ภาชนะรับแรงดัน (Pressure Vessel) ตามมาตรฐาน ASME...
Transcript of ภาชนะรับแรงดัน (Pressure Vessel) ตามมาตรฐาน ASME...
ภาชนะรบัแรงดนั (Pressure Vessel) ตามมาตรฐาน
ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII Division 1
1
เนือ้หา
2
• ภาชนะรับแรงดัน (Pressure Vessel) คืออะไร
• มาตรฐานเก่ียวกับภาชนะรับแรงดัน
• วัสดุที่นํามาใช้กับภาชนะรับแรงดัน
• หลักการออกแบบภาชนะรับแรงดัน
• การออกแบบส่วนประกอบหลักของภาชนะรับแรงดัน
• การจัดการเก่ียวกับแบบ (drawing)
• การเช่ือมและมาตรฐานการเช่ือม (ASME Section IX)
• การขึน้รูปตัวถังและหัวถัง
• การทาํ Post weld heat treatment
• การตรวจสอบวัสดุ
• การตรวจสอบขนาด
• การทดสอบแบบไม่ทาํลาย (NDE)
• Nameplate
ภาชนะรบัแรงดนั (Pressure Vessel) คืออะไร
3
ภาชนะรบัแรงดนั (Pressure Vessel) ซ่ึงได้บญัญติันิยามศพัทต์าม
กฎกระทรวงอตุสาหกรรม ซ่ึงมีลกัษณะดงัน้ี
• ภาชนะบรรจท่ีุมีความกดดนัต่างจากบรรยากาศ
• ภาชนะปิดท่ีมีความกดดนัภายในภาชนะและภายนอกภาชนะ
แตกต่างกันมากกว่า 1.5 เ ท่าของความดันบรรยากาศท่ี
ระดับน้ําทะเล และมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางมากกว่า 103
มิลลิเมตร
• ถงัปฏิกิริยา (reactor)
ภาชนะรบัแรงดนั (Pressure Vessel) คืออะไร
4ประวติัภาชนะรบัแรงดนั
ภาชนะรบัแรงดนั (Pressure Vessel) คืออะไร
5
ในวงการอุตสาหกรรมภาชนะรับแ รงดัน (Pressure
Vessels) ถือว่าเป็นอุปกรณ์ท่ีมีความสาํคญัในกระบวนการผลิต
และติดตัง้อยู่ในโรงงานอุตสาหกรรมเกือบทุกประเภท ภาชนะรบั
แรงดนัท่ีมีใช้ในโรงงานทัว่ไป จะประกอบด้วย ถงัน้ํายาเคมี, ถงัลม
อดั, Steam Header, Retort, Sterilizer, Condenser, Economizer,
Heat Exchanger และอ่ืนๆอีกหลายชนิด
ภาชนะรบัแรงดนั (Pressure Vessel) คืออะไร
6
ลกัษณะการนําไปใช้งาน
1) Industrial compressed air receivers
2) Domestic hot water storage tanks
3) Diving cylinders
4) Recompression chambers
5) Distillation towers (หอกลัน่)
6) Autoclaves
7) Oil refineries and petrochemical plants
8) Nuclear reactor vessels
9) Pneumatic And Hydraulic Reservoirs (ภาชนะเกบ็)
10) Storage vessels for liquified gases such as ammonia, chlorine, propane, butane, and LPG.
ภาชนะรบัแรงดนั (Pressure Vessel) คืออะไร
13
ผู้ท่ีไม่เคยทํางานหรือไม่เคยมีประสบการณ์เก่ียวข้องกบั
ภาชนะรบัแรงดันมา ก่อนมกัจะคิดว่าภาชนะรบัแรงดนัก็คงไม่
แตกต่างจากเคร่ืองจักรหรืออุปกรณ์ชนิดอ่ืนๆ จึงไม่ได้ให้
ความสาํคญัของมาตรฐานการออกแบบและมาตรฐานการผลิต ซ่ึง
ในความเป็นจริงภาชนะรบัแรงดนันับว่าเป็นอปุกรณ์ท่ีแตกต่างจาก
อปุกรณ์หรือเคร่ืองจกัรอ่ืนๆเป็นอย่างมากเน่ืองจากเป็นอปุกรณ์ท่ี
มีพลงังานภายใน (Stored Energy) สงูและมีโอกาสเกิดการระเบิด
หรือเกิดอนัตรายกบับุคคลและทรพัยสิ์นได้มากกว่าเคร่ืองจกัรท่ีไม่
มีความดนั
แนวโน้มอบุติเหตเุก่ียวกบัการระเบิดของหม้อไอน้ํา
16
400 psi
500 psi
650 psi
1600 psi
5000 psi
PRESSURE LEVEL
ภาชนะรบัแรงดนั (Pressure Vessel) คืออะไร
17
ส่วนประกอบหลกัของภาชนะ
รบัแรงดนั
1. Cylindrical or Spherical
Shell
2. Formed Heads
3. Blind Flanges, Cover
Plates, Flanges
4. Openings And Nozzles
5. Supports
มาตรฐานเก่ียวกบัภาชนะรบัแรงดนั
18
ในประเทศไทยมีการออกกฎหมายมาบงัคบัใช้เก่ียวกบัการ
นําภาชนะรบัแรงดนัไปใช้งานแต่ยงัไม่ได้มีการกาํหนดมาตรฐาน
บงัคบัใช้ในการออกแบบภาชนะรบัแรงดนั อีกทัง้ยงัยอมรบัการ
ออกแบบภาชนะรบัแรงดนัตามมาตรฐานนานาชาติหรือมาตรฐาน
ท่ีหน่วยงานของรฐัรบัรอง ซ่ึงมาตรฐาน ASME Boiler and
Pressure Vessel Code เป็นมาตรฐานท่ีหน่วยงานของรฐัรบัรองได้
ให้การรบัรองและยงัเป็นมาตรฐานท่ีหน่วยงานเอกชนส่วนใหญ่ใน
ประเทศนิยมนํามาใช้กนัมากท่ีสดุ
มาตรฐานเก่ียวกบัภาชนะรบัแรงดนั
21
ASME Boiler & Pressure Vessel Code Section:
I Power BoilersII Material SpecificationsIII Nuclear ComponentsIV Heating BoilersV Nondestructive ExaminationVI Recommended Rules for Care and Operation of
Heating BoilersVII Recommended Guidelines for the Care of Power
Boilers
มาตรฐานเก่ียวกบัภาชนะรบัแรงดนั
22
ASME Boiler & Pressure Vessel Code Section:
VIII Pressure VesselsDivision 1Division 2- Alternative RulesDivision 3- High Pressure Vessels
IX Welding and Brazing QualificationsX Fiber-Reinforced Plastic Pressure VesselsXI Rules for In-service Inspection of Nuclear Power
Plant ComponentsXII Construction and Continued Service of Transport
Tanks
มาตรฐานเก่ียวกบัภาชนะรบัแรงดนั
23
ASME Boiler & Pressure Vessel Code Section VIII Division 1:
CONTENTS■ Subsection A - General Requirements (Part UG applies to all
materials and methods of construction)
■ Subsection B - Requirements Pertaining to Methods of Fabrication Part UW - Requirements for Vessels Fabricated by Welding Part UF - Requirements for Vessels Fabricated by Forging Part UB - Requirements for Vessels Fabricated by Brazing
■ Subsection C - Requirements Pertaining to Classes of Materials and Part UHX
■ Mandatory Appendices■ Non-mandatory Appendices
SME Section VIII Division 1
24
Subsection A General Requirements
Part UG: General Requirements for All Methods of
Construction and All MaterialsMaterials UG-4 to UG-15
Design UG-16 to UG-55
Fabrication UG-75 to UG-85
Inspection and Tests UG-90 to UG-103
Marking and Reports UG-115 to UG-120
Overpressure Protection UG-125 to UG-140
วสัดท่ีุนํามาใช้ทาํภาชนะรบัแรงดนั
26
ASME Boiler & Pressure Vessel Code Section II:
Part A - Ferrous Material Specifications
Part B - Nonferrous Material Specifications
Part C - Specifications for Welding Rods, Electrodes, and Filler
Metals
Part D - Properties (Customary)
Part D - Properties (Metric)
วสัดท่ีุนํามาใช้ทาํภาชนะรบัแรงดนั
28
Mechanical Properties (คณุสมบติัทางกล)
1. Tensile Stress
2. Yield Stress
3. Elongation
4. อ่ืนๆ ตามท่ีกาํหนดเพ่ิมเติมเช่น
• ค่า Impact
• Hardness
• Dimensional
วสัดท่ีุนํามาใช้ทาํภาชนะรบัแรงดนั
30
ASTM = American Society for Testing and Materials
ASME = American Society of Mechanical Engineers
การรบัและทบทวนความต้องการจากผูส้ ัง่ซ้ือ
47
เอกสารท่ีรบัจากผูส้ ัง่ซ้ือและต้องทบทวน
1. แบบรา่งความต้องการ (Conceptual design)
2. ข้อมลูสาํหรบัการออกแบบ (Data Sheet)
3. ข้อกาํหนดโครงการ (Project Specification)
4. แบบ P&I Diagram
5. เอกสารประกอบอ่ืนๆ เช่นภาพถ่าย หรอืแบบงาน
เดิม เป็นต้น
การออกแบบภาชนะรบัแรงดนั
53
ขัน้ตอนการออกแบบภาชนะรบัแรงดนั
1. กาํหนดข้อมลูการออกแบบ (Design Data)
2. ทาํการคาํนวณ (Design Calculation) กรณีท่ีใช้โปรแกรม
สาํเรจ็รปู (Software) ในการคาํนวณต้องทาํการทวนสอบ
(Verification) โปรแกรมสาํเรจ็รปูนัน้ด้วย
3. จดัทาํแบบ (Drawing)
• Engineering Drawing
• Detail Drawing
• Shop Drawing
• Cutting Plan
ASME Section VIII Division 1
58
Subsection A General Requirements
Part UG: General Requirements for All Methods of
Construction and All MaterialsMaterials UG-4 to UG-15
Design UG-16 to UG-55
Fabrication UG-75 to UG-85
Inspection and Tests UG-90 to UG-103
Marking and Reports UG-115 to UG-120
Overpressure Protection UG-125 to UG-140