بود. با استفاده از این نتایج می توان لایه و پوشش های فلزی خورده شده سطح را اندازه گیری و تخمین زد. تانک پر از مواد (couplant) ، تاثیر زیادی در گردآوری داده های کمی آلتراسونیک خواهد داشت.
● بررسی کف دستگاه
(Magnetic Flux Leakage)
در مقایسه با دستگاه آلتراسونیک
استفاده از دستگاه (Magnetic Flux Leakage)MFL اطلاعات با ارزشی را راجع به کف تانک در اختیار ما قرار می دهد. میزان دقت این بررسی ها بستگی به دستگاه و اپراتور دارد.
زمانی که دستگاه (MFL) دچارنقص شود و استفاده از داده های دستگاه آلتراسونیک نوع (Prove UP) قوت گیرد، تعداد بیشتری از داده ها قابل اندازه گیری خواهد بود. اما با روی کار آمدن تکنولوژی خودکار (Robotic) و استفاده از دستگاه آلتراسونیک، تا یک میلیون از داده ها قابل ردیابی می باشد. این روش به عنوان روشی مستقیم، پایدار و مطمئن برای ارزیابی کف تانک مورد استفاده قرار می گیرد. اندازه های به دست آمده کنترل کیفی نشان دهنده پایداری نتایج می باشد . برای اندازه گیری ضخامت کف تانک های موجود در عملیات از این تکنولوژی جدید استفاده می شود.
در روش خودکار (Otis Robot) پلاک های استاندارد فلزی در نقاط مختلف کف تانک گذاشته می شود و بعد از مدتی توسط ابزار از تانک خارج و برای اندازه گیری ضخامت، مورد ارزیابی قرار می گیرد.
اما در صورت استفاده از دستگاه آلتراسونیک، هر اینچ از کف تانک قابل اندازه گیری بوده وبه جای متوقف ساختن و از سرویس خارج کردن تانک و اندازه گیری چند نمونه پلاک با استفاده از تکنولوژی (Robot) و جمع آوری چند هزار داده توسط دستگاه آلتراسونیک، ضخامت کف تانک با دقت یک اینچ قابل اندازه گیری خواهد بود.
به کارگیری دستگاه (MFL) پس از متوقف ساختن کار تانک و خارج کردن مواد و تمیز کردن آن صورت می گیرد. در نقاط تحت بررسی دستگاه به وسیله اپراتور، میدان مغناطیسی ایجاد می کند. میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط دستگاه حس گر (Scaner) ، با میدان مغناطیسی پلاک های استاندارد مقایسه می شود. چنانچه تغییرات (Flux) پلاک های مخصوص کمتر از مقدار قابل انتظار باشد، اپراتور با بافت برداری از آن محل و در مرحله بعد و با استفاده از دستگاه آلتراسونیک ضخامت آنجا را اندازه گیری می کند. این مرحله اصلاح (Prove-UP) نامیده می شود. این دستگاه حداکثر ضخامتی که می تواند اندازه گیری کند،۳/۸ اینچ است. در بیشتر مواقع بررسی های انجام شده توسط این دستگاه کیفی بوده و اندازه گیری آن برای محاسبه طول عمر کف، طبق فرمول (API) مورد قبول نیست.
بنابراین ارزیابی با این دستگاه زمانی صورت می گیرد که تانک خالی و تمیز باشد. استفاده از این دستگاه، بیشتر برای تعیین وضعیت ورقه های فلزی تانک و بررسی تعمیرات آنها، برای تعویض و یا تعیین استراتژی تعمیرات صورت می گیرد.
● برنامه های صدور تاییدیه های جهانی
طی شش سال اخیر آزمایش های مختلفی برای بازرسی کف تانک ها توسط دستگاه آلتراسونیک انجام شده و نتایج آن با روش های سنتی مقایسه گردیده است. این آزمایش ها زیر نظر سازمان های مستقل بازرسی تانک ها و بازرسانی انجام شده است که گواهی بازرسی (API-۶۵۳) داشته اند. پارامترهایی که برای تایید این آزمایش ها، مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفتند عبارت بودند از:
▪ زمان دوره بازرسی طبق مراحل (API-۶۵۳)
▪ گزارش های مربوط به شرایط کف و تایید آنها (مقایسه خوردگی قسمت بالا و پایین)
▪ شناسایی دقیق محل خوردگی
▪ اندازه گیری قطر ضایعات کف
▪ موثق بودن اندازه گیری
▪ درستی رسوبات کف تانک
اشکالاتی که در کمیت ها وجود داشت، از جمله پارامترهایی بودند که در بازرسی بعدی در نظر گرفته شد. طبق مدارک موجود، برای تعیین وضعیت کف تانک (API-۶۵۳) مقدار خوردگی و نازک نشدن ورقه استیل آن مورد ارزیابی قرار گرفته اند، هم چنین از دستگاه خودکار (Robotic) آلتراسونیک برای جمع آوری داده ها استفاده گردید.
در پایان نتایج بازرسی و محاسبات آماری، حداقل فلز باقی مانده و مقدار خوردگی مشخص شد.
به وسیله این اطلاعات، اپراتور قبل از سوراخ شدن کف تانک از طول عمر تانک مطلع شده و برنامه های مناسبی را برای بازرسی، سرویس و تعمیرات اتخاذ می کند.
● نقش ارزش تجزیه و تحلیل آماری (EVA)
همان طور که گفتیم استفاده اصلی از دستگاه آلتراسونیک با قابلیت تجزیه و تحلیل بالا، به منظور ارزیابی تانک و از سرویس خارج کردن و تعمیر آن است.
سئوالی که به ذهن می رسد این است: چه مقدار از کف تانک بایستی مورد بررسی قرار گیرد؟
با ارزیابی نسبی درصد کمی از داده ها و تجزیه و تحلیل (EVA) آنها، می توان نتایج رضایت بخشی را به دست آورد و نیازی به متوقف کردن تانک نیست.
● تانک ها را در حین عملیات تمیز نگه داریم
یکی از ویژگی های تکنولوژی تانک با روش (OTIS) ، قابلیت برطرف کردن آب، لجن و رسوبات موجود در عملیات است. مسئله مهم در این امر انتخاب موادی است که باید از بین برده شوند. این عمل به هنگام بازرسی با دستگاه آلتراسونیک و قرار گرفتن مواد در مسیر دستگاه صورت می گیرد. پس از آن می توان مواد را از تانک خارج کرد. تخلیه آب از تانک هایی که مشکل خوردگی با آب دارند، موجب طول عمر بیشتر کف آنها خواهد شد. هم چنین این عمل در کیفیت محصولات تاثیر می گذارد. رفع مواد زاید از تانک موجب افزایش حجم تانک می شود.
● نتیجه
افزایش قوانین و وجود رقابت های شدید اقتصادی، صاحبان تانک را وادار به انجام بازرسی تانک های ذخیره (Above Ground Storag Tank)AST کرده است.
ارزیابی تانک، بدون از سرویس خارج کردن آن، نیاز به یک آلترناتیو دارد.
شخص مسئول می بایستی تعادل لازم را برای ارزیابی و تعیین عیب مکانیکی تانک های ذخیره (AST) و حمایت از محیط زیست و سلامتی کارکنان و پیمانکاران ایجاد کند، وجود تکنولوژی جدید امکان استفاده از تکنیک (AST) را به عنوان ابزار مهم به وجود آورده است. با گذشت یک دهه از گسترش آزمایش ها، هم چنان تکنیک خودکار (Robotic)، به عنوان تنها آلترناتیو موجود در گردآوری اطلاعات برای عیب یابی و سلامتی کف تانک های ذخیره (AST) به حساب می آید. در بیشتر موارد، اطلاعاتی که در حین عملیات به دست می آید نسبت به روش های سنتی، از کیفیت خیلی بالاتری برخوردار می باشد.
بهبود کیفیت روش به صورت زیر خلاصه می شود:
▪ قابلیت اندازه گیری رسوبات کف وقتی که تانک تحت فشار و بار مکانیکی است.
▪ قابلیت ارزیابی ضخامت کف حتی بر روی پوشش های پشم شیشه (Fiberglass Coating) و تعیین عیب پوشش.
▪ از دستگاه آلتراسونیک با خاصیت غلظت بالا (High Density) در مقایسه با دستگاه قدیمی آلتراسونیک (UT.Prove.UP) ، از توان ارزیابی بهتر و کیفیت بالاتری برخوردار است.
موارد نام برده از اهمیت ویژه ای برخوردارند. با این وجود مهم ترین عامل، برطرف کردن موادی چون آب، لجن و رسوب، از تانک ها در حین عملیات است که باعث افزایش طول عمر تانک می شود.

منبع : سازمان آموزش و پرورش استان خراسان