壓寶計劃 : 壓力容器保障計劃

  壓力容器使用者設計需求表內容說明 壓力容器使用者設計需求表，是用來在設備設計開始之前，整理與確認「這台壓力容器實際會怎麼被使用」的基本資訊。 透過 人、事、時、地、物 五個面向，協助設計端理解使用情境，避免設計假設與實際使用狀況產生落差。 人     壓力容器的所有者或實際使用者     設備主要由哪個單位或人員負責使用與管理 事      這台容器的主要用途     平常操作時的大致壓力與溫度條件     是否有特殊操作情況需要特別考慮     是否需要安全裝置（例如過壓保護）     是否有防火、隔熱或其他使用上的注意事項     是否有登錄或認證方面的需求（例如特定市場或地區的要求） 時     預計使用年限     是否長期連續使用，或有反覆啟停的情況     是否需要考慮長時間使用或重複操作可能造成的影響     是否有基本的防蝕或保護要求 地     容器預計安裝的位置（室內、室外或特定環境）     是否需要考慮風力、地震或其他環境因素 物     容器及主要部件的材料方向或限制     是否有管線連接或開口需求     是否能提供基本尺寸或簡單示意圖，協助理解設備外形 說明與提醒 本表單的目的，在於 協助釐清需求與使用條件 ，作為設計討論與工程判斷的基礎。 內容並非設計定案，也不代表已完成法規或安全審查。 由於壓力容器屬於具有風險的設備，相關內容仍涉及專業設計考量。 若對表單內容有不確定之處，建議在填寫或使用前，先與專業設計人員進行說明與確認。 名稱說明     UDR：壓力容器使用者設計需求     User’s Design Requirements ...

MDMT 是 根據 ASME 鍋爐和壓力容器規範 進行 壓力容器 工程計算、設計和製造 的設計條件之一 。 每個符合 ASME 規範的壓力容器都有自己的 MDMT，這個溫度印在容器銘牌上。 精確的定義有時可能有點複雜，但簡單來說，MDMT 是用戶根據流體類型和容器將要處理的溫度範圍任意選擇的溫度。 所謂的 任意 MDMT 必須低於或等於 CET（這是一種環境或“過程”屬性，見下文），並且必須高於或等於 MDMT （這是一種材料屬性）。 臨界暴露溫度  (CET)  是容器將要經受的最低預期溫度，考慮到最低 操作溫度 、操作擾動、自動製冷、大氣溫度和任何其他冷卻源。 在某些情況下，它可能是 發生 顯著 應力 的最低溫度， 而不是可能的最低溫度。 MDMT 是根據容器製造材料的冶金和容器部件的厚度允許的最低溫度，即根據 每個溫度和厚度的 低溫脆化 範圍和 夏比衝擊試驗 要求，對於每一個設備的組成部分。      參考文獻 wiki: Minimum design metal temperature  

風險在哪？ 壓力容器是屬於危險性設備，桶槽儲存著內容物為了避免它與外界大氣接觸，所以要維持密閉。以物理的熱漲冷縮的原理，所以槽內在沒有內容物交換時仍然會因為桶壁的熱交換造成內部壓力的變化。桶槽放在建築物受風吹雨打，要考量防銹處理是否達到客戶要求，也考驗地震來時支撐座是否可以持續支持。吊裝時考驗吊車工班的能力，也要視作業時的外在因素，如風速、吊升距離及安裝的地台狀態。吊耳要依吊裝的角度去考量其尺寸及位置。管嘴的規格也要注意，要避免發生如美國慣用標準尺寸的凸緣無法與歐洲使用的公制尺寸的凸緣無法對接的狀況。在細部要注意焊道品質，諸如焊接材料、焊冠高度和非破壞檢查的項目等等。再來要注意壓力容器使用的狀況，例如使用者把移動式容器當成固定式容器使用？容器在製程使用上是否要保溫或保冷，壓力洩壓作用在製程的哪一段？總之一切的考量都要以桶槽的安全使用為重點。 信任感 以上是從業以來遇到的壓力容器/桶槽要設計要注意的風險評估。以往製造廠只需要拿著客戶提供的圖面採購施工就可以驗收，很單純也很直接。然而以工程公司內部的基末要求，由於工程公司是統包無法接受風險承擔，所以一切採購的部件都必需達要合約中敘述的標準。所以製造廠進而要取得設備的認證，如 CNS 9788 或是 ASME Sec.VIII Div.1 等法規認證。工程公司的採購合約是否能與其提供的圖紙中的標準不一定一致，所以常會發生「為什麼以前可以，現在不行？」這些對話。我們在作這一類壓力容器設計時，常要注意太多的變數。如果沒有紙本註記，常會發生討論的內容與實際執行的狀況不同。傳統產業沒有這類的習慣，總以為口中答應的決策就是確認了，沒有考慮雙方認知的差距。整個製造工程跨越四五個月，加上後續的驗收程序，會發生其最初採購的製品規格與最後驗收的規格不同。其中產生的成本差異由誰哪方吸收常會造成爭議。如何取得雙方的共識在工程開始前應該進行細節的評估。 認證過程中，專業要維持住。因為公司外部人員僅能提供對於法規的意見，但是公司內部的實際狀況只有自己知道。要靠外人管理自己的公司，如果沒有細部的規範會造成污煙瘴氣。 專業分工 壓力容器設計分工，以往製圖人員要負擔機械設計製圖及加工製圖。機械設計製圖包含計算書及計算用的圖面，其說明零件設計參數及相關說明。而加工製圖屬於製造下料時所需的尺寸圖面。現在的設計文件要求越來越專業，要符合客戶的採購合約內容，會增...

有見過會長高的桶槽嗎？ 首先要確認哪一種的桶槽會長高？那就是平底的桶槽。那是一般使用於液體儲存的桶槽，在採購方要求在滿水後加上一點的壓力作水壓試驗，以確保桶槽的保壓力。如果在設計計算時未完全了解其水壓試驗的壓力時，往往就會發現桶槽長高了!因為大面積的平底板被小小的水壓給頂起來了。這有些反邏輯，一般製造廠會認為液體的重量如此之大，平底板及地板可以輕易的支撐水壓；直覺認為底板應該可以撐住，而且下方還有地板支撐，沒有什麼問題。  桶槽怎麼長高的？ 追根究底，問題還是在試驗的水壓之上。桶槽一般在製造廠製作完成之後會進行水壓試驗，以確認設備在設計和製造的過程中是否符合合約上的要求。若是製造廠未經過設計人員確認試驗的壓力而進行水壓試驗，若平底板承受的應力超過其材料的容許應力，使其中央凸出後，進而頂起整個桶槽。 氣急敗壞 通常設備在進行水壓試驗時，代表桶槽在製造的過程中已經接近驗收階段。若發生承壓件試壓後變形或是破壞時，代表要重新進行整修，交期延遲及材料成本增加等種種問題就會浮現。檢討及反省的過程都不好受；情緒上來的話，什麼氣急敗壞的話都會出現。為了避免類似的情況發生，我們會建議採用「使用者設計需求表」來確認設備設計需求及使用狀況。配合製造廠的品質手冊加強管理設備設計、採購、製造及品管相關的流程。   各申機械設計工作室提供「使用者設計需求表」製作的服務。如果要了解「使用者設計需求表」的內容請看看 《 如何準備使用者設計需求/UDR》  

設計文件難產 壓力容器設計有什麼困難的？不過就是幾張圖幾份紙本？工程公司的經理如是說...但，事實並非如此。 隔行如隔山，就如教授應力分析的老師也可能無法流暢的計算一個單腔體的壓力容器的板厚，因為需求向他說明各個參數代表的意義，他才能試著運算公式把需要的承壓件的厚度計算出來。訓練一位壓力容器設計人員花的時間應該在六個月至九個月之間。期間必需了解各個部件的造形及設計法規，例如什麼時候容器要設置檢查孔，何時設備必需在加工時要作熱處理，或時學習如何選擇設備使用的材料等等。基本上包含了大學機械系關於機械設計所有學科，包含材料、應用力學、製造學及製圖。壓力容器設計人員不是只把設備的厚度算出來就可以了，還必須繪製於圖面上。有些公司的作法把強度計算與製圖工作分開來，一人負責一項。其結果是二個人撕破臉，因為壓力容器設備因種種原因需要變更設計，造成雙方在設計文件無法同步修正，造成爭吵。由於壓力容器往往是定製設備，因為已經量產何必要重新設計？所以雙方對於自己製作的文件內容的對錯有一定的堅持，由誰配合誰的問題會不斷的產生。 關於壓力容器的管理 在台灣壓力容器屬於危險性設備，已經納入法規管理。包括操作人員的使用資格都在管理的範圍之內。對於設計人員的管制在於主任設計者，其要求擔任危險性設備製造廠的主任設計者，必需為大學機械系畢業，在相關設備製造廠從事設計工作五年以上；或是非機械系科別，在設備製造廠從事設計工作八年以上。曾經從事國防設備製造廠的機械工程師要申請主任設計者的資格，但是因為資格不符而被主管機關婉拒登錄。政府管理的方式，除了在各區域設置勞檢所及轄下的代檢單位，負責定檢已經取得合格證的設備及新造設備的工程檢查。而在教育訓練時不時提醒，負責危險性設備的主任設計，萬一其設備造成財產及人員傷亡時，必須接受刑事及民事的法律調查。這就是上面提到為什麼強度計算工程師與製圖員對於文件內容對錯發生爭執的原因，不想發生萬一。 降低壓力容器設計的困難度 壓力容器設計人員需要記得其設計的設備是受到法律規範之外，也要考量如何達到業主合約設計要求及製降低製造廠製造成本。其設計法規是這三個問題中的交集點。如果不依管理法承認的設計法規設計，設計人員必需證明其設備的設計是安全的；如果不依業主合約要求的設計規範設計，將受到求償的要求；如果不依設計法規設計，業造廠可能會浪費材料及工時。壓力容器設計設計需求參數很多，如何能...