förfrågan nu
1. Introduktion
Tryckkärlstankar är anordningar som kan motstå ett visst tryck och används för att lagra gaser eller vätskor. De används allmänt i branscher som petrokemikalier, naturgas, kraftproduktion, metallurgi, läkemedel och mat. De lagrar ofta högtryck, högtemperatur, brandfarliga, explosiva eller giftiga medier. Därför bestämmer rationaliteten i deras design direkt utrustningens säkerhet och livslängd.
Att ignorera nyckelfaktorer under designfasen eller inte följa relevanta säkerhetsregler kan leda till allvarliga olyckor som läckor och explosioner under drift, vilket resulterar i betydande skadade och ekonomiska förluster. Därför är vetenskaplig design och strikt anslutning till säkerhetsstandarder förutsättningar för att säkerställa tillförlitlig drift av lagringstankar.
2. Viktiga designfaktorer
Arbetstryck och temperatur
Konstruktionstryck: Konstruktionen bör baseras på det maximala driftstrycket som tanken kan tåla, med tillräcklig säkerhetsmarginal.
Designtemperatur: Inte bara bör den normala driftstemperaturen övervägas, utan också temperaturfluktuationer under start, avstängning och extrema väderförhållanden.
Exempel: LNG -lagringstankar för flytande naturgas måste fungera vid extremt låga temperaturer (ungefär -162 ° C). Därför måste kryogent stål eller kompositmaterial användas för att förhindra olyckor orsakade av sprött fraktur. Lagringsmedium egenskaper
Omplikbarhet och explosivitet: gaslagringstankar för propan och butan kräver explosionssäkra enheter och strikta tätningsdesign.
Korrosivitet: Mätande vätskor såsom svavelsyra och saltsyra ställer extremt höga krav på tankmaterial, ofta med rostfritt stål eller korrosionsbeständiga beläggningar.
Toxicitet: Vid lagring av gaser som ammoniak och klor krävs förutom materialval, ytterligare dubbelväggiga skal eller nödspray-system som säkerhetsåtgärder.
Urval
Kolstål: låg kostnad, lämplig för normal temperatur och tryck eller lågtryckslagringstankar, men har dålig korrosionsbeständighet.
Rostfritt stål: erbjuder utmärkt korrosion och temperaturmotstånd, lämplig för industrier som mat, läkemedel och kemikalier, men är dyrare.
Alloy Steel: Används i högtemperatur- och högtrycksmiljöer, såsom lagringstankar för kraftverk.
Kompositmaterial: Under de senaste åren har de i allt högre grad använts i applikationer som kräver lätta och korrosionsbeständiga material.
Strukturell design
Vanliga strukturer inkluderar vertikala, horisontella, sfäriska och cylindriska. Sfäriska tankar tål relativt enhetligt inre tryck och används vanligtvis för att lagra flytande gaser. Tjockleksdesign: Baserat på beräkningsformler för väggtjocklek (såsom de som tillhandahålls av ASME och GB150), se till att väggtjockleken tål tryck samtidigt som man undviker materialavfall.
Svetsningsprocess: Svetsen är den svagaste länken som kräver strikt kvalitetskontroll och icke-förstörande testning.
Tillverkning och bearbetning
Svetsningskvalitetskontroll: Radiografisk testning (RT), ultraljudstestning (UT), penetranttestning (PT) och magnetisk partikeltest (MT) används för att säkerställa svetskvalitet.
Värmebehandling: Tjocka stålplattor kräver övergripande värmebehandling efter svetsning för att lindra stress och förhindra sprött fraktur.
Formningsprocesser: För processer som kall spiral och varmpressning, se till att stålplattan inte producerar sprickor eller överdriven restspänning efter bildning.
3. Säkerhetsföreskrifter och standarder
Internationella standarder
ASME Boiler & Pressure Vessel Code (American Society of Mechanical Engineers): Den mest använda tryckkärlkoden över hela världen, som täcker hela design, tillverkning och inspektionsprocess. API 650/620 (American Petroleum Institute): Används främst för design och konstruktion av lagringstankar med stor kapacitet. API 650 gäller för atmosfäriska trycktankar, medan API 620 gäller för kryogena och lågtryckstankar.
Kinesiska standarder
GB 150 "tryckkärl": Kinas kärntrycksdesignstandard.
GB/T 151 "Skal- och rörvärmeväxlare": Detaljerade föreskrifter för värmeväxlingstryckkärl.
TSG 21 "Regler för säkerhetsteknisk övervakning av stationära tryckkärl": Säkerhetshanteringsregler från design, tillverkning, operativ inspektion.
Design säkerhetsmarginal
Stressanalys: Finite Element Analysis (FEA) används för att beräkna stressfördelning i olika komponenter för att säkerställa en rimlig säkerhetsfaktor.
Belastningsöverväganden: Förutom inre tryck måste yttre faktorer som jordbävningar, vindbelastningar och snöbelastningar också beaktas.
Säkerhetstillbehör
Säkerhetsventil: Förhindrar tankar från att arbeta under övertryck.
Brottsskiva: släpper trycket under extrema förhållanden för att skydda tanken.
Tryckmätare och nivåmätare: Övervaka driftsstatus i realtid. Automatisk kontroll- och larmsystem: Använd sensorer och PLC: er för att möjliggöra fjärrövervakning och olycksvarningar.
4. Inspektion och underhåll
Inspektion för förskap: Inkluderar ett hydrauliskt trycktest (för att verifiera tryckbärande kapacitet) och ett lufttättest (för att förhindra läckor).
Inspektion i drift: Testning av ultraljud tjocklek och övervakning av korrosionshastighet används för att bedöma nedbrytning av utrustning.
Periodisk inspektion: Regelbundna och omfattande inspektioner krävs i enlighet med lagar och förordningar (t.ex. förordningarna om säkerhetsövervakning av specialutrustning).
Livscykelhantering: Ett fullt livscykelarkiv för lagringstanken är etablerat, dokumenterar design, tillverkning, drift och underhållsdata för att underlätta riskbedömning.
TOP