Ճնշման անոթներ, որոնք դուք կարող եք իմանալ

Ճնշման անոթը կոնտեյներ է, որը նախատեսված է գազերը կամ հեղուկները շրջապատող ճնշումից էապես տարբերվող ճնշման տակ պահելու համար: Այս նավերն օգտագործվում են տարբեր արդյունաբերություններում, այդ թվում՝ նավթի և գազի, քիմիական վերամշակման, էներգիայի արտադրության և արտադրության մեջ: Ճնշման անոթները պետք է նախագծվեն և կառուցվեն՝ հաշվի առնելով անվտանգությունը՝ բարձր ճնշման հեղուկների հետ կապված հնարավոր վտանգների պատճառով:
Ճնշման անոթների ընդհանուր տեսակները.
1. Պահպանման անոթներ.
o Օգտագործվում է հեղուկների կամ գազերի ճնշման տակ պահելու համար:
o Օրինակներ. LPG (հեղուկացված նավթային գազ) տանկեր, բնական գազի պահեստավորման բաքեր:
2. Ջերմափոխանակիչներ.
o Այս անոթները օգտագործվում են երկու հեղուկների միջև ջերմություն փոխանցելու համար, հաճախ ճնշման տակ:
o Օրինակներ. Կաթսայի թմբուկներ, կոնդենսատորներ կամ հովացման աշտարակներ:
3. Ռեակտորներ:
o Նախատեսված է բարձր ճնշման քիմիական ռեակցիաների համար:
o Օրինակներ. ավտոկլավներ քիմիական կամ դեղագործական արդյունաբերության մեջ:
4. Օդային ընդունիչներ/Կոմպրեսորային տանկեր.
o Այս ճնշման անոթները պահում են սեղմված օդը կամ գազերը օդային կոմպրեսորային համակարգերում, ինչպես արդեն քննարկվել է:
5. Կաթսաներ:
o Ճնշման անոթների տեսակ, որն օգտագործվում է գոլորշու արտադրության մեջ ջեռուցման կամ էլեկտրաէներգիայի արտադրության համար:
o Կաթսաները ճնշման տակ պարունակում են ջուր և գոլորշի:
Ճնշման անոթի բաղադրիչներ.
• Կեղև՝ ճնշման անոթի արտաքին մարմինը: Այն սովորաբար գլանաձև կամ գնդաձև է և պետք է կառուցվի ներքին ճնշմանը դիմակայելու համար:
• Գլուխներ (վերջային գլխարկներ). Սրանք ճնշման անոթի վերին և ստորին հատվածներն են: Դրանք սովորաբար ավելի հաստ են, քան կեղևը, որպեսզի ավելի արդյունավետ կերպով կարգավորեն ներքին ճնշումը:
• Վարդակներ և պորտեր. դրանք թույլ են տալիս հեղուկին կամ գազին մուտք գործել և դուրս գալ ճնշման անոթից և հաճախ օգտագործվում են այլ համակարգերի միացման համար:
• Manway կամ Access Opening. ավելի մեծ բացվածք, որը թույլ է տալիս մուտք գործել մաքրման, ստուգման կամ սպասարկման համար:
• Անվտանգության փականներ. դրանք չափազանց կարևոր են՝ կանխելու անոթի ճնշման սահմանները գերազանցելու համար՝ անհրաժեշտության դեպքում ճնշումն ազատելով:
• Հենարաններ և ամրակներ. կառուցվածքային տարրեր, որոնք ապահովում և կայունացնում են ճնշման անոթը օգտագործման ընթացքում:
Ճնշման անոթների նախագծման նկատառումներ.
• Նյութի ընտրություն. Ճնշման անոթները պետք է պատրաստված լինեն այնպիսի նյութերից, որոնք կարող են դիմակայել ներքին ճնշմանը և արտաքին միջավայրին: Ընդհանուր նյութերը ներառում են ածխածնային պողպատը, չժանգոտվող պողպատը և երբեմն ալեգիրված պողպատները կամ կոմպոզիտները խիստ քայքայիչ միջավայրերի համար:
• Պատի հաստությունը. Ճնշման անոթի պատերի հաստությունը կախված է ներքին ճնշումից և օգտագործվող նյութից: Ավելի հաստ պատեր են անհրաժեշտ ավելի բարձր ճնշումների համար:
• Սթրեսի վերլուծություն. Ճնշման անոթները ենթարկվում են տարբեր ուժերի և սթրեսների (օրինակ՝ ներքին ճնշում, ջերմաստիճան, թրթռում): Նախագծման փուլում հաճախ օգտագործվում են սթրեսի վերլուծության առաջադեմ տեխնիկան (օրինակ՝ վերջավոր տարրերի վերլուծությունը կամ FEA):
• Ջերմակայունություն. Բացի ճնշումից, անոթները հաճախ աշխատում են բարձր կամ ցածր ջերմաստիճանի միջավայրերում, ուստի նյութը պետք է կարողանա դիմակայել ջերմային սթրեսին և կոռոզիային:
• Կոդերի համապատասխանություն. Ճնշման անոթներից հաճախ պահանջվում է համապատասխանել հատուկ կոդերին, ինչպիսիք են.
o ASME (Ամերիկյան մեխանիկական ինժեներների միություն) Կաթսայի և ճնշման անոթների ծածկագիր (BPVC)
o PED (Ճնշման սարքավորումների դիրեկտիվ) Եվրոպայում
o API (American Petroleum Institute) ստանդարտներ նավթի և գազի կիրառման համար
Ընդհանուր նյութեր ճնշման անոթների համար.
• Ածխածնային պողպատ. Հաճախ օգտագործվում է չափավոր ճնշման տակ չքայքայող նյութերը պահող անոթների համար:
• Չժանգոտվող պողպատ. օգտագործվում է քայքայիչ կամ բարձր ջերմաստիճանի կիրառման համար: Չժանգոտվող պողպատը նույնպես դիմացկուն է ժանգի նկատմամբ և ավելի դիմացկուն է, քան ածխածնային պողպատը:
• Լեգիրված պողպատներ. օգտագործվում են հատուկ բարձր լարվածության կամ բարձր ջերմաստիճանի միջավայրերում, ինչպիսիք են օդատիեզերական կամ էլեկտրաէներգիայի արտադրության արդյունաբերությունը:
• Կոմպոզիտային նյութեր. առաջադեմ կոմպոզիտային նյութերը երբեմն օգտագործվում են խիստ մասնագիտացված կիրառություններում (օրինակ՝ թեթև և բարձր ամրության ճնշման անոթներում):
Ճնշման անոթների կիրառությունները.
1. Նավթի և գազի արդյունաբերություն.
o Հեղուկ նավթային գազի (LPG), բնական գազի կամ նավթի պահեստավորման տանկեր, հաճախ բարձր ճնշման տակ:
o Նավթը, ջուրը և գազը ճնշման տակ առանձնացնելու համար նավթավերամշակման գործարաններում առանձնացնող անոթներ:
2. Քիմիական վերամշակում.
o Օգտագործվում է ռեակտորներում, թորման սյունակներում և պահեստավորում քիմիական ռեակցիաների և գործընթացների համար, որոնք պահանջում են հատուկ ճնշման միջավայրեր:
3. Էլեկտրաէներգիայի արտադրություն.
o Կաթսաներ, գոլորշու թմբուկներ և ճնշված ռեակտորներ, որոնք օգտագործվում են էլեկտրաէներգիայի արտադրության մեջ, ներառյալ միջուկային և հանածո վառելիքի կայանները:
4. Սնունդ և ըմպելիք.
o Ճնշման անոթներ, որոնք օգտագործվում են սննդամթերքի վերամշակման, ստերիլիզացման և պահպանման համար:
5. Դեղագործական արդյունաբերություն.
o Ավտոկլավներ և ռեակտորներ, որոնք ներառում են բարձր ճնշման մանրէազերծում կամ քիմիական սինթեզ:
6. Ավիատիեզերք և կրիոգենիկա.
o Կրիոգեն տանկերը հեղուկացված գազերը պահում են շատ ցածր ջերմաստիճանում ճնշման տակ:
Ճնշման անոթների կոդերը և ստանդարտները.
1. ASME կաթսաների և ճնշման անոթների ծածկագիր (BPVC). Այս ծածկագիրը ուղեցույց է տալիս ԱՄՆ-ում ճնշման անոթների նախագծման, արտադրության և ստուգման համար:
2. ASME Բաժին VIII. Տրամադրում է հատուկ պահանջներ ճնշման անոթների նախագծման և կառուցման համար:
3. PED (Ճնշման սարքավորման հրահանգ). Եվրոպական միության հրահանգ է, որը սահմանում է եվրոպական երկրներում օգտագործվող ճնշման սարքավորումների ստանդարտներ:
4. API ստանդարտներ. Նավթի և գազի արդյունաբերության համար Ամերիկյան նավթային ինստիտուտը (API) ապահովում է հատուկ ստանդարտներ ճնշման անոթների համար:
Եզրակացություն:
Ճնշման անոթները կենսական բաղադրիչներ են արդյունաբերական կիրառությունների լայն շրջանակում՝ էներգիայի արտադրությունից մինչև քիմիական վերամշակում: Դրանց նախագծումը, կառուցումը և սպասարկումը պահանջում են անվտանգության չափանիշների, նյութերի ընտրության և ինժեներական սկզբունքների խստիվ պահպանում՝ աղետալի ձախողումները կանխելու համար: Անկախ նրանից, թե սեղմված գազերը պահելու, հեղուկները բարձր ճնշման տակ պահելու կամ քիմիական ռեակցիաները հեշտացնելու համար, ճնշման անոթները կարևոր դեր են խաղում արդյունաբերական գործընթացների արդյունավետության և անվտանգության պահպանման գործում: