Об отрасли

Институты

Заводы

История

24 октября 2017

Новости

Источники

Предприятия

Химическое машиностроение


 

История становления и развития отрасли

Тенденции развития отрасли

Изготовители оборудования

Институты НИИхиммаш

Руководящие документы

Публикации
и доклады

Новости

Выставки

Журналы

О работе сайта

 
Наши партнеры   



Надежность аппаратов и машин

Повышение надежности. Надежность – одно из необходимых условий бесперебойной и длительной работы аппаратов и машин. Прочность, жесткость, устойчивость, долговечность (срок службы) и герметичность определяют механическую надежность оборудования. В химических установках вопросы надежности тесно связаны со специфическими условиями работы оборудования – широким диапазоном и давлений, а также с агрессивностью рабочей среды. Для современного химического оборудования повышение его надежности и долговечности имеет особое значение, так как его эксплуатация может быть связана с обработкой токсичных, взрыво- и пожароопасных сред и осуществляется под высоким давлением или в глубоком вакууме, при повышенных или низких температурах, больших скоростях.

При проектировании аппаратов высокого давления задача обеспечения прочности и надежности выступает на первый план. Главное внимание в повышении надежности сосудов и внутренних устройств аппаратов высокого давления обращается на то, чтобы в процессе эксплуатации они не требовали вскрытия, осмотра и ремонта. Это особенно важно для агрегатов большой единичной мощности, каждые сутки и даже часы простоя которых связаны с огромными потерями выпускаемой продукции. ИркутскНИИхиммаш совместно с другими организациями ведет работы над усовершенствованиями созданных аппаратов высокого давления и изготовлением новых, еще более экономичных и более надежных в эксплуатации Так, повышенной эксплуатационной надежностью отличаются созданные в настоящее время спирально-рулонные и рулонно-армированные сосуды высокого давления.

Резервы повышения важнейшего показателя долговечности – срока службы оборудования должны быть изысканы уже на стадии проектирования. Так, Нииэмальхиммаш обеспечивает создание нового прогрессивного эмалированного оборудования, соответствующего по техническому уровню и качеству последним достижением научно-технического прогресса. Совершенствование конструкций эмалированных аппаратов, применение новых покрытий способствовали увеличению его сроков службы. Так, срок службы аппаратов с перемешивающими устройствами составляет 6-8 лет; емкостного оборудования – 7-8,5 лет; теплообменников и выпарных аппаратов – 6,5 лет; фильтров - 6,5 – 7, 5 лет.

Как известно, одним из условий надежной работы химических машин и аппаратов является герметизация. Особое значение имеет герметичность при работе с токсичными, взрывоопасными и пожароопасными средами, так как утечка перерабатываемых жидкостей и газов через уплотнения в окружающую среду может привести к отравлениям, пожару, взрыву. Устранить утечки стало возможным благодаря применению герметической аппаратуры. Такая аппаратура находит все более широкое применение в различных отраслях промышленности.

Для проведения процессов с маловязкими, но высокотоксичными или взрывоопасными средами, а также химически высокочистых продуктов разработаны и изготовлены стальные герметичные реакторы с пульсационным перемешиванием. Пульсационное перемешивание обладает важным преимуществом для персонала, который будет обслуживать это оборудование, т.к. обеспечивает выполнение требований эргономики. Основные элементы эргономики – гигиенические, физиологические и эстетические требования к конструкции технологического оборудования. Качество аппаратов, машин, механизмов должно оцениваться не только их эффективностью; проектируемое оборудование не должно быть источником неблагоприятных гигиенических условий труда. При обслуживании оборудования и управления следует исключать выполнение операций в неудобной рабочей позе, применение слишком большого количества операций, слишком больших резких движений суставов и др. Внешний же вид, пропорции, окраска оборудования должна оказывать приятное эмоциональное воздействие на человека.

Общие эргономические требования к производственному оборудования устанавливает ГОСТ 12.2.049-80, а к рабочим местам при выполнении работ (при проектировании нового и модернизации действующего оборудования и производственных процессов ГОСТ 12.2.032 – 78 и 12.2.033-78.

Укрупнение химического оборудования. Многотоннажные производства вызывают необходимость увеличения единичной мощности оборудования, что в свою очередь требует создания укрупненного (крупногабаритного) оборудования, комбинированных установок и совмещенных агрегатов. Применение укрупненного оборудования дает возможность увеличить его производительность при снижении капитальных затрат и эксплуатационных расходов, так как уменьшаются число аппаратов или машин, протяженность коммуникаций (трубопроводов), количество необходимой арматуры, контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации, металловложения на тонну продукции, сокращаются площадь застройки, количество обслуживающего и ремонтного персонала.

В настоящее время создаются агрегаты в 5-10 раз превосходящие имеющиеся по единичной мощности. Осваиваются процессы, связанные с применением оборудования, работающего под давлением до 300 Мпа; производство полиэтилена при давлении 500-700Мпа. Решение этих сложных инженерных задач возможно только за счет создания новых конструкций крупногабаритных аппаратов большой единичной мощности и принципиально новой технологии их изготовления. Внедрение в промышленность крупнотоннажных агрегатов потребовало создания крупногабаритных сосудов высокого давления с внутренним диаметром до 3 м, длиной корпуса до 35 м, единичной массой в сборе до 600 т.

При проектировании крупногабаритного оборудования необходимо предусмотреть, чтобы отдельные его части (блоки) были транспортабельны, с возможно наименьшими степенями верхней и боковой негабаритности (табл. 2.1 и рис. 2.2). К перевозкам речным транспортом по магистралям водными путями (реки Волга, Кама, Ока, Белая, канал им. Москвы, Волго-Донской судоходный канал им. В.И.Ленина, р. Дон - от Калача до Ростова) по согласованию с Министерством речного флота РСФСР допускается: на судах – аппаратура диаметром до 8 м и длиной до 55 м; с буксировкой на плаву – герметизированная аппаратура диаметром до 10 м и длиной 100 м.

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ВЫБОРУ МАТЕРИАЛОВ И ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Материалы для изготовления химических аппаратов и машин нужно выбирать в соответствии со спецификой их эксплуатации, учитывая при этом возможное изменение исходных физико-химических свойств материалов под воздействием рабочей среды, температуры и протекающих химико-технологических процессов. При выборе материалов для аппаратуры необходимо руководствоваться отраслевым стандартом ОСТ 26.291-79. Выбор материала надо начинать с уточнения рабочих условий: температуры, давления, концентрации обрабатываемой среды. При выборе материала для изготовления аппарата или машины необходимо учитывать следующее: механические свойства материала – предел прочности, относительное удлинение, твердость и т.п.; технологичность в изготовлении (в частности, свариваемость); химическую стойкость против разъедания; теплопроводность и др. Например, механические свойства материалов, из которых изготовлена работающая аппаратура, существенно изменяются при низких и высоких температурах. Хорошая свариваемость металлов также является одним из необходимых условий их применения, так как при современной технологии химического аппаратостроения основной способ выполнения неразъемных соединений – сварка. Главным же требованием для химических аппаратов в большинстве случаев является их коррозионная стойкость, так как она определяет долговечность химического оборудования. Агрессивность среды в зависимости от ее концентрации может быть больше или меньше. При выборе для аппаратуры материала из черных и цветных металлов и сплавов при условии их равномерной коррозии следует руководствоваться ГОСТ 13819-68, в котором коррозионная стойкость в различных химических средах оценивается по 10-баллльной шкале. Коррозионная стойкость металлов при скорости коррозии 0,5 мм/год и выше оценивается по группам стойкости, а при скорости коррозии ниже 0,5 мм/год – по баллам. Для изготовления химической аппаратуры должны использоваться конструкционные материалы, скорость коррозии которых не превышает 0,1-0,5 мм/год; чаще применяются материалы стойкие (скорость коррозии 0,01-0,05 мм/год). Конструкционные материалы для химической аппаратуры приводятся ниже. Стали. Углеродистые стали (ГОСТ 380-71) в зависимости от назначения подразделяют на группы: А – поставляемую по механическим свойствам; Б – поставляемую по химическому составу; В – поставляемую по механическим свойствам и по химическому составу. Сталь изготовляют следующих марок: группы А-Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6; группы Б – БСт0, БСт1, БСт2, БСт3, БСт4, БСт5, БСт6; группы В – ВСт2, ВСт3, ВСт4, ВСт5. Сталь всех групп с номерами марок 1, 2, 3 и 4 по степени раскисления изготавливают кипящей, полуспокойной и спокойной. Стали марок Ст0 и БСт0 по степени раскисления не разделяют. Для обозначения степени раскисления к обозначению марки стали добавляют индексы: кп – кипящая, пс – полуспокойная, сп – спокойная (например, Ст3кп, Ст3пс или БСт3сп, БСт3кп). Для обозначения полуспокойной стали с повышенным содержанием марганца к обозначению марки стали прибавляют букву Г (например, Ст3Гпс, ВСтГпс). Согласно ОСТ 26.291-79, углеродистая сталь кипящая не должна применяться в сосудах и аппаратах, предназначенных для сжижения газов, а также в средах и аппаратах, соприкасающихся со взрывоопасными и пожароопасными средами, средами 1-го и 2-го классов опасности (ГОСТ 12.1.007-76 и 12.1.005-76), средами, вызывающими коррозионное растрескивание (растворы едкого калия и натрия, азотнокислого калия, натрия, аммония и кальция, азотной кислоты и аммиачной воды, жидкого аммиака и др.), и средами, вызывающими сероводородное растрескивание. Низколегированные стали – кремнемарганцовые марок 16ГС (3Н) и 09Г2С (М) повышенной прочности и надежности получили за последние годы широкое распространение в химической промышленности. Марки этой стали отличаются повышенными прочностными качествами. Нормативные допускаемые напряжения сталей марок 16ГС и 09Г2С на 15-35% превышают нормативные допускаемые напряжения сталей марок Ст3, 20 и 20К. Кроме того, кремнемарганцовые стали обладают хорошей пластичностью, высокими значениями ударной вязкости при отрицательных температурах, а также отличной свариваемостью. Поэтому при изготовлении аппаратуры на среднее давление для некоррозионных сред целесообразно применять высокопрочные марки низколегированных сталей, так как это позволяет уменьшить толщину стенки аппарата и тем самым сократить его массу, т.е. сэкономить металл. Применение этих сталей для аппаратов, работающих в условиях пониженных температур (до –70), значительно повышает их эксплуатационную надежность.

  Публикации по теме Надежность и безопасность оборудования нефтехимических производств

 


 
на Уралхиммаше

 


Рейтинг@Mail.ru

Химическое машиностроение:
взрывной рост?


Партнерские ссылки




Csgo рулетка скинов подробности на сайте.

Заводы

на Главную

Источники

Институты

Предприятия


© Химмаш-2011