구면 헤드 및 ASME 규정 준수에 대한 이해

압력용기 헤드가 둥글게 생겼다고 해서 ASME 규정을 준수하는 것은 아니라는 잘못된 상식을 바로잡겠습니다.

ASME 규정 준수에 대한 값비싼 교훈

저는 개인적으로가 아니라 제 제작자 친구를 통해 어려운 방법을 배웠습니다. 원통형 헤드 플레이트 재료비를 조금이라도 절약하려고요. 스포일러: 제3자 검사관이 전체 배치를 거부했습니다. 이로 인해 그는 2주의 시간과 고객을 잃었습니다.

토리스피어 헤드가 ASME 규정을 준수하는 이유는 무엇인가요?

그렇다면 실제로 원통형 헤드 ASME 코드를 충족할 수 있을까요? 마술이 아닙니다. 북미를 비롯한 전 세계 압력 용기 설계의 바이블로 불리는 ASME 섹션 8, 디비전 1에는 수학, 기하학, 수십 년간 쌓아온 엔지니어링 교훈이 담겨 있습니다.

곡선에 숨겨진 비밀

A 원통형 헤드 는 단순히 “구부러진 돔”이 아닙니다. ASME 플랜지 및 접시(F&D) 헤드(공식 용어)의 자격을 갖추려면 두 가지 특정 반경을 충족해야 합니다:

1. 그리고 크라운 반경 (가운데에 있는 크고 얕은 접시)는 용기의 외경(OD)과 같아야 합니다.
2. 그리고 너클 반경 (헤드와 실린더가 만나는 부분의 타이트한 곡선)는 OD의 6% 이상이어야 하며 헤드 두께의 3배 이상이어야 합니다.

왜 6% 규칙인가요?

왜 6%인가? 그 이하에서는 압력을 받으면 너클에 응력이 미친 듯이 급증하기 때문입니다. 클립을 구부릴 때처럼 완만한 곡선은 힘을 잘 견디지만 날카로운 곡선은 금이 빨리 갑니다.

이는 제안이 아닙니다. 요구 사항입니다. 그리고 설계자가 이를 무시했을 때 실제 선박이 폭발했기 때문에 존재합니다.

두께는 추측이 아닌 공식입니다.

올바른 모양이 결정되면 ASME는 UG-32(f)를 기준으로 필요한 최소 두께를 계산할 수 있는 깔끔한 공식을 제공합니다:

• 내부 압력
• 재료 허용 응력
• 용기 직경
• 방금 이야기한 바로 그 반경

하지만 - 그리고 이것은 매우 중요합니다. head 가 규정된 지오메트리와 일치하지 않으면 해당 공식이 더 이상 적용되지 않습니다. 갑자기 FEA(유한 요소 분석) 영역에 들어가게 되고, 이는 값비싼 소프트웨어와 공인 분석가, 몇 주에 걸친 검증을 의미합니다. 커피 로스터용 스팀 리시버를 제작하는 소규모 상점에서는 불가능할 수 있는 일입니다.

“ASME F&D”는 단순한 라벨링이 아닌 약속입니다.

“ASME UG-32(f)에 따른 토리스구면” 또는 “ASME F&D 헤드”라고 찍힌 도면을 본다면, 이는 마케팅용 허풍이 아닙니다. 그 뜻은

• 지오메트리는 코드에 규정된 비율을 따릅니다.
• 두께는 승인된 방법을 사용하여 계산되었습니다.
• ASME “U” 기호가 찍힐 수 있습니다(전체 선박이 해당되는 경우).

저 우표요? 보험 증서입니다. 말 그대로. 보험 회사와 규제 당국은 이 도장이 없으면 선박을 건드리지 않습니다.

결론 토리스피어 헤드가 중요한 이유

토리스피어 헤드가 인기 있는 이유는 가장 강해서가 아니라(반구형이 이깁니다) 식품 가공 탱크부터 화학 반응기에 이르기까지 대부분의 산업 분야에서 안전, 비용, 규정 준수 사이에서 가장 스마트한 균형을 이루기 때문입니다.

하지만 아무리 강조해도 지나치지 않을 정도로 사양에 맞게 제작되었을 때만 이러한 균형이 유지됩니다. “닫기”만으로는 충분하지 않습니다. 압력 용기에서는 닫으면 사람들이 다칠 수 있습니다.

따라서 다음에 견적서나 그림을 검토할 때는 “토리스구형”이라는 단어만 보고 고개를 끄덕이지 마세요. 물어보세요: ASME F&D인가요? UG-32(f)를 충족하나요?

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