Onze experts helpen u graag!

Heeft u een vraag over onze producten? Bent u benieuwd naar de oplossingen die wij bieden of wilt u direct een offerte aanvragen? We helpen u graag verder.

Neem contact op
Of bel of mail ons

Wanddikte van een drukvat berekenen

Hoe wordt de wanddikte van een drukvat bepaald? Wiktor Czerep is onze deskundige op het gebied van deze berekeningen en vertelt in dit artikel meer over dit onderwerp en over de instrumenten die hij hiervoor gebruikt bij Gpi. 

Hoe bereken je de wanddikte van een drukvat?

Het ontwerpen van tanks en reactoren voor de chemische industrie is een zeer complexe taak en vereist specifieke kennis. In dit artikel vertellen we meer over de grootste uitdagingen voor onze engineers op dit gebied. Daarbij lichten we het een en ander toe over algemene methoden voor de berekening van de wanddikte van een drukvat.

We gaan niet volledig in op elk detail, maar u krijgt een overzicht van de belangrijkste zaken bij berekeningen van de wanddikte.

Ontwerp en productie van druktanks

Hoe bereken je de wanddikte van een drukvat?

Bij het bepalen van de wanddikte van tankonderdelen moet, zoals bij elk ander ontwerp, met verschillende variabelen rekening worden gehouden. Het product van de klant is altijd het uitgangspunt voor de hele berekening. Drukvaten die door hun toepassing een potentiële bron van gevaar kunnen vormen, zijn onderworpen aan een aantal voorschriften, dit verschilt per land.

In de EU-landen worden gewoonlijk de PED-voorschriften gebruikt, in de Verenigde Staten is dat de ASME BPVC, enz. De berekeningsmethode is gekoppeld aan een specifieke norm, dus de specifieke kennis en ervaring van de ontwerper is belangrijk.

Bij de berekening zijn verschillende variabelen van belang; materiaal, druk en ontwerptemperatuur. Even belangrijk zijn de dichtheid en de fysische en chemische eigenschappen van het product.

Er wordt rekening gehouden met de mogelijkheid van corrosie, voor materiaalverlies als gevolg van wrijving van het product tegen de wand van de tank, of om te zorgen voor voldoende sterkte van de constructie in geval van explosie van het bulkmateriaal in de tank. Ook is het belangrijk om rekening te houden of de tank deel uitmaakt van (grote) industriële installaties. Waar we verder aan denken? Belastingen van de nozzles, gemonteerde roerwerken, serviceplatforms en de locatie van de tank.

Tanks in de open lucht kunnen worden blootgesteld aan sterke windstoten en zelfs aardbevingen, die een grote invloed hebben op de vereiste diktes, vooral op de structurele steunpunten. Soms vereist de aard van het proces in de tank een bijkomende vermoeiingsanalyse, die de wanddoorsneden bepaalt. Niet te vergeten: de wijze van vervaardiging van geprefabriceerde elementen, de mate van inspectie bij de bouw en de keuze van de lasmethode voor de elementen.

De wanddikte van een tank met bolvormige bodem

Tanks met ronde bodemvormen zijn in vrijwel elke ontwerpnorm opgenomen. Een volledig bolle bodem komt zelden voor, maar het gaat hier voornamelijk om klöpperbodems, korfbogen, bolvormige en kegelbodems. Aan de hand van de ontwerpdruk is het de uitdaging om de romp van de tank en de dikte van de bodems optimaal te krijgen. De vorm bepaalt de wanddikte. Een korfboog heeft bijvoorbeeld een rondere vorm, waardoor deze beter druk kan opvangen. Hierdoor kan dunner gebouwd worden. 

De bolvormige bodem van tanks wordt vooral gebruikt bij de opslag van gas onder hoge druk.

“Naar mijn ervaring zijn vooral klöpperbodems en korfboogbodems volgens DIN28011 en DIN28013 wijdverbreid in Europa. Zoals bij elke technische kwestie zijn er vele factoren die van invloed zijn op de keuze van de vorm van de bodem. De belangrijkste zijn duurzaamheid, procesvereisten en budget.”

Wiktor Czerep, Special Engineer Gpi

Wiktor Czerep

Special Engineer
Gpi

Ingewikkelde berekeningen en noodzakelijk gereedschap

De eerder genoemde variabelen vormen een belangrijke basis voor de engineers die in hun dagelijks werk een aantal rekeninstrumenten gebruiken. De dunwandige of dikwandige tank, wordt naar gelang van de behoeften van de klant geoptimaliseerd, waarbij rekening wordt gehouden met talrijke bijkomende, niet-standaardelementen die een directe invloed hebben op de verkregen eindsterkte.

Dergelijke elementen zijn bijvoorbeeld kleppen en diverse verbindingsstukken die kenmerkend zijn voor een specifieke variëteit van drukvaten in de vorm van pijpleidingen en buizen.

Alle aspecten moeten uiteindelijk in de berekeningen worden meegenomen, zodat de gebruikte vergelijkingen werkelijk gekenmerkt worden door een hoge mate van complexiteit.

“In mijn werk is gedetailleerde informatie van de klant over het doel van het product de basis voor betrouwbare berekeningen. Bij Gpi vertrouwen wij onder meer op ons eigen TankDesign2-programma en Visual Vessel Design,” vertelt Wiktor Czerep, speciaal ingenieur Gpi Polen.

Drukvaten van Gpi

Wat Gpi onderscheidt, is vooral de flexibiliteit en uitgebreide ervaring in het ontwerpen van drukvaten. De mogelijkheden zijn groot, aangezien de engineers volgens vele (niet alleen Europese) normen werken. Onze ontwerpers maken passende berekeningen en stellen de beste oplossing voor in overeenstemming met de specificiteit en de behoeften van de klant. Wij werken een schema van tests en inspecties uit en bespreken alle details voortdurend met de klant.

De normen en standaarden volgens welke drukvaten in Gpi worden ontworpen zijn:

  • EN 13445
  • PED 2014/68/EU
  • ASME VIII-1
  • AD 2000-Merblatt
Wiktor Czerep, Special Engineer Gpi

Ontdek meer over onze tanks voor de chemische industrie.

Onze deskundigen staan open voor vragen en geven u graag advies. Laat uw contactgegevens achter en wij nemen zo spoedig mogelijk contact met u op.