Сосуд под давлением

Сосуд для сжатых газов или жидкостей

Сварной стальной сосуд высокого давления, выполненный в виде горизонтального цилиндра с куполообразными концами. На одном конце видна крышка доступа, а в нижнем центре — сливной клапан.

Сосуд под давлением — это контейнер, предназначенный для хранения газов или жидкостей под давлением, существенно отличающимся от давления окружающей среды . ^[1]

Методы строительства и материалы могут быть выбраны в соответствии с областью применения под давлением и будут зависеть от размера сосуда, содержимого, рабочего давления, ограничений по массе и количества требуемых элементов.

Сосуды высокого давления могут быть опасны, и в истории их разработки и эксплуатации случались несчастные случаи со смертельным исходом. Следовательно, проектирование, изготовление и эксплуатация сосудов высокого давления регулируются инженерными органами, подкрепленными законодательством. По этим причинам определение сосуда высокого давления различается в разных странах. ^{[ необходима цитата ]}

Проектирование включает в себя такие параметры, как максимальное безопасное рабочее давление и температура, коэффициент безопасности , допуск на коррозию и минимальная расчетная температура (для хрупкого разрушения). Конструкция проверяется с помощью неразрушающего контроля , такого как ультразвуковой контроль , радиография и испытания под давлением. Гидростатические испытания под давлением обычно используют воду, но пневматические испытания используют воздух или другой газ. Гидростатические испытания являются предпочтительными, поскольку это более безопасный метод, так как выделяется гораздо меньше энергии, если во время испытания происходит разрушение (вода не сильно увеличивает свой объем при быстрой разгерметизации, в отличие от газов, которые расширяются взрывообразно). Изделия массового или серийного производства часто имеют репрезентативный образец, испытанный на разрушение в контролируемых условиях для обеспечения качества. Устройства сброса давления могут быть установлены, если общая безопасность системы достаточно повышена.

В большинстве стран сосуды, превышающие определенный размер и давление, должны быть построены в соответствии с формальным кодексом. В Соединенных Штатах этим кодексом является Кодекс ASME по котлам и сосудам под давлением (BPVC) . В Европе таким кодексом является Директива по оборудованию, работающему под давлением . Эти сосуды также требуют, чтобы уполномоченный инспектор подписывал каждый новый построенный сосуд, и каждый сосуд имеет заводскую табличку с соответствующей информацией о сосуде, такой как максимально допустимое рабочее давление, максимальная температура, минимальная расчетная температура металла , какая компания его изготовила, дата, его регистрационный номер (через Национальный совет) и официальный штамп Американского общества инженеров-механиков для сосудов под давлением (U-штамп). Заводская табличка делает сосуд прослеживаемым и официально сосудом кода ASME.

Особое применение имеют сосуды под давлением, предназначенные для людей , к которым применяются более строгие правила безопасности.

Определение и область применения

Согласно определению ASME, сосуд под давлением — это контейнер, предназначенный для хранения газов или жидкостей под давлением, существенно отличающимся от давления окружающей среды . ^[2]

Австралийский и новозеландский стандарт «AS/NZS 1200:2000 Оборудование, работающее под давлением» определяет сосуд под давлением как сосуд, находящийся под внутренним или внешним давлением, включая подключенные компоненты и принадлежности вплоть до соединения с внешним трубопроводом. ^[3]

В данной статье может содержаться информация о сосудах высокого давления в широком смысле и она не ограничивается каким-либо одним определением.

Компоненты

Сосуд под давлением состоит из оболочки и, как правило, одного или нескольких других компонентов, необходимых для нагнетания, удержания давления, сброса давления и обеспечения доступа для обслуживания и осмотра. Могут быть предусмотрены другие компоненты и оборудование для облегчения предполагаемого использования, и некоторые из них могут считаться частями сосуда под давлением, например, отверстия в оболочке и их затворы, а также смотровые окна и воздушные шлюзы на сосуде под давлением для пребывания людей, поскольку они влияют на целостность и прочность оболочки, также являются частью конструкции, удерживающей давление. Манометры и предохранительные устройства, такие как клапаны сброса давления, также могут считаться частью сосуда под давлением. ^[3] Также могут быть структурные компоненты, постоянно прикрепленные к сосуду для его подъема, перемещения или монтажа, например, опорное кольцо, салазки, ручки, проушины или монтажные кронштейны.

Типы

• Аэрозольный распылитель  – Система распыления аэрозольного тумана
• Автоклав  – Нагревательный аппарат под давлением
• Котел  – закрытый сосуд, в котором нагревается жидкость.
  • Баллон для хранения газа  – Контейнер для хранения сжатого газа.
  • Газохранилище  – большой объемный баллон для хранения газа под высоким давлением
  • Гидравлический аккумулятор  – резервуар для хранения и стабилизации давления жидкости.
    • Расширительный бак  – бак, используемый в системах горячего водоснабжения.
    • Гидрофор (система) – система, используемая в высотных зданиях и морской среде для поддержания давления воды.
    • Напорный бак  – бак, используемый в системе водоснабжения для поддержания давления.
  • Холодильная установка  – оборудование для отвода тепла из охлаждаемой зоны и его сброса в зону с более высокой температурой.
• Скороварка  – Устройство для приготовления пищи
• Напорный трубопровод
• Трубопровод  – перекачка жидкостей или газа по трубам.
• Установка обратного осмоса  – Тип установки очистки воды
• Реактор химического процесса  – замкнутый объем, в котором происходит взаимопревращение соединений.
• Вакуумная машина  – автоцистерна с насосом, предназначенная для загрузки материала через всасывающие линии.
• Сосуд под давлением для размещения людей  — контейнер, в котором могут находиться один или несколько человек, внутреннее давление в котором отличается от внешнего}
  • Атмосферный водолазный костюм  – шарнирный, устойчивый к давлению антропоморфный корпус для подводного водолаза
  • Пилотируемый космический корабль  – космический корабль с системами жизнеобеспечения
  • Водолазная камера  – сосуд с повышенным давлением для пребывания человека, используемый при водолазных работах.
  • Гипербарическая камера  – сосуд гипербарического давления для пребывания человека
  • Гипербарические носилки  — переносной сосуд под давлением для транспортировки человека под давлением.
  • Барокамера  – камера для имитации высокогорья
  • Герметичный самолет  — самолет, в кабине которого поддерживается давление выше давления окружающей среды на большой высоте.
  • Прочный корпус подводной лодки  – конструкция, выдерживающая нагрузку давления на подводную лодку.
  • Спасательная камера подводных лодок  – Водолазная камера для спасения личного состава затонувших подводных лодок
  • Подводный прочный корпус  – Малое водное судно, способное передвигаться под водой.
• Хранение растворенного газа
• Обогреваемые сосуды под давлением
• Хранение сжиженного газа (пар над жидкостью)
• Постоянное хранение газа
• Хранение сверхкритических флюидов
• Внутреннее давление против внешнего
• Типы по способу строительства
• Типы по строительному материалу

Использует

Сохранившийся HK Porter, Inc. № 3290 1923 года, работающий на сжатом воздухе, хранящемся в горизонтальном заклепанном сосуде под давлением.

Сосуды под давлением используются в различных приложениях как в промышленности, так и в частном секторе. В этих секторах они появляются как промышленные ресиверы сжатого воздуха , котлы и резервуары для хранения горячей воды для бытовых нужд . Другими примерами сосудов под давлением являются водолазные баллоны , рекомпрессионные камеры , дистилляционные башни , реакторы давления , автоклавы и многие другие сосуды в горнодобывающей промышленности, на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах, корпуса ядерных реакторов , жилые помещения подводных лодок и космических кораблей , атмосферные водолазные костюмы , пневматические резервуары, гидравлические резервуары под давлением, резервуары для воздушных тормозов железнодорожных транспортных средств , резервуары для воздушных тормозов дорожных транспортных средств и сосуды для хранения постоянных газов высокого давления и сжиженных газов, таких как аммиак , хлор и сжиженный нефтяной газ ( пропан , бутан ).

Сосуд под давлением может также выдерживать структурные нагрузки. Пассажирский салон внешней обшивки авиалайнера несет как структурные и маневренные нагрузки самолета, так и нагрузки от наддува кабины . Прочный корпус подводной лодки также несет структурные и маневренные нагрузки корпуса.

• 
  Иллюстрация цилиндрического исследовательского автоклава
• 
  Декомпрессионная камера НАСА
• 
  Напорный бак, подключенный к скважине и системе горячего водоснабжения.
• 
  Несколько баллонов под давлением, здесь они использовались для хранения пропана .
• 
  Сосуд под давлением, используемый в качестве кириллицы .
• 
  Сосуд высокого давления, используемый для космического корабля CST-100 компании Boeing.
• 
  Композитные сосуды высокого давления для автомобилей на водородных топливных элементах

Дизайн

Рабочее давление

Рабочее давление, т. е. разница давлений между внутренней частью сосуда под давлением и окружающей средой, является основной характеристикой, рассматриваемой при проектировании и строительстве. Понятия высокого и низкого давления являются несколько гибкими и могут определяться по-разному в зависимости от контекста. Существует также вопрос о том, является ли внутреннее давление больше или меньше внешнего давления, и его величина относительно нормального атмосферного давления. Сосуд с внутренним давлением ниже атмосферного может также называться гипобарическим сосудом или вакуумным сосудом. Сосуд под давлением с высоким внутренним давлением можно легко сделать структурно устойчивым, и он обычно разрушается при растяжении, но разрушение из-за чрезмерного внешнего давления обычно происходит из-за неустойчивости изгиба и обрушения.

Форма

Сосуды под давлением теоретически могут быть практически любой формы, но обычно используются формы, состоящие из секций сфер, цилиндров, эллипсоидов вращения и конусов с круглыми сечениями, хотя некоторые другие поверхности вращения также изначально устойчивы. Распространенной конструкцией является цилиндр с торцевыми крышками, называемыми головками . Формы головок часто бывают либо полусферическими, либо тарельчатыми ( торосферическими ). ​​Более сложные формы исторически было намного сложнее анализировать для безопасной эксплуатации и, как правило, их гораздо сложнее построить.

• 
  Сферический газовый баллон.
• 
  Цилиндрический сосуд высокого давления.
• 
  Фотография нижней части аэрозольного баллончика.
• 
  Огнетушитель с закругленным прямоугольным сосудом высокого давления

Теоретически сферический сосуд под давлением примерно в два раза прочнее цилиндрического сосуда под давлением с той же толщиной стенки ^[4] и является идеальной формой для удержания внутреннего давления. ^[5] Однако сферическую форму сложно изготовить, и, следовательно, она более дорогая, поэтому большинство сосудов под давлением имеют цилиндрическую форму с полуэллиптическими головками или торцевыми крышками 2:1 на каждом конце. Меньшие сосуды под давлением собираются из трубы и двух крышек. Для цилиндрических сосудов диаметром до 600 мм (NPS 24 дюйма) можно использовать бесшовную трубу для оболочки, что позволяет избежать многих проблем с проверкой и испытанием, в основном неразрушающего контроля радиографии для длинного шва, если это необходимо. Недостатком этих сосудов является то, что сосуды большего диаметра стоят дороже, так, например, наиболее экономичной формой сосуда высокого давления объемом 1000 литров (35 куб. футов), давлением 250 бар (3600  фунтов на кв. дюйм) может быть диаметр 91,44 сантиметра (36 дюймов) и длина 1,7018 метра (67 дюймов), включая полуэллиптические куполообразные торцевые крышки 2:1.

Масштабирование

Независимо от формы сосуда под давлением его минимальная масса зависит от давления и объема, который он содержит, и обратно пропорциональна отношению прочности к весу конструкционного материала (минимальная масса уменьшается с увеличением прочности ^[6] ).

Масштабирование напряжений в стенках сосуда

Сосуды под давлением удерживаются вместе против давления газа за счет растягивающих сил внутри стенок контейнера. Нормальное (растягивающее) напряжение в стенках контейнера пропорционально давлению и радиусу сосуда и обратно пропорционально толщине стенок. ^[7] Поэтому сосуды под давлением проектируются так, чтобы их толщина была пропорциональна радиусу резервуара и давлению в резервуаре и обратно пропорциональна максимально допустимому нормальному напряжению конкретного материала, используемого в стенках контейнера.

Поскольку (при заданном давлении) толщина стенок масштабируется с радиусом резервуара, масса резервуара (которая масштабируется как длина, умноженная на радиус, умноженный на толщину стенки для цилиндрического резервуара) масштабируется с объемом удерживаемого газа (который масштабируется как длина, умноженная на радиус в квадрате). Точная формула меняется в зависимости от формы резервуара, но зависит от плотности, ρ, и максимально допустимого напряжения σ материала в дополнение к давлению P и объему V сосуда. (См. ниже точные уравнения для напряжения в стенках.)

Сферический сосуд

Для сферы минимальная масса сосуда под давлением составляет

${\displaystyle M={3 \over 2}PV{\rho \over \sigma }}$,

где:

• ${\displaystyle M}$масса, (кг)
• ${\displaystyle P}$разница давления относительно окружающего ( манометрическое давление ), (Па)
• ${\displaystyle V}$это объем,
• ${\displaystyle \rho }$плотность материала сосуда высокого давления, (кг/м ³ )
• ${\displaystyle \sigma }$максимальное рабочее напряжение , которое может выдержать материал. (Па) ^[8]

Другие формы, помимо сферы, имеют константы, большие, чем 3/2 (бесконечные цилиндры занимают 2), хотя некоторые резервуары, такие как несферические композитные резервуары с намотанным сердечником, могут приближаться к этому значению.

Цилиндрический сосуд с полусферическими концами

Иногда его называют «пулей» ^{[ требуется ссылка ]} из-за его формы, хотя с геометрической точки зрения это капсула .

Для цилиндра с полусферическими концами,

${\displaystyle M=2\pi R^{2}(R+W)P{\rho \over \sigma }}$,

где

• R — радиус (м)
• W – это только ширина среднего цилиндра, а общая ширина равна W + 2R (м) ^[9]

Цилиндрический сосуд с полуэллиптическими концами.

В сосуде с соотношением ширины среднего цилиндра к радиусу 2:1,

${\displaystyle M=6\pi R^{3}P{\rho \over \sigma }}$.

Емкость для хранения газа

При рассмотрении первого уравнения фактор PV в единицах СИ выражается в единицах энергии (сжатия). Для хранящегося газа PV пропорционален массе газа при данной температуре, таким образом

${\displaystyle M={3 \over 2}nRT{\rho \over \sigma }}$. (см. газовый закон )

Остальные факторы постоянны для данной формы и материала сосуда. Таким образом, мы видим, что не существует теоретической «эффективности масштаба» в терминах отношения массы сосуда под давлением к энергии нагнетания давления или массы сосуда под давлением к массе хранимого газа. Для хранения газов «эффективность резервуара» не зависит от давления, по крайней мере, для той же температуры.

Так, например, типичная конструкция резервуара минимальной массы для хранения гелия (в качестве сжимающего газа) на ракете будет использовать сферическую камеру для минимальной константы формы, углеродное волокно для наилучшего возможного и очень холодный гелий для наилучшего возможного . ${\displaystyle \rho /\sigma }$ ${\displaystyle M/{pV}}$

Напряжение в тонкостенных сосудах высокого давления

Напряжение в тонкостенном сосуде под давлением в форме сферы равно

${\displaystyle \sigma _{\theta }=\sigma _{\rm {long}}={\frac {pr}{2t}}}$,

где - кольцевое напряжение или напряжение в окружном направлении, - напряжение в продольном направлении, p - внутреннее манометрическое давление, r - внутренний радиус сферы, а t - толщина стенки сферы. Сосуд можно считать "тонкостенным", если его диаметр по крайней мере в 10 раз (иногда говорят, что в 20 раз) больше толщины стенки. ^[10] ${\displaystyle \sigma _{\theta }}$ ${\displaystyle \sigma _{long}}$

Напряжение в корпусе цилиндра сосуда высокого давления.

Напряжение в тонкостенном сосуде высокого давления в форме цилиндра равно

${\displaystyle \sigma _{\theta }={\frac {pr}{t}}}$,

${\displaystyle \sigma _{\rm {long}}={\frac {pr}{2t}}}$,

где:

• ${\displaystyle \sigma _{\theta }}$это кольцевое напряжение или напряжение в окружном направлении
• ${\displaystyle \sigma _{long}}$это напряжение в продольном направлении
• p — внутреннее манометрическое давление
• r — внутренний радиус цилиндра
• t — толщина стенки цилиндра.

Почти все стандарты проектирования сосудов под давлением содержат вариации этих двух формул с дополнительными эмпирическими терминами для учета изменения напряжений по толщине, контроля качества сварных швов и допусков на коррозию в процессе эксплуатации . Все формулы, упомянутые выше, предполагают равномерное распределение мембранных напряжений по толщине оболочки, но в действительности это не так. Более глубокий анализ дается теоремой Ламе , которая дает распределение напряжений в стенках толстостенного цилиндра из однородного и изотропного материала. Формулы стандартов проектирования сосудов под давлением являются расширением теоремы Ламе, накладывая некоторые ограничения на соотношение внутреннего радиуса и толщины.

Например, формулы Кодекса ASME по котлам и сосудам под давлением (BPVC) (UG-27) следующие: ^[11]

Сферические оболочки: толщина должна быть меньше 0,356 внутреннего радиуса.

${\displaystyle \sigma _{\theta }=\sigma _{\rm {long}}={\frac {p(r+0.2t)}{2tE}}}$

Цилиндрические оболочки: Толщина должна быть менее 0,5 внутреннего радиуса.

${\displaystyle \sigma _{\theta }={\frac {p(r+0.6t)}{tE}}}$

${\displaystyle \sigma _{\rm {long}}={\frac {p(r-0.4t)}{2tE}}}$

где E — совместная эффективность, а все остальные переменные указаны выше.

Коэффициент запаса прочности также часто включается в эти формулы; в случае ASME BPVC этот член включается в значение напряжения материала при решении задачи давления или толщины.

Проникновения снарядов

Также иногда называемые проникновениями в корпус, в зависимости от контекста, проникновения в оболочку являются преднамеренными нарушениями структурной целостности оболочки и обычно являются значительными локальными концентраторами напряжений, поэтому их необходимо учитывать в конструкции, чтобы они не стали точками отказа. Обычно необходимо усиливать оболочку в непосредственной близости от таких проникновений. Проникновения в оболочку необходимы для обеспечения различных функций, включая прохождение содержимого снаружи внутрь и обратно, а также в специальных приложениях для передачи электроэнергии, света и других услуг через оболочку. Простейшим случаем являются газовые баллоны, которым требуется только проникновение в горловину с резьбой для установки клапана, в то время как подводная лодка или космический корабль могут иметь большое количество проникновений для большого количества функций.

Проникающая нить

Винтовая резьба, используемая для проходок оболочки сосуда высокого давления, подвергается высоким нагрузкам и не должна протекать. Баллоны высокого давления производятся с конической (конической) резьбой и параллельной резьбой. Два размера конической резьбы доминировали в цельнометаллических баллонах промышленного использования объемом от 0,2 до 50 литров (от 0,0071 до 1,7657 куб. футов). ^[12]

Для меньших фитингов используется стандарт конической резьбы 17E ^[13] с 12% конусностью правой резьбы, стандартной формой Whitworth 55° с шагом 14 нитей на дюйм (5,5 нитей на см) и диаметром шага на верхней резьбе цилиндра 18,036 миллиметра (0,71 дюйма). Эти соединения герметизируются с помощью резьбовой ленты и затягиваются с крутящим моментом от 120 до 150 ньютон-метров (89 и 111 фунт-сила-фут) на стальных цилиндрах и от 75 до 140 Н·м (55 и 103 фунт-сила-фут) на алюминиевых цилиндрах. ^[14]

Для более крупных фитингов используется коническая резьба стандарта 25E. Для ввинчивания клапана необходим более высокий крутящий момент, обычно около 200 Н·м (150 фунт-сила·фут), ^[15] Примерно до 1950 года в качестве герметика использовалась пенька. Позже использовался тонкий лист свинца, прижатый к форме шляпы, которая плотно прилегала к внешней резьбе, с отверстием наверху. Монтажник сжимал мягкую свинцовую прокладку, чтобы лучше соответствовать канавкам и выступам фитинга, прежде чем ввинчивать его в отверстие. Свинец деформировался, образуя тонкий слой между внутренней и внешней резьбой, и тем самым заполнял зазоры, создавая уплотнение. С 2005 года для того, чтобы избежать использования свинца, использовалась лента PTFE . ^{[ необходимо разъяснение ]}

Коническая резьба обеспечивает простую сборку, но требует высокого крутящего момента для соединения и приводит к высоким радиальным усилиям в горловине сосуда, и имеет ограниченное количество раз, которое может быть использовано, прежде чем чрезмерно деформируется. Это можно немного расширить, всегда возвращая тот же фитинг в то же отверстие и избегая чрезмерного затягивания.

Все баллоны, рассчитанные на рабочее давление 300 бар (4400 фунтов на кв. дюйм), все баллоны для дайвинга, ^{[ необходимо разъяснение ]} и все композитные баллоны используют параллельную резьбу. ^{[ необходима ссылка ]}

Параллельные резьбы для горловин цилиндров и аналогичных отверстий сосудов высокого давления изготавливаются по нескольким стандартам:

• Цилиндрическая резьба M25x2 ISO , герметизированная уплотнительным кольцом и затянутая с моментом затяжки от 100 до 130 Н·м (от 74 до 96 фунт-сила-фут) на стальных цилиндрах и от 95 до 130 Н·м (от 70 до 96 фунт-сила-фут) на алюминиевых цилиндрах; ^[14]
• Цилиндрическая резьба M18x1,5, герметизированная уплотнительным кольцом, затянута с моментом затяжки от 100 до 130 Н·м (от 74 до 96 фунт-сила-фут) на стальных цилиндрах и от 85 до 100 Н·м (от 63 до 74 фунт-сила-фут) на алюминиевых цилиндрах; ^[14]
• Параллельная резьба BSP 3/4"x14  ^[16], имеющая форму резьбы Уитворта 55°, диаметр шага 25,279 миллиметра (0,9952 дюйма) и шаг 14 ниток на дюйм (1,814 мм);
• 3/4"x14 NGS ^[17] (NPSM) параллельная резьба, уплотненная уплотнительным кольцом, затянутая с моментом затяжки от 40 до 50 Н·м (от 30 до 37 фунт-сила·фут) на алюминиевых цилиндрах, ^[18] имеющая форму резьбы 60°, диаметр шага от 0,9820 до 0,9873 дюйма (от 24,94 до 25,08 мм) и шаг 14 ниток на дюйм (5,5 ниток на см);
• 3/4"x16  UNF , уплотненный уплотнительным кольцом, затянутый с моментом затяжки от 40 до 50 Н·м (от 30 до 37 фунт-сила-фут) на алюминиевых цилиндрах. ^[18]
• 7/8"x14 UNF, уплотнено уплотнительным кольцом. ^[19]

Резьбы 3/4"NGS и 3/4"BSP очень похожи, имеют одинаковый шаг и диаметр шага, который отличается всего на 0,2 мм (0,008 дюйма), но они несовместимы, поскольку формы резьбы различны.

Все клапаны с параллельной резьбой герметизируются с помощью эластомерного уплотнительного кольца в верхней части резьбы горловины, которое герметизирует фаску или ступеньку на горловине цилиндра и фланец клапана.

Затворы сосудов высокого давления

Затворы сосудов под давлением представляют собой конструкции, удерживающие давление, предназначенные для обеспечения быстрого доступа к трубопроводам, сосудам под давлением, ловушкам для скребков, фильтрам и системам фильтрации. Обычно затворы сосудов под давлением обеспечивают доступ обслуживающему персоналу.

Обычно используемая форма отверстия для технического обслуживания — эллиптическая, что позволяет пропустить затвор через отверстие и повернуть его в рабочее положение, и удерживать его на месте стержнем снаружи, закрепленным центральным болтом. Внутреннее давление предотвращает его непреднамеренное открытие под нагрузкой.

Размещение затвора на стороне высокого давления отверстия использует разницу давления для блокировки затвора при рабочем давлении. Там, где это невыполнимо, может быть предписана предохранительная блокировка.

Воздушный шлюз ^[a] — это комната или отсек, который позволяет проходить между средами с различным атмосферным давлением или составом, сводя к минимуму изменение давления или состава между различными средами. Он состоит из камеры с двумя герметичными дверями или люками, расположенными последовательно, которые не открываются одновременно. Воздушные шлюзы могут быть маленькими или достаточно большими, чтобы через них мог пройти один или несколько человек, которые могут иметь форму тамбура .

Воздушный шлюз может также использоваться под водой для обеспечения прохода между воздушной средой в сосуде под давлением, таком как подводная лодка или водолазный колокол , и водной средой снаружи. В таких случаях воздушный шлюз может содержать воздух или воду . Это называется затопляемым воздушным шлюзом или подводным воздушным шлюзом и используется для предотвращения попадания воды в подводное судно или подводную среду обитания . Аналогичное устройство используется на космических кораблях для облегчения внекорабельной деятельности .

Строительные материалы

Композитный сосуд высокого давления с титановым вкладышем.

Многие сосуды высокого давления изготавливаются из стали. Для изготовления цилиндрического или сферического сосуда высокого давления прокатанные и, возможно, кованые детали должны быть сварены вместе. Некоторые механические свойства стали, достигаемые прокаткой или ковкой, могут быть неблагоприятно затронуты сваркой, если не приняты специальные меры предосторожности. В дополнение к достаточной механической прочности текущие стандарты предписывают использование стали с высокой ударопрочностью, особенно для сосудов, используемых при низких температурах. В случаях, когда углеродистая сталь может подвергаться коррозии, следует также использовать специальный коррозионно-стойкий материал.

Некоторые сосуды под давлением изготавливаются из композитных материалов , таких как композитный материал с намотанными волокнами , использующий углеродное волокно, удерживаемое полимером. Благодаря очень высокой прочности на разрыв углеродного волокна эти сосуды могут быть очень легкими, но их гораздо сложнее изготовить. Композитный материал может быть намотан вокруг металлического вкладыша, образуя композитный обернутый сосуд под давлением .

Другими очень распространенными материалами являются полимеры , такие как ПЭТ в контейнерах для газированных напитков и медь в сантехнике.

Сосуды под давлением могут быть облицованы различными металлами, керамикой или полимерами для предотвращения утечки и защиты конструкции сосуда от содержащейся среды. Этот вкладыш также может нести значительную часть нагрузки давления. ^{[20] [21]}

Сосуды под давлением также могут быть построены из бетона (ПВХ) или других материалов, которые не выдерживают растяжения. Кабели, обернутые вокруг сосуда или внутри стенки или самого сосуда, обеспечивают необходимое натяжение для сопротивления внутреннему давлению. «Непротекаемая стальная тонкая мембрана» выстилает внутреннюю стенку сосуда. Такие сосуды могут быть собраны из модульных частей и, таким образом, не имеют «необходимых ограничений по размеру». ^[22] Также существует высокий порядок избыточности благодаря большому количеству отдельных кабелей, выдерживающих внутреннее давление.

Очень маленькие сосуды, используемые для производства зажигалок на жидком бутане, подвергаются давлению около 2 бар, в зависимости от температуры окружающей среды. Эти сосуды часто имеют овальное (1 x 2 см ... 1,3 x 2,5 см) поперечное сечение, но иногда и круглое. Овальные версии обычно включают одну или две внутренние распорки натяжения, которые кажутся перегородками, но которые также обеспечивают дополнительную прочность цилиндра.

Производственные процессы

Заклепанный

Стандартный метод строительства котлов, ресиверов сжатого воздуха и других сосудов под давлением из железа или стали до того, как стали широко распространены газовая и электрическая сварка надежного качества, представлял собой клепаные листы, которые были прокатаны и прокованы в форме, затем склепаны вместе, часто с использованием стыковых накладок вдоль стыков, и заделаны вдоль заклепочных швов путем деформации краев нахлеста тупым зубилом для создания непрерывной линии высокого контактного давления вдоль стыка. Горячая клепка заставляла заклепки сжиматься при охлаждении, образуя более плотное соединение. ^[23]

Сварной

Большие и низкие сосуды давления обычно изготавливаются из сваренных вместе формованных пластин. Качество сварки имеет решающее значение для безопасности сосудов под давлением для людей .

Бесшовный

Типичные круглоцилиндрические газовые баллоны высокого давления для постоянных газов (которые не переходят в жидкое состояние при хранении под давлением, например, воздух, кислород, азот, водород, аргон, гелий) изготавливаются методом горячей ковки с прессованием и прокаткой для получения бесшовного сосуда с постоянными характеристиками материала и минимальной концентрацией напряжений.

Рабочее давление баллонов для использования в промышленности, ремесле, дайвинге и медицине имело стандартизированное рабочее давление (WP) около 150 бар (2200 фунтов на кв. дюйм) в Европе примерно до 1950 года. Примерно с 1975 года стандартное давление выросло до 200 бар (2900 фунтов на кв. дюйм). Пожарным нужны тонкие, легкие баллоны для перемещения в ограниченном пространстве; примерно с 1995 года стали использоваться баллоны для 300 бар (4400 фунтов на кв. дюйм) WP (сначала из чистой стали). ^{[ необходима цитата ]}

Потребность в снижении веса привела к появлению различных поколений композитных баллонов (волокно и матрица поверх лайнера), которые более уязвимы к ударным повреждениям. Композитные баллоны для дыхательного газа обычно изготавливаются для рабочего давления 300 бар (4400 фунтов на кв. дюйм).

Методы производства бесшовных металлических сосудов высокого давления обычно используются для цилиндров относительно небольшого диаметра, где будут производиться большие партии, поскольку оборудование и инструменты требуют больших капитальных затрат. Эти методы хорошо подходят для транспортировки и хранения газа под высоким давлением и обеспечивают неизменно высокое качество продукции.

Обратная экструзия

Обратная экструзия — это процесс, при котором материал принудительно течет обратно вдоль оправки между оправкой и матрицей.

• 
  Часть штампа со вставленной заготовкой
• 
  Процесс обратной экструзии, показывающий, как материал вытекает из матрицы вдоль оправки.
• 
  Экструзионный продукт перед обрезкой
• 
  Разрез после закрытия верхнего конца
• 
  Секция, показывающая детально обработанные участки грифа

Холодная экструзия (алюминий):

Бесшовные алюминиевые баллоны могут быть изготовлены методом холодной обратной экструзии алюминиевых заготовок в процессе, при котором сначала прессуются стенки и основание, затем обрезается верхний край стенок цилиндра, после чего прессуется плечо и горловина. ^[24]

Горячая экструзия (сталь):

В процессе горячей экструзии заготовка стали разрезается по размеру, нагревается индукцией до нужной температуры для сплава, очищается от окалины и помещается в матрицу. Металл выдавливается обратно, вдавливая в него оправку, заставляя его течь через кольцевой зазор, пока не образуется глубокая чаша. Эта чаша далее вытягивается до диаметра и толщины стенки, и формируется дно. После осмотра и обрезки открытого конца цилиндр подвергается горячей формовке, чтобы закрыть конец и сформировать горловину. ^[25]

Нарисованный

Анимация, демонстрирующая два этапа глубокой вытяжки стальной пластины в чашку и аналогичную чашку в заготовку водолазного цилиндра с куполообразным дном

Бесшовные цилиндры также могут быть холоднотянуты из стальных пластинчатых дисков в цилиндрическую чашеобразную форму, в два-четыре этапа, в зависимости от конечного соотношения диаметра к длине цилиндра. После формирования основания и боковых стенок верхняя часть цилиндра обрезается по длине, нагревается и подвергается горячему формованию для формирования плеча и закрытия горловины. Процесс формования утолщает материал плеча. Цилиндр подвергается термической обработке путем закалки и отпуска для обеспечения лучшей прочности и ударной вязкости. ^[26]

Скручено из бесшовной трубы

Бесшовный стальной цилиндр также может быть сформирован путем горячего прядения закрытия на обоих концах. Сначала основание полностью закрывается и обрезается для формирования гладкой внутренней поверхности, прежде чем будут сформированы плечо и шейка. ^[27]

Гидростатическое испытание конструктивно завершенного цилиндра

Независимо от метода, используемого для формирования цилиндра, он будет обработан на станке для отделки горловины и нарезания резьбы на горловине, подвергнут термической обработке, очистке и финишной обработке поверхности, промаркирован штампом, испытан и проверен на предмет обеспечения качества. ^{[26] [25] [24] [27]}

Композитный

Композитные сосуды под давлением обычно изготавливаются из нитей, намотанных ровингами в термореактивной полимерной матрице. Оправка может быть съемной после отверждения или может оставаться частью готового изделия, часто обеспечивая более надежную газо- или жидкостно-непроницаемую подкладку или лучшую химическую стойкость к предполагаемому содержимому, чем смоляная матрица. Металлические вставки могут быть предусмотрены для крепления резьбовых аксессуаров, таких как клапаны и трубы. ^[28]

Разработка композитных сосудов

Для классификации различных конструктивных принципов баллонов для хранения газа определены 4 типа. ^[27]

• Тип 1 – Цельнометаллический: цилиндр полностью изготовлен из металла.
• Тип 2 – Обруч: металлический цилиндр, усиленный обручем в виде ремня с армированной волокном смолой.
• Тип 3 – Полностью обернутый, поверх металлического вкладыша: Диагонально обернутые волокна образуют несущую оболочку на цилиндрической секции и на дне и плече вокруг металлического горлышка. Металлический вкладыш тонкий и обеспечивает газонепроницаемый барьер.
• Тип 4 – Полностью обернутый, поверх неметаллического вкладыша: Легкий термопластиковый вкладыш обеспечивает газонепроницаемый барьер, а оправка – для обертывания волокон и смоляной матрицы. Только шейка, которая несет резьбу шейки и ее крепление к вкладышу, изготовлена ​​из металла.

Цилиндры типа 2 и 3 производятся примерно с 1995 года. Цилиндры типа 4 поступили в продажу по крайней мере с 2016 года. ^{[ необходима цитата ]}

Угол намотки композитных сосудов

Намотанные бесконечные цилиндрические формы оптимально принимают угол намотки 54,7 градуса к цилиндрической оси, так как это дает необходимую прочность в окружном направлении, вдвое превышающую прочность в продольном направлении. ^[29]

Армирующее волокно с кольцевой намоткой наматывается под углом около 90° к оси цилиндра.

Безопасность

Сброс избыточного давления

Поскольку сосуд высокого давления рассчитан на определенное давление, обычно в нем имеется предохранительный клапан или перепускной клапан, гарантирующий, что это давление не будет превышено в процессе эксплуатации.

На сосуде или клапане баллона может быть установлена ​​разрывная мембрана или плавкая вставка для защиты в случае перегрева.

Утечка перед взрывом

Утечка перед разрывом описывает сосуд высокого давления, спроектированный таким образом, что трещина в сосуде будет расти через стенку, позволяя содержащейся в нем жидкости выходить и снижая давление, прежде чем она вырастет настолько, что вызовет катастрофический разрыв при рабочем давлении.

Многие стандарты сосудов под давлением, включая Кодекс котлов и сосудов под давлением ASME ^[30] и стандарт металлических сосудов под давлением AIAA, либо требуют, чтобы конструкции сосудов под давлением допускали утечку до разрыва, либо требуют, чтобы сосуды под давлением соответствовали более строгим требованиям по усталости и разрушению, если не доказано, что они допускают утечку до разрыва. ^[31]

Тестирование и проверка

Давление гидростатического испытания (заполнения водой) обычно в 1,5 раза превышает рабочее давление, но давление испытания DOT для баллонов для подводного плавания составляет 5/3 (1,66) рабочего давления.

Стандарты эксплуатации

Сосуды под давлением предназначены для безопасной работы при определенном давлении и температуре, технически именуемых «Расчетное давление» и «Расчетная температура». Сосуд, который не рассчитан на работу с высоким давлением, представляет собой очень серьезную угрозу безопасности. В связи с этим проектирование и сертификация сосудов под давлением регулируются такими нормами проектирования, как Кодекс котлов и сосудов под давлением ASME в Северной Америке, Директива ЕС по оборудованию под давлением ( PED ), Японский промышленный стандарт (JIS), CSA B51 в Канаде , Австралийские стандарты в Австралии и другими международными стандартами, такими как Lloyd's , Germanischer Lloyd , Det Norske Veritas , Société Générale de Surveillance (SGS SA), Lloyd's Register Energy Nederland (ранее известный как Stoomwezen) и т. д.

Обратите внимание, что если произведение давления на объем является частью стандарта безопасности, любая несжимаемая жидкость в сосуде может быть исключена, поскольку она не вносит вклад в потенциальную энергию, хранящуюся в сосуде, поэтому используется только объем сжимаемой части, например газа.

Список стандартов

• EN 13445 : Действующий европейский стандарт, гармонизированный с Директивой по оборудованию, работающему под давлением (первоначально «97/23/EC», с 2014 года «2014/68/EU»). Широко используется в Европе.
• Раздел VIII Кодекса ASME по котлам и сосудам под давлением : Правила строительства сосудов под давлением.
• BS 5500 : Бывший британский стандарт, замененный в Великобритании стандартом BS EN 13445 , но сохраненный под названием PD 5500 для проектирования и строительства экспортного оборудования.
• AD Merkblätter: немецкий стандарт, гармонизированный с Директивой по оборудованию, работающему под давлением .
• EN 286 (части 1–4): Европейский стандарт для простых сосудов высокого давления (воздушных баллонов), согласованный с Директивой Совета 87/404/EEC.
• BS 4994 : Технические условия на проектирование и строительство сосудов и резервуаров из армированных пластиков .
• ASME PVHO: стандарт США для сосудов высокого давления, предназначенных для использования людьми .
• CODAP: Французский кодекс строительства сосудов высокого давления без огневого подвода тепла.
• AS/NZS 1200 : Австралийский и новозеландский стандарт требований к оборудованию, работающему под давлением, включая сосуды под давлением, котлы и трубопроводы под давлением. ^[32]
• AS 1210: Австралийский стандарт по проектированию и строительству сосудов под давлением
• AS/NZS 3788 : Австралийский и новозеландский стандарт проверки сосудов под давлением ^[33]
• API 510. ^[34]
• ISO 11439: Баллоны для сжатого природного газа (СПГ) ^[35]
• IS 2825–1969 (RE1977)_код_необработанных_сосудов_под_давлением.
• Резервуары и сосуды из стеклопластика .
• AIAA S-080-1998: Стандарт AIAA для космических систем – металлические сосуды под давлением, герметичные конструкции и компоненты под давлением.
• AIAA S-081A-2006: Стандарт AIAA для космических систем – Композитные сосуды высокого давления с внешней оболочкой (COPV).
• ECSS-E-ST-32-02C Rev.1: Космическая техника – Проектирование конструкций и проверка герметичного оборудования
• B51-09 Канадские нормы по котлам, сосудам высокого давления и трубопроводам высокого давления.
• Руководства по охране труда, технике безопасности и охране окружающей среды для систем давления.
• Stoomwezen: бывший кодекс по сосудам под давлением в Нидерландах, также известный как RToD: Regels voor Toestellen onder Druk (Голландские правила для сосудов под давлением).
• SANS 10019:2021 Южноафриканский национальный стандарт: Переносные сосуды под давлением для сжатых, растворенных и сжиженных газов. Основная конструкция, изготовление, эксплуатация и техническое обслуживание.
• SANS 1825:2010 Издание 3: Южноафриканский национальный стандарт: Станции испытания газовых баллонов ― Общие требования к периодическим проверкам и испытаниям транспортабельных многоразовых баллонов под давлением газа. ISBN 978-0-626-23561-1

История

Сосуд под давлением 10 000 фунтов на кв. дюйм (69 МПа), изготовленный в 1919 году, обернутый высокопрочной стальной лентой и стальными стержнями для фиксации торцевых крышек.

Самая ранняя задокументированная конструкция сосудов под давлением была описана в 1495 году в книге Леонардо да Винчи , «Мадридский кодекс I» , в которой предполагалось, что контейнеры со сжатым воздухом могут поднимать тяжелые грузы под водой. ^[5] Однако сосуды, напоминающие те, что используются сегодня, появились только в 1800-х годах, когда пар стал вырабатываться в котлах, способствуя промышленной революции . ^[5] Однако из-за низкого качества материалов и технологий производства, а также из-за ненадлежащего знания конструкции, эксплуатации и технического обслуживания, с этими котлами и сосудами под давлением произошло большое количество разрушительных и часто смертельных взрывов, при этом в Соединенных Штатах почти ежедневно происходили смертельные случаи. ^[5] Местные провинции и штаты в США начали вводить правила строительства этих сосудов после того, как произошли некоторые особенно разрушительные аварии сосудов, в результате которых одновременно погибли десятки людей, что затруднило для производителей соблюдение различных правил в разных местах. Первый кодекс по сосудам высокого давления был разработан в 1911 году и выпущен в 1914 году, положив начало Кодексу ASME по котлам и сосудам высокого давления (BPVC) . ^[5]

В ранних попытках спроектировать резервуар, способный выдерживать давление до 10 000 фунтов на квадратный дюйм (69 МПа), в 1919 году был разработан резервуар диаметром 6 дюймов (150 мм), который был спирально намотан двумя слоями высокопрочной стальной проволоки для предотвращения разрыва боковых стенок, а торцевые крышки были продольно усилены продольными высокопрочными стержнями. ^[36] Потребность в сосудах высокого давления и температуры для нефтеперерабатывающих и химических заводов привела к появлению сосудов, соединенных сваркой вместо заклепок (которые были непригодны для требуемых давлений и температур), и в 1920-х и 1930-х годах BPVC включил сварку в качестве приемлемого способа строительства; сварка является основным способом соединения металлических сосудов сегодня. ^[5]

В области проектирования сосудов высокого давления было достигнуто много успехов, таких как усовершенствованный неразрушающий контроль, фазированный ультразвуковой контроль и радиография , новые сорта материалов с повышенной коррозионной стойкостью и более прочные материалы, а также новые способы соединения материалов, такие как сварка взрывом , сварка трением с перемешиванием , передовые теории и средства более точной оценки напряжений, возникающих в сосудах, такие как использование анализа конечных элементов , что позволяет строить сосуды безопаснее и эффективнее. Сосуды высокого давления в США требуют клейма BPVC, но BPVC — это не просто внутренний кодекс, многие другие страны приняли BPVC в качестве своего официального кодекса. ^{[ необходима цитата ]} Однако в некоторых странах, таких как Япония, Австралия, Канада, Великобритания и другие страны Европейского Союза, существуют и другие официальные кодексы. Почти все признают присущие сосудам высокого давления потенциальные опасности и необходимость стандартов и кодексов, регулирующих их проектирование и строительство. ^{[ необходима цитата ] [ необходима уточнение ]}

Галерея

Пример клапана для заправки газом. ^{[ необходимо разъяснение ]}

Ресивер хладагента Becool BC-LR-10,0

Накопитель баллона

Альтернативы

• Хранение природного газа
• Газгольдер

В зависимости от применения и местных обстоятельств существуют альтернативы сосудам под давлением. Примеры можно увидеть в системах сбора воды в домашних условиях, где может использоваться следующее:

• Системы с гравитационным управлением ^[37] , которые обычно состоят из негерметичного резервуара для воды на высоте выше точки использования. Давление в точке использования является результатом гидростатического давления, вызванного разницей высот. Гравитационные системы производят 0,43 фунта на квадратный дюйм (3,0 кПа) на фут напора воды (разница высот). Муниципальное водоснабжение или перекачиваемая вода обычно имеют давление около 90 фунтов на квадратный дюйм (620 кПа).
• Контроллеры встроенных насосов или насосы, чувствительные к давлению . ^[38]
• В ядерных реакторах сосуды под давлением в основном используются для поддержания высокой температуры охлаждающей жидкости (воды) для повышения эффективности Карно . Другие охладители могут поддерживаться при высоких температурах при гораздо меньшем давлении, что объясняет интерес к реакторам на расплавленных солях , быстрым реакторам со свинцовым охлаждением и газоохлаждаемым реакторам . Однако преимущества отсутствия необходимости в сосуде под давлением или сосуде с меньшим давлением частично компенсируются недостатками, уникальными для каждого альтернативного подхода.

Смотрите также

• Американское общество инженеров-механиков ( ASME ) – Профессиональное общество инженеров-механиков
• Код ASME по котлам и сосудам под давлением  – Технический стандарт
• Баллонный газ  – газ, сжатый и хранящийся в баллонах.
• Композитный сосуд высокого давления с внешней оболочкой  – сосуд высокого давления с неструктурным вкладышем, обернутым структурным волокнистым композитом.
• Хранение энергии сжатым воздухом  – Метод согласования переменного производства со спросом
• Сжатый природный газ  – топливный газ, в основном состоящий из метана.
• Демистер  – удаление капель жидкости, увлекаемых потоком пара.
• Котел жаротрубный  – Тип котла
• Газовый баллон  – Цилиндрический контейнер для хранения сжатого газа.
• Прокладка  – Тип механического уплотнения
• Головка (сосуд)  – Торцевая крышка на сосуде высокого давления цилиндрической формы.
• Минимальная расчетная температура металла ( МРТМ )
• Powerlet  – небольшой, недорогой, одноразовый металлический газовый баллон для обеспечения пневматической энергии - небольшой, недорогой, одноразовый металлический газовый баллон для обеспечения пневматической энергии
• Сбор дождевой воды  – накопление дождевой воды для повторного использования
• Предохранительный клапан  – предохранительный клапан, используемый для контроля или ограничения давления в системе.
• Предохранительный клапан  – устройство для сброса избыточного давления в системе.
• Бомба давления Шоландера  – Прибор для измерения водного потенциала растительной ткани – Устройство для измерения водного потенциала листьев
• Кожухотрубчатый теплообменник  – Класс конструкций теплообменников
• Инструмент для труб
• Парожидкостный сепаратор  – Устройство для разделения парожидкостной смеси на составляющие ее фазы или сепаратор-отстойник
• Вихревой сепаратор  – устройство для предотвращения образования вихря на выходе из контейнера.
• Водотрубный котел  – Тип печи, вырабатывающей пар
• Колодец  – выемка грунта или сооружение для обеспечения доступа к грунтовым водам.

Примечания

1. «Airlock» иногда пишут как air-lock или air lock, или сокращают до просто lock.

Ссылки

1. «Определение ASME сосуда под давлением». www.redriver.team . 9 ноября 2023 г. . Получено 26 октября 2024 г. .
2. «Определение ASME сосуда под давлением». www.redriver.team . 9 ноября 2023 г. . Получено 26 октября 2024 г. .
3. "Опасности и безопасность сосудов под давлением". www.assessor.com.au . Июнь 2018 . Получено 28 октября 2024 .
4. Hearn, EJ (1997). "Глава 9". Механика материалов 1. Введение в механику упругой и пластической деформации твердых тел и конструкционных материалов (третье изд.). Butterworth-Heinemann. стр. 199–203. ISBN 0-7506-3265-8.
5. Нильсен, Кайл. (2011) «Разработка испытательного сосуда для фильтров низкого давления и анализ электропряденых нановолоконных мембран для очистки воды»
6. Puskarich, Paul (2009-05-01). "Упрочненное стекло для трубопроводных систем" (PDF) . Glass Manufacturing Industry Council . Архивировано из оригинала (PDF) 2012-03-15 . Получено 2009-04-17 .
7. Бир, Фердинанд П.; Джонстон, Э. Рассел-младший; ДеВольф, Джон Т. (2002). "7.9" . Механика материалов (четвертое изд.). McGraw-Hill. стр. 463. ISBN 978-0-07-365935-0.
8. Для сферы толщина d = rP/2σ, где r — радиус резервуара. Объем сферической поверхности тогда равен 4πr ² d = 4πr ³ P/2σ. Масса определяется путем умножения на плотность материала, из которого сделаны стенки сферического сосуда. Кроме того, объем газа равен (4πr ³ )/3. Объединение этих уравнений дает приведенные выше результаты. Уравнения для других геометрий выводятся аналогичным образом.
9. "Масса давления цилиндрического сосуда с полусферическими концами (капсула) – калькулятор – fxSolver". www.fxsolver.com . Получено 2017-04-11 .
10. Ричард Будинас, Дж. Нисбетт, Shigley's Mechanical Engineering Design, 8-е изд., Нью-Йорк: McGraw-Hill, ISBN 978-0-07-312193-2 , стр. 108 
11. Международный кодекс 2007 ASME «Котельные и сосуды под давлением». Американское общество инженеров-механиков. 2007.
12. Позиционный документ PP- 03 - 2022: Использование конической и параллельной (прямой) резьбы в баллонах из алюминиевого сплава (PDF) (Отчет). Сингапур: Азиатская ассоциация промышленных газов. 2022. Получено 25 октября 2024 .
13. Технический комитет 58 Газовые баллоны (25 марта 1999 г.). ISO 11116-1: Газовые баллоны – коническая резьба 17E для присоединения клапанов к газовым баллонам (первое издание). Женева, Швейцария: Международная организация по стандартизации.
14. Технический комитет ISO/TC 58, Газовые баллоны (15 октября 1997 г.). ISO 13341:1997 Транспортируемые газовые баллоны — Установка клапанов на газовые баллоны (1-е изд.). Женева, Швейцария: Международная организация по стандартизации.
15. ISO 11363-1:2010 Газовые баллоны — коническая резьба 17E и 25E для присоединения клапанов к газовым баллонам — Часть 1: Технические характеристики . Женева, Швейцария: Международная организация по стандартизации. Май 2010 г.
16. Комитет MCE/18 (1986). Технические условия на трубную резьбу для труб и фитингов, где герметичные соединения не выполняются на резьбе (метрические размеры) . Лондон: Британский институт стандартов. ISBN 0-580-15212-X. Британский стандарт 2779.
17. Институт металлорежущих инструментов (1989). "Раздел метчиков и плашек: Резьба клапанов газовых цилиндров американского стандарта". Справочник по металлорежущим инструментам (иллюстрированное издание). Industrial Press Inc. стр. 447. ISBN 978-0-8311-1177-9. Получено 7 декабря 2016 г.
18. Staff. "Valving of SCUBA (Air) Cylinders". Вспомогательные документы . Garden Grove, California: Catalina Cylinders . Получено 13 ноября 2016 г.
19. Staff. "Luxfer Limited 106". Каталог . XS Scuba . Получено 7 августа 2016 г.
20. NASA Tech Briefs, «Создание композитного сосуда высокого давления с металлическим покрытием», 1 марта 2005 г.
21. Фриетас, О., «Техническое обслуживание и ремонт эмалированного оборудования», Химическая инженерия, 1 июля 2007 г.
22. «Сосуды высокого давления», Д. Фрейер и Дж. Харви, 1998 г.
23. Оберг, Эрик; Джонс, Франклин Д. (1973). Хортон, Холбрук Л. (ред.). Справочник по машиностроению (19-е изд.). Брайтон, Англия: Machinery Publishing Co. Inc., стр. 1239–1254.
24. Staff (2015). «Производственные процессы: цельноалюминиевые баллоны». Солфорд, Великобритания: Luxfer Gas Cylinders, Luxfer Holdings PLC. Архивировано из оригинала 25 декабря 2015 г. Получено 25 декабря 2015 г.
25. "Цилиндры Витковице". www.vitkovice.az . Проверено 1 апреля 2021 г.
26. Worthington steel (3 ноября 2007 г.). «Изготовление стального баллона для акваланга Worthington X-Series». YouTube . Архивировано из оригинала 21.12.2021.
27. "Технология". faber-italy.com . Получено 7 октября 2024 г. .
28. Air, Alexander; Shamsuddoha, Md; Prusty, B Gangadhara (2023). «Обзор композитных сосудов высокого давления типа V и автоматизированного производства на основе размещения волокон». Композиты, часть B: Инженерное дело . 253 : 110573. doi : 10.1016/j.compositesb.2023.110573 . ISSN  1359-8368.
29. Лекция Массачусетского технологического института о сосудах под давлением
30. Саши Канта Паниграхи, Ниранджан Саранги (2017). Корпус камеры сгорания авиационного двигателя: экспериментальная конструкция и исследования усталости . ЦРК Пресс. стр. 4–45. ISBN 978-1-351-64283-5.
31. ANSI/AIAA S-080-1998, Космические системы – Металлические сосуды под давлением, герметичные конструкции и компоненты под давлением, §5.1
32. "AS 1200 Pressure Vessels". SAI Global. Архивировано из оригинала 9 июля 2012 года . Получено 14 ноября 2011 года .
33. "AS_NZS 3788: 2006 Оборудование, работающее под давлением — Проверка в процессе эксплуатации". SAI Global . Получено 4 сентября 2015 г.
34. «Кодекс проверки сосудов высокого давления: проверка в процессе эксплуатации, оценка, ремонт и изменение». API. Июнь 2006 г.
35. . "Газовые баллоны – Баллоны высокого давления для хранения на борту природного газа в качестве топлива для автотранспортных средств". ISO. 2006-07-18 . Получено 2009-04-17 .
36. Popular Science. Bonnier Corporation. Январь 1919 г.
37. Пушард, Дуг (2005). «Бытовые системы сбора воды также иногда могут работать под действием силы тяжести». Harvesth2o.com . Получено 17.04.2009 .^{[ требуется проверка ]}
38. Пушард, Дуг. «Альтернативы сосудам высокого давления в бытовых системах водоснабжения». Harvesth2o.com . Получено 17 апреля 2009 г.

Источники

• AC Ugural, SK Fenster, Advanced Strength and Applied Elasticity, 4-е изд.
• Е.П. Попов, Инженерная механика деформируемого твердого тела, 1-е изд.
• Мегиеси, Юджин Ф. «Справочник по сосудам высокого давления, 14-е издание». PV Publishing, Inc. Оклахома-Сити, Оклахома

Дальнейшее чтение

• Megyesy, Eugene F. (2008, 14-е изд.) Справочник по сосудам высокого давления. PV Publishing, Inc.: Оклахома-Сити, Оклахома, США. www.pressurevesselhandbook.com Справочник по проектированию сосудов высокого давления на основе кода ASME.

Внешние ссылки

• Использование сосудов высокого давления в нефтегазовой промышленности
• Основные формулы для тонкостенных сосудов высокого давления с примерами
• Обучающие электронные таблицы Excel для проектирования головок, оболочек и штуцеров по стандартам ASME
• Сайт ASME по котлам и сосудам под давлением
• Журнал технологий сосудов высокого давления Архивировано 15 октября 2012 г. на Wayback Machine
• Веб-сайт Директивы ЕС по оборудованию, работающему под давлением
• Директива ЕС о простых сосудах под давлением
• классификация ЕС
• Насадки для сосудов высокого давления
• Изображение газового баллона из композитного углеродного волокна, показывающее детали конструкции
• Изображение кислородного баллона из композитного углеродного волокна для промышленного дыхательного аппарата