Hva er designtrykk?

I trykkbeholderterminologi er konstruksjonstrykket til et rør, en tank, en reaktor eller et annet fartøy trykket som enheten forventes å kjøre under normal drift. Dette inkluderer overflødig trykk som kan oppstå ved normal drift; som en generell tommelfingerregel, kan dette overflødige trykket variere fra 10 til 25 prosent av fartøyets beregnede trykk. Designtrykket brukes til å bestemme egenskapene til trykkbeholderen og for å måle fartøyets evner.

Et trykkbeholder er et lukket kar, for eksempel en kjemisk reaktor eller prosessbeholder, som er designet for å holde gasser eller væsker ved trykk over atmosfæren. Slike fartøy finnes ofte i kjemiske og petroleumsprosesseringsanlegg. Varmevekslere, destillasjonssøyler, kjeler, prosessbeholdere, rør og reaktorer kan betraktes som trykkbeholdere under riktige omstendigheter.

Designtrykket for en gitt enhetsoperasjon bestemmes typisk ved beregning eller prosessimulering. Designprogramvare brukes til å beregne enhetens driftstrykk basert på material- og energiinngangene til systemet. Når en konvergerende modell er utviklet, beregnes designtrykket ved å ta det forutsagte trykket fra modellen og legge til et estimert overflødig trykk. Overskuddstrykket varierer typisk fra 10 til 25 prosent av det forutsagte trykket og vil avhenge av konstruktørens estimat for prosessstabilitet.

Når konstruksjonstrykket er bestemt fra en prediktiv modell, kan fartøyet fabrikeres. Dette trykket brukes til å bestemme fartøyets dimensjoner. Praktiske faktorer, som konstruksjonsmateriale, og konstruksjonssikkerhetsfaktorer resulterer ofte i et fabrikert fartøy som kan overstige spesifikasjonene til designfaktoren. Sikkerhetsfaktorer brukes for å sikre at trykkbeholdere kan operere trygt over det tiltenkte driftstrykket i korte perioder.

Designtrykket til et fartøy skal ikke forveksles med det maksimalt tillatte arbeidstrykket (MAWP). MAWP for et trykkbeholder beregnes ved bruk av konstruksjonsmaterialet og karets dimensjoner og er et mål på trykket fartøyet tåler før det svikter. MAWP brukes til å bestemme innstillingene for trykksikkerhetsventiler på enheten. Korrosjon fra kjemiske kilder, mekanisk slitasje og eksponering for vær kan redusere fartøyets MAWP over tid.

Designtrykk er en nyttig måling for ingeniører og operatører når det gjelder prosessikkerhet. Å kjenne det gjennomsnittlige driftstrykket for en enhetsoperasjon kan være nødvendig for å velge riktig utstyr for å fange prosessprøver. Designtrykket til et fartøy kan også brukes til å estimere prosessforhold, selv om direkte målinger vanligvis er mer nøyaktige.