Posuda pod pritiskom je posuda dizajnirana da drži plinove ili tekućine pod tlakom koji se bitno razlikuje od pritiska okoline. Ova plovila se koriste u raznim industrijama, uključujući naftu i plin, hemijsku preradu, proizvodnju električne energije i proizvodnju. Posude pod pritiskom moraju biti projektovane i izrađene sa bezbednošću na umu zbog potencijalnih opasnosti povezanih sa fluidima pod visokim pritiskom.
Uobičajene vrste posuda pod pritiskom:
1. Posude za skladištenje:
o Koristi se za skladištenje tečnosti ili gasova pod pritiskom.
o Primjeri: TNG (tečni naftni gas) rezervoari, rezervoari za skladištenje prirodnog gasa.
2. Izmjenjivači topline:
o Ove posude se koriste za prijenos topline između dva fluida, često pod pritiskom.
o Primjeri: bubnjevi kotlova, kondenzatori ili rashladni tornjevi.
3. Reaktori:
o Dizajniran za hemijske reakcije pod visokim pritiskom.
o Primjeri: Autoklavi u hemijskoj ili farmaceutskoj industriji.
4. Prijemnici zraka/spremnici kompresora:
o Ove posude pod pritiskom pohranjuju komprimovani vazduh ili gasove u sistemima vazdušnih kompresora, kao što je ranije diskutovano.
5. Kotlovi:
o Vrsta posude pod pritiskom koja se koristi u proizvodnji pare za grijanje ili proizvodnju električne energije.
o Kotlovi sadrže vodu i paru pod pritiskom.
Komponente posude pod pritiskom:
• Oklop: Spoljno telo posude pod pritiskom. Obično je cilindričan ili sferičan i mora biti izgrađen da izdrži unutrašnji pritisak.
• Glave (krajnji poklopci): Ovo su gornji i donji dijelovi posude pod pritiskom. Obično su deblji od ljuske kako bi se efikasnije nosili sa unutrašnjim pritiskom.
• Mlaznice i priključci: Oni omogućavaju tečnosti ili gasu da uđu i izađu iz posude pod pritiskom i često se koriste za povezivanje sa drugim sistemima.
• Rukohvat ili pristupni otvor: Veći otvor koji omogućava pristup za čišćenje, inspekciju ili održavanje.
• Sigurnosni ventili: Oni su ključni kako bi spriječili da posuda prekorači svoje granice tlaka otpuštanjem tlaka ako je potrebno.
• Nosači i nosači: Strukturni elementi koji pružaju podršku i stabilizaciju posude pod pritiskom tokom upotrebe.
Razmatranje dizajna posude pod pritiskom:
• Izbor materijala: Posude pod pritiskom moraju biti napravljene od materijala koji mogu izdržati unutrašnji pritisak i spoljašnje okruženje. Uobičajeni materijali uključuju ugljični čelik, nehrđajući čelik, a ponekad i legirane čelike ili kompozite za visoko korozivna okruženja.
• Debljina zida: Debljina zidova posude pod pritiskom zavisi od unutrašnjeg pritiska i materijala koji se koristi. Za veće pritiske su potrebni deblji zidovi.
• Analiza naprezanja: Posude pod pritiskom su izložene različitim silama i naprezanjima (npr. unutrašnji pritisak, temperatura, vibracije). Napredne tehnike analize napona (poput analize konačnih elemenata ili FEA) se često koriste u fazi projektovanja.
• Otpornost na temperaturu: Pored pritiska, posude često rade u okruženjima sa visokim ili niskim temperaturama, tako da materijal mora biti u stanju da odoli toplotnom naprezanju i koroziji.
• Usklađenost sa kodeksom: od posuda pod pritiskom se često traži da budu u skladu sa specifičnim kodeksima, kao što su:
o ASME (American Society of Mechanical Engineers) Kodeks kotla i posuda pod pritiskom (BPVC)
o PED (Direktiva o opremi pod pritiskom) u Evropi
o API (American Petroleum Institute) standardi za primjenu nafte i plina
Uobičajeni materijali za posude pod pritiskom:
• Ugljični čelik: Često se koristi za posude u kojima se skladište nekorozivni materijali pod umjerenim pritiskom.
• Nerđajući čelik: Koristi se za korozivne ili visoke temperature. Nerđajući čelik je takođe otporan na rđu i izdržljiviji je od ugljeničnog čelika.
• Legirani čelici: Koriste se u specifičnim okruženjima sa visokim naprezanjem ili visokim temperaturama, kao što je vazduhoplovstvo ili industrija proizvodnje električne energije.
• Kompozitni materijali: Napredni kompozitni materijali se ponekad koriste u visoko specijalizovanim aplikacijama (npr. lake i posude pod pritiskom).
Primjena posuda pod pritiskom:
1. Industrija nafte i plina:
o Spremnici za skladištenje tečnog naftnog gasa (LPG), prirodnog gasa ili nafte, često pod visokim pritiskom.
o Separacijske posude u rafinerijama za odvajanje nafte, vode i plina pod pritiskom.
2. Hemijska obrada:
o Koristi se u reaktorima, destilacionim kolonama i skladištima za hemijske reakcije i procese koji zahtevaju specifično okruženje pod pritiskom.
3. Proizvodnja energije:
o Kotlovi, parni bubnjevi i reaktori pod pritiskom koji se koriste u proizvodnji električne energije, uključujući nuklearna postrojenja i postrojenja na fosilna goriva.
4. Hrana i piće:
o Posude pod pritiskom koje se koriste u preradi, sterilizaciji i skladištenju prehrambenih proizvoda.
5. Farmaceutska industrija:
o Autoklavi i reaktori koji uključuju sterilizaciju pod visokim pritiskom ili hemijsku sintezu.
6. Vazduhoplovstvo i kriogenika:
o Kriogeni rezervoari čuvaju tečne gasove na veoma niskim temperaturama pod pritiskom.
Šifre i standardi posuda pod pritiskom:
1. ASME kod za kotlove i posude pod pritiskom (BPVC): Ovaj kod daje smjernice za dizajn, proizvodnju i inspekciju posuda pod pritiskom u SAD-u
2. ASME Odjeljak VIII: Pruža posebne zahtjeve za projektovanje i konstrukciju posuda pod pritiskom.
3. PED (Direktiva o opremi pod pritiskom): Direktiva Evropske unije koja postavlja standarde za opremu pod pritiskom koja se koristi u evropskim zemljama.
4. API standardi: Za industriju nafte i gasa, Američki institut za naftu (API) daje posebne standarde za posude pod pritiskom.
zaključak:
Posude pod pritiskom su vitalne komponente u širokom spektru industrijskih aplikacija, od proizvodnje energije do hemijske obrade. Njihov dizajn, konstrukcija i održavanje zahtijevaju striktno pridržavanje sigurnosnih standarda, odabir materijala i inženjerskih principa kako bi se spriječili katastrofalni kvarovi. Bilo da se radi o skladištenju komprimovanih gasova, držanju tečnosti pod povišenim pritiscima ili olakšavanju hemijskih reakcija, posude pod pritiskom igraju ključnu ulogu u održavanju efikasnosti i bezbednosti industrijskih procesa.
Vrijeme objave: 20.12.2024