طرح توجیهی تولید مخازن پلی اتیلنی

معرفي مخازن پلی اتیلنی

محصول مورد بررسي در اين گزارش مخازن ساخته شده از پلي اتيلن است. مخازن پلي اتيلني (Polyethylene (PE) Tank) عمدتا در ابعاد ٣٠٠ تا ١٠٠٠٠ ليتر در اشكال مختلف نظير استوانه اي به صورت هاي خوابيده (Horizontal) و ايستاده (Vertical) و نيز مخروطي توليد مي شوند. مخازن پلي اتيلني در بعضي موارد به صورت دوجداره نيز توليد مي گردند.

مطلب مرتبط : طرح توجیهی تولید لوله پلی اتیلن

اين مخازن عمدتا از پلي اتيلن سنگين (HDPE) و بعضا از پلي اتيلن شبكه اي (XLPE) ساخته مي شوند.

از جمله ويژگيهاي مخازن پلي اتيلني مي توان به موارد زير اشاره نمود:

• مقاومت خوب در برابر اسيد ها، بازها و مواد خورنده
• مقاومت خوب در برابر ضربه
• انتقال حرارت نسبتا پايين
• قابليت حمل و نقل آسان
• قابليت توليد در اشكال و ابعاد مختلف
• قابليت رنگ پذيري
• مقاومت بالا در برابر ترك خوردگي و نشت
• خواص ضدخوردگي حتي در دماهاي بالا
• نصب سريع، آسان و كم هزينه

به طور كلي مخازن پلي اتيلني در مقايسه با مخازن بتي و فايبرگلاس مقاومت بيشتري در برابر نشتي و ترك خوردگي دارند. بستر نشيمن مخازن ايستاده مي بايست كاملا صاف و عاري از هرگونه ذره اي كه سبب تمركز تنش مي شود، باشد.

معمولا حجم مخازن ايستاده بيشتر از حجم مخازن خوابيده است. مخازن پلي اتيلني كه به صورت مخروطي شكل توليد مي شوند، نسبت به دو نوع ايستاده و خوابيده معمولا حجم كمتري دارند.

در ادامه مشخصات و ابعاد مخازن توليدي یکی از شركتهای فعال در این زمینه ، به عنوان نمونه ارائه شده است.

مشخصات مخازن ايستاده پلي اتيلني

ابعاد بر حسب ميليمتر					ظرفيت بر حسب ليتر
T	D1	H1	H	D
٦	٤٠٠	٩١٥	٩٨٥	٦٦٠	٣٠٠
٦	٤٠٠	٩١٠	٩٨٠	٧٥٠	٤٠٠
٦	٤٠٠	٩٧٥	١٠٤٥	٨٢٠	٥٠٠
٨	٤٠٠	١٢٨٠	١٣٥٠	١٠٥٠	١٠٠٠
٩	٤٠٠	١٥٠٠	١٦٠٠	١٣٤٠	٢٠٠٠
١٠	٤٠٠	١٧٢٠	١٨٢٠	١٥٢٠	٣٠٠٠
١٠	٤٠٠	٢٢٧٠	٢٣٧٠	١٥٢٠	٤٠٠٠
١٢	٤٠٠	٢١٥٠	٢٢٥٠	١٨٠٠	٥٠٠٠
١٥	٤٠٠	٣٠٥٠	٣١٥٠	٢٠٥٠	١٠٠٠٠

مخازن خوايبده عمدتا با درب هاي پيچي و رينگي در ابعادي كوچكتر از مخازن ايستاده (حداكثر ٥٠٠٠ ليتر) توليد مي شود. شكل و مشخصات اين مخازن به عنوان نمونه در ادامه ارائه شده است.

مشخصات مخازن خوابيده پلي اتيلني

ابعاد بر حسب ميليمتر					ظرفيت بر حسب ليتر
T	D	H	D	L
٦	٤٠٠	٨٥٠	٧٥٠	١٥٥٠	٦٠٠
٨	٤٠٠	١٠٤٠	٩٤٠	١٥٥٠	١٠٠٠
٨	٤٠٠	١١٦٠	١٠٤٠	١٩٠٠	١٥٠٠
٨	٤٠٠	١٠٦٠	١٦٠٠	١٨٠٠	٢٠٠٠
١٠	٤٠٠	١٧٠٠	١٦٠٠	٢٧٠٠	٥٠٠٠

مخازن پلي اتيلني در بعضي موارد به صورت روباز نيز توليد مي گردند.

موارد كاربرد مخازن پلي اتيلني

همانطور كه ذكر شد، مخازن پلي اتيلني در شكل ها و ابعاد گوناگون توليد مي گردند و بسته به مشخصات و ابعاد در صنايع مختلفي نيز مورد استفاده قرار مي گيرد. از جمله موارد كاربرد مخازن پلي اتيلني مي توان به انواع مخازن نگهداري مواد شيميايي (انواع اسيد ها و بازها و مواد خورنده)، مخازن مورد استفاده در صنعت كشاورزي، مخازن نگهداري آب و … اشاره نمود.

مخازن پلي اتيلني مي توانند در سطح زمين و يا در زير آن (Under ground) مورد استفاده قرار گيرند.

شايان ذكر است در صورتيكه مخزن در معرض تابش اشعه خورشيد باشد، لازم است در تركيب كامپاند آن از پايداركننده هاي UV استفاده شود.

• صنايع كشاورزي
  در صنايع كشاورزي مخازن پلي اتيلني به عنوان مخازن نگهداري انواع كودهاي مايع و بعضا جامد مورد استفاده قرار مي گيرد. همچنين مخازن پلي اتيلني در ابعاد كوچكتر جهت مخزن قابل حمل ماشين هاي كود پاش و سم پاش نيز مورد استفاده قرار مي گيرد.

  

  مخازن پلي اتيلن مخروطي شكل نيز به عنوان مخزن خوراك دهنده دستگاههاي كود پاشي كوچك و نيز مخازن ذخيره كودهاي شيميايي مايع مورد استفاده قرار مي گيرد.

  

• نگهداري آب و مواد شيميايي
  از آنجا كه ميل تركيبي پلي اتيلن با اكثر مواد شيميايي بسيار كم است و نيز در برابر اسيدها و بازها مقاوم است، در صنايع مختلف جهت نگهداري انواع مواد شيميايي خورنده، اسيد ها و بازها نظير اسيد سولفوريك، سود، هيپوكلريت سديم و اسيد هيدروكلريك از مخازن پلي اتيلني استفاده مي شود. شايان ذكر است كه جهت طراحي مخزن و تعيين ابعاد و ضخامت آن چگالي ماده شيميايي مي بايست مد نظر قرار گيرد.

  

  مخازن پلي اتيلني جهت انتقال و جابجايي انواع مايعات شيميايي، رنگ ها، پوشش ها و چسب ها نيز مورد استفاده قرار مي گيرند. همچنين براي نگهداري و حمل مواد شيميايي پودري نيز از مخازن پلي اتيلني استفاده مي شود.

  

  مخازن پلي اتيلني جهت نگهداري و حمل آب از جمله آب آشاميدني نيز مورد استفاده قرار مي گيرد. شايان ذكر است مخازني كه جهت نگهداري آب آشاميدني مورد استفاده قرار مي گيرند، مي بايست استانداردهاي موجود در اين زمينه را رعايت كنند و حداقل مواد افزودني را دارا باشند.

  

• صنايع غذايي
  مخازن پلي اتيلني با رعايت استاندارها تدوين شده در نگهداري مواد غذايي جهت ذخيره سازي انواع محصولات خوراكي مايع نظير سركه، آبليمو و نيز انواع ترشيجات و مواد لبني و … نيز كاربرد دارند. مخازن پلي اتيلني در ابعاد كوچك در كارخانه جات توليد كمپوت، آبميوه سازي نيز به عنوان مخازن نگهداري انواع مواد غذايي در مدت زمان كوتاه مورد استفاده قرار مي گيرند.

كالاي جايگزين مخازن پلي اتيلني

از جمله كالاهاي جايگزين مخازن پلي اتيلني در بعضي از موارد كاربرد مي توان به مخازن بتوني، مخازن فلزي و فايبرگلاس اشاره نمود. در مواردي كه مخزن در تماس با مواد شيميايي به خصوص اسيدها و بازها قرار دارد، مي بايست از مخازن فلزي كه سطح داخلي آنها پوشش داده شده است، استفاده نمود كه سبب افزايش قيمت تمام شده مي شود. لذا در اين زمينه مخازن پلي اتيلني ارجحيت دارند.

طرح توجیهی تولید بشکه فلزی به این مطلب مرتبطه که میتونید اون رو هم مطالعه کنید.

همچنين حمل و نقل و نصب مخازن پلي اتيلني در مقايسه با مخازن فلزي و بتوني آسان تر است و هزينه كمتري را در بر مي گيرد. اما در بعضي موارد كه استحكام بالا، حجم زياد و تحمل بار و فشار مد نظر است. مخازن بتوني و فولادي مورد استفاده قرار مي گيرند.

كشورهاي عمده توليدكننده و مصرف كننده

از جمله مهمترين كشورهاي توليد كننده اين محصول در جهان مي توان فرانسه، آمريكا، انگليس، ايتاليا و چين را نام برد. از آنجا كه مخازن پلي اتيلني حجيم هستند، تبادلات جهاني آنها جز در موارد بسيار رونق چنداني ندارد و عمدتا به صورت بومي توليد و مصرف مي شود.

بررسی روش هاي مختلف توليد مخازن پلي اتيلني

روتيشنال مولدينگ، روتومولدينگ يا قالبگيري دوراني، يك روش مناسب و مفيد براي توليد قطعات پلاستيكي در ابعاد و اندازه هاي بزرگ است. روتومولدينگ يك فرايند ٤ مرحله اي شامل بارگيري (ريختن مواد در قالب)، گرمسازي، خنك سازي و تخليه قالب است.

1. مرحله ی اول شامل پر کردن قالب یا همان Charjng می باشد که قالب که طی این مرحله که به صورت محصول نهایی طراحی شده باز می شود و مقدار معینی از ماده پلیمری مورد نظر به صورت پودر یا مایع در نیمه پایینی قالب ریخته می شود .
2. مرحله ی دوم شامل حرارت دهی یا Heating می باشد که پس از آن که قالب بسته می شود ماشین شروع به کار می کند و قالب در داخل کوره حول دو محور عمود بر هم می چرخد . با این کار انتقال حرارت باعث ذوب شدن پودر داخل قالب می شود و سطح داخلی قالب به وسیله آن به طور یکنواخت پوشیده می شود .
3. مرحله سوم که همان مرحله سرد کردن یا Cooling می باشد و در این مرحله قالب را در همان حالت چرخش ، وارد ایستگاه خنک کننده می کنند و قطعه نهایی با سرد شدن قالب که به وسیله جریان هوا یا پاشش آب این کار انجام می شود و پلیمر درون آن را نیز سرد می کند شکل می گیرد .
4. تخلیه محصول یا demolding که مرحله چهارم از فرایند تولید می باشد تحویل محصول می باشد که با ایستادن ماشین از حرکت ، باز کردن نیمه قالب از درون آن قطعه نهایی خارج می شود .

به طور كلي قالبگيري چرخشي فرايندی است که برای توليد اشکال ميان تهی، يکپارچه در همه اندازه های و اشکال استفاده می شود. غالبا برای شکل دهی ترموپلاستها استفاده می شود، ولی در سالهای اخير برای پلی اتيلن شبکه ای و در برخی ترموستها نيز استفاده می شود.

در اين روش شکل دهی قطعه فشارهای بالای تزريق، سرعتهای برشی بالا را متحمل نمي شود. برخی مزايای اين فرايند عبارتند از: قيمت مناسب ماشين آلات، ارتباط محدود بخشهای مختلف دستگاه، توليد قطعات و محصولات چند رنگ، قيمت پايين ابزار آلات، استهلاک پايين دستگاه و …

• فرايند شکل دهی:
  اساس اين نوع فرايند ساده است. پليمرها به صورت ذرات ريز جامد يا مايع در قالب جاسازی ميشود. قالب ضمن چرخش در جهات مختلف گرما داده می شود. در مرحله اول حرارت دهی لايه اول پليمر پودری روی سطح قالب ضمن چرخش می نشيند. اين مذابها به تدريج روی سطح قالب نشسته تا به يک لايه همگن با ضخامت مورد نظر برسند.
• ماشين آلات:
  ماشينهايی با يک بازوی rotocast شامل آون و چمبرهای سرمايش هستند و اغلب برای دستگاههای آزمايشگاهی استفاده می شوند. اکثر ماشين آلات اين فرايند دارای ٣ بازوي هستند که در سه جايگاه قرار دارند. بارگيری، آون و سرمايش. اين ماشين آلات قابليت توليد تانکهايی با ظرفيتهای gal ٥٠٠٠ را دارند که در سالهای اخير به gal ٢٢٥٠٠ افزايش داده شده است.

  

• کنترل فرايند:
  اکثر ماشينهای قالبگيری چرخشی توسط ريزپردازنده های قابل برنامه ريزی کنترل می شوند. داده های مختلف توسط اين کنترل کننده ها ثبت می شوند. اين داده ها برای سيستمهای گرمايشی شامل زمان چرخه، دمای آون، سرعتهای جهت دار major و minor ،زمان بازگشت چرخش و کنترل تعديل (damper control) می باشد. داده های سيستمهای سرمايش شامل پنکه، اسپری آب و زمانهای خاموش و روشن می باشد.
• قالبها:
  در مقايسه با قالبهای فرايندهای تزريق و قالبگيری دمشی اين قالبها ارزانتر می باشند و عمدتا از جنس آلومينيوم و با اندازه های مختلف ساخته می شوند. قالبهای تجربی برای قطعات prototype از اپوکسی تقويت شده با الياف شيشه ساخته می شوند.

تجهيزات اصلي مورد نياز تولید مخزن پلی اتیلنی

تجهيزات اصلي واحد توليد مخزن به روش قالبگيري دوراني شامل قيف خوراك دهنده، اكسترودر، قالبها و…) مي باشد.

مواد اوليه مورد نياز تولید مخزن پلی اتیلنی و محل تامين

ماده اوليه اصلي مورد نياز واحد پلي اتيلن سنگين (HDPE) است كه از منابع داخلي قابل تامين مي باشد. علاوه بر پلي اتيلن سنگين مواد افزودني نظير مواد پايدار كننده UV و بعضا پيگمنت هاي رنگي به ميزان بسيار كم در واحد مصرف مي گردد.

[aparat id=”Wfwvp”]