forespørgsel nu
1. Definition af trykbeholder
EN Trykfartøj er en forseglet container, der er i stand til at modstå interne eller eksterne trykforskelle. De er vidt brugt til at opbevare forskellige medier, såsom væsker, gasser og damp, især i industrielle processer, der kræver drift under højt eller lavt tryk. Trykfartøjer er uundværlige udstyr i det kemiske, olie, naturgas, strøm og farmaceutiske industrier.
I mange industrielle anvendelser opbevarer trykfartøjer ikke kun stoffer, men udfører også komplekse procesoperationer såsom reaktioner, fordampning og separationer. Da trykket inden for trykfartøjer ofte er markant højere end atmosfærisk tryk, skal deres design, fremstilling og vedligeholdelse strengt overholde relevante nationale standarder og industrispecifikationer.
2. Grundlæggende struktur af trykfartøjer
Det strukturelle design af et trykbeholder skal overveje flere faktorer, inklusive dets trykkapacitet, egenskaberne ved de anvendte medier og temperaturforhold. Dens grundlæggende struktur består primært af skallen, slutkapper, understøttelsesstrukturer, samlinger og sikkerhedsanordninger. Følgende er en detaljeret forklaring af hver komponent:
a) Shell
Skallen er hovedlegemet i trykbeholderen, der primært er ansvarlig for at bære det indre tryk. Shell -designet varierer afhængigt af fartøjets form.
Cylindrisk skal: Dette er den mest almindelige trykbeholder. Det er velegnet til de fleste applikationer, såsom opbevaringstanke og reaktorer. Cylindriske kar er relativt lette at fremstille, har en stabil struktur og fordele effektivt tryk.
Sfærisk skal: Sfæriske skaller tilbyder den mest ensartede trykfordeling og kan modstå højere interne og eksterne tryk. Derfor bruges de ofte i fartøjer, der skal modstå ekstremt høje tryk, såsom flydende gasopbevaringsbeholdere. Imidlertid er sfæriske containere dyrere at fremstille og er mindre almindelige end cylindriske containere.
Ellipsoidal eller halvkugleformet skal: Dette design kombinerer fordelene ved cylindriske og sfæriske containere, hvilket gør det velegnet til ekstremt højtryksapplikationer og tilbyder større trykresistens. De bruges ofte i højtryksdampkedler eller visse specialiserede kemiske reaktorer.
b) hoveder
Hoveder er enderne på et trykbeholder, forsegling og delvist absorberende trykket. Designet og formen på et hoved matcher generelt formen på selve fartøjet. Tykkelsen og formen på hovedet varierer afhængigt af trykket, der bæres.
Hemisfærisk hoved: Denne hovedform fordeler jævnt internt tryk og bruges ofte i enderne af sfæriske eller cylindriske kar for at minimere stresskoncentrationer. Oval hoveder: Velegnet til fartøjer med lavt og medium-tryk. Deres form hjælper jævnt at fordele stress over karet og findes ofte på opbevaringstanke i kemiske og petroleumsindustrien.
Koniske hoveder: Koniske hoveder bruges ofte i bunden af karene, især til fartøjer med lavt tryk, eller hvor der kræves flydende dræning.
c) Supportstrukturer
Understøttestrukturer understøtter vægten af hele trykbeholderen og installeres typisk i bunden eller siden af fartøjet. De sikrer stabilitet og forhindrer vipping eller forskydning på grund af tyngdekraft eller vibrationer.
Støttestrukturer inkluderer ben, hejsende rammer og baser. Supportstrukturer skal designes baseret på størrelsen på fartøjet og driftsmiljøet for at sikre sikkerhed og stabilitet.
d) Dyser
Dyser er de dele af et trykbeholder, der forbinder rør, ventiler, instrumenter og andet udstyr. Almindelige typer inkluderer foderporte, udstødningsporte, drænporte og gasudtag.
Dyser skal være designet til at sikre en lækagesikker forbindelse og forhindre lækage, når fartøjet er under pres. De er typisk forbundet med karkroppen ved svejsning eller gevind. e) Sikkerhedslettelsesventil
For at forhindre eksplosion eller brud på grund af overdreven internt tryk skal trykfartøjer være udstyret med en sikkerhedsindretning, hvoraf den mest almindelige er en sikkerhedsventil. En sikkerhedsventil detekterer automatisk internt tryk, og når trykket overstiger en fast værdi, åbnes for at frigive overskydende tryk og derved beskytte fartøjet mod skader.
Ud over sikkerhedsventiler inkluderer andre trykaflastningsanordninger sprængningsskiver og nødudladningsventiler.
3. Arbejdsprincippet om trykfartøjer
Arbejdsprincippet om trykfartøjer drejer primært om tryk og temperatursvingninger inden for det indre medium såvel som den materielle styrke af selve karet. Følgende er flere centrale arbejdsprincipper:
a) Interne trykvirkninger
Den primære funktion af et trykbeholder er at modstå interne eller eksterne trykforskelle. Under drift oplever gas- eller flydende medium i karret et bestemt tryk. Jo større tryk, jo større er stresset på karret. For at sikre fartøjsikkerhed skal tykkelsen, materialet og andre nøglekomponenter i karvæggen designes baseret på det maksimale tryk, det kan modstå.
b) Trykoverførsel
I et trykfartøj overføres tryk i hele strukturen gennem karvæggen. Mens internt tryk er jævnt fordelt over karvæggen, kan der forekomme betydelige stresskoncentrationer i områder som sluthætten og leddet. Derfor kræver disse områder typisk yderligere forstærkning.
c) Effekt af temperatur på trykbeholdere
Temperaturen inde i et kar påvirker mediets densitet og viskositet og påvirker derved trykket inden i fartøjet. Forøgede temperaturer kan få fartøjets vægmateriale til at udvide eller blødgøre, så virkningerne af temperaturen på styrken af karmaterialet skal overvejes under design. Trykfartøjer, der bruges ved høje temperaturer, bruger ofte materialer med høj temperatur.
d) Stressfordeling i fartøjer
Stressfordeling inden for trykbeholdere er ujævn. Typisk oplever enderne (enderne) af fartøjet større stress. For at forhindre revner eller deformation i disse områder kræver designet øget vægtykkelse eller specialiserede strukturelle træk.
4. Funktioner af trykbeholdere
Funktionerne af trykbeholdere er ikke begrænset til opbevaring eller transport af stoffer; De omfatter også en række komplekse industrielle processer. Specifikke funktioner er som følger:
a) Opbevaring
En af de mest almindelige funktioner er opbevaring af gasser, væsker eller dampe. I den petrokemiske industri bruges for eksempel ofte trykbeholdere til at opbevare flydende naturgas (LNG) eller andre kemiske væsker. I trykluftsystemer opbevarer trykfartøjer højtryksgasser til klar brug.
b) reaktion
Trykfartøjer bruges som reaktorer i mange brancher, såsom kemiske, olie-, gas- og farmaceutiske industrier. Kemiske eller fysiske reaktioner udføres under højt tryk for at producere ønskede kemikalier eller mellemprodukter. Højt tryk under reaktionen hjælper med at fremskynde reaktionshastigheden eller øge udbyttet.
c) Opvarmnings- og kølefunktioner
Nogle trykfartøjer har også opvarmnings- eller kølefunktioner. I et varmeudvekslingssystem kan et trykbeholder for eksempel anvendes som en del af en varmeveksler til at overføre varme fra et medium til et andet. Kedler og vandvarmere falder også ind i denne kategori og bruges ofte til at generere damp eller varmt vand.
d) Komprimerings- og ekspansionsfunktioner
Trykfartøjer bruges også ofte til at komprimere eller udvide gasser. For eksempel komprimeres naturgas ofte i højtryksfartøjer til opbevaring og transport. Tryk på luftsystemer er også en vigtig anvendelse af trykbeholdere.
5. Sikkerhed af trykfartøjer
Fordi trykfartøjer ofte udsættes for højt tryk og høj temperatur, hvilket sikrer, at deres sikkerhed er vigtigst. Nøglepunkter i sikkerhedsdesignet af trykbeholdere inkluderer:
Valg af materiale: Materialer med høj styrke, korrosionsbestandighed og træthedsmodstand skal vælges. Almindeligt anvendte materialer inkluderer kulstofstål, rustfrit stål og legeringsstål, som kan modstå høje temperaturer og tryk.
Designspecifikationer: Design skal strengt overholde relevante designspecifikationer og standarder. Almindelige internationale standarder inkluderer ASME -kedlen og trykbeholderen (BPVC), der specificerer krav til design, fremstilling og inspektion af trykbeholdere.
Inspektion og test: Regelmæssig inspektion af trykfartøjer er afgørende, herunder ekstern inspektion, endoskopisk inspektion og ikke-destruktiv test (såsom ultralydstest og røntgenprøvning). Disse tests kan straks opdage skjulte farer som revner og korrosion og forhindre ulykker.
Sikkerhedsanordninger: Trykfartøjer skal være udstyret med sikkerhedsventiler eller trykaflastningsenheder. Når trykket inden for fartøjet overstiger en sikkerhedstærskel, åbnes disse enheder automatisk for at frigive overskydende tryk og forhindre, at fartøjet eksploderer eller sprænger.
6. Anvendelser af trykfartøjer
Trykfartøjer er vidt brugt, primært i industrier, der kræver drift under høje eller lavt trykforhold:
Petrokemisk industri: Brugt til opbevaring af flydende petroleumsgas, naturgas, kemikalier og olieprodukter.
Energisektor: Kedler, dampgeneratorer og varmevekslere kræver trykbeholdere for at opbevare og overføre varme.
Farmaceutisk industri: Trykfartøjer bruges til lægemiddelreaktioner, sterilisering og gasopbevaring.
Fødevare- og drikkevareindustri: Trykfartøjer bruges til opvarmning, afkøling og behandling af flydende fødevarer.
TOP