- •Учебно-методическое пособие Методология научных исследований и проектирования в химической технологии
- •1. Лекционный комплекс модуль 1 введение
- •План лекции:
- •Контрольные вопросы
- •Список использованной литературы:
- •Лекция 3. Разработка проектной документации План лекции:
- •Контрольные вопросы
- •Список использованной литературы
- •Лекция 4. Планирование проекта План лекции:
- •Контрольные вопросы
- •Список использованной литературы
- •Лекция 5. Торги. Тендер План лекции:
- •Контрольные вопросы:
- •Список использованной литературы
- •Лекция 6. Завершение проекта План лекции:
- •Контрольные вопросы и задания
- •Список использованной литературы
- •Лекция 7. Классификация и методы расчета оборудования нпз План лекции:
- •1. Классификация оборудования
- •2. Методы расчета и основные требования к химической и нефтехимической аппаратуре
- •3. Основные требования, предъявляемые к химической и нефтехимической аппаратуре.
- •Контрольные вопросы:
- •Список использованной литературы:
- •Модуль 2. Материалы для изготовления аппаратуры Лекция № 8. Основные материалы, применяемые для изготовления нефтезаводского оборудования План лекции:
- •Выбор материалов
- •3. Цветные металлы
- •Вопросы для самопроверки:
- •1. Поведение сталей при высоких температурах
- •2. Поведение сталей при низких температурах
- •3. Углеродистые стали
- •4. Легированные стали
- •Вопросы для самопроверки:
- •Список использованной литературы:
- •Лекция 10. Коррозия металлов и сплавов. Шкала коррозионной стойкости. Защита от коррозии.
- •Коррозия металлов и сплавов
- •2. Шкала коррозионной стойкости.
- •Вопросы для самопроверки:
- •Список использованной литературы:
- •Модуль 3. Основные конструктивные элементы оборудования. Их расчет и особенности эксплуатации. Лекция 11. Расчет основных узлов и деталей химических аппаратов, исходные данные
- •1. Основные конструктивные элементы оборудования
- •2. Исходные данные для расчетов
- •Вопросы для самопроверки
- •Список использованной литературы:
- •Лекция 12. Расчет толщины стенки днищ цилиндрических аппаратов. Определение толщины стенки эллиптических, сферических, конических, полушаровых, плоских днищ.
- •1. Эллиптические днища
- •2. Полушаровые днища
- •3. Плоские днища
- •Сферические днища
- •Конические днища
- •Вопросы для самопроверки:
- •Список использованной литературы:
- •Лекция 13. Расчет опорной поверхности аппарата. Расчет фундаментных болтов и шпилек
- •1. Опоры горизонтальных аппаратов
- •2. Опоры вертикальных аппаратов
- •Вопросы для самопроверки:
- •Лекция 14. Укрепление вырезов в стенках аппаратов. Фланцевые соединения, прокладки
- •1. Укрепление вырезов в стенках аппаратов
- •2. Фланцевые соединения, прокладки
- •Вопросы для самопроверки
- •Список использованной литературы:
- •2. Практические занятия Практическое занятие №1. «Методы и последовательность расчета оборудования»
- •Вопросы для самопроверки:
- •Практическое занятие № 2. Исходные данные для расчетов
- •Вопросы для самопроверки:
- •Практическое занятие № 3. Расчет тонкостенных цилиндрических корпусов, работающих под внутренним давлением.
- •Вопросы для самопроверки:
- •Практическое занятие № 4. Расчет тонкостенных цилиндрических корпусов, работающих под наружным давлением
- •Вопросы для самопроверки:
- •Практическое занятие № 5. Расчет толстостенных цилиндрических корпусов
- •Вопросы для самопроверки:
- •Практическое занятие № 6. Расчет днищ нефтехимических аппаратов.
- •Вопросы для самопроверки:
- •Практическое занятие № 7. Расчет вертикальных аппаратов на ветровую нагрузку.
- •Задачи:
- •Вопросы для самопроверки:
- •Практическое занятие № 8. Реакторы для проведения реакций в жидкой фазе и в эмульсиях. Последовательность расчета реакторов.
- •Вопросы для самопроверки:
- •Практическое занятие № 9. Трубчатые печи. Змеевики, подвески, печные двойники и другие детали печей. Расчет двойников.
- •Задачи:
- •Вопросы для самопроверки:
- •Практическое занятие № 10. Конструкции, типы и принцип работы ректификационных колонн. Особенности расчета ректификационной колонны.
- •Вопросы для самопроверки:
- •Практическое занятие № 11. Тема: Специальная аппаратура производств синтетических каучуков. Аппаратура полимеризационных процессов. Порядок расчета полимеризаторов.
- •Задачи:
- •Вопросы для самопроверки:
- •Практическое занятие № 12. Основы технологии проектирования. Генеральный план.
- •Задачи:
- •Вопросы для самопроверки:
- •3. Самостоятельная работа магистрантов (срм)
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •4. Самостоятельная работа магистрантов под руководством преподавателя (срмп) и требования к оформлению расчетных (семестровых) работ
- •7) Таблицы
- •8) Рисунки, графики, диаграммы
- •5. Перечень программного и мультимедийного сопровождения учебных занятий
Вопросы для самопроверки:
Какие требования предъявляются к конструкционным материалам, применяемым для изготовления оборудования НПЗ?
Какие условия необходимо учитывать при выборе конструкционного материала?
Каким образом (способом) изготовляют нефтезаводскую аппаратуру?
Каким способом изготовляют аппараты, работающие под давлением?
Какие конструкционные материалы для изготовления нефтеаппаратуры вы знаете?
В чем нецелесообразность использования дорогостоящего материала для изготовления оборудования?
Список использованной литературы:
1. Кузнецов А.А., Кагерманов С.Н., Судаков Е.М. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности, Л., Химия, 2004.
2. Капустин В.М., Рудин М.Г., Кудинов А.М. «Основы проектирования нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий» М., Химия, 2012 г.
3. Вихман Г.Л., Круглов С.А. Основы конструирования аппаратов и машин НПЗ” М., Машиностроение, 1987.
Лекция 9. Стали. Маркировка и область применения сталей и других видов
материалов изготовления оборудования.
План:
1. Поведение сталей при высоких температурах
2. Поведение сталей при низких температурах
3. Углеродистые стали
4. Легированные стали
Стали. Основными способами изготовления стали, являются мартеновский, конверторный, электроплавкий. Лучшие сорта стали, получают электроплавким способом. Применяемые в промышленности стали, классифицируют по химическому составу, назначению и способу производства. По химическому составу различают углеродистые и легированные стали; по назначению различают конструкционные, инструментальные и особые стали. По способу производства различают обыкновенного и повышенного качества, качественные и высококачественные стали.
Механические свойства сталей определяются её структурой, содержанием углерода в ней и количеством примесей.
Для получения стали нужного качества задаются её структурой (феррит, аустенит, цементит, мартенсит и др.), которая обеспечивается в процессе плавки.
По содержанию углерода стали, делятся на 3 группы:
1) Доэфтектоидную с содержанием углерода до 0,8%.
2) Заэфтектоидную с содержанием углерода до 0,8-2%.
3) Эфтектоидную с содержанием углерода 0,8%.
Чем больше в стали углерода, тем больше ее твердость и прочность, но ниже пластичные свойства.
В стали неизбежно присутствуют в качестве примесей кремний (0,1-0,35%), магний (0,35-0,7%), сера (0,03-0,05%), фосфор (0,03-0,05%), водород до 0,001%, кислород до 0,01%, азот до 0,01%, все эти примеси оказывают на свойства стали значимое влияние. Сера и фосфор являются вредными примесями. Сера вызывает красноломкость – повышенную хрупкость в горячем состоянии, фосфор – хладноломкость – пониженную вязкость, особенно при отрицательных температурах. Газы водород, кислород, азот, называемые скрытыми примесями являются вредными и ухудшают качество стали.
При плавке в сталь попадает в небольших количествах, хром, никель, медь. Хром, никель, молибден, ванадий, вольфрам, алюминий, марганец, кремний и др. элементы в разных сочетаниях и количествах специально вводят в сталь в качестве легирующих добавок, улучшающих её свойство.
Оборудование НПЗ изготовляют из конструкционной стали, которая делится на углеродистую, низколегированную и легированную. Выбор марки стали требует учета множества факторов, из которых наиболее важны максимальная и минимальная температуры стенки аппарата в процессе эксплуатации. Механические свойства сталей изменяются в широких пределах при высоких и низких температурах.
