تولید مخزن تحت فشار

مخازن تحت فشار

۰ نظر برچسب: , , , , , ,

یک مخزن تحت فشار در یک ظرف طراحی شده برای برگزاری گازها و یا مایعات در فشار قابل ملاحظه ای متفاوت از فشار محیط است.
دیفرانسیل فشار خطرناک است، و حوادث مرگبار در تاریخ توسعه مخازن تحت فشار و عملیات رخ داده است. در نتیجه، مخازن تحت فشار طراحی، ساخت، و بهره برداری توسط مقامات مهندسی حمایت توسط قانون تنظیم. به این دلایل، تعریف یک مخزن تحت فشار از کشوری به کشور دیگر متفاوت است، اما شامل پارامترهایی نظیر حداکثر فشار عملیاتی امن و دما، و با یک ضریب ایمنی، کمک هزینه خوردگی، دمای حداقل طراحی (برای شکست ترد) مهندسی، و شامل تست غیرمخرب، مانند تست اولتراسونیک، رادیوگرافی، و آزمایش فشار، که معمولا شامل آب، نیز به عنوان یک شناخته شده است، اما می تواند پنوماتیکی تست شده شامل هوا یا گاز دیگر. آزمون ترجیح تست هیدرواستاتیک است چرا که یک روش بسیار امن تر از تست به عنوان آن انرژی بسیار کمتر اگر شکستگی به رخ دهد (آب به سرعت در حال افزایش نمی حجم آن در حالی که سریع رخ می دهد، بر خلاف گازها مانند هوا، به عنوان مثال گازهای انفجاری شکست) منتشر می کند. در ایالات متحده، به عنوان با بسیاری از کشورهای دیگر، این قانون که عروق بیش از اندازه و فشار (۱۵ پوند بر اینچ مربع) خاص به کد ساخته شده است، در ایالات متحده که کد کد مخازن تحت فشار و دیگ بخار انجمن مهندسان مکانیک آمریکا (BPVC) است، این کشتی همچنین نیاز به یک بازرس مجاز به ثبت نام کردن در هر کشتی جدید ساخته شده و هر رگ است پلاک با اطلاعات مربوط در مورد کشتی مانند حداکثر فشار کاری مجاز، حداکثر دما، حداقل طراحی فلزی، چه شرکت آن را تولید، تاریخ، شماره آن ثبت نام از طریق انجمن ملی)، و مهر رسمی ASME برای مخازن تحت فشار (U-تمبر، ساخت قابل ردیابی کشتی و رسما یک کشتی کد.
تاریخچه مخازن تحت فشار
اولین طراحی مستند از مخازن تحت فشار است که در کتاب مستندات مادرید من، لئوناردو داوینچی توصیف، در ۱۴۹۵، که در آن ظروف از هوا تحت فشار به وزنه های سنگین در زیر آب مطرح شد، با این حال عروق شبیه امروز چه استفاده می شود نمی آمد در مورد تا زمانی که در ۱۸۰۰s که در آن بخار در دیگهای بخار باعث رونق انقلاب صنعتی ایجاد شد. با این حال، با کیفیت مواد و ساخت تکنیک های ضعیف همراه با دانش نادرست از طراحی، بهره برداری و تعمیر و نگهداری بود تعداد زیادی از انفجار مخرب و اغلب کشنده وجود دارد در ارتباط با این دیگهای بخار و مخازن تحت فشار، با مرگ رخ بر اساس نزدیک به روزانه در ایالات متحده است محلی و ایالات در ایالات متحده آغاز شد تصویب قوانین برای ساخت این کشتی پس از شکست کشتی به خصوص ویرانگر رخ داده است کشته شدن ده ها نفر از مردم در یک زمان، دشوار است که برای تولید کنندگان به نگه دارید تا با قوانین متنوع از یک محل به محل دیگر و اولین کد مخازن تحت فشار توسعه داده شد شروع در سال ۱۹۱۱ و در سال ۱۹۱۴ منتشر شد، شروع ASME کد بویلر و مخازن تحت فشار ساخته شده است. در تلاش های اولیه برای طراحی یک مخزن قادر به تحمل فشار تا ۱۰،۰۰۰ PSI (69 مگاپاسکال)، ۶ اینچی (۱۵۰ میلی متر) مخزن قطر در سال ۱۹۱۹ توسعه داده شد که مارپیچی سیم پیچ با دو لایه از استحکام کششی بالا بود سیم های برای جلوگیری از پارگی پوشهای، و کلاه پایان طولی با میله های بالا کششی طولی تقویت شده است. نیاز به فشار بالا و دمای مخازن برای پالایشگاه های نفت و تولید مواد شیمیایی منجر به عروق با جوش به جای پرچ پیوست (که شد نامناسب برای فشار و دمای مورد نیاز) و در ۱۹۲۰s و ۱۹۳۰s BPVC شامل جوشکاری به عنوان یک ابزار قابل قبول از ساخت و ساز، و جوشکاری به معنای اصلی از پیوستن به کشتی های فلزی امروز است.
شده اند وجود دارد بسیاری از پیشرفت در زمینه مهندسی مخازن تحت فشار از جمله پیشرفته آزمون غیر مخرب، آرایه فازی تست اولتراسونیک و رادیوگرافی، نمرات مواد جدید با افزایش مقاومت در برابر خوردگی و مواد قوی تر، و راه های جدید برای پیوستن به مواد مانند جوشکاری انفجاری شده ( ضمیمه یک ورق فلز را به دیگری، معمولا یک فلز مقاوم در برابر خوردگی نازک مانند فولاد ضد زنگ به یک فلز قوی تر مثل فولاد کربن)، جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی که با هم متصل فلزات بدون ذوب فلز)، نظریه ها و استفاده از ارزیابی دقیق تر تنش پیشرفته مواجه می شوند در عروق از جمله با استفاده از روش اجزا محدود، اجازه می دهد که عروق به امن تر و کارآمد تر ساخته شده است. عروق امروز در ایالات متحده آمریکا نیاز به BPVC مهر زنی اما BPVC فقط یک کد داخلی، بسیاری از کشورهای دیگر BPVC به عنوان کد رسمی خود را اتخاذ کرده اند نیست. وجود دارد، با این حال، دیگر کدهای رسمی در برخی از کشورها (که برخی از آنها در بخشهایی از تکیه می کنند و مرجع BPVC)، ژاپن، استرالیا، کانادا، بریتانیا، اروپا و کدهای خود را دارند. صرف نظر از کشور تقریبا تمام خطرات بالقوه ذاتی مخازن تحت فشار و نیاز به استانداردها و کدهای تنظیم طراحی و ساخت و ساز خود را تشخیص دهد.
ویژگی های مخازن تحت فشار
شکل یک مخزن تحت فشار
مخازن تحت فشار لحاظ نظری می تواند تقریبا به هر شکل، اما اشکال ساخته شده از بخش های کره ها، استوانه، مخروط و معمولا استفاده می شود. یک طراحی مشترک یک سیلندر با کلاه پایان به نام سر است. اشکال سر غالبا هم نیم کره ای. کال پیچیده تر به لحاظ تاریخی بسیار سخت تر به تجزیه و تحلیل برای عملیات ایمن شده و معمولا به مراتب مشکل تر برای ساخت.
از لحاظ تئوری، مخازن تحت فشار کروی در حدود دو برابر قدرت یک مخزن تحت فشار استوانه ای با ضخامت دیوار همان،  و به شکل ایده آل برای نگهداری فشار داخلی است. با این حال، یک شکل کروی را دشوار است به تولید، و در نتیجه گران تر است، به طوری که اکثر مخازن تحت فشار استوانه ای با ۲: سر ۱ نیمه بیضوی یا کلاه پایان در انتهای هر. مخازن تحت فشار کوچکتر از یک لوله و دو را پوشش می دهد مونتاژ شده است. برای کشتی های استوانه ای با قطر تا ۶۰۰ میلی متر (NPS 24 در)، ممکن است به استفاده از لوله های بدون درز برای پوسته، در نتیجه بسیاری از بازرسی و تست مسائل، به طور عمده در آزمون های غیر مخرب رادیوگرافی برای درز طولانی در صورت نیاز اجتناب. نقطه ضعف این کشتی است که قطر بیشتری گران تر هستند، به طوری که به عنوان مثال بسیاری از شکل اقتصادی یک ۱۰۰۰ لیتر (۳۵ فوت مکعب)، ۲۵۰ میله (۳۶۰۰ PSI) مخازن تحت فشار ممکن است به قطر ۹۱٫۴۴ سانتی متر (۳۶ اینچ) طول ۱٫۷۰۱۸ متر (۶۷ اینچ) از جمله ۲: ۱ نیمه بیضوی کلاه پایان گنبد.
مصالح و مواد ساختمانی
کشتی کامپوزیت فشار با بوش تیتانیوم.
بسیاری از مخازن تحت فشار از فولاد ساخته شده است. برای تولید یک مخزن تحت فشار استوانه ای یا کروی، نورد و احتمالا قطعات فورج باید با هم جوش داده شود. برخی از خواص مکانیکی فولاد، به دست آمده توسط آلیاژها یا جعل، می تواند اثرات منفی جوشکاری تحت تاثیر قرار، مگر اینکه مراقبت های ویژه گرفته شده است. علاوه بر استحکام مکانیکی مناسب، استانداردهای فعلی دیکته استفاده از فولاد با مقاومت به ضربه بالا، به ویژه برای عروق مورد استفاده در دماهای پایین است. در برنامه های کاربردی که در آن از فولاد کربن خوردگی رنج می برند، مواد مقاوم در برابر خوردگی خاص نیز باید استفاده شود.
برخی مخازن تحت فشار از مواد کامپوزیت، کامپوزیت مانند رشته زخم با استفاده از فیبر کربن در محل با یک پلیمر برگزار شده است. با توجه به استحکام کششی بسیار بالایی از فیبر کربن این کشتی می تواند بسیار سبک است، اما بسیار سخت تر از تولید. مواد کامپوزیت ممکن است در اطراف یک بوش فلزی زخم، تشکیل یک مخزن تحت فشار overwrapped کامپوزیت.
سایر مواد بسیار معمول شامل پلیمرهای مانند PET در ظروف نوشیدنی گازدار و مس در لوله کشی.
مخازن تحت فشار ممکن است با فلزات مختلف، سرامیک، یا پلیمرهای برای جلوگیری از نشت و محافظت از ساختار کشتی از محیط موجود به انتظارنشسته بودند. این بوش نیز ممکن است بخش قابل توجهی از بار فشار می دهند.
مخازن تحت فشار نیز ممکن است از بتن (PCV) یا مواد دیگر که در تنش ضعیف است ساخته شود. کابل کشی، پیچیده در اطراف کشتی یا در داخل دیوار یا کشتی خود، تنش لازم برای مقاومت در برابر فشار داخلی فراهم می کند فولاد غشاء نازک خطوط جدار داخلی رگ. چنین عروق را می توان از قطعات مدولار مونتاژ و غیره “بدون محدودیت اندازه ذاتیهمچنین یک سفارش بالایی از لطف افزونگی به تعداد زیادی از کابل های فردی، مقاوم در برابر فشار داخلی وجود دارد.
ویژگی های ایمنی
نشت قبل پشت سر هم
نشت قبل پشت سر هم توصیف مخازن تحت فشار طراحی شده به طوری که یک شکاف در کشتی را از طریق دیوار رشد می کنند، اجازه می دهد که مایع موجود به فرار و کاهش فشار، قبل از در حال رشد بسیار بزرگ به علت شکستگی در فشار عامل.
بسیاری از استانداردهای مخازن تحت فشار، از جمله ASME دیگ بخار و فشار کد کشتی و استاندارد مخازن تحت فشار فلزی AIAA، یا نیاز به طراحی مخازن تحت فشار قبل از انفجار نشت، و یا نیاز به مخازن تحت فشار برای پاسخگویی به نیازهای دقیق تر برای خستگی و شکستگی اگر آنها نشان داده شده است به قبل از انفجار نشت است

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *