MHH - Place for Knowledge Sharing with Happiness

Pressure Vessel ออกแบมาเพื่อใช้งานที่อุณหภูมิสูง แต่ต้องทำ Hydrotest ที่อุณหภูมิ Ambient สามารถทำได้อย่างไร???

Stress Ratio for Pressure Test;

เราทราบกันดีว่า New Pressure Vessel ก่อนที่จะนำไปใช้งานนั้นจำเป็นต้องทำ Hydrostatic Test ที่ความดัน (Test Pressure) ตามที่ ASME BPVC Section VIII, Div.1 กำหนด นั่นคือ ไม่น้อยกว่า 1.3 เท่าของ Maximum Allowable Working Pressure (MAWP) หรือ 1.5 เท่าของ MAWP สำหรับ Vessel ที่ออกแบบตาม ASME Code Edition ก่อนปี 1999 เพื่อทดสอบความแข็งแรงและตรวจสอบการรั่วของ Pressure Vessel

ปกติแล้วเราจะทำ Hydrotest กันที่อุณหภูมิบรรยากาศ (Ambient) แต่ Vessel บางตัวนั้นถูกออกแบบมาให้ใช้งานภายใต้ความดันที่อุณหภูมิสูง คำถามคือการทำ Hydrotest ที่อุณหภูมิ Ambient กับที่อุณหภูมิที่เราต้องการจะนำ Vessel ไปใช้งาน (Design Temperature) นั้นแตกต่างกันหรือไม่...

เริ่มจากมาดูกันว่าอุณหภูมิที่สูงขึ้นมีผลกับ Pressure Vessel อย่างไร?

วัสดุโดยทั่วไปรวมถึงเหล็กที่ใช้ทำ Vessel จะมีความแข็งแรงลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น นั่นหมายความว่าความดันที่อุณหภูมิสูงจะสร้างผลกระทบกับตัว Vessel มากกว่าที่อุณหภูมิต่ำ สรุปก็คือ เราทำ Hydrotest ที่อุณหภูมิ Ambient ซึ่ง Vessel มีความแข็งแรงมากกว่า ก็ต้องใช้ Test Pressure มากกว่า 1.3 เท่าของ MAWP

แล้ว ASME บอกว่าอย่างไร?

ASME ได้กำหนด Temperature Correction Factor หรือ Stress Ratio ขึ้นมาเพื่อชดเชยความแข็งแรงของ Vessel ที่ลดลงเมื่อต้องนำไปใช้ที่อุณหภูมิสูง โดย Stress Ratio สามารถคำนวณได้จากการนำความแข็งแรงของวัสดุที่อุณหภูมิ Ambient (อุณหภูมิทดสอบ) มาหารด้วย ความแข็งแรงของวัสดุที่อุณหภูมิ Design Temperature และ Stress Ratio นั้นจะต้องมีค่ามากกว่าเท่ากับ 1 เสมอ ซึ่งเมื่อนำไปคูณก็จะได้ Test Pressure มากกว่า 1.3 เท่าของ MAWP นั่นคือ ASME บังคับให้เรา Test ที่ความดันที่สูงขึ้น

ถึงตอนนี้ลองสังเกตกันดูนะครับว่า Hydro. Test Pressure สำหรับ High Temperature Service Pressure Vessel นั้นมักจะมีค่าสูงกว่า 1.3 เท่า (หรือ 1.5 เท่า) ของ MAWP เสมอ และสำหรับใครที่ต้องการคำนวณ Test Pressure เพื่อนำไปใช้งานก็อย่าลืมพิจารณา Stress Ratio กันด้วยนะครับ

by Mo Thanachai