ХімТехДопомога

Допомога в питаннях, пов'язаних з хімічною промисловістю починаючи від важкого машинобудування і закінчуючи поліграфією та друком

Технічна документація на виготовлення нестандартизованих апаратів

Велика різноманітність хімічних процесів, різні умови їх проходження, різна продуктивність установок, що проектуються, обумовлюють доцільність розробки апаратів, спеціально пристосованих для роботи в конкретнім виробництві. До такого обладнання в основному відноситься місткісна апаратура, деякі теплообмінники, реактори, колонні масообмінні апарати.

Робочі креслення цих апаратів і оснастка для їх виготовлення розроблюються в конструкторських бюро машинобудівних підприємств,  що отримали замовлення на виготовлення обладнання. Підставою для розробки слугує технічний проект апарата, який додається до замовлення, і складається з розрахунків і креслень загального вигляду й найбільш відповідальних складальних одиниць та деталей.

Технічний проект нестандартизованого апарата розроблюється або конструкторським відділом генерального проектувальника, що розроблює проект всього виробництва, або спеціалізованою проектною організацією. Підставою для розробки технічного проекту нестандартизованої апаратури слугує завдання відповідного монтажно-технологічного відділу генерального проектувальника при узгодженні додаткових витрат із замовником проектної документації.

Завдання складається з ескізу загального вигляду апарата і його короткої технічної характеристики.

Розроблення конструкцій апаратів виконується у відповідності з вимогами “Правил будови і безпечної експлуатації посудин, працюючих під тиском”, діючого галузевого стандарту “Посудини й апарати стальні, зварні. Технічні вимоги”, а також діючих стандартів, нормалей і технічних умов на виготовлення, приймання, монтаж і поставку апаратури, застосовуваних у нафтовому й хімічному машинобудуванні.

При виборі матеріалів і покрить ураховуються постанови Кабінету Міністрів України про економію нержавіючих металів і титанових сплавів.

Вибір посудин і  апаратів треба здійснювати з урахуванням хімічного складу й характеру робочого середовища (корозійноактивне, вибухонебезпечне, токсичне та ін.), тиску й температури стінок (мінімальна негативна і мінімальна розрахункова).

Розрахунковий тиск посудин і апаратів приймається, як правило, рівним максимальній величині робочого тиску без урахування гідростатичного тиску середовища й короткочасного підвищення тиску під час дії запобіжного клапана або інших запобіжних пристроїв і відповідності з ГОСТом 14249–80 “Посудини й апарати. Норми і методи розрахунку на міцність”.

Вибір розрахункового тиску (максимальної величини робочого тиску) у кожному конкретному випадку повинен обґрунтовуватись.

tehnika

Максимальна величина робочого тиску, ураховуюча (допустимі) напруження одержаного технологічними розрахунками оптимального тиску процесу, повинна прийматись із перевищенням оптимального робочого тиску:

– на 25%, але не менше 0,1 МПа для апаратів і посудин, вміщуючих нейтральні продукти (речовини);

– на 10%, але, не менше 0,3 МПа для апаратів і посудин з вибухонебезпечними, вибухопожежонебезпечними й шкідливими речовинами 1, 2, 3 класів небезпеки.

У випадку, якщо за умовами нормального ряду вибору апаратів і обладнання за тиском величина максимального робочого тиску попадає в інтервал між двома значеннями, вибір максимальної величини тиску повинен обґрунтовуватись. Максимальний робочий (розрахунковий) тиск у цьому випадку приймається рівним вибраному в нормальному ряді.

Розрахунок апаратів типових установок на стійкість і сейсмічність здійснюється з урахуванням “Інструкції з типового проектування для промислового будівництва”.

При розробленні конструкції апаратів необхідно передбачати поставку підприємствами-виготовлювачами фланців приєднання або штуцерів з прокладками й кріпильними деталями до них у відповідності з діючими технічними умовами, а також приварювання деталей для кріплення ізоляції згідно діючих нормативних матеріалів.

Колонні апарати повинні розроблятись, виходячи з можливості їх перевезення, як правило, у зібраному вигляді залізницею, водним або автомобільним транспортом. Питання доставки обладнання, у тому числі й великовагового, крупногабаритного й довгомірного, вирішується відповідно з ОСТ 26–15–024–84 “Лінії технологічні. Перевезення крупногабаритного й великовагового обладнання. Порядок розроблення й узгодження технічної документації”.

При ескізному проробленні конструкції апаратів технологи разом із механіками виконують наступну роботу:

– розроблюють заходи, що забезпечують заданий технологічний режим;

– визначають матеріал апарата і його окремих вузлів;

– виясняють можливості застосування типових вузлів і цілих агрегатів;

– перевіряють відповідність основних розмірів апарата, визначених під час технологічного розрахунку, діючим стандартам;

– розроблюють деталі й пристрої, полегшуючі транспортування апарата, його монтаж, обслуговування при експлуатації (очищення, заміну швидко зношуваних деталей) і демонтаж;

– розроблюють заходи з безпечної експлуатації обладнання, що проектується.

До початку ескізного конструювання проектувальник повинен одержати повне уявлення про місце апарата в технологічній схемі виробництва і його призначення, а також ознайомитись з розташуванням обладнання. Далі треба зібрати всі вихідні дані, у число яких входять:

– робочі параметри процесу (тиск і температура);

– фізичні й хімічні властивості робочих потоків в апараті, особливо корозійна агресивність за робочих умов;

– максимальні витрати потоків через різні елементи й вузли апарата;

– основні розміри апарата, що визначаються в процесі технологічного розрахунку обладнання (наприклад, діаметр ректифікаційної колони, кількість тарілок, відстань між ними та ін.);

– характеристика приміщень у відповідності з правилами будови електроустановок для обладнання з електроприводом;

– відомості про характер технологічного процесу (безперервний або періодичний);

– способи експлуатації апарата;

– досвід експлуатації аналогічних апаратів;

– особливості будівельних конструкцій, на яких передбачається установити апарат.

Конкретні рекомендації з конструювання хімічної апаратури наводяться в літературі. При розробленні конструкції апарата необхідно прямувати до її максимальної технологічності, надавати апаратам прості форми, зручні для виготовлення й доступні для оброблювання. Не треба забувати, що вартість проектування складає незначну частину вартості обладнання й що переробити проект легше, ніж потім стати перед вибором: переробляти апаратуру й машини або миритись з їх поганою роботою. При конструюванні необхідно зводжувати до мінімуму число типорозмірів навіть стандартних деталей або марок матеріалів, це спростить виготовлення й ремонт обладнання.

До сказаного можна додати, що ескізне проектування повинне вестись усіма проектувальниками, що беруть участь у розробці нового виробництва, у тісній співпраці. Неможливість задовольнити вимоги однієї з проектних груп дуже часто призводить до принципово нового конструкційного оформлення апарата й навіть цілого технологічного вузла, куди входить апарат.

Незважаючи на те, що нестандартизований апарат створюється для одного конкретного процесу, його треба проектувати так, щоб він міг бути в подальшому використаний в якомога більшому числі інших технологічних процесів.

При виборі конструкційних матеріалів треба керуватись тими ж міркуваннями, що й при виборі матеріалу для виготовлення труб, ураховуючи, проте, що замінити пошкоджену дільницю трубопроводу значно легше, ніж апарат, що вийшов із ладу через невдалий вибір матеріалу. Іншими словами, за одних і тих же умов до підбору матеріалу для виготовлення апарата треба підходити з більшою обережністю, ніж до вибору матеріалу трубопроводу, що приєднується до нього. Визначальним фактором є корозійна стійкість матеріалу. Із цієї точки зору варто розглянути два варіанти.

Перший – коли корозія ставить під загрозу міцність апарата й другий – коли корозія викликає забруднення перероблюваного продукту. Якщо в першому випадку можна погодитись на виготовлення апарата з менш стійких, але й менш дефіцитних матеріалів, збільшивши товщину стінок апарата, то в другому випадку доводиться застосовувати матеріали, повністю усуваючи можливість корозії.

Висока вартість і дефіцитність спеціальних сталей вимагає від конструктора максимальної бережливості. Із хромонікелевих і аустенітних сталей треба виготовлювати тільки ті деталі й частини апаратів, які контактують з агресивними середовищами.

При ескізнім конструюванні треба пам’ятати, що виготовлення нестандартизованого хімічного обладнання ведеться одинично або дрібними серіями. Разом з тим така апаратура складається з повторюваних елементів: корпусів, днищ, кришок, фланців, трубних решіток та ін. Різне їх поєднання дає можливість конструювати будь-які види апаратів. З’являється можливість застосовувати нормалізовані елементи, що в свою чергу дозволяє скоротити терміни виготовлення апаратури, збільшити її випуск, покращити якість і, нарешті, скоротити об’єм конструкторської роботи. Із цієї ж причини всю апаратуру необхідно проектувати з таким розрахунком, щоб виготовлення деталей можна було вести на стандартному обладнанні із мінімальною кількістю спеціальних верстатів і пристроїв. Цю умову можна виконати, проектуючи апаратуру, що має стандартні розміри (об’єм, діаметр і висоту обичайки; розміри трубних решіток та ін.).

Приклад опитувального аркуша для складання технічного завдання на проектування випарних апаратів і установок наведено в Додатку Д2.

Розглянемо тепер особливості розробки технічних проектів на прикладі двох груп апаратів.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

ХімТехДопомога © 2015 Сайт присвячений хімічній промисловості, починаючи від важкого машинобудування і закінчуючи поліграфією та друком. Детальні огляди можливостей промислових досягнень. На сайті згадуються такі теми як: протикорозійний захист, методи другу видавничої продукції, технології виробництва термопластів, додрукарська підготовка видання та багато іншого.