Was ist Designdruck?
In der Druckbehälterterminologie ist der Auslegungsdruck eines Rohrs, Tanks, Reaktors oder anderen Behälters der Druck, mit dem die Einheit im normalen Betrieb voraussichtlich betrieben wird. Dies schließt Überdruck ein, der im normalen Betrieb auftreten kann; Als Faustregel gilt, dass dieser Überdruck zwischen 10 und 25 Prozent des berechneten Gefäßdrucks liegen kann. Der Auslegungsdruck wird verwendet, um die Eigenschaften des Druckbehälters zu bestimmen und die Fähigkeiten des Behälters zu messen.
Ein Druckbehälter ist ein geschlossener Behälter, z. B. ein chemischer Reaktor oder ein Prozesstank, der dafür ausgelegt ist, Gase oder Flüssigkeiten bei Drücken über dem der Atmosphäre zu halten. Derartige Gefäße werden üblicherweise in chemischen und erdölverarbeitenden Anlagen gefunden. Wärmetauscher, Destillationskolonnen, Kessel, Prozesstanks, Rohre und Reaktoren können unter den richtigen Umständen als Druckbehälter angesehen werden.
Der Auslegungsdruck eines gegebenen Einheitsbetriebs wird typischerweise durch Berechnung oder Prozesssimulation bestimmt. Auslegungssoftware wird verwendet, um den Betriebsdruck des Geräts basierend auf den Material- und Energieeinträgen in das System zu berechnen. Sobald ein konvergierendes Modell entwickelt wurde, wird der Auslegungsdruck berechnet, indem der vorhergesagte Druck aus dem Modell entnommen und ein geschätzter Überdruck hinzugefügt wird. Der Überdruck liegt normalerweise zwischen 10 und 25 Prozent des vorhergesagten Drucks und hängt von der vom Konstrukteur geschätzten Prozessstabilität ab.
Sobald der Auslegungsdruck aus einem Vorhersagemodell bestimmt wurde, kann das Gefäß hergestellt werden. Dieser Druck wird verwendet, um die Abmessungen des Gefäßes zu bestimmen. Praktische Faktoren wie das Konstruktionsmaterial und Konstruktionssicherheitsfaktoren führen häufig zu einem gefertigten Schiff, das die Spezifikationen des Konstruktionsfaktors überschreiten kann. Sicherheitsfaktoren werden verwendet, um sicherzustellen, dass Druckbehälter für kurze Zeiträume sicher über dem vorgesehenen Betriebsdruck arbeiten können.
Der Auslegungsdruck eines Behälters darf nicht mit dem maximal zulässigen Arbeitsdruck (MAWP) verwechselt werden. Die MAWP eines Druckbehälters wird anhand des Konstruktionsmaterials und der Behälterabmessungen berechnet und ist ein Maß für den Druck, dem der Behälter standhalten kann, bevor er ausfällt. Mit dem MAWP werden die Einstellungen für die Drucksicherheitsventile am Gerät festgelegt. Korrosion durch chemische Quellen, mechanischer Verschleiß und Witterungseinflüsse können die MAWP eines Schiffes im Laufe der Zeit verringern.
Der Auslegungsdruck ist ein nützliches Maß für Ingenieure und Bediener in Bezug auf die Prozesssicherheit. Die Kenntnis des durchschnittlichen Betriebsdrucks für eine Einheit kann erforderlich sein, um die geeignete Ausrüstung zum Auffangen von Prozessproben auszuwählen. Der Auslegungsdruck eines Behälters kann auch verwendet werden, um die Prozessbedingungen abzuschätzen, obwohl direkte Messungen normalerweise genauer sind.