Сосуды в химическом производстве

Источник

Компания ООО «МВиФ» предлагает изготовление сосудов работающих под давлением PN10, PN16, PN25, PN40. Объём и форма сосудов выполняются по ТЗ заказчика. Сосуды сварены аргонодуговой сваркой из труб и штампованных деталей из нержавеющей стали AISI 304. За счёт применения стандартных комплектующих, сосуды имеют привлекательную цену и быстрый срок изготовления. Сосуды имеют маркировку, заводской номер, паспорт.

Предлагаем следующие типы сосудов работающих под давлением:

• Пробоотборные баллоны (цилиндры, сосуды) PN10, PN16, PN25, PN40 из нержавеющей стали одногорловые и двухгорловые. Дополнительная комплектация: установленный вентиль (сальниковый, сильфонный, мембранный), сифонная трубка, разрывная предохранительная мембрана, переносная ручка, защитный колпак, металлорукав.
• Ресиверы из нержавеющей стали PN10, PN16, PN25, PN40 одногорловые и двухгорловые. Дополнительная комплектация: установленные вентиль или кран, предохранительный клапан, манометр.
• Контейнер для транспортировки хранения и выдачи жидкости (Electropolished Stainless Steel Bubbler) PN10, PN16, PN25, PN40 из нержавеющей стали. Типовое применение – хранение и выдача металлоорганических соединений для эпитаксиальных процессов. Оборудуются сильфонными или мембранными клапанами с трубными фитингами или VCR соединениям. Дополнительные опции: электрохимполировка, защитное кольцо вокруг арматуры, исполнение из стали AISI 316.
• Реакторы для химического синтеза PN10, PN16, PN25, PN40, PN100, PN250, PN400, PN600. Возможные исполнения: любое количество портов, разборная или неразборная конструкция, герметичные зонды для термопар, внутренний теплообменник, термостат.
• Сепараторы фаз PN10, PN16, PN25, PN40, PN100, PN250, PN400, PN600 для отвода жидких и газообразных продуктов реакций
• Сепараторы фаз PN10, PN16 криогенные для отвода паров жидкого азота из криогенных из трубопроводов. Исполняются с изоляцией из теплоизоляционного материала или экранно-вакуумной изоляцией

Ресивер 75л для подачи пищевой газовой смеси кислород / углекислый газ в упаковочные машины
Пробоотборный баллон	Контейнер для хранения и выдачи металлоорганических соединений
Сепаратор сбора жидкости для установки на дренажный порт коалесцирующего фильтра; объём 500мл, 80бар (8,0МПа); краны слива конденсата и сброса давления; разборная конструкция на основе SAE фланцев; нержавеющая сталь	Пробоотборный сосуд с сифонной трубкой для жидких проб
Стенд для ла­бо­ра­тор­но­го ка­та­ли­ти­че­ско­го син­те­за аро­ма­ти­че­ских уг­ле­во­до­ро­дов из ме­та­но­ла, эта­но­ла, ме­та­на; Содержит сосуды работающие под давлением ре­си­вер, ре­ак­тор по­лу­че­ния ди­ме­ти­ло­во­го или ди­эти­ло­во­го эфи­ра, ре­ак­тор изо­ме­ри­за­ции эфи­ров до аро­ма­ти­че­ских уг­ле­во­до­ро­дов, пе­чи для по­до­гре­ва сме­си­те­лей и ре­ак­то­ров, теп­ло­об­мен­ни­ки с во­дя­ным охла­жде­ни­ем, кон­ден­са­то­ры для сбо­ра про­дук­тов ре­ак­ции
Ресивер двугорловый объём 10л 4МПа (40бар), нержавеющая сталь AISI 304L
Ресивер двугорловый объём 25л 3,5МПа (35бар), нержавеющая сталь AISI 304L
Реактор предназначен для работы со смесью углеводородов в жидком и газообразном состоянии. Вместимость -0,25 л, рабочее давление – 7,5 МПа, рабочая температура, 550 °С, присоединение на входе и выходе – патрубок Æ6х1,5, материал – нержавеющая сталь AISI 316L, AISI 304, габаритные размеры, 1770х85х60 мм
Electropolished Stainless Steel Bubbler, Объём 10л (10000мл) Electropolished Stainless Steel Bubbler, Объём 3л (3000мл) Объём 0,25л (250мл) Контейнеры (бабблеры, баллоны, сосуды) для транспортировки и выдачи металлорганических соединений, снабжены сильфонными вентилями для выдачи продукта и наддува азотом, внутренней сифонной трубкой, внутренняя поверхность электрохимполированная, полностью сварная конструкция, VCR фитинги для подключения, транспортировочные заглушки
Сосуды объём 500мл и 1000мл, сварные, сталь AISI 304L. Укомплектованы сильфонными вентилями 1/2″ ZCR и заглушками на цепочке. Предназначены для работы с жидкими и газообразными веществами в вакуумируемых системах. Одногорловой сосуд СП-500-25-1хВР-СВ для испарения жидкости за счёт нагрева стенки сосуда (питание эпитаксиальной установки). Двугорловый сосуд СП-1000-25-2хВР-СВ,СФ30 для конденсации веществ из газовой фазы за счёт охлаждения стенки жидким азотом, один из ниппелей снабжён сифонной трубкой длиной 30% от верха сосуда

Источник

МНОГОСЛОЙНЫЕ СВАРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ТРУБЫ

В химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и ряде других отраслей промышленности все шире используются процессы, происходящие при высоких давлениях и температурах. Освоенные отечественной промышленностью производства аммиака, карбамида, спиртоЕ, гидрокрекинга нефти, полиэтилена и др. осуществляются с помощью аппаратуры работающей при давлении до 300 МПа и тем­пературе до 500 °С. Создание крупнотоннажных производств для обес­печения возрастающих потребностей народного хозяйства привело к резкому увеличению габаритов и толщины стенки сосудов. Однако производство таких сосудов ограничено возможностями металлурги­ческого и металлообрабатывающего оборудования. Так, если в со­роковых годах появление многослойных сосудов высокого давления [1] определялось в основном экономическими соображениями, то переход в настоящее время на многослойные конструкции основных несущих элементов сосудов показал нецелесообразность применения больших монолитных сечений. Последнее, открывая возможность изготовления корпусов сосудов практически с неограниченной тол­щиной стенки, привело к повышению их надежности и уменьшению опасности хрупких разрушений.

ИркутскНИИхиммаш начал заниматься многослойными конструк­циями сосудов высокого давления в начале пятидесятых годов в свя­зи с допуском в эксплуатацию витых (оплеточных) сосудов [2, 3], из­готовленных спиральной навивкой узкой (до 80 мм) профильной лен­ты на центральную трубу. Установлено, что такие сосуды имеют ряд недостатков.

До конца пятидесятых годов ИркутскНИИхиммашем и ПО Уралхиммаш был выполнен большой комплекс исследовательских и экспериментальных работ по многослойным сосудам с концентри­ческим расположением слоев [1] (рис. 1, а). В результате этих ра­бот по конструкции и прочности [4—6], технологии изготовления и технологической оснастке [7—9] были решены основные вопросы и изготовлено несколько промышленных COCyflOBj которые успешно эксплуатируются до настоящего времени.

Однако разработанная технология изготовления сосудов с кон­центрическими слоями имеет существенные недостатки, заключа­ющиеся в сложности механизации процесса изготовления и, следо­вательно, большого объема ручного труда и длительного цикла изготовления.

Поэтому, когда в стране возникла важная народнохозяйственная задача по резкому увеличению производства минеральных удоб­рений и получения в большом объеме высокооктановых бензинов и других нефтепродуктов, получаемых при высоких давлениях и темпе­ратуре, Министерству химического и нефтяного машиностроения и Институту электросварки им. Е. О. Патона АН УССР было поруче­но изыскать эффективный способ изготовления крупногабаритных сосудов высокого давления с высокой эксплуатационной надеж­ностью, с коротким циклом изготовления и минимальным применени­ем уникальных крупногабаритных поковок, создать и организовать промышленное их производство в необходимых объемах и номен­клатуре.

В основу решения задачи, поставленной партией и правительст­вом, был положен способ, предложенный в 1963 г. специалистами Института электросварки им. Е. О. Патона АН УССР, ПО Урал – химмаш и ИркутскНИИхиммаш.

‘Этот способ был защищен авторским свидетельством и запа­тентован в Англии, ФРГ и франции [9—10].

Принципиальное отличие предложенного способа от всех дру­гих конструкций состоит в том, что отдельные обечайки или вся цилиндрическая часть корпуса сосуда изготавливается способом не­прерывной намотки в холодном состоянии рулонной стали максималь­ной ширины на центральную обечайку (рис. 1, б).

Организации промышленного производства многослойных руло­нированных сосудов предшествовал большой комплекс научно-иссле­довательских, опытно-конструкторских и экспериментальных работ, выполненных ИркутскНИИхиммашем, ИЭС им. Е. О. Патона АН УССР, ПО Уралхиммаш и другими научно-исследовательскими организациями страны.

Испытания многослойных рулонированных сосудов показали, что эти конструкции характеризуются повышенной деформационной способностью, прочность их выше или равна прочности однослойных сосудов, разрушение имеет безосколочный вязкий характер, а напря­женное состояние — ряд особенностей, описанных в работе [4]. Анализ величин разрушающих давлений показывает, что действи­тельные запасы прочности, определенные как отношения давления разрушения к рабочему давлению, рассчитанному по действующей технической документации, во всех случаях превышают требуемую величину [2, 6]. Средняя кольцевая пластическая деформация наруж­ной поверхности сосудов при разрушении составляет 4—6 %.

В многослойной стенке кольцевые напряжения на внутренней поверхности всегда несколько больше вследствие наличия зазоров между слоями, а на наружной поверхности стенки — соответственно меньше, чем в аналогичном однослойном сосуде. Более существенные отклонения в напряженном состоянии в многослойной стенке на­блюдаются в районе кольцевых сварочных швов. Вследствие более высокой податливости многослойной стенки относительно кольцево­го шва возникают изгибающие напряжения, которые приводят к уве­личению осевых напряжений в его корне. Результаты исследований более 30 многослойных сосудов диаметром от 500 до 1000 мм различ­ных по конструкциям и материалам подтвердили решающее влияние контактной податливости и плотности прилегания слоев на напря­женное состояние многослойных сосудов. Впервые с учетом контакт­ной податливости были разработаны методики расчета напряжений в многослойной стенке [6], в том числе выполненной с натягом [11], и в зоне кольцевого шва, соединяющего две многослойные обечайки [12]. Поскольку при первичном нагружении внутренним давлением в некоторых слоях возникают пластические деформации, то нами были разработаны методики расчета напряженно-деформированного состояния многослойной стенки [13, 14] и кольцевого шва [151 при упругопластической работе.

Для толстостенных сосудов был разработан и внедрен в про­изводство метод снижения остаточных сварочных напряжений, заклю­чающийся в опрессовке сосудов повышенным давлением подогретой водой [16]. В связи с этим особое внимание уделялось исследованию и расчету величины остаточных сварочных напряжений, возника­ющих в кольцевых швах в результате опрессовки технологическим
давлением. Разработанные методы рас­чета позволяют оценить величину сва­рочных напряжений, возникающих в кольцевом шве в процессе сварки и по­добрать необходимую величину предва­рительной опрессовки сосудов для сни­жения уровня остаточных напряжений [17].

Тепловые испытания многослойных сосудов показали, что перепад темпера­туры по толщине стенки в многослойных сосудах больше, чем в однослойных, со­ответственно выше и температурные на­пряжения вследствие особенностей кон­тактного теплообмена на поверхностях соприкосновения слоев. В результате экспериментальных исследований была установлена зависимость контактных температурных сопротивлений в многослойном пакете от контактного давления. На основе полученных зависимостей разработаны методы расчета теплового поля и температурных напряжений в многослойном цилиндре [18]. Описано качественно новое явление — зависимость поля температур от напряженного состояния многослойной стенки, в частности, зависимость перепада температуры по толщине стенки от внутреннего давления (рис. 2). Решен вопрос значительного сниже­ния влияния краевого эффекта в зоне соединения цилиндрической рулонированной части с монолитными выпуклыми крышками и дни­щами [19].

Большое внимание уделялось изучению особенностей напряжен­ного состояния многослойных сосудов рулонированной конструк­ции. Теоретические и экспериментальные исследования показали значительную роль сил трения в этой конструкции [20] и, как следст­вие, особую важность плотного прилегания слоев. При неплотной навивке наибольшую нагрузку воспринимают внутренние и внеш­ние слои. Так, чем плотнее навивка слоя, тем ближе эпюра заме­ренных кольцевых напряжений к рассчитанной по формуле Ляме для однослойного цилиндра. Разработаны технологические приемы, по­вышающие плотность прилегания слоев обкаткой обечаек после навивки, попеременной укладки рулонной полосы (уменьшение влия­ния клиновидности полосы) и опрессовки сосудов повышенным гид­равлическим давлением. Теоретические и экспериментальные иссле­дования распределения напряжений по толщине рулонированных обечаек позволили сформулировать основные технические требования к плотности прилегания слоев. Был разработан и внедрен простой и эффективный метод оценки плотности навивки по усредненному межслойному зазору, определяемому объемом воздуха, занимающего межслойное пространство обечайки [21]. Экспериментальные иссле­дования распределения по слоям напряжений послужили основой для разработки теоретического расчета напряженного состояния.

рулонированной оболочки под действием внутреннего давления при малом значении коэффициента трения [22].

В ходе исследований разработаны технические решения отдель­ных конструктивных элементов многослойных сосудов и технология их изготовления. ‘

Отклонение геометрических размеров и формы сечения полосы рулонной стали обусловило необходимость проведения исследований по технологии навивки обечаек. Их результаты послужили исходны­ми данными при создании специальной технологической линии по изготовлению рулонированных обечаек [23] (рис. 3). Общепринятые рекомендации для сварки монолитных толстостенных элементов недо­статочны для сварки рулонированных обечаек.

Особенности сварки многослойных обечаек из тонкого металла определяются рядом факторов, главными из которых являются мно – гослойность стенки, недопустимость высокотемпературной термооб­работки, сварка разнородных материалов. Для обеспечения высокого качества сварных соединений рулонированных обечаек разработа­ны специальные разделки кромок и технология сварки [24], а устра­нение, усложняющих процесс сварки, зазоров между слоями достига­ется введением предварительной наплавки торцов обечаек [25].

Для обеспечения высокого качества изделий разработан и внед­рен комплекс методов неразрушающего контроля на всех стадиях технологического процесса изготовления сосудов [26].

С целью более полного использования преимуществ многослой­ных сосудов разработаны конструкция и технология вварки боковых вводов в рулонированную стенку [27], а также изготовления много­слойных днищ [28]. Ведутся работы по замене кованых фланцев ру – . локированными.

Таким образом, созданные на ПО Уралхиммаш технологические и производственные возможности обеспечивают изготовление обору­дования высокого давления в рулонированном исполнении раз­личного назначения внутренним диаметром до 3 м практически неограниченной толщиной стенки.

С точки зрения надежности при создании новых многослойных конструкций сосудов следует отдать предпочтение сосудам с мини­мальным количеством сварных швов, особенно кольцевых, выполняе­мых на всю толщину стенки. Применение сварных полотнищ, изготавливаемых из нескольких полос шириной по 1,5—2 м, позволя­ет уменьшить в несколько раз количество кольцевых швов в рулони­рованных сосудах. Для осуществления этой технологии ИЭС им. Е. О. Патона АН УССР, ПО Уралхиммаш и ИркутскНИИхим – маш выполнен комплекс поисковых работ [29].

Работы по созданию сосудов новых рулонных конструкций ве­дутся в нескольких направлениях, одним из которых является раз­работка конструкции и технология изготовления спирально-рулон – ных сосудов [30, 31]. В такой конструкции рулонная полоса боль­шой ширины (метр и более) навивается на центральную трубу по винтовой линии, причем каждый последующий слой навивается в про­тивоположную сторону. Теоретически при определенном шаге навивки осевая и кольцевая прочность сосуда без скрепления слоев между собой становится равной прочности эквивалентного монолитного со­суда. В этих сосудах удачно сочетается ряд преимуществ, связан­ных со снижением трудоемкости их изготовления и повышением на­дежности. Важное преимущество этой конструкции — отсутствие массивных кольцевых швов.

Другое направление работ связано с созданием сосудов, изго­товляемых методом непрерывной намотки высокопрочной стальной проволоки [32].

Переход концентрический – деталь трубопроводной системы, которая соединяет два отрезка трубы, фитинга или оборудования с различным диаметром присоединяемой части. Когда на производстве есть потребность соединить по вертикали два трубопровода различного …

В связи с перспективами строительства крупнотоннажных хими­ческих производств в районах с холодным климатом, а также исходя из особенностей технологического цикла изготовления РСВД, оцен­ка вязкостных свойств и сопротивления хрупкому разрушению эле­ментов …

Для определения напряженно-деформированного состояния мно­гослойной стенки сварного сосуда, вызванного как внутренним дав­лением, так и воздействием сосредоточенных, импульсных, ветровых j сейсмических, кратковременных большой интенсивности и динами­ческих сил работающих машин, необходимо учитывать …

Источник