Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт технологического оборудования узла упаренной реакционной массы

         [Рр] – допускаемое  давление из условия  прочности, МПа;

         [Ре] – допускаемое  давление из условия устойчивости в пределах упругости, МПа.

                                (16)

                       (17)

L_R =

,

где   D₂ = 1830 мм - полный диаметр аппарата.

0,49 МПА > 0,1 МПа

   Условие выполняется.

   2.3.3 Проверяем обечайку  на рабочее напряжение.

у ≤ [у]

                               (18)

20,05 МПа < 146 МПа

   Условие выполняется.

   2.3.4 Определение толщины  стенки эллиптического  днища /2.45/

,                              (19)

   где   К_э = 0,9 – коэффициент для эллиптического днища

                                   (20)

   где R₁ = D₁

   Выбираем наибольшую  из величин

S₁ ≥ 5,72 + 2 = 7,72 мм

    Принимаем S₁ = 15 мм, т.к. величина днища должна быть не меньше толщины обечайки.

   Так как толщина  стенки корпуса равна толщине стенки днища, то проверку стенки днища на допускаемое давление и рабочее напряжение не производим.

 

   2.4 Расчет и выбор опоры 

   2.4.1 Определяем расстояние  от равнодействующей  реакции опор до  наружной стенки.

Q_{пр. max} = Q_max+4*M_изг ,                            (21)

   где   Q_max – максимальная нагрузка на аппарат, Н;

         Q_{пр. max} – предельно максимальная нагрузка на аппарат, Н.

          m = 54577 кг- масса аппарата  при гидроиспытание.

Q _max = m*g ,                                 (22)

   где   m = 37000 кг- масса аппарата  при гидроиспытании;

          M_изг - изгибающий момент, Нмм.

Q _max = 37000*9,81 = 362600 Н

M_изг = Q_max*R ,                                (23)

   где   R = D/2 - радиус  аппарата, мм.

R = 1800/2 = 900 мм

M_изг = 362600*900 = 326,34*10⁶ Нмм

Q_{пр. max} = 362600+4*326,34*10 ⁶/1800 = 1087800 Н = 1087,8 кН

   По ОСТ 26-467-78 выбираем опору 3-1600-800-1400, что означает: опора тип 3 (цилиндрическая), максимальная приведённая нагрузка 1,6 МН, минимальная 0,8 МН, высота опоры 1,4 м. Тогда размеры опоры следующие: наружный диаметр 2100 мм; диаметр болтовой окружности 1980 мм; число болтов 16; толщина опорного кольца 35 мм.

   2.4.2 Производим проверочный  расчёт опоры:

   Ширина  опорного кольца

   в = Q_{пр. max}/( * D_б* q ),                        (24)

   где   q = 8 МПа.

   в = 1087,8*10³/(3,14*1980*8) = 21,87 мм.

   Принимаем в = 25 мм

   2.4.3 Определение расчётной  толщины опорного  кольца

   S_k = в* + с.                            (25)

S_k = 25 *

= 7,2 мм.

    Принимаем S_k = 10 мм.

    2.4.4 Определение диаметра  болта

                   (26)

мм

   Принимаем к установке болты  М42. 

   2.5 Расчет напряжения  затяжки болтового  соединения 

   2.5.1 Напряжение затяжки.

Q_з = k · Q₀ ,                                  (27)

   где   - номинальное напряжение в резьбе от действия внешней нагрузки, МПа;

,                                  (27)

         - внешнее усилие, растягивающее болт, МПа;    

,                                    (28)

         - площадь поперечного сечения болта, м²;

         d₁ = 20 мм - внутренний диаметр резьбы;

         k = 3 - коэффициент  затяжки с металлической фасонной прокладкой.

Q_з = 3 · 8333,33 = 24999,99 Па = 0,024 МПа

   2.5.2 Проверка на прочность  затяжки болтов /4,29/

Q_з< 0.8* Q_т ,                                 (29)

  где   Q_т = 200 МПа- предел текучести материала.

0,024 МПа < 160 МПа

   Болт по ГОСТ 7799-70 
 

3 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА 

3.1 Монтаж технологического  оборудования узла

    
   3.1.1 Монтаж аппаратов из крупных блоков 
 

     Отдельные составные  части крупногабаритного колонного аппарата доставляют на сборочную площадку, которую следует расположить как можно ближе к тому месту, где в соответствии с проектом должен быть установлен собранный аппарат. Сборочная площадка оснащается стендами, кантователями, сварочными автоматами, подъёмно-транс-портными механизмами. Здесь производят сборку аппарата из готовых блоков либо сборку крупных блоков из узлов или деталей.

     В процессе укрупнённой  сборки блоков  на монтажной площадке  приходится монтировать  часть внутренних устройств, а иногда и все внутренние устройства. Для этого внутреннюю поверхность аппарата тщательно очищают от посторонних предметов, окалины. Затем аппа-рат путём кантовки или вращения вокруг собственной оси устанав-ливают в положение, обеспечивающее наиболее лёгкий доступ внутрь через люк и наиболее простое определение базовых сборочных размеров.

     При горизонтальном  положении аппарата  тарелки устанавливают  строго вертикально;  их положение проверяют  по отвесу, прикладыва-емому  в нескольких точках  и по заранее нанесённым на внутренних стенках аппарата меткам, для чего аппарат приходится поворачивать вокруг оси на 90 градусов. Значительно легче обеспечить строгое го-ризонтальное положение тарелок в уже установленном, выверенном и закреплённом на фундаменте корпусе аппарата; в этом случае доста-точной точности добиваются либо с помощью уровня, либо заливая на поверхность тарелки воду.

      Технология сборки тарелок зависит от их конструкции. Тарелки одного и того же вида отличаются сливными, приёмными и отборными устройствами, что существенно изменяет порядок монтажа. Сборку тарелок начинают с приварки к внутренней стенке корпуса колонны опорных (несущих) элементов и неразъёмных деталей (карманов, сливов, дисков, глухих сегментов, полужелобов). Сварку производят в строгом соответствии с техническими условиями, учитывая, что при работе колонны трудно определить отдельные дефекты сварки.

     При данной конструкции  колонны и неизменных  технологических  параметрах работы  эффективность массообмена  на тарелке зависит от точности регулирования её элементов, которое производится в процес-се сборки. Важно знать влияние каждого конструктивного элемента тарелки на ее работу, чтобы в соответствии с заданным технологи-ческим режимом определить установочные размеры этого элемента, например высоту сливной перегородки (сливной трубы) над тарелкой или высоту расположения колпачков. 

   3.1.2 Установка аппаратов  в проектное положение 

     Технология подъёма  аппарата является  составной частью  проекта проведения  монтажных работ. Проектом предусматривается подробная схема подъёма: указываются места установки мачт или кранов, их по-ложение на различных этапах подъёма, расположение расчалок, лебёдок, отводимых тросов, полиспастов и т. д. В этом же проекте приводятся технические характеристики всех подъёмных средств.

     Усилия, испытываемые  элементами такелажной  оснастки при подъёме  аппаратов, изменяются  в широком интервале.  Расчёт этих эле-ментов  производят на  максимальное усилие. Подъём аппаратов  осу-ществляют кранами  или с помощью мачт. Применяют два основных спо-соба подъёма: скольжение и поворот вокруг шарнира. 

   3.1.3 Выверка и крепление  аппарата к фундаменту 

      Колонные аппараты выверяют на фундаменте особенно тщательно, так как даже незначительные их отклонения от строго вертикального положения могут привести к заметной потере устойчивости и нару-шению нормальной работы внутренних устройств (особенно ректифика-ционных тарелок). Так, для тарельчатых ректификационных колонн максимально допустимое отклонение образующей от вертикали равно 0,1% высоты аппарата, но не более 15 мм; для аппаратов, не имеющих внутренних устройств, и для насадочных колонн оно составляет 0,3%, но не более 35 мм. Обычно в рабочих монтажных чертежах для каждого аппарата указано максимально допустимое отклонение оси аппарата от вертикали.

     Проверка на вертикальность  производится с  помощью теодолитов, которые устанавливают  в двух взаимно  перпендикулярных  плоскостях, проходящих  через ось выверяемого  аппарата. Чтобы избежать  ошибок, желательно  производить проверку в таких условиях, когда исключена возможность одностороннего нагревания стенок корпуса аппарата солнечными лучами.

     Проверка высоты  расположения опорной  плоскости аппарата  произ-водится нивелиром  от нанесённой  на фундаменте  нивелирной отметки.

     Аппарату придают  нужное положение,  подкладывая под  его опорную поверхность  стальные подкладки,  после чего прикрепляют  к фундаменту фундаментными  болтами. Зазоры  между фундаментом  и опорной поверх-ностью  аппарата заполняют цементным раствором. 

   3.1.4 Монтаж теплообменных аппаратов

    Теплообменники  устанавливают горизонтально  или вертикально  на различных отметках в соответствие с  проектом. Опорной  конструкцией для  них могут служить: фундаменты в виде двух бетонных или  железо-бетонных столбов  с анкерными болтами (при низком горизонтальном расположении) и балки высотных металлоконструкций (при вертикальном и горизонтальном расположении на больших высотах).

    К корпусу аппарата приваривают две  опоры, расстояние между  которыми соответствует  нормалям. Для установки теплообменника на уже существующий фундамент расстояние между опорами можно изменять в небольших пределах. Между корпусом и опорами аппарата должны помещаться подкладки из листовой стали, предотвращающие вмятины на корпусе. К корпусу вертикально расположенных теплообмен-ников вместо опор приваривают лапы с рёбрами жёсткости.

    В подавляющем большинстве  случаев теплообменники устанавли-вают в  проектное положение  с помощью самоходных кранов. Если в конкретных условиях подъёма  грузоподъёмность кранов недостаточна, практикуется установка теплообменников с помощью двух кранов, ра-ботающих строго согласовано.