แรงกดดันด้านการออกแบบคืออะไร?

ในศัพท์ของถังความดันความดันในการออกแบบของท่อถังเครื่องปฏิกรณ์หรือภาชนะอื่น ๆ คือความดันที่หน่วยคาดว่าจะทำงานในระหว่างการทำงานปกติ รวมถึงแรงดันส่วนเกินที่อาจเกิดขึ้นในการทำงานปกติ ตามกฎทั่วไปของหัวแม่มือความดันส่วนเกินนี้อาจอยู่ในช่วงจากร้อยละ 10 ถึง 25 เปอร์เซ็นต์ของความดันที่คำนวณได้ของเรือ แรงดันการออกแบบใช้เพื่อกำหนดลักษณะของภาชนะรับความดันและเพื่อวัดความสามารถของเรือ

ภาชนะรับความดันเป็นภาชนะปิดเช่นถังปฏิกรณ์เคมีหรือถังบรรจุที่ออกแบบมาเพื่อกักเก็บก๊าซหรือของเหลวที่ความดันสูงกว่าชั้นบรรยากาศ เรือดังกล่าวมักพบในโรงงานผลิตสารเคมีและปิโตรเลียม เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเสากลั่นหม้อไอน้ำถังกระบวนการท่อและเครื่องปฏิกรณ์อาจได้รับการพิจารณาว่าเป็นภาชนะรับความดันภายใต้สถานการณ์ที่เหมาะสม

ความดันการออกแบบของการทำงานของยูนิตที่กำหนดนั้นโดยทั่วไปจะถูกกำหนดโดยการคำนวณหรือการจำลองกระบวนการ ซอฟต์แวร์การออกแบบใช้ในการคำนวณแรงดันการทำงานของหน่วยโดยอ้างอิงจากวัสดุและพลังงานที่ป้อนเข้าสู่ระบบ เมื่อแบบจำลองการลู่ได้รับการพัฒนาความดันในการออกแบบจะถูกคำนวณโดยรับแรงดันที่ทำนายจากแบบจำลองและเพิ่มแรงดันส่วนเกินโดยประมาณ โดยทั่วไปความดันส่วนเกินอยู่ในช่วงจาก 10 เปอร์เซ็นต์ถึง 25 เปอร์เซ็นต์ของความดันที่คาดการณ์ไว้และจะขึ้นอยู่กับการประเมินความเสถียรของกระบวนการของวิศวกรออกแบบ

เมื่อความดันออกแบบได้รับการพิจารณาจากแบบจำลองการทำนายเรือสามารถประดิษฐ์ได้ ความดันนี้ใช้เพื่อกำหนดขนาดของเรือ ปัจจัยที่ใช้งานได้จริงเช่นวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้างและปัจจัยด้านความปลอดภัยในการออกแบบมักจะส่งผลให้เรือประดิษฐ์ที่เกินกว่าข้อกำหนดของปัจจัยการออกแบบ มีการใช้ปัจจัยด้านความปลอดภัยเพื่อให้แน่ใจว่าถังแรงดันสามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยเหนือแรงกดดันในการปฏิบัติงานตามที่ตั้งใจไว้ในช่วงเวลาสั้น ๆ

แรงดันในการออกแบบของเรือไม่ควรสับสนกับความกดดันการทำงานสูงสุดที่อนุญาต (MAWP) MAWP ของภาชนะรับความดันคำนวณโดยใช้วัสดุของการก่อสร้างและขนาดของภาชนะและเป็นการวัดความดันที่ภาชนะทนต่อก่อนที่จะเกิดความล้มเหลว MAWP ใช้เพื่อกำหนดการตั้งค่าสำหรับวาวล์ความปลอดภัยบนตัวเครื่อง การกัดกร่อนจากแหล่งเคมีการสึกหรอเชิงกลและการสัมผัสกับสภาพอากาศสามารถลด MAWP ของเรือในช่วงเวลาหนึ่ง

การออกแบบแรงดันเป็นการวัดที่มีประโยชน์สำหรับวิศวกรและผู้ปฏิบัติงานเกี่ยวกับความปลอดภัยของกระบวนการ การทราบถึงแรงกดดันในการทำงานโดยเฉลี่ยสำหรับการทำงานของหน่วยอาจจำเป็นสำหรับการเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมเพื่อตรวจจับตัวอย่างกระบวนการ ความดันออกแบบของเรืออาจใช้เพื่อประเมินสภาพกระบวนการแม้ว่าการวัดโดยตรงมักจะแม่นยำมากขึ้น