به آن بشکه های فلزی چه می گویند؟

در هر بندر شلوغ حمل و نقل، کارخانه تولید صنعتی، انبار مواد شیمیایی یا انبار تدارکات نظامی قدم بزنید، مطمئناً ردیف‌هایی از ظروف فلزی بزرگ و استوانه‌ای را خواهید دید که به طور مرتب روی هم چیده شده‌اند. این ظروف نمادین که اغلب با رنگ‌های اصلی پررنگ رنگ می‌شوند یا برچسب‌های هشدار خطر را نشان می‌دهند، به یکی از شناخته‌شده‌ترین نمادهای تجارت جهانی، صنایع سنگین و لجستیک انرژی تبدیل شده‌اند. در حالی که ناظر معمولی ممکن است به سادگی آنها را به عنوان بشکه های فلزی معرفی کند، دنیای صنعتی برای توصیف این کشتی های حمل و نقل ضروری به اصطلاحات بسیار خاص و طبقه بندی های استاندارد شده متکی است.

رایج ترین اصطلاح صنعتی برای این ظروف، درام فولادی است، اگرچه به طور گسترده به آنها بشکه های نفت فلزی، بشکه های پنجاه و پنج گالن یا بشکه های دویست لیتری نیز گفته می شود. تمایز بین بشکه و طبل صرفاً معنایی نیست. این شامل تاریخچه ای غنی از تجارت دریایی، استانداردسازی بین المللی و مهندسی فیزیکی دقیق است.

برای درک کامل اینکه این ظروف فلزی چه نامیده می شوند و چگونه کار می کنند، باید توسعه تاریخی آنها، تغییرات طراحی ساختاری آنها، استانداردهای سختگیرانه تولیدی که باید رعایت کنند و کاربردهای متنوع آنها در صنایع مدرن جهانی را بررسی کرد.

اصطلاحات رسمی و استاندارد سازی درام های صنعتی

برای درک درست نامگذاری این ظروف، لازم است تفاوت واحدهای تجاری تاریخی با استانداردهای مدرن بسته بندی صنعتی بررسی شود.

چرا آنها را به جای بشکه طبل می نامند

در زبان روزمره، مردم اغلب کلمات طبل و بشکه را به جای هم استفاده می کنند. با این حال، در لجستیک حرفه ای، ساخت و تنظیمات مهندسی، عبارت درام فولادی استاندارد جهانی پذیرفته شده است. از لحاظ تاریخی، بشکه یک کشتی چوبی بود که توسط کوپرها ساخته می شد و دارای چوب های کمان دار و حلقه های فلزی بود که برای حمل مایعات و کالاهای خشک در کشتی های بادبانی چوبی طراحی شده بود. شکل خمیده یک بشکه سنتی باعث می شد که یک کارگر به راحتی ظرف سنگین را در جهات مختلف بغلتد و هدایت کند.

هنگامی که صنعت نفت در قرن نوزدهم شروع به گسترش سریع کرد، بشکه چوبی سنتی به عنوان واحد اولیه اندازه گیری نفت خام مورد استفاده قرار گرفت. یک بشکه نفت استاندارد به عنوان چهل و دو گالن آمریکا، که معادل تقریباً صد و پنجاه و نه لیتر است، ایجاد شد. این اندازه گیری تا به امروز واحد قیمت گذاری استاندارد برای بازارهای جهانی نفت باقی مانده است.

با این حال، زمانی که سازندگان برای جلوگیری از نشت و بهبود ایمنی، از چوب به فولاد تبدیل شدند، یک ظرف استوانه‌ای مستقیم با ظرفیت بزرگ‌تر، معمولاً پنجاه و پنج گالن آمریکایی، که معادل دویست و هشت لیتر است، طراحی کردند. بنابراین، در حالی که الف بشکه نفت فلزی یک اصطلاح رایج محاوره ای است که از صنعت نفت الهام گرفته شده است، خود ظرف فیزیکی از نظر فنی و رسمی به دلیل اضلاع مستقیم و هندسه استوانه ای منحصر به فرد آن، درام فولادی نامیده می شود.

استانداردها و مشخصات جهانی صنعت

درام فولادی مدرن یکی از استانداردترین کانتینرهای حمل و نقل در جهان است. این سطح استاندارد استاندارد برای حصول اطمینان از اینکه درام های تولید شده در یک کشور را می توان به طور یکپارچه با کشتی ها، قطارها، کامیون ها و لیفتراک ها در هر کشور دیگری بدون مشکلات سازگاری حمل و نقل، انباشته و حمل کرد، ضروری است.

درام استاندارد پنجاه و پنج گالن فولادی دارای ابعاد فیزیکی دقیقی است که توسط سازمان‌های بین‌المللی از جمله سازمان بین‌المللی استاندارد که معمولاً به اختصار ISO نامیده می‌شود و مؤسسه استاندارد ملی آمریکا ایجاد شده است. یک طبل استاندارد تقریباً سی و چهار و سه چهارم اینچ ارتفاع دارد که حدود هشتاد و هشت سانتی متر است و قطر بیرونی آن بیست و سه اینچ است که تقریباً پنجاه و هشت سانتی متر است.

این ابعاد دقیق به چهار درام استاندارد اجازه می دهد تا کاملاً بر روی یک پالت حمل و نقل چوبی استاندارد چهل و هشت در چهل و هشت اینچ قرار گیرند. این سطح بالای کارایی فضایی سنگ بنای حمل و نقل کانتینری مدرن است که ظرفیت بار کانتینرهای باری استاندارد اقیانوسی و نیمه تریلرهای ون خشک را به حداکثر می رساند.

آناتومی ساختاری بشکه نفت فلزی

ظاهر استوانه‌ای ساده یک درام فولادی، طراحی ساختاری پیچیده‌ای را پنهان می‌کند که برای مقاومت در برابر نیروهای فیزیکی شدید، تغییرات دما و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی طراحی شده است.

سر باز در مقابل طرح های درام سر تنگ

درام های فولادی در دو پیکربندی ساختاری اولیه بر اساس خواص فیزیکی موادی که برای حمل و نقل طراحی شده اند، یعنی درام های سر باز و درام های سر محکم تولید می شوند.

درام های سر باز که به عنوان درام های سر قابل جابجایی نیز شناخته می شوند، دارای درب بالایی کاملا قابل جابجایی هستند. درب با استفاده از یک حلقه پیچ فلزی سنگین یا یک حلقه قفل اهرمی سریع به لبه بالایی بدنه درام محکم می شود. این طرح برای حمل و نقل مواد جامد، خمیرهای غلیظ، پودرها و مایعات بسیار چسبناک از جمله غلات کشاورزی، چسب های صنعتی، ترکیبات سیلیکونی و مواد غذایی فله بسیار مناسب است.

رویه کاملا باز این امکان را به اپراتورها می دهد تا به راحتی درام را پر کنند، محتویات آن را خراش دهند یا آسترهای پلاستیکی را وارد کنند تا از تماس مواد خام با دیواره های فولادی جلوگیری شود. همچنین تمیز کردن دستی را بسیار ساده‌تر می‌کند و به درام اجازه می‌دهد چندین بار بازسازی و دوباره استفاده شود.

درام‌های سر محکم که به آن درام‌های سر بسته نیز گفته می‌شود، دارای یک پوشش دائمی بالا و پایین هستند که مستقیماً روی بدنه استوانه‌ای جوش داده شده یا درز می‌شوند. این یک ظرف کاملاً مهر و موم شده، ضد هوا و ضد نشتی ایجاد می کند که برای مایعات با ویسکوزیته کم، مواد شیمیایی فرار، حلال ها و سوخت ایده آل است.

برای پر کردن و توزیع، یک بشکه روغن فلزی محکم دارای دو دهانه کوچک و رزوه‌دار روی پوشش بالایی است. به این دهانه ها سوراخ های بانگ گفته می شود و با شمع های رزوه ای که به نام سوراخ ها شناخته می شوند مهر و موم می شوند. به طور معمول، یک سوراخ سوراخ دو اینچ قطر دارد تا پمپ های سنگین و شیرهای توزیع کننده را در خود جای دهد، در حالی که سوراخ سوراخ دوم سه چهارم اینچ قطر دارد و به عنوان دریچه هوا برای اطمینان از ریختن صاف و بدون چسب در طول عملیات توزیع عمل می کند.

 ----------------------------------------------------------- |               پیکربندی بالای درام سر محکم | ----------------------------------------------------------- |                                                             ||                      درب تاپ دائمی ||             ==================================== ||             |   [Bung 1] [Bung 2] |             ||             |   (2 اینچ) (0.75 اینچ) |             ||             |  برای پمپاژ برای تهویه |             ||             |                                 |             ||             ==================================== ||                                                             | ----------------------------------------------------------- 

حلقه های نورد و زنگ

یکی از بارزترین ویژگی های یک درام فولادی استاندارد، مجموعه ای از برآمدگی ها یا انبساط هایی است که به صورت افقی در اطراف بخش میانی آن قرار دارند. این برجستگی ها از نظر فنی به عنوان حلقه های غلتشی یا رول دنده شناخته می شوند.

بسیاری از مردم تصور می کنند که این حلقه ها نوارهای فلزی جداگانه ای هستند که روی ظرف جوش داده شده اند، اما در واقع به طور مستقیم از ورق فولادی در طول فرآیند تولید با استفاده از غلتک های انبساط تخصصی شکل می گیرند.

حلقه های چرخشی دو عملکرد حیاتی را انجام می دهند. اول، آنها استحکام ساختاری بسیار زیادی را ایجاد می کنند و از فرو ریختن دیواره های فولادی نازک درام به سمت داخل در هنگام قرار گرفتن در معرض فشار خارجی یا نیروهای خلاء جلوگیری می کنند. دوم، آنها مانند چرخ های ساخته شده عمل می کنند. با بلند کردن مرکز بدنه درام از روی زمین، حلقه‌های غلتشی به یک کارگر انبار اجازه می‌دهد تا درام سنگین را به طرف خود بچرخاند و آن را به آرامی روی کف‌های بتنی بچرخاند، در حالی که دستگیره‌های مناسبی را برای هدایت ظرف فراهم می‌کند.

لبه‌های بالا و پایین درام، جایی که پوشش‌های انتهایی آن با بدنه استوانه‌ای شکل برخورد می‌کند، زنگ می‌گویند. زنگ با چرخاندن لبه‌های ورق بدنه و ورق پوششی تحت فشار مکانیکی شدید برای ایجاد یک درز چند لایه و بدون هوا شکل می‌گیرد.

این زنگ‌ها قوی‌ترین بخش‌های کل ساختار درام هستند. آنها برای جذب ضربه های سنگین در حین جابجایی و ایجاد نقاط اتصال ایمن برای گیره های تخصصی بالابر درام، اتصالات لیفتراک و درام گیرهای اتوماتیک مورد استفاده در انبارهای خودکار مدرن طراحی شده اند.

مواد و برتری ساخت

قابلیت اطمینان یک درام فولادی در حفاظت از مواد خطرناک در طول سفرهای دریایی متلاطم یا حمل و نقل زمینی خشن کاملاً به کیفیت متالورژی آن و دقت مونتاژ آن بستگی دارد.

فولاد کربن درجه بالا و پوشش داخلی

ماده اولیه مورد استفاده برای تولید بشکه نفت فلزی فولاد نورد گرم یا نورد سرد کم کربن است. ضخامت فولاد که به آن گیج گفته می شود، استحکام، وزن و دوام ظرف تمام شده را تعیین می کند.

درام‌های صنعتی استاندارد معمولاً با استفاده از ورق‌های فولادی از گیج هجده تا گیج شانزده ساخته می‌شوند که گیج هجده تقریباً یک نقطه دو میلی‌متر ضخامت دارد و گیج شانزده با ضخامت یک نقطه پنج میلی‌متر. برای کاربردهای سبک تر و یکبار مصرف، می توان از فولاد بیست گیج نازک تر استفاده کرد، در حالی که درام های سنگین طراحی شده برای مواد بسیار خطرناک از فولاد ضخیم گیج چهارده ساخته شده است.

از آنجایی که فولاد کربن خام مستعد زنگ زدگی و خوردگی شیمیایی است، سطح داخلی درام باید بر اساس ماده خاصی که حمل می کند، درمان شود. برای مایعات خنثی مانند روغن ها، روان کننده ها و حلال ها، قسمت داخلی ممکن است به صورت فولاد لخت با یک اسپری نازک بازدارنده زنگ باقی بماند.

با این حال، برای مواد شیمیایی اسیدی، محصولات مبتنی بر آب و مواد غذایی، درام باید به یک پوشش داخلی تخصصی مجهز باشد. سازندگان از پوشش‌های فنولیک اپوکسی، فنول خالص یا پلی اورتان با کارایی بالا روی دیوارهای داخلی استفاده می‌کنند که سپس در کوره‌های با دمای بالا پخت می‌شوند تا مانعی غیرقابل نفوذ و مقاوم در برابر مواد شیمیایی ایجاد کنند که از واکنش فولاد با محتویات جلوگیری می‌کند.

فرآیند مونتاژ و درزبندی

ساخت یک درام فولادی یک فرآیند بسیار خودکار و با سرعت بالا است که در هر مرحله به دقت بسیار بالایی نیاز دارد.

با کلاف های فولادی مسطح شروع می شود که باز می شوند، تراز می شوند و به ورق های مستطیلی دقیق بریده می شوند. سپس این ورق‌ها به دستگاه نورد وارد می‌شوند که آنها را به یک استوانه کامل تبدیل می‌کند.

درز عمودی جایی که انتهای ورق به هم می رسد با استفاده از جوشکاری مقاومتی خودکار به هم متصل می شود، که فولاد را بدون نیاز به فلز پرکننده به هم ذوب می کند و یک اتصال پیوسته ایجاد می کند که به اندازه فولاد اصلی استحکام دارد.

هنگامی که سیلندر جوش داده شد، حلقه های نورد به سمت بیرون منبسط می شوند و لبه های بالا و پایین فلنج می شوند. روکش‌های جداگانه بالا و پایین از ورق‌های فولادی مهر و موم می‌شوند، روی انتهای سیلندر فلنجی قرار می‌گیرند و به دستگاه درز با سرعت بالا وارد می‌شوند.

این دستگاه لایه های فلزی را پنج یا هفت بار به هم تا می کند، این فرآیند به عنوان درز سه گانه شناخته می شود، در حالی که به طور همزمان یک ترکیب درز لاتکس مایع را به مفصل تزریق می کند.

این ترکیب برای تشکیل یک واشر لاستیکی بسیار منعطف و هواگیر در داخل تاشو فلزی ایجاد می‌کند و تضمین می‌کند که درام تمام‌شده کاملاً ضد نشتی باقی می‌ماند حتی زمانی که تحت آزمایش‌های افت شدید و فشرده‌سازی فیزیکی قرار می‌گیرد.

مقایسه مواد درام صنعتی

جدول زیر مقایسه کیفی و جامعی از درام‌های فولادی، درام‌های پلاستیکی و درام‌های الیافی را ارائه می‌کند و نشان می‌دهد که چرا فولاد همچنان انتخاب ارجح برای لجستیک سنگین و پرخطر است.

کاربردهای روزمره و کاربرد صنعتی درام های فولادی

خواص فیزیکی منحصر به فرد درام فولادی، آن را به یک دارایی ضروری در طیف وسیعی از صنایع، از تولید انرژی گرفته تا لجستیک کشاورزی تبدیل کرده است.

حمل و نقل مواد شیمیایی و خطرناک

حمل و نقل مواد خطرناک و مواد شیمیایی خطرناک تابع مقررات سختگیرانه بین المللی برای حفاظت از سلامت انسان و محیط زیست است.

درام های فولادی به دلیل استحکام فیزیکی بسیار زیاد و مقاومت در برابر سوراخ شدن، محفظه اصلی انتخابی برای انتقال حلال های فرار، سوخت های قابل اشتعال، اسیدهای صنعتی و ترکیبات شیمیایی سمی هستند.

درام هایی که برای این مواد طراحی شده اند باید تحت فرآیندهای گواهینامه دقیق قرار گیرند تا رتبه بندی سازمان ملل را دریافت کنند که معمولاً به عنوان رتبه بندی سازمان ملل شناخته می شود.

برای واجد شرایط بودن برای رتبه بندی سازمان ملل، درام های نمونه باید آزمایش های آزمایشگاهی شدیدی را پشت سر بگذارند، از جمله آزمایش های سقوط از ارتفاع بیش از یک نقطه هشت متر، آزمایش های فشار هیدرواستاتیک برای اطمینان از اینکه درزها می توانند در برابر فشارهای داخلی مقاومت کنند، و آزمایش های انباشتگی که در آن درام باید وزن چندین کانتینر کاملاً بارگذاری شده را به مدت بیست و هشت روز تحمل کند.

بشکه نفت فلزی دارای گواهی سازمان ملل متحد سطح فوق‌العاده‌ای از ایمنی را فراهم می‌کند و از نشت مواد شیمیایی فاجعه‌بار در طول حمل‌ونقل دریایی، انبارداری و حمل‌ونقل زمینی جلوگیری می‌کند.

حمل و نقل عمده صنایع غذایی و آشامیدنی

در حالی که ما اغلب بشکه‌های فلزی را با نفت و مواد شیمیایی مرتبط می‌دانیم، آنها نقشی حیاتی در زنجیره تامین غذای جهانی دارند.

صنعت غذا و نوشیدنی از طبل های فولادی با درجه خلوص بالا برای حمل و نقل مواد اولیه در سراسر اقیانوس ها و قاره ها استفاده می کند.

این مواد شامل کنسانتره آب میوه، رب گوجه فرنگی، روغن های گیاهی، شیرین کننده های مایع، پوره ها و روغن های ضروری است.

برای رعایت مقررات سختگیرانه ایمنی مواد غذایی، این درام ها با پوشش های تخصصی و غیر سمی اپوکسی پوشانده شده اند که از تأثیر هرگونه طعم فلزی یا آلودگی روی محصول غذایی جلوگیری می کند.

علاوه بر این، بسیاری از غذاسازها کیسه های پلاستیکی استریل و سنگین را که به عنوان آسترهای آسپتیک شناخته می شوند، در داخل درام های فولادی سر باز قرار می دهند.

محصول غذایی مستقیماً به داخل این آسترهای استریل پمپ می‌شود، که سپس مهر و موم می‌شوند و به غذا اجازه می‌دهد تا ماه‌ها بدون نیاز به مواد نگهدارنده مصنوعی یا یخچال گران‌قیمت در طول حمل و نقل، تازه بماند و در قفسه ماندگاری بماند.

نفت، روان کننده ها و سیالات خودرو

بخش های خودرو و نفت از نظر تاریخی با توسعه بشکه نفت فلزی مرتبط هستند.

در این صنایع از درام های فولادی برای توزیع روغن های تمام شده موتور، سیالات انتقال، روان کننده های دنده سنگین، سیالات هیدرولیک و گریس های صنعتی در تعمیرگاه های خودرو، پایگاه های نظامی و کارگاه های ساختمانی استفاده می شود.

این محصولات معمولاً در درام های سر محکم پنجاه و پنج گالن بسته بندی می شوند که مجهز به پمپ های بشکه ای دستی یا پنوماتیکی هستند.

ساختار فولادی بادوام فرآورده های نفتی را از آلودگی آب یا خاک محافظت می کند، که برای حفظ عملکرد بالا و خواص روانکاری ماشین آلات مدرن بسیار مهم است.

علاوه بر این، ماهیت قوی کانتینر فولادی اجازه می‌دهد تا این درام‌های سنگین در فضای باز و در محیط‌های ناهموار مانند عملیات استخراج از راه دور و سکوهای حفاری نفت، بدون هیچ گونه خطر تخریب ساختاری ذخیره شوند.

پاکسازی، بازسازی، و پایداری محیطی

در عصر افزایش آگاهی زیست محیطی، چرخه زندگی مواد بسته بندی به تمرکز اصلی برای استراتژی های پایداری شرکت تبدیل شده است. درام های فولادی به دلیل طراحی و قابلیت بازیافت در این زمینه برتری دارند.

فرآیند بازسازی درام فولادی

برخلاف بسته بندی های پلاستیکی یک بار مصرف، یک درام فولادی با کیفیت بالا به عنوان یک دارایی چند منظوره طراحی شده است.

هنگامی که یک کارخانه صنعتی یک درام فولادی را خالی می کند، ظرف دور ریخته نمی شود. درعوض، توسط شرکت‌های حرفه‌ای احیاکننده جمع‌آوری می‌شود که درام را به استانداردهای عملکرد اصلی خود بازمی‌گردانند.

فرآیند بازسازی یک توالی صنعتی بسیار پیشرفته است.

برای درام‌های سر محکم، ظروف با فشار بالا و محلول‌های قلیایی داغ شسته می‌شوند تا روغن‌ها یا مواد شیمیایی باقی‌مانده در آنها حل شود.

برای درام‌های سر باز یا آن‌هایی که حاوی بقایای سرسخت مانند رنگ یا رزین‌های خشک شده هستند، درام‌ها از یک کوره بازسازی حرارتی عبور داده می‌شوند.

در این کوره، درام ها در معرض دمای بیش از پانصد درجه سانتیگراد قرار می گیرند که با خیال راحت تمام بقایای آلی داخلی و خارجی از جمله رنگ های قدیمی، آسترها و بقایای محصول را می سوزاند.

پس از عملیات حرارتی، درام‌ها با سنگ‌ریزه فولادی میکروسکوپی انفجار داده می‌شوند تا هرگونه رسوب، زنگ‌زدگی و خاکستر باقی‌مانده را از بین برده و سطح فولاد را به سطح فلزی تمیز و لخت بازگرداند.

سپس درام‌ها از نظر فرورفتگی بازرسی فیزیکی می‌شوند، نشت با استفاده از سیستم‌های غوطه‌وری هوای فشار بالا مورد آزمایش قرار می‌گیرند، در صورت نیاز با پوشش‌های محافظ جدید پوشانده می‌شوند و به صورت خارجی مطابق با مشخصات رنگی دقیق مشتری رنگ می‌شوند.

درام فولادی بازسازی شده به دست آمده از ظرف تازه تولید شده قابل تشخیص نیست و همان سطح ایمنی و عملکرد را با کسری از هزینه های زیست محیطی و مالی ارائه می دهد.

اقتصاد دایره ای و بازیافت

هنگامی که یک درام فولادی در نهایت به پایان عمر عملیاتی خود می رسد، معمولاً پس از ده ها چرخه بازسازی یا به دلیل آسیب فیزیکی شدید، در محل دفن زباله قرار نمی گیرد.

فولاد یکی از بازیافت‌شده‌ترین مواد روی کره زمین است که دارای ساختار اتمی منحصربه‌فردی است که به آن اجازه می‌دهد تا بی‌نهایت بدون افت کیفیت، استحکام یا دوام، ذوب و بازیافت شود.

درام های ضایعات فولادی خرد، خرد شده و به کارخانه های فولاد فرستاده می شوند و در کوره های قوس الکتریکی در کنار سایر فلزات قراضه ذوب می شوند.

این فولاد بازیافتی سپس به ورق‌های فولادی جدید تبدیل می‌شود که می‌توان از آن برای تولید درام‌های جدید، تیرهای ساختاری، قطعات خودرو یا لوازم خانگی استفاده کرد.

با مشارکت در این اقتصاد دایره‌ای پیوسته، صنعت بشکه‌های فولادی مصرف سنگ آهن خام را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد، مقادیر زیادی انرژی در مقایسه با تولید فولاد بکر صرفه‌جویی می‌کند، و انتشار کربن را به حداقل می‌رساند، و بشکه نفت فلزی را به یکی از پایدارترین سیستم‌های بسته‌بندی صنعتی از نظر زیست‌محیطی در دسترس تبدیل می‌کند.