1. Panimula
Pressure Vessel Tanks ay mga aparato na may kakayahang may isang tiyak na presyon at ginamit upang mag -imbak ng mga gas o likido. Malawakang ginagamit ang mga ito sa mga industriya tulad ng petrochemical, natural gas, power generation, metalurhiya, parmasyutiko, at pagkain. Madalas silang nag-iimbak ng mataas na presyon, mataas na temperatura, nasusunog, sumasabog, o nakakalason na media. Samakatuwid, ang pagkamakatuwiran ng kanilang disenyo ay direktang tumutukoy sa kaligtasan at buhay ng serbisyo ng kagamitan.
Ang pagwawalang -bahala ng mga pangunahing kadahilanan sa yugto ng disenyo o hindi pagtupad sa mga nauugnay na regulasyon sa kaligtasan ay maaaring humantong sa mga malubhang aksidente tulad ng mga pagtagas at pagsabog sa panahon ng operasyon, na nagreresulta sa mga makabuluhang kaswalti at pagkalugi sa ekonomiya. Samakatuwid, ang disenyo ng pang -agham at mahigpit na pagsunod sa mga pamantayan sa kaligtasan ay mga kinakailangan para sa pagtiyak ng maaasahang operasyon ng mga tangke ng imbakan.
2. Mga pangunahing kadahilanan sa disenyo
Paggawa ng presyon at temperatura
Presyon ng Disenyo: Ang disenyo ay dapat na batay sa maximum na presyon ng operating ang tangke ay maaaring makati, na may sapat na margin sa kaligtasan.
Temperatura ng disenyo: Hindi lamang dapat isaalang -alang ang normal na temperatura ng operating, kundi pati na rin ang pagbabago ng temperatura sa panahon ng pagsisimula, pag -shutdown, at matinding kondisyon ng panahon.
Halimbawa: Ang mga likidong likas na gas (LNG) na mga tangke ng imbakan ay dapat gumana sa sobrang mababang temperatura (humigit -kumulang -162 ° C). Samakatuwid, ang cryogen na bakal o pinagsama -samang mga materyales ay dapat gamitin upang maiwasan ang mga aksidente na sanhi ng malutong na bali. Mga katangian ng daluyan ng imbakan
Flammability at Explosiveness: Ang mga tangke ng imbakan ng gas para sa propane at butane ay nangangailangan ng mga aparato na patunay na pagsabog at mahigpit na disenyo ng sealing.
Pagkakataon: Ang mga likidong likido tulad ng sulfuric acid at hydrochloric acid na lugar ay napakataas na hinihingi sa mga materyales sa tangke, na madalas na gumagamit ng hindi kinakalawang na asero o mga coatings na lumalaban sa kaagnasan.
Toxicity: Kapag nag-iimbak ng mga gas tulad ng ammonia at klorin, bilang karagdagan sa pagpili ng materyal, ang mga karagdagang double-walled shells o emergency spray system ay kinakailangan bilang mga hakbang sa kaligtasan.
Pagpili ng materyal
Carbon Steel: Mababang gastos, angkop para sa normal na temperatura at presyon o mga tangke ng imbakan ng mababang presyon, ngunit may mahinang paglaban sa kaagnasan.
Hindi kinakalawang na asero: Nag -aalok ng mahusay na kaagnasan at paglaban sa temperatura, na angkop para sa mga industriya tulad ng pagkain, parmasyutiko, at kemikal, ngunit mas mahal.
Alloy Steel: Ginamit sa mga high-temperatura at mataas na presyon ng kapaligiran, tulad ng mga tanke ng imbakan ng power plant boiler.
Mga Composite Material: Sa mga nagdaang taon, lalo silang ginagamit sa mga aplikasyon na nangangailangan ng magaan at mga materyales na lumalaban sa kaagnasan.
Disenyo ng istruktura
Kasama sa mga karaniwang istraktura ang patayo, pahalang, spherical, at cylindrical. Ang mga spherical tank ay maaaring makatiis ng medyo pantay na panloob na presyon at karaniwang ginagamit upang mag -imbak ng mga likidong gas. Disenyo ng Kapal: Batay sa mga formula ng pagkalkula ng kapal ng pader (tulad ng mga ibinigay ng ASME at GB150), tiyakin na ang kapal ng pader ay maaaring makatiis ng presyon habang iniiwasan ang basura ng materyal.
Proseso ng Welding: Ang weld ay ang pinakamahina na link, na nangangailangan ng mahigpit na kontrol sa kalidad at hindi mapanirang pagsubok.
Paggawa at Pagproseso
Kontrol ng kalidad ng welding: Radiographic Testing (RT), Ultrasonic Testing (UT), Penetrant Testing (PT), at Magnetic Particle Testing (MT) ay ginagamit upang matiyak ang kalidad ng weld.
Paggamot ng init: Ang makapal na mga plato ng bakal ay nangangailangan ng pangkalahatang paggamot sa init pagkatapos ng hinang upang mapawi ang stress at maiwasan ang malutong na bali.
Pagbubuo ng mga proseso: Para sa mga proseso tulad ng malamig na coiling at mainit na pagpindot, tiyakin na ang plate na bakal ay hindi gumagawa ng mga bitak o labis na natitirang stress pagkatapos mabuo.
3. Mga Regulasyon sa Kaligtasan at Pamantayan
Mga Pamantayan sa Pandaigdig
Asme Boiler & Pressure Vessel Code (American Society of Mechanical Engineers): Ang pinaka -malawak na ginagamit na code ng disenyo ng daluyan ng presyon sa buong mundo, na sumasakop sa buong disenyo, paggawa, at proseso ng inspeksyon. API 650/620 (American Petroleum Institute): Pangunahing ginagamit para sa disenyo at pagtatayo ng mga malaking tanke ng imbakan ng kapasidad. Nalalapat ang API 650 sa mga tangke ng presyon ng atmospera, habang ang API 620 ay nalalapat sa mga tanke ng cryogenic at low-pressure.
Mga Pamantayang Tsino
GB 150 "Pressure Vessels": Pamantayang Pamantayan sa Disenyo ng Vessel ng China.
GB/T 151 "Shell at Tube Heat Exchangers": detalyadong mga regulasyon para sa mga vessel ng presyon ng heat exchange.
TSG 21 "Mga Regulasyon sa Kaligtasan Teknikal na Pangangasiwa ng Mga Stationary Pressure Vessels": Mga Regulasyon sa Pamamahala ng Kaligtasan mula sa Disenyo, Paggawa, Sa Pag -iinspeksyon sa Operational.
Margin sa Kaligtasan ng Disenyo
Pagtatasa ng Stress: Ang hangganan na pagsusuri ng elemento (FEA) ay ginagamit upang makalkula ang pamamahagi ng stress sa iba't ibang mga sangkap upang matiyak ang isang makatwirang kadahilanan sa kaligtasan.
Mga pagsasaalang -alang sa pag -load: Bilang karagdagan sa panloob na presyon, dapat ding isaalang -alang ang mga panlabas na kadahilanan tulad ng mga lindol, pag -load ng hangin, at pag -load ng niyebe.
Mga Kagamitan sa Kaligtasan
Kaligtasan ng Kaligtasan: Pinipigilan ang mga tangke mula sa pagpapatakbo sa ilalim ng labis na pag -aalsa.
Rupture disc: naglalabas ng presyon sa matinding mga kondisyon upang maprotektahan ang tangke.
Pressure Gauge at Level Gauge: Subaybayan ang katayuan sa pagpapatakbo sa real time. Awtomatikong control at alarm system: gumagamit ng mga sensor at PLC upang paganahin ang mga babala sa pagsubaybay at aksidente.
4. Inspeksyon at Pagpapanatili
Pre-Shipment Inspection: May kasamang isang hydraulic pressure test (upang mapatunayan ang kapasidad ng pagdadala ng presyon) at isang pagsubok sa airtightness (upang maiwasan ang mga pagtagas).
In-service inspeksyon: Ang pagsubok sa kapal ng ultrasonic at pagsubaybay sa rate ng kaagnasan ay ginagamit upang masuri ang pagkasira ng kagamitan.
Panahon na inspeksyon: Ang regular at komprehensibong inspeksyon ay kinakailangan alinsunod sa mga batas at regulasyon (tulad ng mga regulasyon sa pangangasiwa ng kaligtasan ng mga espesyal na kagamitan).
Pamamahala ng Lifecycle: Ang isang buong archive ng lifecycle para sa tangke ng imbakan ay itinatag, pagdodokumento ng disenyo, pagmamanupaktura, operasyon, at data ng pagpapanatili upang mapadali ang pagtatasa ng peligro.