وبلاگ در باره راهنمای انتخاب سر ظرف تحت فشار اشکال استفاده از مواد

ظروف تحت فشار اجزای ضروری در سیستم های صنعتی مدرن هستند که به طور گسترده در پالایش نفت، تولید انرژی، داروسازی، پردازش مواد غذایی و بسیاری از بخش های دیگر استفاده می شوند.اين مخزن هاي مهم نقش مهمی در ذخيره کردن، حمل و نقل و پردازش رسانه های مختلف.فشارهای داخلی عظیم که آنها را تحمل می کنند، خطرات بالقوه ایجاد می کنند. هر گونه خرابی می تواند منجر به حوادث فاجعه بار شود که منجر به تلفات و خسارات قابل توجهی به اموال می شود.بنابراین، اطمینان از عملکرد ایمن و قابل اطمینان ظروف فشار بسیار مهم است.

سر مخزن، به عنوان جزء بسته شدن انتهای مخزن تحت فشار عمل می کند، عملکردهای اساسی از جمله مهر و موم مخزن، مقاومت در برابر فشار و تسهیل اتصال لوله را انجام می دهد.خیلی شبیه به یک قوطی فشار، سر باید به طور قابل اعتماد فشار داخلی را در بر بگیرد، از نشت رسانه جلوگیری کند و یکپارچگی ساختاری را حفظ کند. این گزارش راهنمایی های فنی جامع برای طراحان ظرف های تحت فشار فراهم می کند،به طور کامل انواع مختلف سر را تجزیه و تحلیل کنید، ویژگی های آنها، سناریوهای کاربرد و معیارهای انتخاب برای حمایت از تصمیم گیری آگاهانه که ایمنی و کارایی را افزایش می دهد.

سر ظرف فشار، همچنین به عنوان بسته شدن انتهای یا گنبد نامیده می شود، اجزای ای هستند که انتهای ظرف های تحت فشار استوانه ای یا کروی را مهر و موم می کنند.آنها به طور معمول بسته های بالا و پایین (برای ظروف عمودی) را تشکیل می دهند یا به لوله کشی و سایر تجهیزات متصل می شوندوظایف اصلی عبارتند از:

• بسته بندی کانتینر:به طور موثر ظرف فشار را مهر و موم می کند تا از نشت رسانه جلوگیری شود.
• محاصره فشار:مقاومت در برابر فشارهای داخلی و انتقال بار به دیواره های ظرف.
• اتصال لوله:امکان اتصال به سیستم های لوله کشی برای انتقال و پردازش رسانه را فراهم می کند.
• حمایت های ساختاری:ثبات و پشتیبانی برای پیکربندی های عمودی کشتی را فراهم می کند.

سرها بر اساس شکل، فرآیند تولید و ترکیب مواد طبقه بندی می شوند.

• سرهای کروی:هندسه ي ایده آل با توزيع يكسان فشار در سراسر ماده
• سرهای بیضوی:گزینه مقرون به صرفه با ارتفاع معمولا بسیار کوچکتر از قطر.
• سرهای توریسفری:شعاع تاج ثابت مشخص شده توسط نوع سر.
• سرهای صاف:شامل صفحه های مسطح است که با انتقال مفصل های تورئیدی متصل می شوند.
• سرهای توریسفیری برعکس:تشكيل توريسفري معکوس
• سرهای مخروطی:هندسه مخروطي مخروطي

• سرهای یکپارچه:از قطعات مواد واحد ساخته شده
• سر های قطعی شده:با جوشاندن بخش های متعدد ساخته شده است.

• فولاد کربن:مقاومت عالی و قابلیت جوش برای رسانه های غیر خوردنی.
• از فولاد ضد زنگ:مقاومت در برابر خوردگی برای رسانه های تهاجمی
• فولاد آلیاژ:قدرت بالا و عملکرد در دمای بالا
• آلومینیوم:سبک وزن با مقاومت خوب در برابر خوردگی

تولید سر به طور معمول شامل دو مرحله اصلی است:

• قالب دهی مطبوعات:مواد خام (پلاک های فولادی، ورق های ضد زنگ) با استفاده از مات برای ایجاد شکل های خمیده یا کروی هستند.
• درمان لبه:سر های شکل گرفته تحت برش لبه، فلنج یا جوش آماده سازی برای اتصال ظرف قرار می گیرند.

سر های بزرگ یا پیچیده ممکن است نیاز به ساخت قطعی با مفاصل جوش داشته باشند.

مشخصات:

• توزیع یکنواخت استرس استفاده از قدرت مواد را به حداکثر می رساند
• قابلیت محدود کردن فشار فوق العاده
• بهره وری مواد بالا باعث کاهش هزینه ها می شود

کاربردها:ظرف های با فشار بالا، مخازن ذخیره سازی، راکتورها، به ویژه برای شرایط فشار و دمای شدید.و ذخیره گاز با فشار بالا.

مشخصات:

• مقرون به صرفه با نسبت کم عمق به قطر
• مقاومت متعادل بین طرح های کروی و توریسفیری
• استفاده بهینه از فضا

کاربردها:مخازن ذخیره سازی (نفط، مواد شیمیایی) ، راکتورها (شیمیایی، دارویی) ، مبادلات گرما (آب بخار، سیستم های خنک کننده)

انواع:

• ASME Torispherical:شعاع تاج برابر با قطر بیرونی است (r1 = Do) ؛ شعاع مفصل 6٪ از قطر (r2 = 0.06Do)
• استاندارد 80/10:شعاع تاج برابر با قطر است (r1 = Do) ؛ شعاع مفصل 10٪ (r2 = 0.1Do)
• DIN 28013 (80٪):شعاع تاج 80٪ از قطر (r1 = 0.8Do) ؛ شعاع مفصل 15.4٪ (r2 = 0.154Do)

کاربردها:مشابه سرهای بیضوی در ذخیره سازی، راکتورها و سیستم های تبادل گرما.

عوامل حیاتی برای انتخاب مواد عبارتند از:

• الزامات فشار و دمای کار
• خوردگی رسانه ها
• مقاومت و انعطاف پذیری مواد
• قابلیت جوش
• ملاحظات هزینه

• فولاد کربن (Q235، Q345):برنامه های کاربردی عمومی
• فولاد ضد زنگ (304، 316L):محیط های خوردنی
• فولاد های آلیاژ (16MnR، 15CrMoR):خدمات دمای بالا و فشار بالا
• آلیاژهای آلومینیومی (5052، 6061):الزامات سبک وزن
• آلیاژ های تیتانیوم:شرایط شدید

سرهای سرد شکل ممکن است نیاز به درمان های حرارتی برای کاهش استرس داشته باشند، در حالی که سرهای گرم شکل به طور معمول نیاز ندارند.

اهداف:

• کاهش استرس باقیمانده
• افزایش خواص مکانیکی
• تصفیه دانه ها

روش ها:آنلینگ، نرمالیزه کردن، تند کردن بر اساس مواد و نیازهای سرویس انتخاب می شود.

ملاحظات کلیدی برای انتخاب سر:

• انطباق با قوانین طراحی (ASME، EN و غیره)
• شرایط عملیاتی (ضغط، دمای، رسانه)
• بهینه سازی هندسه سر
• سازگاری مواد
• تطابق ابعاد
• بهره وری از هزینه

پروتکل های تضمین کیفیت شامل:

• بازرسی های بصری و ابعاد
• بررسي مواد
• آزمایش فشار هیدروستاتیک/نوماتیک
• بررسی غیر مخرب (UT, RT)

نگهداری ضروری شامل موارد زیر است:

• بازرسی های بصری منظم
• تمیز کردن سطح
• روان کردن اتصال
• تعویض به موقع اجزای آسیب دیده

تحولات جدید شامل:

• کاربردهای پیشرفته مواد
• بهینه سازی طراحی محاسباتی (CAD/FEA)
• تکنیک های تولید خودکار
• شیوه های زیست محیطی پایدار