Ключевые факторы и правила безопасности для сосуда давления и конструкции резервуара для хранения

1. Введение
Танки сосуда давления это устройства, способные выдерживать определенное давление и используются для хранения газов или жидкостей. Они широко используются в таких отраслях, как нефтехимические вещества, природный газ, выработка электроэнергии, металлургия, фармацевтические препараты и пищу. Они часто хранят высокую температуру, воспламеняющуюся, взрывоопасную или токсичную среду. Следовательно, рациональность их дизайна напрямую определяет срок службы и обслуживания оборудования.

Игнорирование ключевых факторов на этапе проектирования или неспособность придерживаться соответствующих правил безопасности может привести к серьезным несчастным случаям, таким как утечки и взрывы во время работы, что приводит к значительным жертвам и экономическим потерям. Следовательно, научный дизайн и строгое соблюдение стандартов безопасности являются предпосылками для обеспечения надежной работы резервуаров для хранения.

2. Ключевые факторы проектирования
Рабочее давление и температура

Конструктивное давление: конструкция должна основываться на максимальном рабочем давлении, которое бак может выдержать, с достаточным запасом безопасности.

Температура конструкции: следует учитывать не только нормальную рабочую температуру, но и колебания температуры во время запуска, отключения и экстремальных погодных условий.

Пример: резервуары для хранения сжиженного природного газа (СПГ) должны работать при чрезвычайно низких температурах (приблизительно -162 ° C). Следовательно, криогенная сталь или композитные материалы должны использоваться для предотвращения несчастных случаев, вызванных хрупким переломом. Хранение средних характеристик
Возмалистика и взрывчатость: резервуары для хранения газа для пропана и бутана требуют взрывозащитных устройств и строгих конструкций уплотнения.
Коррозовая: коррозионные жидкости, такие как серная кислота и соляная кислота, придают чрезвычайно высокие потребности в материалах резервуара, часто используя покрытия из нержавеющей стали или коррозии.
Токсичность: при хранении газов, таких как аммиак и хлор, в дополнение к выбору материала, в качестве мер безопасности требуются дополнительные двойные раковины или системы аварийного распыления.
Выбор материала
Углеродная сталь: низкая стоимость, подходящая для нормальной температуры и давления или резервуаров для хранения низкого давления, но имеет плохую коррозионную стойкость.
Нержавеющая сталь: предлагает превосходную коррозию и температуру, подходящую для таких отраслей, как продукты питания, фармацевтические препараты и химические вещества, но стоит дороже.
Сплава Слисты: используется в высокотемпературных и высоких средах высокого давления, таких как резервуары для хранения котлов электростанции.
Композитные материалы: в последние годы они все чаще используются в приложениях, требующих легких и коррозионных материалов.
Структурный дизайн
Общие структуры включают вертикальные, горизонтальные, сферические и цилиндрические. Сферические резервуары могут противостоять относительно однородному внутреннему давлению и обычно используются для хранения сжиженных газов. Конструкция толщины: на основе формул расчета толщины стенки (например, предоставленные ASME и GB150), убедитесь, что толщина стенки может противостоять давлению, избегая при этом отходов материала.
Процесс сварки: сварка является самым слабым звеном, требующим строгого контроля качества и неразрушающего тестирования.
Производство и обработка
Контроль качества сварки: рентгенографические тестирование (RT), ультразвуковое тестирование (UT), тестирование пенетрантов (PT) и тестирование магнитных частиц (MT) используются для обеспечения качества сварки.
Тепловая обработка: толстые стальные пластины требуют общей термообработки после сварки, чтобы снять напряжение и предотвратить хрупкий перелом.
Образование процессов: для таких процессов, как холодная натулка и горячее прессование, убедитесь, что стальная пластина не производит трещины или чрезмерное остаточное напряжение после формирования.

3. Правила безопасности и стандартов безопасности
Международные стандарты
Код котла и давления ASME (Американское общество инженеров -механиков): наиболее широко используемый код проектирования сосудов под давлением во всем мире, охватывающий весь процесс проектирования, производства и проверки. API 650/620 (Американский институт нефти): в первую очередь используется для проектирования и строительства резервуаров для хранения большой емкости. API 650 относится к атмосферному давлению, в то время как API 620 относится к криогенным резервуарам и резервуарам с низким давлением.

Китайские стандарты
GB 150 «Сосуды давления»: Стандарт конструкции основного давления в Китае.
GB/T 151 «Оболочка и теплообменники»: подробные правила для сосудов давления теплообмена.
TSG 21 «Правила по безопасности технического надзора на стационарных сосудах давления»: Правила управления безопасности от проектирования, производства, до эксплуатационной проверки.

Проектирование поля безопасности

Анализ стресса: анализ конечных элементов (FEA) используется для расчета распределения напряжений в различных компонентах, чтобы обеспечить разумный коэффициент безопасности.

Соображения нагрузки: в дополнение к внутреннему давлению, также должны быть рассмотрены внешние факторы, такие как землетрясения, ветровые нагрузки и снежные нагрузки.

Аксессуары для безопасности

Безопасный клапан: предотвращает эксплуатацию резервуаров под избыточным давлением.

Разобравшийся диск: выпускает давление в экстремальных условиях для защиты бака.

Датчик давления и уровень уровня: мониторинг рабочего состояния в режиме реального времени. Автоматическая система управления и сигнализации: использует датчики и ПЛК, чтобы обеспечить удаленный мониторинг и предупреждения о несчастных случаях.

4. Проверка и обслуживание
Инспекция предварительной суда: включает в себя тест на гидравлическое давление (для проверки способности под давлением) и тест на воздухонепроницаемость (для предотвращения утечек).
Инспекция на выпрере: тестирование ультразвуковой толщины и мониторинг скорости коррозии используются для оценки деградации оборудования.
Периодическая проверка: регулярные и комплексные проверки требуются в соответствии с законами и нормативными актами (например, правила по надзору за безопасностью специального оборудования).
Управление жизненным циклом: установлен полный архив жизненного цикла для резервуара, документирование проектирования, производства, эксплуатации и технического обслуживания для облегчения оценки рисков.