Пасудзіна пад ціскам - гэта ёмістасць, прызначаная для ўтрымання газаў або вадкасцей пад ціскам, які істотна адрозніваецца ад ціску навакольнага асяроддзя. Гэтыя суда выкарыстоўваюцца ў розных галінах прамысловасці, уключаючы нафту і газ, хімічную перапрацоўку, вытворчасць энергіі і вытворчасць. Сасуды пад ціскам павінны быць распрацаваны і выраблены з улікам бяспекі з-за патэнцыйнай небяспекі, звязанай з вадкасцямі пад высокім ціскам.
Агульныя тыпы сасудаў пад ціскам:
1. Ёмістасці для захоўвання:
o Выкарыстоўваецца для захоўвання вадкасцей або газаў пад ціскам.
o Прыклады: рэзервуары для LPG (звадкаванага нафтавага газу), рэзервуары для захоўвання прыроднага газу.
2. Цеплаабменнікі:
o Гэтыя пасудзіны выкарыстоўваюцца для перадачы цяпла паміж дзвюма вадкасцямі, часта пад ціскам.
o Прыклады: барабаны катлоў, кандэнсатары або градзірні.
3. Рэактары:
o Прызначаны для хімічных рэакцый пад высокім ціскам.
o Прыклады: аўтаклавы ў хімічнай або фармацэўтычнай прамысловасці.
4. Рэсіверы/кампрэсарныя бакі:
o Гэтыя сасуды пад ціскам захоўваюць сціснутае паветра або газы ў паветраных кампрэсарных сістэмах, як гаварылася раней.
5. Катлы:
o Тып ёмістасці пад ціскам, якая выкарыстоўваецца для вытворчасці пары для ацяплення або вытворчасці электраэнергіі.
o Катлы ўтрымліваюць ваду і пар пад ціскам.
Кампаненты сасудаў высокага ціску:
• Абалонка: знешні корпус ёмістасці пад ціскам. Як правіла, ён цыліндрычны або сферычны і павінен быць пабудаваны, каб супрацьстаяць унутранаму ціску.
• Галоўкі (тарцовыя заглушкі): гэта верхняя і ніжняя часткі ёмістасці пад ціскам. Звычайна яны больш тоўстыя, чым абалонка, каб больш эфектыўна спраўляцца з унутраным ціскам.
• Сопла і порты: яны дазваляюць вадкасці або газу паступаць і выходзіць з ёмістасці высокага ціску і часта выкарыстоўваюцца для злучэння з іншымі сістэмамі.
• Лаз або адтуліна для доступу: большая адтуліна, якая дазваляе атрымаць доступ для ачысткі, агляду або тэхнічнага абслугоўвання.
• Ахоўныя клапаны: яны маюць вырашальнае значэнне для прадухілення перавышэння лімітаў ціску ў пасудзіне шляхам скідання ціску пры неабходнасці.
• Апоры і мацавання: канструктыўныя элементы, якія забяспечваюць падтрымку і стабілізацыю ёмістасці пад ціскам падчас выкарыстання.
Канструкцыя ёмістасці пад ціскам:
• Выбар матэрыялу: ёмістасці пад ціскам павінны вырабляцца з матэрыялаў, здольных вытрымліваць унутраны ціск і знешняе асяроддзе. Звычайныя матэрыялы ўключаюць вугляродзістую сталь, нержавеючую сталь, а часам і легаваныя сталі або кампазіты для моцна агрэсіўных асяроддзяў.
• Таўшчыня сценкі: таўшчыня сценак ёмістасці высокага ціску залежыць ад унутранага ціску і выкарыстоўванага матэрыялу. Для большага ціску патрэбны больш тоўстыя сценкі.
• Аналіз напружання: ёмістасці пад ціскам падвяргаюцца розным сілам і нагрузкам (напрыклад, унутраны ціск, тэмпература, вібрацыя). Перадавыя метады аналізу напружання (напрыклад, аналіз канечных элементаў або FEA) часта выкарыстоўваюцца на этапе праектавання.
• Тэмпературная ўстойлівасць: у дадатак да ціску, ёмістасці часта працуюць у асяроддзі з высокай ці нізкай тэмпературай, таму матэрыял павінен быць здольны супрацьстаяць цеплавым нагрузкам і карозіі.
• Адпаведнасць кодэксам: ёмістасці пад ціскам часта павінны адпавядаць пэўным кодэксам, такім як:
o ASME (Амерыканскае таварыства інжынераў-механікаў) Кодэкс катлоў і сасудаў высокага ціску (BPVC)
o PED (Дырэктыва аб абсталяванні пад ціскам) у Еўропе
o Стандарты API (Амерыканскі інстытут нафты) для прымянення нафты і газу
Агульныя матэрыялы для сасудаў пад ціскам:
• Вугляродзістая сталь: часта выкарыстоўваецца для сасудаў, у якіх захоўваюцца неагрэсіўныя матэрыялы пад умераным ціскам.
• Нержавеючая сталь: выкарыстоўваецца для каразійных або высокатэмпературных прымянення. Нержавеючая сталь таксама ўстойлівая да іржы і больш трывалая, чым вугляродзістая сталь.
• Легаваныя сталі: выкарыстоўваюцца ў спецыфічных асяроддзях з высокім напружаннем або высокай тэмпературай, напрыклад, у аэракасмічнай або энергетычнай прамысловасці.
• Кампазітныя матэрыялы: сучасныя кампазітныя матэрыялы часам выкарыстоўваюцца ў вузкаспецыялізаваных прылажэннях (напрыклад, лёгкія і высокатрывалыя сасуды пад ціскам).
Прымяненне сасудаў пад ціскам:
1. Нафтагазавая прамысловасць:
o Рэзервуары для захоўвання звадкаванага нафтавага газу (LPG), прыроднага газу або нафты, часта пад высокім ціскам.
o Раздзяляльныя ёмістасці на нафтаперапрацоўчых заводах для падзелу нафты, вады і газу пад ціскам.
2. Хімічная апрацоўка:
o Выкарыстоўваецца ў рэактарах, дыстыляцыйных калонах і сховішчах для хімічных рэакцый і працэсаў, якія патрабуюць асаблівага ціску.
3. Генерацыя энергіі:
o Катлы, паравыя барабаны і рэактары пад ціскам, якія выкарыстоўваюцца для вытворчасці электраэнергіі, у тым ліку атамныя і выкапнёвыя электрастанцыі.
4. Ежа і напоі:
o Сасуды пад ціскам, якія выкарыстоўваюцца пры апрацоўцы, стэрылізацыі і захоўванні харчовых прадуктаў.
5. Фармацэўтычная прамысловасць:
o аўтаклавы і рэактары, якія ўключаюць стэрылізацыю пад высокім ціскам або хімічны сінтэз.
6. Аэракасмічная і крыягенная прамысловасць:
o Крыягенныя ёмістасці захоўваюць звадкаваныя газы пры вельмі нізкіх тэмпературах пад ціскам.
Кодэксы і стандарты для сасудаў высокага ціску:
1. Код ASME аб катлах і сасудах пад ціскам (BPVC): Гэты код змяшчае рэкамендацыі па распрацоўцы, вытворчасці і праверцы сасудаў пад ціскам у ЗША
2. Раздзел VIII ASME: змяшчае асаблівыя патрабаванні да праектавання і будаўніцтва сасудаў пад ціскам.
3. PED (Дырэктыва аб абсталяванні пад ціскам): Дырэктыва Еўрапейскага саюза, якая ўстанаўлівае стандарты для абсталявання, якое працуе пад ціскам, што выкарыстоўваецца ў еўрапейскіх краінах.
4. Стандарты API: для нафтавай і газавай прамысловасці Амерыканскі інстытут нафты (API) дае спецыяльныя стандарты для сасудаў пад ціскам.
Выснова:
Сасуды высокага ціску з'яўляюцца жыццёва важнымі кампанентамі ў шырокім спектры прамысловых прымянення, ад вытворчасці энергіі да хімічнай апрацоўкі. Іх праектаванне, канструкцыя і абслугоўванне патрабуюць строгага захавання стандартаў бяспекі, выбару матэрыялаў і інжынерных прынцыпаў для прадухілення катастрафічных збояў. Будзь то для захоўвання сціснутых газаў, утрымання вадкасцей пры павышаным ціску або палягчэння хімічных рэакцый, ёмістасці пад ціскам гуляюць вырашальную ролю ў падтрыманні эфектыўнасці і бяспекі прамысловых працэсаў.
Час публікацыі: 20 снежня 2024 г