- •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:
Назовите основные способы получения стали.
Как различают стали по химическому составу?
Как различают стали по назначению?
Как различают стали по способу производства?
Какое влияние на качество стали оказывают различные примеси? Назовите их.
Какие элементы (газы) в составе стали называют скрытыми примесями?
Что такое ползучесть и как ее определяют?
Как определяют скорость ползучести?
Что называют условным пределом ползучести?
Что означает предел длительной прочности?
Охарактеризуйте явление релаксации и последствия ее наступления?
Что такое графитизация и как ее предотвращают?
В чем суть межкристаллитной коррозии и как ее предотвращают?
У каких сталей наблюдается тепловая хрупкость и как их стабилизируют?
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.
Рудин М.Г., Драбкин А.Е. “Краткий справочник нефтепереработчика”, Л., Химия, 2004.
Лекция 10. Коррозия металлов и сплавов. Шкала коррозионной стойкости. Защита от коррозии.
План:
Коррозия металлов и сплавов
Шкала коррозионной стойкости.
Защита от коррозии.
Коррозия металлов и сплавов
При выборе конструкционного материала для оборудования НПЗ часто определяющими факторами является агрессивность среды. Коррозионная стойкость металла необходима, не только для того чтобы обеспечить долговечность аппарата, но и для того чтобы предотвратить воздействие металла и продуктов коррозии на технологический процесс. Коррозия – это разрушение металла вследствие химического взаимодействия с окружающей средой. Скорость коррозии – это разрушение металла в 1 мм толщиной в течение года, (мм/год). Скорость коррозии металлов увеличивается с увеличением температуры среды. Скорость коррозии металлов зависит от внутренних и внешних факторов. К внутренним факторам относятся структурные особенности металла, механическое напряжение, характер обработки и т.д. К внешним факторам относятся: агрессивные свойства среды, температура среды, скорость движения потоков, давление и т.д.
2. Шкала коррозионной стойкости.
По ГОСТ коррозионная стойкость металлов оценивается десятибалльной шкалой (табл.№1). Задавшись группой стойкости, для данной коррозионной среды и принятых параметров эксплуатации по справочникам выбирают тот коррозионно-стойкий материал, который лучше отвечает остальным конструктивным требованиям и менее дефицитен.
Стали неоднородны по химическому и структурному составу, поэтому коррозионная стойкость их в агрессивных средах невысока. Известно, что при повышенном содержании углерода в углеродистой стали значительно ускоряется ее коррозия в среде растворов минеральных кислот. Склонность к коррозии повышается и при увеличении содержания азота. Низкоуглеродистые стали склонны к старению.
Коррозионная стойкость сталей существенно снижается от действия факторов, к которым относятся: усадочные раковины, ликвационная рыхлость (неравномерное распределение примесей по всему объему), красноломкость, хладноломкость, наклеп (поверхностное упрочнение металла) и т.д. Интенсивность коррозии возрастает также под действием знакопеременных нагрузок (коррозионная усталость металла).
Коррозионную стойкость сталей, а также их длительную прочность повышают добавлением при плавке легирующих элементов. В качестве легирующих элементов применяют хром, никель, молибден, титан и т.д.
Наличие их в стали в различных сочетаниях и количествах позволяет придать ей требуемые физико-механические свойства, в том числе высокую сопротивляемость коррозии в агрессивных средах при различных температурах. [ОЛ1-4]
Таблица 1 – Десятибалльная шкала коррозионной стойкости металлов
Группа стойкости |
Скорость коррозии, мм/год |
Балл |
Совершенно стойкие |
Менее 0,001 |
1 |
Весьма стойкие |
Выше 0,001 до 0,005 выше 0,005 до 0,01 |
2 3 |
Стойкие |
Выше 0,01 до 0,05 выше 0,05 до 0,1 |
4 5 |
Понижено стойкие |
Выше 0,1 до 0,5 выше 0,5 до 1 |
6 7 |
Малостойкие |
Выше 1 до 5 выше 5 до 10 |
8 9 |
Нестойкие |
Выше 10 |
10 |
