Курсовая работа: Монтаж теплообменного аппарата
Величина давления в аппаратах влияет на конструкцию разъемных соединений, а также на технологию сварочных работ и методы контроля их качества. В зависимости от величины рабочего давления выбирают давление при испытании аппарата и способы его проведения.
Рабочая температура является одним из основных факторов, определяющих выбор материалов и конструктивных форм оборудования. Так. при температуре стенки аппарата свыше 475 °С применяют легированные стали. По температурному режиму оборудование нефтегазопереработки можно разбить на следующие три группы: I) работающее при положительных температурах не свыше 250 °С; 2) работающее при температурах свыше 250 °С; 3) работающее при температурах ниже 0 °С.
Для аппаратов первой группы характерным является применение углеродистых сталей обыкновенного или повышенного качества, обладающих хорошей свариваемостью, а также чугунов и в отдельных случаях неметаллических материалов. Легированные стали применяют главным образом для предотвращения коррозионного воздействия среды.
Только для наиболее высокотемпературных аппаратов этой группы или в случае большой разности температур потоков принимают меры для компенсации тепловых расширений элементов конструкции. Для аппаратов второй группы характерно применение высококачественных углеродистых и легированных сталей, специальных облицовок для защиты корпусов от воздействия среды, специальных конструкций разъемных соединений и т. д.
При монтаже таких аппаратов особое внимание следует обращать на получение качественных сварных соединений, на правильный подбор прокладок, набивок, крепежных деталей, а также на обеспечение температурных расширений конструкций.
Аппараты третьей группы характерны тем, что для их изготовления при рабочих температурах менее -20°С применяют низколегированные марганцовистые и никелевые стали или цветные металлы, а для разъемных соединений - специальные конструкции уплотнительных поверхностей.
При более низких температурах используют высоколегированные стали - никелевые, хромоникелевые и др. Все это предъявляет дополнительные требования к сварным соединениям и качеству сборки при монтаже.
Среда степенью коррозионности, а также своим агрегатным состоянием влияет на производство монтажных работ, так как по этим характеристикам выбирают материалы для изготовления оборудования, подбирают защитные облицовки из легированных сталей или защитные футеровки, выдвигают дополнительные требования к качеству сварных соединений, к материалам прокладок и набивок.
В связи с наличием взрыва и огнеопасных сред особые требования предъявляются к плотности всех соединений и появляется необходимость в устройстве заземления для отвода статического электричества.
КОНСТРУКТИВНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ
В конструктивном отношении большинство аппаратуры нефтегазоперерабатывающих заводов представляет собой цилиндрические сосуды с днищами сферической или эллиптической формы (всевозможные фракционирующие колонны, реакторы, теплообменники, емкости и др.).
Сферическая форма корпусов аппаратов встречается редко, главным образом у емкостей для сжиженных газов и у электродегидраторов.
Аппараты с плоскими стенками применяют еще реже. К этой группе относятся кожухи трубчатых печей, ящики конденсаторов-холодильников погружного типа и другие конструкции.
Насосы и компрессоры имеют специфическое конструктивное оформление в зависимости от их типа и назначения.
Технологическое назначение оборудования в первую очередь влияет на конструкции внутренних устройств. Так, ректификационная колонна и реактор каталитического крекинга внешне почти не различаются. Однако в связи с их различным технологическим назначением внутренние устройства этих аппаратов не имеют ничего общего. В ректификационной колонне размещены тарелки, обеспечивающие контакт между парами и жидкостью, в то время как реактор каталитического крекинга имеет устройства для ввода, вывода и распределения катализатора и паров, которые обеспечивают контакт между твердым катализатором и парами.
Совершенно по-разному конструктивно оформлены многие теплообменные аппараты: трубчатые печи, кожухотрубчатые теплообменники, подогреватели с паровым пространством, конденсаторы-холодильники и кристаллизаторы.
Кроме того, аппараты различного технологического назначения могут иметь практически одинаковое конструктивное оформление, например ректификационные колонны и абсорберы, конденсаторы и холодильники и др.
Всестороннее знание характеристик монтируемого оборудования позволяет оценить трудоемкость монтажных работ и выбрать наиболее эффективный технологический процесс их производства.
Учитывая вышеизложенное, для дальнейшего рассмотрения можно выделить следующие монтажные группы оборудования: вертикальные аппараты колонного тина (в том числе дымовые трубы), реакторы и регенераторы, вакуум-фильтры, кристаллизаторы и контакторы, горизонтальные аппараты и емкости, трубчатые печи, теплообменники и конденсаторы-холодильники, резервуары и газгольдеры, насосы и компрессоры, трубопроводы и арматура и металлоконструкции.
ГРУЗОПОДЪЕМНОЕ И ТРАНСПОРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ТАКЕЛАЖНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ, ТРОСЫ
Тросы (стальные проволочные канаты) являются составным элементом различных грузоподъемных и такелажных устройств, применяемых при монтажных работах. Их широко используют в качестве грузовых канатов полиспастов грузоподъемных машин и приспособлений, для изготовления стропов, расчалок и оттяжек. Тросы должны быть прочными, гибкими, стойкими к переменным по направлению перегибам и динамическим нагрузкам.
Тросы изготовляют из светлой (неоцинкованной) и оцинкованной стальной проволоки, свиваемой в пряди, которые в свою очередь свивают в канат.
В зависимости от направления свивки прядей и проволок в прядях различают тросы крестовой, односторонней и комбинированной свивки.
Тросы крестовой свивки менее прочны и гибки, чем тросы односторонней свивки, но последние более подвержены самораскручиванию.
При монтажных работах наиболее широко применяют тросы из шести прядей, расположенных вокруг одного органического сердечника (из пеньки, манильского волокна, асбеста). Мягкий органический сердечник увеличивает гибкость каната, улучшает его сопротивляемость динамическим нагрузкам и обеспечивает удерживание смазки, предохраняющей проволоку от коррозии и усиленного износа. Хотя тросы из оцинкованной проволоки более стойки к коррозии по сравнению с тросами из светлой неоценкованной проволоки, однако их прочность на 7-10% меньше и они дороже. При надлежащем уходе за тросом в процессе эксплуатации выход его из строя происходит не вследствие коррозии, а в результате усталостного разрушения проволок под действием динамических нагрузок и многократных перегибов на роликах блоков, барабанах лебедок и т. д.
Поэтому для монтажных работ применяют тросы из светлой неоцинконанной проволоки высшей (В) или первой (I) марки, имеющей временное сопротивление разрыву 1600-1800 МПа.
Уменьшение габаритов такелажных средств (лебедок, блоков и др.) возможно в случае применения канатов из высокопрочной стальной проволоки, имеющей временное сопротивление разрыву 2500-3000 МПа. Работы в этом направлении ведутся научно-исследовательскими институтами и заводами, изготовляющими канаты.
Гибкость троса при прочих равных условиях определяется диаметром проволок и их числом. Чем меньше диаметр проволоки или чем больше их число в пряди при одинаковом диаметре проволок и числе прядей, тем трос более гибкий. Вместе с тем, трос из проволок меньшего диаметра стоит дороже и быстрее изнашивается.
Из большою числа выпускаемых отечественной промышленностью разновидностей стальных канатов (по стандарту несколько десятков) преимущественное применение при монтажных работах нашли канаты диаметром до 56 мм (ГОСТ 26x8 69) и диаметром до 63 мм (ГОСТ 7668 80).