Design Pressure vs. MAWP of ASME VIII Vessel;

Design  Pressure และ MAWP ของ Pressure Vessel แตกต่างกันอย่างไร ???

หลายคนคงเคยเห็นค่า “Design Pressure” และ “Maximum Allowable Working Pressure” หรือ MAWP ของ Pressure Vessel ใน Drawing, Strength Calculation Sheet หรือบน Nameplate และอาจสงสัยว่าทำไมค่าทั้งสองถึงไม่เท่ากัน

แล้ว “Design Pressure” และ “MAWP” แตกต่างกันอย่างไร เรามาดูความหมายและที่มาของแต่ละตัวกันก่อน

“Design Pressure” คือ ความดันสูงสุดที่ผู้ออกแบบกระบวนการผลิต (Process Designer) ประเมินว่ามีโอกาสเกิดขึ้นได้ ณ อุณหภูมิ Design Temperature

“MAWP” คือ ความดันสูงสุดที่ Pressure Vessel ลูกนั้นสามารถทนได้ ณ อุณหภูมิ Design Temperature ซึ่งคำนวณโดยใช้ความหนาของ Part ที่มีความแข็งแรงน้อยที่สุด ลบด้วย Corrosion Allowance

สรุปคือ Design Pressure เป็นความดันสูงสุดที่ Designer คาดว่าจะเกิดขึ้นได้ในกระบวนการผลิตและถูกนำมาใช้ในการออกแบบ Pressure Vessel ส่วน MAWP เป็นความดันจริงที่ Vessel ลูกนั้นสามารถทนได้ ดังนั้น MAWP จะต้องมากกว่าหรือเท่ากับ Design Pressure เสมอ

เมื่อเข้าใจกันแล้วก็อย่าสับสนในการใช้งานนะครับ โดยเฉพาะการทดสอบความดัน (Pressure Test) สำหรับ New Pressure Vessel ตาม ASME Section VIII, Div.1 เราใช้ MAWP ในการคำนวณนะครับ ไม่ใช่ Design Pressure

(อ่านเพิ่มเติมเรื่อง Hydrostatic Test ได้ใน https://monghaihen.blogspot.com/search?q=hydrostatic+Test+Vessel)

by Mo Thanachai

Example of “Static Head” in ASME Section VIII Vessel Calculation; 

ความดันที่ใช้ในการคำนวณความหนาของ Pressure Vessels ตาม ASME Section VIII Division 1 จะต้องเท่ากับ ความดันที่จะเกิดขึ้นภายในของ Vessel  (Internal Design Pressure) บวกกับ “Static Head” หรือความดันที่เกิดจากน้ำหนักของ Liquid ภายใน Vessel ณ จุดที่ต่ำที่สุดของ Vessel Part นั้นๆ ในตัวอย่างเป็นความดันที่มากที่สุดที่กระทำกับ Part ของ Left Ellipsoidal Head ซึ่งจะถูกนำไปใช้ในการคำนวณนะครับ (SG = Specific Gravity, H_S = Liquid Height)

by Mo Thanachai 

What is “Static Head” in ASME Section VIII Vessels? 

ในการออกแบบ Pressure Vessels ตาม ASME Section VIII Division 1 นอกจากเราจะต้องคำนึงถึงความดันหรือ Design Pressure ที่จะเกิดขึ้นภายใน Pressure Vessel แล้วเรายังต้องพิจารณาน้ำหนักของของเหลวหรือ Liquid ภายใน  Vessel ที่กระทำกับมันด้วย โดยความดันที่เกิดจากน้ำหนักของ Liquid ภายใน Vessel ก็คือ “Static Head” ซึ่งจะขึ้นกับความหนาแน่นของของเหลว (Liquid Density, p) และจะมีค่ามากขึ้นตามระดับความสูงของของเหลว (Liquid Height) จากจุดที่พิจารณา (ที่ก้นถังหรือ Bottom ของ Vessel จะมีค่า Static Head มากที่สุด) ดังนั้นในการออกแบบ Pressure Vessel ตาม ASME VIII จะต้องใช้ความดันภายในหรือ Internal Pressure เท่ากับ Design Pressure + Static Head นะครับ
by Mo Thanachai 

Repair of Pressure Vessel – Insert Plates; 

การซ่อมแซมส่วนที่เสียหายหรือบริเวณที่เกิด Corrosion สำหรับ Pressure Vessel แบบถาวร (Permanent repair) วิธีหนึ่งคือการตัดส่วนที่เสียหายทิ้งไปแล้วนำ Insert Plate มาใส่แทน โดย Insert Plate ที่นำมาใส่นั้นต้องถูกเชื่อมต่อกับด้วย Full-penetration groove weld และที่ต้องมีมุมโค้ง (Rounded Corners) รัศมี 1 นิ้วเป็นอย่างน้อยเพื่อไม่ให้เกิด Stress Concentration รวมไปถึงมุมของตัว Insert Plate ต้องอยู่ติดกับแนวเชื่อมเดิมของตัว Vessel และหลังจากเชื่อมซ่อมเสร็จแล้วก็ให้ทำ PT/MT 100%, RT/UT 100% และถ้าเป็นไปได้ให้ทำ Hydrostatic Test ด้วยนะครับ Mo Thanachai