מהו כלי לחץ וכיצד הוא מוגדר?

קנדלה רוסיו ברביסאן
מהנדס כימי

מדובר בציוד תעשייתי המיועד לצבירה או לתהליך, אשר בהינתן מאפייני הבנייה שלהם, ניתן לתכנן אותו כך שיעמוד בלחצים פנימיים ו/או חיצוניים מסוימים. הספקטרום העיצובי רחב מאוד, מטמפרטורות נמוכות מאוד שעובדות קרוב לרמות מינימום למתכות ועד לרמות גבוהות ולאורך כל טווח הלחץ שלהן.

בתוך מה שמכונה מכשירי נושא או לחץ ישנם סוגים רבים ותעשיות רבות המשתמשות בהם. הנפוצים ביותר, אם להזכיר כמה, הם: מפרידי נוזלים, מים חינם, כלכלנים, קולטי נוזלים, מפרידים בכלל, מיכל אחסון הידראולי, מסננים, בין היתר. בהתחשב במגוון וברבגוניות בשוק, יש לדמיין שיש גדלים, קטרים, אורכים ועוביים שונים בהתאם לחומר הייצור. חומרי הבנייה הנפוצים ביותר הם פלדת פחמן ופלדת אל חלד, תלוי אך ורק בשירות. לדוגמה, עבודה עם מזון או נוזלים מאכלים מאוד, מים עם מזהמים או גז עם תכולת פחמן דו חמצני עשויים בדרך כלל מפלדת אל חלד. בעוד שבמקרים אחרים, בשל יחס העלות-תועלת, נבחרות פלדות פחמן. בהתחשב בסוג השירות, ניתן לבצע משימות ציפוי פנימיות וחיצוניות כאחד או, מה שמכונה "חיפוי", היכולת לייצר צוות כולו מפלדת פחמן ולהצמיד "חיפוי" פלדת אל - חלד.

הצורות הנפוצות ביותר של המעטפה או הגוף שנמצאות בשוק הן: גלילים, כדורים או קונוסים. בעוד שהקצוות, במקרה של מארזים גליליים, משתמשים בדרך כלל בראשים אליפטיים, חצי כדוריים, חרוטיים או שטוחים, המהווים את העיצובים השכיחים ביותר בתעשייה.

כמה מיכלים סטנדרטיים ואחרים שתוכננו על ידי ASME מוצעים בשוק, כאשר ASME VIII הוא תקן האם למקרה זה. עם זאת, פעמים רבות, נעשה שימוש ביותר מתקן אחד לעיצובו וישנם מספר ארגונים המורשים לנהל את קודים סמכותיים, כגון האגודה האמריקנית של מהנדסי מכונות ו- Union Pressure Equipment Directive אֵירוֹפִּי.

לכל הפחות, מכשיר עם המאפיינים האלה של חיבור לכניסה ואחר ל- יציאת נוזלים, חיבורים אחרים למכשור הדרוש ולאמצעי אבטחה הוסיף. באופן כללי, לצוותים האלה יש PSV או PRD (לראשי התיבות באנגלית: "שסתום בטיחות בלחץ"או"מכשיר לשחרור לחץ”) מה שמכונה שסתום בטיחות והתקני הקלה.

בנוסף, בהתאם לשימוש, יש להם יציאות או ניקוז חלופיות באזור התחתון ופתחי אוורור באזור העליון. כמו כן, ביחס לקודי הבדיקה החלים להערכתם של שנותר החיים וכשרונם לשירות, למיכלים יש פיות בדיקה ו"בור ביוב" או מעבר של אדם, פה המשמש לבדיקה, תחזוקה וניקוי של יחידה.

סוג זה של נכס נתון לבדיקות איכות מקיפות, החל מבדיקות לחץ הידראוליות או בדיקות הידרוסטטי, להערכת איכות החומרים, ניתוח ריתוכים והיעילות של גלשן.

מִיוּן

ישנן דרכים שונות לסווג את המיכלים, שכן לפי השימוש בהם נוכל לחלק אותם לפי האם הם מיועדים אך ורק לאחסון או שיש להם תפקיד ספציפי בתהליך. מצד שני, אם נסווג אותם לפי צורתם, בגדול, יש לנו מיכלים אופקיים, אנכיים וכדוריים.

מיכלי אחסון משמשים למלאי מסוים במקרה של עצירת מפעל לא מתוכננת או לביצוע משימות תחזוקה בקו מסוים. מקרה אופייני הם ה"צפלין" המפורסם, על צורתו האופיינית. לעתים קרובות מבקשים שציוד זה יהיה מוגבל לערכים מסוימים, שכן אם מדובר במוצר דליק, עומס האש שלו יכול להיות גבוה.

מצד שני, במקרה של כלי תהליך, יש מגוון רחב מאוד של טיפולוגיות החל מ מחליפי חום, מגדלי זיקוק, עמודי חלוקה, כורים למפרידים נוזלים.

במקרה של צורת המיכל, כאשר מדברים על "כדורים" בהתחשב בצורתו הגלילית, מדברים על ציוד המיועד, על פי רוב, לאחסון. בתעשיית בתי הזיקוק ניתן לראות ציוד זה לאחסון גז טבעי, בוטאן או מימן. במקום זאת, גופים גליליים אופקיים ואנכיים משמשים לעיבוד. ציוד המיקום האופקי מותקן על אוכפים ואילו הציוד האנכי מותקן על רגליים או צינורות וחצאיות.