Como selar um vaso de pressão

Estou tentando construir um vaso de contenção de alta pressão em aço inoxidável (reator de pressão) (cerca de 2000 psi). Sim, eu percebo que esse é um tipo de coisa que não tente fazer em casa, e pretendo colocar um pouco de lexan na frente dele antes de fazer qualquer teste.

Estou olhando para um tubo de 2 "de aço inoxidável com uma espessura de parede de 0,148" (avaliado em 4000 psi) e estou tentando descobrir a melhor maneira de selar as extremidades. Eu planejo soldar uma extremidade, mas a outra extremidade precisa ser removível. Não sei ao certo como calcular quanta pressão uma extremidade do tubo roscado seria capaz de tolerar, ou se talvez algum tipo de triclamp de alta pressão. Eu já vi alguns reatores industriais de pressão, mas eles custam algo em torno de 13.000 psi, um exagero, eles também são super caros. À procura de uma alternativa de baixo custo de bricolage. Qualquer informação seria apreciada.

Eu já fiz isso antes, então gostaria de compartilhar um pouco do que sei. O CO2 supercrítico possui algumas propriedades únicas; por um lado, é extremamente difícil manter um recipiente fechado, pois possui uma tensão superficial próxima a zero. Como tal, se um acessório rosqueado padrão for usado e o fluido entrar em contato com ele, você pode estar certo de que ele vazará (e geralmente mal).

A soldagem de aço inoxidável dessa espessura requer adequadamente um soldador TIG poderoso, que, por sua vez, exige um certo nível de habilidade no operador. Se você tiver os dois, desconsidere este comentário.

Outra opção é o aço carbono. É barato (comparado à sua peça de aço inoxidável), vem em vários tamanhos (o DOM é um bom lugar para começar), solda bem com uma MIG básica e é mais fácil de usinar.

Independentemente do tamanho e tipo de material são críticos, embora a engenharia desta peça com um fator de segurança adequado mantenha as coisas em ordem. Mais uma vez, isso requer um certo nível de habilidade, se você não o tiver, então este não é um projeto seguro para enfrentar.

Em seguida, você precisará de manômetros classificados e calibrados corretamente. A instalação é simples, embora sua importância não possa ser subestimada. Dois é o mínimo no caso de um não estar lendo corretamente (agulha presa, por exemplo).

Válvulas de alívio de pressão calibradas também são essenciais e, mais uma vez, duas são as mínimas em caso de falha.

Se você conseguir construir um contêiner bem projetado, o próximo passo é colocar o líquido nele. Sugiro primeiro embalá-lo com gelo seco (pode ser encontrado em quase qualquer supermercado) e depois selar a unidade. Uma garrafa de CO2 pode ser usada para manter a pressão, embora seus reguladores sejam destinados à saída de baixa pressão. Se você não tiver certeza de como realizar modificações com segurança em uma dessas configurações, esse projeto não deve ser realizado.

Geralmente, o que estou dizendo é que esse projeto traz preocupações de segurança, mesmo para um engenheiro veterano. Brincar com pressões extremas e fluidos super críticos em um contêiner construído em casa não é tarefa fácil e pode facilmente resultar em falha catastrófica.

Certamente posso entender os aspectos científicos de curiosidade / desafio de um projeto como esse, embora ainda existam outras preocupações que precisam ser abordadas além do que escrevi aqui. Se o seu conjunto de habilidades não estiver no lugar para, no mínimo, executar as operações listadas até agora, sugiro deixar este projeto sozinho.

Não estou dizendo que você não tem a capacidade de adquirir essas habilidades, apenas que esse não é o tipo de coisa para aprender e experimentá-las.

Use flange e flange cega ANSI 2 "-2500 # WNRTJ ASME B16.5 A-182 F304. Com uma junta RTJ SS304 e parafusos.

Você já viu o design que um reator Parr usa? Seria necessário um pouco de usinagem (principalmente trabalho de torno), se essa for uma opção para você. Basicamente, existem duas peças de metal em forma de C que se ajustam ao redor de uma extremidade do vaso (formando um círculo). O fundo passa por baixo de um lábio na parte superior do vaso e o topo passa por um lábio na tampa do vaso. Os parafusos são rosqueados na parte superior do C e pressionam um anel de metal que fica no topo da borda da tampa do vaso (o anel está lá apenas para proteger a borda da tampa do vaso, pois os parafusos marcam a superfície que pressionam contra - se a superfície ficar muito ruim, basta substituir o anel em vez de toda a tampa). Há um anel cortado na parte inferior da tampa, onde um anel de teflon pode ser inserido,

Uma alternativa com menos torneamento (ou não) seria ter um lábio no topo em que você perfura, combinando com os que você toca no lábio do vaso. Os lábios podem ser anéis de metal nos quais você solda. A desvantagem disso seria que seria mais difícil encontrar uma maneira de colocar um anel de vedação e obter uma boa vedação.

Você provavelmente será capaz de entender isso melhor depois de ver algumas fotos dos reatores Parr on-line e ler novamente uma ou duas vezes. Algumas fotos decentes são encontradas aqui e aqui .