Аппарат сепаратор факельный 50ФС-1

Под технологическим процессом понимают последовательность действий по изменению формы и состояния материала заготовок с целью получения окончательного вида и качества или свойства готового изделия.

Изготовление сварных конструкций представляет собой сложный технологический процесс с большим количеством операций. При разработке технологического процесса должна быть обеспечена комплексная проработка всех вопросов, связанных с изготовлением сварной конструкции.

При проектировании технологии изготовления сварных конструкций следует особое внимание уделять вопросам точности исходных заготовок, точности и качества сборки, т.к. неточности заготовок ведут к снижению качества сборки, что может привести к появлению дефектов при сварке. Экономический анализ при этом показывает, что дешевле исправить заготовку перед сваркой, чем исправить дефекты сборки, вызванные низким качеством заготовок. Если же исправлять уже сваренную конструкцию, то оказывается, что это или уже не возможно, либо требуются значительные затраты ручного труда.

Дипломный проект посвящен разработке общих принципиальных вопросов по технологии и оснастке изготовления аппарата.

1. Технологическая часть

1.1. Техническое описание изделия.

        Изделие, процесс изготовления которого, разрабатывается в данном диплом проекте, относится к емкостному оборудованию. Аппарат сепаратор факельный 50ФС-1 предназначается для процессов сепарирования (отделения) углеводородного конденсата от углеводородного газа. Он относится к оболочковым конструкциям. Данный аппарат представляет собой резервуар с теплообменным устройством, расположенным на днище корпуса. Продукт, попадающий через впускающий штуцер, проходит через разделительную решетку, состоящую из секций насадки, плотно прилегающих друг к другу и к стенкам сепаратора. Сброс продукта происходит через выпускной штуцер. Так как аппарат работает в климатической зоне с отрицательными температурами, для предотвращения переохлаждения продукта включается теплообменное устройство, работающее в качестве подогревателя.

                                 Техническая характеристика:

 Давление, МПа корпуса                   

                      Рабочее                                                         0,57                     

                      Расчетное                                                      0,6                       

                      Пробное при г/исп.                                      0,75                     

2. Температура, С

                             Минимальная рабочей среды                          минус 45               

                             Максимальная рабочей среды                         24,2                           

                             Расчетная стенки                                                   100                        

3. Группа аппарата по ОСТ 26 291-94 1                                
4. Расчетный срок службы, лет                                       30
5. Ширина 2516 мм.
6. Высота   2880 мм
7. Длина 10770
8. Вместимость                                                                                 31, м³
9. Масса аппарата                                                     8500 кг.

К аппарату предъявляются следующие требования:

1. Изготовление, испытание и приемку сепаратора произвести в соответствии с требованиями ОСТ 26 291-94, ПБ 03-584-03, ГОСТ 52630-2006.

2.На аппарат распространяются правила РОСТЕХНАДЗОРА.

3.Конструкция должна быть надежной и безопасной.

2. Конструкция должна быть герметичной.
3. Аппарат должен выполнять свои функции в течении срока службы.

4.Конструкция должна быть экономичной.

5. Конструкция должна быть экологичной.

6.Конструкция должна иметь высокие технологические и эксплутационные характеристики.

Характеристика основного материала изделия.

  Основной материал для изготовления корпуса аппарата выбираем исходя из условий работы и эксплуатации сепаратора и технико-экономических соображений. Материалы, применяемые для изготовления сосудов должны обеспечивать их надежную работу в течении расчетного срока службы с учетом заданных условий эксплуатации (расчетное давление, минимальная отрицательная и максимальная расчетная температура), состава и характера среды (коррозионная активность, взрывоопасность, токсичность и др.) и влияние температуры окружающего воздуха. Материалы должны быть технологичными (механическая обработка и свариваемость без затруднений) и иметь низкую цену.

На     основании     выше     перечисленных     критериев     выбираем низколегированную низкоуглеродистую конструкционную сталь 09Г2С.

    Сталь 09Г2С поставляется в виде листов, сортового фасонного проката и применяется в строительстве и машиностроении для сварных конструкций, в основном без дополнительной термической обработки (ГОСТ 5520-79). Сталь хорошо сваривается – это значит, что она не образует при сварке холодных и горячих трещин, и свойства сварного соединения и участков, прилегающих к нему (зоны термического влияния), близки к свойствам основного металла

Назначение – сварные конструкции, не подвергающиеся непосредственному воздействию подвижных или вибрационных нагрузок, работающие при температуре ниже - 40°С.

     Классификация: сталь конструкционная углеродистая обыкновенного  качества.

    Химический состав этой стали приведён в табл. 1.1. согласно ГОСТ 5520 – 79.

Таблица 1.1.

Химический состав стали 09Г2С, %.

Наличие марганца в сталях повышает ударную вязкость и хладостойкость, обеспечивая удовлетворительную свариваемость. По сравнению с другими низколегированными сталями марганцовистые стали, позволяют получать сварные соединения более высокой прочности при знакопеременных и ударных нагрузках. Введение в низкоуглеродистые низколегированные конструкционные стали небольшого количества меди (0,3-0,4%) повышает стойкость стали против коррозии (атмосферной и в морской воде). Для изготовления сварных конструкций низколегированные стали используют в горячекатаном состоянии. Механические свойства стали 09Г2С представлены в табл. 1.2 согласно [1].

Таблица 1.2.

Механические свойства стали 09Г2С.

Оценим свариваемость стали 09Г2С. Технология сварки должна обеспечивать определённый комплекс требований, основные из которых – обеспечение надёжности и долговечности конструкции. Важное требование при сварке рассматриваемой стали – обеспечение равнопрочности сварного соединения с основным металлом и отсутствие дефектов в сварном шве. Для этого механические свойства металла шва и оклошовной зоны должны быть не ниже нижнего предела соответствующих свойств основного металла.

Во всех случаях, особенно при сварке данной конструкции, швы не должны иметь трещин, непроваров, пор, подрезов. Геометрические размеры и форма швов должны соответствовать требуемым по ГОСТ. Сварное соединение должно быть стойким против перехода в хрупкое состояние. Технология должна обеспечивать максимальную производительность и экономичность процесса при требуемой надёжности конструкции.

1. Технология и оборудование сварки плавлением. А.И. Акулов, Г.А. Бельчук, В.П. Демьянцевич: М. Машиностроение 1977 г.
2. Основы проектирования сварочных цехов. А.И. Красовский: М. Машиностроение 1980 г.
3. Справочник нормировщика. Под ред. А.В. Акулова
4. Сварные конструкции. С.А. Куркин, Г.А. Николаев: М. Высшая школа 1991 г.
5. Оборудование для механизированной дуговой сварки и наплавки. А.И. Чтвертко, В.Е. Патон, В.А. Тимченко: М. Машиностроение 1981 г.
6. Методические указания к выполнению лабораторных работ. Производство сварных конструкций.: Курган 1997 г.
7. Источники питания для сварки. В.С. Милютин, В.А. Коротков: Челябинск Металлургия Урала 1999 г.
8. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностороителя: В 3-х т.Т3.-5-е изд., перераб. и доп. – М.:Машиностроение, 1980.-557с., ил.
9. Кинасошвили Р.С. Сопротивление материалов, Главная редакция физико-математической литературы издательства “Наука”, 1968, 384стр.
10. Инструкция по нормированию расхода материалов  при  сварке  и наплавке (типовая) ТИ143-86, Киев: ИЭС им. Е.О. Патона, 1986.-44с.
11. Методические указания по расчету режимов сварки на ЭВМ в курсовом и дипломном проектировании. – Курган, 1984.
12. Оборудование для дуговой сварки / Под ред. В.В.Смирнова. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. – 656с.
13. Нормирование расхода материальных ресурсов в машиностроении: Справочник: В2т. Т.2. /Г.М.Покарев, А.А.Зайцев, О.В.Карасев и др.; Под ред. Г.М.Покарева и др. – М.: Машиностроение, 1988. – 448с.
14. Львов Н.С., Гладков Э.А. Автоматика и автоматизация сварочных процессов.
15. Л.М.Семенова, О.А.Артаментова. Методические указания к выполнению организационно-экономической части дипломного проекта для студентов специальности 120500 «Технология и организация сварочного производства». КГУ, 2000.
16. Рыморов Е.В. Новые сварочные приспособления. - Л.: Стройиздат, 1988.-125 с.
17. Гитлевич А.Д. и Этингоф Л.А. Механизация и автоматизация сварочного производства. М.: Машиностроение, 1979 – 280с.
18. Севбо П.И. Конструирование и расчет механического сварочного оборудования. – Киев: Наук. Думка, 1978 – 400с