당신이 알 수 있는 압력용기

압력 용기는 주변 압력과 실질적으로 다른 압력에서 가스나 액체를 담도록 설계된 용기입니다. 이 선박은 석유 및 가스, 화학 처리, 발전, 제조 등 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. 압력 용기는 고압 유체와 관련된 잠재적 위험으로 인해 안전을 염두에 두고 설계 및 제작되어야 합니다.
압력 용기의 일반적인 유형:
1. 저장 용기:
o 압력을 가한 액체 또는 가스를 저장하는 데 사용됩니다.
o 예: LPG(액화석유가스) 탱크, 천연가스 저장 탱크.
2. 열교환기:
o 이러한 용기는 종종 압력 하에서 두 유체 사이에 열을 전달하는 데 사용됩니다.
o 예: 보일러 드럼, 응축기 또는 냉각탑.
3. 원자로:
o 고압 화학 반응을 위해 설계되었습니다.
o 예: 화학 또는 제약 산업의 오토클레이브.
4. 에어 리시버/압축기 탱크:
o 이러한 압력 용기는 앞에서 설명한 것처럼 공기 압축기 시스템에 압축 공기 또는 가스를 저장합니다.
5. 보일러:
o 난방이나 발전을 위한 증기 발생에 사용되는 압력 용기의 일종.
o 보일러에는 압력을 받는 물과 증기가 포함되어 있습니다.
압력 용기 구성 요소:
• 쉘(Shell): 압력 용기의 외부 몸체. 일반적으로 원통형 또는 구형이며 내부 압력을 견딜 수 있도록 제작되어야 합니다.
• 헤드(엔드 캡): 압력 용기의 상단과 하단 부분입니다. 내부 압력을 보다 효과적으로 처리하기 위해 일반적으로 쉘보다 두껍습니다.
• 노즐 및 포트: 유체나 가스가 압력 용기에 들어오고 나가는 데 사용되며 종종 다른 시스템에 연결하는 데 사용됩니다.
• 맨웨이 또는 접근 개구부: 청소, 검사 또는 유지보수를 위해 접근할 수 있는 더 큰 개구부입니다.
• 안전 밸브: 필요한 경우 압력을 방출하여 용기가 압력 한계를 초과하는 것을 방지하는 데 중요합니다.
• 지지대 및 마운트: 사용 중 압력 용기에 대한 지지 및 안정화를 제공하는 구조 요소입니다.
압력 용기 설계 고려 사항:
• 재료 선택: 압력 용기는 내부 압력과 외부 환경을 견딜 수 있는 재료로 만들어져야 합니다. 일반적인 재료에는 탄소강, 스테인리스강, 때로는 부식성이 높은 환경을 위한 합금강이나 복합재가 포함됩니다.
• 벽 두께: 압력 용기 벽의 두께는 내부 압력과 사용된 재료에 따라 달라집니다. 더 높은 압력을 위해서는 더 두꺼운 벽이 필요합니다.
• 응력 분석: 압력 용기는 다양한 힘과 응력(예: 내부 압력, 온도, 진동)을 받습니다. 유한 요소 분석 또는 FEA와 같은 고급 응력 분석 기술은 설계 단계에서 자주 사용됩니다.
• 온도 저항: 압력 외에도 용기는 고온 또는 저온 환경에서 작동하는 경우가 많으므로 재료는 열 응력과 부식에 저항할 수 있어야 합니다.
• 규정 준수: 압력 용기는 다음과 같은 특정 규정을 준수해야 하는 경우가 많습니다.
o ASME(미국 기계공학회) 보일러 및 압력 용기 코드(BPVC)
o 유럽의 PED(압력 장비 지침)
o 석유 및 가스 응용 분야에 대한 API(American Petroleum Institute) 표준
압력 용기의 일반적인 재료:
• 탄소강: 적당한 압력에서 비부식성 물질을 저장하는 용기에 자주 사용됩니다.
• 스테인리스강: 부식성 또는 고온 응용 분야에 사용됩니다. 스테인레스 스틸은 녹에 강하고 탄소강보다 내구성이 뛰어납니다.
• 합금강: 항공우주 또는 발전 산업과 같은 특정 고응력 또는 고온 환경에 사용됩니다.
• 복합 재료: 고급 복합 재료는 때때로 고도로 전문화된 응용 분야(예: 경량 및 고강도 압력 용기)에 사용됩니다.
압력 용기의 응용:
1. 석유 및 가스 산업:
o 액화석유가스(LPG), 천연가스 또는 석유를 저장하는 탱크로 종종 고압을 받습니다.
o 압력 하에서 오일, 물, 가스를 분리하기 위한 정유소의 분리 용기.
2. 화학 처리:
o 특정 압력 환경이 필요한 화학 반응 및 공정을 위한 반응기, 증류탑 및 저장 장치에 사용됩니다.
3. 발전:
o 원자력 및 화석 연료 발전소를 포함하여 발전에 사용되는 보일러, 증기 드럼 및 가압 원자로.
4. 음식과 음료:
o 식품의 가공, 살균, 보관에 사용되는 압력 용기.
5. 제약 산업:
o 고압 멸균 또는 화학 합성을 포함하는 오토클레이브 및 반응기.
6. 항공우주 및 극저온학:
o 극저온 탱크는 압력 하에서 매우 낮은 온도에서 액화 가스를 저장합니다.
압력 용기 코드 및 표준:
1. ASME 보일러 및 압력 용기 코드(BPVC): 이 코드는 미국 내 압력 용기의 설계, 제조 및 검사에 대한 지침을 제공합니다.
2. ASME 섹션 VIII: 압력 용기의 설계 및 구성에 대한 특정 요구 사항을 제공합니다.
3. PED(압력 장비 지침): 유럽 국가에서 사용되는 압력 장비에 대한 표준을 설정하는 유럽 연합 지침입니다.
4. API 표준: 석유 및 가스 산업의 경우 API(American Petroleum Institute)는 압력 용기에 대한 특정 표준을 제공합니다.
결론:
압력 용기는 에너지 생산부터 화학 처리에 이르기까지 다양한 산업 응용 분야에서 중요한 구성 요소입니다. 설계, 구성 및 유지 관리에는 치명적인 오류를 방지하기 위해 안전 표준, 재료 선택 및 엔지니어링 원칙을 엄격하게 준수해야 합니다. 압축 가스를 저장하든, 액체를 높은 압력으로 유지하든, 화학 반응을 촉진하든 관계없이 압력 용기는 산업 공정의 효율성과 안전성을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.