Сосуды под давлением

ASME Section VIII (Division 1 и 2) представляет собой американскую норму, широко принятую на международном уровне и применяемую в рамках аккредитованной системы качества. В ЕС правовой основой служит PED 2014/68/EU с EN 13445 в качестве гармонизированного стандарта проектирования и AD 2000 в качестве допустимого альтернативного свода правил, а маркировка CE следует процедуре оценки соответствия, определяемой группой среды и категорией опасности. Нормы различаются базой допускаемых напряжений, запасом прочности, допустимым путём расчёта (расчёт по формулам против расчёта по анализу) и требованиями к контролю. Применимая норма определяется страной назначения и спецификацией проекта.

MAWP представляет собой максимальное избыточное давление, допустимое в верхней точке сосуда в рабочем положении при соответствующей расчётной температуре, и ограничивается наиболее слабым элементом, работающим под давлением: обечайкой, днищами, патрубками, фланцами или крепежом. Оно рассчитывается по геометрии, толщине за вычетом прибавки на коррозию и допускаемому напряжению выбранного материала при расчётной температуре. При назначении расчётного давления учитываются рабочее давление, гидростатический столб, давление настройки предохранительного устройства и прибавка на коррозию. Значение устанавливается расчётом для конкретного сосуда, а не берётся из обобщённой цифры.

Элементы, работающие под давлением, как правило, документируются сертификатами приёмочного контроля EN 10204 3.1, а сертификация 3.2 применяется там, где спецификация или уполномоченный орган требуют подтверждения третьей стороной. Сертификаты охватывают химический состав и механические свойства, включая испытания на ударный изгиб при заданной низкой температуре, если этого требует служба. Требования к документации согласуются на этапе спецификации и отражаются в записях прослеживаемости материалов сосуда.

Да. Среда определяет выбор материала (аустенитные нержавеющие стали для криогенной и коррозионной службы, углеродистые стали с подходящей ударной вязкостью для многих углеводородных сред), прибавку на коррозию, внутреннюю отделку, совместимость прокладок и уплотнений, а также плакирование или футеровку. Она же задаёт диапазон расчётных температур, требования к ударным испытаниям и требования к чистоте, включая обезжиривание для кислородной службы. Конфигурация рассматривается по технологическому опросному листу применения.

Размер, класс, ориентация, вылет и укрепление патрубков определяются технологическими и трубопроводными требованиями и охватывают входные, выходные, дренажные, воздушниковые, сбросные, приборные и смотровые соединения. Фланцевые соединения по ASME B16.5 и B16.47 или EN 1092-1, резьбовые выводы, приварные бобышки и укрепляющие накладки являются распространёнными решениями. Каждое отверстие требует расчёта укрепления по применимой норме, а также минимальных расстояний от основных швов и от соседних патрубков. Итоговая ведомость патрубков формируется по чертежу общего вида, согласованному для проекта.

Типовыми методами являются радиографический (RT) или ультразвуковой (UT) контроль стыковых швов, магнитопорошковый (MT) или капиллярный (PT) контроль угловых швов, швов приварки патрубков и кромок под сварку, а также визуальный контроль на всех этапах. Объём контроля (выборочный, частичный или полный) определяется коэффициентом прочности сварного шва, принятым в расчёте, и категорией сосуда по норме. Гидравлическое испытание при кратности расчётному давлению, установленной нормой, завершает проверку, а пневматическое испытание применяется только там, где гидравлическое нецелесообразно. Применяемые методы и объём контроля излагаются в плане контроля и испытаний.

Послесварочная термообработка применяется там, где этого требует норма исходя из группы материала, толщины и условий эксплуатации, либо там, где спецификация предусматривает её для снижения остаточных напряжений и повышения вязкости. Криогенные сосуды из аустенитных нержавеющих сталей, как правило, не подвергаются PWHT, поскольку определяющими являются аустенизированное состояние и риск сенсибилизации, тогда как сосуды из углеродистых и низколегированных сталей большой толщины подвергаются ей часто. Скорости нагрева и охлаждения, температура и время выдержки соответствуют применимой норме и аттестованной технологии сварки. Необходимость PWHT определяется при рассмотрении проекта конкретного сосуда.