ภาชนะรับแรงดัน (pressure vessel) ตามมาตรฐาน asme...

ภาชนะรบัแรงดนั (Pressure Vessel) ตามมาตรฐาน

ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII Division 1

1

เนือ้หา

2

• ภาชนะรับแรงดัน (Pressure Vessel) คืออะไร

• มาตรฐานเก่ียวกับภาชนะรับแรงดัน

• วัสดุที่นํามาใช้กับภาชนะรับแรงดัน

• หลักการออกแบบภาชนะรับแรงดัน

• การออกแบบส่วนประกอบหลักของภาชนะรับแรงดัน

• การจัดการเก่ียวกับแบบ (drawing)

• การเช่ือมและมาตรฐานการเช่ือม (ASME Section IX)

• การขึน้รูปตัวถังและหัวถัง

• การทาํ Post weld heat treatment

• การตรวจสอบวัสดุ

• การตรวจสอบขนาด

• การทดสอบแบบไม่ทาํลาย (NDE)

• Nameplate

ภาชนะรบัแรงดนั (Pressure Vessel) คืออะไร

3

ภาชนะรบัแรงดนั (Pressure Vessel) ซ่ึงได้บญัญติันิยามศพัทต์าม

กฎกระทรวงอตุสาหกรรม ซ่ึงมีลกัษณะดงัน้ี

• ภาชนะบรรจท่ีุมีความกดดนัต่างจากบรรยากาศ

• ภาชนะปิดท่ีมีความกดดนัภายในภาชนะและภายนอกภาชนะ

แตกต่างกันมากกว่า 1.5 เ ท่าของความดันบรรยากาศท่ี

ระดับน้ําทะเล และมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางมากกว่า 103

มิลลิเมตร

• ถงัปฏิกิริยา (reactor)


4ประวติัภาชนะรบัแรงดนั

http://www.google.co.th/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&docid=gQyPNOGqjUhj2M&tbnid=C9A9LU62s9DKmM:&ved=0CAUQjRw&url=http://renounce-violence.blogspot.com/2006/12/history-repeats-itself-heros-steam.html&ei=6CF2U5uVB4iMuATfooCADg&bvm=bv.66699033,d.c2E&psig=AFQjCNHCCACeC2Z9EqmzL1-7vU5M3mKWPw&ust=1400337208330719

http://www.google.co.th/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&docid=xp3rJOLLPxzxbM&tbnid=aeZimD38hb2yPM:&ved=0CAUQjRw&url=http://draculasteampunk.wordpress.com/2008/10/14/a-history-of-the-growth-of-the-steam-engine/&ei=HiJ2U57WNtCHuAT4pIDYAg&bvm=bv.66699033,d.c2E&psig=AFQjCNHCCACeC2Z9EqmzL1-7vU5M3mKWPw&ust=1400337208330719


5

ในวงการอุตสาหกรรมภาชนะรับแ รงดัน (Pressure

Vessels) ถือว่าเป็นอุปกรณ์ท่ีมีความสาํคญัในกระบวนการผลิต

และติดตัง้อยู่ในโรงงานอุตสาหกรรมเกือบทุกประเภท ภาชนะรบั

แรงดนัท่ีมีใช้ในโรงงานทัว่ไป จะประกอบด้วย ถงัน้ํายาเคมี, ถงัลม

อดั, Steam Header, Retort, Sterilizer, Condenser, Economizer,

Heat Exchanger และอ่ืนๆอีกหลายชนิด


6

ลกัษณะการนําไปใช้งาน

1) Industrial compressed air receivers

2) Domestic hot water storage tanks

3) Diving cylinders

4) Recompression chambers

5) Distillation towers (หอกลัน่)

6) Autoclaves

7) Oil refineries and petrochemical plants

8) Nuclear reactor vessels

9) Pneumatic And Hydraulic Reservoirs (ภาชนะเกบ็)

10) Storage vessels for liquified gases such as ammonia, chlorine, propane, butane, and LPG.


7


8


9


10

ภาชนะรบัแรงดนัในระบบหม้อไอน้ํา


11

ภาชนะรบัแรงดนัในโรงกลัน่น้ํามนั


12Piping and Instrument Diagram (P&ID)


13

ผู้ท่ีไม่เคยทํางานหรือไม่เคยมีประสบการณ์เก่ียวข้องกบั

ภาชนะรบัแรงดันมา ก่อนมกัจะคิดว่าภาชนะรบัแรงดนัก็คงไม่

แตกต่างจากเคร่ืองจักรหรืออุปกรณ์ชนิดอ่ืนๆ จึงไม่ได้ให้

ความสาํคญัของมาตรฐานการออกแบบและมาตรฐานการผลิต ซ่ึง

ในความเป็นจริงภาชนะรบัแรงดนันับว่าเป็นอปุกรณ์ท่ีแตกต่างจาก

อปุกรณ์หรือเคร่ืองจกัรอ่ืนๆเป็นอย่างมากเน่ืองจากเป็นอปุกรณ์ท่ี

มีพลงังานภายใน (Stored Energy) สงูและมีโอกาสเกิดการระเบิด

หรือเกิดอนัตรายกบับุคคลและทรพัยสิ์นได้มากกว่าเคร่ืองจกัรท่ีไม่

มีความดนั


14

อปุกรณ์ท่ีมีพลงังานภายใน (Stored Energy)


15

แนวโน้มอบุติเหตเุก่ียวกบัการระเบิดของหม้อไอน้ํา

16

400 psi

500 psi

650 psi

1600 psi

5000 psi

PRESSURE LEVEL


17

ส่วนประกอบหลกัของภาชนะ

รบัแรงดนั

1. Cylindrical or Spherical

Shell

2. Formed Heads

3. Blind Flanges, Cover

Plates, Flanges

4. Openings And Nozzles

5. Supports

มาตรฐานเก่ียวกบัภาชนะรบัแรงดนั

18

ในประเทศไทยมีการออกกฎหมายมาบงัคบัใช้เก่ียวกบัการ

นําภาชนะรบัแรงดนัไปใช้งานแต่ยงัไม่ได้มีการกาํหนดมาตรฐาน

บงัคบัใช้ในการออกแบบภาชนะรบัแรงดนั อีกทัง้ยงัยอมรบัการ

ออกแบบภาชนะรบัแรงดนัตามมาตรฐานนานาชาติหรือมาตรฐาน

ท่ีหน่วยงานของรฐัรบัรอง ซ่ึงมาตรฐาน ASME Boiler and

Pressure Vessel Code เป็นมาตรฐานท่ีหน่วยงานของรฐัรบัรองได้

ให้การรบัรองและยงัเป็นมาตรฐานท่ีหน่วยงานเอกชนส่วนใหญ่ใน

ประเทศนิยมนํามาใช้กนัมากท่ีสดุ


19


20


21

ASME Boiler & Pressure Vessel Code Section:

I Power BoilersII Material SpecificationsIII Nuclear ComponentsIV Heating BoilersV Nondestructive ExaminationVI Recommended Rules for Care and Operation of

Heating BoilersVII Recommended Guidelines for the Care of Power

Boilers


22

ASME Boiler & Pressure Vessel Code Section:

VIII Pressure VesselsDivision 1Division 2- Alternative RulesDivision 3- High Pressure Vessels

IX Welding and Brazing QualificationsX Fiber-Reinforced Plastic Pressure VesselsXI Rules for In-service Inspection of Nuclear Power

Plant ComponentsXII Construction and Continued Service of Transport

Tanks


23

ASME Boiler & Pressure Vessel Code Section VIII Division 1:

CONTENTS■ Subsection A - General Requirements (Part UG applies to all

materials and methods of construction)

■ Subsection B - Requirements Pertaining to Methods of Fabrication Part UW - Requirements for Vessels Fabricated by Welding Part UF - Requirements for Vessels Fabricated by Forging Part UB - Requirements for Vessels Fabricated by Brazing

■ Subsection C - Requirements Pertaining to Classes of Materials and Part UHX

■ Mandatory Appendices■ Non-mandatory Appendices

SME Section VIII Division 1

24

Subsection A General Requirements

Part UG: General Requirements for All Methods of

Construction and All MaterialsMaterials UG-4 to UG-15

Design UG-16 to UG-55

Fabrication UG-75 to UG-85

Inspection and Tests UG-90 to UG-103

Marking and Reports UG-115 to UG-120

Overpressure Protection UG-125 to UG-140

วสัดท่ีุนํามาใช้ทาํภาชนะรบัแรงดนั

25

ASME Boiler & Pressure Vessel Code Section II:


26

ASME Boiler & Pressure Vessel Code Section II:

Part A - Ferrous Material Specifications

Part B - Nonferrous Material Specifications

Part C - Specifications for Welding Rods, Electrodes, and Filler

Metals

Part D - Properties (Customary)

Part D - Properties (Metric)


27


28

Mechanical Properties (คณุสมบติัทางกล)

1. Tensile Stress

2. Yield Stress

3. Elongation

4. อ่ืนๆ ตามท่ีกาํหนดเพ่ิมเติมเช่น

• ค่า Impact

• Hardness

• Dimensional


29

การทดสอบทางกล


30

ASTM = American Society for Testing and Materials

ASME = American Society of Mechanical Engineers


31

ASME SA-516 Mechanical Properties


32

ASME SA-516 Chemical Composition

33

ASME B36.10

34

ASME B36.10

35

ASME B16.5

36

ASME B16.5

37

ASME B16.9

38

ASME B16.9

39

ASME B16.9

40

ASME B16.11

41

ASME B16.11

42

ASME B16.11


43

ASME/AWS


44

มาตรฐานอ่ืนๆ ท่ีเก่ียวข้อง

Long welding neck flange ( ของ FVC)


45


Long welding neck flange ( ของ FVC)


46


Weldolet, Sockolet, etc.

การรบัและทบทวนความต้องการจากผูส้ ัง่ซ้ือ

47

เอกสารท่ีรบัจากผูส้ ัง่ซ้ือและต้องทบทวน

1. แบบรา่งความต้องการ (Conceptual design)

2. ข้อมลูสาํหรบัการออกแบบ (Data Sheet)

3. ข้อกาํหนดโครงการ (Project Specification)

4. แบบ P&I Diagram

5. เอกสารประกอบอ่ืนๆ เช่นภาพถ่าย หรอืแบบงาน

เดิม เป็นต้น


48


49


50


51


52

การออกแบบภาชนะรบัแรงดนั

53

ขัน้ตอนการออกแบบภาชนะรบัแรงดนั

1. กาํหนดข้อมลูการออกแบบ (Design Data)

2. ทาํการคาํนวณ (Design Calculation) กรณีท่ีใช้โปรแกรม

สาํเรจ็รปู (Software) ในการคาํนวณต้องทาํการทวนสอบ

(Verification) โปรแกรมสาํเรจ็รปูนัน้ด้วย

3. จดัทาํแบบ (Drawing)

• Engineering Drawing

• Detail Drawing

• Shop Drawing

• Cutting Plan


54


55


56

ASME Section VIII Division 1

57


58

Subsection A General Requirements

Part UG: General Requirements for All Methods of

Construction and All MaterialsMaterials UG-4 to UG-15

Design UG-16 to UG-55

Fabrication UG-75 to UG-85

Inspection and Tests UG-90 to UG-103

Marking and Reports UG-115 to UG-120

Overpressure Protection UG-125 to UG-140


59

Design


60

Design

61



62


63

64

ASME Section II Part D

65

ASME Section II Part D

การหาค่า Joint Efficiency

66

ASME Section VIII Division 1 Part UW

67

การออกแบบโดยการสรา้งโปรแกรมคาํนวณเอง

การออกแบบโดยการสรา้งโปรแกรมสาํเรจ็รปู

68

การออกแบบโดยการสรา้งโปรแกรมสาํเรจ็รปู

69

การออกแบบส่วนประกอบหลกัของภาชนะรบัแรงดนั

70

การออกแบบ Ellipsoidal Head

71


72


73


74

การออกแบบ Spherically Dished (Torispherical)

75

ภาชนะรับแรงดัน (pressure vessel) ตามมาตรฐาน asme...

Documents