Расчет фракционирующего абсорбера

Допускаемое напряжение [σ] определяем по формуле (3.79)в соответствии с использовать ГОСТ 34233.1-2017[7]:где - поправочный коэффициент, равный 1 [7]; - нормативное допускаемое напряжение, принимаемое в соответствии с таблицей А1 [7] и для рабочих условий в аппарате равный 108 МПа.Учитывая, что продольные и поперечные швы обечаек стальных аппаратов должны быть только стыковыми, и предполагая двухстороннюю сварку, выполненную автоматически, принимаем φ = 1[7].3.2 Расчет толщины стенкиТолщину стенки обечайки вычисляют по формуле [16]:где – расчетная толщина стенки, мм [12, 16].где – диаметр верхней части аппарата принят равным – коэффициент прочности сварного шва определяется согласно [6], . – сумма прибавок к расчетным толщинам стенок, мм.где c1 – прибавка для компенсации коррозии, мм.где П – глубинный показатель скорости коррозии материала [12], . – срок службы аппарата [12]. .с2 – прибавка для компенсации минусового допуска, [12].с3 – прибавка для компенсации утонения стенки при технологических операциях, [12, 16].Принимаем . Данное значение соответствует приведенному в паспорте на аппарат К-2 [28].Допускаемое внутреннее избыточное давление найдем по формуле[28]:МПа0,305 МПа << 1,285 МПаТаким образом, материал удовлетворяет требованиям по прочности.Толщину крышки вычисляют по формул [9]:где – расчетная толщина стенки, мм [9]:где – радиус кривизны в вершине днища (крышки), мм. где – высота выпуклой части днища (крышки) без учета цилиндрической части, для эллиптических днищ ммСумму прибавок к расчетным толщинам стенок определяют по формуле[9]: .с2 – прибавка для компенсации минусового допуска, с3 – прибавка для компенсации утончения стенки при технологических операциях, Принимаем Допускаемое внутреннее избыточное давление составит:МПа0,305 МПа << 1,285 МПаТаким образом, материал удовлетворяет требованиям по прочности.3.3Расчет укрепления отверстийУкрепляемое отверстие – отверстие под штуцер ввода [28].Диаметр укрепляемого элемента для цилиндрической обечайки равенв соответствии с проведенными расчетами и паспортом на аппарат [28]: 1400 ммРасчетный диаметр отверстия в стенке обечайки, при наличии штуцера с круглым поперечным сечением, ось которого совпадает с нормалью к поверхности в центре отверстия вычисляют по формуле (3.92)[10]:где – внутренний диаметр штуцера [24]:V – объемный расход сырья, м3/с;w – скорость подачи сырья 1..2 м/с = 1,0 м/с.м, примем d = 0,3 м – сумма прибавок к расчетной толщине штуцера [10], Коэффициент прочности, если плоскость, проходящая через продольный шов вальцованного штуцера и ось этого штуцера, образуют угол ψ=90° с плоскостью продольного осевого сечения цилиндрической обечайки, согласнотребованиям [6, 7], .Расчетную толщину стенки штуцера, нагруженного как внутренним, так и наружным давлением, вычисляют по формуле:где – допускаемое напряжение для материала внешней части штуцера при расчетной температуре[7], . мм = 1 ммРасчетную длину внешней части круглого штуцера, участвующую в укреплении отверстия и учитываемую при расчете, вычисляют по формуле:где – исполнительная внешняя длина штуцера[10], s1 – исполнительная толщина стенки штуцера, определяемая аналогично формуле (91), мм. 15,44 мм 15,44 ммРасчетную длину внутренней части круглого штуцера, участвующую в укреплении отверстия и учитываемую при расчете, вычисляют по формуле:где l3 – исполнительная внутренняя длина штуцера, s3 – исполнительная толщина стенки внутренней части штуцера, в случае проходящего штуцера, согласно [10] составит, . мм ммШирину зоны укрепления в обечайках, переходах и днищах вычисляют по формуле [10]:.Расчетную ширину зоны укрепления в стенке обечайки при отсутствии торообразной вставки или вварного кольца определяют как:Расчетную ширину накладного кольца вычисляют по формуле:где l2 –исполнительная ширина накладного кольца, s2 – исполнительная толщина накладного кольца, согласно [5], мм.мм..Отношение допускаемых напряжений для штуцера[10]:Отношение допускаемых напряжений для накладного кольца, аналогично формуле (3.100), .Отношение допускаемых напряжений для внутренней части штуцера, аналогично формуле (3.100), .Расчетный диаметр отверстия, не требующий дополнительного укрепления, вычисляют по формуле[10]: .Отверстие считается одиночным, если ближайшее к нему отверстие не оказывает на него влияния, что имеет место, когда расстояние между наружными поверхностями штуцеров удовлетворяет условию[10]:где – диаметр ближайшего укрепляемого элемента, штуцера .Согласно [1], .. – условие выполняется.Допускаемое внутреннее избыточное давление вычисляют как:[10]где – коэффициент, для цилиндрической обечайки ; – коэффициент понижения прочности.0,305 МПа << 1,304 МПа – условие соблюдается4РАЗДЕЛ БЖДОхрана труда – это система законодательных актов и соответствующих им социально-экономических, технических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.В обеспечении здоровья и безопасности труда непосредственное значение имеет участие самих трудящихся в соблюдении установленных норм и правил производственного процесса.Безопасная организация производственных процессов и труда имеет большое значение на предприятиях химической промышленности, где существует потенциальная опасность аварий, отравлений и взрывов. Предотвращение чрезвычайных ситуаций в значительной степени зависит от строгого соблюдения производственной дисциплинь1, требований производственного регламента и технологических инструкций.Работа технологической установки первичной перегонки нефти сопряжена с рядом следующих опасных факторов:воздействие на органы дыхания паров токсичных веществ, приводящее к кислородному голоданию, удушению самочувствия и отравлению;образованию взрывоопасной смеси, способной воспламеняться под действием высоких температур или открытого источника зажигания;механические травмы;поражение электротоком;обморожение и ожоги.На данном производстве вредными производственными факторами могут быть температура, влажность, подвижность воздуха, а также неионизирующие электромагнитные излучения, производственный шум, вибрация, факторы трудового процесса, характеризующие тяжесть труда, воздействие на организм работающих токсичных веществ.В зависимости от количественной характеристики и продолжительности действия отдельные вредные производственные факторы могут стать опасными. Опасными могут быть следующие факторы:движущиеся машины и механизмы; подъемно-транспортные устройства и перемещаемые грузы; электрический ток; повышенная температура поверхности оборудования и обрабатываемых материалов; повышенные уровни излучений (например, ионизирующих);агрессивные жидкости (например, кислоты, щелочи); повышенные концентрации высокотоксичных паров и газов в воздухе;работы на значительной высоте от уровня пола и другие.Основными мероприятиями обеспечивающие безопасное ведение технологических процессов с организационной стороны являются:выполнение правил технической эксплуатации аппаратов, машин, зданий, сооружений;предупреждение образования взрывоопасных концентраций нефтепродуктов в аппаратах, помещениях, на территории установки;соблюдение правил техники безопасности, охраны труда, трудовой дисциплины и личной гигиены обслуживающим персоналом;обеспечение нормального ведения технологического процесса, . предупреждение аварийных ситуаций и ликвидация возникших аварий.К основным техническим мероприятиям по обеспечению безопасного производства работ относятся:1. Устройство и применение коллективных средств защиты.2. Механизация и автоматизация производства.3. Рациональное устройство рабочих мест с выполнением требований и норм по расстановке оборудования, обеспечение здоровых и безопасных условий труда.К средствам коллективной защиты относятся оградительные, предохранительные и тормозные устройства; сигнализация об опасности; разрывы и габариты безопасности; средства дистанционного управления; специальные средства безопасности.В случае появления признаков поражения организма под действием токсичных веществ: утомляемости, вялых движениях, тошноте, головных болях, необходимо принять меры по эвакуации персонала, оказанию пострадавшему первой помощи и сообщить о происшествии руководству. Характеристика пожароопасных и токсичных продуктов присутствующих на объекте представлена в таблице 4.1. Таблица 4.1 – Характеристика пожароопасных и токсичных продуктовПродуктПДК,мг/мТемпература, °СПределы взрываемостиДействие на организм человекаtвспtвоспtсвcпНижнийВерхнийТопливный газ3001,31,5Наркотическое и удушающее.Нефть300<0>500Пары и газы оказывают наркотическое действие. Вызывает кожные заболевания.Бензиновая фракция100-2739-8-392553701,06,0Пары действуют наркотическивызывают кожные заболевания.Атмосферный газойль30050-653404001,46,0Низкая испаряемость, пары действуют наркотически. Действие слабее, чем у бензинаМазут300>150340380То жеДля защиты от накопления и проявления зарядов статического электричества все оборудование и трубопроводы должны быть заземлены.Отвод зарядов статического электричества при наливе бензина и газойля в автоцистерны достигается созданием непрерывной цепи заземления.Опасным фактором является относительно высокое давление, под которым транспортируется газ, вода, масло. Ожидаемый уровень шума от работы установки не превышает 80 дБА, в помещении операторной – 60 дБА, что удовлетворяет требованиям государственного стандарта, поэтому дополнительная защита от шума в проектируемом производстве не требуется. Защита от вибрации, генерируемой вращающимися деталями оборудования, предусмотрена при его изготовлении. Вследствие этого ожидаемые параметры вибрации не превышают установленных норм.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ данной работе был произведен расчет фракционирующего абсорберав соответствии с вариантом задания. Произведен технологический расчет колонны для разделения сжиженных газов, сырьём которой является смесь, состоящая из метана, этана, пропана, бутана и более тяжелых углеводородов, рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫАхметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа: Учебное пособие для вузов. – Уфа: Гилем, 2002. – 672 с.Гидродинамика насадочных аппаратов: методические указания / Сост. С.В. Иваняков, С.Б. Коныгин. – Самара; Самарский государственный технический университет, 2008. – 44 с.ГОСТ 5058-57. Сталь низколегированная конструкционная. Марки и общие технические требования. – М.: Госстандарт СССР, 1957. – 8 с.ГОСТ Р 51273-99. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Определение расчетных усилий для аппаратов колонного типа от ветровых нагрузок и сейсмических воздействий. – М.: Издательство стандартов, 1999. – 12 с.ГОСТ Р 52857.1 – 2007 Нормы и методы расчета на прочность. Общие требования.ГОСТ Р 52857.2 – 2007 Нормы и методы расчета на прочность. Расчет цилиндрических и конических обечаек, выпуклых и плоских днищ и крышек.Дахин О.Х. Машины и аппараты химических и пищевых производств: Курс лекций. – Волгоград: Издательство ВолгГТУ, 2011. – 161 с.Косинцев В. И., Миронов В. М., Сутягин В. М. Основы проектирования химических производств. 2-е изд. М.: Академкнига, 2010. – 371 с.Кузнецов А.А., Кагерманов С.М., Судаков Е.Н. Расчёты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. – Л.: Химия, 1994. – 314 с.Лаптев А.Г, Минеев Н.Г., Мальковский П.А. Проектирование и модернизация аппаратов разделения в нефте- и газопереработке. – Казань: 2012. – 220 с.Леонтьев, А. П . Прочностные расчеты отдельных элементов технологического оборудования: учебное пособие / А. П . Леонтьев , А . Г . Мозырев, А. Н. Гребнев, С. Г . Головченко. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2012. – 144 с. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов. – Л.: Химия, 1987. – с. 548-550, 172.Паушкин Я.М., Адельсон С.В., Вишнякова Т.П. Технология нефтехимического синтеза. – М.: Химия, 1985. – 448 с.Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справ. Изд.: в 2-х книгах/ Под. Ред. А. Н. Баратова, А, Я, Корольченко. М.: Химия, 1990. – 496с. Положение об обеспечении безопасности производственного оборудования. ПОТ РО – 14000 – 002 – 98. М., 1998. – 25 с.Попилов Л.Я. Советы заводскому технологу. – Л.: Лениздат, 1985 – 264с.Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии / А.И. Скобло, Ю.К. Молоканов. А.И. Владимиров. В.А. Щелкунов 3-е изд. перер. и доп. – М.: ООО «НедраБизнесцентр», 2010. – 677 с.Рудин М. Г., Драбкин А. Е. Краткий справочник нефтепереработчика. – Л.: Химия, 1980. – 328 с.Савельев А.Л. Технологический расчёт отбензинивающей колонны установок перегонки нефти Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. – Тюмень: Нефтегазовый университет, 2003. – 37 с.Савченков А.Л. Технологический расчет атмосферной колонны. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. – Тюмень: Тюменский государственный нефтегазовый университет, 2001. – 35 с.Савченков А.Л. Технологический расчет установки атмосферной перегонки нефти. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2006. – 98 с.Савченков А.Л. Химическая технология промысловой подготовки нефти: учебное пособие / А. Л.. – Тюмень: ТюмГНГУ, 2011. – 180 с.Сепарационные колонны для дистилляции и абсорбции Зульцер-Хемтех. Каталог. – М.: Химическое и нефтяное машиностроение, 1993. – 28 с.Справочник нефтехимика в 2 т. – т.1 / Под ред. Огородникова С.К. – Л.: Химия, 1978. – 496 с.