Совершенствование метода назначения зон неразрушающего контроля при оценке технического состояния аппаратов колонного типа

• Автор: Гатин, Раиль Назипович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 116 с. : ил.

Содержание

Введение
Глава 1 Анализ особенностей и проблемы обеспечения работоспособности колонных аппаратов на предприятиях нефтепереработки

1.1 Состояние нефтеперерабатывающей отрасли России

1.2 Модернизация нефтеперерабатывающих предприятий и роль

в ней колонного оборудования '

1.3 Повреждения колонных аппаратов

1.4 Техническое диагностирование и определение ресурса сосудов и аппаратов

1.5 Анализ нормативно-технической документации по расчетам

на прочность колонных аппаратов

1.5.1 Расчет на прочность обечаек аппарата и днищ
1.5.2 Определение расчетных усилий для аппаратов колонного типа от ветровых нагрузок и сейсмических воздействий
1.5.3 Методика расчета на прочность колонного аппарата
1.5.4 Методика расчета на прочность укрепления отверстий
1.6 Предварительные расчеты напряженно-деформированного состояния колонного аппарата при сближении штуцеров
Выводы по главе 1
Г лава 2 Описание объекта исследования 3
2.1 Характеристика исследуемого колонного аппарата
2.2 Описание работы колонны К-3
Выводы по главе 2
Глава 3 Оценка неоднородности напряженно-деформированного состояния колонного аппарата '
3.1 Определение НДС аппарата при номинальной толщине стенки корпуса

3.1.1 Построение модели и оценка НДС аппарата как сплошной оболочки
3.1.2 Построение модели и оценка НДС аппарата с учетом штуцеров и люков
3.1.3 Определение НДС аппарата при учете нагрузок на штуцеры
3.2 Верификация результатов расчета
3.2.1 Метод магнитной памяти металла
3.2.2 Диагностирование исследуемого колонного аппарата
3.3 Оценка НДС аппарата с учетом штуцеров и люков при уменьшении толщины стенки корпуса
Выводы по главе 3
Г лава 4 Оценка гидродинамики потока среды в зоне ввода сырья колонного аппарата
4.1 Создание расчетной модели зоны ввода сырья
4.2 Оценка гидродинамики потока среды при различных диаметрах штуцера ввода сырья
Выводы по главе 4
Глава 5 Алгоритм назначения зон неразрушающего контроля в аппаратах колонного типа на основе оценки неоднородности их напряженно-деформированного состояния
Выводы по главе 5
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Список использованных источников

Введение
Большинство предприятий нефтеперерабатывающей промышленности России эксплуатируются более 40 лет, при этом степень износа их основных фондов.достигает 80%. Современные требования к. повышению глубины переработки нефти и качеству продукции, как правило, приводят к ужесточению условий эксплуатации оборудования или неблагоприятным сочетаниям рабочих параметров при совершенствовании технологии производства. Поэтому существует проблема эффективного технического диагностирования, оборудования, выработавшего^нормативный срок службы, в процессе оценки его остаточного ресурса, в том числе и обоснованного составления схемы, контроля неразрушающими методами с учетом индивидуальных особснно-стей конструкции и напряженно-деформированного состояния (НДС).
Основным массообменным оборудованием в технологических процессах нефтепереработки являются колонные аппараты. В настоящее время определение их остаточного.ресурса базируется на стандартных методиках расчета в области прочности сосудов-и аппаратов. Исследованиям в области, прочности сосудов и аппаратов и ресурса их безопасной эксплуатации, посвящены работы F.JI. Вихмана, А.Г. Вихмана, Б.С. Вольфсона, Е.Н. Гальперина, С.И. Зус-мановской, И.Р.Кузеева, P.F. Маннапова,.Н.А. Махутова, В.Н. Мухина, В.И. Рачкова, H.A. Хапонена, A.A. Шаталова и др. Существующие методы расчетов на прочность основаны на упрощенном представлении колонного аппарата на различных этапах расчета и не позволяют получить комплексную картину его напряженно-деформированного состояния с учетом геометрических особенностей;
Известно, что НДС оборудования оказывает значительное влияние на процессы накопления повреждений при эксплуатации. Соответственно, данные о расположении и размерах зон концентрации напряжений необходимы-для качественного выявления дефектов при оценке технического состояния оборудо-

Глава 2 Описание объекта исследования
В качестве объекта исследования была выбрана ректификационная колонна К-3 установка термического крекинга нефтеперерабатывающего завода, предназначенная для отделения от остатка висбрекинга жирного газа, бензина и флегмы.
2.1 Характеристика исследуемого колонного аппарата
В колонне смонтированы следующие внутренние устройства:
- в промывной секции (между вводом сырья и аккумулятором) — 4 од-нопоточны'х каскадных и 8 однопоточных клапанных тарелок с неподвижными клапанами;
- над аккумулятором - 13 однопоточных клапанных тарелок с использованием комбинации легких и тяжелых клапанов для обеспечения большого диапазона работы колонны.
Нормы технологического режима работы колонны К-3 представлены в таблице 3.
Таблица 3 — Нормы технологического режима работы колонны К-
Параметр Ед. изм. Значение
Давление вЕ-1 МПа 0,
Давление верха К-3 МПа 1,
Давление низа К-3 МПа 1,
Температура ввода сырья °С
Температура в Е-1 °С
Температура верха К-3 °С
Температура в аккумуляторе °С
Температура низа К-3 °С
Расход острого орошения т/ч 6,
Расход острого орошения мЗ/ч 9,
Тепловая нагрузка конденсатора Г кал/час 2,
Расход циркуляционного орошения (ЦО) т/ч (м3/ч) 12,9 (22,4)
Температура отбора ЦО °С