1. Bevezetés
Nyomó edény tartályok olyan eszközök, amelyek képesek ellenállni egy bizonyos nyomásnak, és gázok vagy folyadékok tárolására használják. Széles körben használják azokat olyan iparágakban, mint a petrolkémiai anyagok, a földgáz, az energiatermelés, a kohászat, a gyógyszerek és az élelmiszerek. Gyakran tárolják a nagynyomású, magas hőmérsékletű, tűzveszélyes, robbanásveszélyes vagy mérgező közeget. Ezért tervezésük ésszerűsége közvetlenül meghatározza a berendezés biztonságát és kiszolgálását.
A kulcsfontosságú tényezők figyelmen kívül hagyása a tervezési szakaszban, vagy ha nem tartja be a releváns biztonsági előírást, súlyos balesetekhez vezethet, például szivárgáshoz és robbanásokhoz a működés során, ami jelentős veszteségeket és gazdasági veszteségeket eredményez. Ezért a tudományos tervezés és a biztonsági előírások szigorú betartása előfeltétele a tárolótartályok megbízható működésének biztosításának.
2. Kulcsfontosságú tervezési tényezők
Működő nyomás és hőmérséklet
Tervezési nyomás: A kialakításnak azon a maximális működési nyomáson kell alapulnia, amelyet a tartály képes ellenállni, elegendő biztonsági margóval.
Tervezési hőmérséklet: Nemcsak a normál üzemi hőmérsékletet kell figyelembe venni, hanem a hőmérsékleti ingadozásokat is az indítás, a leállítás és a szélsőséges időjárási viszonyok során is.
Példa: A cseppfolyósított földgáz (LNG) tároló tartályoknak rendkívül alacsony hőmérsékleten (kb. -162 ° C) kell működniük. Ezért kriogén acél vagy kompozit anyagokat kell használni a törékeny törés által okozott balesetek megelőzésére. Tároló közepes jellemzők
Túlhatás és robbanás képesség: A propán és a bután gáztároló tartályai robbanásálló eszközöket és szigorú tömítést igényelnek.
Korrózitás: A korrozív folyadékok, például a kénsav és a sósav, rendkívül nagy igényt helyeznek a tartályanyagokra, gyakran rozsdamentes acél vagy korrózióálló bevonatok felhasználásával.
Toxicitás: A gázok, például ammónia és klór tárolásakor az anyagválasztás mellett további duplafalú kagylókra vagy sürgősségi permetező rendszerekre van szükség biztonsági intézkedésekként.
Anyagválasztás
Szén acél: olcsó, normál hőmérséklethez és nyomáshoz vagy alacsony nyomású tárolókartályokhoz, de rossz korrózióállósággal rendelkezik.
Rozsdamentes acél: Kiváló korrózió- és hőmérsékleti ellenállást kínál, amely alkalmas iparágakra, például élelmiszerekre, gyógyszerekre és vegyi anyagokra, de drágább.
Összefoglaló acél: magas hőmérsékletű és nagynyomású környezetben, például erőmű kazán tároló tartályokban.
Kompozit anyagok: Az utóbbi években egyre inkább használtak könnyű és korrózióálló anyagokat igénylő alkalmazásokban.
Szerkezeti tervezés
A közös szerkezetek között szerepel a függőleges, vízszintes, gömb alakú és hengeres. A gömbtartályok ellenállnak a viszonylag egységes belső nyomásnak, és általában cseppfolyósított gázok tárolására használják őket. Vastagságtervezés: A falvastagság kiszámításának képletei (például az ASME és a GB150 által biztosítottak), győződjön meg arról, hogy a falvastagság ellenáll a nyomásnak, miközben elkerüli az anyaghulladékot.
Hegesztési folyamat: A hegesztés a leggyengébb lánc, amely szigorú minőség-ellenőrzést és nem rongyító tesztelést igényel.
Gyártás és feldolgozás
Hegesztésminőség -ellenőrzés: A radiográfiai tesztelés (RT), az ultrahangos tesztelés (UT), a behatoló tesztelés (PT) és a mágneses részecskék tesztelése (MT) használják a hegesztés minőségének biztosítását.
Hőkezelés: A vastag acéllemezek hegesztés után általános hőkezelést igényelnek a stressz enyhítése és a törékeny törés megakadályozása érdekében.
Folyamatok kialakítása: Az olyan folyamatokhoz, mint a hideg tekercselés és a forró préselés, ügyeljen arra, hogy az acéllemez ne okozzon repedéseket vagy túlzott maradék feszültséget a kialakítás után.
3. Biztonsági előírások és szabványok
Nemzetközi szabványok
ASME Boiler és nyomású edénykód (Amerikai Mechanical Engineers Society): A legszélesebb körben használt nyomás edények tervezési kódja világszerte, a teljes tervezési, gyártási és ellenőrzési folyamat lefedésével. API 650/620 (American Petroleum Institute): Elsősorban a nagy kapacitású tárolókészülékek tervezésére és felépítésére. Az API 650 a légköri nyomástartályokra vonatkozik, míg az API 620 a kriogén és az alacsony nyomású tartályokra vonatkozik.
Kínai szabványok
GB 150 "Nyomás edények": Kína magnyomás edénye tervezési szabványa.
GB/T 151 "Héj- és csőhőcserélők": Részletes előírások a hőcserélő nyomás edényekhez.
TSG 21 "A helyhez kötött nyomóhajók biztonsági műszaki felügyeletére vonatkozó előírások": Biztonsági menedzsment előírások a tervezéstől, a gyártástól, az operatív ellenőrzésig.
Tervezési biztonsági margó
Stressz -elemzés: A véges elem -elemzést (FEA) használják a feszültség eloszlásának kiszámításához a különböző komponensekben az ésszerű biztonsági tényező biztosítása érdekében.
Terhelési szempontok: A belső nyomáson kívül a külső tényezőket, például a földrengéseket, a szélterhelést és a hóterhelést is figyelembe kell venni.
Biztonsági kiegészítők
Biztonsági szelep: megakadályozza, hogy a tartályok túlnyomás alatt működjenek.
Töréskorong: A tartály védelme érdekében szélsőséges körülmények között szabadon bocsátja a nyomást.
Nyomásmérő és szintmérő: A működési állapot valós időben figyelje meg a működési állapotot. Automatikus vezérlő és riasztórendszer: Az érzékelőket és a PLC -ket használja a távirányító és a baleseti figyelmeztetések engedélyezésére.
4. Ellenőrzés és karbantartás
A hajó előtti ellenőrzés: tartalmaz egy hidraulikus nyomásvizsgálatot (a nyomástartó képesség ellenőrzéséhez) és egy légmentesség-tesztet (a szivárgások megelőzése érdekében).
Szolgáltatásbeli ellenőrzés: Az ultrahangos vastagságvizsgálat és a korrózió sebességének megfigyelését a berendezések lebomlásának felmérésére használják.
Időszakos ellenőrzés: Rendszeres és átfogó ellenőrzésekre van szükség a törvényekkel és rendeletekkel összhangban (például a speciális felszerelések biztonsági felügyeletére vonatkozó előírásokkal).
Életcikluskezelés: A tárolótartály teljes életciklus -archívumát hozták létre, dokumentálva a tervezést, a gyártást, a működési és karbantartási adatokat a kockázatértékelés megkönnyítése érdekében.