1. Kahulugan ng Pressure Vessel
A Pressure Vessel ay isang selyadong lalagyan na may kakayahang may mga panloob o panlabas na pagkakaiba -iba ng presyon. Malawakang ginagamit ang mga ito upang mag -imbak ng iba't ibang mga media, tulad ng mga likido, gas, at singaw, lalo na sa mga pang -industriya na proseso na nangangailangan ng operasyon sa ilalim ng mataas o mababang presyon. Ang mga vessel ng presyon ay kailangang -kailangan na kagamitan sa kemikal, petrolyo, natural gas, kapangyarihan, at industriya ng parmasyutiko.
Sa maraming mga pang -industriya na aplikasyon, ang mga vessel ng presyon ay hindi lamang nag -iimbak ng mga sangkap ngunit nagsasagawa rin ng mga kumplikadong operasyon ng proseso tulad ng mga reaksyon, pagsingaw, at paghihiwalay. Dahil ang presyon sa loob ng mga vessel ng presyon ay madalas na mas mataas kaysa sa presyon ng atmospera, ang kanilang disenyo, paggawa, at pagpapanatili ay dapat na mahigpit na sumunod sa mga kaugnay na pamantayan ng pambansang at mga pagtutukoy sa industriya.
2. Pangunahing istraktura ng mga vessel ng presyon
Ang disenyo ng istruktura ng isang daluyan ng presyon ay dapat isaalang -alang ang maraming mga kadahilanan, kabilang ang kapasidad ng presyon nito, ang mga katangian ng media na ginamit, at mga kondisyon ng temperatura. Ang pangunahing istraktura nito ay pangunahing binubuo ng shell, end caps, suporta sa mga istruktura, kasukasuan, at mga aparato sa kaligtasan. Ang sumusunod ay isang detalyadong paliwanag ng bawat sangkap:
a) Shell
Ang shell ay ang pangunahing katawan ng daluyan ng presyon, lalo na responsable sa pagdala ng panloob na presyon. Ang disenyo ng shell ay nag -iiba depende sa hugis ng sisidlan.
Cylindrical Shell: Ito ang pinaka -karaniwang hugis ng daluyan ng presyon. Ito ay angkop para sa karamihan ng mga aplikasyon, tulad ng mga tangke ng imbakan at reaktor. Ang mga cylindrical vessel ay medyo madaling gumawa, magkaroon ng isang matatag na istraktura, at epektibong ipamahagi ang presyon.
Spherical Shell: Ang mga spherical shell ay nag -aalok ng pinaka -pantay na pamamahagi ng presyon at maaaring makatiis ng mas mataas na panloob at panlabas na mga panggigipit. Samakatuwid, madalas silang ginagamit sa mga vessel na dapat makatiis ng napakataas na panggigipit, tulad ng mga lalagyan ng imbakan ng gasolina. Gayunpaman, ang mga spherical container ay mas mahal sa paggawa at hindi gaanong karaniwan kaysa sa mga lalagyan ng cylindrical.
Ellipsoidal o hemispherical shell: Pinagsasama ng disenyo na ito ang mga pakinabang ng mga cylindrical at spherical container, na ginagawang angkop para sa sobrang mataas na presyon ng aplikasyon at nag-aalok ng mas malaking paglaban sa presyon. Karaniwang ginagamit ang mga ito sa mga high-pressure steam boiler o ilang mga dalubhasang reaktor ng kemikal.
b) ulo
Ang mga ulo ay ang mga dulo ng isang daluyan ng presyon, sealing at bahagyang sumisipsip ng presyon. Ang disenyo at hugis ng isang ulo sa pangkalahatan ay tumutugma sa hugis ng daluyan mismo. Ang kapal at hugis ng ulo ay nag -iiba depende sa presyon na nadadala.
Hemispherical Head: Ang hugis ng ulo na ito ay pantay na namamahagi ng panloob na presyon at karaniwang ginagamit sa mga dulo ng spherical o cylindrical vessel upang mabawasan ang mga konsentrasyon ng stress. Mga ulo ng hugis-itlog: Angkop para sa mga low- at medium-pressure vessel. Ang kanilang hugis ay tumutulong nang pantay na ipamahagi ang stress sa buong daluyan, at karaniwang matatagpuan sa mga tangke ng imbakan sa mga industriya ng kemikal at petrolyo.
Mga ulo ng conical: Ang mga ulo ng conical ay madalas na ginagamit sa ilalim ng mga vessel, lalo na para sa mga mababang-presyon na mga vessel o kung saan kinakailangan ang likidong kanal.
c) Suporta sa mga istruktura
Ang mga istruktura ng suporta ay sumusuporta sa bigat ng buong daluyan ng presyon at karaniwang naka -install sa ilalim o gilid ng daluyan. Tinitiyak nila ang katatagan at pinipigilan ang pagtagilid o pag -aalis dahil sa gravity o panginginig ng boses.
Kasama sa mga istruktura ng suporta ang mga binti, hoisting frame, at mga base. Ang mga istruktura ng suporta ay dapat na idinisenyo batay sa laki ng daluyan at ang operating environment upang matiyak ang kaligtasan at katatagan.
d) Nozzle
Ang mga nozzle ay ang mga bahagi ng isang daluyan ng presyon na kumokonekta sa mga tubo, balbula, instrumento, at iba pang kagamitan. Kasama sa mga karaniwang uri ang mga port ng feed, tambutso na port, mga port ng alisan ng tubig, at mga saksakan ng gas.
Ang mga nozzle ay dapat na idinisenyo upang matiyak ang isang koneksyon sa pagtagas-patunay at maiwasan ang pagtagas kapag ang daluyan ay nasa ilalim ng presyon. Karaniwan silang konektado sa katawan ng daluyan sa pamamagitan ng hinang o pag -thread. e) Kaligtasan ng Kaligtasan ng Kaligtasan
Upang maiwasan ang pagsabog o pagkalagot dahil sa labis na panloob na presyon, ang mga vessel ng presyon ay dapat na nilagyan ng isang aparato sa kaligtasan, ang pinaka -karaniwan sa kung saan ay isang balbula sa kaligtasan. Ang isang balbula sa kaligtasan ay awtomatikong nakakakita ng panloob na presyon at, kapag ang presyon ay lumampas sa isang itinakdang halaga, magbubukas upang palabasin ang labis na presyon, sa gayon ay pinoprotektahan ang sisidlan mula sa pinsala.
Bilang karagdagan sa mga balbula sa kaligtasan, ang iba pang mga aparato ng relief relief ay may kasamang pagsabog ng mga disc at mga emergency discharge valves.
3. Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng mga vessel ng presyon
Ang nagtatrabaho na prinsipyo ng mga vessel ng presyon ay pangunahing umiikot sa paligid ng presyon at pagbabagu -bago ng temperatura sa loob ng panloob na daluyan, pati na rin ang materyal na lakas ng daluyan mismo. Ang mga sumusunod ay maraming pangunahing mga prinsipyo sa pagtatrabaho:
a) Mga epekto sa panloob na presyon
Ang pangunahing pag -andar ng isang daluyan ng presyon ay upang mapaglabanan ang panloob o panlabas na mga pagkakaiba -iba ng presyon. Sa panahon ng operasyon, ang gas o likidong daluyan sa loob ng daluyan ay nakakaranas ng isang tiyak na presyon. Mas malaki ang presyon, mas malaki ang stress sa sisidlan. Upang matiyak ang kaligtasan ng daluyan, ang kapal, materyal, at iba pang mga pangunahing sangkap ng dingding ng daluyan ay dapat na idinisenyo batay sa maximum na presyon na maaari nitong mapaglabanan.
b) Paghahatid ng presyon
Sa isang daluyan ng presyon, ang presyon ay ipinapadala sa buong istraktura sa pamamagitan ng dingding ng daluyan. Habang ang panloob na presyon ay pantay na ipinamamahagi sa buong pader ng daluyan, ang mga makabuluhang konsentrasyon ng stress ay maaaring mangyari sa mga lugar tulad ng end cap at mga kasukasuan. Samakatuwid, ang mga lugar na ito ay karaniwang nangangailangan ng karagdagang pampalakas.
c) Epekto ng temperatura sa mga vessel ng presyon
Ang temperatura sa loob ng isang sisidlan ay nakakaapekto sa density at lagkit ng daluyan, sa gayon ay nakakaapekto sa presyon sa loob ng sisidlan. Ang pagtaas ng temperatura ay maaaring maging sanhi ng materyal na pader ng daluyan na mapalawak o mapahina, kaya ang mga epekto ng temperatura sa lakas ng materyal ng daluyan ay dapat isaalang -alang sa panahon ng disenyo. Ang mga vessel ng presyon na ginagamit sa mataas na temperatura ay madalas na gumagamit ng mga materyales na lumalaban sa temperatura.
d) Pamamahagi ng stress sa mga vessel
Ang pamamahagi ng stress sa loob ng mga vessel ng presyon ay hindi pantay. Karaniwan, ang mga dulo (dulo) ng daluyan ay nakakaranas ng higit na pagkapagod. Upang maiwasan ang pag -crack o pagpapapangit sa mga lugar na ito, ang disenyo ay nangangailangan ng pagtaas ng kapal ng dingding o dalubhasang mga tampok na istruktura.
4. Mga pag -andar ng mga vessel ng presyon
Ang mga pag -andar ng mga vessel ng presyon ay hindi limitado sa pag -iimbak o transportasyon ng mga sangkap; Saklaw din nila ang iba't ibang mga kumplikadong proseso ng pang -industriya. Ang mga tiyak na pag -andar ay ang mga sumusunod:
a) imbakan
Ang isa sa mga pinaka -karaniwang pag -andar ay ang pag -iimbak ng mga gas, likido, o mga singaw. Halimbawa, sa industriya ng petrochemical, ang mga vessel ng presyon ay madalas na ginagamit upang mag -imbak ng likidong natural gas (LNG) o iba pang mga likidong kemikal. Sa mga naka-compress na sistema ng hangin, ang mga vessel ng presyon ay nag-iimbak ng mga gas na may mataas na presyon para sa handa na paggamit.
b) reaksyon
Ang mga vessel ng presyon ay ginagamit bilang mga reaktor sa maraming industriya, tulad ng industriya ng kemikal, langis, gas, at parmasyutiko. Ang mga kemikal o pisikal na reaksyon ay isinasagawa sa ilalim ng mataas na presyon upang makabuo ng nais na mga kemikal o tagapamagitan. Ang mataas na presyon sa panahon ng reaksyon ay tumutulong na mapabilis ang rate ng reaksyon o dagdagan ang ani.
c) Mga pag -andar ng pag -init at paglamig
Ang ilang mga vessel ng presyon ay mayroon ding mga pag -andar ng pag -init o paglamig. Halimbawa, sa isang sistema ng palitan ng init, ang isang daluyan ng presyon ay maaaring magamit bilang bahagi ng isang heat exchanger upang ilipat ang init mula sa isang daluyan hanggang sa isa pa. Ang mga boiler at heaters ng tubig ay nahuhulog din sa kategoryang ito at karaniwang ginagamit upang makabuo ng singaw o mainit na tubig.
d) Mga pag -andar ng compression at pagpapalawak
Ang mga vessel ng presyon ay karaniwang ginagamit upang i -compress o mapalawak ang mga gas. Halimbawa, ang natural gas ay madalas na naka-compress sa mga high-pressure vessel para sa imbakan at transportasyon. Ang mga naka -compress na air system ay isa ring pangunahing aplikasyon para sa mga vessel ng presyon.
5. Kaligtasan ng Pressure Vessel
Dahil ang mga vessel ng presyon ay madalas na nakalantad sa mataas na presyon at mataas na temperatura, tinitiyak na pinakamahalaga ang kanilang kaligtasan. Ang mga pangunahing punto sa disenyo ng kaligtasan ng mga vessel ng presyon ay kasama ang:
Pagpili ng materyal: Ang mga materyales na may mataas na lakas, paglaban sa kaagnasan, at paglaban sa pagkapagod ay dapat mapili. Ang mga karaniwang ginagamit na materyales ay may kasamang carbon steel, hindi kinakalawang na asero, at haluang metal na bakal, na maaaring makatiis ng mataas na temperatura at panggigipit.
Mga Pagtukoy sa Disenyo: Ang disenyo ay dapat na mahigpit na sumunod sa mga nauugnay na pagtutukoy at pamantayan sa disenyo. Ang mga karaniwang pamantayang pang -internasyonal ay kasama ang ASME boiler at pressure vessel code (BPVC), na tumutukoy sa mga kinakailangan para sa disenyo, paggawa, at inspeksyon ng mga vessel ng presyon.
Inspeksyon at Pagsubok: Ang regular na inspeksyon ng mga vessel ng presyon ay mahalaga, kabilang ang panlabas na inspeksyon, inspeksyon ng endoscopic, at nondestructive na pagsubok (tulad ng ultrasonic testing at x-ray na pagsubok). Ang mga pagsubok na ito ay maaaring agad na makita ang mga nakatagong panganib tulad ng mga bitak at kaagnasan, na pumipigil sa mga aksidente.
Mga aparato sa kaligtasan: Ang mga vessel ng presyon ay dapat na nilagyan ng mga balbula sa kaligtasan o mga aparato ng relief relief. Kapag ang presyon sa loob ng daluyan ay lumampas sa isang threshold ng kaligtasan, awtomatikong bukas ang mga aparatong ito upang palabasin ang labis na presyon at maiwasan ang pagsabog o pagsabog.
6. Mga Aplikasyon ng Mga Vessels ng Pressure
Ang mga vessel ng presyon ay malawakang ginagamit, lalo na sa mga industriya na nangangailangan ng operasyon sa ilalim ng mataas o mababang mga kondisyon ng presyon:
Petrochemical Industry: Ginamit para sa pag -iimbak ng likidong gasolina ng gasolina, natural gas, kemikal, at mga produktong petrolyo.
Industriya ng Enerhiya: Ang mga boiler, mga generator ng singaw, at mga palitan ng init ay nangangailangan ng mga vessel ng presyon upang mag -imbak at maglipat ng init.
Industriya ng parmasyutiko: Ang mga vessel ng presyon ay ginagamit para sa mga reaksyon ng gamot, isterilisasyon, at imbakan ng gas.
Industriya ng Pagkain at Inumin: Ang mga vessel ng presyon ay ginagamit para sa pagpainit, paglamig, at pagproseso ng mga likidong pagkain.