Destilacioni toranj je važna oprema koja se uobičajeno koristi u petrohemijskoj proizvodnji, a koja omogućava bliski kontakt gasno-tečnih ili tečno-tečnih faza, postižući svrhu prenosa mase i toplote između faza. Sa razvojem kineske petrohemijske i rafinerijske industrije, upotreba visoko korozivnih medija se povećava, a zahtjevi za materijalima postaju sve veći. Materijali otporni na koroziju kao što su obojeni metali i njihova oprema za kompozitne ploče postaju sve više u upotrebi. Ovaj članak uzima toranj za destilaciju u PTA projektu kao primjer da objasni probleme na koje se susreću u procesu dizajna destilacijske kule, nadajući se da će pružiti neku referencu za sličnu opremu u budućnosti.
1. Glavni parametri
A izbor radnog medija za destilacioni toranj je: sirćetna kiselina, voda, itd; Projektni pritisak je 1,4 MPa/FV; Projektna temperatura 245 stepeni @ 1.4MPa/100 stepeni C @ FV. Osnovni pritisak vjetra je 500N/㎡; Seizmički intenzitet je 7 stepeni; Osnovno seizmičko ubrzanje je 0,10g; postaviti
Seizmička grupa je prva grupa; Tip zemljišta lokacije je klasa IV, a kategorija hrapavosti tla je A. Šematski dijagram dimenzija konstrukcije opreme prikazan je na slici 1. Medijum u PTA postrojenju ima jaku korozivnost, a materijal od titana može bolje da zadovolji zahteve otpornosti na koroziju . Zbog visoke cijene materijala od titanijuma i njegove neprikladnosti za proizvodnju velikih posuda pod pritiskom, upotreba kompozitnih ploča od titanijumskog čelika za proizvodnju posuda pod pritiskom može značajno smanjiti troškove opreme. TA1 ima manju čvrstoću, bolju žilavost i manje zaostalog naprezanja nakon eksplozije. Čvrstoća vezivanja kompozitne ploče je veća. Stoga, kada odaberete TA1+Q345R kao glavni materijal kompresione komponente i kompozitna ploča od titan čelika, obloga nije uključena u snagu i samo se uzima u obzir
S obzirom na čvrstoću osnovnog sloja, potrebno je predložiti zahtjeve za ekvivalent ugljika, tvrdoću, ispitivanje na udar, ultrazvučno ispitivanje itd. za Q345R koji se koristi u osnovnom sloju kako bi se osigurala mehanička svojstva osnovne čelične ploče. Da bi se osigurala čvrsta veza između obloženog materijala od titanijuma i osnovne čelične ploče, kompozitna ploča od titanijumskog čelika treba da bude eksplozivno spojena, u skladu sa odredbama NB/T47002.3-2019 B1 nivo, i isporučena u sistemu za ublažavanje naprezanja stanje žarenja. Smična čvrstoća kompozitne ploče treba da bude veća ili jednaka 180MPa kada se isporučuje.
Zbog proizvodnih procesa kao što su valjanje cilindra, formiranje glave i termička obrada nakon zavarivanja tokom proizvodnje opreme, smična čvrstoća kompozitnih ploča može se smanjiti. Da bi se osigurala sigurnost opreme, nakon završetka proizvodnje opreme, čvrstoća na smicanje kompozitnih ploča također treba osigurati da bude ne manja od 140 MPa.
2. Glavni konstruktivni dizajn opreme
2.1 Zavareni spoj u obliku slova T kompozitne ploče od titan čelika
Struktura spoja u obliku slova T na uzdužnim i obimnim zavarenim spojevima kompozitne ploče prikazana je na slici 2. Na spoju u obliku slova T obično se koristi posebna pokrovna ploča u obliku slova T sa zaobljenim kutom. Radi praktičnosti zaštite od gasa argona na poleđini tokom zavarivanja i detekcije curenja spoja preklapanja pokrivne ploče, treba izbušiti najmanje 2 Φ 6 rupa za detekciju curenja na brtvi svakog uzdužnog i obodnog zavarenog spoja, a na mestu rupe za otkrivanje curenja treba da budu što je moguće bliže visokim i niskim tačkama uzdužnog zavara i dva kraja obodnog zavarenog spoja. Kako bi se pravovremeno otkrila mjesta curenja i smanjila potrošnja plina argona za zaštitu stražnje strane tijekom zavarivanja, kanali za otkrivanje curenja između svakog cilindra obloge nisu međusobno povezani. Stoga, jastučić ispod pokrivne ploče u obliku slova T treba zabrtviti srebrnim lemljenjem kada je spojen na uzdužni zavareni spoj drugog dijela cilindra obloge
2.2 Preuzimanje prirubnice
Zbog velikog opterećenja na otvoru procesne cijevi, kako bi se osigurala sigurnost veze između spojne cijevi i školjke, spojna cijev ima kovanu cijevnu strukturu debelih zidova za cjelokupno pojačanje. Unutrašnji zid spojne cijevi ima strukturu obloge od titanijuma, koja bi trebala osigurati čvrsto prianjanje između titanijske obloge i unutrašnjosti spojne cijevi. Zbog različitih materijala ljuske i obloge za preuzimanje, naprezanje nastalo toplinskim širenjem
Slično tome, superpozicija naprezanja može lako dovesti do oštećenja na spoju spojne cijevi i obloge školjke. Stoga, konstrukcija veze između obloge spojne cijevi i obloge školjke treba osigurati dovoljnu fleksibilnost na spoju i izbjeći značajno naprezanje na zavarenom spoju. Veza između školjke i priključne cijevi treba imati prirubnu strukturu kako bi se održala glatka tranzicija. Za provjeru curenja u titanijumskoj oblogi tokom rada opreme i kao izlaz za plin između spojne cijevi i obloge, na stražnjoj strani svake spojne cijevi treba postaviti dvije rupe za detekciju curenja promjera 6 mm, koje se nalaze na vratu priključka. prirubnicu cijevi i najnižu tačku obližnje školjke. Struktura prirubnice obloge i struktura rupe za otkrivanje curenja na prirubnici za preuzimanje su detaljno prikazani na slici 3.
Dizajn zaptivne površine prirubnice je ključni faktor koji utiče na zaptivanje prirubnice. Destilacioni toranj ima dugu integralnu prirubnicu za kovanje visokog vrata, a zaptivna površina prirubnice je napravljena odkompozitna ploča od titan čelika. Detaljan tip konstrukcije prikazan je na slici 4. Osnovni sloj kompozitne ploče za zaptivnu površinu prirubnice je čvrsto zavaren za kovanje prirubnice, a titanijumska obloga unutar spojne cijevi zavarena je na oblogu kompozitne ploče površine za brtvljenje pomoću potpuno zavarenog ugla spoj sa nosećom pločom. Ova vrsta zaptivne površine uvelike povećava sigurnost zaptivanja prirubnice. Zbog lakog curenja zaptivne površine prirubnice, rupe za vijke prirubnice također treba biti obložene titanijumskom strukturom kako bi se izbjegla brza korozija dijela prirubnice od ugljičnog čelika i osigurala sigurna upotreba opreme.
