отчет в диплом машиностроение. Отчет в диплом. 1. Технологическая часть 5 Назначение, состав и условия эксплуатации. 5

• Название: 1. Технологическая часть 5 Назначение, состав и условия эксплуатации. 5
• Анкор: отчет в диплом машиностроение
• Дата: 19.05.2021
• Размер: 0.95 Mb.
• Имя файла: Отчет в диплом.docx
• Тип: Реферат; #207193
• страница: 2 из 9

1.1. Назначение, состав и условия эксплуатации.

Назначение. Ёмкость предназначена для накопления и хранения жидкой низкотемпературной двуокиси углерода высшего и первого сорта по ГОСТ 8050-85 в составе стационарного изотермического резервуара для жидкой двуокиси углерода НЖУ-12,5-2 ГОСТ 19662-89. Эксплуатация в других установках запрещается. Изготовление, контроль и эксплуатация осуществляется в соответствии с ФНП в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» и является объектом Ростехнадзора РФ. [4]

Состав. Корпус представляет собой горизонтально расположенную ёмкость сварной конструкции. Он состоит из трёх обечаек, двух днищ, трубопроводов и фланцев. Для осмотра и технического обслуживания резервуара предусмотрен люк-лаз, вваренный в днище. Люк-лаз закрывается крышкой, установленной на 30 шпильках с резьбой М16. В верхней части ёмкости расположены четыре П - образных кронштейна, предназначенные для раскрепления резервуара в кожухе растяжками. В верхней части резервуара, в обечайку вварен фланец с двенадцатью глухими резьбовыми отверстиями М16, предназначенный для установки сигнализатора верхнего уровня жидкой двуокиси углерода. В вершине днища вварен фланец, предназначенный для установки поплавкового уровнемера.

В верхней части ёмкости, в обечайку вварены: газовый трубопровод; газовый трубопровод для подсоединения блока с предохранительными клапанами, разрушающейся мембраной, клапанами переключателями, манометрами; газовый дренажный трубопровод.

В нижней части, в обечайку вварены: жидкостный трубопровод для выдачи и приёма жидкой двуокиси углерода.

На нижней части сосуда, к обечайкам приварены листы опорные, которыми ёмкость устанавливается на седловые опоры кожуха.

Для обеспечения эксплуатационных требований параметров ёмкости, резервуар должен быть оснащён запорной, предохранительной, контрольноизмерительной аппаратурой, в том числе, позволяющей осуществлять дистанционный контроль и управление технологическим процессом: «давление в сосуде», «масса заливаемой среды». [4]

Условия эксплуатации. В процессе эксплуатации ёмкость заполняется жидкой двуокисью углерода и выдаёт её через трубопроводы. Коэффициент заполнения сосуда должен быть не более 0,96% от фактического объёма при максимальном рабочем давлении и равновесном состоянии газовой и жидкой фаз в ёмкости. [4]

Таблица 2.1

Технические характеристики

Рабочая среда	Жидкая двуокись углерода
Давление МПа(кгс/см2)	Рабочее 2,0(20) Пробной 2,5(25)
Рабочая температура ,С°	От-43,5 до -19
Вместимость расчетная, m3	12.5
Масса заливная, кг не более	12300
Габаритные размеры ,мм	длина 7314; ширина 1620; высота 1895
Масса сосуда ,кг	3200
Расчетная толщина обечайки ,мм	8,5+коррозия
Расчетная толщина днища ,мм	11,2+ коррозия
Гарантийный срок эксплуатации	10 лет

Ёмкость работает при избыточном давлении, статических нагрузках, отрицательных температурах в коррозионной среде. Поэтому материал конструкции должен обладать достаточной прочностью, коррозионной стойкостью и хорошо работать при изменяющихся нагрузках в условиях отрицательных температур должен обладать достаточной пластичностью. [4]

Технические требования к ёмкости.

1. 
   Изготовление, контроль и эксплуатация в соответствии с «Правилами промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением». Сосуд является объектом Ростехнадзора РФ. [4]
   
2. 
   Выполнение, контроль и испытания сварных швов в соответствии с таблицей сварных соединений.
   
3. 
   Группа сосуда 3 по :
   

• 
  ГОСТ Р 52630-2006 "Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия";
  
• 
  ГОСТ Р 53677-2009 (ИСО 16812:2007) "Нефтяная и газовая промышленность. Кожухотрубчатые теплообменники. Технические требования";
  
• 
  ГОСТ Р 53684-2009 "Аппараты колонные. Технические требования".
  

4. Емкость испытать на прочность пробным гидравлическим давлением с соответствии с технической характеристикой. Время выдержки под пробным давлением 10 мин. Испытать на герметичность пневматическим давлением 2.5МПа (25 кгс/см ') в течении 5 часов. Падение давления последних двух часов не допускается. [8]

5. 
   Строповые устройства испытать в соответствии с требованиями ГОСТ 13716-73 (подобрать груз массой 720 кг и испытать швы подъёмом за каждую серьгу в отдельности. При этом груз должен быть подвешен в течении 5 минут. После снятия нагрузки на серьгах на швах не должно быть трещин, надрывов и остаточных деформаций.[8]
   
6. 
   Внутреннюю поверхность ёмкости очистить, от грязи, ржавчины, окалины и просушить сухим воздухом (азотом) с температурой на входе не более 120 ͦ С. [4]
   
7. 
   Покрыть наружную поверхность лаком НЦ 136 ТУ 6-10-1291-86 с алюминиевой пудрой МАП-2. [4]
   

1.2.Выбор и характеристика свариваемого материала

Химический состав стали является основным квалификационным при таком определяющий её марку. По химическому составу сталь делится на углеродистую и легированную.

Углеродистой сталью называется сплав железа с углеродом, содержащее углерода от 0,01 до 2,14% и примесями марганца (0,3-0,9%), кремния (0,15-0,35%), вредных примесей таких как сера (до 0,06%) и фосфора (до 0,07%), причём главной составляющей, определяющей свойства стали, является углерод. Существенно влияет на качество стали содержание в ней газов - кислорода, азота, водорода. [1]

Легированной называется сталь, в состав которой входят компоненты улучшающие её физико-механические свойства - свариваемость, коррозионную стойкость, жаропрочность и т.д.. Легированная сталь подразделяется, по содержанию легирующих компонентов, на низколегированную, среднелегированную и высоколегированную. [1]

Условия работы ёмкости (отрицательная температура и коррозионная среда) предъявляют требования к выбору основного материала для изготовления. Материал конструкции должен обладать, кроме прочностных характеристик (предел прочности, хорошая пластичность), достаточной коррозионной стойкостью и хорошей работой в условиях отрицательных температур. Применение низколегированных сталей в полной мере удовлетворит предъявляемым требованиям. Из низколегированных сталей выбираем сталь 09Г2С по ГОСТ 19282-73.

09Г2С - низколегированная конструкционная сталь. Она обладает повышенными прочностными характеристиками, по сравнению с углеродистыми. Также обладает хорошей коррозионной стойкостью, повышенной пластичностью и хорошо работает в условиях отрицательных температур. [1]

Химический состав стали приведён в табл. 2.2, механические свойства приведены в табл. 2.3.

Характеристика свариваемого материала:

Таблица2.2

Химический состав стали 09Г2С, %

С	Si	Мп	S	Р
<0,12	0,5-0,8	1,3-1,7	<0,025	<0,03

Таблица 2.3

Механические свойства, %

σв, МПа(не менее) Предел прочности	σт, МПа(не менее) Предел пропорциональности		σ5, %(не менее) Относительное удлинение при разрыве
500	350		21

1.3 Технологические свойства стали

Сталь 09Г2С - низколегированная конструкционная сталь. Вследствие наличия легирующих элементов свариваемость оценим по «углеродному эквиваленту»

Сэкв. =

т.к. Сэкв<0,45, то сталь не обладает склонностью к образованию холодных трещин.

Меры предотвращения XT:

Образования водородной болезни - тщательная подготовка поверхности кромок перед сваркой (удаление влаги, масел и др. загрязнений). Термообработка после сварки также снижает вероятность образования водородной болезни. [1]

Применение сварочных материалов с пониженным содержанием углерода и увеличенным содержанием легирующих (раскисляющих) элементов (вследствие использования углекислого газа в качестве защитного) также снижает склонность к образованию холодных трещин. [1]

Меры предотвращения ГT:

А) Применение основного и сварочного материала с минимальным содержанием серы, фосфора, углерода и с достаточным содержанием марганца.

Б) Уменьшение доли участия основного металла в формировании металла шва.

В) Введение в сварной шов модификаторов (титан, алюминий и т.д.), измельчающих первичную структуру металла шва, а также снижающих температурный интервал хрупкости (ТИХ).

Г) Применение режимов сварки, обеспечивающих получение более благоприятной формы шва.

Остаточные деформации после сварки (овальность): рациональное наложение сварных швов значительно уменьшает остаточные напряжения, а соответственно деформации. [1]

Сталь работает в коррозионной среде, поэтому к сварным швам предъявляются дополнительное требование - стойкость к общей коррозии.

1.4 Рассмотрение основных способов сварки

Анализ технических требований и технических условий изготовления ёмкости выявляет нижеследующие особенности способов сварки, которыми необходимо руководствоваться при выборе способа сварки:

• 
  минимальная деформация металла при сварке изделия;
  
• 
  возможность сварки больших толщин большой протяжённости;
  
• 
  возможность сварки в различных пространственных положениях при сварке приварных элементов с корпусом;
  
• 
  возможность металлургического воздействия на химический состав металла шва за счёт присадочного материала. [1]