anchetă Acum
1. Introducere
Rezervoarele vasului sub presiune sunt dispozitive capabile să reziste la o anumită presiune și utilizate pentru depozitarea gazelor sau lichidelor. Sunt utilizate pe scară largă în industrii precum petrochimia, gazele naturale, generarea de energie electrică, metalurgia, farmaceutice și alimente. De multe ori depozitează medii de înaltă presiune, la temperatură ridicată, inflamabilă, explozivă sau toxică. Prin urmare, raționalitatea proiectării lor determină în mod direct durata de siguranță și serviciul echipamentului.
Ignorarea factorilor cheie în timpul fazei de proiectare sau nu a respectat reglementările relevante de siguranță poate duce la accidente grave, cum ar fi scurgeri și explozii în timpul funcționării, ceea ce duce la victime semnificative și pierderi economice. Prin urmare, proiectarea științifică și respectarea strictă a standardelor de siguranță sunt premise pentru asigurarea funcționării fiabile a rezervoarelor de depozitare.
2. Factorii cheie de proiectare
Presiunea de lucru și temperatura
Presiunea de proiectare: Proiectarea ar trebui să se bazeze pe presiunea maximă de funcționare pe care rezervorul o poate rezista, cu o marjă de siguranță suficientă.
Temperatura de proiectare: nu numai că trebuie luată în considerare temperatura normală de funcționare, ci și fluctuațiile temperaturii în timpul pornirii, opririi și condițiilor meteorologice extreme.
Exemplu: Rezervoarele de depozitare a gazelor naturale lichefiate (LNG) trebuie să funcționeze la temperaturi extrem de scăzute (aproximativ -162 ° C). Prin urmare, oțelul criogenic sau materialele compozite trebuie utilizate pentru a preveni accidentele cauzate de fractura fragilă. Caracteristici medii de stocare
Flammabilitate și explozivitate: rezervoarele de depozitare a gazelor pentru propan și butan necesită dispozitive rezistente la explozie și proiecte stricte de etanșare.
Corozivitatea: lichidele corozive, cum ar fi acidul sulfuric și acidul clorhidric, plasează cerințe extrem de mari pe materialele rezervorului, adesea folosind oțel inoxidabil sau acoperiri rezistente la coroziune.
Toxicitate: Atunci când depozitați gaze precum amoniac și clor, pe lângă selecția materialelor, sunt necesare cochilii cu pereți duble sau sisteme de pulverizare de urgență ca măsuri de siguranță.
Selectarea materialelor
Oțel de carbon: cost redus, potrivit pentru temperatura și presiunea normală sau rezervoarele de depozitare la presiune joasă, dar are o rezistență slabă la coroziune.
Oțel inoxidabil: oferă o rezistență excelentă la coroziune și temperatură, potrivită pentru industrii precum alimente, produse farmaceutice și substanțe chimice, dar este mai scump.
Oțel din aliaj: utilizat în medii de înaltă temperatură și de înaltă presiune, cum ar fi rezervoarele de depozitare a cazanului centralei.
Materiale compozite: În ultimii ani, au fost utilizate din ce în ce mai mult în aplicațiile care necesită materiale ușoare și rezistente la coroziune.
Proiectare structurală
Structurile comune includ verticală, orizontală, sferică și cilindrică. Rezervoarele sferice pot rezista la presiune internă relativ uniformă și sunt utilizate în mod obișnuit pentru a stoca gaze lichefiate. Proiectarea grosimii: pe baza formulelor de calcul grosime a peretelui (cum ar fi cele furnizate de ASME și GB150), se asigură că grosimea peretelui poate rezista la presiune, evitând în același timp deșeurile de materiale.
Procesul de sudare: Sudura este cea mai slabă legătură, care necesită un control strict al calității și teste nedistructive.
Fabricare și prelucrare
Controlul calității sudurii: testarea radiografică (RT), testarea cu ultrasunete (UT), testarea penetrantului (PT) și testarea particulelor magnetice (MT) sunt utilizate pentru a asigura calitatea sudurii.
Tratament termic: plăcile groase de oțel necesită un tratament termic general după sudură pentru a ușura stresul și a preveni fractura fragilă.
Formarea proceselor: Pentru procese precum înfășurarea la rece și presarea la cald, asigurați -vă că placa de oțel nu produce fisuri sau stres rezidual excesiv după formare.
3. Reglementări și standarde de siguranță
Standarde internaționale
Cod ASME Boiler & Pressure Naves (American Society of Mechanical Engineers): Cel mai utilizat cod de proiectare a navelor sub presiune la nivel mondial, care acoperă întregul proces de proiectare, fabricație și inspecție. API 650/620 (American Petroleum Institute): utilizat în principal pentru proiectarea și construcția rezervoarelor de depozitare cu capacitate mare. API 650 se aplică rezervoarelor de presiune atmosferică, în timp ce API 620 se aplică rezervoarelor criogene și de joasă presiune.
Standarde chinezești
GB 150 „vase sub presiune”: standardul de proiectare a navei de bază din China.
GB/T 151 "Schimbătoare de căldură de coajă și tub": reglementări detaliate pentru vasele de presiune de schimb de căldură.
TSG 21 "Reglementări privind supravegherea tehnică a siguranței vaselor sub presiune staționare": Regulamentul privind gestionarea siguranței de la proiectare, fabricație, la inspecție operațională.
Marja de siguranță a proiectării
Analiza stresului: Analiza elementelor finite (FEA) este utilizată pentru a calcula distribuția stresului în diverse componente pentru a asigura un factor de siguranță rezonabil.
Considerații de încărcare: Pe lângă presiunea internă, trebuie, de asemenea, luați în considerare factori externi, cum ar fi cutremure, încărcături de vânt și încărcături de zăpadă.
Accesorii de siguranță
Supapă de siguranță: împiedică rezervoarele să funcționeze sub suprapresiune.
Disc de ruptură: eliberează presiune în condiții extreme pentru a proteja rezervorul.
Ecartamentul de presiune și gabaritul nivelului: monitorizați starea de funcționare în timp real. Sistem de control automat și de alarmă: utilizează senzori și PLC pentru a permite monitorizarea la distanță și avertismentele de accidente.
4. Inspecție și întreținere
Inspecția pre-expediere: include un test de presiune hidraulică (pentru a verifica capacitatea de rulare a presiunii) și un test de etanșare (pentru a preveni scurgerile).
Inspecția în serviciu: Testarea cu grosime cu ultrasunete și monitorizarea vitezei de coroziune sunt utilizate pentru a evalua degradarea echipamentelor.
Inspecție periodică: sunt necesare inspecții periodice și cuprinzătoare în conformitate cu legile și reglementările (cum ar fi reglementările privind supravegherea siguranței echipamentelor speciale).
Managementul ciclului de viață: Se stabilește o arhivă de ciclu de viață complet pentru rezervorul de depozitare, documentarea proiectării, fabricarea, funcționarea și datele de întreținere pentru a facilita evaluarea riscurilor.
TOP