15

Назначение и характеристика технологических аппаратов.

Технологические аппараты предназначаются для осуществления в них химических, физических или физико-химических процессов (химическая реакция, теплообмен без изменения агрегатного состояния, испарение, конденсация, кристаллизация, растворение, выпарка, ректификация, абсорбция, адсорбция, сепарация, фильтрация и т.п.), а также для хранения или перемещения в них различных веществ.

В зависимости от назначения, чаще всего по протекающему технологическому процессу, химические аппараты называются: реактор, теплообменник, испаритель, конденсатор и т.д.

Содержащиеся и перерабатываемые вещества в аппаратах бывают в разном агрегатном состоянии (чаще всего в жидком и газообразном, реже в твердом) различной химической активности (по отношению к конструкционным материалам) – от инертных до весьма агрессивных, для обслуживающего персонала – от безвредных до огневзрывоопасных.

Различные химико-технологические процессы в аппаратах осуществляются при различных, свойственных каждому процессу, давлениях – от глубокого вакуума до избыточного в несколько сот тысяч килопаскалей и самых разнообразных температурах – от -250 до +900 ⁰С.

Характер работы аппаратов бывает непрерывный и периодический, а установка их может быть стационарной (в помещении или на открытой площадке) и нестационарной (предусматривающей или допускающей перемещение аппарата).

Стальные сварные аппараты, в зависимости от содержащейся в них среды и ее рабочих параметров, с целью определения методов и объема контрольных операций для сварных соединений подразделяются на пять групп согласно табл. 1.1 (ОСТ 26-291 – 94).

Таблица 1.1 (Слайд 5)

Классификация технологических аппаратов по группам в зависимости от среды и ее рабочих характеристик

Группы аппаратов	Расчетное давление МПа (кгс/см2)	Расчетная температура, 0С	Характер рабочей среды
1	Выше 0,07 (0,7)	Независимо	Взрывоопасная или пожароопасная или 1,2-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007 – 76
2	Выше 0,07 (0,7) до 2,5 (25)	Выше +400	Любая, за исключением указанной для 1-й группы сосудов
	Выше 2,5 (25) до 5 (50)	Выше +200
	Выше 4 (40) до 5 (50)	Ниже -40
	Выше 5 (50)	Независимо
3	Выше 0,07 (0,7) до 1,6 (16)	Ниже -20 Выше +200 до +400
	Выше 1,6 (16) до 2,5 (25)	До +400
	Выше 2,5 (25) до 4 (40)	До +200
	Выше 4 (40) до 5 (50)	От -40 до +200
4	Выше 0,07 (0,7) до ,6 (16)	От -20 до +200
5а	До 0,07 (0,7)	Независимо	Взрывоопасная или пожароопасная или 1,2,3-го классов опасности по ГОСТ 12.1.007 – 76
5б	До 0,07 (0,7)	Независимо	Взрывобезопасная или пожаробезопасная, 4-го класса опасности по ГОСТ 12.1.007 – 76

Все технологические аппараты, в зависимости от предъявляемых к ним технических требований, разделяются на подведомственные и не подведомственные Гостехнадзору РФ.

Подведомственные Гостехнадзору РФ являются аппараты, работающие при избыточном давлении свыше 0,07 МПа (без учета гидростатического давления), а также аппараты, работающие без избыточного давления, но при эксплуатации в которых возможно повышение давления свыше 0,07 МПа.

Неподведомственные Гостехнадзору РФ все остальные аппараты: аппараты вместимостью 0,025 м³, у которых произведение избыточного давления в МПа на вместимость в м³ не превышает 0,02; аппараты, работающие под вакуумом.

Все аппараты наряду с наличием у них своих специфических устройств, как правило, состоят из следующих основных элементов и узлов: цилиндрического корпуса (из одной или нескольких обечаек), днища, крышки, штуцеров (для присоединения трубной арматуры, трубопроводов), устройств для присоединения контрольно-измерительных приборов, люков, опоры, сварных и фланцевых соединений, строповых устройств.

Указанные элементы и узлы являются обычно общими для всех аппаратов.

Собственно аппараты разделены по наиболее удобному для конструирования и расчета их на прочность признаку на три характерных вида: емкостные, теплообменные и колонные.

Отличительным признаком емкостных аппаратов являются все горизонтальные и вертикальные (при соотношении H/D ≤ 5) аппараты, в которых могут быть различные специальные внутренние устройства, а также наружные обогревающие или охлаждающие рубашки.

Отличительным признаком теплообменных ( преимущественно кожухотрубчатых) аппаратов, имеющих наибольшее применение, является наличие у них теплообменной поверхности независимо от положения аппарата (горизонтального или вертикального).

Отличительным признаком колонных аппаратов является их вертикальное положение (при соотношении H/D > 5), в которых имеются различные внутренние устройства в виде тарелок или насадки (в сорбционных и ректификационных колоннах).

К ним относятся также комбинированные или агрегатированные аппараты, представляющие собой расположенные друг над другом различные по конструкции и назначению несколько аппаратов, жестко соединенных между собой.

Требования, предъявляемые к сварным технологическим аппаратам