zapytanie teraz
1. Wprowadzenie
Zbiorniki naczyń ciśnieniowych to urządzenia zdolne do wytrzymania określonego ciśnienia i używane do przechowywania gazów lub cieczy. Są one szeroko stosowane w branżach takich jak petrochemikalia, gaz ziemny, wytwarzanie energii, metalurgia, farmaceutyki i żywność. Często przechowują media o wysokim ciśnieniu, wysokiej temperaturze, łatwopalne, wybuchowe lub toksyczne. Dlatego racjonalność ich projektu bezpośrednio określa żywotność bezpieczeństwa i obsługi sprzętu.
Ignorowanie kluczowych czynników podczas fazy projektowej lub brak przestrzegania odpowiednich przepisów bezpieczeństwa może prowadzić do poważnych wypadków, takich jak wycieki i eksplozje podczas pracy, co powoduje znaczne straty i straty ekonomiczne. Dlatego projekty naukowe i ścisłe przestrzeganie standardów bezpieczeństwa są warunkami wstępnymi zapewniającymi niezawodne działanie zbiorników magazynowych.
2. Kluczowe czynniki projektowe
Ciśnienie i temperatura robocza
Ciśnienie projektowe: Konstrukcja powinna opierać się na maksymalnym ciśnieniu roboczym, które zbiornik może wytrzymać, z wystarczającym marginesem bezpieczeństwa.
Temperatura projektowania: należy rozważyć normalną temperaturę roboczą, ale także fluktuacje temperatury podczas uruchamiania, wyłączenia i ekstremalnych warunków pogodowych.
Przykład: Zbiorniki magazynowe skroplonego gazu ziemnego (LNG) muszą działać w bardzo niskich temperaturach (około -162 ° C). Dlatego stal kriogeniczny lub materiały kompozytowe muszą być stosowane, aby zapobiec wypadkom spowodowanym kruchym złamaniem. Charakterystyka średnich przechowywania
Łatwo i wybuchowość: zbiorniki magazynowe dla propanu i butanu wymagają urządzeń odpornych na eksplozję i ścisłych projektów uszczelnienia.
Korozyjność: płyny korozyjne, takie jak kwas siarkowy i kwas chlorowodorowy, stanowią wyjątkowo wysokie wymagania dotyczące materiałów zbiorników, często przy użyciu powłok opornych na stali nierdzewnej lub oporności na korozję.
Toksyczność: podczas przechowywania gazów, takich jak amoniak i chlor, oprócz wyboru materiału, jako środki bezpieczeństwa wymagane są dodatkowe podwójne skorupy lub systemy natryskowe.
Wybór materiału
Stal węglowa: niski koszt, odpowiednia dla normalnej temperatury i ciśnienia lub zbiorników do przechowywania niskiego ciśnienia, ale ma słabą odporność na korozję.
Stal nierdzewna: oferuje doskonałą odporność na korozję i temperaturę, odpowiednie dla branż takich jak żywność, farmaceutyki i chemikalia, ale jest droższy.
Stalowa stal: stosowana w środowiskach wysokotemperaturowych i wysokociśnieniowych, takich jak zbiorniki w kotłach elektrowni.
Materiały kompozytowe: W ostatnich latach były one coraz częściej stosowane w zastosowaniach wymagających lekkich i odpornych na korozję materiałów.
Projekt konstrukcyjny
Wspólne struktury obejmują pionowe, poziome, sferyczne i cylindryczne. Zbiorniki sferyczne mogą wytrzymać stosunkowo jednolite ciśnienie wewnętrzne i są powszechnie stosowane do przechowywania gazów skroplonych. Projekt grubości: w oparciu o wzory obliczeniowe grubości ściany (takie jak te dostarczone przez ASME i GB150), upewnij się, że grubość ściany może wytrzymać ciśnienie podczas unikania odpadów materiałowych.
Proces spawania: spoina jest najsłabszym ogniwem, wymagającym ścisłej kontroli jakości i badań nieniszczących.
Produkcja i przetwarzanie
Kontrola jakości spawania: testowanie radiograficzne (RT), testy ultradźwiękowe (UT), testowanie penetracyjne (PT) i testowanie cząstek magnetycznych (MT) są stosowane w celu zapewnienia jakości spoiny.
Obróbka cieplna: Grube stalowe płytki wymagają ogólnego obróbki cieplnej po spawaniu w celu zmniejszenia naprężenia i zapobiegania łamliwemu złamaniu.
Procesy tworzenia: w przypadku procesów takich jak zwijanie zimne i naciśnięcie gorące, upewnij się, że stalowa płyta nie wytwarza pęknięć ani nadmiernego naprężenia resztkowego po utworzeniu.
3. Przepisy i standardy bezpieczeństwa
Standardy międzynarodowe
ASME BOTLES I CIŚNIENIA KOD (American Society of Mechanical Engineers): najczęściej używany kod projektowy naczyń ciśnieniowych na całym świecie, obejmujący cały proces projektowania, produkcji i kontroli. API 650/620 (American Petroleum Institute): Używany przede wszystkim do projektowania i budowy zbiorników magazynowych o dużej pojemności. API 650 dotyczy zbiorników ciśnienia atmosferycznego, podczas gdy API 620 dotyczy zbiorników kriogenicznych i niskich ciśnień.
Chińskie standardy
GB 150 „Naczynia ciśnieniowe”: standard projektowania naczyń ciśnieniowych w Chinach.
GB/T 151 „Wymienniki ciepła skorupy i rurki”: szczegółowe przepisy dotyczące naczyń ciśnienia wymiany ciepła.
TSG 21 „Przepisy dotyczące bezpieczeństwa nadzoru technicznego nad naczyniami na ciśnienie stacjonarne”: Przepisy dotyczące zarządzania bezpieczeństwem od projektowania, produkcji, kontroli operacyjnej.
Projektowanie marginesu bezpieczeństwa
Analiza stresu: Analiza elementów skończonych (FEA) służy do obliczenia rozkładu naprężeń w różnych składnikach, aby zapewnić rozsądny współczynnik bezpieczeństwa.
Rozważania obciążenia: oprócz ciśnienia wewnętrznego należy również wziąć pod uwagę czynniki zewnętrzne, takie jak trzęsienia ziemi, obciążenia wiatrem i obciążenia śniegu.
Akcesoria bezpieczeństwa
Zawór bezpieczeństwa: zapobiega działaniu zbiorników pod nadciśnieniem.
Dysk pęknięcia: uwalnia ciśnienie w ekstremalnych warunkach, aby chronić zbiornik.
Wskaźnik ciśnienia i miernik poziomu: Monitoruj status pracy w czasie rzeczywistym. System automatycznego sterowania i alarmowy: Wykorzystuje czujniki i PLC, aby umożliwić zdalne monitorowanie i ostrzeżenia o wypadkach.
4. Kontrola i konserwacja
Kontrola przed obserwacją: obejmuje test ciśnienia hydraulicznego (w celu weryfikacji pojemności łożyska ciśnienia) i test szczelności (w celu zapobiegania wyciekom).
Kontrola w zakresie obsługi: testowanie grubości ultradźwiękowej i monitorowanie szybkości korozji są wykorzystywane do oceny degradacji sprzętu.
Kontrola okresowa: wymagane są regularne i kompleksowe kontrole zgodnie z przepisami i przepisami (takimi jak przepisy dotyczące nadzoru bezpieczeństwa specjalnego sprzętu).
Zarządzanie cyklem życia: Ustanowiono pełne archiwum cyklu życia dla zbiornika magazynowego, dokumentowanie danych projektowych, produkcyjnych, obsługi i konserwacji w celu ułatwienia oceny ryzyka.
TOP