EN 13445 · ASME VIII · Hydrostatyka

Obliczenia grubości ścianek zbiornika ciśnieniowego.

Kompletny zbiornik naraz: dennica górna + płaszcz + dennica dolna. Wybierz kod (EN 13445-3 Clause 7 lub ASME VIII Div 1) lub oba i porównaj wyniki. Hydrostatyka słupa cieczy, próba hydrostatyczna, materiały ze zaktualizowanymi tablicami f(T).

Geometria zbiornika

Parametry projektowe

0 = brak. 1,0 = pełna próżnia. Liczone wg EN 13445-3 §8 (stateczność / wyboczenie). Ostateczna grubość = max(ciśnienie wewn., ciśnienie zewn.).

Hydrostatyka (opcjonalna)

Kod obliczeniowy

📐
Wprowadź parametry i kliknij Oblicz.
Otrzymasz porównanie grubości dennicy górnej, płaszcza i dennicy dolnej wg wybranych kodów.
Zakres kalkulatora: ciśnienie wewnętrzne, ciśnienie zewnętrzne / podciśnienie (EN 13445-3 §8), przekrój podstawowy (płaszcz + 2 dennice), hydrostatyka słupa cieczy, próba hydrostatyczna. Nie obejmuje: kołnierzy (EN 1092, ASME B16.5), króćców i wzmocnień otworów, podpór, pierścieni usztywniających, obciążeń dynamicznych i sejsmicznych. Rezultat: wstępne wymiarowanie do konsultacji projektowej — pełna dokumentacja PED wymaga podpisu uprawnionego projektanta.

O tym kalkulatorze

Narzędzie oblicza minimalną grubość ścianki dla trzech głównych komponentów zbiornika ciśnieniowego: dennicy górnej, płaszcza cylindrycznego i dennicy dolnej. Uwzględnia dodatkowe ciśnienie od słupa cieczy (hydrostatyka) — istotne dla zbiorników pionowych z płynem oraz zbiorników poziomych z pełnym napełnieniem.

Kody obliczeniowe

EN 13445-3 Clause 7 — europejska norma do zbiorników nienadopalanych (unfired), obowiązująca w UE i wymagana dla certyfikacji zgodności z dyrektywą PED 2014/68/UE. Wzór formy cienkościennej: e = P·Di / (2·f·z − P) dla płaszcza, gdzie f — dopuszczalne naprężenie, z — wsp. złącza spawanego.

ASME VIII Div 1 §UG-27, UG-32 — amerykański standard, wymagany dla eksportu na USA/Kanadę i w wielu projektach międzynarodowych. Wzór dla płaszcza: t = P·R / (S·E − 0.6·P), gdzie S — dopuszczalne naprężenie z tabel Section II Part D.

Uwzględniona hydrostatyka

Dla każdego komponentu obliczamy ciśnienie P_calc = P_design + ρ·g·h, gdzie h to głębokość cieczy nad danym punktem (mierzona od poziomu cieczy w dół). Dla pionowego zbiornika: dennica górna ma h=0 (nad cieczą), płaszcz — h = L (spód walca), dennica dolna — h = L + h_dennica_dolnej. Dla poziomego h_max = Dᵢ (średnica).

Ciśnienie zewnętrzne i podciśnienie (próżnia)

Przy ciśnieniu zewnętrznym mechanizmem zniszczenia jest utrata stateczności (wyboczenie), a nie uplastycznienie. Dlatego wymagana grubość ścianki przy próżni jest zwykle większa niż przy tym samym ciśnieniu wewnętrznym — to częsta pułapka intuicyjna.

Procedura wg EN 13445-3 §8.5 (płaszcz walcowy) i §8.6 (dennice):

  1. Ciśnienie uplastycznienia P_y = Rp0,2(T) · e / R
  2. Ciśnienie krytyczne sprężyste P_m — minimalizowane po liczbie fal obwodowych n (zwykle 2–15)
  3. Współczynnik Δ = P_m / P_y → odczyt P_r/P_y z krzywej zniszczenia (Fig. 8.5-5)
  4. Ciśnienie dopuszczalne P_dop = P_r / 1,5

Dla płaszcza kluczowa jest długość niepodpartej części — im dłuższy walec bez pierścieni usztywniających, tym cieńszy jest dopuszczalny. Kalkulator przyjmuje L_niepodparte = L_walca + 0,4·(H_dennicy_górnej + H_dennicy_dolnej) zgodnie z §8.5.1. Jeśli zbiornik ma pierścienie usztywniające, rzeczywista dopuszczalna grubość będzie mniejsza — taki przypadek wymaga osobnej analizy.

Próba hydrostatyczna P_T

Automatycznie liczona wg wybranego kodu:
• EN 13445 §10.2.3.3.1: P_T = 1.25 · P · (f(20°C) / f(T))
• ASME UG-99(b): P_T = 1.3 · MAWP · (S(20°C) / S(T))

Baza materiałów

Wbudowane materiały: P265GH, P355GH (stale węglowe wg EN 10028-2), 1.4301, 1.4404, 1.4571 (nierdzewne austenityczne wg EN 10088-3), 1.4462 Duplex, Al 5083, Al 6082. Dla każdego materiału tabela Rp0.2 w funkcji temperatury dla wzoru EN 13445 (f = min(Rm/2.4, Rp0.2/1.5)) oraz orientacyjna wartość ASME S. Dla materiałów spoza bazy — użyj innego kalkulatora lub zapytaj o wycenę pełnej dokumentacji.

Ostrzeżenie: Kalkulator służy do wstępnego wymiarowania i porównawczej analizy kodów. Wyniki wymagają weryfikacji przez uprawnionego projektanta zbiorników ciśnieniowych (Prawo Budowlane, PED 2014/68/UE Art. 12). Dla obiektów kategorii III i IV wg PED — obligatoryjnie potrzebna jest pełna dokumentacja techniczna z jednostką notyfikowaną.
← Wróć do narzędzi