ลดความดันภาชนะ (Vessel Depressurization / BDV — API 521)

จำลองการระบายแก๊สออกจากถังผ่านรู blowdown (BDV orifice) — P(t), T(t), ภาระ flare สูงสุด และเวลาไปถึงเป้าตามเกณฑ์ API 521 §4.6.6 (ลดเหลือ min(6.9 barg, 50 % ของความดันเริ่มต้น) ภายใน 15 นาที). โหมด A ตรวจรูที่มีอยู่; โหมด B หาขนาดรูให้ผ่านเกณฑ์. คิดทั้ง isothermal (ฝั่งช้า — ตัดสินเกณฑ์) และ adiabatic (ฝั่งเย็น — คัดกรอง brittle fracture).

Mode (โหมดการทำงาน)

สมมุติฐานของโมเดล: ideal gas ที่ Z และ γ คงที่ (ไม่ใช่ real-gas EOS) · ปริมาตรเดียวรวมท่อ · ไม่มี heat input (กรณีไฟไหม้ดูเครื่อง relief valve) · โหมด B ใช้เส้นทาง isothermal เป็นตัวตัดสินขนาด (ฝั่งช้า — เผื่อ ปลอดภัย, adiabatic จะถึงเป้าเร็วกว่าเสมอ)

A. แก๊สและสภาวะเริ่มต้น (Gas & initial state)

Gas (ชนิดแก๊ส)

M = 18.200 kg/kmol · γ = 1.27 · ρ₀ = 35.66 kg/m³

Gas volume V (m³)

ถัง + ท่อ (รวมเป็นเลขเดียว)

Initial P₀ (barg)

Initial T₀ (°C)

Z factor

ค่าคงที่ตลอดการระบาย (โมเดล v1)

B. รูระบายและปลายทาง (Orifice & sink)

Orifice d (mm)

Back pressure Pb (barg)

0 = flare header/บรรยากาศ

Discharge coefficient Cd

sharp-edged orifice ≈ 0.62 (ค่าเริ่มต้น)

C. เป้าหมาย API 521 (Depressuring target)

Target P (barg)

ว่าง = auto: min(6.9, 50 % ของ P₀) = 6.90 barg

Target time (min)

API 521 ใช้ ~15 นาที (fire case)

ผู้ช่วยวิเคราะห์ (Design assistant)

WARNผ่านเกณฑ์เวลา แต่มีประเด็นต้องพิจารณา (ดูรายการด้านล่าง)

PassAPI 521 §4.6.610.2 min

ถึงเป้า 6.90 barg ใน 15.0 min — isothermal 10.2 min (ฝั่งช้า/conservative), adiabatic 8.9 min

WarnMinimum gas temperature-136.9 °C

เส้นทาง adiabatic เย็นสุด -136.9 °C < -29 °C (MDMT เหล็กกล้าคาร์บอนทั่วไป) — เสี่ยง brittle fracture ของถัง/ท่อ/วาล์วปลายทาง

→ Adjust:ตรวจสอบ MDMT จริงของวัสดุ, พิจารณา depressuring แบบขั้นบันได/จำกัดอัตรา หรือวัสดุ low-temp — ค่านี้เป็น isentropic ideal (ไม่มี heat ingress) จึง conservative

InfoChoked → subsonic18.1 min

การไหลเป็น choked (sonic) จนถึง t ≈ 18.1 min แล้วเปลี่ยนเป็น subsonic — flare เห็นภาระแบบ exponential-decay ช่วงแรก

InfoFlare/vent peak load9779 kg/h

ภาระสูงสุดที่ flare/vent เห็น ≈ 9779 kg/h (2.716 kg/s) ที่ t = 0 — ใช้เป็น input ของ flare header rating

ผลการคำนวณ (Blowdown summary)

เวลาไปถึงเป้า — isothermal (governing)

10.2min

adiabatic = 8.9 min

ภาระ flare/vent สูงสุด (t = 0)

9779kg/h

= 2.716 kg/s

อุณหภูมิแก๊สต่ำสุด (adiabatic — cold case)

-136.9°C

⚠ ต่ำกว่า MDMT -29 °C

มวลแก๊สที่ระบายทั้งหมด

874kg

จากทั้งหมด 891 kg

ความดัน P(t) — สองเส้นทางเทอร์โมไดนามิกส์

เส้นดำ = isothermal (ฝั่งช้า — ใช้ตัดสินเกณฑ์ API 521), เส้นส้ม = adiabatic (ฝั่งเร็ว/เย็น). ถังจริงอยู่ระหว่างสองเส้นนี้ — เส้นโค้งต้องตัดเส้นเป้าหมาย (แนวนอน) ก่อนถึงเส้นเวลา (แนวตั้ง) จึงผ่านเกณฑ์.

อุณหภูมิ T(t) — คัดกรอง brittle fracture

เส้นส้ม = adiabatic (isentropic — กรณีเย็นสุดแบบ conservative, ไม่มี heat ingress), เส้นดำ = isothermal (T คงที่). ต่ำกว่าเส้นประ MDMT -29 °C = เสี่ยง brittle fracture ของเหล็กกล้าคาร์บอน — ตรวจ MDMT จริงของวัสดุถัง/ท่อปลายทาง.

ทำความเข้าใจ Vessel Depressurization (BDV sizing)

Indicative engineering results — DekEn implements published methods but is not a substitute for a licensed Professional Engineer. Verify against project data and applicable codes before construction, procurement, or RFQ.

ผลการคำนวณเป็นค่าเบื้องต้น — DekEn ใช้วิธีมาตรฐานที่อ้างอิงได้ แต่ไม่ใช่สิ่งทดแทนวิศวกรวิชาชีพ (PE) โปรดตรวจสอบกับข้อมูลโครงการและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องก่อนนำไปก่อสร้าง จัดซื้อ หรือออก RFQ

วิธีมาตรฐาน · Standard method

ระบบจริงของคุณไม่ได้มีท่อเดียว

ตัวจำลองเครือข่ายแก้ทั้งระบบพร้อมกัน — วงรอบปิด ปั๊ม วาล์ว แรงดันกระชาก และการจำลอง 24 ชั่วโมง เปิดตัวอย่างที่ตรวจสอบแล้ว กดรันดูผลจริงได้เลย ไม่ต้องสมัคร