設(shè)備設(shè)計(jì)壓力和溫度如何確定?
設(shè)備設(shè)計(jì)壓力
設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力通常是設(shè)備頂部所能承受的最高壓力。設(shè)計(jì)壓力旨在確保設(shè)備能夠在承受峰值壓力時(shí)安全可靠地運(yùn)行,設(shè)備底部所承受的壓力通常較低,很少出現(xiàn)超過(guò)設(shè)計(jì)壓力的情況。相比之下,設(shè)備頂部容易受到氣體或液體的沖擊、震蕩或其他突發(fā)事件的影響,因此需要更高的設(shè)計(jì)壓力來(lái)保證設(shè)備的安全性。實(shí)際生產(chǎn)中,一般會(huì)將設(shè)計(jì)壓力與設(shè)計(jì)溫度一起作為設(shè)計(jì)載荷條件,以確保設(shè)備能夠在正常工作條件下穩(wěn)定地運(yùn)行。
(下文涉及壓力均指表壓)
設(shè)備設(shè)計(jì)壓力確定流程:
①確定最大工作壓力
②確定初步設(shè)計(jì)壓力
③確定最終設(shè)計(jì)壓力(按照設(shè)備在每一安全系統(tǒng)中與安全泄放裝置的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整得出)。
1、常壓容器設(shè)計(jì)壓力確定
設(shè)計(jì)壓力為常壓,用常壓加上系統(tǒng)附加條件校核。
這里的常壓,也就是大氣壓力,即表壓為零。設(shè)備設(shè)計(jì)需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行額外的評(píng)估和校核,以確保在各種工作條件下的穩(wěn)定性和可靠性。這些附加條件可能包括溫度、濕度、地震、風(fēng)速、海拔高度等因素,以及液體靜壓、設(shè)備接管強(qiáng)度、附屬設(shè)施荷載的校核。通過(guò)這樣的附加條件校核,可以更好地保障設(shè)備的運(yùn)行和安全。
2、內(nèi)壓容器設(shè)計(jì)壓力確定
1) 未裝安全泄放裝置
取最高工作壓力的1.00~1.1倍。
2) 裝有安全閥的裝置
取最高工作壓力的1.05~1.10倍最高工作壓力(當(dāng)最高工作壓力偏高時(shí),取下限,反之取上限),且不低于安全閥開(kāi)啟壓力。
V-101設(shè)計(jì)壓力取值:PA1=(1.05~1.1)PB1;并且PA1≥PC1
(最高工作壓力取值不得小于罐內(nèi)介質(zhì)最高液位的靜壓頭+罐頂壓力之和)
3) 裝有爆破片的裝置
不小于最大標(biāo)定爆破壓力〔《爆破片的設(shè)置和選用》(HG/T 20570.3-95)]
4) 出口管線上裝有安全閥的裝置
設(shè)計(jì)壓力取值不得低于安全閥開(kāi)啟壓力加上流體從容器至安全閥處的壓力降。
工況一:設(shè)備在安全閥的上游時(shí)
V101設(shè)計(jì)壓力取值:PA1=(1.00~1.1)PB1;并且PA1≥PC2+PF1+H。H代表介質(zhì)是液相時(shí)候的靜壓。
工況二:設(shè)備在安全閥的下游時(shí)
V102設(shè)計(jì)壓力取值:PA2=(1.00~1.1)PB2;并且PA2≥PC2+H。
H代表介質(zhì)是液相時(shí)候的靜壓。
5) 容器位于泵進(jìn)口側(cè)無(wú)安全泄放裝置時(shí)
取無(wú)安全泄放裝置時(shí)的設(shè)計(jì)壓力,且以0.10MPa(表)外壓進(jìn)行校核
V101設(shè)計(jì)壓力取值:PA1=(1.00~1.1)PB1;并且校核負(fù)壓0.1MPa,因?yàn)榉乐褂斜冒讶萜鞒榭盏那闆r。
6) 容器位于泵出口側(cè)無(wú)安全泄放裝置時(shí)
取泵的關(guān)閉壓力
V101設(shè)計(jì)壓力取值:PA1不小于泵出口閥門關(guān)閉時(shí)的壓力(進(jìn)口壓力+出口與進(jìn)口的壓差),因?yàn)槿萜鞒隹陂y門誤關(guān)閉時(shí)能夠承受泵打的最大壓力。
注:如果容器在泵后,切斷閥后面最大工作壓力為工藝專業(yè)給定+附加條件
3、真空容器設(shè)計(jì)壓力確定
1) 無(wú)夾套真空容器
設(shè)有安全泄放裝置:設(shè)計(jì)外壓力取1.25倍最大內(nèi)外壓力差值或0.1MPa(表)進(jìn)行比較,兩者取較小值
未設(shè)有安全泄放裝置:按全真空條件設(shè)計(jì)〔即設(shè)計(jì)外壓力取0. 1MPa(表)〕
2) 夾套內(nèi)為內(nèi)壓的帶套真空容器
容器壁:按外壓容器設(shè)計(jì),其設(shè)計(jì)壓力取無(wú)夾套真空容器規(guī)定的壓力值,再加夾套內(nèi)設(shè)計(jì)壓力,且必須校核在夾套試驗(yàn)壓力(外壓)下的穩(wěn)定性
夾套壁:設(shè)計(jì)內(nèi)壓力按內(nèi)壓容器規(guī)定選取
4、常溫儲(chǔ)存下烴類液化氣或混合液化石油氣
1) 介質(zhì)為丁烷、丁烯、丁二烯時(shí)取0.79MPa
2) 介質(zhì)50℃時(shí)飽和蒸氣壓小于1.57MPa(表)時(shí)取值1.57MPa(表)
3) 介質(zhì)為液態(tài)丙烷或介質(zhì)50℃時(shí)飽和蒸氣壓大于1. 57MPa(表),小于1.62MPa(表)時(shí)取值1.77MPa(表)
4) 介質(zhì)為液態(tài)丙烯或介質(zhì)50℃時(shí)飽和蒸氣壓大于1.62MPa(表),小于1.94MPa(表)時(shí)取值2.16MPa(表)
5 其他工況設(shè)計(jì)壓力確定
1) 低壓蒸氣表面冷凝器按全真空設(shè)計(jì)
低壓下的蒸氣表面冷凝器按全真空條件設(shè)計(jì)。
2) ≥100方的液化石油氣儲(chǔ)存類容器
容積大于或等于100m3的盛裝液化石油氣的儲(chǔ)存類壓力容器,由設(shè)備設(shè)計(jì)者和工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員協(xié)商來(lái)確定設(shè)計(jì)溫度,但不低于400℃,根據(jù)設(shè)計(jì)溫度及介質(zhì)的對(duì)應(yīng)飽和蒸氣壓來(lái)確定最大工作壓力和設(shè)計(jì)壓力。
設(shè)備設(shè)計(jì)溫度
設(shè)備的設(shè)計(jì)溫度系指正常工作過(guò)程中,與用以確定設(shè)備設(shè)計(jì)壓力的最高壓力相對(duì)應(yīng)的設(shè)備材料達(dá)到的溫度。設(shè)計(jì)溫度確定原則:
1、設(shè)備器壁與介質(zhì)直接接觸且有外保溫時(shí)
2、其他情況
1)設(shè)備內(nèi)介質(zhì)用蒸汽直接加熱或被內(nèi)置加熱元件(如加熱盤管、電熱元件等)間接加熱時(shí),設(shè)計(jì)溫度取正常工作過(guò)程中介質(zhì)的最高溫度。
2)設(shè)備器壁兩側(cè)與不同溫度介質(zhì)直接接觸,并有可能出現(xiàn)只與單一介質(zhì)接觸時(shí),應(yīng)按較高介質(zhì)溫度確定設(shè)計(jì)溫度;但當(dāng)任一介質(zhì)溫度低于-20℃時(shí),則應(yīng)按較低介質(zhì)溫度確定低設(shè)計(jì)溫度。
3)殼體的材料溫度僅由大氣環(huán)境氣溫條件所確定的設(shè)備,其低設(shè)計(jì)溫度可按該地區(qū)氣象資料,取歷年來(lái)“月平均低氣溫”的低值。
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