صنعت مخازن کامپوزیت در ایالات متحده به شدت تحت نظارت است

گری آرتور، رئیس انجمن پلاستیک های تقویت شده با فایبر گلاس آمریکا، توضیح داد که چگونه صنعت کامپوزیت استانداردهایی را در پاسخ به مقررات اخیر در مورد مخازن ذخیره سازی کامپوزیت ایجاد می کند که برای محافظت از همه ذینفعان در برابر آسیب ناشی از خرابی مخازن ذخیره سازی کامپوزیت طراحی شده است.

همانطور که توسعه قوی مخازن ذخیره سازی کامپوزیت در قرن بیست و یکم ادامه دارد، آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) و اداره ایمنی و بهداشت شغلی (اداره ایمنی و بهداشت شغلی، OSHA قوانینی را در این زمینه وضع کرده است. این قوانین واکنش به مخزن فاجعه بار را تنظیم می کند. عدم وجود استانداردهای مورد توافق برای بازرسی مخازن در کاربردهای نفتی و شیمیایی بسیار خطرناک را برطرف می کند. تعیین عمر باقیمانده، کارایی و چرخه بازرسی مخازن ذخیره سازی کامپوزیت همیشه مورد توجه بوده است.

ذخیره سازی نفت و مواد شیمیایی یک کار مهم در سراسر جهان است. در حالی که برخی از مواد شیمیایی در طبیعت به اندازه نفت و گاز قابل اشتعال و انفجار نیستند، اما به شدت خورنده هستند و در صورت عدم کنترل ایمن می توانند باعث آسیب، مرگ و آسیب های زیست محیطی شوند. کامپوزیت ها به دلیل مقاومت عالی در برابر خوردگی، متداول ترین مواد مورد استفاده برای مخازن ذخیره سازی بالای زمین (AST) در صنایع شیمیایی هستند. با این حال، از نظر ذخیره سازی نفت، مخازن کامپوزیتی ظرفیت ذخیره سازی بسیار کمتری نسبت به مخازن فولادی دارند و تدوین مقررات و استانداردهای صنعتی برای مخازن فولادی بیشتر بر روی کاربردهای بزرگ ذخیره سازی نفت تمرکز دارد. تنظیم AST کامپوزیت نادیده گرفته شده و در خطر است.

تا سال 1999، قوانین EPA و OSHA حدود یک دهه در حال توسعه بودند و به طور محکم در ایالات متحده مستقر شدند. این امر نیاز به رویه های مهندسی خوب شناخته شده و پذیرفته شده مرتبط با تصمیمات بازرسی تانک را ایجاد کرد که امروزه به نام RAGAGEP شناخته می شود. در اوایل دهه 1990، صنعت مخازن فولادی بالغ با استانداردهای بازرسی دقیق به سرعت توسعه یافت، در حالی که صنعت مخازن کامپوزیت نسبتاً دیر پاسخ به آن کند بود.

استاندارد برای بازرسی مخازن ذخیره مواد کامپوزیتی

بر اساس قوانین EPA و OSHA، صنعت مخازن کامپوزیت پیشرفت محدودی در توسعه روش‌های آموزشی و اعتباری بازرسان بالغ، قوی و پایدار داشته است. از سال 1999 تا 2016، گروه‌های صنعتی متشکل از متخصصانی که از صنایع خمیر و کاغذ، نفت و صنایع شیمیایی حمایت می‌کنند، تلاش‌های قابل‌توجهی برای پاسخگویی به این الزامات EPA و OSHA انجام دادند. با این حال، رویه انتشار متکی به محتوای فنی و رویه‌های اداری است و برخی اشتباهات و حذفیات قابل توجه مشاهده شده است. ترویج شیوه های پایدار در کنترل صنعتی بسیار ناکافی است و بیش از یک دهه است که به طور قابل توجهی به روز نشده است.

در طول دهه 1990، تلاش‌های نظارتی بر صنعت نفت و گاز متمرکز شد و مؤسسه نفت آمریکا (API) API 653، بازرسی مخازن، تعمیر، اصلاح و بازسازی را راه‌اندازی کرد، در سال 1991، بازرسی مبتنی بر ریسک API 580 در سال 2002 معرفی شد. و API 571 در سال 2003 معرفی شد که مکانیسم های آسیب را پوشش می دهد. این تلاش‌ها توسط موسسه مخازن فولادی (STI) تکمیل می‌شوند، که استاندارد SP001 را برای بازرسی مخزن سطحی در 2{11}} منتشر کرد. هر دو استاندارد API و STI برای مخازن فولادی اعمال می شود، نه مخازن کامپوزیت. تخمین زده می شود که در حال حاضر بیش از 5000 بازرس آموزش دیده و واجد شرایط مخازن فولادی تنها در ایالات متحده وجود دارد. این استانداردهای بازرسی مخازن فولادی، سابقه ای را برای استانداردسازی شیوه های بازرسی در صنعت مخازن کامپوزیت ایجاد می کند.

مخازن ذخیره سازی سطحی کامپوزیت در معرض خطر

بدون در نظر گرفتن تلفات بعدی، برآورد می شود که خرابی زودرس مخازن ذخیره سازی سطحی کامپوزیتی بیش از 107 میلیون دلار در سال برای صنعت هزینه داشته باشد. مواد کامپوزیت یک ماده پیچیده در ساخت و ساز است و اغلب به آن توجهی که مهندسان و عملیات تولیدی در فروشگاه ها سزاوار آن هستند نمی شود. در حالی که کامپوزیت ها از جایگاه بالایی به عنوان مواد ارجح برای بسیاری از کاربردهای شیمیایی برخوردارند، خواص آنها نسبت به مواد مخزن فولادی همگن تولید انبوه معمولی با خواص همسانگرد مانند فولاد کربنی A36 یا فولاد ضد زنگ 316 کمتر قابل پیش بینی بوده و ارزیابی آنها دشوارتر است. این موقعیت ها عناصر مهمی از تخصص بازرس مخزن سطحی یکپارچه هستند.

جدیدترین مطالعه رسمی در مورد خرابی زودرس دستگاه های کامپوزیت، که در مجموع 388 نوع خرابی و 328 علت را نشان می دهد، دهه ها پیش انجام شد. از داده های مطالعه بر روی مخازن و کانتینرهای کامپوزیتی، 52 درصد انواع خرابی را می توان به مشکلات لمینیت و 75 درصد را به نقص سازنده نسبت داد. تاریخچه پرونده‌ای که از آن زمان گردآوری شده نشان می‌دهد که شکست‌ها سال به سال اتفاق می‌افتند، با انواع و نسبت‌های علل مشابه با موارد شناسایی شده در دهه‌های پیش. مخازن ذخیره سازی سطحی کامپوزیت از انواع طرح های کامپوزیت ناهمگن با ناهمسانگردی تشکیل شده است، هیچ درجه استانداردی وجود ندارد و اساساً دست ساز هستند. بنابراین، حالت های شکست بین مواد فولادی و کامپوزیت بسیار متفاوت است.

واکنش صنعت کامپوزیت

قوانین ایالات متحده صاحبان مخازن سطحی را ملزم می کند که از بلایای نفتی و شیمیایی جلوگیری، آماده شدن و واکنش نشان دهند. علاوه بر این، حالت های خرابی مخازن ذخیره سازی سطحی مرکب پیچیده و غیرقابل پیش بینی است. به منظور برآورده ساختن این الزامات در قانون و بازرسی، بازرسان باید تحت شرایط بسیار خاص آموزش دیده و واجد شرایط باشند، پاسخگویی را ایجاد کنند و به نتایج دست یابند. بنابراین، صنعت کامپوزیت نیاز به انتشار شیوه‌های استاندارد اجماع پایدار دارد و برای تولید بازرسان واجد شرایط آموزش می‌دهد.