設計圧力とは

圧力容器の用語では、パイプ、タンク、反応器またはその他の容器の設計圧力は、通常の操作中にユニットが稼働すると予想される圧力です。 これには、通常の操作で発生する可能性のある過剰な圧力が含まれます。 一般的な経験則として、この過剰圧力は、計算された血管の圧力の10％から25％の範囲になります。 設計圧力は、圧力容器の特性を決定し、容器の能力を測定するために使用されます。

圧力容器は、化学反応器やプロセスタンクなどの密閉容器であり、大気より高い圧力で気体または液体を保持するように設計されています。 このような容器は、一般的に化学および石油処理施設で見られます。 熱交換器、蒸留塔、ボイラー、プロセスタンク、パイプ、および反応器は、適切な状況下で圧力容器と見なされる場合があります。

特定のユニット操作の設計圧力は、通常、計算またはプロセスシミュレーションによって決定されます。 設計ソフトウェアを使用して、システムへの材料およびエネルギー入力に基づいてユニットの動作圧力を計算します。 収束モデルが開発されると、モデルから予測圧力を取得し、推定過剰圧力を追加することにより、設計圧力が計算されます。 過剰圧力は通常、予測圧力の10パーセントから25パーセントの範囲であり、設計エンジニアのプロセス安定性の見積もりに依存します。

予測モデルから設計圧力が決定されると、容器を製造できます。 この圧力は、容器の寸法を決定するために使用されます。 構造の材料などの実際的な要因、および設計の安全性の要因は、しばしば、設計要因の仕様を超える可能性のある加工された容器をもたらします。 安全係数を使用して、圧力容器が意図した動作圧力を超えて安全に短時間動作できるようにします。

容器の設計圧力は、最大許容作動圧力（MAWP）と混同しないでください。 圧力容器のMAWPは、構造の材料と容器の寸法を使用して計算され、破損する前に容器が耐えることができる圧力の尺度です。 MAWPは、ユニットの圧力安全バルブの設定を決定するために使用されます。 化学物質による腐食、機械的摩耗、および天候にさらされると、船舶のMAWPが時間の経過とともに減少する可能性があります。

設計圧力は、プロセスの安全性に関してエンジニアやオペレーターにとって有用な測定値です。 プロセスサンプルを捕捉する適切な機器を選択するには、ユニット操作の平均操作圧力を知る必要がある場合があります。 通常、直接測定の方が正確ですが、容器の設計圧力を使用してプロセス条件を推定することもできます。