Вопросы для самопроверки:

1. Назовите меры защиты от коррозии?

2. Что такое коррозия, как она зависит от температуры?

3. Какова скорость коррозии для конструкционного материала нефтехимических аппаратов?

4. Назовите внутренние и внешние факторы увеличения скорости коррозии металлов?

5. По какой шкале оценивается коррозионная стойкость металлов?

6. Какие соединения в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности вызывают коррозию?

МОДУЛЬ 3.

Основные конструктивные элементы оборудования.

Их расчет и особенности эксплуатации.

Лекция 5.

Расчет основных узлов и деталей химических аппаратов, исходные данные.

План:

1. Основные конструктивные элементы оборудования

2. Исходные данные для расчетов

1. Основные конструктивные элементы оборудования

Большинство аппаратов нефтеперерабатывающих заводов представляют со­бой вертикально или горизонтально расположенные цилиндры, закрытые по концам крышками (днищами) различной формы.

Предпочтение, которое отдается при конструировании цилиндрическим формам корпусов, объясняется простотой изготовления и рациональным рас­ходом металла. Особенности корпусов, имеющих форму, отличную от цилинд­рической, рассмотрены в разделах, посвященных соответствующему оборудо­ванию.

Основным элементом корпуса является обечайка-барабан цилиндрической или конической формы, изготовленный из листового металла. Обечайки корпусов, работающих под вакуумом и при давлении до 10 МН/м², изготовляют главным образом сваркой, при давлении выше 10 МН/м² – соответствующей механической обработкой поковок.

Учитывая необходимость комплектации обечаек днищами и другими деталями, на которые имеются нормали, при конструировании диаметр их необходимо привести в соответствие с установленным ГОСТ рядом внутренних базовых диаметров цилиндрических обечаек.

Для стальных обечаек в ГОСТ рекомендуются следующие диаметры: от 200 до 400 мм через каждые 50 мм, от 500 до 1200 мм через 100 мм, от 1400 до 4000 мм через 200 мм, от 4500 до 6000 мм через 500 мм, 6400 мм, от 7000 до 12000 мм через 1000 мм, от 12000 до 20000 мм через 2000 мм.

Расчетная длина обечайки обычно приводится в соответствие с размерами листового материала для возможно более рационального его раскроя.

Цилиндрическая форма придается обечайке путем вальцовки и после­дующей калибровки (технологической правки). Точность изготовления контро­лируется допускаемыми отклонениями на длину окружности разверток и сме­щение кромок в сварных швах обечаек. Эти данные имеются в специальной ли­тературе. Например, углеродистой стали толщиной s=20 мм допуск на длину окружности развертки не превышает ± 7 мм; для всех толщин смещение кро­мок в продольном шве не должно превышать 0,1 s, но не выше 4 мм, в кольце­вых швах-0,25 s, но не выше 6 мм. для легированных сталей требования к от­клонениями несколько строже.

На стальные цилиндрические обечайки установлены допуски также по прямолинейности не должно превышать 0,2 % от длины, но не выше 30 мм при любой длине обечайки.

Для аппаратов, работающих под внутренним давлением, допускается овальность до 0,01 Д, но не более 20 мм; для вакуумных аппаратов- до 0,005 Д, но не более 20 мм.

На НПЗ используют множество аппаратов и оборудование, которые имеют одинаковые элементы: корпус или обечайка, днище верхнее и нижнее, люки, штуцера, опорные устройства и внутреннее оборудование аппарата.

Корпус или обечайка – это цилиндрическая часть аппарата или барабан цилиндрической или конической формы. Чаще всего изготавливается из лис­товой стали путем сварки обечайки корпусов, работающих, под вакуумом и давлением до 10 МПа изготавливают сваркой, а при давлении более 10 МПа изготавливается соответствующей механической обработкой поковок и кле­пок. Длина корпуса – это расстояние между швами, где присоединяются днища.

Днище – это сосуд, закрывающий обечайку аппарата с торцов. Днища соединяется с обечайкой без разъема сваркой или с разъемом на фланцевые соединения. В нефтепереработке днища изготавливаются из того же материала, что и обечайка и приваривают к ним чаще встык. По форме различают днища эллиптические, сферические, полушаровые, конические и плоские.

Люк предназначен для осмотра и проведения ремонтных работ внутри аппаратов. Аппараты снабжаются люками с фланцевыми крышками. Диаметр люка должен быть таким, чтобы человек свободно мог проникнуть в аппарат. Обычно диаметр люка принимают выше 800 мм.

Штуцер – это короткий отрезок трубы с приваренным к нему фланцем, служащим для присоединения труб, датчиков приборов и др. арматуры к аппарату, а также для осмотра внутри в качестве смотрового окна. Отличается от люка диаметром. Диаметр колеблется в зависимости от стандартного диаметра труб. С помощью штуцеров аппараты можно соединить друг с другом непосредственно.

Опора предназначена для установки корпуса аппарата на фундаменте. Для горизонтальных аппаратов опоры могут быть отъемными или приваренными к аппарату.

Все опоры крепятся к фундаменту или металлоконструкции неподвижно. Однако если температурные деформации аппарата по условиям эксплуатации достигают больших значений, одну опору делают неподвижной, а две другие подвижные – катковые на роликах, чтобы компенсировать корпус от темпера­турного расширения отдельных узлов и деталей, соединяемых непосредственно на монтажной пло­щадке. Например, аппарат, являющийся габаритным по диаметру, но по длине выходящий за пределы габаритов подвижного состава, должен перевозиться по железной дороге частями максимально допустимой длины.