Cómo sellar un recipiente a presión

Estoy tratando de construir un recipiente de contención de alta presión de acero inoxidable (reactor de presión) (2000 psi más o menos). Sí, me doy cuenta de que esto es algo que no se debe hacer en casa, y planeo ponerle un poco de lexan antes de hacer cualquier prueba.

Estoy mirando una tubería de acero inoxidable de 2 "con un espesor de pared de .148" (con una capacidad nominal de 4000 psi), y estoy tratando de encontrar la mejor manera de sellar los extremos. Planeo soldar una tapa de extremo, pero el otro extremo debe ser extraíble. No estoy seguro de cómo calcular cuánta presión podría tolerar un extremo de tubería roscada, o si tal vez algún tipo de triclamp de alta presión. He visto algunos recipientes de reactores de presión industriales, pero son tasas para algo así como 13,000 psi, demasiado, también son muy caros. Buscando una alternativa de bajo costo de bricolaje. Cualquier información sería apreciada

He hecho esto antes, así que me gustaría compartir algo de lo que sé. El CO2 súper crítico tiene algunas propiedades únicas, por un lado, es extremadamente difícil mantenerlo en un recipiente cerrado ya que tiene una tensión superficial cercana a cero. Como tal, si se utiliza un accesorio roscado estándar y el fluido entra en contacto con él, puede estar bastante seguro de que tendrá fugas (y generalmente de forma grave).

La soldadura de acero inoxidable de este grosor requiere un soldador TIG potente, lo que a su vez requiere un cierto nivel de habilidad en el operador. Si tiene ambos, ignore este comentario.

Otra opción en conjunto es el acero al carbono. Es económico (en comparación con su pieza de acero inoxidable), viene en una variedad de tamaños (DOM es un buen lugar para comenzar), se suelda muy bien con un MIG básico y es más fácil de mecanizar.

Independientemente del tamaño y el tipo de material son críticos, aunque diseñar esta pieza con un factor de seguridad adecuado mantendrá las cosas juntas. Una vez más, esto requiere un cierto nivel de habilidad, si no lo tiene, entonces este no es un proyecto seguro para abordar.

A continuación, necesitará manómetros calibrados y calibrados correctamente. La instalación es sencilla, aunque su importancia no puede ser subestimada. Dos es el mínimo en caso de que uno no lea correctamente (por ejemplo, una aguja atascada).

Las válvulas de alivio de presión calibradas también son esenciales, y una vez más dos son el mínimo en caso de falla.

Si logras construir un contenedor bien diseñado, el siguiente paso es obtener el líquido en él. Sugiero primero empacarlo con hielo seco (se puede encontrar en casi cualquier supermercado) y luego sellar la unidad. Se puede usar una botella de CO2 para mantener la presión, aunque sus reguladores están destinados a una salida de baja presión. Si no está seguro de cómo realizar modificaciones de forma segura en una de estas configuraciones, entonces este proyecto no debe llevarse a cabo.

En general, a lo que me refiero es a esto, un proyecto de este tipo plantea problemas de seguridad incluso para un ingeniero veterano. Jugar con presiones extremas y fluidos súper críticos en un contenedor casero no es una tarea fácil y podría resultar en una falla catastrófica.

Ciertamente puedo entender los aspectos de curiosidad científica / desafío de un proyecto como este, aunque todavía hay otras preocupaciones que deben abordarse más allá de lo que escribí aquí. Si sus conjuntos de habilidades no están en su lugar para realizar al menos las operaciones enumeradas hasta el momento, le sugiero que deje este proyecto solo.

No estoy diciendo que no tienes la capacidad de adquirir dichas habilidades, solo que este no es el tipo de cosa para aprender y probarlas.

Utilice bridas y bridas ciegas ANSI 2 "-2500 # WNRTJ ASME B16.5 A-182 F304. Con una junta RTJ SS304 y atornillado.

¿Has mirado el diseño que utiliza un reactor Parr? Requeriría un poco de mecanizado (principalmente trabajo de torno), si esa es una opción para usted. Básicamente, hay dos piezas de metal en forma de C que se ajustan alrededor de un extremo del vaso (formando un círculo). La parte inferior pasa por debajo de un borde en la parte superior del vaso, y la parte superior pasa por un borde en la tapa del vaso. Los pernos se enroscan en la parte superior de la C y presionan hacia abajo un anillo de metal que se encuentra en la parte superior del borde de la tapa del recipiente (el anillo está justo allí para proteger el borde de la tapa del recipiente, ya que los tornillos dañarán la superficie que presionan en contra: si la superficie se pone muy mal, puede reemplazar el anillo en lugar de la tapa completa). Hay un anillo cortado en la parte inferior de la tapa, donde se puede insertar un anillo de teflón,

Una alternativa con menos (o sin) torneado sería tener un labio en la parte superior en el que taladras, haciendo coincidir los agujeros que tocas en el labio del vaso. Los labios pueden ser anillos de metal sobre los que sueldes. La desventaja de esto sería que sería más difícil encontrar una manera de colocar un anillo de sellado y obtener un buen sello.

Probablemente podrá comprender esto mejor después de mirar algunas de las imágenes de los reactores Parr en línea, y luego leerlas nuevamente una o dos veces. Algunas fotos decentes se encuentran aquí y aquí .