Zbiornik ciśnieniowy jest pojemnikiem przeznaczonym do utrzymywania gazów lub cieczy pod ciśnieniem zasadniczo różnym od ciśnienia otoczenia. Mogą być niebezpieczne, a w historii ich rozwoju i eksploatacji miały miejsce śmiertelne wypadki. W związku z tym projektowanie, wytwarzanie i eksploatacja zbiorników ciśnieniowych są regulowane przez władze inżynieryjne poparte przepisami. Z tych powodów definicja zbiornika ciśnieniowego różni się w zależności od kraju.
Spis Treści
Projektowanie zbiornika ciśnieniowego
Projektowanie obejmuje parametry takie jak maksymalne bezpieczne ciśnienie robocze i temperatura, współczynnik bezpieczeństwa, naddatek na korozję i minimalna temperatura obliczeniowa. Konstrukcja jest testowana przy użyciu testów nieniszczących, takich jak badania ultradźwiękowe, radiografia i próby ciśnieniowe.
Testy hydrostatyczne wykorzystują wodę, ale testy pneumatyczne wykorzystują powietrze lub inny gaz. Preferowane jest testowanie hydrostatyczne, ponieważ jest to metoda bezpieczniejsza, ponieważ w trakcie badania nastąpi pęknięcie o wiele mniejszej energii.
Typowe zbiorniki ciśnieniowe
Zbiorniki ciśnieniowe mogą teoretycznie mieć prawie dowolny kształt, ale zwykle stosuje się kształty wykonane z odcinków kul, cylindrów i stożków. Typowym rozwiązaniem jest cylinder z zaślepkami. Jednak kulisty kształt jest trudny do wytworzenia, a zatem droższy, dlatego większość zbiorników ciśnieniowych jest cylindryczna z półeliptycznymi głowicami 2: 1 lub zaślepkami na każdym końcu. Mniejsze zbiorniki ciśnieniowe są montowane z rury i dwóch pokryw.
Wiele zbiorników ciśnieniowych jest wykonanych ze stali. Aby wyprodukować cylindryczny lub kulisty zbiornik ciśnieniowy, części walcowane i ewentualnie kute musiałyby być zespawane ze sobą. Spawanie może mieć niekorzystny wpływ na niektóre właściwości mechaniczne stali, uzyskane przez walcowanie lub kucie, chyba że zostaną podjęte specjalne środki ostrożności.
Oprócz odpowiedniej wytrzymałości mechanicznej, obecne standardy dyktują stosowanie stali o wysokiej odporności na uderzenia, szczególnie w przypadku naczyń używanych w niskich temperaturach. W zastosowaniach, w których stal węglowa doznałaby korozji, należy również zastosować specjalny materiał.
Zastosowanie zbiorników ciśnieniowych
Niektóre zbiorniki ciśnieniowe są wykonane z materiałów kompozytowych, takich jak kompozyt uzwojony z użyciem włókna węglowego utrzymywanego w miejscu za pomocą polimeru. Ze względu na bardzo wysoką wytrzymałość włókna węglowego na rozciąganie naczynia te mogą być bardzo lekkie, ale ich produkcja jest znacznie trudniejsza.
Zbiorniki ciśnieniowe są stosowane w różnych zastosowaniach zarówno w przemyśle, jak i sektorze prywatnym. Występują w tych sektorach jako przemysłowe odbiorniki sprężonego powietrza i zbiorniki ciepłej wody użytkowej.
Innymi przykładami zbiorników ciśnieniowych są butle nurkowe, wieże destylacyjne, reaktory ciśnieniowe, autoklawy i wiele innych statków w kopalniach, rafinerie ropy naftowej i zakłady petrochemiczne, zbiorniki reaktorów jądrowych, siedliska okrętów podwodnych i kosmicznych, zbiorniki pneumatyczne, zbiorniki hydrauliczne pod ciśnienie, zbiorniki hamulca pneumatycznego pojazdu szynowego, zbiorniki hamulca pneumatycznego pojazdu drogowego oraz zbiorniki do przechowywania skroplonych gazów, takich jak amoniak, chlor i LPG.
 |
Artykuł powstał we współpracy z Komnino.com.pl |