مراحل تصنيع الخزانات المعدنية من الطلب حتى التسليم

على الورق يبدو تصنيع الخزان بسيطًا: نلفّ بضع صفائح، ونلحم رأسين، وانتهى الأمر. أما عمليًا فيمر كل خزان بسبع مراحل، وإذا نُفّذت إحداها على عجل فإن عيبها يظهر عادةً في الاختبار، أو ما هو أسوأ، أثناء التشغيل.

بالنسبة لخزان فولاذي سعة ٢٠ ألف لتر، يستغرق هذا المسار في مصنعنا نحو ثلاثة أسابيع. والخزانات الأكبر تمر بالمراحل نفسها، مع فارق أن جزءًا من العمل ينتقل إلى موقع المشروع. وقد شرحنا التصنيع في الموقع أدناه أيضًا.

سؤالنا الأول للعميل ليس «كم لترًا؟». بل نسأل أولًا ماذا سيوضع داخل الخزان. فمياه الشرب والديزل وحمض الكبريتيك والهواء المضغوط يحتاج كل منها إلى مادة صفائح ومعيار تصميم ونوع اختبار مختلف.

نصمم خزانات التخزين الجوية وفق API 650، وأوعية الضغط وفق ASME Section VIII. وفي الحالتين تُستخرج سماكة الجسم من الضغط (أو ارتفاع عمود السائل) والقطر والإجهاد المسموح للصفيحة وكفاءة اللحام وسماحية التآكل.

ناتج هذه المرحلة ليس رقم سماكة فقط؛ بل تُعدّ أيضًا مخططات التصنيع ومواقع الفوهات وقائمة المواد. وقائمة المواد هذه هي التي تحدد وزن الخزان، ومنها نحسب سعر التصنيع إلى حد كبير.

نشتري الصفائح والأنابيب والشفاه بالكيلوغرام. ولهذا يعتمد سعر الخزان قبل كل شيء على وزنه المصنَّع لا على حجمه. فخزانان بالحجم نفسه، أحدهما للماء والآخر لضغط ١٠ بار، يختلفان تمامًا في الوزن والسعر.

يجب أن تكون لكل حزمة صفائح شهادة المصنع المنتج (MTC) لمطابقة درجتها وتركيبها الكيميائي وخواصها الميكانيكية مع المخطط. وفي الصفائح الخاصة مثل استيل ٣١٦ أو التيتانيوم، قد تستغرق مدة توريد المواد أحيانًا أكثر من مدة التصنيع كلها.

تُقص الصفائح وفق مخطط الفرد وتُشطف حوافها للّحام. ثم تحوّل آلة اللف الصفيحة المسطحة إلى أسطوانة. وتظهر دقة هذه المرحلة في استدارة الجسم: فالجسم الذي لم يُلفّ جيدًا لا يتطابق مع الرأس أثناء التجميع، ويضطر اللحّام إلى إدخاله في مكانه بالقوة.

تُشكَّل الرؤوس بآلات التقعير وثني الحواف. ويُختار نوع الرأس، أي التوريسفيري أو البيضاوي ٢:١ أو نصف الكروي، من حسابات الضغط، وهو يؤثر أيضًا في سماكة الخزان ووزنه.

توضع حلقات الجسم فوق بعضها، وتُركّب الرؤوس، ثم يأتي دور اللحام الرئيسي. ويُنفّذ كل لحام وفق مواصفة إجراء اللحام (WPS) وبيد لحّام معتمد. وعادةً تُلحم خطوط اللحام الطولية والمحيطية الطويلة باللحام تحت المسحوق (القوس المغمور)، وهو أسرع وأكثر انتظامًا.

تُضاف الفوهات وفتحة الفحص والدعامات في هذه المرحلة. ويجب أن يكون موقع كل فتحة قد أُخذ في الحسبان مسبقًا في الحسابات. فالثقب الذي يُفتح في الجسم لاحقًا قد يحتاج إلى صفيحة تقوية لم تكن في المخطط.

ننفذ الاختبار الهيدروستاتيكي في مصنعنا: يُملأ الخزان بالماء ويُرفع الضغط حتى القيمة التي يحددها الكود. أما بقية الاختبارات غير الإتلافية، أي التصوير الإشعاعي والموجات فوق الصوتية والسائل النافذ والجسيمات المغناطيسية، فتنفذها شركة فحص من طرف ثالث.

سبب هذا التقسيم بسيط. فالتقرير الذي توقّعه شركة مستقلة أكثر مصداقية لدى صاحب العمل ومفتش المشروع من تقرير يكتبه المصنّع عن عمله. ولقيعان الخزانات الكبيرة يُجرى أيضًا اختبار صندوق التفريغ، وعادةً في موقع التركيب.

بعد اجتياز الاختبارات، يُجهَّز سطح الخزان ويُطلى. ويعتمد نظام الطلاء على المائع والبيئة: إيبوكسي لداخل خزانات الماء والوقود، وبولي يوريثان لخارج الخزان المعرّض للشمس. أما خزان الاستيل فلا يُطلى عادةً، بل يُغسل بالحمض ويُخمَّل فقط.

قبل الشحن تُغلق الفوهات بأغطية، ويُحمَّل الخزان على سروج أو قاعدة انزلاقية. وتشمل وثائق التسليم المخططات النهائية وشهادات المواد وتقارير الاختبارات.

عندما يتجاوز قطر الخزان الحد المسموح للنقل البري، كمعظم خزانات النفط والماء ذات آلاف الأمتار المكعبة، فإننا لا نصنعه قطعة واحدة. فالصفائح تُقص وتُشطف وتُلف عادةً في المصنع، ويُنفّذ التجميع واللحام في موقع المشروع.

للتصنيع في الموقع مراحله الخاصة: استلام الأساسات، ولحام صفائح القاع، ورفع الحلقات، وتركيب السقف. ويُجرى الاختبار الهيدروستاتيكي هناك أيضًا بملء الخزان، ويُقاس هبوط الأساسات أثناء الملء.

ثلاثة أسابيع لخزان فولاذي سعة ٢٠ ألف لتر هي المدة عندما تكون المواد متوفرة في السوق وتُعتمد المخططات بسرعة. وهذه العوامل تزيد المدة عادةً: