Wat is ontwerpdruk?

In de terminologie van het drukvat is de ontwerpdruk van een pijp, tank, reactor of ander vat de druk waarbij de eenheid naar verwachting tijdens normaal bedrijf zal werken. Dit omvat overdruk die kan optreden bij normaal gebruik; als algemene vuistregel kan deze overdruk variëren van 10 tot 25 procent van de berekende druk van het vat. De ontwerpdruk wordt gebruikt om de kenmerken van het drukvat te bepalen en om de mogelijkheden van het vat te meten.

Een drukvat is een gesloten vat, zoals een chemische reactor of procestank, dat is ontworpen om gassen of vloeistoffen op druk te houden boven die van de atmosfeer. Dergelijke vaten worden gewoonlijk aangetroffen in chemische en aardolieverwerkingsbedrijven. Warmtewisselaars, destillatiekolommen, ketels, procestanks, pijpen en reactoren kunnen onder de juiste omstandigheden als drukvaten worden beschouwd.

De ontwerpdruk van een gegeven eenheidsbewerking wordt typisch bepaald door berekening of processimulatie. Ontwerpsoftware wordt gebruikt om de werkdruk van de unit te berekenen op basis van de materiaal- en energie-invoer in het systeem. Nadat een convergerend model is ontwikkeld, wordt de ontwerpdruk berekend door de voorspelde druk uit het model te nemen en een geschatte overdruk toe te voegen. De overdruk varieert meestal van 10 tot 25 procent van de voorspelde druk en is afhankelijk van de schatting van de ontwerpingenieur van de processtabiliteit.

Nadat de ontwerpdruk is bepaald uit een voorspellend model, kan het vat worden vervaardigd. Deze druk wordt gebruikt om de afmetingen van het vat te bepalen. Praktische factoren, zoals het materiaal van de constructie, en ontwerpveiligheidsfactoren resulteren vaak in een gefabriceerd vat dat de specificaties van de ontwerpfactor kan overtreffen. Veiligheidsfactoren worden gebruikt om ervoor te zorgen dat drukvaten gedurende een korte periode veilig boven hun beoogde operationele druk kunnen werken.

De ontwerpdruk van een vat moet niet worden verward met de maximaal toelaatbare werkdruk (MAWP). De MAWP van een drukvat wordt berekend met behulp van het constructiemateriaal en de afmetingen van het vat en is een maat voor de druk die het vat kan weerstaan ​​voordat het faalt. De MAWP wordt gebruikt om de instellingen voor drukveiligheidsventielen op de unit te bepalen. Corrosie door chemische bronnen, mechanische slijtage en weersinvloeden kunnen de MAWP van een vat in de loop van de tijd verminderen.

Ontwerpdruk is een nuttige meting voor ingenieurs en operators met betrekking tot procesveiligheid. Het kennen van de gemiddelde werkdruk voor een unitbedrijf kan nodig zijn om de juiste apparatuur te kiezen om procesmonsters te vangen. De ontwerpdruk van een vat kan ook worden gebruikt om procesomstandigheden te schatten, hoewel directe metingen meestal nauwkeuriger zijn.