ステンレス鋼製貯蔵タンクの加工プロセス

ステンレス鋼製貯蔵タンクの加工プロセスは、設計から完成品の納品まで、複数のステップを含みます。石油業界の安全性と耐久性の要件を満たすために、構造強度、気密性、および耐食性を確保する必要があります。以下は、段階ごとに説明された詳細な加工プロセスです。

1. 設計と計画

• ニーズ分析：貯蔵タンクの用途（原油、石油製品、化学液体の貯蔵など）に応じて、容量、サイズ、圧力等級、および環境条件（温度、腐食性など）を決定します。
• 材料の選択：適切なステンレス鋼材を選択します。一般的に使用されるのは316L、304、または二相ステンレス鋼で、耐食性とコストを考慮します。API 650（溶接貯蔵タンク規格）などの規格に準拠する必要があります。
• 図面設計：CADまたは3Dモデリングソフトウェア（SolidWorksなど）を使用して、タンク本体、入口/出口、サポート、マンホール、排気弁などのコンポーネントを含む、貯蔵タンクの詳細な図面を作成します。
• 応力解析：有限要素解析（FEA）を通じて、タンク本体が満載、加圧、または地震などの条件下での応力分布をシミュレートし、構造の安全性を確保します。

2. 材料の準備

• 板材の調達：設計要件に従って、ステンレス鋼板（通常、厚さは4〜20mmで、タンクのサイズと圧力によって異なります）を調達します。
• 表面処理：板材を洗浄して、油汚れや酸化物を除去し、溶接品質を確保します。
• 切断：数値制御プラズマ切断機、レーザー切断機、またはウォータージェット切断機を使用して、ステンレス鋼板を切断し、タンク本体、底板、天板、および付属品（フランジ、マンホールカバーなど）を作成します。
• エッジ処理：切断エッジを研磨または面取りして、溶接欠陥を減らします。

3. タンク本体の成形

• ロール成形：ステンレス鋼板をロール成形機に送り込み、円筒形のタンク本体壁板にロール成形します。大型貯蔵タンクは、分割してロール成形してから接合する場合があります。
• 底板と天板の加工：
  • 底板は通常、平底または円錐底で、板材を接合して平坦性を確保します。
  • 天板は固定頂または浮き屋根（揮発性液体に適しています）にすることができ、設計に応じて切断および成形します。
• 付属品のプレハブ：マンホール、入口/出口ノズル、液面計インターフェース、排気弁などのコンポーネントを加工します。通常、旋盤または数値制御加工センターを使用します。

4. 組み立てと溶接

• 組み立て：組み立てプラットフォーム上で、底板、壁板、天板、および付属品を一時的に固定し、治具を使用して位置合わせを確保します。
• 溶接：
  • アルゴンアーク溶接（TIG）またはプラズマ溶接を使用して、溶接シームが滑らかで耐食性があることを確認します。
  • 重要な溶接シーム（底板と壁板の接続など）は、両面溶接または完全溶け込み溶接を使用する必要があります。
  • 溶接プロセス中に熱入力を制御し、ステンレス鋼の過熱による粒界腐食を回避します。
• 溶接シーム検査：X線（RT）、超音波（UT）、または浸透探傷試験（PT）などの非破壊検査（NDT）方法を通じて、溶接シームの品質を検査し、亀裂、気孔などの欠陥がないことを確認します。

5. 表面処理

• 研磨：タンクの内外面を機械研磨または電気化学研磨して、Ra0.4〜0.8μmの表面粗さを実現し、油の付着と腐食のリスクを軽減します。
• 酸洗い不動態化：酸洗い液（硝酸+フッ化水素酸など）を使用して、溶接酸化層を除去し、不動態化膜を形成して、耐食性を向上させます。
• サンドブラスト処理（オプション）：外面をサンドブラストして、美観とコーティングの密着性を高めます。

6. 付属品の取り付け

• マンホール、入口/出口パイプライン、バルブ、液面計、温度センサーなどの付属品を取り付けます。
• すべての接続箇所がしっかりと密閉されていることを確認します。通常、ステンレス鋼フランジと耐油性ガスケットを使用します。
• 圧力貯蔵タンクの場合は、安全弁と圧力計を取り付ける必要があります。

7. 検査とテスト

• 寸法検査：タンクの寸法、壁の厚さ、真円度などを測定し、設計図と一致していることを確認します。
• 圧力テスト：
  • 圧力貯蔵タンクに対して、水圧または気圧テスト（設計圧力の1.5倍など）を実施し、タンクの強度と気密性を検査します。
  • 常圧貯蔵タンクの場合、テストの重点は漏れを防ぐための気密性です。
• 耐食性テスト：模擬油環境でステンレス鋼の耐食性をテストします。
• 外観検査：表面に傷やへこみがなく、溶接シームが滑らかであることを確認します。

8. 防食と塗装（オプション）

• ステンレス鋼自体は耐食性がありますが、外部にエポキシ樹脂またはポリウレタンコーティングを施して、耐紫外線性と環境腐食能力を高めることができます。
• 塗装前にサンドブラスト処理を行い、コーティングの密着性を確保する必要があります。

9. 梱包と輸送

• 保護梱包：輸送中の傷を防ぐために、タンクの表面を保護フィルムで覆います。
• 輸送方法：小型貯蔵タンクは全体的に輸送し、大型貯蔵タンクは分割して輸送し、現場で組み立てる場合があります。
• 固定と保護：タンクをブラケットまたは木箱で固定し、輸送の安全を確保します。

10. 現場での設置と試運転

• 現場での組み立て（該当する場合）：大型貯蔵タンクは、現場で壁板の接合、天板の取り付け、および最終溶接を完了します。
• 基礎工事：貯蔵タンクがAPI 650規格に準拠した、平坦なコンクリート基礎または鋼構造ブラケットに取り付けられていることを確認します。
• 試運転：パイプラインシステムを接続し、液面計、バルブなどの機能をテストし、試運転を行います。

注意事項

• 安全基準：加工プロセスは、OSHAまたは中国のGB規格（GB 50128など）を遵守し、溶接、吊り上げなどの操作の安全性を確保する必要があります。
• 品質管理：各工程には厳格な品質検査記録が必要であり、ISO 9001または石油業界関連の認証に準拠する必要があります。
• 環境適合性：石油業界向けに、貯蔵タンクは高温、硫黄含有油などの特殊な環境を考慮し、適切な材料とプロセスを選択する必要があります。
• カスタマイズされたニーズ：顧客の要件に応じて、ライニング（ポリテトラフルオロエチレンなど）または断熱層（ロックウールなど）を追加する場合があります。

典型的な材料とプロセスパラメータ

• 材料：316Lステンレス鋼（2〜3％のモリブデンを含み、塩化物イオン腐食に耐性があります）または304ステンレス鋼（低コスト）。
• 壁の厚さ：4〜20mm、タンクの直径と圧力によって異なります。
• 溶接電流：TIG溶接は通常100〜200Aで、板の厚さに応じて調整します。
• 研磨グレード：内面Ra≤0.8μm、石油貯蔵の衛生要件を満たします。