kysely Nyt
1. Johdanto
Paine -astiat ovat laitteita, jotka kykenevät kestämään tietyn paineen ja käytetään kaasujen tai nesteiden varastointiin. Niitä käytetään laajasti teollisuudessa, kuten petrokemikaalit, maakaasu, sähköntuotanto, metallurgia, lääkkeet ja ruoka. He varastoivat usein korkeapaineista, korkean lämpötilan, palavia, räjähtäviä tai myrkyllisiä väliaineita. Siksi heidän suunnittelunsa rationaalisuus määrittää suoraan laitteiden turvallisuuden ja käyttöiän.
Ignoring key factors during the design phase or failing to adhere to relevant safety regulations can lead to serious accidents such as leaks and explosions during operation, resulting in significant casualties and economic losses. Siksi tieteellinen suunnittelu ja tiukka turvallisuusstandardien noudattaminen ovat edellytyksiä varastosäiliöiden luotettavan käytön varmistamiselle.
2. avainsuunnittelutekijät
Työpaine ja lämpötila
Suunnittelupaine: Suunnittelun tulisi perustua säiliön kestävän enimmäispaineeseen riittävästi turvamarginaalia.
Design temperature: Not only should the normal operating temperature be considered, but also temperature fluctuations during startup, shutdown, and extreme weather conditions.
Esimerkki: Nesteytetyn maakaasun (LNG) varastosäiliöiden on toimittava erittäin alhaisissa lämpötiloissa (noin -162 ° C). Siksi kryogeenisiä teräs- tai komposiittimateriaaleja on käytettävä hauran murtuman aiheuttamien onnettomuuksien estämiseksi. Säilytysväliaineen ominaisuudet
Syttyvyys ja räjähtävyys: Propaanin ja butaanin kaasusäiliöt vaativat räjähdyksenkestäviä laitteita ja tiukkoja tiivistysmallit.
Syövyttävyys: syövyttävät nesteet, kuten rikkihappo ja suolahappo, asettavat säiliömateriaalille erittäin korkeat vaatimukset, käyttämällä usein ruostumattomasta teräksestä tai korroosiosta kestäviä pinnoitteita.
Toxicity: When storing gases such as ammonia and chlorine, in addition to material selection, additional double-walled shells or emergency spray systems are required as safety measures.
Materiaalivalinta
Hiiliteräs: Alhaiset kustannukset, jotka sopivat normaaliin lämpötilaan ja paineeseen tai matalapaineisiin varastosäiliöihin, mutta sillä on huono korroosionkestävyys.
Stainless steel: Offers excellent corrosion and temperature resistance, suitable for industries such as food, pharmaceuticals, and chemicals, but is more expensive.
Seosteräs: Käytetään korkean lämpötilan ja korkeapaineympäristöissä, kuten voimalaitoksen kattilan varastosäiliöissä.
Komposiittimateriaalit: Viime vuosina niitä on käytetty yhä enemmän sovelluksissa, joissa vaaditaan kevyitä ja korroosionkestäviä materiaaleja.
Rakennesuunnittelu
Yleisiä rakenteita ovat pystysuora, vaakasuora, pallomainen ja lieriömäinen. Pallomaiset säiliöt kestävät suhteellisen tasaisen sisäisen paineen, ja niitä käytetään yleisesti nesteytettyjen kaasujen varastointiin. Thickness Design: Based on wall thickness calculation formulas (such as those provided by ASME and GB150), ensure that the wall thickness can withstand pressure while avoiding material waste.
Hitsausprosessi: Hitsaus on heikoin linkki, joka vaatii tiukan laadunvalvontaa ja tuhoamatonta testausta.
Valmistus ja käsittely
Welding Quality Control: Radiographic testing (RT), ultrasonic testing (UT), penetrant testing (PT), and magnetic particle testing (MT) are used to ensure weld quality.
Lämmönkäsittely: Paksut teräslevyt vaativat yleistä lämpökäsittelyä hitsauksen jälkeen jännityksen lievittämiseksi ja hauraiden murtumien estämiseksi.
Forming Processes: For processes such as cold coiling and hot pressing, ensure that the steel plate does not produce cracks or excessive residual stress after forming.
3. Turvallisuusmääräykset ja -standardit
Kansainväliset standardit
ASME Boiler & Pressure Vessel Code (American Society of Mechanical Engineers): The most widely used pressure vessel design code worldwide, covering the entire design, manufacturing, and inspection process. API 650/620 (American Petroleum Institute): Käytetään pääasiassa suurten kapasiteetin varastosäiliöiden suunnitteluun ja rakentamiseen. API 650 koskee ilmakehän painesäiliöitä, kun taas API 620 koskee kryogeenisiä ja matalapaineisia säiliöitä.
Kiinalaiset standardit
GB 150 "paineastiat": Kiinan ydinpaine -aluksen suunnittelustandardi.
GB/T 151 "kuoren ja putken lämmönvaihtimet": yksityiskohtaiset säädökset lämmönvaihtopaine -astioille.
TSG 21 "Regulations on Safety Technical Supervision of Stationary Pressure Vessels": Safety management regulations from design, manufacturing, to operational inspection.
Suunnitteluturvamarginaali
Stressianalyysi: äärellisten elementtien analyysi (FEA) käytetään stressin jakautumisen laskemiseen eri komponenteissa kohtuullisen turvallisuuskertoimen varmistamiseksi.
Kuormitusnäkökohdat: Sisäisen paineen lisäksi on otettava huomioon myös ulkoiset tekijät, kuten maanjäristykset, tuulenkuormat ja lumikuormat.
Turvatarvikkeet
Turvaventtiili: estää säiliöitä toimimasta ylipaineen alla.
Reitolevy: vapauttaa painetta äärimmäisissä olosuhteissa säiliön suojaamiseksi.
Painemittari ja tasamittari: Seuraa käyttötilaa reaaliajassa. Automaattinen ohjaus- ja hälytysjärjestelmä: käyttää antureita ja PLC: tä etävalvonta- ja onnettomuusvaroitusten mahdollistamiseksi.
4. Tarkastus ja huolto
Laitteen edeltävä tarkastus: Sisältää hydraulisen painekannan (paineenlaakerin kapasiteetin todentamiseksi) ja ilmatiivityskokeen (vuotojen estämiseksi).
Käyttötarkastus: Ultraäänipaksuustestaus ja korroosionopeuden seurantaa käytetään laitteiden hajoamiseen.
Määräaikainen tarkastus: Lakien ja asetusten mukaisesti vaaditaan säännöllisiä ja kattavia tarkastuksia (kuten erityisten laitteiden turvallisuusvalvonta -asetukset) mukaisesti.
Lifecycle Management: A full lifecycle archive for the storage tank is established, documenting design, manufacturing, operation, and maintenance data to facilitate risk assessment.
TOP