Все жанры Все авторы
Металловедение стенки нефтяного аппарата - Константин Ефанов

Металловедение стенки нефтяного аппарата

Страниц

20

Год

2022

Введение: Автор обращает внимание на особенности аппаратов под давлением - их простую конструкцию, сложность металловедческих проблем, решаемых при разработке аппаратов.

Задачи при разработке аппарата: Компоновочные и материаловедческие задачи являются основными в процессе разработки аппаратов. Компоновочные задачи решаются конструкторами с помощью выбора оптимальной геометрии и элементов жесткости. Материаловедческие задачи включают выбор материала, технологию сварки и наплавки, термообработку, контроль качества и другие.

Роль специалистов в процессе разработки: Для успешного решения материаловедческих задач необходимы высококвалифицированные инженеры по различным направлениям. Также конструкторы аппаратов должны иметь хорошее представление о материаловедении.

Направленность монографии: Автор заявляет, что данная монография предназначена для конструкторов аппаратов под давлением и решения проблем материаловедения. Он также отмечает, что специалисты по сварке, термообработке и заготовительному производству могут найти полезную информацию в главах, посвященных монокристаллической структуре и новым физическим принципам.

Ссылки на предыдущие исследования: Автор указывает на монографии, где рассматриваются прочностные расчеты и задачи компоновки аппаратов, а также на работу, где подробно рассматривается расчет вала мешалки на резонанс. Также упоминаются нормы расчета на прочность для различных типов аппаратов.

Читать бесплатно онлайн Металловедение стенки нефтяного аппарата - Константин Ефанов

Введение

Аппараты под давлением характеризуются простотой конструкции (из оболочек вращения) и крайней сложностью металловедческих проблем, связанных со стенкой сосуда и со сварными швами, с внутренней легирующей наплавкой.

При разработке аппарата решаются в основном две задачи:

– компоновочная, при которой побирается геометрия, при которой нагрузки на стенку сводятся к минимальным, например, плавные переходы, элементы жесткости;

– материаловедческая, влияющая на безопасность и безаварийность эксплуатации.

Компоновочные задачи решаются конструкторами из механических отделов проектных институтов на основании исходных данных от технологического и монтажного отдела. В штате проектного института может присутствовать специалист по металловедению, который проводит выбор материала стенки аппарата под условия эксплуатации и коррозионные свойства среды.

Материаловедческая задача состоит не только в выборе материала, но и в технологии выполнения сварочных соединений, выполнения послойной наплавки, выполнения термообработки, проблем контроля качества материалов, сварных швов, изготовленных деталей. Для решения таких проблем требуются высококвалифицированные инженеры по нескольким направлениям.

Вместе с тем, конструкторам, занимающимся разработкой аппаратов, для качественной и глубокой разработки конструктивных решений, необходимо достаточно хорошо ориентироваться в проблемах материаловедения.

Настоящая монография написана для конструкторов аппаратов под давлением и направлена на решение проблем материаловедения. Конечно, специалисты сварке, термообработке, заготовительному производству знают достаточно глубоко материал настоящей монографии, вместе с тем главы по монокристаллической структуре возможно их заинтересуют для перехода на технологии, основанные на новых физических принципах в т.ч. на аддитивных технологиях.

__

Проблемы прочностных расчетов и связанные с ними задачи компоновки приведены монографиях [1], [2]. Расчет вала мешалки на резонанс подробно рассмотрен в работе [3]. Нормы делят аппараты на аппараты до 21МПа и аппараты до 130МПа. В нормах расчета на прочность для двух типов аппаратов указана граница применимости, равная 0,1 отношения стенки к диаметру аппарата. Значение 0,1 означает точность теории тонких оболочек, заложенной в нормы для аппаратов до 21 МПа. Существуют аналогично построенные теории толстых оболочек с большей точностью, чем 0,1, но они в нормах не применяются. В нормах для аппаратов до 130 МПа заложена осесимметричная задача теории упругости.

По указанному отношению, 0,1, аппарат до 21МПа со стенкой 200 мм при больших диаметрах рассчитывается по теории тонких оболочек, то есть теория не относит оболочку к толстым. Однако, аппарат является толстостенным и для изготовления оболочки толщиной в 200 мм требуются специальные технологии, существенно более сложные, чем для емкостного оборудования из листа толщиной 8 мм. Минимальную толщину стенки определяют прочностным расчетом, а также может быть учтен документ РУА95 с отбраковочными толщинами стенки, ниже которых стенку делать некорректно.

__

Вопросы материаловедения будут рассмотрены в контексте вопросов изготовления аппаратов.

Такая форма представления материала является наилучшей для инженера-проектировщика и инженера-конструктора. Такое рассмотрение на примере реактора гидрокрекинга будет являться частью, касающейся технологии изготовления аппарата – второй базой знаний для конструктора в дополнение к знаниям по конструированию на основе теории оболочек и теории прочности.

Вам может понравиться: