dotaz teraz
1. Úvod
Tanky tlakových plavidiel sú zariadenia schopné odolať určitému tlaku a používajú sa na skladovanie plynov alebo kvapalín. Všeobecne sa používajú v odvetviach, ako sú petrochemické látky, zemný plyn, výroba energie, metalurgia, farmaceutiká a potraviny. Často ukladajú vysokotlakové, vysokoteplotné, horľavé, výbušné alebo toxické médiá. Preto racionalita ich dizajnu priamo určuje bezpečnosť a životnosť zariadenia.
Ignorovanie kľúčových faktorov počas fázy návrhu alebo nedodržiavanie príslušných bezpečnostných predpisov môže viesť k závažným nehodám, ako sú úniky a výbuchy počas prevádzky, čo vedie k významným obetiam a hospodárskym stratám. Preto vedecký dizajn a prísne dodržiavanie bezpečnostných noriem sú predpokladmi na zabezpečenie spoľahlivej prevádzky skladovacích nádrží.
2. Kľúčové konštrukčné faktory
Pracovný tlak a teplota
Konštrukčný tlak: Dizajn by mal byť založený na maximálnom prevádzkovom tlaku, ktorý nádrž vydrží, s dostatočným bezpečnostným okrajom.
Konštrukčná teplota: Nielenže by sa mala zvážiť normálna prevádzková teplota, ale aj kolísanie teploty počas spustenia, vypínania a extrémnych poveternostných podmienok.
Príklad: Skladovacie nádrže na skvapalnené zemné plyny (LNG) musia pracovať pri extrémne nízkych teplotách (približne -162 ° C). Preto sa musí použiť kryogénna oceľ alebo kompozitné materiály, aby sa zabránilo nehodám spôsobeným krehkou zlomeninou. Charakteristika úložného média
Horľavosť a výbušnosť: Nádrže na skladovanie plynu pre propán a bután vyžadujú zariadenia odolné voči výbuchu a prísne návrhy tesnenia.
Korozivita: Korozívne kvapaliny, ako je kyselina sírová a kyselina chlorovodíková, kladú na materiály nádrže extrémne vysoké požiadavky, často s použitím nehrdzavejúcej ocele alebo korózie odolného voči korózii.
Toxicita: Pri ukladaní plynov, ako je amoniak a chlór, sa okrem výbere materiálu okrem bezpečnostných opatrení vyžadujú ďalšie dvojitý stien alebo núdzové sprejové systémy.
Výber materiálu
Uhlíková oceľ: Nízke náklady, vhodné pre normálnu teplotu a tlak alebo nízkotlakové skladovacie nádrže, ale má zlý odpor korózie.
Nerezová oceľ: ponúka vynikajúcu odolnosť proti korózii a teplotám, vhodná pre priemyselné odvetvia, ako sú potraviny, farmaceutiká a chemikálie, ale je drahšie.
Zliatinová oceľ: Používa sa vo vysokoteplotných a vysokotlakových prostrediach, ako sú skladovacie nádrže elektrárne.
Kompozitné materiály: V posledných rokoch sa čoraz viac používajú v aplikáciách vyžadujúcich ľahké materiály odolné voči korózii.
Konštrukcia
Bežné štruktúry zahŕňajú vertikálne, horizontálne, sférické a valcové. Sférické nádrže vydržia relatívne rovnomerný vnútorný tlak a bežne sa používajú na skladovanie skvapalnených plynov. Dizajn hrúbky: Na základe vzorcov na výpočet hrúbky steny (ako sú vzorce poskytované ASME a GB150), zabezpečte, aby hrúbka steny vydržala tlak a zároveň sa vyhla odpadu z materiálu.
Proces zvárania: Zvar je najslabším spojením, ktoré si vyžaduje prísnu kontrolu kvality a nedeštruktívne testovanie.
Výroba a spracovanie
Kontrola kvality zvárania: Rádiografické testovanie (RT), ultrazvukové testovanie (UT), testovanie penetrantov (PT) a testovanie magnetických častíc (MT) sa používajú na zabezpečenie kvality zvaru.
Tepelné spracovanie: Husté oceľové platne si po zváraní vyžadujú celkové tepelné spracovanie, aby sa zmiernilo stres a zabránili krehkému zlomeninám.
Procesy formovania: Pre procesy, ako je studená stĺpca a lisovanie za horúca, zabezpečte, aby oceľová doska po vytvorení nevyrábala trhliny alebo nadmerné zvyškové napätie.
3. Bezpečnostné predpisy a normy
Medzinárodné normy
Kód kotla ASME a tlakové plavidlá (American Society of Mechanic Engineers): najpoužívanejší kód dizajnu tlakových nádob na celom svete, pokrývajúci celý proces dizajnu, výroby a inšpekcie. API 650/620 (American Petroleum Institute): Primárne sa používa na návrh a konštrukciu veľkých skladovacích nádrží. API 650 sa vzťahuje na nádrže atmosférického tlaku, zatiaľ čo API 620 sa vzťahuje na kryogénne a nízkotlakové nádrže.
Čínske štandardy
GB 150 „tlakové nádoby“: štandard konštrukcie tlakových nádob v Číne.
GB/T 151 „výmenníky tepla a trubice škrupiny a trubice“: podrobné nariadenia pre tlakové nádoby na výmenu tepla.
TSG 21 „Predpisy týkajúce sa bezpečnosti Technický dohľad nad stacionárnymi tlakovými plavidlami“: Predpisy o riadení bezpečnosti od návrhu, výroby až po prevádzkovú kontrolu.
Dizajn bezpečnostnej marže
Analýza stresu: Analýza konečných prvkov (FEA) sa používa na výpočet rozdelenia stresu v rôznych komponentoch, aby sa zabezpečila primeraný bezpečnostný faktor.
Úvahy o zaťažení: musia sa zvážiť aj vnútorný tlak, musia sa zvážiť aj vonkajšie faktory, ako sú zemetrasenia, zaťaženie vetrom a snehové zaťaženie.
Bezpečnostné príslušenstvo
Bezpečnostný ventil: Zabraňuje v prevádzke nádrží pri pretlaku.
Rupture Disc: Uvoľňuje tlak v extrémnych podmienkach na ochranu nádrže.
Tlakový rozchod a rozchod úrovne: Monitorujte prevádzkový stav v reálnom čase. Automatický ovládací a alarmový systém: Využíva senzory a PLC na umožnenie upozornení na diaľkové monitorovanie a výstrahy nehôd.
4. Kontrola a údržba
Kontrola pred odoslaním: Zahŕňa test hydraulického tlaku (na overenie kapacity tlaku) a test vzduchotesnosti (na zabránenie únikom).
Inšpekcia v službe: Na hodnotenie degradácie zariadení sa používa testovanie ultrazvukovej hrúbky a monitorovanie rýchlosti korózie.
Pravidelná inšpekcia: Pravidelné a komplexné inšpekcie sa vyžadujú v súlade so zákonmi a predpismi (ako sú nariadenia týkajúce sa bezpečnostného dohľadu nad špeciálnym zariadením).
Správa životného cyklu: Je vytvorený úplný archív životného cyklu pre skladovaciu nádrž, dokumentujte údaje o návrhu, výrobe, prevádzke a údržbe na uľahčenie hodnotenia rizika.
TOP