高低圧熱交換器に関する質問

対応する配管の設計圧力は、配管等級表に従えば上げる必要はないでしょう

プロの方に解答をお願いします！ 熱交換管の強度計算は合格で、ケーシング側の圧力がどうであっても管破裂は起こりません；正しいかわからないけど、なぜケーシングサイドで安全破壊を設計するのか！引き続き注目してください！

低圧側の設計圧力が高圧側の設計圧力の80％未満である管殻式熱交換器；この種の熱交換器について、以下の疑問があります。1.低圧側を高圧側の設計圧力の80％で設計しない場合、低圧側には安全弁や破壊板などの安全対策を設けるべきですが、ウォータークーラーのような場合、水側に破壊板を設置した場合、その排液先はどこにすべきでしょうか？結局のところ、工程側は可燃性かつ有毒なガスなのでしょうか？ 2. 低圧側の設計圧力を高圧側の80％の設計値に上げれば、熱交換管が破損しないと考えてよいのでしょうか？それに伴って、配管の設計圧力も上げる必要があるのでしょうか？ 答：熱交換器の設計において、管側とケーシング側の設計圧力に大きな差がある場合、例えばあなたが言うように80％も違う場合は、一般的に高圧側を管側に設定します。これにより材料を節約できます。そのケーシング側では圧力が低いので、もし管側と同じ設計圧力にすると非経済的になります。設計圧力はやはりケーシング側の設計圧力（低い値）に従って決め、算出された厚さに数mm加えることになりますが、具体的にはどれくらい増やせばよいのでしょうか？まず、ケーシング側の媒体が圧縮可能かどうかを確認する必要があります。つまり、圧縮比が大きいか小さいかです。圧縮比が大きい場合は少なく増やし、小さい場合は多く増やします。あなたが言っているような水の場合、圧縮比は小さいので、数ミリ多く増やせばいいです。あなたのような場合、水はケーシング側にあります。ケーシング側には破壊板を設置します（一般的には安全弁は設置しませんが、可燃性・有毒ガスの場合は、あなたが言及したように安全弁を直列に接続することも可能です）。設置要件は、一般的な基準に従います。以上、なぜこのようにするのでしょうか？チューブ側の圧力が高いため、熱交換時にチューブが破裂すると（発生確率は低いが）、プロセスガスがすぐにシェル側に流れ込みます。シェル側の圧縮比が小さいほど、シェル側の圧力はより急速に上昇し、シェル側も破裂する可能性があります。そのため、破壊板が設置されているのです。（だから一般的には安全弁は設置されない。安全弁には遅延があるため、有害な場合は直列に接続するしかないのだ。）これによって安全性が確保される。爆発するだけ、爆発してしまう。配管に設計圧力を上げる必要はなく、爆発も防爆装置である破壊板によって制御されるからです。一度、破片が爆発すれば、もう安全だ。配管には影響しません。熱交換管が破れるかどうかは、それぞれの設計圧力に関係しています。たとえケーシング側の圧力を上げても、破れる場合は破れます。同時に圧力を上げたり下げたりすることはできるのでしょうか？それなら圧力差に基づいて設計しました。以上の回答でご満足いただけましたでしょうか。:P

とても詳しく説明してくれました！だから管側の安全係数は高くしなければならず、ケーシング側は低確率事象に対する予防措置に過ぎない；もし配管が破裂した場合、ケーシング側でも破壊板による事故が発生しているはずです。なぜなら、媒体が有毒だからです！そうですか？

毒性があるため、破裂板と安全弁を直列に接続し、配管を通じて安全な場所に排出できるようにする。もし毒性がなく、非爆発性の媒体であれば、破片弁を1つ使えばよい。破片弁は、配管が破裂した際にケーシング側が破壊されるのを防ぐためのものだ。

直列接続の用途はまだ分からない。導管はどう接続するのか、安全弁に接続するのか、それとも破壊板に接続するのか。

規格によって2つの可能性があります。1つは媒体の腐食性で、安全弁のみを取り付ける場合、材料コストが高すぎるということです；二つ目は、完全な漏れがないことです。

装置に破片板を取り付けます（破片板には、爆発時に破片が発生しないことが求められます）。その後、安全弁をそれと直列に接続し、さらに安全弁の上に排気管を接続します。

もし爆発したら、出てくるのは液体か気体か、はっきりしませんか？国内には高圧・低圧熱交換器の設計規格はありますか？

もし高圧側がケーシングサイドで、低圧側がチューブサイドであり、化学プラントにこのような状況がある場合、排出設備を設置する必要はあるのでしょうか？