Колонна стабилизации первичной переработки нефти

Модуль упругости материала 2-го

фланца (крышки) при t=20С                                     =1,9910⁵ МПа

Модуль упругости материала 2-го

фланца (крышки) при                                         Е =1,8610⁵ МПа

Коэффициент линейного удлинения 

материала 2-го фланца (крышки)                               =1,34^-5 МПа

Прибавка на коррозию для 2-го фланца                    с = 4  мм

Наружный диаметр 2-го фланца (крышки)              D_H = 740  мм

Толщина 2-го фланца (фланца

сферической неотбортованной

крышки,плоской крышки)                                           = 45  мм

Толщина крышки на наружном конце                       = 35 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета

_{Эффективная ширина плоской прокладки  равняется:}

_{Средний диаметр прокладки:}

Рассчитаем линейную податливость прокладки:

_{Расчетная длина шпильки  при определении  податливости:}

_{Плечо болтового момента:}

_{-для  1-го фланца (крышки)}

_{Коэффициент k:}

_{Эквивалентная толщина втулки фланца:}

_{Угловая податливость фланца, нагруженного давлением  или осевой силой:}

_{Коэффициенты  равны:}

_{И соответственно:}

_{Определим безразмерный параметр:}                         

_{Определим ещё один безразмерный параметр:}

_{Угловая податливость фланца, нагруженного внешним  изгибающим моментом:}

_{Плечо равнодействующей внутреннего  давления:}

_{-для  2-го фланца (крышки)}

_{Угловая податливость плоской  крышки:}

 _{Коэффициент жесткости фланцевого соединения}

_{Коэффициент жесткости соединения фланца с крышкой, нагруженного давлением:}

линейная податливость шпилек

расчётная площадь поперечного  сечения болта по внутреннему диаметру резьбы;

модуль продольной упругости  материала болта.

_{Расчет  нагрузок, действующих  во фланцевом соединении}

_{Равнодействующая  внутреннего давления:}

_{Реакция прокладки в рабочих  условиях:}

_{Нагрузка, возникающая от температурных  деформаций:}

 _{Болтовая нагрузка в условиях монтажа  принимается большей из:}

                                       

_{Приращение  нагрузки в болтах (шпильках) в рабочих условиях:}

 

_{Расчет  болтов (шпилек)}

_{Условие прочности болтов (шпилек) в условиях монтажа:}

_{Условие прочности болтов (шпилек) в рабочих условиях:}

_{Расчет  прокладки}

_{Условие прочности прокладки:}

 

 

 

 

 

3. Технология ремонта  сборки и монтажа

 

3.1 МОНТАЖ АППАРАТА

Монтаж колонны стабилизации начинают со сборки из транспортабельных  узлов этажерок и лестничных клетей с площадки. Далее конструкцию  наращивают с помощью самоподъемного крана, устанавливаемого на этажерке и  закрепляемого на ней специальными хомутами. По мере наращивания этажерок кран переставляют выше и выше до полной сборки этажерок.

Основные аппараты колонны  монтируют с помощью шахт порталов, деррик-кранов или с использованием конструкции предварительно смонтированных этажерок блока. Целесообразно одновременно с монтажом металлоконструкций производить  также монтаж технологических трубопроводов, катализаторопроводов, пневмоподъемников и др. В последнем случае проектом предусматриваются специальные постоянное и временное усиление конструкции этажерок, а также соответствующие узлы для крепления такелажных средств. Схема подъема и установки на постамент частей реакционного аппарата с помощью короткого консольного крана, устанавливаемого на этажерке реакторного блока. Подъем осуществляется двумя полиспастами и двумя тракторами. С помощью двух других тракторов поднимаемые части оттягиваются при подъеме, и регулируется место их установки.

 

3.2 Технические условия  на ремонт

 

Разборка. При эксплуатации колонны возникают повреждения корпуса, футеровки, термопар, что чаще всего приводит к нарушению герметичности. При разборке аппарата проводится отключение трубопроводов, демонтаж арматуры, выгрузка катализатора. Все шпильки вывёртываются для контроля и замены. Из-за пригара шпилек для их вывёртывания необходимы большие крутящие моменты. Это может приводить к повреждению резьбы.

Термопары при разборке удаляются. Гильзы для термопар подвергаются испытанию.

Ремонт корпуса аппарата начинается с внешнего осмотра. Результаты осмотра отражаются в протоколе  и схеме расположения дефектов и  повреждений. При отсутствии видимых  дефектов и повреждений осуществляется выборочный магнитный и ультразвуковой контроль. При наличии повреждений  и трещин проводится выборка дефектного металла шлифовальной машинкой с  периодическим контролем, образовавшемся при этом сферическое углубление разделывается до получения плавных  переходов, после чего проводится ультразвуковой контроль металла в зоне повреждения  и вокруг её.

Возможны следующие способы  восстановления корпуса:

1. Снятие поврежденного участка с последующей варкой нового, или наплавкой дефектного участка.

В случае локальной коррозии и эрозии обечайки и днища ремонтируется                    наплавкой дефектных мест если:

Сумма площадей не более 70% (площади  рабочей поверхности обечайки, днища).

Площадь одного дефектного участка не более 500мм².

Глубина дефекта не более 30% фактической толщины стенки обечайки или днища.

Расстояние между участками  к наплавке не менее 3х кратной  фактической толщины обечайки или  днища, но не менее 100мм.

2. Разделка повреждений или расточка отверстий до неповрежденного металла с последующей компенсацией ослабленного места при помощи электросварки.

Технология ремонта корпуса  сваркой заключается в следующем:

Поврежденные места, подлежащие сварке, тщательно обрабатываются шлифовальным камнем до удаления всех дефектов и  придания формы с плавными переходами.

Обработанные места подвергаются ультразвуковому контролю для выявления  дефектов. При необходимости применяются  металлографические исследования.

Поврежденные места заплавляются с подогревом до 300-350⁰С. Подогрев осуществляется электрическими печами сопротивления. Заплавка выполняется на постоянном токе. Режимы заплавки общепринятые для соответствующей марки электрода, его диаметра и материала корпуса.

После окончания сварки проводится немедленная термообработка в режиме высокого отпуска: нагрев до 650-680⁰С и выдержка при этой температуре из расчета 7 минут на 1мм толщины наплавки.

Ремонт штуцеров возможен путем установки гильзы.

Гильза приваривается  с обеих сторон к штуцеру. Плотность  сварных швов проверяется гидравлическим испытанием. При замене фланца вытачивается гильза с фланцем и приваривается  к штуцеру.

После ремонта на внутреннюю часть корпуса вновь наносится  футеровка из пожаропрочного бетона. Качество футеровки должно быть высоким во избежании появления трещин в процессе эксплуатации для защиты застойных зон, а также все свободное пространство, люков и штуцеров заполняется шамотной мастикой.

Штуцера на обечайке и днищах подлежат замене при:

Трещины всех видов и направлений.

Если в результате коррозии и эрозии толщина стенки патрубка выходит за пределы отбракованных  размеров .

Расслоение металла.

Фланцы штуцеров подлежат отбраковке при:

Не удовлетворительном состоянии приварных поверхностей.

Если в результате коррозии и эрозии толщина стенки воротника  фланца   уменьшилась до отбракованных  размеров патрубка.

Крепежные детали отбраковываются  в случае:

Наличия остаточных деформаций изгиба. Износ боковых граней болтов, гаек.

Ревизия, ремонт и испытание  запорной арматуры и предохранительных  клапанов выполняется в специализированной мастерской РМЦ в соответствии с  заводской инструкцией.

Ревизия, ремонт и испытания  регулирующей арматуры выполняется  в специализированных  мастерских  цеха КИПиА.

Элементы несущих металлоконструкций отбраковываются при износе свыше 30% от проектной величины.

 

Сборка. При сборке аппарата шпильки завертываются попарно перекрестным способом с использованием гидравлического гайковёрта. Усилие затяжки контролируется по манометру. Сначала все шпильки завертываются при давлении жидкости в гидравлической системе 5МПа, затем 12МПа,20МПа и т.д. Собранный аппарат подвергается гидравлическому испытанию.

 

Испытание. Колонны , корпуса которых подвергались значительному ремонту, опрессовывают. Опрессовка с целью проверки прочности и плотности аппарата производится на пробное давление, величину которого устанавливают в зависимости от рабочего давления и указывают в паспорте или технологической карте. Наиболее распространена гидравлическая опрессовка, которая заключается в следующем. В колонну нагнетают воду при открытом на самой верхней точке аппарата воздушнике. Появление воды в воздушнике свидетельствует о заполнении колонны. Закрыв воздушник, медленно повышают давление в колонне, пока оно не достигнет значения опрессованного давления. При таком давлении аппарат выдерживают в течении 5 минут, после чего давление медленно снижают до рабочего и приступают к осмотру корпуса, одновременно обстукивая сварные швы молотком массой 0,5-1,5кг.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. ОХРАНА ТРУДА

 

4.1. Основные мероприятия по охране труда

 

Мероприятиями по охране труда  предусмотрено:

•  надземная прокладка  всех трубопроводов на эстакадах  для удобства обслуживания и контроля состояния;

•  изоляция оборудования и трубопроводов до снижения температуры  на поверхности до 40 °С в помещениях и 60 °С - на наружных установках;

• ограждения защитными  кожухами подвижных (вращающихся) частей насосного оборудования;

•  строительство площадок и лестниц с ограждениями и  огнезащитными экранами для обслуживания оборудования на постаментах;

•  ограждения поребриками площадок, в том числе под постаментами, и емкостного оборудования для ограничения площади проливов;

• приточно-вытяжная вентиляция с кратностью воздухообмена, исключающего превышение предельнодопустимых  концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны и достижение взрывоопасных концентраций;

• непрерывный контроль сигнализаторами предельнодопустимых и взрывоопасных концентраций воздушной среды на наружной установке;

• отопление производственных помещений с постоянным пребыванием  людей и обеспечение микроклимата в соответствии с категорией работ  персонала;

• заземление оборудования и трубопроводов;

• сосредоточение насосного  оборудования группами на наружных установках без постоянного пребывания людей. Для снижения воздействия уровня звукового давления на организм человека пребывание людей в помещениях или  на установке ограничивается временем и последующей микропаузой на отдых;

• защита от низких температур предусматривается спецодеждой, соответствующей  данному климатическому поясу, и  ограничением времени пребывания людей  на наружной установке.

 

4.2. Средства индивидуальной и коллективной защиты работающих

 

В соответствии со ст. 17 Федерального закона «Об основах охраны труда  в Российской Федерации» (от 17.07.99 г. №181-ФЗ) и ст. 149 Кодекса законов  о труде в Российской Федерации (с изм. от 30.04.99) работникам, занятым на работах с вредными условиями труда, связанными с выделением вредных веществ в воздух рабочей зоны и особыми температурными условиями, выдаются бесплатно сертифицированные специальные средства индивидуальной защиты тела (СИЗы) и органов дыхания (СИЗОД).

 

В таблице 6 приведены средства индивидуальной защиты для рабочих и инженерно-технического персонала в соответствии со следующими нормативными документами:

• раздел XIV, п.2 Приложения №1 «Типовые отраслевые нормы бесплатной выдачи специальной одежды, специальной  обуви и других средств индивидуальной защиты работникам нефтяной и газовой  промышленности», утв. Постановлением Министерства труда от 26.12.97 №67;

• «Правила обеспечения  работников специальной одеждой, специальной  обувью и других средств индивидуальной защиты» с изм., утв. Постановлениями Министерства труда от 18.12.98 №51 и от 29.10.99 №39;

Сертифицированные средства индивидуальной защиты (СИЗы), средства индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) и дежурные средства коллективного пользования выдаются каждому работнику индивидуально, согласно норме выдаче на год, и хранятся в специально отведенном месте.

Все работы, связанные с  химчисткой, стиркой, ремонтом, дегазацией, обезвреживанием, периодической проверкой  на пригодность СИЗОД производятся работодателем в установленные  сроки или по заявке работника.

Профессии работающих, функции  которых связаны с подменой или  совмещением, имеют одинаковые виды индивидуальной защиты на все условия  работы.

Дежурные средства коллективного  пользования выдаются только на время  выполнения определенных работ (работа на наружных установках, ремонтные  работы), хранятся в специально отведенных местах и передаются от смены к  смене.