압력 용기 설계 (Pressure Vessel Design)
서론
압력 용기 설계는 높은 압력을 견딜 수 있는 용기를 설계하는 과정을 말합니다. 이러한 용기는 화학 공정, 석유화학, 발전소 등 다양한 산업에서 사용됩니다. 안전성과 신뢰성을 확보하기 위해서는 정확한 설계와 계산이 필수적입니다. 이 글에서는 압력 용기 설계의 주요 개념과 계산식들을 살펴보고, 이를 활용하여 다양한 설계 문제를 해결하는 방법을 알아보겠습니다.
어떤 때 사용하는가
압력 용기 설계는 화학 공정, 석유화학 플랜트, 발전소, 정유 공장 등 다양한 산업 분야에서 사용됩니다. 압력 용기는 가스나 액체를 높은 압력에서 저장하거나 운반하는 데 사용되므로, 안전한 설계가 중요합니다.
어떻게 응용 가능한가
압력 용기 설계의 원리와 계산식을 응용하면 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다:
- 산업 설비 설계: 화학 공장, 발전소 등에서 사용되는 압력 용기의 크기와 형태를 설계합니다.
- 안전성 분석: 압력 용기의 강도와 내구성을 분석하여 안전성을 보장합니다.
- 재료 선택: 다양한 재료의 기계적 성질을 비교하여 특정 용도에 적합한 재료를 선택합니다.
계산식
원주 방향 응력
σt = (P · r) / t
축방향 응력
σl = (P · r) / (2 · t)
내압 계산
P = (2 · t · σt) / r
