pertanyaan Sekarang
1. Pendahuluan
Tangki kapal tekan adalah perangkat yang mampu menahan tekanan tertentu dan digunakan untuk menyimpan gas atau cairan. Mereka banyak digunakan dalam industri seperti petrokimia, gas alam, pembangkit listrik, metalurgi, obat -obatan, dan makanan. Mereka sering menyimpan media bertekanan tinggi, suhu tinggi, mudah terbakar, eksplosif, atau beracun. Oleh karena itu, rasionalitas desain mereka secara langsung menentukan keselamatan dan masa pakai peralatan.
Mengabaikan faktor -faktor kunci selama fase desain atau gagal mematuhi peraturan keselamatan yang relevan dapat menyebabkan kecelakaan serius seperti kebocoran dan ledakan selama operasi, yang mengakibatkan korban yang signifikan dan kerugian ekonomi. Oleh karena itu, desain ilmiah dan kepatuhan yang ketat terhadap standar keselamatan adalah prasyarat untuk memastikan pengoperasian tangki penyimpanan yang andal.
2. Faktor desain utama
Tekanan dan suhu kerja
Tekanan Desain: Desain harus didasarkan pada tekanan operasi maksimum yang dapat ditahan oleh tangki, dengan margin pengaman yang cukup.
Suhu desain: Suhu operasi normal tidak hanya harus dipertimbangkan, tetapi juga fluktuasi suhu selama startup, shutdown, dan kondisi cuaca ekstrem.
Contoh: Tangki penyimpanan gas alam cair (LNG) harus beroperasi pada suhu yang sangat rendah (sekitar -162 ° C). Oleh karena itu, baja kriogenik atau bahan komposit harus digunakan untuk mencegah kecelakaan yang disebabkan oleh fraktur rapuh. Karakteristik media penyimpanan
Kemampuan mudah terbakar dan ledakan: tangki penyimpanan gas untuk propana dan butana membutuhkan perangkat tahan ledakan dan desain penyegelan yang ketat.
Korosif: Cairan korosif seperti asam sulfat dan asam klorida menempatkan tuntutan yang sangat tinggi pada bahan tangki, seringkali menggunakan stainless steel atau pelapis tahan korosi.
Toksisitas: Saat menyimpan gas seperti amonia dan klorin, di samping pemilihan material, cangkang berdinding ganda tambahan atau sistem semprotan darurat diperlukan sebagai tindakan pengaman.
Pemilihan materi
Baja karbon: Biaya rendah, cocok untuk suhu dan tekanan normal atau tangki penyimpanan tekanan rendah, tetapi memiliki ketahanan korosi yang buruk.
Stainless Steel: Menawarkan korosi yang sangat baik dan ketahanan suhu, cocok untuk industri seperti makanan, obat -obatan, dan bahan kimia, tetapi lebih mahal.
Baja paduan: Digunakan dalam lingkungan suhu tinggi dan tekanan tinggi, seperti tangki penyimpanan boiler pembangkit listrik.
Bahan Komposit: Dalam beberapa tahun terakhir, mereka semakin banyak digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan bahan yang ringan dan tahan korosi.
Desain Struktural
Struktur umum termasuk vertikal, horizontal, bola, dan silindris. Tangki bola dapat menahan tekanan internal yang relatif seragam dan biasanya digunakan untuk menyimpan gas cair. Desain Ketebalan: Berdasarkan rumus perhitungan ketebalan dinding (seperti yang disediakan oleh ASME dan GB150), pastikan bahwa ketebalan dinding dapat menahan tekanan sambil menghindari limbah material.
Proses Pengelasan: Lasan adalah tautan terlemah, membutuhkan kontrol kualitas yang ketat dan pengujian non-destruktif.
Manufaktur dan pemrosesan
Kontrol Kualitas Pengelasan: Pengujian Radiografi (RT), Ultrasonic Testing (UT), Penetrant Testing (PT), dan Magnetic Particle Testing (MT) digunakan untuk memastikan kualitas las.
Perlakuan Panas: Pelat baja tebal membutuhkan perlakuan panas secara keseluruhan setelah pengelasan untuk menghilangkan stres dan mencegah patah tulang rapuh.
Proses Pembentukan: Untuk proses seperti peliput dingin dan penekanan panas, pastikan bahwa pelat baja tidak menghasilkan retakan atau tegangan residu yang berlebihan setelah pembentukan.
3. Peraturan dan Standar Keselamatan
Standar Internasional
ASME Boiler & Pressure Vessel Code (American Society of Mechanical Engineers): Kode Desain Kapal Tekanan yang paling banyak digunakan di seluruh dunia, mencakup seluruh desain, manufaktur, dan proses inspeksi. API 650/620 (American Petroleum Institute): terutama digunakan untuk desain dan konstruksi tangki penyimpanan berkapasitas besar. API 650 berlaku untuk tangki tekanan atmosfer, sedangkan API 620 berlaku untuk tangki cryogenic dan bertekanan rendah.
Standar Cina
GB 150 "Kapal Tekanan": Standar Desain Kapal Tekanan Inti China.
GB/T 151 "Penukar panas shell dan tabung": Peraturan terperinci untuk kapal tekanan pertukaran panas.
TSG 21 "Peraturan tentang Pengawasan Teknis Keselamatan Kapal -kapal Tekanan Stasioner": Peraturan Manajemen Keselamatan Dari Desain, Manufaktur, hingga Inspeksi Operasional.
Desain Margin Keselamatan
Analisis tegangan: Analisis elemen hingga (FEA) digunakan untuk menghitung distribusi tegangan dalam berbagai komponen untuk memastikan faktor keamanan yang masuk akal.
Pertimbangan beban: Selain tekanan internal, faktor eksternal seperti gempa bumi, beban angin, dan beban salju juga harus dipertimbangkan.
Aksesoris keselamatan
Katup pengaman: Mencegah tangki dari beroperasi di bawah tekanan berlebih.
Ruptur Disc: Melepaskan tekanan dalam kondisi ekstrem untuk melindungi tangki.
Pengukur tekanan dan pengukur level: Pantau status operasi secara real time. Kontrol Otomatis dan Sistem Alarm: Memanfaatkan sensor dan PLC untuk memungkinkan pemantauan jarak jauh dan peringatan kecelakaan.
4. Inspeksi dan Pemeliharaan
Inspeksi Pra-Kapal: Termasuk uji tekanan hidrolik (untuk memverifikasi kapasitas bantalan tekanan) dan uji kedap udara (untuk mencegah kebocoran).
Inspeksi dalam-layanan: Pengujian ketebalan ultrasonik dan pemantauan laju korosi digunakan untuk menilai degradasi peralatan.
Inspeksi Berkala: Inspeksi reguler dan komprehensif diperlukan sesuai dengan undang -undang dan peraturan (seperti peraturan tentang pengawasan keselamatan peralatan khusus).
Manajemen Siklus Hidup: Arsip siklus hidup penuh untuk tangki penyimpanan didirikan, mendokumentasikan desain, manufaktur, operasi, dan data pemeliharaan untuk memfasilitasi penilaian risiko.
TERATAS