В каких отраслях используются сосуды под давлением

Сосуды под давлением используются везде, где процесс должен содержать газ или жидкость под давлением, заметно отличающимся от давления в окружающей атмосфере. Отрасли, которые от них зависят, охватывают энергетику, химическую промышленность, медико-биологические науки, производство продуктов питания, очистку воды и даже аэрокосмическую промышленность, поскольку почти на каждом этапе технологического процесса под давлением требуется специальный корпус, обеспечивающий его безопасность и управляемость.

В этой статье описаны основные отрасли, в которых используются сосуды под давлением, услуги, которые требуются в каждой отрасли, а также нормы проектирования, регулирующие использование оборудования. Краткий ответ: если установка хранит, разделяет, реагирует, нагревает, охлаждает или транспортирует жидкость под давлением, она почти наверняка использует один или несколько сосудов под давлением.

Что такое сосуд под давлением

Сосуд под давлением — это закрытый контейнер, предназначенный для хранения жидкостей — газов, паров, жидкостей или двухфазной смеси — при внутреннем давлении, которое на определенный предел отличается от окружающего. В соответствии с разделом VIII норм ASME по котлам и сосудам под давлением пороговым значением обычно является внутреннее или внешнее давление, превышающее 15 фунтов на квадратный дюйм (около 1 бар); Европейская директива по оборудованию, работающему под давлением 2014/68/ЕС, применяет сравнимый порог давления к объему продукта.

Это определение имеет значение для соблюдения требований: как только судно пересекает порог, оно должно быть спроектировано, изготовлено, проверено и проштамповано в соответствии с признанным кодом. Вот почему одна и та же цилиндрическая оболочка может быть простым резервуаром для хранения в одном контексте и сосудом с регулируемым давлением в другом.

Отрасли промышленности, использующие сосуды под давлением

Нефть и газ

На предприятиях по добыче, переработке и переработке используются сепараторы, очистители, уравнительные барабаны, аминные контакторы и баллоны для сжиженного нефтяного газа. Эти сосуды работают с легковоспламеняющимися, часто кислыми (содержащими H2S) потоками при давлении от нескольких бар до более 100 бар, поэтому при проектировании доминируют выбор материала и качество сварки.

Химическая и нефтехимическая промышленность

Реакторы, дистилляционные колонны, аккумуляторы и буферные барабаны составляют основу химических заводов. Допуск на коррозию, экзотические сплавы и точный контроль температуры являются типичными, поскольку сырье и продукты агрессивны, а вероятность ошибки невелика.

Производство электроэнергии

Паровые барабаны, деаэраторы, подогреватели питательной воды, ресиверы высокого и низкого давления, а также ресиверы сжатого воздуха входят в стандартную комплектацию. На атомных станциях добавляются сосуды с теплоносителем первого и второго контуров, построенные по еще более строгим программам качества.

Фармацевтика и биотехнология

Стерильные реакторы, кристаллизаторы, резервуары для воды для инъекций и установки для очистки на месте требуют гигиенической отделки, отслеживаемых материалов и подтверждающей документации. Шероховатость поверхности и возможность очистки здесь перевешивают номинальное давление.

Еда и напитки

На линиях пивоварения, молочной промышленности, производства пищевого масла и напитков используются пастеризаторы, ферментеры, дозирующие резервуары и ресиверы CO2. Гигиенические стандарты 3A и EHEDG, а не только нормы давления, определяют спецификацию.

Очистка воды и сточных вод

Обычно используются контактные резервуары с хлором и озоном, мембранные резервуары подачи и обратной промывки, аэробные и анаэробные варочные котлы и ресиверы сжатого воздуха. Многие из них представляют собой сосуды большого объема с низким давлением, в конструкции которых основное внимание уделяется покрытию и защите от коррозии.

HVAC, холодильное оборудование, горнодобывающая промышленность, целлюлозно-бумажная промышленность, аэрокосмическая промышленность

Помимо основных секторов, ресиверы и аккумуляторы используются на холодильных установках; в горнодобывающей промышленности используются автоклавы и резервуары для выщелачивания; варочные котлы и выдувные резервуары для целлюлозно-бумажной промышленности; и в аэрокосмической отрасли используются композитные и металлические сосуды под давлением для топлива, окислителя и систем жизнеобеспечения. Общая резьба представляет собой содержащуюся под давлением жидкость, которая не должна выходить наружу.

Что делают сосуды под давлением в этих отраслях

• Хранилище:удержание сжатого газа, сжиженного нефтяного газа, пропеллентов или хладагентов под контролируемым давлением до тех пор, пока они не будут сброшены.
• Разделение:разделение нефти, газа и воды или пара и жидкости внутри трехфазного сепаратора или сепаратора.
• Реакция:обеспечение контролируемой среды для каталитической, полимеризационной или ферментационной химии.
• Теплообмен и фазовый переход:кипение, конденсация или перегрев в кожухотрубных сосудах или сосудах с рубашкой.

Технические соображения по секторам

Каждая отрасль продвигает разные драйверы дизайна. Нефть и газ отдают приоритет вязкости разрушения при низких температурах и сталям, устойчивым к H2S; фармацевтика отдает приоритет качеству поверхности и отслеживанию материалов; При очистке воды приоритет отдается долговечности покрытия и большому диаметру. Определение правильного кода (ASME, PED, GB/T 150, API 650 для хранения в атмосфере) и правильного материала — это первый шаг в любом проекте, соответствующем требованиям.

• Юрисдикция кода:Прежде чем завершить работу над чертежом, убедитесь, что применяется U-образный штамп ASME, маркировка PED CE или местный стандарт.
• Рабочая жидкость:идентифицировать токсичность, воспламеняемость и коррозионную активность, поскольку они определяют материал и режим проверки.
• Жизненный цикл:фактор доступа для осмотра, допуска на коррозию и стратегии запасных частей с первого дня.

Использование сосудов под давлением по отраслям

Заключение

Сосуды под давлением являются основой любой отрасли, которая работает с жидкостью под давлением, от энергетики и химикатов до продуктов питания, воды и аэрокосмической промышленности. Подбор сосуда в соответствии с его сектором означает выбор правильного кода, материала и философии проверки, а не только правильного номинального давления.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В какой отрасли чаще всего производятся сосуды под давлением?

Нефть и газ, а также более широкий химический и нефтехимический сектор являются крупнейшими потребителями как по количеству, так и по общему объему, поскольку разделение, реакция и хранение под давлением являются постоянными технологическими этапами нефтепереработки и химического производства.

Нужны ли предприятиям по производству продуктов питания и напитков сосуды под давлением?

Да. Пастеризаторы, ферментеры, ресиверы CO2 и дозирующие резервуары работают под давлением и должны соответствовать как нормам давления, так и гигиеническим стандартам, таким как 3A или EHEDG.

Являются ли резервуары для очистки воды сосудами под давлением?

Многие из них. Резервуары, контактирующие с хлором, мембранные резервуары и варочные котлы могут подпадать под действие правил для оборудования, работающего под давлением, в то время как крупные установки низкого давления вместо этого часто регулируются правилами хранения или санитарными нормами.

Какой код применяется к сосуду под давлением?

Это зависит от местоположения и использования. Раздел VIII ASME распространен в Америке, PED регулирует ЕС, а такие стандарты, как GB/T 150, применяются в Китае. Экспортные проекты часто нуждаются в двойной маркировке.

Почему отрасли заботятся о отслеживании материалов?

Фармацевтическая, пищевая и атомная отрасли требуют документированной родословной материала, чтобы каждую пластину и сварной шов можно было отследить до заводского сертификата, что обеспечивает проверку и защиту от отзыва.

Может ли одно судно обслуживать несколько отраслей?

Обычный ресивер сжатого воздуха или простой буферный барабан могут это сделать, но технологические резервуары обычно изготавливаются специально, поскольку требования к жидкости, температуре, покрытию и нормам резко различаются в зависимости от сектора.