Come sigillare un recipiente a pressione


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Sto cercando di costruire un recipiente di contenimento ad alta pressione in acciaio inossidabile (reattore a pressione) (2000 psi circa). Sì, mi rendo conto che si tratta di un tipo di cosa non da provare a casa, e ho intenzione di mettere un po 'di Lexan prima di fare qualsiasi test.

Sto guardando 2 "tubo inossidabile con uno spessore della parete di .148" (valutato 4000 psi) e sto cercando di capire il modo migliore per sigillare le estremità. Ho in programma di saldare un cappuccio, ma l'altro deve essere rimovibile. Non sono sicuro di come calcolare quanta pressione potrebbe tollerare un'estremità del tubo filettato, o se forse una sorta di triclamp ad alta pressione. Ho visto alcuni recipienti industriali per reattori a pressione, ma sono tariffe per qualcosa come 13.000 psi, troppo esagerati, sono anche super costosi. Alla ricerca di un'alternativa a basso costo fai-da-te. Qualsiasi informazione sarebbe apprezzata.


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Assicurati anche che sia Lexan molto spessa.
Ethan48,

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Ci sono molte altre cose che sono necessarie per dare una buona risposta qui. In primo luogo, cos'è "abbastanza spesso" per il tubo e quanto è grande il diametro complessivo (nei recipienti a pressione, il rapporto tra spessore e raggio è più importante di entrambi i numeri singolarmente). Inoltre, che tipo di tappi terminali stai cercando di usare (la forma del cappuccio terminale influenza lo stress e la forza su di essi).
Trevor Archibald

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Se hai intenzione di saldarlo, dovresti assolutamente prendere in considerazione l'idea di idrotestarlo prima di inserire i prodotti chimici di processo. Questa è probabilmente una buona idea anche per qualsiasi altra soluzione.
Ethan48,

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Cordiali saluti, ho trovato il tubo Schedule 80 SS su McMasters Carr valutato per 4000 psi e tappi terminali ad alta pressione classificati per 6000 psi
user379468

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Se stai ponendo questo tipo di domande, questo probabilmente non è qualcosa che dovresti intraprendere senza le risorse per farlo in sicurezza. C'è una ragione per il codice della nave ASME.
DLS3141,

Risposte:


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L'ho già fatto, quindi vorrei condividere alcune delle mie conoscenze. La CO2 super critica ha alcune proprietà uniche, per una è estremamente difficile da conservare in un contenitore chiuso poiché ha una tensione superficiale quasi nulla. Pertanto, se viene utilizzato un raccordo filettato standard e il fluido viene a contatto con esso, si può essere abbastanza certi che perderà (e di solito male).

Saldatura inossidabile di questo spessore richiede correttamente un potente saldatore TIG, che a sua volta richiede un certo livello di abilità nell'operatore. Se hai entrambi questi, ti preghiamo di ignorare questo commento.

Un'altra opzione è l'acciaio al carbonio. È economico (rispetto al tuo pezzo inossidabile), è disponibile in una varietà di dimensioni (DOM è un buon punto di partenza), salda bene con un MIG di base ed è più facile da lavorare.

Indipendentemente dal dimensionamento e dal tipo di materiale sono fondamentali, sebbene progettare questo pezzo con un adeguato fattore di sicurezza manterrà le cose unite. Ancora una volta ciò richiede un certo livello di abilità, se non lo hai, non è un progetto sicuro da affrontare.

Successivamente avrai bisogno di manometri correttamente calibrati e calibrati. L'installazione è semplice anche se la loro importanza non può essere sottovalutata. Due è il minimo nel caso in cui uno non stia leggendo correttamente (ad esempio ago bloccato).

Anche le valvole calibrate di scarico della pressione sono essenziali e, ancora una volta, due sono il minimo in caso di guasto.

Se riesci a costruire un contenitore ben progettato, il passaggio successivo è quello di ottenere il liquido al suo interno. Suggerisco prima di imballarlo con ghiaccio secco (può essere trovato in quasi tutti i supermercati) e quindi sigillare l'unità. Una bombola di CO2 può essere utilizzata per mantenere la pressione, sebbene i loro regolatori siano destinati alla produzione a bassa pressione. Se non si è sicuri su come eseguire le modifiche in sicurezza su una di queste configurazioni, questo progetto non deve essere eseguito.

Generalmente quello che sto ottenendo è questo, un progetto di questo tipo solleva problemi di sicurezza anche per un ingegnere veterano. Giocare con pressioni estreme e fluidi super critici in un contenitore costruito in casa non è un compito facile e potrebbe facilmente provocare un fallimento catastrofico.

Posso certamente comprendere la curiosità scientifica / gli aspetti di sfida di un progetto come questo, anche se ci sono ancora altre preoccupazioni che vanno affrontate oltre a ciò che ho scritto qui. Se i tuoi set di abilità non sono in atto per eseguire almeno le operazioni elencate finora, suggerisco di lasciare solo questo progetto.

Non sto dicendo che non hai la capacità di acquisire dette abilità, solo che questo non è il tipo di cosa da imparare e provarle.


Molto interessante :) buon lavoro
Drew_J,

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Utilizzare Flangia e flangia cieca ANSI 2 "-2500 # WNRTJ ASME B16.5 A-182 F304. Con guarnizione RTJ SS304 e bulloneria.


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Hai esaminato il design utilizzato da un reattore Parr? Richiederebbe un po 'di lavorazione (per lo più lavoro al tornio), se questa è un'opzione per te. Fondamentalmente, ci sono due pezzi di metallo a forma di C che si adattano attorno a un'estremità della nave (formando un cerchio). La parte inferiore passa sotto un labbro nella parte superiore della nave e la parte superiore supera un labbro sul tappo della nave. I bulloni si infilano nella parte superiore della C e premono verso il basso su un anello di metallo che si trova sulla parte superiore del labbro del tappo del vaso (l'anello è proprio lì per proteggere il labbro del tappo del vaso, poiché i bulloni rovinano la superficie che premono contro - se la superficie diventa davvero brutta, puoi semplicemente sostituire l'anello invece dell'intero cappuccio). C'è un anello ritagliato dalla parte inferiore del cappuccio, in cui è possibile inserire un anello di teflon,

Un'alternativa con meno (o nessun) tornio sarebbe quella di avere un labbro sulla parte superiore in cui praticare i fori, facendo corrispondere i fori che si toccano sul labbro della nave. Le labbra potrebbero essere anelli di metallo su cui saldare. L'aspetto negativo di questo sarebbe che sarebbe più difficile trovare un modo per inserire un anello di tenuta e ottenere un buon sigillo.

Probabilmente sarai in grado di capirlo meglio dopo aver guardato alcune delle foto dei reattori Parr online, quindi rileggere una o due volte. Alcune foto decenti si trovano qui e qui .

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