탱크 헤드에 예산을 날릴 뻔했던 그 때

Dave에 대해 말씀드리겠습니다. 데이브는 프로젝트 관리자였습니다. 데이브는 압력 용기 계산을 담당했습니다. Dave는 더 이상 엔지니어링 분야에서 일하지 않습니다.

구형 헤드-펑키, d세척된 끝 탱크와 보일러에서 간단해 보입니다. 그렇지 않습니다. 저는 경력 초기에 이 사실을 어렵게 배웠습니다. 한 고객이 저장 탱크가 필요했습니다. 저는 헤드에 필요한 재료를 눈으로 확인했습니다. 큰 실수였죠. 제작자는 제 견적을 보고 웃었습니다. 알고 보니 표면적 계산은 선택 사항이 아니었죠.

거래는 다음과 같습니다. 원통형 헤드 에는 두 개의 곡선이 있습니다. 위쪽의 크고 굵은 곡선(크라운). 가장자리 부근의 더 가파른 곡선(너클). 비율을 잘못 맞추면 탱크가 현대 미술 조각품이 될 수도 있습니다.

실제로 작동하는 공식

ASME 코드를 사용한 후 다음과 같이 적습니다:

A = π × D² × [0.0833 + 0.25(r/D) + 0.5((R/D) - (r/D))((R/D) + (r/D) - 0.5)].

포장을 풀어보겠습니다:

D = 탱크 내경. 두 번 측정합니다. R = 크라운 반경. 표준 설계의 경우 일반적으로 약 90%의 D. r = 너클 반경. 일반적으로 6%의 D. 작지만 강력합니다. 2m 탱크(D=2000mm, R=1800mm, r=120mm)에 대한 숫자를 입력합니다:

A ≈ 3.14 × 2² × [0.0833 + 0.25(0.06) + 0.5((0.9) - (0.06))((0.9) + (0.06) - 0.5)]

계산을 해보세요. 7.2제곱미터가 나옵니다. 7.2제곱미터의 금속은 상상도 할 수 없는 크기입니다.

직감이 틀린 이유

한 후배 엔지니어가 “시간 절약”을 위해 원구형 헤드를 타원형 헤드로 교체하는 것을 본 적이 있습니다. 탱크가 수압 테스트에 실패했습니다. 고장 난 소화전처럼 물이 뿜어져 나왔죠. 굴욕적이었죠.

구형 헤드는 반구. 원뿔이 아닙니다. 강도와 비용의 균형을 맞춘 하이브리드 형태입니다. 하지만 그 너클 반경은? 응력 자석입니다. 표면적을 잘못 계산하면 자재를 과소 주문하게 됩니다. 아니면 20%까지 초과 주문할 수도 있습니다.

전문가 팁: Excel이 반격할 때

아직도 냅킨에 낙서하고 계신가요? 그만하세요. PV Elite나 코드웨어 같은 계산기를 사용하세요. 하지만 먼저 공식을 이해하세요. 저는 이 공식이 적힌 개 귀 노트를 가지고 있습니다. 그 옆에는 커피 얼룩과 함께 이렇게 적혀 있습니다: “데이브의 복수.”

당신의 움직임

다음에 탱크 크기를 정할 때는 주먹구구식으로 하지 마세요. 숫자를 실행하세요. 그런 다음 다시 실행하세요.