Turnul de distilare este un echipament important folosit în mod obișnuit în producția petrochimică, care permite contactul strâns între fazele gaz-lichid sau lichid-lichid, realizând scopul transferului de masă și căldură între faze. Odată cu dezvoltarea industriilor petrochimice și de rafinare din China, utilizarea mediilor foarte corozive este în creștere, iar cerințele pentru materiale devin din ce în ce mai mari. Materialele rezistente la coroziune, cum ar fi metalele neferoase și echipamentele lor din plăci compozite, devin din ce în ce mai utilizate pe scară largă. Acest articol ia ca exemplu un turn de distilare într-un proiect PTA pentru a explica problemele întâlnite în procesul de proiectare a turnului de distilare, în speranța de a oferi o referință pentru echipamente similare în viitor.
1. Parametrii principali
Și selectarea mediului de lucru al turnului de distilare este: acid acetic, apă etc.; Presiunea de proiectare este de 1,4 MPa/FV; Temperatura de proiectare 245 grade @ 1,4 MPa/100 grade C @ FV. Presiunea de bază a vântului este de 500N/㎡; Intensitatea seismică este de 7 grade; Accelerația seismică de bază este de 0,10 g; înființat
Gruparea seismică este prima grupă; Tipul de sol al amplasamentului este Clasa IV, iar categoria de rugozitate a solului este A. Diagrama schematică a dimensiunilor structurii echipamentului este prezentată în Figura 1. Mediul din instalația PTA are o corozivitate puternică, iar materialul de titan poate îndeplini mai bine cerințele de rezistență la coroziune. . Datorită prețului ridicat al materialului de titan și a nepotrivirii acestuia pentru fabricarea vaselor mari sub presiune, utilizarea plăcilor compozite din oțel titan pentru fabricarea vaselor sub presiune poate reduce semnificativ costurile echipamentelor. TA1 are o rezistență mai mică, o duritate mai bună și un stres rezidual mai mic după explozie. Rezistența de lipire a plăcii compozite este mai mare. Prin urmare, atunci când selectați TA1+Q345R ca material principal al componentului de compresie și placă compozită din oțel titan, placarea nu este inclusă în rezistență și doar luată în considerare
Având în vedere rezistența stratului de bază, este necesar să se propună cerințe pentru echivalent carbon, duritate, testare la impact, testare cu ultrasunete etc. pentru Q345R utilizat în stratul de bază pentru a asigura proprietățile mecanice ale plăcii de oțel de bază. Pentru a asigura o legătură strânsă între materialul de titan acoperit și placa de oțel de bază, placa compozită din oțel titan ar trebui să fie lipită exploziv, în conformitate cu prevederile NB/T47002.3-2019 Nivel B1 și furnizată într-un dispozitiv de detensionare. stare de recoacere. Rezistența la forfecare a plăcii compozite trebuie să fie mai mare sau egală cu 180 MPa atunci când este furnizată.
Datorită proceselor de fabricație, cum ar fi laminarea cilindrului, formarea capului și tratamentul termic după sudare în timpul fabricării echipamentelor, rezistența la forfecare a plăcilor compozite poate scădea. Pentru a asigura siguranța echipamentului, după finalizarea fabricării echipamentului, rezistența la forfecare a plăcilor compozite ar trebui să fie, de asemenea, asigurată să nu fie mai mică de 140MPa.
2. Proiectarea structurală principală a echipamentului
2.1 Structura îmbinării sudate în formă de T din plăci compozite din oțel titan
Structura îmbinării în formă de T la îmbinările de sudură longitudinale și circumferențiale ale plăcii compozite este prezentată în Figura 2. O placă de acoperire separată în formă de T cu un colț rotunjit este de obicei utilizată la îmbinarea în formă de T. Pentru confortul protecției cu gaz argon pe spate în timpul sudării și detectarea scurgerilor a îmbinării suprapuse a plăcii de acoperire, trebuie să se găurize cel puțin 2 Φ 6 găuri de detectare a scurgerilor pe garnitura fiecărei îmbinări de sudură longitudinală și circumferențială și locația orificiile de detectare a scurgerilor trebuie să fie cât mai aproape posibil de punctele înalte și joase ale sudurii longitudinale și de cele două capete ale îmbinării de sudură circumferențială. Pentru a detecta punctele de scurgere în timp util și pentru a reduce consumul de gaz argon pentru a proteja spatele în timpul sudării, canalele de detectare a scurgerilor dintre fiecare cilindru de căptușeală nu sunt interconectate. Prin urmare, suportul de sub placa de acoperire în formă de T trebuie sigilat cu lipire argintie atunci când este conectat la îmbinarea de sudare longitudinală a unei alte secțiuni de cilindru de căptușeală.
2.2 Preluarea flanșei
Datorită sarcinii mari pe gura țevii de proces, pentru a asigura siguranța conexiunii dintre țeava de legătură și carcasă, țeava de legătură adoptă o structură de țeavă forjată cu pereți groși pentru armarea generală. Peretele interior al țevii de legătură adoptă o structură de căptușeală de titan, care ar trebui să asigure o potrivire strânsă între căptușeala de titan și interiorul țevii de legătură. Datorită diferitelor materiale ale carcasei și căptușelii de preluare, stresul generat de dilatarea termică
În mod similar, suprapunerea tensiunilor poate duce cu ușurință la deteriorarea la joncțiunea conductei de legătură și a căptușelii carcasei. Prin urmare, structura de legătură dintre căptușeala țevii de legătură și căptușeala carcasei ar trebui să asigure o flexibilitate suficientă la joncțiune și să evite solicitarea semnificativă a îmbinării sudate. Conexiunea dintre carcasă și conducta de legătură ar trebui să adopte o structură cu flanșe pentru a menține o tranziție lină. Pentru a verifica scurgerile în căptușeala de titan în timpul funcționării echipamentului și ca ieșire pentru gaz între conducta de conectare și căptușeală, trebuie instalate două orificii de detectare a scurgerilor cu diametrul de 6 mm pe partea din spate a fiecărei căptușeli de conductă de conectare, situate la gâtul conexiunii. flanșa țevii și punctul cel mai de jos al carcasei din apropiere. Structura flanșei căptușelii și structura găurii de detectare a scurgerilor a flanșei de preluare sunt detaliate în Figura 3.
Designul suprafeței de etanșare a flanșei este factorul cheie care afectează etanșarea flanșei. Turnul de distilare adoptă o flanșă de forjare integrală cu gât înalt lung, iar suprafața de etanșare a flanșei este realizată dinplacă compozită din oțel titan. Tipul structural detaliat este prezentat în Figura 4. Stratul de bază al plăcii compozite cu suprafața de etanșare a flanșei este sudat ferm pe forjarea flanșei, iar căptușeala de titan din interiorul țevii de legătură este sudată la placarea plăcii compozite a suprafeței de etanșare folosind un colț complet sudat. îmbinare cu o placă de suport. Acest tip de suprafață de etanșare crește foarte mult siguranța etanșării flanșei. Datorită scurgerii ușoare a suprafeței de etanșare a flanșei, găurile pentru șuruburi ale flanșei trebuie, de asemenea, căptușite cu structură de titan pentru a evita coroziunea rapidă a părții din oțel carbon a flanșei și pentru a asigura utilizarea în siguranță a echipamentului.
