압력 용기 의 종류: 기하학, 재료, 산업 기능 에 따라 분류

핵심 질문에 대한 답변: 압력 용기의 종류는 무엇인가요? 압력 용기는 물리적 형상, 제작 재질, 구조 보강 방법 및 작동 기능에 따라 여러 가지로 분류됩니다. 이 밀폐 구조물은 주변 환경과 현저히 다른 압력으로 가스나 액체를 담고 있기 때문에, 수직 공정 컬럼, 수평 저장 드럼, 구형 가스 저장 탱크 또는 고급 복합 재료로 감싸진 실린더 등 올바른 용기 유형을 선택하는 것이 안전, 효율성 및 규정 준수에 매우 중요합니다.

압력 용기의 물리적 배치는 공간 점유율, 유체 역학 및 내부 구성 요소 구성을 결정합니다:

• 수직 압력 용기: 수직 원통형 축을 갖도록 설계되었습니다. 식물 공간을 최소한으로 차지하므로 공간이 제한된 시설에 이상적입니다. 액체 배출, 증류탑, 가스 스크러버 및 화학 반응기와 같이 액체 배출이 필요한 공정에 널리 사용됩니다.

• 수평 압력 용기: 구조용 새들 위에 장착된 수평 축을 갖도록 설계되었습니다. 많은 액체 하중 하에서 뛰어난 안정성을 제공하며, 표면적 대 부피 비율이 더 유리한 플래시 드럼, 공정 공급 탱크 및 액체-기체 분리기에 일반적으로 사용됩니다.

• 구형 압력 용기: 구형은 고압 하에서 내부 응력의 가장 균일한 분포를 제공합니다. 구형은 동일한 부피와 압력에 대해 실린더에 비해 가장 얇은 벽 두께를 요구하므로, 액화 석유 가스(LPG) 및 액화 천연 가스(LNG)와 같은 고압 가스의 대량 저장을 위해 선호됩니다.

원통형 압축 가스 실린더 및 운송 탱크의 경우, 구조는 네 가지 주요 구조 유형으로 분류됩니다:

• 1형 (전금속): 탄소강, 합금강 또는 알루미늄으로 완전히 제작되었습니다. 벽이 두껍고 고정식 산업 시설에서 널리 사용됩니다.

• 2형 (후프 감싸기): 원통형 후프 부분에만 연속 섬유 복합 재료로 보강된 금속 라이너가 있어 방사형 응력을 처리합니다.

• 3형 (완전 감싸기 금속 라이너): 얇은 금속 라이너(알루미늄 또는 스테인리스강)를 사용하고 고강도 탄소 섬유 복합 재료로 완전히 감싸 모바일 애플리케이션의 무게를 크게 줄입니다.

• 4형 (완전 감싸기 폴리머 라이너): 비하중 지지 플라스틱 라이너(HDPE 또는 나일론)를 탄소 섬유/에폭시 매트릭스로 완전히 감싸 수소 및 고압 가스 저장에 가능한 가장 가벼운 무게를 제공합니다.

산업용 압력 용기는 공정 플랜트 내에서의 역할에 따라 분류되기도 합니다:

• 저장 용기 / 축압기: 안정적인 플랜트 공급을 위해 압력 하에서 가스 또는 액체의 예비량을 보유하도록 주로 설계되었습니다.

• 열 교환기: 압력 하에서 두 개 이상의 유체 간의 열 에너지 전달을 촉진하는 튜브 번들을 포함하는 특수 용기입니다.

• 화학 반응기: 강렬한 내부 압력, 부식성 화학 반응 및 상승된 온도를 동시에 견디도록 설계된 중장비 용기입니다.

• 분리기 / 드롭 아웃 드럼: 석유 및 가스 생산 및 화학 처리에서 가스 흐름에서 액체 방울을 분리하기 위해 상류에서 사용됩니다.

Q: 압력 용기를 분류하는 주요 방법은 무엇인가요?

A: 압력 용기는 주로 물리적 형상(수직, 수평 또는 구형), 재질 구성 및 보강(1형 ~ 4형) 및 플랜트 내에서의 기능적 역할(반응기, 열 교환기, 저장 또는 분리기)에 따라 분류됩니다.

Q: 대용량 가스 저장에 구형 압력 용기를 사용하는 이유는 무엇인가요?

A: 구형은 고압 하에서 가장 균일한 응력 분포를 제공합니다. 이러한 기하학적 이점 덕분에 동일한 부피와 압력 등급의 실린더 용기에 비해 벽 두께가 얇아 대량 가스 저장에 이상적입니다.

Q: 플랜트 설계에서 수평 및 수직 압력 용기의 차이점은 무엇인가요?

A: 수직 용기는 공간 점유율이 작고 중력 배출 공정 및 다단 내부 트레이(증류탑과 같은)에 선호됩니다. 수평 용기는 대량 액체에 대한 구조적 안정성이 더 높고 여러 새들에 쉽게 지지될 수 있습니다.

Q: 복합 압력 용기(3형 및 4형)는 1형 용기와 어떻게 다른가요?

A: 1형 용기는 전금속이며 무겁지만, 3형 및 4형 용기는 고급 섬유 복합 재료로 감싸져 주요 압력 하중을 지지하여 모바일 및 고압 애플리케이션에 대해 뛰어난 강도 대 무게 비율을 제공합니다.