dotaz nyní
1. Úvod
Nádrže na tlakové nádoby jsou zařízení schopná odolat určitému tlaku a používají se k ukládání plynů nebo kapalin. Oni se široce používají v průmyslových odvětvích, jako jsou petrochemikálie, zemní plyn, výroba energie, metalurgie, léčiva a jídlo. Často ukládají vysokotlaká, vysokoteplotní, hořlavá, výbušná nebo toxická média. Racionalita jejich návrhu proto přímo určuje bezpečnost a servisní životnost zařízení.
Ignorování klíčových faktorů během fáze návrhu nebo nedodržení příslušných bezpečnostních předpisů může vést k vážným nehodám, jako jsou úniky a exploze během provozu, což má za následek významné oběti a ekonomické ztráty. Proto je vědecký návrh a přísné dodržování bezpečnostních standardů předpokladem pro zajištění spolehlivého provozu skladovacích nádrží.
2. Klíčové návrhové faktory
Pracovní tlak a teplota
Konstrukční tlak: Konstrukce by měla být založena na maximálním provozním tlaku, který nádrž vydrží, s dostatečným bezpečnostním okrajem.
Konstrukční teplota: Nejenže by měla být zvažována normální provozní teplota, ale také kolísání teploty během spuštění, vypnutí a extrémních povětrnostních podmínek.
Příklad: Skurdní nádrže zkapalněného zemního plynu (LNG) musí pracovat při extrémně nízkých teplotách (přibližně -162 ° C). Proto musí být kryogenní ocel nebo kompozitní materiály použity k prevenci nehod způsobených křehkým zlomeninou. Charakteristiky skladovacího média
Hlavatelnost a výbušnost: Plynové nádrže na skladování pro propan a butan vyžadují zařízení odolávají explozi a přísné těsnicí vzory.
Korozivita: Korozivní kapaliny, jako je kyselina sírová a kyselina chlorovodíková, ukládají na nádržní materiály extrémně vysoké požadavky, často používají nerezovou ocel nebo povlaky odolné proti korozi.
Toxicita: Při skladování plynů, jako je amoniak a chlor, kromě výběru materiálu jsou jako bezpečnostní opatření vyžadovány další dvojité stěny nebo systémy nouzového spreje.
Výběr materiálu
Uhlíková ocel: N
Nerezová ocel: Nabízí vynikající odolnost proti korozi a teplotě, vhodné pro průmyslová odvětví, jako jsou potraviny, léčiva a chemikálie, ale je dražší.
Slitinová ocel: Používá se ve vysokoteplotních a vysokotlakých prostředích, jako jsou zásobní nádrže kotle elektrárny.
Kompozitní materiály: V posledních letech byly stále více používány v aplikacích vyžadujících lehké a koroziové materiály.
Strukturální design
Obecné struktury zahrnují vertikální, horizontální, sférické a válcové. Sférické nádrže vydrží relativně jednotný vnitřní tlak a běžně se používají k ukládání zkapalněných plynů. Konstrukce tloušťky: Na základě výpočtových vzorců tloušťky stěny (jako jsou výdaje poskytnuté ASME a GB150), zajistěte, aby tloušťka stěny vydržela tlak a zároveň se vyhnula odpadu materiálu.
Proces svařování: Svař je nejslabším odkazem, který vyžaduje přísné kontroly kvality a nedestruktivní testování.
Výroba a zpracování
Kontrola svařování: k zajištění kvality svaru se používají radiografické testování (RT), ultrazvukové testování (UT), testování penetratu (PT) a testování magnetických částic (MT).
Tepelné zpracování: Silné ocelové destičky vyžadují celkové tepelné zpracování po svařování, aby se zmírnilo napětí a zabránilo křehkému zlomenině.
Procesy formování: Pro procesy, jako je studený a horký lisování, ujistěte se, že ocelová deska po vytvoření nevytváří praskliny ani nadměrné zbytkové napětí.
3. bezpečnostní předpisy a standardy
Mezinárodní standardy
Kód kotle a tlaku ASME a tlakové nádoby (American Society of Mechanical Engineers): Nejpoužívanější kód návrhu tlakové nádoby po celém světě, pokrývající celý návrh, výrobu a inspekční proces. API 650/620 (American Petroleum Institute): primárně používané pro návrh a konstrukci velké kapacitní skladovací nádrže. API 650 se vztahuje na atmosférické tlakové nádrže, zatímco API 620 se vztahuje na kryogenní a nízkotlaké nádrže.
Čínské standardy
GB 150 „Tlakové nádoby“: Standard návrhu nádoby v Číně.
GB/T 151 "Shell a Trube tepelné výměníky": Podrobné předpisy pro tlakové nádoby na výměnu tepla.
TSG 21 "Předpisy o bezpečnostním technickém dohledu nad stacionárními tlakovými plavidly": Předpisy pro řízení bezpečnosti od návrhu, výroby, po operační kontrolu.
Bezpečnostní marže designu
Analýza napětí: Analýza konečných prvků (FEA) se používá k výpočtu rozložení napětí v různých složkách, aby se zajistil přiměřený bezpečnostní faktor.
Úvahy zatížení: Kromě vnitřního tlaku je třeba zvážit také vnější faktory, jako jsou zemětřesení, zatížení větru a sněhová zatížení.
Bezpečnostní příslušenství
Bezpečnostní ventil: Zabraňuje provozu nádrží pod přetlakem.
Rupture Disc: Uvolňuje tlak v extrémních podmínkách k ochraně nádrže.
Měřidlo tlaku a měřidlo úrovně: Monitorujte provozní stav v reálném čase. Automatické kontrolní a poplachové systém: Využívá senzory a PLC pro povolení vzdáleného monitorování a varování o nehodách.
4. inspekce a údržba
Inspekce předložení: Zahrnuje test hydraulického tlaku (pro ověření tlakové únosné kapacity) a test vzduchotěsnosti (pro zabránění netěsnění).
Inspekce in-service: Testování ultrazvukové tloušťky a monitorování rychlosti koroze se používají k posouzení degradace zařízení.
Periodická inspekce: Pravidelné a komplexní inspekce jsou vyžadovány v souladu se zákony a předpisy (jako jsou předpisy o bezpečnostním dohledu nad zvláštním vybavením).
Správa životního cyklu: Zřídí se archiv plného životního cyklu pro skladovací nádrž, dokumentuje návrh, výroba, provoz a údržba pro usnadnění posouzení rizik.
TOP