Druckbehälter: Bauarten, Fertigung und Einbauten

Druckbehälter: Einsatz, Bauarten und Fertigung

Druckbehälter dienen der Speicherung und Verarbeitung von Gasen und Flüssigkeiten. Sie werden als einfache oder mehrwandige Hüllen ausgeführt und lassen sich in verschiedenen Formen herstellen.

Anwendungsbereiche

• Speicherung: Gase unter Druck (bis 3000 m³) sowie Gase und Flüssigkeiten im Übergangsbereich
• Prozesse: Türme und Reaktoren mit Schalen oder Füllung, z. B. für Cracken, Umwandlung und Entschwefelung
• Abscheider: Öl-/Wasser- sowie Gas-/Flüssigkeitsabscheider

Bauformen

Zylindrisch

Die am häufigsten verwendete Form. Sie ist leicht herzustellen, transportfreundlich und ermöglicht eine gute Materialausnutzung.

Konisch

Übergang zwischen zwei zylindrischen Körpern.

Kugelförmig

Theoretisch die beste Form: geringere Wanddicke und geringeres Gewicht. Fertigung und Transport sind jedoch aufwendig, und die Form benötigt mehr Platz. Wirtschaftlich ist sie vor allem bei großen Abmessungen.

Elliptisch

Querschnitte als Ellipse mit einem Halbachsenverhältnis von 2:1. Die Festigkeit ist praktisch mit dem Zylinder vergleichbar.

Turmförmig, kugelförmig und halbkugelförmig

Kalotte mit zentralem Kugel- und Ringkern. Die halbkugelförmige Form ist am einfachsten herzustellen und am weitesten verbreitet; sie kann eine Wanddicke von etwa der Hälfte des zylindrischen Mantels haben. Sie ist schwieriger zu konstruieren und benötigt mehr Platz. Die Längsnähte benachbarter Ringe müssen versetzt angeordnet werden.

Fertigung

• Externe oder interne Beschichtungen
• Wärmeisolierung
• Fertigung und Einbau von Einbauten wie Füllkörpern und Katalysatoren
• Röntgenprüfung und weitere zerstörungsfreie Prüfungen (ZfP)
• Wärmebehandlungen
• Ersatzteile
• Schweißen und ggf. Spannungsarmglühen bei verspannten Bauteilen sowie Durchstrahlungsprüfung

Zulässiger Betriebsdruck (PMTA)

Maßgeblich ist der niedrigere der beiden berechneten Werte für jede Komponente. Der Wert verändert sich mit der Lebensdauer der Anlage aufgrund von Wanddickenverlust.

Schweißnähte

• Schweißnähte müssen vollständig durchgeschweißt und für Röntgenprüfungen zugänglich sein.
• Bevorzugt wird beidseitiges Schweißen. Ist dies nicht möglich, wird von der Außenseite mit vollständigem Durchschweißen gearbeitet. Innenliegende Kupferschienen sind bei Stahl nicht empfehlenswert.
• Fasen sind als einfaches V, doppeltes V, doppeltes U oder einfaches U ausgeführt.
• Stutzenschweißnähte müssen gut gesichert werden, ebenso die Wandschweißnähte, wenn eine vollständige Durchschweißung erforderlich ist. Wo dies nicht möglich ist, kann eine Teilpenetration vorgesehen werden.

Innenteile

• Böden: Glockenböden, Siebböden oder Ventilböden für Blasenbildung und Fraktionierung in Destillationskolonnen. Sie besitzen einen Überlauf und einen Mannloch-Durchgang für Personen.
• Verteiler: Gelochte Rohre zur gleichmäßigen Verteilung von Gas oder Flüssigkeit
• Roste: Zur Abstützung von Füllkörpern oder Füllungen
• Leitbleche, Stromstörer, Rinnen und Sammler: Zur Lenkung von Strömungen und zum Auffangen von Flüssigkeit
• Wirbelbrecher: Zur Vermeidung von Wirbelbildung

Montage

Einbauten werden vor Ort eingebaut, wenn der Transport nicht möglich ist oder die Baugröße dies erfordert. Dabei sind qualifizierte Schweißer, Prüfungen nach EPS sowie zerstörungsfreie Prüfungen, Wärmebehandlung, Anstrich und Wärmedämmung zu beachten.