أوعية الضغط

إن ASME Section VIII (بقسميه 1 و2) هو الكود الأمريكي المقبول على نطاق دولي واسع، ويُطبَّق ضمن نظام جودة معتمد. أما في الاتحاد الأوروبي فالإطار القانوني هو PED 2014/68/EU، مع EN 13445 معياراً تصميمياً متناسقاً وAD 2000 مجموعةَ قواعد بديلة مقبولة، وتتبع علامة CE مساراً لتقييم المطابقة يحدده تصنيف المائع وفئة الخطورة. وتختلف الأكواد في أساس الإجهاد المسموح وهامش التصميم ومسار الحساب المسموح به (التصميم بالقواعد مقابل التصميم بالتحليل) ومتطلبات الفحص. ويتبع الكود المطبَّق بلدَ الوجهة ومواصفات المشروع.

MAWP هو أقصى ضغط مقياسي مسموح به عند أعلى نقطة في الوعاء في وضع تشغيله عند درجة الحرارة المتزامنة المحددة، ويحدّه أضعف جزء من أجزاء الضغط: الغلاف أو القيعان أو الفوهات أو الشفاه أو البراغي. ويُحسب من الشكل الهندسي والسماكة مطروحاً منها بدل التآكل والإجهاد المسموح للمادة المختارة عند درجة حرارة التصميم. ويؤخذ في الحسبان عند تحديد ضغط التصميم كلٌّ من ضغط التشغيل والضاغط الساكن وضغط ضبط جهاز التنفيس وبدل التآكل. وتُثبَّت القيمة بالحساب للوعاء المحدد لا بأخذها من رقم عام.

تُوثَّق أجزاء الضغط عادةً بشهادات فحص EN 10204 نوع 3.1، مع شهادات نوع 3.2 حيث تتطلب المواصفة أو الجهة المُخطَرة تصديقاً من طرف ثالث. وتغطي الشهادات التركيب الكيميائي والخواص الميكانيكية، بما يشمل اختبار الصدم عند درجة الحرارة المنخفضة المحددة حيث تستدعي الخدمة ذلك. وتُتفق متطلبات الوثائق في مرحلة المواصفات وتنعكس في سجلات تتبّع المواد الخاصة بالوعاء.

نعم. يحكم الوسيط اختيار المادة (الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي للخدمة الكريوجينية والتآكلية، والفولاذ الكربوني ذو الصلابة المناسبة للعديد من الخدمات الهيدروكربونية)، وبدل التآكل، والتشطيب الداخلي، وتوافق الحشيات والموانع، وأي تكسية أو تبطين. كما يحدد نطاق درجة حرارة التصميم ومتطلبات اختبار الصدم والنظافة، بما يشمل التنظيف لخدمة الأكسجين. ويُراجَع التكوين مقابل صحيفة بيانات العملية الخاصة بالتطبيق.

تحدد متطلبات العملية والأنابيب مقاس الفوهة وتصنيفها واتجاهها وبروزها وتقويتها، بما يشمل وصلات الدخول والخروج والتصريف والتنفيس والتنفيس الأمني وأجهزة القياس ووصلات الوصول. ومن الترتيبات الشائعة الوصلات ذات الشفاه وفق ASME B16.5 وB16.47 أو EN 1092-1، والمخارج الملولبة، والمخارج المزوّدة بمسامير، والتقوية بالوسادات. وتتطلب كل فتحة حساب تقوية وفق الكود المعمول به، إلى جانب حد أدنى للتباعد عن اللحامات الرئيسية وعن الفوهات المجاورة. ويأتي جدول الفوهات النهائي من رسم الترتيب العام المتفق عليه للمشروع.

الطرق النموذجية هي الفحص الإشعاعي (RT) أو بالموجات فوق الصوتية (UT) للحامات التناكبية، والفحص بالجسيمات المغناطيسية (MT) أو بالسائل النافذ (PT) للحامات الزاوية ولحامات تثبيت الفوهات وتحضيرات الحواف، والفحص البصري في كل المراحل. ويتبع مدى الفحص (موضعي أو جزئي أو كامل) كفاءةَ الوصلة المفترضة في حساب التصميم وفئةَ الوعاء وفق الكود. ويكتمل التحقق بالاختبار الهيدروستاتيكي عند المضاعف المحدد كودياً لضغط التصميم، ولا يُستخدم الاختبار الهوائي إلا حيث يتعذّر الاختبار الهيدروستاتيكي. وتُبيَّن الطرق المطبَّقة ومدى التغطية في خطة الفحص والاختبار.

تُطبَّق المعالجة الحرارية بعد اللحام حيث يقتضيها الكود بناءً على مجموعة المادة والسماكة وظروف الخدمة، أو حيث تستدعيها المواصفة لتقليل الإجهاد المتبقي وتحسين الصلابة. ولا تخضع الأوعية الكريوجينية من الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ عموماً لهذه المعالجة، إذ تحكمها بدلاً من ذلك حالة التلدين بالمحلول وخطر التحسّس، بينما تخضع لها كثيراً الأوعية الأسمك من الفولاذ الكربوني والفولاذ منخفض السبائك. وتتبع معدلات التسخين والتبريد ودرجة حرارة النقع وزمن الاحتفاظ الكودَ المعمول به وإجراء اللحام المؤهَّل. ويُحدَّد انطباق هذه المعالجة أثناء مراجعة تصميم الوعاء المحدد.