Conception et Fabrication de Récipients sous Pression

Hull a la forme

• Cylindrique la plupart des cas, facile à fabriquer / transporter, une meilleure utilisation du matériau, de transition conique à partir de deux corps cylindriques
• Sphérique dans la théorie est la meilleure, plus mince, plus léger. Chers, fabrication et de transport difficiles, prennent plus d'espace. Seuls les économique pour les grandes dimensions.
• Toroïdal

Accessoires: éliminateurs de gouttelettes, Jupe, ouvertures, trous d'homme

Épaisseur des coques et des hauts

Plus élevé de:

• Épaisseur calculée pour une épaisseur de pression interne + à la corrosion
• Épaisseur pour résister structurellement (poids propre / montage / effondrement pour les charges de vent
• Épaisseur minimale recommandée structurel (minimum 4 mm) = 2,5 + 0,001 x C + Di
• Di - diamètre intérieur, mm
• Acier au carbone et faiblement alliés - C - épaisseur de la corrosion
  • 1,5 pour les médias légèrement corrosifs
  • 3 mm pour le taux médian de la corrosion
  • 4 à 6 mm pour le liquide très corrosif
  • 0 seulement pour des situations où la corrosion est considéré comme négligeable
• Remarque: pour tous les types de corrosion?

Les normes et codes du

• ASME
  • Section I - Chaudières
  • Section II (A, B et C) - Matériaux
  • Section III Les navires nucléaires
  • Chaudières de chauffage Section IV
  • Section V Les essais non destructifs
  • Section VIII (Division 1 et 2)
  • Qualifications section IX de soudage
  • Section X vases en plastique renforcé de fibre de verre

Étapes

• Définition des données de conception, processus de définition des données
• Conception des procédés, la conception thermique, conception mécanique, la conception du contrôle interne
• Surveillance, l'émission de bons de commande, la décision sur la meilleure offre, l'achat des matières premières, de la conception à la fabrication, de la fabrication
• Inspection (contrôle qualité), l'Assemblée, des tests spéciaux et pré-opérationnelle de définition des données de conception
• Les conditions locales (climat, sol, vent, etc) Définition des points par l'utilisateur, la présentation à l'ensemble des navires non seulement pour un vase. Définition de la norme (serveur nationaux, étrangers ou propre)
• Durée de vie désiré. Type de navire, le cas échéant, les exigences des matériaux, du climat, la zone Limiter, dimensions et poids à l'expédition
• Utilitaires disponibles (eau, électricité, vapeur, etc) des installations pour l'assemblage

Processus de conception (design analytique)

• Calcul de la dimension globale et les détails des équipements et pièces
• format interne, le diamètre et la longueur, le type de couverture, la position de l'installation, la conception pression et la température *, * Diamètre des buses
• Position / ascenseur buses *

Conception mécanique

• Sélection et spécification des matériaux (coque, housse, brides, des miroirs, Vis internes, joints, etc)
• Définition de l'épaisseur supplémentaire à la corrosion
• Spécification du type de revêtement (interne ou externe)
• Dimensions finales de la cuve
• Définition de normes pour la construction / d'inspection pour être utilisé
• Efficacité de la soudure, le type et le degré de l'inspection
• Remplissez le calcul de structure mécanique: épaisseur de la plaque, le renforcement, parties internes et externes, jupe, crèches, etc
• Type, boulons d'ancrage de diamètre
• Position finale des buses, des pièces internes, des outils
• PSMA et les tests
• Poids approximatif (vide, en fonctionnement, en cours de test)
• Conditions de transport
• Complet de conception mécanique, y compris les accessoires
• Diagramme des charges sur les fondations

Avec demande d'

• Prendre des propositions de prix techniques et commerciales
• Document devrait inclure:
  • Étendue de la fourniture
  • Dessins, fiche technique, spécifications, normes, etc
  • Lieu de livraison et de la proposition
  • Conditions de livraison des équipements

Documents requis (calendrier, des dessins, des certificats, des manuels, etc)

• Délais de soumission des documents
• Conditions d'inspection et les essais
• Garanties
• Consultation avec au moins trois fabricants de pré-qualificad

Fabrication

• Construction proprement dite
• Fabrication d'actions ou totale
• Il peut s'agir:
  • Revêtements internes ou externes
  • Isolation thermique
  • Fabrication et installation de pièces internes
  • Fourrages, catalyseurs
  • FIN de rayons X et d'autres
  • Le traitement thermique
  • Pièces de rechange
  • Consommables pour le soudage et autres matériaux de montage
  • transports

Inspection (QC)

• Matières premières
• Lors de la fabrication
• Assemblée
• Assemblée
• Nécessaires quand ils sont construits ou achevés sur le site
• Installation
• De qualification des soudeurs, EPS
• FIN de tests et d'autres
• Le traitement thermique
• Peinture, isolation et les doublures ou les externes

Matériaux

• Sélection
• Spécification
• L'acier au carbone
• Acier allié / Acier inoxydable
• Plastiques
• Revêtement interne / externe
• Consultation avec l'ASME II

Choix des matériaux

Principaux facteurs d'influence

• La nature des fluides et de concentration, les impuretés, polluants, gaz traces solides dissous
• suspension, température, pH, oxydation ou fonction réducteur, d'inflammabilité, point éclair, la toxicité, explosion, l'aspect compatibilité de la corrosion
• contamination du fluide par les produits de corrosion (couleur, le goût, etc)

Principaux facteurs d'influence

• De sécurité pour éviter les occurrences d'accidents de matériaux plus fiables pour fonctionner avec des liquides inflammables, toxiques, explosifs, et des températures pressions très élevées.
• Formulaires de la plaque de matériau, tube, forgé, moulé.
• Installations pour la fabrication / assemblage soudabilité, usinabilité, façonner le matériel
• Durée de vie comme la conception des navires.
• Une expérience préalable consulté les cas existants.
• Tolérances de forme ou les dimensions de la capacité matérielle de souffrir variations dues à une déformation mécanique, de l'enflure, la corrosion, ne affecter le fonctionnement. Expérience de conception est essentielle

L'acier au carbone

Selon ASME VIII, Div. 1, le traitement thermique des soudures pour les soulager le stress et la radiographie des vaisseaux en acier au carbone:

Remarque Épaisseur de traitement thermique

• Jusqu'à 50 mm pendant 24 min. pour chaque 10 mm d'épaisseur. Minimum de 15 min.
• Obligatoires w / esp. supérieure à 38 mm
• Obligatoires w / esp. > 32 lorsque il n'y a pas de préchauffage. dessus de 200C
• Nécessaire de radiographie totale les soudures pour une épaisseur supérieure à 32 mm
• > 50 mm pendant 2 h + 6 min pour chaque 10 mm épaisseur supérieure à 50 mm
• total des rayons X des soudures
• Le traitement thermique avec une température minimale de 595 ° C. Au-dessus 12 mm, il est également pré-chauffage au moins 100 ° C

Spécifications des matériaux

• Des documents normatifs émis par les normes d'entreprise connus, publics ou privés, des fabricants, contenant information et les exigences:
• Description et objectif de la matière
• La composition chimique
• Les propriétés mécaniques
• Essais et tests requis ou recommandé
• Conditions d'acceptation, le rejet, et le marquage du matériel
• Les données dimensionnelles, les propriétés physiques et chimiques
• Des exigences supplémentaires en option

ASME Section VIII Division 1

Les réservoirs sous pression, sauf:

• Les navires assujettis à appeler
• L'occupation humaine
• Pression 0-1 kg / cm 2
• Pression supérieure à 200 kg / cm 2
• Diamètre? 6
• À eau pressurisée (p <20 kg / cm 2 et <99C)
• L'eau chaude (Ch. Jusqu'à 0.454 m 3), t <93 ° C et la charge thermique < 200 000 Btu

ASME Section VIII Division 1

Critères de calcul:

• Maximum de tension de membrane circonférentielle due à pression interne ne doit pas être supérieure à:
• Pour la gamme de température en dessous de la baisse de la fluidité LR / ou LE 4 / 1,5
• Pour la gamme de température de la maîtrise de la plus petite de:
• «LR / 4
• "LE / 1,5
• Parce que la tension au fluage débit de 1% à 10 000 h
• »2 / 3 de la rupture au fluage contrainte moyenne de 10 000 h
• "80% de rupture à la traction fluage minimum dans 10 000 h

Mettre en place avec la pression et le temps

• pression / température de la conception - les valeurs définies dans le calcul du projet cuve sous pression mécanique pour les conditions les plus sévères de pression et de la température coïncide qui peuvent se produire en service normal (ASME VIII UG-21)
• ASME, la pression minimale est de 1 kg / cm 2, même pour les navires exploitation inférieure à ce montant
• Pour les navires soumis à une pression externe, la condition est pour le vide complet.
• ASME VIII division 2 considère la pression de calcul égale à la pression d'ouverture soupape de sécurité
• Les navires par exemple, travailler avec des hydrocarbures valeurs minimales sont les suivantes: la pression projet plus grand que ou égal à 1,75 kg/cm2 température de calcul supérieure ou égale à 150 ° C

Régler la pression dispositif de sécurité

• soupape de sécurité mis en pression - valeur de consigne de banc d'essai d'ouvrir dans un état ​​de soulagement.
• Variation de la pression provoque une pression anormale au-dessus du design ou la PSMA est de protéger le dispositif de sécurité, il peut être difficile à soupape de sécurité de rupture, ou les deux.
• Il est habituel d'utiliser 10% supérieure à la pression maximale de fonctionnement. Avec vanne pilote 5% seulement est exploité.
• Lorsque le navire travaille à des températures élevées (supérieures à 150 C) est recommandé d'effectuer l'étalonnage chaud.
• Vases calculé pour une pression externe (à vide) ne nécessitent pas de dispositif de sécurité, à condition qu'ils aient été calculés pour un vide complet

Conditions de fonctionnement / Projet

Essai de pression

• Essai de pression - valeur établie dans le projet pour vérifier la résistance matériel / soudage après fabrication ou de réparation.
• Dans la fabrication se fait dans une position horizontale. En lieu et place de l'opération testée dans position d'origine.
• Pression interne pour ASME VIII div. 1 paragraphe UG-99
• Test de P = 1,5 x PSMA x SC / sh.
• Test Q P = 1,5 x la conception x SC / Sh lorsque le PSMA n'est pas connue
• Le 13 NR stipule que chaque réparation qui compromet l'intégrité de la cuve est accompagné par le test hydrostatique, qui doivent être établis par PH
• Test d'étanchéité effectués pour vérifier l'état de la clôture en particulier ensemble.

Pression maximale admissible de travail

• Maximum admissible de PSMA pression de travail - la plus petite des valeurs calculées en projet pour chaque composante de la cuve (côté, dessus, bride, la buse, etc) qui provoque une tension maximale égale à la tension de lamatériel dans température de fonctionnement considéré.
• Varie avec la vie de l'équipement en raison de la perte d'épaisseur.
• Calculée par la formule de calcul de l'épaisseur des navires (coque et sommets).
• Pour brides, raccords, vannes, la pression est acceptable pour la température considérée. Trouvent dans les tableaux

Argas travailler dans un récipient sous pression

• pression interne ou externe
• propre poids (y compris les accessoires)
• énergie éolienne
• poids du fluide / remplissage / catalyseurs
• poids de l'isolation ou revêtements
• poids des accessoires (échelles, plates-formes, structures, etc)
• forces, réactions d'appui des supports
• des charges de la dilatation thermique de la cuve et la tuyauterie
• charges dynamiques par l'écoulement fluide ou par variations de pression
• vibrations et aux chocs
• poids de la neige
• Considèrent généralement que les trois premiers. Exception pour les navires à propulsion nucléaire, les navires de plus grands risques.

Ouvertures

• Tubes, entrée / sortie, Instruments, Drain, Vent, d'égout, inspection de la bouche, la connexion avec d'autres parties du navire
• Ouvertures
• Peut être fait dans les sommets ou les buses
• Parce que l'affaiblissement de la paroi du vaisseau besoin de renforts.
• De préférence, sont circulaires ou elliptiques. Ouvertures ne sont pas affaiblissement de la circulaire est supérieure

Interne

• Plateaux utilisés pour maintenir les vannes dans des barboteurs ou des tours de distillation fractionnée.
• Il déversoir et trappes pour le passage des personnes

Externe

• Angles des renforts d'isolation sous vide fixé par des fils ou des écrans turcs chemise anneaux, la serpentine Platforms Échelles

Calcul

• Coque cylindrique: contre vents et marées
• Mince: t <= 1 / 2 R ou P <= 0,385 SE
• t = P. R + C
• 0.6 SE P
• t = épaisseur minimale de la pression interne
• P = pression interne de conception à prendre en compte lors de colonne hydrostatique appropriée
• R = rayon du cylindre
• SE = contrainte admissible du matériel accepté par la Division de l'ASME VIII 1 (voir tables) et le coefficient d'efficacité de communes
• C = épaisseur supplémentaire de corrosion

Calcul

PSMA pour les mamelons cou coque et cylindriques

P = SE. T / R + 0,6 t

Définition

13.6.1 Les appareils sous pression sont des équipements qui contenir des fluides sous pression ou externes

Tout bateau dont le produit P x V est supérieure à 8 (Huit):

• Vase avec le produit P x V inférieur à 8 et contenant La classe de liquide
• P = pression de service maximale (kPa)
• V = volume interne géométriques (m3)

NR 13 ne s'applique pas

• Bouteilles transportables, les bateaux pour le transport de produits.
• Extincteurs;
• Les bateaux destinés à l'occupation humaine;
• Les navires qui font partie intégrante de machines ou de rotation alternatifs tels que les pompes, compresseurs, turbines, générateurs, moteurs, pneumatiques et vérins hydrauliques;
• Conduits et tuyaux pour mener des fluides; installation - autres exigences
• avoir une soupape de sécurité avec pression d'ouverture fixé à ou en dessous de la PSMA;
• avoir un instrument qui indique la pression;
• un dispositif de sécurité contre le blocage par inadvertance robinet lorsqu'il n'est pas installé directement sur bâtiment;
• propre assiette;
• ont dans le code brut, peint ou apposé l'identification de l'équipement et de sa catégorie

Documentation

• Dossier de sécurité;
• Conception d'installation;
• Modification ou des projets de réparation;
• Rapports d'inspection;
• Manuel d'utilisation (tous les bateaux de la chaudière et Catégorie I ou II).

Sécurité vérifiez

• Des raisons techniques qui empêchent l'essai hydrostatique:
• Lorsque cela est techniquement possible et à l'entrée en Fiche de sécurité par le professionnel qualifié, l' test hydrostatique peut être remplacée par une autre technique essais non destructifs ou d'inspection à atteindre une sécurité équivalente.
• Des exemples de ces techniques:
• L'échographie,
• Radiographie,
• Pénétrant,
• Particules magnétiques,
• L'étanchéité, etc ..