Destillasjonstårn er et viktig utstyr som vanligvis brukes i petrokjemisk produksjon, som muliggjør nær kontakt mellom gass-væske eller væske-væske faser, og oppnår formålet med masse- og varmeoverføring mellom fasene. Med utviklingen av Kinas petrokjemiske og raffineringsindustri øker bruken av svært korrosive medier, og kravene til materialer blir høyere. Korrosjonsbestandige materialer som ikke-jernholdige metaller og deres komposittplateutstyr blir mer og mer utbredt. Denne artikkelen tar et destillasjonstårn i et PTA-prosjekt som et eksempel for å forklare problemene som oppstår i designprosessen til destillasjonstårnet, i håp om å gi en referanse for lignende utstyr i fremtiden.
1. Hovedparametere
Og valget av arbeidsmedium for destillasjonstårn er: eddiksyre, vann, etc; Designtrykket er 1,4 MPa/FV; Designtemperatur 245 grader @ 1,4MPa/100 grader C @ FV. Det grunnleggende vindtrykket er 500N/㎡; Den seismiske intensiteten er 7 grader; Den grunnleggende seismiske akselerasjonen er 0,10 g; sette opp
Den seismiske grupperingen er den første gruppen; Jordtypen på stedet er klasse IV, og grunnruhetskategorien er A. Skjematisk diagram over utstyrskonstruksjonsdimensjoner er vist i figur 1. Mediet i PTA-anlegget har sterk korrosivitet, og titanmateriale kan bedre møte kravene til korrosjonsbestandighet . På grunn av den høye prisen på titanmateriale og dets uegnethet for produksjon av store trykkbeholdere, kan bruk av komposittplater av titanstål for å produsere trykkbeholdere redusere utstyrskostnadene betydelig. TA1 har lavere styrke, bedre seighet og mindre restspenning etter eksplosjon. Bindestyrken til komposittplaten er høyere. Derfor, når du velger TA1+Q345R som hovedkompresjonskomponentmateriale og titan stål komposittplate, kledningen er ikke inkludert i styrken og kun vurdert
Med tanke på styrken til underlagssjiktet er det nødvendig å foreslå krav til karbonekvivalent, hardhet, slagtesting, ultralydtesting etc. for Q345R brukt i underlaget for å sikre de mekaniske egenskapene til grunnstålplaten. For å sikre en tett binding mellom det belagte titanmaterialet og basisstålplaten, bør titanstålkomposittplaten være eksplosivt limt, i samsvar med bestemmelsene i NB/T47002.3-2019 B1-nivå, og leveres i en spenningsavlastende utglødningstilstand. Skjærstyrken til komposittplaten bør være større enn eller lik 180 MPa når den leveres.
På grunn av produksjonsprosesser som sylindervalsing, hodeforming og varmebehandling etter sveising under utstyrsproduksjon, kan skjærstyrken til komposittplater reduseres. For å sikre utstyrssikkerheten, etter at utstyrsproduksjonen er fullført, bør skjærstyrken til komposittplater også sikres til å være ikke mindre enn 140 MPa.
2. Hovedkonstruksjon av utstyret
2.1 T-formet sveiset skjøtstruktur av komposittplate av titanstål
Den T-formede skjøtestrukturen ved komposittplatens langsgående og periferiske sveiseskjøter er vist i figur 2. Ved den T-formede skjøten benyttes vanligvis en separat T-formet dekkplate med avrundet hjørne. For å gjøre det lettere for argongassbeskyttelse på baksiden under sveising og lekkasjedeteksjon av overlappingsskjøten til dekkplaten, bør det bores minst 2 Φ 6 lekkasjedeteksjonshull på pakningen til hver langsgående og periferiske sveiseskjøt, og plasseringen av lekkasjedeteksjonshullene bør være så nært som mulig til de høye og lave punktene på den langsgående sveisen og de to endene av den periferiske sveiseskjøten. For å oppdage lekkasjepunkter i tide og redusere forbruket av argongass for å beskytte ryggen under sveising, er ikke lekkasjedeteksjonskanalene mellom hver foringssylinder sammenkoblet. Derfor bør puten under den T-formede dekkplaten forsegles med sølvlodding når den er koblet til den langsgående sveiseskjøten til en annen foringssylinderseksjon
2.2 Flensovertakelse
På grunn av den store belastningen på prosessrørmunningen, for å sikre sikkerheten til forbindelsen mellom forbindelsesrøret og skallet, bruker forbindelsesrøret en tykkvegget smidd rørstruktur for total forsterkning. Den indre veggen til koblingsrøret har en titanforingsstruktur, som skal sikre en tett passform mellom titanforingen og innsiden av koblingsrøret. På grunn av de forskjellige materialene i overtakelsesskallet og fôret, belastningen som genereres av termisk ekspansjon
På samme måte kan overlagring av spenning lett føre til skader i forbindelsen mellom forbindelsesrøret og skallforingen. Derfor bør forbindelsesstrukturen mellom forbindelsesrørforingen og skallforingen sikre tilstrekkelig fleksibilitet i krysset og unngå betydelige belastninger ved sveiseskjøten. Forbindelsen mellom skallet og forbindelsesrøret bør ha en flensstruktur for å opprettholde en jevn overgang. For å sjekke for lekkasjer i titanforingen under drift av utstyret og som et utløp for gass mellom forbindelsesrøret og foringen, bør det installeres to lekkasjedeteksjonshull med en diameter på 6 mm på baksiden av hver koplingsrørforing, plassert ved halsen på koplingen. rørflens og det laveste punktet på det nærliggende skallet. Foringsflensstrukturen og lekkasjedeteksjonshullstrukturen til overtakelsesflensen er detaljert i figur 3.
Tetningsflatens design av flensen er nøkkelfaktoren som påvirker tetningen av flensen. Destillasjonstårnet bruker en lang, høyhals integrert smiflens, og flenstetningsflaten er laget avkomposittplate av titanstål. Den detaljerte strukturtypen er vist i figur 4. Basislaget til flenstetningsflatens komposittplate er fast sveiset til flenssmiingen, og titanforingen inne i forbindelsesrøret sveises til tetningsflatens komposittplatekledning ved hjelp av et helsveiset hjørne skjøt med en bakplate. Denne typen tetningsflate øker sikkerheten ved flenstetning betraktelig. På grunn av lett lekkasje av flenstetningsflaten, bør flensbolthullene også fores med titanstruktur for å unngå rask korrosjon av flensens karbonståldel og sikre sikker bruk av utstyret.
