Studiu privind calitatea recipentelor sub presiune cu pereți subțiri

1.1 Definirea noţiunii de recipient sub presiune

Cele mai multe utilaje din industriile de proces, au în componenţa lor o parte care este supusă presiunii în timpul funcţionării. Această parte componentă intră în categoria recipientelor sub presiune.

În recipientele sub presiune au loc operaţii de amestecare, transfer de substanţă, transfer termic, separarea amestecurilor. Când aceste operaţii sunt însoţite şi de reacţii chimice, recipientul se numeşte reactor chimic [1].

Figura 1.1 Exemple de utilizare a recipientelor sub presiune în cadrul CET Bacău

Recipientele sub presiune reprezintă aşadar vase închise etanş la care se află fluide la o presiune mai mare decât presiunea atmosferică sau sub vid la diferite temperaturi. Pe de altă parte, conform prescripţiilor tehnice ale ISCIR(Inspectoratul de Stat pentru Cazane, recipiente sub presiune şi Instalaţii de Ridicat) este numit recipient sub presiune orice recipient care funcţionează la o presiune mai mare decât 0,07 MPa sau 0,7 bar.

Aşa cum s-a arătat, în cadrul industriilor de proces, recipientele sub presiune (sau rezervoarele) servesc la depozitarea materiilor prime şi materialelor sosite din afara intreprinderii, precum şi a produselor prelucrate în cadrul intreprinderii. De regulă, rezervoarele sunt grupate în parcuri, pe produse, sau pe instalaţii. Rezervoarele destinate depozitării fluidelor sub presiune sunt de regulă grupate pe produse (de exemplu pentru gaze lichefiate ca gaze petroliere, amoniac, gaze naturale, etc), iar cele destinate depozitării fluidelor la presiune atmosferică, pe instalaţii [2]. Din cele afirmate mai sus se poate afirma faptul că recipientele sub presiune au o largă utilizare în industria chimică (inclusiv cea petrochimică) şi petrolieră, ca utilaj tehnologic şi, ca utilaj tehnologic sau auxiliar în alte ramuri auxiliare. Particularizând pentru cazul industriei chimice, recipientele lucrează nu numai la presiuni foarte diferite, ci şi la temperaturi variate, de la temperaturi foarte scăzute, până la temperaturi ridicate. De multe ori, aceste utilaje lucrează şi în condiţii de coroziune [6].

1.2 Clasificarea recipientelor sub presiune

Recipientele sub presiune se pot clasifica după mai multe criterii şi anume:

După forma corpului recipientului: recipiente sub presiune de formă cilindrică, şi sferică

Recipientele cilindrice sudate cu axa verticală, se pot clasifica după presiunea de lucru astfel:

- Recipiente fără presiune (cu capac plutitor)

- Recipiente de joasă presiune (folosite până la maxim 0,0196 bar)

- Recipiente sub presiune(până la 0,69 bar), recipientele sub presiune orizontale se utilizează până la 0,39 bar.

După forma capacelor şi a fundurilor recipientelor: eliptice, sferice, conice.

După modul de rezemare: lateral (cu axa orizontală) sau pe fund (axa verticală).

După modul de încălzire: cu manta sau cu serpentină.

După capacitate, recipientele sub presiune verticale sudate se cuprind într-- plajă largă de valori situată între 10 150000 m3 în cazul recipientelor verticale nituite, capacitatea situându-se între 100 10000 m3 iar în cazul recipientelor orizontale sudate sau nituite, se situează între 3 100 m3

După gradul de mobilitate, recipientele sub presiune mai pot fi fixe, sau transportabile(acestea din urmă prezentându-se sub forma de butelii sau cisterne aut- sau de cale ferată) [6]

În funcţie de raportul dintre diametrul exterior şi diametrul interior al recipientelor, care în literatura de specialitate [6] este notat cu  acestea se pot clasifica în recipiente cu pereţi subţiri şi recipiente cu pereţi groşi, dacă valoarea acestui raport este mai mică şi respectiv mai mare decât 1,2.

1.3 Tipuri constructive de recipiente sub presiune

În practica industrială se întâlneşte un număr foarte mare de tipuri constructive de recipiente cu pereţi subţiri, corespunzător cerinţelor variate ale tehnologiilor de proces. Figura 1.2 indică unele dintre tipurile constructive ce se întâlnesc frecvent.