standard

معيار API 620: ينطبق على خزانات التخزين ذات الضغط المنخفض

October 29, 2025
admin

في صناعات النفط والغاز والبتروكيماويات والكيماويات، وحتى الأغذية،  تلعب خزانات التخزين   دورًا محوريًا في تخزين السوائل والغازات  . يؤثر اختيار معايير تصميم الخزانات المناسبة بشكل مباشر على سلامة المشروع ومتانته وأدائه وتكلفته. ومن أهم المعايير في هذا المجال معيار API 620  ، الذي وضعه معهد البترول الأمريكي (API)، والذي يتناول بشكل رئيسي تصميم وبناء خزانات التخزين الملحومة للسوائل منخفضة الضغط.

ما هي واجهة برمجة التطبيقات (API)؟

المعهد الأمريكي للبترول (API) هو منظمة مهنية مقرها الولايات المتحدة الأمريكية، تُعنى بوضع المعايير واللوائح والإرشادات الخاصة بالمعدات والعمليات والخدمات المتعلقة بصناعات النفط والغاز والبتروكيماويات. وتحظى معايير API  باعتراف واسع النطاق  عالميًا  ، وتُستخدم في المشاريع الدولية.

ما هو معيار API 620؟

يتم استخدام API 620  ، وهو اختصار لـ
“تصميم وإنشاء خزانات تخزين ملحومة كبيرة منخفضة الضغط”،
لتصميم وإنشاء خزانات تخزين ملحومة كبيرة ذات  ضغط داخلي منخفض نسبيًا  (حتى 15 رطل لكل بوصة مربعة أو حوالي 1 بار ضغط نسبي)، والتي تُستخدم عادةً لتخزين الغازات الباردة أو الساخنة أو المسالة.

يحتوي هذا المعيار على المبادئ التوجيهية التالية:

  • اختيار المواد

  • التصميم الهيكلي لخزانات التخزين (جسم الخزان، غطاء الخزان، قاع الخزان)

  • طرق اللحام والتوصيل

  • الاختبارات والفحوصات المطلوبة

هذا هو.

نطاق معيار API 620

ينطبق هذا المعيار على خزانات التخزين ذات الخصائص التالية:

  1. ضغط التشغيل المنخفض:  ما يصل إلى 15 رطل لكل بوصة مربعة (ضغط مقياس 1 بار)

  2. قطر كبير:  يستخدم عادة لخزانات التخزين التي يبلغ قطرها أكثر من 10 أمتار  .

  3. اللحام الكامل:  يجب لحام جميع مكونات الخزان (لا يُسمح بالمسامير أو المسامير).

  4. نطاق واسع لدرجة حرارة التشغيل:  تم تصميمه بمواد خاصة (مثل النيكل أو الفولاذ المقاوم للصدأ)، ويمكنه العمل في درجات حرارة منخفضة تصل إلى -325 درجة فهرنهايت (-198 درجة مئوية).

  5. بيئة التخزين:  مناسبة للسوائل مثل النفط الخام ومنتجات البترول والمواد الكيميائية والغاز الطبيعي المسال والغاز البترولي المسال.

الفرق بين API 620 و API 650

أحد الأسئلة الأكثر شيوعًا في الصناعة هو الفرق بين API 620 وAPI 650. يوضح الجدول التالي هذه الاختلافات:

ميزة API 620 API 650
ضغط التصميم حتى 15 رطل لكل بوصة مربعة حتى 2.5 رطل لكل بوصة مربعة
درجة حرارة التشغيل وتشمل أيضًا درجات الحرارة المنخفضة للغاية. درجة الحرارة المحيطة النموذجية
نوع التصميم التصميم على أساس الإجهاد المسموح به التصميم أبسط، لكن الدقة أقل.
نوع الخزان خزان تخزين ملحوم منخفض الضغط التخزين الجوي الملحوم
طلب الغاز الطبيعي المسال (LNG)، وغاز البترول المسال (LPG)، وغاز البترول المسال والمواد الكيميائية المتخصصة النفط الخام والماء والمواد منخفضة الخطورة

المكونات الرئيسية لمعيار API 620

يتكون معيار API 620 من عدة فصول، يغطي كل منها تفاصيل التصميم والبناء المهمة:

1.  اختيار المواد

يوفر معيار API 620 قائمة شاملة بالمواد المسموح بها، بما في ذلك  الفولاذ الكربوني، والفولاذ السبائكي، والفولاذ المقاوم للصدأ. ويعتمد اختيار المواد على درجة حرارة التشغيل، والقوة الميكانيكية، ومقاومة التآكل.

2.  التصميم الهيكلي

يعتمد التصميم على تحليل الإجهاد الداخلي، والضغط، وضغط الرياح، والنشاط الزلزالي، وأحمال الثلج، ووزن الخزان نفسه. ويجب على مهندسي التصميم استخدام الصيغ والجداول المحددة في المعايير لحساب سمك جسم الخزان وغطائه وقاعه.

3.  طريقة اللحام

يُولي معيار API 620 اهتمامًا خاصًا بجودة ونوع  اللحامات. يجب أن تتبع طرق اللحام تدفقات العمليات المعتمدة (WPS/PQR) وأن يُجريها لحامون مؤهلون.

4.  الاختبار والتفتيش

بعد بناء خزان التخزين، يجب إجراء اختبار هيدروستاتيكي أو هوائي. بالإضافة إلى ذلك،  يلزم إجراء اختبارات غير إتلافية (NDT)،  مثل  التصوير الشعاعي  ،  واختبار الاختراق (PT)،  والفحص  بالموجات فوق الصوتية (UT) .

5.  مراقبة الجودة والتوثيق

من قطع الصفائح المعدنية إلى الاختبار النهائي ، يجب توثيق عملية التصنيع بأكملها. يشمل هذا التوثيق الرسومات، ووثائق اعتماد المواد، وشهادات اللحام، ونتائج الاختبارات.

فوائد استخدام API 620

  1. سلامة عالية:  تم تصميمها بدقة لتحمل الأحمال المختلفة والظروف الخاصة (مثل الزلازل والرياح).

  2. قابلية التطبيق في درجات الحرارة المنخفضة:  مناسب للغاز الطبيعي المسال والغازات المسالة الأخرى.

  3. إنها تغطي مجموعة متنوعة من المواد:  سبائك خاصة يمكن استخدامها في البيئات المسببة للتآكل.

  4. معترف بها دوليا:  تستخدم على نطاق واسع في مشاريع النفط والغاز العالمية.

متطلبات التصميم المحددة للغاز الطبيعي المسال (LNG)

من أهم تطبيقات معيار API 620 تصميم خزانات تخزين الغاز الطبيعي المسال (LNG). يجب تخزين هذا السائل في درجات حرارة منخفضة للغاية (حوالي -162 درجة مئوية). لذلك، يجب أن تُصنع الخزانات من مواد مثل الفولاذ المحتوي على النيكل (9% Ni) لمنع الهشاشة الناتجة عن التبريد العميق. بالإضافة إلى ذلك، يتطلب الأمر أنظمة عزل متطورة، وقواعد مزدوجة الجدران، وأجهزة للتحكم في الضغط.

النقاط الرئيسية للتنفيذ والرصد

  • احصل على موافقة من المنظمات ذات السمعة الطيبة:  في العديد من البلدان، يجب أن تتم الموافقة على تصميم وبناء خزانات التخزين من قبل هيئات المعايير أو وكالات السلامة مثل OSHA و NFPA.

  • التعاون مع فريق تفتيش مستقل:  يوصى بالاستعانة بوكالة تفتيش خارجية للتحقق من عمليات التصنيع والاختبار.

  • الصيانة المستمرة:  بعد التشغيل، يجب فحص خزان التخزين بانتظام، وإجراء اختبارات التسرب وفحوصات التآكل.

ختاماً

يُعدّ معيار API 620 أحد أكثر الأدلة شمولاً ودقةً لتصميم وبناء خزانات تخزين كبيرة ومنخفضة الضغط، ويلعب دورًا حيويًا في تحسين سلامة وكفاءة وعمر هذه المعدات.  ولا يقتصر الالتزام بهذا المعيار على تلبية المتطلبات الفنية للمشروع فحسب  ، بل يُقلل أيضًا بشكل كبير من المخاطر التشغيلية والبيئية.

عند اختيار معيار API 620 أو غيره من المعايير (مثل API 650)، يجب مراعاة نوع السائل، وضغط التشغيل، والظروف البيئية، والميزانية، ومتطلبات التشغيل بعناية. يُعدّ التعاون مع المهندسين ذوي الخبرة، واستخدام المواد المعتمدة، والمراقبة المستمرة لجودة البناء، عوامل أساسية لنجاح تطبيق هذا المعيار.