Upload
florea-adrian
View
229
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
1/78
CAP. 1CAP. 1
RRECIPIENTEECIPIENTE SUBSUB PRESIUNEPRESIUNE
Cele mai mu l te u t i l a je au în componen ţa lo r o par te care este supusă pres iuni i în t impulf un cţ io nă ri i . Ac ea st ă p ar te c omp on en tă i nt ră î n
ca tego r ia r ecipi ent e lo r sub p re s iu ne U ti l aj e le t i p„ re ci pi en t” p ot a ve a d if er it e r ol ur i f un cţ io na le :
pent ru depozi tarea f lu idelor reac toare c!imices c! imb ăt oa re d e c ăl du ră e va po ra to ar e c ol oa ne
pent ru t ransfer de substanţă e tc ."n recipiente au loc operaţ i i f iz ice:
ames teca re t r ans fe r de subs tan ţă t r ans fe r t e rmic separa rea ames tecu r i lo r e t c . C#nd aces te opera ţ i i
su n t î n so ţ i t e $ i d e r eac ţ i i c! im ice r ec ip i en tu l s enume$te reactor c!imic.
%roiectarea const rucţ ia e&ploa tarea în tre ţ inerea recipientelor sub presiune estereg lemen ta tă de p resc r ipţ i i l e t e!nice 'obl igato r ii (a l e ) .*.C .) .+ . ' )n specto ratu l de * ta t pent ru Cazane
,
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
2/78
$ i +ecip ien te sub pres iune $ i )ns ta la ţ i i de +id ica t ( respect iv de culegerea de normative C- /,01
Conform /,01 es te numit rec ip ie nt su b presiune o ri ce r ec ip ie nt c ar e f un cţ io ne az ă l a o pres iune mai mare de 2 23 4%a '2 3 bar ( .
5u sunt supuse prescr ip ţ i i lor te!nice ) .* .C.) .+.rec ip ien te le ca re func ţ ionează numai sub vacuumc e l e c a r e a u u n v o l u m o c u p a t m a i m i c d e 6 2 l $ icele care const i tu ie obiectu l unor cercetăr i$ t i in ţ i f ice e&perimentale ', .7 .7 . /,01( .
1.1. Recipiente sub presiune, realizate din oţellainat
" n f i gur a , ., . e st e pr eze nt at ă sc !i ţ a unuir ec ip i en t su b p r e s iu n e p r ev ăzu t cu d i sp o z i t i v d ea mest ecar e. 8r ice re ci pie nt t re bui e să f i e dea se me ne a pr evă zu t c u s i st em d e r ez ema re e l e
put#nd f i montate ver t ical sau or izontal .Co rp ul c apa cu l s au f un dul p ot f i r ea li za te
dintr-una sau mai multe bucăţ i .%en t ru a p ro iec ta $ i cons t ru i un rec ip ien t sub
pres iune care funcţ ionează la temperatură joasă sau
medie sunt necesare următoare le da te de proiectare :- parametr i i de regim:- p res iunea in ter ioară $ i 9 sau e& ter ioară p recum
$i var ia ţ ia de presiune- d imensiuni le $ i 9sau capaci ta tea- natura mediului de lucru
7
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
3/78
- dacă e&is tă sau nu sarcin i concentrate- numărul ani lor de funcţ ionare.- tempera tura in ter ioară $ i var ia ţ ia de
tempera tură dacă rec ip ientul es te montat îne& t e r i o ru l c l ăd i r i i e s t e n ecesa r s ă s e cu n o ască $ it emperatu ra mediu lui ambian t p recum $ i in f luenţasa rc in i lo r eo l i ene asup ra aces tu ia . "n cazu l în ca reaparatu l funcţ ionează sub vid presiuneaatmosfer ică va f i considerată presiune e&ter ioară .
!i". 1.1 # Recipient sub presiune pre$%zut cu dispoziti$ de aestecare1 - racord evacuare agent termic; 2 - fundul mantalei; 3- corpul mantalei; 4- racordalimentare agent termic; 5- flanşe de asamblare (corp-capac); 6 - asamblare şurubpiuliţ; !- capacul recipientului; "#- racord alimentare substanţ lucru; $- turl; 1% -
;
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
4/78
motoreductor; 11 - cupla&; 12 - lagre (rulmenţi); 13 - gur de vi'itare; 14 -dispo'itiv de etanşare; 15 - corpul recipientului; 16 - arbore; 1! - amestector; 1" -
fundul recipientului; 1$ - racord evacuare#
1.1.1. Corpul recipientului.
"n cazu l r ec ip ien te lo r de fo rmă c i l ind r ică sauc u e le me nt e t ro nc on ic e c or pu l r ec ip ie nt ul ui s er ea l i z ează d in v i ro l e . < i ro l e l e s e o b ţ i n d in t ab l ăcurbată pe val ţ $ i asamblate pr in sudare.
+ecip ientu l poate avea însă $ i fo rmă sfer ică le
căru i par t icu lar i tă ţ i sun t p rezen ta te în subcap i to lu l, ., . .Observaţ ie: Conform /,01 g ros imea pere te lu i
t r eb u i e s ă f i e m a i m are s au eg a l ă d ec# t o g ro s im eminimă:
- δm i n = 7 6 mm > pen t ru t ab le d in o ţe l ca rbonsau s lab al ia t îmbinate pr in sudare sau l ip ire tare
- δm i n = 3 mm > pen t ru tab le d in o ţe l carbon $ i
s l ab a l i a t în cazu l în ca re în e&p loa ta re încă lz i rease face cu f lacără sau gaze de ardere cutemperatură mai mare de ?62@C.
- m i n = , ? mm > pentru table d in o ţel a l i a t saumetale neferoase îmbinate pr in sudare sau l ip ire
"n cons t ruc ţ ia rec ip ien te lo r sub pres iune es tein terz isă rea l izarea cordoanelor de sudură în cruce .C#nd nu se poa te evi ta e ste obl igat or iu să se
prac t ice o e&aminare nedis t ruct ivă comple tă acordoanelor de sudură . )n tersec tarea cordoanelor desudură este in terz isă pent ru că în zona dein tersec tare are loc o „ îngrămădire” de mater ia l dea da os $ i a pa r t en si un i r ema ne nt e c ar e c on du c l aaccen tuarea de fo rmaţ i i lo r . "n t re două co rdoane desudură mer id ionale a două v i ro le succes ive t rebu ie
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
5/78
să avem o d is tan ţă a m i n = ,22 mm pen t ru a d is tan ţacordoanele în tre e le 'a îndepărta zonele de tensiuni(B in a ce la $i c on si de re nt î nt re d ou ă c or do an e d e
sudură mer id iona le a le ace le ia$ i v i ro le t r ebu ie săe &i st e d is ta nţ a b m i n = ,22 mm . $ i e st e l imi ta tălungimea viro lei de capăt ' l m i n = ;22 mm( ig . , .7 .
!i". 1.& 'binarea $irolelor (n cazul recipientelor cilindrice )a*, sau careconţin +i zone tronconice )b*
Bispunerea cordoanelor de sudură t rebuie să sefa că a st fel î nc# t dac ă es te posi bi l să se e vi tecon tac tul d i rec t a l aces to ra cu f lacăra sau gazele de
ardere ." mbină ri l e de s udur ă în c ol ţ in t er zis e î nconst rucţ ia de recipiente sub pres iune sunt
prezentate în /,01 . Cordoanele de sudură nu t rebuies lăb i t e p r in gău r i dec# t în mod e&cep ţ iona l . C#ndnu se poate ev i ta es te necesar con t rolu l rad iograf ica l c o r d o a n e l o r d e s u d u r ă d e o p a r t e $ i d e a l t a a
6
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
6/78
or i f ic iu lu i pe o d is tanţă egală cu diametrulor i f ic iu lu i .
Dste in terzisă acoper irea cordoanelor de
sudură cu e lemen te a ta$a te r ec ip ien tu lu i deoarecetrebuie să e&is te în permanenţă posib i l i ta teav er if ic ăr ii c or do an el or d e s ud ur ă $ i r em ed ie re aaces to ra .
Beseor i în inter iorul $ i e&ter iorulrec ipientelor sunt montate d i fer i te e le mente .Beoar ece î n ma jor it at ea ca zur il or pr inder eaaces tora de rec ip ient se face tot pr in sudură a mpl as ar ea cor doa ne lor de sudur ă se fa ce deasemenea cu respectarea regul i l or impuse de /,01 .
% rop r ie tă ţ i l e ce le mai bune a le t ab le i sun t ped i rec ţ ia lung imi i aces te ia 'd i rec ţ ia de laminare( ia r t en si un ea a re v al oa re a c ea m ai ma re p e d ir ec ţi einelară . Conform /01 :
7
7
,
σ σ ⋅=
unde→,σ tensiunea merid ională /4%a1→,σ tensiunea inelară /4%a1
Bin aces t mo t iv l ă ţ imea t ab le i se d i spune înl un gu l ge ne ra to ar ei a st fe l î nc #t f ib ra ju l t ab le iob ţ inut p r in laminare să se a f le pe d i rec ţ ia ine lară
adică pe d irecţ ia so l ic i tăr i i ma&ime.
1.1.&. Recipiente sub presiune, aplasate (n poziţieorizontal%.
?
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
7/78
Cordoanele de sudură inelare t rebuieamplasa te c# t mai depar te de mi j locu l rec ip ien tu lu i
unde es te per ico lu l ma&im de p ierdere a s tab i l i tă ţ i i provocată de greuta tea propr ie a rec ip ientului $ i af lu idului de lucru . Cordonul de sudură nu t rebuie săf i e acoper i t de reazem sau de p lăcu ţa de în tă r i r e aacestu ia d in două motive:
, . - pent ru a e&is ta posib i l i ta teacont ro lulu i asupra cordonulu i de sudură $ i even tualremedierea acestu ia
7 . - pentru că în reazem apar for ţet ransversa le pu te rn ice ' reac ţ iunea( ca re a r so l i c i t asupl imentar cordonul de sudură.
!i". 1.. Aplasarea cordoanelor de sudur% la recipientele orizontale
3
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
8/78
C o r d o n u l d e s u d u r ă n u t r e b u i e s ă f i e f o a r t ea pr opia t de rea ze m pent ru a e vi ta ampl as ar eaco rd o n u lu i d e su d u ră î n zo n a d e p i e rd e re l o ca l ă a
s ta bi li tă ţi i da tor it ă r ea cţ iu ni i d in r ea ze m. B easem en ea d acă î n zo n a r eazem u lu i e& i s t ă p l ăcu ţ ăde în tă r i r e p r in să de rec ip ien t p r in sudură t r ebu ieev i ta tă suprapunerea efec te lo r ' s tă r i lo r de tens iune(
produse de ce le două cordoane de sudură. "n acestscop se păst rează o d i s tan ţă a m i n . = ,22 mm ' f igu ra, .; . a ( . B in ace lea$ i mo t ive co rdoane le de sudurămer id iona le t r ebu ie scoase d in zona de in f luen ţă ar e a z e m u l u i ' z o n a 7 & 3 2 ' f i g u r a , . ; . b ( . B a c ă î nr ecipi ent sun t m on tat e amena j ăr i i nt e ri o ar e î nt r ecordonul de sudură a l pere te lu i rec ip ien tu lu i $ i ce lde p r indere a l e l emen tu lu i in te r io r e s te necesa r săe &i st e di st anţ a a m i n = ;E unde E es te ca tetacordonului de sudură > f igura , .; .c
1.1.. Recipiente sub presiune a+ezate (n poziţie$ertical%.
!i". 1.- Aplasarea cordoanelor de sudur% la recipientele $erticale
F
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
9/78
B ac ă s is te mu l d e r ez ema re e st e c ont inu u > f igura , . .a - deoarece evi tarea intersec tăr i ic or do nu lu i d e s ud ur ă m er id io na l c u c or do nu l d e
sudură a l ine lu lu i de p r indere ', ( e s te impos ib i l ă se va în t rerupe cordonul de sudură a l ine lu lui ', (deo par te $ i de al ta a cordonului de sudurămerid ional cu o d is tanţă a m i n = ,22 mm.
"n cazul în care în zona reazemelor suntamplasa te p lăcu ţe de în tăr i re rea l iza te d in 7 bucăţ i a ce st ea nu se vor a mpl as a pest e cor doa ne le desudură . Bacă d in d i fe r i t e cons ide rente amplasa rea
p lăcuţei de în tăr i re t rebuie făcută în zona unuico rdon de sudură ine la r pen t ru a ev i t a acoper i reaco rd o n u lu i d e su d u ră s e ad o p t ă v a r i an t a cu d o u ă
plăcuţe > f igura ,. .b .
1.1.-. Recipiente de or% seric%
Ca $ i funduri l e s fe ri ce r ec ipien te le s fe ri ce serea l izează p r in ambut isare . Ds te cunoscu t fap tu l căîn t impul p rocesu lu i de ambut isare g ros imea tab le is e s ub ţi az ă. " nc ă d in f az a d e p ro ie ct ar e t re bu ielu at ă î n con side rar e m ajo ra r ea core sp un ză toa re agrosimii .
C orp ul r ecipi entulu i s e p oa t e r eal i za d in tr -os ingură bucată sau d in segmente 'pe ta le( $ i o roze tă
cen t ra lă . 5umărul petalelor t rebuie să f ie impar pent ru
a ev i ta so l ic i ta rea ace lu ia$ i mer id ian .
1.1./. Calculul "rosiii peretelui recipientului, de or%cilindric%
0
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
10/78
Calculul de rezis tenţă a l pere teluirec ipientului a re loc la bază rela ţ i i le pentru
tens iun i ob ţ inu te pen t ru cazu l învel i $u lu i c i l indr icsupus presiuni i in ter ioare /01
* e p re su pu ne c a t en si un ea r ad ia lă 27
; ≈−= i p
σ
compara t iv cu tens iunea mer id ională ,σ $ i 7σ caresunt de ordinul zeci lor sau sutelor de 4%a.
- tensiunea meridională δ σ ⋅⋅
= 7, R Pi
/4%a1 (1.1)
- tensiunea inelarăδ
σ R
i P ⋅
=7
/4%a1 (1.2)
- tensiunea radială7;i
P =σ /4%a1 (1.3)
unde- →i P presiunea in ter ioară /4%a1- → R raza f ibrei medi i /mm1
- →δ grosimea peretelu i /mm1
%resiunea in ter ioară se calculează cu relaţ ia :
h P
h g g
pc
pi
P ⋅⋅+== ρ (1.4)
B acă p re s iu nea ! idros t at i că h P e s t e m a i m i c ădec# t 6G d in p res iunea gazu lu i
g P s e negl i j ează
pres iunea de ca lcul p c f i ind egală cu g P .B a c ă g
P h
P G6〉 p res iunea de ca lcu l ' in te r ioa ră (
se calculează cu relaţ ia ', .( .Beoarece pr in apl icarea teor ia a )
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
11/78
pent ru ca lculul tensiuni lor es te fo losi tă teor ia a)))-a de rezis tenţă .
a* Calcul de dimensionare:
2;
min
7
ma&
=
−=
σ
σ
σ
σ σ III ech (1.5)
Bin relaţ i i le ', .7( $ i ', .6( se obţ ine:
δ σ
Ri
P III ech
⋅
= (1.6)
Beoarece în proiectare se lucrează cud ia me tr ul i nt er io r i D r e l a ţ i a ' , . ? ( s e s c r i e s u bforma:
77
+⋅= δ
δ σ
i Di P
III ech
(1.7)
Bin re laţ ia ', .3( se obţ ine în urma unor e lementare calcule a lgebrice e&presia pentru δ :
i P
ech
i D P
−⋅
⋅=
σ δ
7 (1.8)
"n re la ţ i a ', .F ( t ens iunea ec! iva len tă a re una
dintre formele indicate în re laţ ia ', .0(
⋅
⋅⋅
=
'c( a
'b( s
'a(
σ
σ ϕ
σ ϕ ϕ
σ a
a g s
ech (1.9)
,,
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
12/78
'a( - în cazul peretelu i sudat $ i perfor at 'b( - în cazul peretelu i sudat neperforat
'c ( - în cazu l pere te lu i ob ţ inu t p r in tu rnare sausudat cu ,= sϕ .
→ s
ϕ c oe fi ci ent de ca li t at e a l c or donul ui desudură ,?2 = sϕ
→ g
ϕ coe f ic i en t d e s l ăb i re a p er e te lui d ator i tăgăuri lor
→aσ tensiunea admisib i lă /4%a1
Co nf or m / ,0 1 t ens iu ne a a dmi si bi lă am a te r i a lu lu i d in ca r e e s t e r ea l i z a t r ec ip i en tu l s eca lcu lează cu re la ţ ia :
=
r cr
ccc
a
σ σ σ min (1.10)
undec
σ - l imita de curgere/4%a1r
σ - l imita de rupere/4%a1cc = , 6 coef icient de s iguranţă la curgerer c = 7 coef icient de s iguranţă la rupere
Bacă rec ipien tu l func ţ ionează l a t emperatu raH tens iunea admisib i lă va f i calculată la
temperatura t :
=
r c
t r
cc
t ct
a
σ σ σ min (1.11)
Irosimea f inală va f i s tabi l i tă cu relaţ ia :
,7
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
13/78
7, ccS ++= δ (1.12)
→δ grosimea de proiectare /mm1 →,c adaos de coroziune 'eroziune( /mm1 →7c adaos de ro tunj ire p#nă la va loarea
standardizată a tablei /mm1 a
ncr
vc ⋅=,
→cr v vi teza de coroziune'eroziune( pe unadintre suprafeţe sau pe am#ndouă /mm9an1
→an numărul de ani de funcţ ionare
b. Calcul de verificare
"n zone le în ca re apar so l i c i t ă r i loca le sau decontur se face ver i f icarea s tăr i i de sol ic i tare .
Conform relaţ ie i ', .6( $ i ', .?(
δ σ R pi III ech = (1.13)
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
14/78
1.1.0. Calculul corpului recipientului de or% seric%
Analog cazului prezenta t la subcapi tolu l, ., .6 . conform /01 sun t s tab i l i te e&pres i i le pen t rutens iuni în cazu l învel i $u lu i s fer ic supus p res iun i iin ter ioare .
7, δ
σ R
i P ⋅
= (1.15)
77 δ σ
Ri
P ⋅
= (1.16)
27; == i P
σ (1.17)
unde p i + δ a u s emn if ic aţ ia mă ri mi lo r d inrelaţ i i le ', .,( ', .7( ', .;( .
Bin ace lea$i cons iderente ca $ i în cazul precedent se ia în considerare diametrul inter ior $ ise ut i l izează pent ru s tabi l i rea tensiuni lor ec! iva len te t eo r ia a ) ) ) -a de rez i s t en ţă . As t fe l d inrelaţ i i le ', .6( ', .,?( se obţ ine:
+⋅==7777
δ
δ δ σ i
D P PR III ech (1.18)
B in r e l a ţ i a ' , . , F ( s e o b ţ i n e e& p re s i a p en t rudeterminarea grosimii δ :
i P
ech
i D
i P
−
⋅=
σ δ
. (1.19)
,
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
15/78
"n r ela ţia ' ,.,0( σ e c ! s e d et e rm in ă co nformrelaţ ie i ', .0( .
Iros ime a f inală va f i s tabi l i tă cu relaţ ia', .,7( .
Analog cazului prezenta t la subcapi to lu l, ., .6 . în zonele în care apar sol ic i tăr i locale sau decontur se face ver i f icarea s tă r i i de sol ic i tare .
1.1.. 'ncercarea prin prob% de presiune.
Hoate recip ientele 'e lementele( supuse acţ iuni i pres iuni i inter ioare vor f i supuse probei de presiune/, 6 1 . % r e s iu n ea d in t im p u l p ro b e i v a f i ! id r au l i căsau pneumatică $ i va f i s tabi l i tă cu relaţ i i le :
72
76,tc
a
ac
p ph
pσ
σ
⋅⋅=
/4%a1 (1.20)
72
,,tca
ac
p pp
pσ
σ
⋅⋅=
/4pa1 (1.21)unde
→ ph p presiunea de probă !idraul ică /4%a1
→ pp p presiunea de probă pneumatică /4%a1→c p presiunea de calcul /4%a1→72
aσ t en si un ea a dmi si bi lă l a t emp er at ur a
mediului ambiant /4%a1→tc
aσ t ens iun ea adm is ibi l ă l a t emp era tur a d e
calcul /4%a1.
,6
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
16/78
*e observă că în ambele rela ţ i i ', .72( $ i', .7, ( va lor i l e p res iuni lo r de p robă sunt mai maridec#t a le pres iuni i de calcul . %entru a evi ta
even tua le le acc iden te se impune încă d in faza de proiectare ver i f icarea s tăr i i de tensiune din pere te le recip ientului în t impul probei de pres iune.*e de te rmină as t fe l e&p res ia t ens iun i i e fec t ive d in
pere te le rec ipientului în t impul probei de presiune .Conform relaţ ie i ', .?(
δ δ σ σ n
D P R P
ech
⋅
=⋅
== 7
Beci
ech
P n
D
σ δ
⋅
⋅=
7(1.22)
Ja l imită
→
→
ef ech
ph p p
σ σ
(1.23)
Bin ', .77( ', .7;( rezul tă
+⋅
⋅=
77
δ
σ δ
i D
ef
ph p
(1.24)
,?
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
17/78
Bin re la ţ i a '; .7 ( se ob ţine e&pres ia t ens iuni ie fec t ive d in pere te le rec ip ien tu lu i în t impul p robeide presiune.
+⋅
⋅=
77
δ
δ σ
i D
ph p
ef (1.25)
under cc s −−=
,δ /mm1
→i D d iametrul in ter ior a l recip ientului /mm1→ ph p
presiunea ! idraul ică /4%a1
Conform /,01 t rebuie ver i f icată condi ţ ia :
7202cef
σ σ ⋅≤ (1.26)
Bacă re laţ ia ', .7?( nu es te ver i f icată ser edimens ion ează m ăr ind u- se g ros imea p ere te luir ecipi entu lu i p #nă l a v er i fi c ar ea con di ţ ie i ' ,. 7? (
pent ru de a rez is ta la proba de presiune .Be obicei se preferă proba de presiune!idraul ică pentru că apa es te mai puţ incompres ib i l ă . *e op tează pen t ru p roba de p res iune
pneumat ică în următoarele s i tuaţ i i :, ( > in ter io rul rec ip ien tu lu i nu es te compat ib i l
cu apa7( > nu e&is tă o sursă de apă pe $ant ier
; ( > d ime ns iu ni le r ec ip ie nt ul ui s un t m ar i $ ig reu ta tea ape i de p robă es te subs tan ţ i a lă . "n aces tcaz apar probleme din punct de vedere al fundaţ ie i .
+ec ip ien te le p ro te ja te cu un s t r a t an t i co ros iv' em a i l ( su n t su p u se p ro b e i d e p r e s iu n e î n a in t e d ea pl ic ar ea c ăp tu$ el ii i nt er io ar e. B upă a pl ic ar ea
,3
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
18/78
st ratu lui presiunea de probă va f i ega lă cu pres iunea ma&imă de regim.
" n t imp ul v er if ic ăr ii d e p ro bă ! id ra ul ic ă s e
u rm ăre $ t e s ă n u ap a ră l ă c r im ăr i l a co rd o an e l e d esudură sau în mate r i a l de fo rmaţ i i p las t i ce f i su r i crăpătur i în e lementele recip ientului .
" n t i mpul pr obei pr esi une a t r ebuie să f i econstantă cel puţ in ,2 minute pentru proba!idraul ică $ i ;2 minute pentru proba pneumatică
%robele de presiune sunt obl igator i i înurmătoarele cazuri :
- după montaj înain te de e&ploatare- după reparaţ i i capi ta le - o da tă l a F an i pen t ru rec ip ien te le no rmale
sau la ani pentru cele speciale .Hoate reglementăr i le pr iv ind proba de presiune
vor respecta prescr ip ţ i i le ) .* .C.) .+.+eglementăr i le prezenta te mai sus sunt
va lab i l e pen t ru rec ip ien te le d in t ab lă . %en t ru ce led in o ţe l tu rna t sau fon tă e& is tă p rescr ip ţ i i spec ia le/,01
8dată cu efec tuarea p robei de p res iune se face$i reglarea d ispozi t ivelor de s iguranţă .
1.1.2. !unduri +i capace.
Alegerea fo rmei fundulu i $ i capacu lu i dep indede p resiunea d in rec ip ient de cond i ţ ii l e impuse de
procesul te!nologic $ i de posib i l i tă ţ i le de prelucrare a le uz inei . Ca prof i l fundul $ i capacul pot f i ident ice 'ig . ; .6( deosebi rea const#nd înfaptu l că fundu l e s t e nedemon tabi l $ i capacu l e s tedemontabi l .
,F
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
19/78
Un fund sau un capac es te carac ter iza t p r in t r -oî nă lţ ime ! $ i o gr os ime a p er et el ui s . I ro si me a
pere te lui scade pe măsură ce ! cre$te .
As t fe l a $a cum es te p rezen ta t $ i în f igu ra ; .6 b înăl ţ imi le fundur i lor c resc ' înă l ţ imi le descresc( în următoarea ordine:
, - fund t ronconic7 - capac p lan cu $ i fără racordare; - capac sfer ic fără racordare - capac sfer ic cu racordare6 >capac semiel ipsoidal ? - capac semisfer ic .Iros imea cea mai mică o are capacul
semisfer ic dar are $ i înăl ţ imea cea mai mare.
!i". 1./ !ore constructi$e de unduri +i capace3a) 1 capac 2 corp 3 fund;
b) 1 fund tronconic 2 capac plan cu şi fr racordare 3 capac sferic frracordare 4 capac sferic cu racordare 5 capac semielipsoidal 6 capac
semisferic
,0
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
20/78
Be$i capacul plan este ce l mai s implu der ea liz at es t e foar te rar ut il i zat de oa rec e ar e
g ros imea cea mai mare l a ace la$ i d iamet ru in te r ior a l recip ientului $ i aceea$i presiune in ter ioară .
% rof il u l t ro ncon ic l u ng e$ t e mu l t apa ratul $ ies te recomandat pentru funduri în cazuri le în car e:
- t rebuie evacuate substanţe pulverulente- pentru decantoare- la v i ro le c i l indr ice în zonele de t recere de la
un diametru mai mare la un d iametru mai mic.Hoa te f or me le b omb at e e &c ep t# nd -o p e c ea
semisfer ică au o por ţ iune c i l indr ică h care dep inded e g r os ime a s . ' ig . , . ? ( î n v ed e rea î n d ep ă r t ă r i izonelor concen t ra toare de tens iun i 'zona de t recered e l a f or ma b omba tă l a z on a c il indr ic ă $ i z on acordonului de sudură( .
!i". 1.0 Capac )und* de or% bobat%
Hrecerea cea mai l ină de la o fo rmă geometr ică
l a a l t a s e f a c e d e l a f o r m a s e m i s f e r i c ă l a f o r m aci l indrică.
a. Fund (capac) semisferic.
Bator i tă fap tu lu i că tens iunea mer id ională es teega lă cu t ensiunea ine la ră g ros imea s ob ţ inu tă are
72
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
21/78
valoarea cea mai mică d in tre toa te formele bombate ceea ce presupune o economie de mater ia lsubstanţ ia lă . or ma sfer ică are $ i o mul t mai
uniformă dis t r ibuţ ie a s tă r i i de tensiuni .B ez av ant aj ul a ce st ei f or me c ons tă î n f ap tu l c ăînă l ţ imea fundulu i H es te mare $ i lunge$ te apara tu l'K i = B i 97 ( . Cos tu l manopere i pen t ru reze rvoare les fe ri ce e st e r id ic at . B e m ul te o ri î ns ă a va nt aj ul
produs de economia de mater ia l compenseazăc!el tu iel i le de manoperă. Acest lucru se în t#mplă lar eci pi ent ele cu B i L76 m cu condi ţ ia să nuderanjeze foar te tare înăl ţ imea.
b. Fund (capac) semielipsoidal
!i". 1. Capac )und* seielipsoidal
*e pot real iza din tr-o s ingură bucată' i g. ,. 3. a( s au d in tr -o r oz et ă c en tr al ă $ i p et al e' ig ., .3 .b ( . +oze ta poa te f i r ea l i za tă $ i ea d in t r -o
bucată sau d in segmente. Bacă este rea l izată d ins eg me nt e c or do an el e d e s ud ur ă r ea li za te p en tr uasambla rea segmen te lo r t r ebu ie să f i e amplasate l ao d is tanţă a conform /,01 fa ţă de d iametru .
7,
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
22/78
orma semiel ipsoidală este cea maiavan ta joasă d in punc t de vedere t e!n ic . undur i l esemiel ipsoidale se obţ in pr in ambutisare .
Ja s t ab i l i r ea g ros imi i fundu lu i t r ebu ie lua t înc on si de ra re f ap tu l c ă p ri n a mb ut is ar e g ro si me ascad e cu , 2 G $ i d e f ap tu l c ă t ab l a e s t e l i v r a t ă cuabatere negat ivă.
c. Fund(capac) sferic cu racordare (mâner de coş).
undul de for mă s fer ică s e obţ ine d in t r-oc a l o t ă s f e r i c ă d e r a z ă + r a co rd a t ă l a o p o r ţ i u n etoro ida lă de rază r . "n zona A , e& is tă o concent rarede t ens iun i ca re es te cu a t# t ma i mare cu c# t r e s t emai mică $ i cu c#t raportu l r 9+ este mai mic.
C on si de ra ţi il e c u p ri vi re l a g ro si me a t ab le isunt acelea$i ca $ i în cazul fundur i lor semiel ipsoidale .
undur i lor t ip „m#ner de co$” auînă l ţ imea mai mică dec#t fundur i lor s em ie l i p so id a l e d a r au o g ro s im e m a i m are ' ig ., .F( .
77
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
23/78
!i". 1.2 Capac )und* seric cu racordare
d. Fund sferic fără racordareA samb la r ea fun du r il o r s fe r ice f ăr ă r aco rd are
este real iza tă pr in sudarea d i rectă de corpulr eci pi ent ului ' fi g., .0 .a( sa u pe f l an$ă ' f igur a,.0 .b c . ( .
"n zona îmbi năr ii d in tr e fund $ i învel i$ulc i l indr ic se p roduce o d iscont inu i ta te geometr ică cuv a r i a ţ i a b ru scă a r aze i d e cu rb u ră a m er id i an u lu i ceea ce de asemenea presupune o s tare det en si uni s upl ime nt ar e. As tf el a pa r t ens iu ni d eîn co v o ie r e m ar i ' d e co n tu r ( $ i f o r ţ e d e d e s f ace re
perpendiculare pe a&a de s imetr ie . Aceste for ţe potf i p r e l u a t e d e u n i n e l ' ; ( > f i g u r a , . 0 . a - s a u d enervuri de r ig id izare radiale .
7;
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
24/78
!i". 1.4 Capac )und* seric %r% racordare
A ces t e t i p u r i d e cap ace su n t u t i l i z a t e p en t ruaparate de importanţă mai mică care funcţ ionează la
pres iuni mic i $ i tempera tur i mai mici de 722@C .
e. Fund plan, cu şi fără racordare
undur i le $ i capacele plane se ut i l izează pentru recip iente de diametre mici $ i carefunc ţionea ză l a pr esi uni mi ci . " n ca z contr arg ros imea rezul t a tă d in ca lcu l a r f i mul t p rea mare .
undur i l e $ i capace le f ă ră r aco rdare se po t p r inded i rec t nedemontab i l de corpu l rec ip ien tu lu i sau cua ju to rul unor ine le f i l et a te . Ce le cu raco rdare suntmai scumpe însă asigură condi ţ i i mai bune de lucru
pr in cusătura sudată 'care es te în aces t caz cap lacap( .
7
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
25/78
%ro f i lu l p lan poa te f i u t i l i za t $ i în ca l i t a t e decapac c#nd se asamblează c u $uruburi .
C #n d se o p t ează p en t ru p ro f i l u l p l an so lu ţ i a
t r ebu ie b ine ju s t i f i ca tă t e!n ic pen t ru că e& i s t ă unconsum foar te mare de mater ia l .
f. Fund tronconic
orma t ronconică se u t i l izează mai mult pentrufunduri .
un du ri le t ro nc on ic e s e u ti li ze az ă î n c az ur i b ine just i f icate te!nic pentru că se obţ in greu.abr icarea v i ro le lo r t ronconice p r in curbare pe va l ţes te d if ic i lă mai a les dacă grosimea tablei es te mare$i B i 7 mic . Biametru l B i 7 d in f ig ., .,2 .a nu poate f io r i c # t d e m i c p e n t r u c ă e s t e l i m i t a t d e d i a m e t r u lval ţu lu i .
unduri le t ronconice pot f i > f igur a , .,2
a(- fără racordare b( - cu racordare s implă c(- cu racordare dublă .Ung!iul M - f igura , .,2 - se a lege în funcţ ie de
ung!iul de ta luz natural a l mater ia lu lu i de evacuat .B ez av an ta ju l c on st ă î n f ap tu l c ă f un du ri le
t ronconice lungesc mult aparatu l .undur i le cu ;2α d in punct de vederem ecan i c au o r ez i s t en ţ ă a sem ăn ă to a re cu p l ăc i l ein el a re . %ent ru ce l e cu ?2>α d in ca l cu l r ezu l t ă ogros ime foar te mare cea ce p resupune un consum de
76
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
26/78
ma te ri al ma re f or ţe ma ri d e d es fa ce re . % en tr u ac omp en sa a ce st i nc on ve ni en t s un t p re vă zu te c uinele de r ig id izare .
!i"ura 1.15 !unduri tronconice
+eglementăr i le pr iv ind real izarea $ iamplasarea cordonulu i de sudură răm#n valab i le caîn cazul formei c i l indr ice .
Observaţ i i pr ivind asamblarea funduri lor
(capacelor) i amplasarea racorduri lor
Bacă capacu l t r ebu ie suda t de o f l an$ă p lană s u d u r a v a f i u n a d e c o l ţ i a r c o r d o n u l d e s u d u r ă
poate f i nepătruns pe toată grosimea f lan$ei . "naces t caz lungimea ! t r eb ui e s ă î nd epl inească
condi ţ i i le impuse de /,01 . Cordonul de sudură poate pătrunde pe toa tă grosimea f lan$e i ' f lan$a estesu d a t ă t o t a l d e cap ac ( * e r ecu rg e l a u n a sem en eac or do n d e s ud ur ă c #n d f la n$ a e st e s ol ic it at ă m aimult .
+ acord ur i le t r eb ui e sc amp la sat e î n zo ne m ai puţ in sol ic i ta te 'mai apropiate de a&a de s imet r ie ( .
7?
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
27/78
Bacă pe capac sunt amplasa te mai multeracordur i racordu l cu d iametru l ce l mai mare va f i
pus pe a&a de s imet r ie sau în imediata apropiere a
e i .B i s t an ţ a d in t r e m arg in ea o r i f i c iu lu i $ i c ea a
capacului t rebuie să f ie mai mare dec#t e D⋅,2 .B imens ionarea fundur i lo r ' capace lo r ( se f ace
pe baza re laţ i i lor indicate de /,01 .
1.1.4. 6uri de $eriicare +i control
a) Orificii de avertizare
B ac ă î n e &p loa ta re e st e p os ibi lă r ed uc er earap idă a g ros imi i pere te lu i da to r i tă fenomenulu i dec or oz iu ne s e p ra ct ic ă or if ic ii d e a ve rt iz ar e î n
pere te le rec ip ientului > f igura , .,,. Bupă corodareag ros im ii s " f lu idu l scapă p r in o r i f i c iu aver t i z#nd
asupra posib i le i avar i i ." n c az ul ma te ri al el or p la ca te s au e ma il at eor i f ic iu l poate f i real iza t p#nă la s t ra tul de
protecţ ie .+e ci pi ente le sunt pr evăzut e c u a se me ne a
or i f ic i i de aver t izare în cazul în care nu selucrează cu subs tan ţe cu condi ţ ia le ta le to& ice sauinf lamabile
73
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
28/78
!i". 1.11
b) Guri de vizitare
Bacă rec ip ien tu l a re o r i f ic i i sau racordur i care permi t e&aminarea in ter ioară sau dacă are capacedemon tab i le a tunc i e s te posib i l să nu f i e p revăzutcu guri de ver i f icare .
Iuri le de ver i f icare pot f i :- de e&aminare v izuală- de m#nă - es te permisă in troducerea m#ini i - de cap - es te permisă in troducerea m#ini i $ i a
capului de v izi tare - es te permisă in trarea unui omd e s a lva r e - au B i m inim ?22mm $ i t r ebu ie să
permi tă intrarea $ i ie$ i rea unui om cu to t cuec!ipament de protecţ ie .
C u c# t î n ă l ţ im ea g u r i i e s t e m a i m ică cu a t # taccesul es te mai u$or .
Ja rec ip ien te le cu capac demon tab i l gu ra dev iz it ar e s e r ea li ze az ă nu ma i d ac ă e st e n ec es ar ădeservir i i u t i la ju lu i .
I ur il e d e v iz it ar e p ot a ve a c ap ac pl an s au bombat ' s tandard( . Bacă masa capacului es te maimare dec#t va loarea prescr i să de /,01 acesta
7F
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
29/78
t rebuie prevăzut cu d ispozi t ive de ro t i re $ isuspendare.
Amplasa rea $ i număru l gău r i lo r de ve r i f i ca re
necesare unu i rec ip ien t sub pres iune se fac conform/,01 .
1.1.15. Racorduri, bosa7e +i ue
+ ec ip i en tu l s e l e ag ă d e ce l e l a l t e u t i l a j e p r i nin termediul racordur i lor 'de a l imentare dee va cuar e( . *unt c az ur i c# nd pe r eci pi ent sunt
prevăzute racorduri de aer is i re pentru in troducereaunor termometre sau al te armătur i .
!i"ura 1.1& Racord de e$acuare
"n f ig ., .,7 este prezentat racordul de evacuare.% en t ru a a s ig u ra o ev acu a re co m p le t ă s e im p u n e bordurarea.
+acordul de a l imentare es te p rezen tat în f igura,.,;. C#nd subst anţa pr el ucr at ă es t e put er niccoros ivă marginea racordulu i de a l imentare t rebu iesă depă$ească cu o d i s t anţă a suprafaţa in ter ioară a
70
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
30/78
capacu lu i a s t f e l înc# t subs tan ţa de luc ru va cădeadirect în l ic!idul d in vas . Ast fel se evi tă
prel ingerea substanţei corosive pe capac .
!i"ura 1.1 Racord de alientare
Jung imea unu i r aco rd se a lege ţ in#nd con t de
gros imea pere te lu i capacu lu i fundului de g ros imeaizo la ţ i e i $ i de c rea rea unu i spa ţ iu su f i c ien t pen t rus t r#ngerea $u rubur i lo r . Jung imea cea mai mică seobţ ine u t i l iz#nd baraje sau mufe.
Nosaje le sun t p iese masive sudate de rec ip ien t$ i s un t f ol os it e p en tr u pr in de re a d e r ec ip ie nt aconductelor cu f lan$a.
4 uf el e f ol os es c l a a sa mb la re a c on duc te lor
f i le ta te .
1.1.11. Copensarea oriiciilor
8 ri ce d ec upa re d in c or pul r ec ip ie nt ul ui î nvederea real izăr i i unui or i f ic iu conduce la o scădere
;2
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
31/78
a rez is ten ţe i pere te lu i p recum $ i la o concen t rare as tă r i i de t ens iune . Aces t luc ru poa te f i ev i t a t p r ina dă uga rea unei cant ită ţi de mat er ia l c ar e s ă- l
sup l inească pe ce l dez locu i t . 4ater ia lu l adăugat a reo supr afa ţă î n sec ţi unea t r ans ve rsal ă egal ă cus ec ţi un ea t ra ns ve rs al ă a ma te ri al ul ui d ez lo cu it .Compen sa rea poat e f i loc al ă c #nd mat er ia lu ladăugat are forma unui inel sau buc$e f i&at în jurulr ac or du lu i s au t ot al ă c #n d s e î ng ro a$ ă î nt re gu l
pere te . Cea to tală nu este avanta joasă dec#t a tuncic #n d a ve m s upr af eţ e mi ci c u un nu mă r ma re d eor i f ic i i .
!i". 1.1- Aplasarea inelelor de copensare
;,
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
32/78
a) Compensarea locală
C o m p en sa rea l o ca l ă s e f ace cu a ju to ru l u n u iine l r ea l i za t d in t r -o buca tă sau două cu buc$e sauc u b os aj e. C om pe ns ar ea s e m ai p oa te r ea li za f ie
pr in îngro$area pere telui racordului f ie arec ipientului . "n f igura ,., es te prezenta tacompensarea cu inel .
Observaţ ie : t rebuie evi ta tă acoper ireac or donul ui de sudur ă de as ambl ar e a c or puluirec ip ien tu lu i cu ine lu l de compensare . Bacă aces tlucru nu este posib i l t rebuie respectată condi ţ ia d inf igura , .,.b .
Amplasa rea ine lu lu i se poa te f ace l a e& te r io r la in ter ior sau pe ambele suprafeţe . Cea maia va nt aj oa să di n p unc t d e v ed er e a s ol ic it ăr ii l ao bo se al ă e st e c az ul p re ze nt at î n f ig ur a , ., . c î n
ca re se c reează o mai mare un i fo rmizare a l in i i lo r de for ţă .)ne le le de compensare sun t p revăzu te cu găur i
f i l e t a te de ma& im 4,2 fo los i t e pen t ru ve r i f i ca reae t an $e i tă ţ ii cord on ului d e sud ură cu spu mant s auaer compr imat . Bupă efectuarea controlu lu i or if ic iu l de ver if ic ar e se î nc!i de cu un bu$onf i le ta t .
Iros imea ine lu lu i nu t r ebu ie să depă$ească ogros ime egală cu s⋅6, ' s - g ro si me a p er et el uirecip ientului( .
C#nd se apelează la îngro$area pere te lu iraco rdu lu i t r ebu ie să se ţ ină seama de cons ta ta reae&per imentală că tensiuni le ma&ime apar pec i r c u m f e r i n ţ e l e c a r e t r e c p r i n p u n c t e l e A $ i N >
;7
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
33/78
f igura , .,6 . O in#nd con t de ce le p rec iza te an ter io r în vederea uni formizăr i i l ini i lor de f lu& atens iun i lo r co rdoane le de sudură t r ebu ie p ro f i l a t e
concav.
!i". 1.1/ Copensarea prin (n"o+area peretelui
b* ria necesară compensării
!i". 1.10 Aria necesar% copens%rii
" n c a z u l î n c a r e r e c i p i e n t u l e s t e s o l i c i t a t l a pres iune inter ioară a r ia ma&imă a sec ţ iuni it ransversale necesară compensăr i i es te egală cu ar ia
;;
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
34/78
mater ia lu lu i îndepăr ta t ca lcu la t în p lan mer id iona l > f igura , .,?.
δ ⋅= d c # '1.27)
unded-diametrul or i f ic iu lu i în s tare corodată /mm1 > grosimea de rez is tenţă a peretelu i
recip ientului /mm1." n c az ul î n c ar e r eci pi ent ul es te so l ic ita t
pres iune e&ter ioară ar ia de compensare es tedeterminată cu relaţ ia :
62 δ ⋅⋅= d c
# (1.28)
unde- d - d i a m e t r u l o r i f i c i u l u i î n s t a r e c o r o d a t ă
/mm1
- - grosimea rezul ta tă d in ca lculul las tabi l i ta te /mm1.4odul în care mater ia lu l se d is t r ibu ie în ju ru l
o r i f i c iu lu i e s t e m a i im p o r t an t d ec# t c an t i t a t ea d emater ia l adăugată .
C #n d d ia me tr ul r ac or du lu i e st e mi c n u e st enecesa r să mai f i e r ea l i za tă compensarea . %en t ru av ed ea d acă e s t e t o tu $ i n ecesa r ă s e ca l cu l ează u n
d iamet ru l imi tă cu re la ţi a d in /,0 1 . Bacă d iamet rulracordului sau a guri i de v izi tare este mai mic dec#td l i m "nu se mai real izează compensarea.
"n cazul mai mul to r r acordur i t r ebu ie anal i za tdacă se f ace compensarea f i ecă ru i o r i f i c iu în pa r tesau s imul tan cu ace la$ i ine l pen t ru două racordur iînvecinate .
;
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
35/78
Bacă dis tanţa „a” d in tre două racordur iî nv ec in at e e st e m ar e r es pe ct iv e st e î nd ep li ni tăc on di ţi a ' ,. 70 ( a tu nc i o ri fi ci ul e st e c on si de ra t
i zo la t $ i c omp en sa re a s e f ac e i nd iv id ua l p en tr uf iecare ine l în par te .
∗⋅⋅≥ δ Da 7 (1.29)
unde,
$ S −=∗δ
s - gros imea de proiec tare a pere teluie l em en tu lu i d e r ec ip i en t p e ca r e s e a f l ă r aco rd u l /mm1
C , - adaosul de coroziune /mm1 B > d iametrul in ter ior a l recip ientului .Bacă ∗⋅⋅< δ Da 7 compensarea celor două
racorduri se face în comun.Cu rela ţ i i le din /,01 se vor calcula
dimensiuni le inelu lu i de compensare.
1.1.1&. !lan+ele, ca eleent de asablare (nconstrucţia de recipiente
"n toa te industr ii le de pr oc es a sa mbl ar eademon tab i l ă în t re une le pă r ţ i a l e u t i l a ju lu i p recum
$ i î n t r e r a c o r d u r i $ i c o n d u c t e s e f a c e c u a j u t o r u lf lan$elor > f igura , .,3 sau a p iu l i ţe lor o landeze.
Asamblarea cu f lan$e t rebuie să as igurestr#ngerea subansambluri lor $ i e tan$ei ta tea lor .
*ub ac ţ iunea fo r ţe lo r de s t r#ngere es te necesar ca ta le ru l f lan$e i să nu se deformeze $ i garn i tu ra sănu f ie d is t rusă .
;6
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
36/78
Dtan$e i ta tea es te condi ţ ionată de p lanei ta tea $ irugoz i t a tea sup ra fe ţe lo r de e tan$a re $ i de ca l i t a t eag arni t ur i i. " n g en era l sup ra f aţ a d e e t an $a r e e s te
prelucra tă cu rugozi ta te medie. Bacă rugozi ta tea ar f i prea mare ar e&is ta per icolul scăpări i de f lu id .
!i". 1.1 Asablare cu lan+e
B ac ă r ug oz it at ea e st e p re a mi că e &i st ă per icolul a lunecăr i i garni tur i i . %entru a evi tascăp ăr i le d e f lu id r i zu ri l e sup raf e ţe i d e e t an $a r etrebuie real izate c i rcular $ i nu radial .
;?
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
37/78
Uneor i pent ru o mai bună ancorare agar ni tur ii s upr afa ţa de et an$a re se r eal ize az ăstr ia ţ iuni de ancorar e > f igura , .,F.
!i". 1.12 Ancorarea "arniturii pe supraaţa de etan+are
"n co n t in u a re v o r f i p r ezen t a t e c# t ev a d in t r evar ian te le cons t ruc t ive ce l mai f recven t fo los i te înconstrucţ ia de recip iente sub presiune.
%lana cu prag i canal - f igura , .,0 . Aceas tăvar iantă const ruc t ivă împiedică e&pulzareagarni tur i i c! iar dacă aceas ta în e&ploatare f isurează.
!i". 1.14 !lan+% cu pra" +i canal
%lana cu canal i pan& - f i g u r a , . 7 2 . D s t eo bl ig at or iu u ti li za re a a ce st ui t ip f la n$ ă c #n d î nr ec ip ie nt s un t s ub st an ţe t o& ic e i nf la ma bi le s aue &p lo zi bi le . * ec ţi un ea t ra ns ve rs al ă a g ar ni tu ri i
poate f i c i rculară sau dreptung!iulară grosimea
;3
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
38/78
a ce st ei a f ii nd de , 7 mm ' în f unc ţi e d e me di ule tan$a t ( .
!i". 1.&5 !lan+% cu canal +i pan%
%lana plat& 'n combinaţ ie cu un canal > f i g u ra , . 7 2 . l an $e l e d e t i p u l c e lo r p r ezen t a t e î nf igura , .72 sunt ut i l iza te în spec ia l pent ruetan$ăr i le în v id .
%lan& cu suprafaţ& t ronconic& de etanare
%entru aces t t ip de f lan$e sun t u t i l iza te garn i tu r i detef lon de 7P; mm.
!i". 1.&1 !lan+% plat% (n cobinaţie cu un canal
Ava nt aj ul c ons tă î n f apt ul c ă î n mome nt uls t r#nger i i ondula ţ i i le garn i tu r ii sun t mai mic i ca lacele plane pent ru că tensiunea de for fecaref avo r izează a t en ua rea o nd ula ţi i lo r. % re siu nea d es t r i v i r e a s u p r a g a r n i t u r i i p o a t e f i m a i m i c a c a l acele p lane.
;F
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
39/78
or ţa % ca re t inde să des facă capacu l deres tul r ec ipien tu lui - f igu ra , .77 e s t e ca lcu la tă cure la ţ ia :
.
7
, D
p P ⋅⋅=
π (1.30)
unde:, p - presiunea de etan$are
D - d iametrul in ter ior a l f lan$ei /mm1.* e o bs er vă d in r el aţ ia ' ,. ;2( c ă f or ţa c ar e
t inde sa des facă capacu l e s te cu a t#t ma i mare cuc#t p rodusu l 7, D p ⋅ va f i mai mare > f igura , .77.a . "nconsec in ţă f l an$a t r ebu ie să f i e cu a t# t ma i r ig idă$i în consecinţă masa ei va f i mai mare.
B in ace s t m o t iv o r i d e c# t e o r i e s t e p o s ib i l d iamet rul capacu lu i demon tab i l B 2 s e r ea l izeazămai mic dec#t d iametru l B a l rec ip ien tu lu i > f igura, .77 .b a s t f e l înc# t fo r ţ a de des face re a capacu lu i
c on fo rm r el aţ ie i ' ,. ;, ( v a a ve a v al or i mu lt ma imici .
.,
72 D p P
⋅⋅=
π
(1.31)
Bator i tă fap tu lui că pen t ru un lo t de garn i tur i c a rac te r is t ic i le d e m ate ri a l v ar i ază î nt r-o m ăsurămai mare dec# t ca rac te r i s t i c i l e de mate r i a l pen t ru
u n l o t d e f l a n $ e c a l c u l u l l a e t a n $ e i t a t e e s t e m a i puţ in e&act dec# t cel de rezis tenţă .
;0
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
40/78
!i". 1.&& !orţa de desacere a lan+ei
% en tr u p re si un i ma ri s ol uţ ii le c on st ru ct iv e pentru f lan$e nu pun probleme din punct de vedereal r ig id i tă ţ i i .
lan$e le pen t ru p res iun i mic i $ i med i i t r ebu iesă f ie suf ic ient de r ig ide ast fel înc#t rot i reatalerului f lan$e i să nu producă mic$orareae tan$e i tă ţ ii $ i so l ic i ta rea sup l imentară la încovoierea învel i$ulu i de care este pr insă f lan$a.
8 r ig idi ta te insuf ic ientă a pere te luirec ip ien tu lu i conduce l a o de fo rmare a aces tu ia înzona de asamblare cu f lan$a > f igura , .7; .a . D& is tăa$adar per ico lu l deformăr i i pere te lu i rec ip ien tu lu i a st a p re su pun #n d $ i o d ef or ma re a $ ur ub ul ui d es t răpu ng e re $ i a u ne i e t an $ă r i n ecore sp un ză toa re
2
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
41/78
'garni tura este pr insă mai mult pe margineae& ter ioară( .
!i". 1.&
a) deformarea peretelui *n 'ona de asamblare cu flanşab) deformarea talerului flanşei
8 r ig id it at e i ns uf ic ie nt ă a t al er ul ui f la n$ ei poate conduce la o deformare a ta lerului f lan$ei -f igura , .7;.b . 8 modal i ta te de a evi ta aces tinconven ien t e s te mic$o ra rea pasulu i t d in t re două$ ur ub ur i s uc ce si ve . % as ul t n u p oa te f i mi c$ or ato r i c# t pent ru că mări rea număru lu i de găur i pent ru$u ru b u r i d u ce l a o s căd e re a r ez i s t en ţ e i t a l e ru lu if lan$ei .
%en t ru a e l imina aces te nea junsur i se p rac t icăo îngro$are a pere te lu i racordu lu i sau rec ip ien tu lu iîn zona de îmbinare cu f lan$a.
,
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
42/78
!i". 1.&-
% en tr u r ec ip ie nt el e c u d ia me tr u ma re ' pe st e7 2 2 2 m ( $ i p r e s iu n i m ar i s e u t i l i z ează f l an $e l e cu
g#t > f igura , .76 care au următoarele avantaje:
!i". 1.&/
- r ig id i ta te mări tă
- p er mi t s ud ur a c ap l a c ap r ec oma nd at ă î nconstrucţ ia de recip iente .D& i s tă in să $ i dezavan ta je a le aces tu i t ip de
f lan$e care t rebuie luate în considerare:- presupun un consum mare de mater ia l - au greutate mare.
7
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
43/78
8 f lan$ă cu avanta je in te rmed iare în tre f l an$acu g# t $ i f lan$a p la tă o reprez in tă f lan$a cu nervur ide r ig id iza re ca re a re l a mi j locu l d i s t an ţe i d in t re
două găur i succes ive nervur i p r inse la un capăt def lan$ă $ i la ce lă la l t capăt de pere te le rec ip ien tu lu i .D l e n u a u r i g i d i t a t e a f l a n $ e l o r c u g # t d a r a u or ig id i ta te mai mare dec#t a f lan$elor pla te $ i
presupun un consum mai mic de mater ia l dec# tf lan$ele cu g#t .
l an$e le sunt pi es e ma sive $ i rea liz at e î ngeneral d in o ţel carbon.
"n cazu l u t i l i ză r i i f l an$e lo r în med iu co ros iv real izarea acestora din o ţel ino& este to ta lneeconomică .B in aces t mo t iv pen t ru p ro tec ţ i e seapl ică următoarele var iante construct ive:
- ap l icarea unui ine l d in mater ia l an t icorosiv -f igura , .7
- apl icarea unei cămă$i protectoare în
cazul f lan$elor cu g#t f igura , .76.Căma$a se sudează de co rpu l r ec ip ien tu lu i cuelect rozi cu grad mai înal t de a l iere dec# tm at er ia lu l c or pu lu i r ec ip ie nt ul ui p en tr u a e vi tad i luarea mater ia lulu i d in care es te făcu t rec ip ien tu lîn zona cordonului de sudură.
"n vederea ver i f icăr i i cordoanelor de sudură cuaer compr imat $ i spuman t sun t r ea l i za te în f l an$ă
canale speciale > f igura , .7"n cazu l r ecipi ent e lo r c a re fun c ţi o nează sub
v id în t impu l p r inder i i cămă$ i i an t i co ros ive în t ref l an$ă $ i căma$ă se adună bu le de ae r ca re au ro lu lune i p res iun i e& te r ioa re ceea ce poa te conduce l a
p ierderea s tabi l i tă ţ i i 'apar i ţ ia unor umflă tur i pe
;
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
44/78
s u p r a f a ţ a a c e s t e i a ( p e n t r u a e v i t a a c e s t l u c r u s e prac t ică canalele a ca în f igura , .76.
%lanele oarbe sun t fo los i te pen t ru înc! iderea
racordur i lo r ne legate la conducte . *e rea l izează d ino ţ e l f o r j a t s a u l a m i n a t $ i a u f o r m ă d e d i s c u r i c ug ău r i p en t ru $u ru b u r i $ i cu o su p ra f a ţ a p r e lu c r a t ă
pentru garni tur i de e tan$are . %lanele p late s e r ea li ze az ă u $o r î ns ă s un t
l imi ta te pen t ru un d iametru da t pen t ru d imensiuneaetan$ată . Cele cu nervur i permit e&t indereau t i l i ză r i i f l an$e lo r p la te l a d iamet re de pes te 7,22mm $i pr esi uni de pe st e , ? 4%a înl ocui nd l adiametre mari $ i presiuni mari f lan$ele cu g#t .
%lanele cu gt sun t f lan$e r ig ide masive carese ob ţ in p r in tu rnare odată cu rec ip ien tu l "n cazu lrec ip ien te lo r tu rna te po t f i ob ţ inu te $ i p r in fo r j a re$ i l am in a re . D l e su n t u t i l i z a t e p en t ru d i am e t r e $ id imensiun i mar i la care f lan$e le p la te nu mai po t f i
u t i l izate fără a avea grosimi mari . %lanele l ibere s u n t f l an $e l e m o n ta t e p e ţ ev icu marg inea răsf r#n tă . D le sun t recomandate pen t rua rea l iza economie de mater ia l scump. *e u t i l izeazăî n c a z u r i l e î n c a r e r a c o r d u r i l e s u n t r e a l i z a t e d i nmater ia le f rag i le . "n aces t caz capete le racordur i lo r ţ evi lor s e r eal ize ază c oni ce ma i gr oase dec #tres tu l . B iamet ru l in te r io r a l f l an$e i e s t e pu ţ in mai
mare dec#t d iametru l e& ter io r ma&im a l racordu lu i fapt ce permite montarea lor .
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
45/78
1.1.1. Suporturi pentru recipiente
a) !uporturi pentru recipiente verticale
+ ec ip ie nt el e v er ti ca le s e p ot r ez ema l at er alsau de fund.
+ezemarea la terală poate f i real izată:- cont inuu > f igura , . .a- d i s c r e t p e 7 > r e a z e m e d i s t i n c t e s a u F
reazeme pentru aparate mari > f igura , . .b .*upor tu l es te carac ter iza t de g reu ta tea pe care
o p r e i a . " n c a z u l î n c a r e g r o s i m e a p e r e t e l u i e s t emică pen t ru a ev i t a p ie rderea loca lă a s t ab i l i t ă ţ i i î n t r e co rp u l , $ i su p o r tu l ; s e ap l i că o p l ăcu ţ ă d eîn tăr i re care are o grosi me egală cu grosi mea
pere te lui pe care se apl ică > f igura , . .b. Da serea l izează d in ace la$ i mater ia l cu pere te le . Bacă nus e p oa te e vi ta a co pe ri re a c or don ul ui d e s ud ur ă
mer id iona l se adop tă va r i an ta cu p lăcu ţă r ea l i za tăd in două bucă ţ i . "n genera l supor tu r i l e l a t e ra le see&ecută d in o ţel-carbon s lab al ia t .
Ja rec ip ientele cu d iametru mare $ i carefuncţ ionează la tempera tur i mar i deoarecedi la tăr i le sunt mar i pent ru a evi ta di la tăr i leîmpiedicate se fo losesc suportur i pe ro le .
+ e z e m a r e a p e f u n d s e f a c e d i r e c t p e ; ?
su p o r tu r i > f i g u ra , . 7 ? . A ces t ea s e p r in d d i s c r e t f igura , .7? sau cont inuu f igura , .73. *uportur i le se
pr ind d i rec t sau pr in in termediul unei plăcuţe deîn tăr i re .
B imen siun i le sup or tur i lo r d e fun d p recum $ ig r eu t a t ea p e ca r e o p o t p r e lu a su n t s t an d a rd i za t e .
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
46/78
ine l es te spec i f ică rec ip ien te lo r mar i $ i g re le f igura,.73.a .
!i". 1.&0 Tipuri de rezeare
!i". 1.&
?
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
47/78
b) !uporturi pentru recipiente orizontale
8 par te din tre problemele speci f ices up or tu ri lo r p en tr u r ec ip ie nt e o ri zo nt al e a u f os tt ra ta te la subcapi t o lu l , ., .7 - f igura , .; .
"n cazu l f u n c ţ i o n ă r i i l a t em p era tu r i r i d i ca t e un reazem es te f i& ia r ce le la l te sun t mobi le pen t rua p er mi te d il at ar ea l ibe ră . Ac es t l uc ru s e po at ereal iza pr in alungire găur i lor de pr indere perec ipien t sau funda ţi e sau se u t i li zează reazeme pero le .
c) "eazeme pentru recipiente sferice
+ecip iente le s fer ice se reazemă con t inuu pe unine l sau cu a ju to ru l unu i învel i $ t ronconic tangen tla suprafa ţa sferei . *e pot apl ica $ i reazeme
discont inue: tuburi f i&ate în fundaţ ie .
1.&. Recipiente turnate, din oţel +i ont%
1.&.1. Consideraţii "enerale* e r ecu rg e l a a ceas t ă v a r i an t ă co n s t ru c t i v ă -f igura , .7F numai în cazur i b ine ju st i f ica te t e!nic
pent ru că var ianta presupune un consum mare demater ia l .
Iros imea pe rete lui e s t e l imi ta tă $ i de cond i ţ iiimpuse de procesul de turna re . Astfel
3
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
48/78
!i". 1.&2 Recipient turnat, cu anta de (nc%lzire1 corp recipient; 2 manta de *ncl'ire; 3 capac recipient; 4 asamblare cu
flanş corp recipient-capac; 5 asamblare cu flanş recipient-manta de *ncl'ire
F
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
49/78
- pentru recip iente d in o ţel δm i n = ?mm - pentru recip iente d in fontă δm i n = mm "n că d in f aza d e p ro i ec t a r e t r eb u i e s ă s e ţ i n ă
cont că pere ţ i i sub ţ i r i se răcesc mai repede . +ăci reaneuni formă induce în pere te lu i rec ip ientu lu i o s ta rede tensiuni supl imentară .
" n v ed er ea e li mi nă ri i a ce st ui i nc on ve ni en tt re bu ie r ea li za tă o c #t ma i ma re un if or mi ta te ag ros im ii p er et el ui . B at or it ă f ap tul ui c ă r ăc ir eaî nce pe de l a e &t er ior s pr e in t er ior r ez ul tă că
e le me nt el e i nt er io ar e s e vo r r ăc i ma i g re u f ap tc ar e de a se me ne a pr od uc e o s ta re d e t ens iu nis up li me nt ar ă. % en tr u a e vi ta a ce as ta e le me nt el ein te r ioa re se p revăd mai sub ţ i r i . *D recomandă cae l e s ă a i b ă o g r o s i m e s , = '2 3 -2 F( s u nd e s e s tegrosimea peretelu i recip ientului .
Un t ip spec ia l de rec ip ient cu încălzi res pe ci fi că e st e a pa ra tu l r ed er Ei ng. Ac es te a î $i
a si gu ră î nc ăl zi re a p ri nt r- o ţ ea vă d e o ţe l- ca rb onîn glo ba t ă î n p er e te l e r ecipi entu lu i > f ig ura , .7 0.*erpen t ina se in t roduce în fo rmă îna in te de tu rnare .% en t ru o m a i b u n ă ad e ren ţ ă î n t r e ţ e av ă $ i p e r e t e aceas ta es te acoper i tă p r in ga lvan izare cu un s t ra tde z inc . Bator i tă încă lz i r i lo r $ i răc i r i lo r succes ive e&is tă per icolul f i surăr i i s t ra tu lui de z inc $ ii mpli ci t î nr ăut ăţ i rea feno me nul ui de t r ans fer
termic.
!i". 1.&4 Aparatul !reder8in"
0
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
50/78
1.&.&. Recipiente turnate din ont%. Re"leent%riI.S.C.I.R.
Conform /,01 pe parcursu l e&p loatăr i i aces tu it ip de rec ip iente es te necesar să se respecteurmătoarele condi ţ i i :
, . +e ci pie nt ele di n font ă nu t r ebuie să f i eîncălzi te d irect cu f lacără sau gazerezul ta te d in ardere la temperatur i mai marid e 6 6 2 2 C p en t ru fo n t ă cen u $ i e s au ? 6 2 2 C
pentru fontă maleabi lă .7 . Hempera tura de func ţ ionare a r ec ip ientu lui
t rebuie să f ie mai mare de 2 2 C.; . *ă nu f ie supuse la so l ic i tă r i d inamice . . orma cons truct ivă $ i parametr i i
geometr ic i $ i funcţ ional i să f ie conform C .6 . lan$a $ i fundu l se toa rnă oda tă cu pe re te le
rec ip ientului . Bacă recip ientul are $ imanta se toarnă $ i f lan$a de pr indere.? . B ac ă s e l uc re az ă c u s ub st an ţe c or os iv e
c apa cu l e st e pr evă zu t c u pr oe mi ne nţ e > f igura , .;2 cu rolu l de a împiedica
pre l ingerea substanţelor corosive pe perete le recipientului . Această proeminenţăf ac e c a î n e ta pa a li me nt ăr ii l ic !i du l s ă
cadă d irect în in ter iorul l ic !idului d in vas .
62
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
51/78
!i". 1. 5
1.&.. Calculul "rosiii peretelui pentru recipientele dinont%
Irosimea peretelu i rec ip ientului învar ianta turnată se calculează cu relaţ i i le :
P a
i D P
−⋅
⋅=
σ δ
7 (1 .32)
r cc s ++=
,δ (1 .33)
*emni f i ca ţ i a măr imi lo r d in re la ţ i i l e ', .;7 ( $ i', .;; ( sun t ce le p rezen ta te pen t ru re la ţ i i l e ', .F ( $ i', .,7(
%ent ru re la ţ ia ', .;;( sa face p rec izarea că C r
c oe fi ci en tu l d e r ot un ji re e st e l eg at d e g ro si me amin imă de tu rnare . D l poate să a t ingă uneor i va lor ifoar te mar i '?mm( ceea ce p resupune o r i s ipă marede mater ia l . *un t cazur i c#nd se recurge la var ian tecombinate:
- corpul $ i fundul sunt real izate d in tablăcurbată pe val ţ
6,
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
52/78
- capacul obţ inut pr in turnare- f l an $a cu g # t o b ţ i n u t ă p r in t u rn a re $ i
asamblare pr in sudare de corpul
recip ientului .
1.. Recipiente din ateriale neeroase )Cu,Al, Ni, Ti +i alia7ele lor*
1..1. Recipiente din cupru.
J a r ec ip ie nt el e d in c up ru v ir ol el e s e o bţ in pr in vă l ţu ire $ i sudare iar fundur i le $ i capacele pr in ambut i sare . Hable le d in cupru au r igid i ta tefoar te mică 'DCu = Doţel 97( .
Beoarece cupru l e s te un mate r i a l cu r ig id i t at es că zut ă p en tr u a -i mă ri r ig idi ta te a vi ro le le s eobţ in pr in cur bar e pe va lţur i pr of il at e. Ace st e
prof i lur i pot f i îndreptate spre in ter ior sau e&ter ior > f igura , .;,.
Cele or ientate spre in ter ior pot avea $ i ro lu l desusţ inere pentru unele amenajăr i in ter ioare .
Asamblăr i le nedemontab i le sun t rea l iza te p r insudare l ip i re sau n i tu ire .
67
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
53/78
!i". 1.1
Asa mbl ăr il e demonta bi l e s e r eal iz ea ză cuf l an $e l i b e r e d a to r i t ă f ap tu lu i c ă t ab l a d in cu p rueste moale . lan$e le d in o ţel sunt l ibere pema rgini le r ăsfr #nt e ' sa u pe inel ele l ipi te( a l eviro lei .
1..&. Recipiente din aluiniu.
B in p un ct d e v ed er e t e! ni c r ec ip ie nt el e d ina lumin iu sun t a semănă toare cu ce le d in cup ru . *e
pot însă preciza unele par t icular i tă ţ i spec if icerecip ientelor d in aluminiu cum ar f i :
- a lu mi ni ul ar e pr opr iet ate a de pa siv i za re'au topro te jare la coroziune( . "n con tac t cu aeru l sea co pe ră b ru sc c u o p el ic ul ă s ub ţi re a de re nt ă d eAl 7 8 ; care împied ică pă t runderea agen tu lu i coros ivîn mater ia l . Bator i tă aces te i p ropr ie tă ţ i l ip i rea es tea pr oape i mposi bi lă s udar ea f i ind pr inc ipa lul
procedeu de îmbinare.
6;
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
54/78
- d a to r i t ă f ap tu lu i c ă t em p era tu r a d e t o p i r e aa lumin iu lu i e s t e scăzu tă '?22-322 2 C ( p r e c u m $ i av #s co zi tă ţi i s al e r ed us e e st e n ec es ar c a a mb el e
c o m p o n e n t e c a r e u r m e a z ă s ă f i e a s a m b l a t e s ă s eto p ească s im u l t an f i i n d n ecesa r ca e l em en te l e s ăa ibă aceea$ i grosime > f igura , .;7. 4arginear ec ipi ent ului e st e bor dura tă ast fe l înc #t s ă f ie
permisă sudarea cap la cap.
!i"ura 1.&
la n$ el e l ib er e s e e &e cu tă d in o ţe l- ca rb on .
+ ez em ar ea r ec ip ie nt el or d in a lu mi ni u s e f ac e c ua ju to ru l su p o r tu r i l o r d in a lu m in iu s au o ţ e l . C #n drezem area s e f ace cu su p o r tu r i d in o ţ e l p en t ru ae vi ta s ud ar ea oţ el ul ui de a lu mi ni u s e p ri nd e î n
prea labi l de corpul rec ip ientului 'pe pr incipiu lf re tăr i i ( un ine l de o ţe l de care se p r inde supor tu lde o ţel .
6
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
55/78
1.-. Sistee de (nc%lzire
1.-.1. A"enţi terici"ncă lz ir ea $ i r ăcir ea r eci pie nt elor se fac e
astfel înc#t consumul de energie să f ie minim.B in p u n c t d e v ed e re co n s t ru c t i v s e p u n d o u ă
probleme:♦ Alegerea agentului termic sau fr igori f ic ♦ Alegerea var iantei construct ive.
Agentul pur tă to r de că ldură p re ia energ ia de lao su r să $ i o t r anspor tă l a med iu l de luc ru . Agen tulf r ig or i fi c î nd ep ăr t ează ene rg ia t e rm ică d in l ocu lunde s e de sfă $oa ră un pr oce s f i zic sa u f i zi co-c!imic.
Hra ns fe ru l t er mi c s e p oa te f ac e d ir ec t p ri ncontac tul d i rec t d in t re agen tu l te rmic $ i mediu l caret rebu ie încă lz i t sau ind i rec t p r in in termediu l unu i
pere te .Ja tempera tur i joase 'sub ;22 2 C( t ransferu l se
face p r in conduc ţ i e $ i convec ţ i e e fec te le r ad ia ţ i e if i ind neg l i j ab i l e pes te ;22 2 C t r an s f e ru l t e rm ic s eface p r in rad ia ţ ie .
Agenţ i i te rmic i d in punct de vedere a l s tă r i i deagregare pot f i :
♦ Iazo$i ♦ *olizi ♦ Jic!izi.
)ndi ferent de s ta rea de agregare agentult e rmic es te ca rac te r i za t de coef ic ien tu l de t r ans fe r t er mi c. Coefi cie nt ul de t ransfe r t er mi c cr e$t eindirect în următoarea ordine:
66
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
56/78
♦ gaze de ardere♦ f lacără ♦
dif i l ♦ apă♦ vapori de apă♦ sărur i topi te .
a* el e d e a rde re > es te avanta jos să f ieu t i l i z a t e n u m a i a t u n c i c # n d p r o v i n î n c a l i t a t e d e
produs secundar de la proces te!nologic precedent .
Cant i t at ea de că ldu ră ob ţinută Q poate f i s t abi l i t ăcu relaţ ia s tabi l i tă d in f iz ică
t mc+ ∆= (1.34)
Co nf or m r el aţ ie i ' ,. ; ( pe nt ru a ob ţi ne oc an ti ta te d e c ăl du ră Q m ar e e &i st ă u rm ăt oa re le
var iante:s ă c i r c u l ă m o m a s ă m i c ă d e a g e n t t e r m i c d ediferenţă de temperatura ∆ t mare
d i feren ţa de tempera tura ∆ t să f i e mică da r săcirculăm masă mare de agent termic.
B i n a d o u a v a r i a n t ă s e o b s e r v ă c ă p e n t r u ao b ţ i n e m a s ă m a r e d e g a z e s t e n e c e s a r u n v o l u mmare de gaz ceea ce presupune debi t mare de gaz.
vm ,
m ρ ρ == (1.35)
.
7
i D--#dt
dv+
π === (1.36)
- - v i teza l in iară
6?
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
57/78
# - ar ia secţ iuni i conductei .
pech −
⋅
= σ δ
7
B p i
(1.37)
+elaţ ia ', .;?( pune în evidenţă faptul că pent ru real izarea unui debi t mare sunt necesareconduc te cu un d iamet ru mare . Conduc te le pen t rugaze sun t de d imens iun i mu l t ma i mare dec# t ce le
pent ru l ic!ide .
B e a sem en ea d in r el a ţi a ' , .; 3( cu a juto ru lcă re i a s e s t ab i le $ te g ros imea p ere te lui con du ct e ir e zu l t ă că p en t ru p r e s iu n e m are 'd i am e t ru m are (
pent ru conductele de gaz se obţ in grosimi ale pere te lui foar te mar i .
.ap or ii d e a p& > sunt des u t i l iza ţ i $ i auurmătoarele avantaje:
în t impul p rocesu lu i de condensare es te cedatăo can t i ta te de că ldură foar te mare ega lă cu că ldurade condensare
nu sunt inf lamabil i nu sunt to&ici au coef icient de t ransfer termic mareBezavan ta ju l aces to r agen ţ i t e rmic i cons tă în
faptul că temperatura depinde de presiune.
#pa s e fo lose$ te p#nă l a t emperatu ra de F2 2 Cl a pr es iu ne a a tmo sf er ic ă. 5 u t re bu ie p ie rd ut d inv ed e re f ap tu l c ă d a to r i t ă d u r i t ă ţ i i s a l e ap a p o a t econduce la depuneri de p iatră .
63
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
58/78
Avanta ju l aces tu i agen t te rmic es te că as igurăun t r ans fe r t e rmic mai modera t $ i ma i in tens dec# tvapori i
/leiur i le minera le . " n fu n c ţ i e d e t em p era tu r alor se fo losesc p#nă la o temperatură de 7;2 2 C 'ce les il ic oni ce s e f ol os es c p #nă l a ; 22 2 C (. U le iur i lemi ne ra le a si gu ră o î nc ăl zi re u ni fo rm ă b l# nd ă aînvel i$ulu i ceea ce const i tu ie un avntaj .
B ezav an t a ju l l o r co n s t ă î n f ap tu l c ă î n t im p e&is tă per icolul concasăr i i u lei u lu i ceea ce conducela înfundarea $ i s t rangularea conductei .
S&rur i top i te . % en t ru t em p era tu r i m a i m ar i s efo losesc să ru r i l e top i t e . *un t ames tecu r i b ina re $ iternare de azotat $ i azot i t de sodiu $ i potasiu .
"n cazu l în t reruper i i b ru$ te a ins ta la ţ ie i e& is tă per icolul so l id i f icăr i i sărur i lor topi te . "n acest caz
u t i l a ju l e s t e p revăzu t cu o man ta sup l imen ta ră încare în caz de avar ie se in t roduce apă ca ldă pen t rureaducerea sărur i lor în s tare topi tă .
1.-.&. Sistee de (nc%lzire
#.$.%.#. &antaua de 'ncălzire
Bin cons ide ren te economice nu se r ecomandăo ţe lur i le i no &idabi l e p en tru con st ruc ţ ia m an ta l ei .Be obicei se rec omandă un oţel de t ipul + sau R.
C ăm a$a 'm an tau a ( d e î n că l z i r e p o a t e f i f i & ăsau mobilă . %r inderea mantale i de corpul
6F
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
59/78
recipientului se face în par tea super ioară $ iinfer ioară a acestu ia .
%r inde re a mant al ei în pa rte a supe rioa ră a
r ec ip ie nt ul ui s e r ea li ze az ă c on fo rm u ne ia d in tr evar iantele din f igura , .;; 'nede montabi l saunede mont abi l (. Bac ă cor pul r ec ip i ent ul ui e st er ea l i z a t d in o ţ e l i n o & $ i m an tau a d in o ţ e l - ca rb o n
pent ru a evi ta d i luarea mater ia lu lui recipientului înz on a î mb in ăr ii e st e n ec es ar i nt ro du ce re a z on eit ro n co n ice '7 ( r ea l i z a t ă d in o ţ e l au s t en i t i c f i g u ra,.;;.a .
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
60/78
!i". 1. Prinderea antalei de corpul recipientului, la partea superioar%
?2
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
61/78
!i". 1. - Prinderea antalei de corpul recipientului, la parteainerioar%
"n ca zul î n c ar e e&is tă posi bi l it at ea ca î nmanta să pă t rundă gaze mai u$oare dec#t vapor i i de
ap ă 'd e e& em p lu am o n iac ( s e r ecu rg e l a v a r i an t aconstruct ivă d in f igura , .;6.
!i". 1. / Racord de aerisire aplasat pe anta1 virol; 2 manta; 3 racord de aerisire
Amplasa rea unor asemenea dopur i de ae r i s i r eeste necesară pentru că:
?,
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
62/78
- zona de acumula re a gaze lo r e s te scoasă d inzona de t ransfer termic
- a ce st e g az e p ri n a cu mu lă ri s uc ce si ve p ot
conduce la c re$terea presiuni i ceea ce poateconst i tu i un per icol .
Aceas tă var ian tă cons t ruc t ivă cu racord curbat p#nă aproape de cota ma&imă se fo lose$te pent rurecip iente de d iametre mari 'mai mari de 7222 mm(.%en t ru rec ip iente cu d iametrul mai mic de 7222 mmse fo losesc dopuri de aer is i re .
!i". 1. 0 Racord de aerisire a a"entului teric
Ja al imentarea cu agent termic e&is tă per icolulca agen tu l t e rmic să lovească con t inuu în aceea$ i
?7
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
63/78
zonă pe re te le r ec ip ien tu lu i . "n aces t caz pe re te lese poate deter iora dator i tă :
- eroziuni i
- dacă este termolabi l .%en t ru a ev i ta aces t lucru se adoptă una d in t re
var iantele construct i ve d in f igura , .;?.Ja p res iun i mar i a l e agen tu lu i t e rmic rezu l t ă
gr os imi mar i a per ete lui mant al ei de ac ee a serecomandă pr inderea în Spuncte”- f igura , .;3 .a sauut i l izarea de antretoaze tubular e f igura , .;3.b .
?;
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
64/78
!i". 1. Prinderea antalei de recipient3 a* # (n puncte9 b* # cu antretoaze1 # anta9 & # undul recipientului9 # antretoaz%
?
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
65/78
#.$.%.%. !erpentina eterioară
Ja dimensiuni mar i a le recip iente lor
'L 72 22 mm ( $ i p re s iu ni m ar i a l e ag en tu lui t ermice st e n ee co no mi c a le ge re a ma nt al ei c a s is te m d eîncă lz i re p re fe r#ndu-se va r ian te le cons t ruc t ive cus e r p e n t i n ă - f i g u r a , . ; F . B i n p u n c t d e v e d e r e a llocu lu i de amplasare serpen t ina poate f i in ter ioarăsau e&ter ioară .
Bin punct de vedere mecanic serpent inain t e r i o a r ă n u p u n e p ro b l em e d eo seb i t e î n s c! im bs er pe nt in a e &t er io ar ă r id ic ă p ro bl em e l eg at e d emodul de pr indere pe peretele recip ientului .
!i". 1.2 Serpentine # $ariante constructi$e1 serpentin; 2 sudur; 3 manta
?6
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
66/78
Bacă lungimea recip ientului es te mareserpent ina este f racţ ionară av#nd mai multe in trăr i
$ i i e$ ir i. Ava nt aj ul a ce st ei s ol uţ ii c on st ruc ti vec onst ă în fapt ul că cea mai mare cant i ta te decă ldu ră es te dega ja tă de abu r în t impu l p rocesu lu id e co n d en sa re d u p ă aceea e l f i i n d i n e f i c i en t . B eaceea s e imp un e f r ac ţ io na rea s e rp en tin ei a st f elînc# t după parcurgerea unui t raseu în care aburu l acondensat să f ie evacuat cre#ndu-se ast fel
pos ib i l i ta tea al imentăr i i din nou cu abur. Jas f# r $ i tu l f i ecă re i a semenea zone e s t e p revăzu t unro b in e t c a r e îm p ied i că i e $ i r ea ab u ru lu i c a r e n u afost compl et condensat . Bator i tă faptului căt em p era tu r a ab u ru lu i d ep in d e d e p r e s iu n ea l u i î nz on a d e a li me nt ar e c u a bu r t re bu ie p re vă zu t u nmanometru care va reg la p res iunea de a l imentare cuabur.
% en tr u pr in de re a s er pe nt ine i e &t er io ar e d e pere te le recip ientului în prac t ică sunt u t i l iza te maimulte var iante construct ive - f igura , .;F.
" n r ea li t ate dac ă spir a de ser pent ină a r f isudată s implu de corpu l rec ip ien tu lui con tac tul lo r d ir ec t a r f i l in ea r s up ra fa ţa d e t ra ns fe r t er mi cr ed uc #nd u- se î n a ce st f el l a o l ini e. Hra ns fe rultermic se va real iza ast fel pe l in i a de contact d irect
d in tr e c el e d ou ă s uba ns amb lur i r es tul c ăl dur iit r ansmi ţ#ndu-se p r in ae r ca re es te cunoscu t ca unrău conducător termic. Dvident că randamentul es tefoar te mic procesul f i ind complet neeconomic.
%ent ru a a te nua ac est i nc onveni ent în t r ese rpen t ină $ i r ec ip ien t se pun s# rme de cup ru ca rese topesc măr indu-se as t fe l sup ra fa ţa de t r ans fe r
??
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
67/78
t e rm ic ' f i g u ra , . ; F . a ( . " n t r e d o u ă sp i r e su cces iv et rebu ie să e& is te un spa ţ iu suf ic ien t de mare pen t ruaccesu l e lec t rodului . Bezavanta ju l în aces t caz es te
da t de p re ţu l de cos t r id ica t a l cup ru lu i $ i că în t redouă sp i re succes ive e& is tă „zone moar te” 'pe carenu se face t ransfer termic( .
"n vederea mărir i i suprafeţei de contat se poater e a l i z a o a p l a t i z a r e a ţ e v i i î n z o n a d e c o n t a c t c urec ip i en tu l > f i g u ra , . ; F . b . T i î n ace s t c az e& i s t ă„zo n e m o a r t e” $ i n u e& i s t ă u n co n t ac t d i r ec t î n t r eagentul termic $ i recip ient .
* e rp en t in a p o a t e f i r e a l i z a t ă d in j u m ă ta t e d eţ eav ă su d a t ă d e r ec ip i en t > f i g u ra , . ; F . c . B e$ i î na ce st c az e &i st ă un c ont ac t di re ct a l a ge nt ul uite rmic cu rec ip ien tu l to tu$ i răm#ne inconvenien tu l„zonelor moarte”.
%entru a e l imina „zonele moarte” dar $ i pentrua c re a u n c ont ac t di re ct î nt re a ge nt ul t er mi c $ i
pere te le recip ientului serpent ina este real iza tă d in jumătăţ i de ţeavă sudată e l icoida l pe recipient pee a f i ind „ înc ăl ec at e” al te seg me nt e de ţ ea vă > f i gur a , .;F.e . Apar e î nsă un a lt inconve ni ent :co rdonu l de sudură t r ebu ie să r ez i s t e l a p res iuneaagentului termic.
*erpent ina poate f i real iza tă $ i d incornier > f igura , .;F.e această var iantă
cons t ruc t ivă av#nd ace lea$ i avan ta je $ i dezavan ta jeca $ i var ianta prezent ată în f igura , .;F.d .
Avanta je $ i dezavantaje s imilare cuvar ian ta p rezen ta tă în f igu ra , .;F . c sun t p rezen tea tunci serpen t ina es te rea l iza tă d in tab lă curbată peval ţ ca în f igura , .;F. f .
?3
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
68/78
1./. :ispoziti$e de etan+are
"mp ied ica rea scăpăr i lo r de f lu id sub p res iune pe l#ngă o t i jă un arbore sau un a l t organ demi$care în zona în care aceasta t raversează
pere te le rec ipientului se face cu a ju toruldispo*i t ivelor de etanare0
%entru e tan$area mi$căr i i de ro taţ ie seu t i li zează d i spoz it ive de e tan$a re ' sau e tan$ă r i( cuumplu tu ră moa le d i spoz i t ive de e tan$a re cu ine le
a lunecătoare sau e tan$ăr i f ron ta le $ i d ispozi t ive deetan$are cu l ic!ide magnet ice .
D&is tă două t ipur i de d ispozi t ive de etan$are:,( d ispozi t ive de etan$are cu umplutură moale7( d ispozi t ive de etan$are cu ine le
alunecătoare .
1./.1. :ispoziti$e de etan+are cu uplutur% oale
Bispozi t ive le de e tan$are cu umplu tură moale se e&ecută în două var iante construct ive:
a( turnate b( asambla te pr in sudare.Ambele t ipur i de d ispozi tive de e tan$are po t
f i cu sau fă ră r ăc i re . Ce le sudate po t f i r ea l i za te $ icu r ăc i r e i n t e r i o a r ă ' î n t r e a rb o re $ i m a te r i a lu l d eumplutură( .
"n f igura ,.;0 es te prezentată variantaturnat& a unu i d ispozi t iv de e tan$are . lu idu l a f la tîn r ec ip ien t l a p res iunea p e s t e împ ied ica t să i a sărad ia l p r in garn i tu ra '6 ( sau pe suprafa ţa a rbore lu i
?F
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
69/78
de l ine ta ';( . Jine ta 'e lement care apasădispozi t ivul de etan$are( formată d in douăe le me nt e' a $ i b( t re bui e s ă s e mi $t e p ar al el c u
a rbo rel e . D l em en tu l d e e t an $a r e e st e r eal i za t d in$ n u r d e a z b e s t g r a f i t a t i n e l e d e t e f l o n b u m b a c .%r in s t r#ngerea $urubului 'F( se real izeazăc omp ri ma re a u mp lu tu ri i î mp ie di c# nd u- se a st fe lie$ i rea f lu idului .
Atunci c#nd es te necesar ' la e tan$area gazelor sau a vapor i lor ( în s t ra tul de umplutură sein terca lează un ine l de ungere 'un inel cu sec ţiune
păt rată cu gaură radia lă( care permi te accesull ubr ef ia nt ul ui c ar e i mp re gn ea ză umpl ut ur a. Caurmare se îmbună tă ţe$ te e tan$e i t a t ea ine le lo r i a r c oe fi ci en tu l d e f re ca re u mp lu tu ră -a rb or e d ev in ere la t iv mic energ ia d is ipa tă p r in f recare scade . Beasemenea scade $ i uzura arborelu i iar durabi l i ta teainelelor de etan$are cre$te .
!i"ura 1.4 # ;arianta turnat% a unui dispoziti$ de etan+are1 - arbore; 2 corp dispo'itiv de etanşare; 3 linet; 4 corpul recipientului; 5 garnitur de etanşare; 6 element de etanşare; ! inele care impiedic trecerea
umpluturii *ntre arbore şi dispo'itivul de etanşare; " - şurub
?0
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
70/78
"n f igura , .2 es te p rezen ta tă varianta sudat&a unui d ispozi t iv de etan$are .
!i"ura 1.-5 ;arianta sudat% a unui dispoziti$ de etan+are1 cutie de etanşare; 2 umplutur moale; 3 arbore; 4 cmaş; 5 - inel
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
71/78
4 ate r i a lu l d e e t an $a r e t r eb u i e s ă f i e e l a s t i c deformabi l să rez is te la ac ţ iunea mediu lu i e tan$a t l a pa ramet r i i de reg im 'p res iune t empera tu ră ( să
a ibă coef ic ien t de f recare mic cu arbore le să poatăf i îm b ib a t cu l u b r i f i an t p e ca r e s ă - l p ă s t r eze t im pîn d e lu n g a t $ i s ă n u f i e ab raz iv f a ţ ă d e m a te r i a lu la rb or el ui . C a m at er ia l d e e ta n$ ar e s e u ti li ze az ăc#nepă bumbac iu tă azbest p#slă cauciuc tef lon f i re de graf i t .
1./.&. Calculul dispoziti$elor de etan+are cu uplutur%oale
B i n p u n c t d e v e d e r e a l c a l c u l u i s e p u n d o u ă probleme: de terminarea presiuni i p e cu ca re p iesad e s tr #n ge re t re bu ie s ă a pe se a su pr a u mp lu tu ri i
pent ru a e tan$a mediul af la t la pres iunea de regim
$ i de te rminarea energ ie i mecan ice D f s au a p u t e r i i 5 f necesară învingeri i f recăr i i în zona etan$ăr i i .*e consideră în inter iorul umplutur i i un
e lemen t de g ros ime in fin i tez imală ca re se a f l ă l a od is tan ţă z . > f igura , ., $ i că pere ţ i i loca$u lui undese af lă umplutură sunt foar te r ig iz i . Beci d ef or ma ţi a r adi al ă $ i r es pe ct iv u ng!i ul ar ă s un tnule:
2== r ε θ ε (1.38)
3,
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
72/78
!i"ura 1.-1p-presiunea care urmea' a fi etanşat
orţa P se determină d in relaţ ia tensiuni i :
37
8/17/2019 Recipiente sub Presiune.doc
73/78
.
(777
' d d
* P
−=
π σ (1.39)
Dl eme nt ul s epa ra t s e g ăs e$ te î n e c! il ibr uas t fe l înc# t :
.
(77
7'
('d d
d dP P * *
−+=+
π σ σ (1.40)
%res iunea rad ia lă σ r se na$ te la o d is tan ţă z în
umplutură la apl icarea presiuni i p e pr in in termediul p iese i de s t r#ngere.Hensiunea de forfe care τ es te da tă de re la ţ ia :
τ = f σr (1.41)
unde f > coef icient de forfecare .
Beci :
d* d d f d* d d d% r ('('