Kỹ thuật

Thiết kế bồn có nghĩa là yêu cầu

5
Nội dung bài viết

    Thiết kế bồn có nghĩa là yêu cầu

    Thiết kế bồn có nghĩa là đặt câu hỏi về mục đích dự kiến, điều kiện hoạt động, vật liệu, yêu cầu an toàn và hiệu quả của nó. Cụ thể, nó liên quan đến việc xem xét:

    • Bồn sẽ chứa những gì? (Chất lỏng, khí, chất rắn, v.v.)

    • Điều kiện áp suất và nhiệt độ là gì?

    • Vật liệu nào phù hợp nhất cho xây dựng?

    • Những tiêu chuẩn và quy định an toàn nào phải được đáp ứng?

    • Bồn sẽ được chế tạo, vận hành và bảo trì như thế nào?

    Về bản chất, thiết kế một chiếc bình có nghĩa là hiểu thấu đáo ứng dụng và các ràng buộc để tạo ra một thùng chứa an toàn, chức năng và hiệu quả. Nếu bạn muốn, tôi có thể giải thích chi tiết hơn hoặc các bước cụ thể liên quan đến thiết kế bồn.

     

    𝗗𝗲𝘀𝗶𝗴𝗻𝗶𝗻𝗴 𝗮 𝘃𝗲𝘀𝘀𝗲𝗹 𝗺𝗲𝗮𝗻𝘀 𝗮𝘀𝗸𝗶𝗻𝗴:
    Liệu nó có chịu được chu kỳ nhiệt không?
    Nó có chịu được tải trọng vòi phun và áp lực gió không?
    Điều gì xảy ra trong quá trình sụp đổ chân không?Nếu bạn chỉ nghĩ về đường kính và độ dày, bạn đã bỏ lỡ bức tranh toàn cảnh.

    Hãy cùng phân tích 👇

    Theo ASME Mục VIII, Div. 1 & 2

    ✅ Áp suất bên trong: Ứng suất vòng và ứng suất dọc theo công thức thành mỏng hoặc thành dày
    ✅ Áp suất bên ngoài: Cần có vòng gia cường, đặc biệt là trong các cột cao hoặc bình chịu áp lực chân không
    ✅ Kết hợp ứng suất: Xem xét tải trọng tĩnh, gió/động đất (theo ASCE 7), građien nhiệt và ứng suất do vòi phun gây ra
    ✅ Dung sai ăn mòn: Thông thường là 1,5–3 mm đối với thép cacbon, được điều chỉnh dựa trên môi trường gia công
    ✅ Hiệu suất mối nối và kiểm tra mối hàn: Xác định giá trị ứng suất cho phép dựa trên chụp X-quang hoặc tuân thủ UT

    📌 Đầu vào thiết kế

    ✅ Áp suất và nhiệt độ thiết kế: Cơ sở để lựa chọn vật liệu và độ dày thành bình
    ✅ Phạm vi hoạt động: Xác định điều kiện tối thiểu/tối đa để giải quyết chu kỳ lạnh/nóng
    ✅ Tỷ lệ L:D: Bình ngắn/béo làm giảm tải trọng gió nhưng có thể làm tăng chi phí vật liệu

    📌 Đầu vào Loại:

    ✅Hình bán cầu: Độ bền cao, chi phí cao
    ✅Hình elip 2:1: Cân bằng giữa phân bổ ứng suất và dễ chế tạo
    ✅Hình cầu: Tiết kiệm cho các thiết kế áp suất thấp
    ✅Các bộ phận bên trong như tấm chắn, khay hoặc vách ngăn phải được gia cố về mặt kết cấu và kiểm tra ứng suất.

    📌Các cân nhắc về nhiệt: Giãn nở, Ứng suất và Truyền nhiệt

    ✅Sự chênh lệch nhiệt độ gây ra giãn nở chênh lệch → mỏi
    ✅Các bình có vỏ bọc cần được thiết kế để phân bổ áp suất và lưu lượng vỏ trong/ngoài
    ✅Cho phép các mối nối giãn nở, hỗ trợ độ linh hoạt và khả năng thoát nước
    ✅Đánh giá nhiệt độ giòn của vật liệu (đặc biệt đối với các ứng dụng nhiệt độ thấp)
    ✅ Xử lý nhiệt sau hàn là bắt buộc đối với một số kết hợp độ dày/vật liệu nhất định để giảm ứng suất dư và đạt được độ bền rãnh.

    📌Thiết kế hỗ trợ ứng suất và tải trọng nền móng

    ✅Bồn đứng → giá đỡ chân đế, có thể có miếng đệm
    ✅Bồn ngang → giá đỡ yên ngựa với khoảng cách cho phép dựa trên trọng lượng tàu và mô men uốn
    ✅Đảm bảo thiết kế tấm đế bao gồm khả năng kéo bu lông neo, khả năng chịu mô men và các lỗ rãnh để giãn nở
    ✅Thiết kế chịu gió và động đất theo API 650, ASCE 7 hoặc IS 875
    ✅Các móc nâng, chốt trục và yên ngựa vận chuyển phải được FEA xác nhận về khả năng chịu tải tĩnh và động

    📌Lựa chọn vật liệu:

    ✅Ứng suất cho phép ở nhiệt độ (ASME Phần II, Phần D)
    ✅Khả năng chống ăn mòn so với khả năng tương thích với chất lỏng
    ✅Khả năng chế tạo (khả năng hàn, khả năng tạo hình)
    ✅Độ bền va đập ở nhiệt độ thấp (theo ASME UG-84, UCS-66)
    ✅Đối với Đối với sản phẩm chua (H₂S), việc tuân thủ NACE MR0103 là rất quan trọng. Sử dụng thép không gỉ Austenitic, thép duplex hoặc Inconel tùy thuộc vào mức độ tiếp xúc với hóa chất và nhiệt độ thiết kế.

    Bạn đã gặp phải thách thức nào trong thiết kế bình chịu áp lực mà sách giáo khoa hiếm khi đề cập đến? Hãy chia sẻ trong phần bình luận bên dưới 👇

    #Engineering #Technology #Quality #qa #qc #Mechanicalengineering #ASME #Mechanicalengineering #Processengineering #Chemicalengineering #boilers

    Kỹ thuật, Công nghệ, Chất lượng, QA, QC#Kỹ thuật Cơ khí, ASME, Kỹ thuật Cơ khí, Kỹ thuật Quy trình, Kỹ thuật Hóa học, lò hơi
    (St.)

    0 ( 0 bình chọn )

    NGUYỄN QUANG HƯNG BLOG

    https://nguyenquanghung.net
    Kỹ sư cơ khí, bảo dưỡng, sửa chữa, tư vấn, thiết kế, chế tạo, cung cấp, lắp đặt thiết bị, hệ thống.

    Ý kiến bạn đọc (0)

    Để lại một bình luận

    Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *