Mikä on suunnittelupaine?

Painesäiliön terminologiassa putken, säiliön, reaktorin tai muun astian mitoituspaine on paine, jolla yksikön odotetaan toimivan normaalikäytössä. Tämä sisältää ylipaineen, jota voi esiintyä normaalissa käytössä; Yleisesti ottaen tämä ylipaine voi vaihdella 10 prosentista 25 prosenttiin astian lasketusta paineesta. Suunnittelupaineella määritetään paineastian ominaisuudet ja mitataan astian kykyjä.

Paineastia on suljettu astia, kuten kemiallinen reaktori tai prosessisäiliö, joka on suunniteltu pitämään kaasuja tai nesteitä ilmakehän paineita korkeammissa paineissa. Tällaisia ​​astioita löytyy yleisesti kemian- ja öljynjalostuslaitoksista. Lämmönvaihtimet, tislauskolonnit, kattilat, prosessisäiliöt, putket ja reaktorit voidaan pitää paineastioina oikeissa olosuhteissa.

Tietyn yksikkötoiminnan suunnittelupaine määritetään tyypillisesti laskennalla tai prosessisimulaatiolla. Suunnitteluohjelmistolla lasketaan yksikön käyttöpaine järjestelmään syötettyjen materiaalien ja energian perusteella. Kun lähentymismalli on kehitetty, mitoituspaine lasketaan ottamalla mallista ennustettu paine ja lisäämällä arvioitu ylipaine. Ylipaine vaihtelee tyypillisesti 10 prosentista 25 prosenttiin ennustetusta paineesta ja riippuu suunnittelijan arvioista prosessin vakaudesta.

Kun suunnittelupaine on määritetty ennustavasta mallista, astia voidaan valmistaa. Tätä painetta käytetään astian mittojen määrittämiseen. Käytännön tekijät, kuten rakennusmateriaali ja suunnitteluturvallisuustekijät, johtavat usein valmistettuun astiaan, joka voi ylittää suunnittelutekijän vaatimukset. Turvatekijöitä käytetään varmistamaan, että paineastiat voivat toimia turvallisesti niiden käyttöpaineiden yläpuolella lyhyitä aikoja.

Astian mitoituspainetta ei pidä sekoittaa suurimpaan sallittuun käyttöpaineeseen (MAWP). Painesäiliön MAWP lasketaan rakennusmateriaalin ja astian mittojen perusteella, ja se mittaa paineen, jonka astia kestää ennen vikaantumista. MAWP: tä käytetään laitteen paineen turvaventtiilien asetusten määrittämiseen. Korroosio kemiallisista lähteistä, mekaaninen kuluminen ja altistuminen säälle voivat pienentää aluksen MAWP: tä ajan mittaan.

Suunnittelupaine on hyödyllinen mittaus insinööreille ja käyttäjille prosessiturvallisuuden kannalta. Yksikön toiminnan keskimääräisen käyttöpaineen tunteminen voi olla tarpeen prosessinäytteiden ottamiseen sopivan laitteen valitsemiseksi. Astian suunnittelupaineella voidaan myös arvioida prosessiolosuhteita, vaikka suorat mittaukset ovat yleensä tarkempia.