ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Модернизация абсорбера газов стабилизации установки У-32

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

1. Введение...............................................................................................................
2. Обзор проблем очистки газообразных углеводородов с высоким                       содержанием кислых компонентов.......................................................................

2.1. Обеспечение эффективности сепарации капельной жидкости от                     потока газа перед его очисткой.............................................................................

2.2. Выбор процесса и оптимального поглотителя..............................................

2.3. Подбор современного технологического оборудования, освоенного           отечественным аппаратостроением......................................................................

2.4.Пенообразование и способы его предотвращения........................................

2.5. Интенсификация процесса очистки углеводородных газов от                       кислых компонентов с использованием высокоэффективных                              контактных устройств.............................................................................................

3. Основные направления совершенствования колонного                                       оборудования массообменных процессов............................................................

3.1. Анализ традиционных контактных устройств барботажного                               типа с противоточным движением фаз.................................................................

3.2. Справочные данные об истории развития прямоточного                                     способа контактирования фаз................................................................................

3.3. Классификация трубчатых прямоточных массообменных аппаратов.......

3.4. Гладкотрубные аппараты с осевым восходящим движением фаз..............

3.5. Гладкотрубные аппараты с закрученным восходящим движением фаз....

3.6. Гладкотрубные аппараты с нисходящим движением фаз............................

4. Принципиальная технологическая схема установки У-32.............................
5. Технологический расчёт абсорбера 32С02 для очистки газа                             стабилизации конденсата Карачаганакского месторождения от H₂S иСО₂......

5.1. Исходные данные.............................................................................................

5.2. Выбор параметров процесса...........................................................................

5.3. Методы расчёта................................................................................................

5.5. Результаты расчётной части............................................................................

6. Реконструкция абсорбера сероочистки газа стабилизации конденсата на установке У-32 ГПЗ.....................................................................

6.1. Обоснование реконструкции аппарата и краткое её описание....................

6.2. Основные расчётные данные абсорбера 32С02............................................

7. Механический расчёт аппарата 32С02..............................................................

7.1. Описание и технические требования…........................................................

7.2. Характеристика аппарата………………………...........................................

7.3. Расчёт на прочность основных элементов конструкции аппарата............

7.3.1. Выбор материалов и электродов в зависимости от рабочих условий.....

7.3.2. Расчёт днища и обечайки…………………….............................................

7.3.3. Расчёт на ветровую нагрузку…...................................................................

7.3.4. Расчёт аппарата на прочность......................................................................

7.3.5. Расчёт опорной обечайки…………………….............................................

7.3.6. Расчёт нижнего опорного узла и анкерных болтов……………...............

7.3.7. Расчёт люк-лаза………………………………….........................................

7.3.8. Расчёт фланцевого соединения люк-лаза……...........................................

7.3.9. Расчёт болтов фланцевого соединения………...........................................

8. Охрана труда ......................................................................................................

8.1. Опасные и вредные производственные факторы..........................................

8.1.1.Физические факторы......................................................................................

8.1.1.1.Повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны.......

8.1.1.2.Повышенный уровень шума на рабочем месте........................................

8.1.1.3.Повышенный уровень статического электричества................................

8.1.2.Химические факторы.....................................................................................

8.1.2.1.Первая помощь при отравлениях сероводородом и

парами углеводородов............................................................................................

8.1.3.Биологически опасные и вредные производственные факторы................

8.1.4.Психофизические опасные и вредные.........................................................

8.2.Коллективные и индивидуальные средства защиты рабочих на установке очистки газов стабилизации от H₂S и СО₂.......................................................

8.3.Характеристика технологического процесса с точки зрения пожароопасности и вредности производства..........................................................................

8.4.Безопасность эксплуатации производственного оборудования на установке очистки газов стабилизации от H₂S и СО₂.................................................

8.5.Размещение, обслуживание производственного оборудования, распределение функций между человеком и оборудованием.......................................

8.6.Обеспечение безопасности при реконструкции аппарата............................

8.7. Обеспечение безопасности при вводе в эксплуатацию реконструируемого аппарата..........................................................................................................

8.8. Общие требования безопасности по обслуживанию аппарата и вспомогательного оборудования.......................................................................................

8.9. Расчёт молниезащиты здания насосной.........................................................

8.10. . Выбор и расчёт установки пенного пожаротушения на УОГ.................

8.11. Электрическое освещение в операторной...................................................

8.12. Расчёт предохранительного клапана для абсорбера 32С02.......................

9. Охрана окружающей среды...............................................................................

9.1. Введение............................................................................................................

9.1.1. Выбросы в атмосферу...................................................................................

9.1.2. Сбросы в гидросферу....................................................................................

9.1.3. Твёрдые отходы...........................................................................................

9.2. Экологичность проекта...................................................................................

9.2.1. Количественная и качественная оценка веществ, попадающих в окружающую среду.........................................................................................................

9.2.2. Мероприятия по защите окружающей среды от загрязняющих

веществ....................................................................................................................

10. Экономическая часть........................................................................................

10.1. Определение экономической эффективности капиталовложений на реконструкцию абсорбера сероочистки газа стабилизации 32С02........................

10.1.2. Выбор эталона и вариантов для сравнения..............................................

10.1.3. Составление краткой характеристики, принципиальных особенностей и форм проявления экономической эффективности осуществляемого

мероприятия............................................................................................................

10.1.4. Определение уровней показателей и сравнение их с показателями

эталона.....................................................................................................................

Список используемой литературы........................................................................

 

 

1. ВВЕДЕНИЕ

 

         С вовлечением в переработку углеводородного сырья Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения (КНГКМ), имеющего более высокий по сравнению с ранее разведанными месторождениями конденсатный фактор на газоперерабатывающем заводе (ОГПЗ) в конце 80^х годов возникла необходимость ввода дополнительных мощностей по стабилизации углеводородного конденсата.

Проектирование осуществлялось специалистами проектно-конструкторской службы завода в соответствии с технологическим регламентом, на проектирование, разработанным региональным институтом.

Проектом предполагалось расширение действующей установки У-90 получения широкой фракции легких углеводородов, с использованием её инфраструктуры, что позволяет значительно снизить стоимость строительно-монтажных работ. Расширенная часть установки, включающая в себя отделение стабилизации конденсата КНГКМ и очистку газов стабилизации от кислых компонентов, получила наименование – установки 32 (У-32) и была введена в эксплуатацию в сжатые сроки. Производительность установки по нестабильному конденсату 1,4 млн.т./год.

         В процессе проектирования, строительства установки возникло немало инженерных задач и проблем, решение которых потребовало усилий и творческого подхода многих специалистов. Были учтены опыт эксплуатации аналогичных установок; различных модификаций технологического оборудования, реализованы ряд научно-исследовательских разработок.

         В настоящей дипломной работе предпринята попытка изложить некоторые аспекты совершенствования процесса абсорбции газов стабилизации, приведены решения по модернизации абсорбера газов стабилизации установки У-32.

         Действующие на ГПЗ установки стабилизации (за исключением У-30 первой очереди строительства), спроектированны и поставленны инофирмами. Они выполнены таким образом, что газы стабилизации с высоким содержанием сероводорода (до 20%об), выделенные на этих установках, компремируются на установке 330 в поток сырьевого газа высокого давления для последующей сероочистки. Так как производительность компрессоров исчерпана, было решено осуществить сероочистку газов стабилизации на У-32 абсорбционным методом по аналогии с действующей установкой 30.

 

 

 

 

2. ОБЗОР ПРОБЛЕМ ОЧИСТКИ ГАЗООБРАЗНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ КИСЛЫХ КОМПОНЕНТОВ

 

         В ходе проектирования и освоения процесса очистки газов стабилизации на установке У-32 предстояло решить следующие задачи:

2.1 – обеспечение эффективности сепарации капельной жидкости от потока газа перед его очисткой;

2.2 – выбор процесса и оптимального поглотителя;

2.3. – подбор современного технологического оборудования, освоенного отечественным аппаратостроением;

2.4. – пенооброзование и способы его предотвращения;

2.5. – интенсификация процесса очистки углеводородных газов от кислых компонентов с использованием высокоэффективных контактных устройств и их конструктивное оформление.

Каждая из перечисленных проблем заслуживает внимания специалистов, а пути их решения могут составить многотомную информацию отечественных и зарубежных источников. В рамках дипломного проекта непросто осветить эти вопросы даже в качестве постановки задач, поэтому ограничим обзор рассмотрением отдельных решений.

 

2.1. Обеспечение эффективности сепарации капельной жидкости от потока газа перед его очисткой.

Одним из актуальных вопросов в газопереработке продолжает оставаться вопрос обеспечения эффективности сепарации капельной жидкости от потока очищенного газа.

К моменту проектирования установки У-32 на ГПЗ была успешно решена задача повышения эффективности существующего сепарационного оборудования с использованием многоканальных центробежных элементов для улавливания капельной жидкости в газовых системах, которая была защищена авторским свидетельством № 1096790, зарегистрированном в Государственном реестре изобретений СССР 8.02.84. (рис.1).

К сожалению, реализовать это решение при сооружении установки У-32 не удалось из-за директивных сроков ввода мощностей Карачаганакского месторождения, в результате чего акцент сместился в сторону использования традиционного вертикального аппарата, освоенного советским аппаратостроением, основанным на снижении линейной скорости газового потока в расширенном объёме аппарата и гравитационном осаждении жидкой фазы. Последствия такого решения (унос жидких углеводородов с абсорбентом, сложности с регенерацией поглотителя, вспенивание в процессе абсорбции и десорбции и т.п.) негативно отражаются на устойчивости режима по всей технологической цепи.

2.2. Выбор процесса и оптимального поглотителя.

До освоения газоконденсатного месторождения основным процессом очистки попутных газов в нефтепереработке являлся процесс моноэтаноламиновой очистки, который обеспечивал достаточно глубокую очистку нефтезаводских газов от сероводорода. С экспортом зарубежных технологий на ский и Мубарекский ГПЗ для очистки газа от кислых примесей применена диэтаноламиновая очистка. Процесс диэтаноламиновой очистки газов от сероводорода в сравнении с моноэтаноламиновым имеет ряд преимуществ: не образует нерегенерируемых соединений, допускается более высокая степень насыщения раствора ДЭА (0,6-0,8 моль H₂S на моль растворителя), значительно ниже энергетические затраты на процесс регенерации.

Разработанные методики расчёта установок сероочистки газов с применением растворов МЭА и ДЭА позволяют определить оптимальный технологический режим процесса по минимуму затрат, что даёт возможность провести сравнения не только по технологическим показателям, но и по конструктивным размерам основного технологического оборудования, при котором сумма приведённых затрат с использованием ДЭА-процесса вдвое ниже МЭА-очистки. .

Вопрос о выборе абсорбента при проектировании установки У-32 решился в пользу ДЭА ещё и потому, что ошибка в прогнозе содержания H₂S (до 4 % об.) в природном газе месторождения (фактически снизившись в процессе освоения до 1,4-1,6 % об.) создали резерв мощностей в системе регенерации абсорбента на соседних действующих установках У-0.1, 0.2, 0.3 второй очереди ГПЗ, которые и были задействованы на У-32, значительно снизив объёмы капиталовложений и сроки возведения установки.

Практика показывает, что в технологических процессах очистки газов от сероводорода основные затраты на эксплуатацию установок приходятся на проведение процесса регенерации. Однако, классификация процессов очистки газов от H₂S только по свойствам применяемого поглотителя с учётом процесса регенерации не даёт полной картины применяемой технологии. Неизбежно возникает необходимость оценки всей технологической цепочки до получения готового продукта.

Большинство существующих процессов очистки газов от сероводорода (за исключением окислительных методов) позволяют только концентрировать сероводород, извлекаемый из очищаемого газа. Для получения какого-либо товарного продукта, содержащего серу или её соединения, необходимо дополнительно сооружать установку, на которой сконцентрированный сероводород перерабатывался бы до конечного товарного продукта. В условиях ГПЗ такой вопрос с приростом кислого газа от регенерации ДЭА с установкиУ-32 не стоял т.к. генеральной схемой завода предусмотрено получение в качестве одного из конечных продуктов – элементарной серы по методу Клауса. Запас мощностей по установкам получения серы не препятствовал вводу У-32.

 

2.3.Подбор современного технологического оборудования, освоенного отечественным аппаратостроением.

Подбор основного технологического оборудования установки осуществлялся на стадии пред проектной подготовки с участием ведущих проектно-конструкторских организаций отрасли . Основные трудности возникли при выборе абсорбера газов стабилизации. Опыт эксплуатации абсорбера установки У-30 с использованием клапанных, а затем ситчато-клапанных тарелок в условиях: высокого содержания H₂S в газе стабилизации, колебаний в режиме подачи газа от 7500 до 20000 нм³/час, изменений компонентного состава сырья, подаваемого из различных источников, проявления процессов вспенивания и уноса капельной жидкости, не давали оснований для оптимизма.

Предложение ЦКБН о разработке нового опытного образца аппарата (с учётом технологических факторов и коррозионной стойкости осваиваемой в эти годы металлургией технологии производства листового проката из стали 20 ЮЧ) не было поддержано руководством отрасли из-за сжатых сроков освоения Карачаганакского месторождения, зафиксированных в правительственных решениях.

По результатам технологических расчётов, выполненных независимо друг от друга отраслевым институтом ВНИИГАЗ (г. Москва) и региональным был выбран из не установленного оборудования Салаватского НХК абсорбер с S-образными тарелками, изготовленный из низколегированной стали 09Г2С Черновицким машзаводом. Условия применения указанного абсорбера согласованы с ВНИИНЕФТЕМАШем (г. Москва). .

Аппарат был доставлен на прирельсовый склад оборудования предприятия на 4^х осном железнодорожном транспортере грузоподъёмностью 55тонн с платформой прикрытия в пределах габаритов погрузки. . Рабочие чертежи погрузки с расчетами крепления груза выполнены в проектно-конструкторском отделе завода.

 

2.4. Пенооброзование и способы его предотвращения.

Известно, что серьёзным препятствием в обеспечении эффективности абсорбционных процессов очистки газа от кислых компонентов является чрезмерное вспенивание аминовых растворов, которое связано с присутствием в них жидких углеводородов, солей, пирофорных отложений, смол, парафинов, ингибиторов коррозии, механических примесей и др. И хотя их содержание в исходном сырье незначительное, при переработке больших потоков газа эти примеси быстро накапливаются в рабочем растворе ДЭА в результате его многократной циркуляции. Происходит быстрая дезактивация угольных и загрязнение механических фильтров. Дальнейшее загрязнение раствора ДЭА ведёт к его вспениванию, которое сопровождается резким увеличением перепада давления в абсорбере и, в конечном счёте, к ухудшению очистки газа от кислых компонентов и увеличению уноса раствора ДЭА из абсорбера. В зависимости от интенсивности вспенивания, во избежание нарушений режима, снижается расход газа на очистку; уровень снижения производительности достигает 20-40%.

Распространённый химический способ борьбы с пенообразованием: применение специальных добавок к абсорбенту – антивспенивателей. Применяют их в малых объёмах концентраций (20-200)*10^-4% с помощью постоянной подачи в раствор, либо в период интенсивного вспенивания. Известно достаточно много отечественных и зарубежных типов пеногасящих композиций. Однако, из-за отсутствия стройной теории образования и гашения пены в различных условиях (несмотря на многочисленные исследования в этой области), применение пеногасителей не всегда приводит к желаемым результатам, а подчас (особенно при пере дозировке) вызывает обратный эффект .

К физическим методам, уменьшающим пенообразование, следует отнести:

• повышение эффективности входных сепараторов (п. 2.1.);
• совершенствование системы фильтрации;
• модернизация существующих массообменных тарелок с устройством отбойников пены;
• внедрение высокоэффективных контактных устройств, не склонных к пенообразованию.

Повышенное содержание тяжёлых углеводородов в сырьевом газе, подаваемом на ский ГПЗ, приводящее к их накоплению в регенерированном растворе амина, требует увеличения затрат на очистку раствора. Если в первоначальном проекте 1 очереди ОГПЗ количество амина, очищаемого на механических фильтрах, составило 10% от циркулирующего раствора, в процессе эксплуатации пришлось довести объёмы фильтрования ДЭА до 50% с внедрением дополнительных фильтров повышенной производительности, изготовленных в условиях ремонтно-механического цеха предприятия. По рабочим чертежам, разработанным конструкторами завода, произведено тех перевооружение фильтрующих аппаратов и на Астраханском ГПЗ.

В качестве локальных мер, ограничивающих высоту слоя пены на горизонтальных тарелках любого типа в массообменных аппаратах используют различные механические пеногасители. Основным принципом их является снижение межтарельчатого брызгоуноса, увеличение относительной плотности вспененной жидкости в переливах, что, в конечном счёте, способствует повышению КПД тарелок, а следовательно, увеличению производительности аппарата.

К примеру, существует пеногаситель лоткового типа (ПЛ) разработки ВНИИУС (рис.2), представляющий собой лоток треугольного сечения, заглушенный с торцов вертикальными перегородками, одна из которых в нижней части снабжена каналом для слива светлой жидкости в перелив тарелки .

Аналогичное устройство было реализовано на ГПЗ и защищено авторским свидетельством № 1503835, зарегистрированным в государственном реестре изобретений СССР 1.05.89. .

Над каждым из стандартных полотен тарелок (рис.3) устанавливается горизонтальный диск 5 с вертикальными криволинейными лопатками 6 и сегментным вырезом 7 со стороны сливного кармана 4. Лопатки 6 выполнены в виде концентричных незамкнутых колец, вырезы 8 которых направлены в сторону сливного кармана 4 с увеличивающимися размерами от центра к периферии. Благодаря наличию горизонтального диска, высота пены не может превысить уровень установки диска над контактными элементами.

При движении пены по концентрическим каналам, образованным вертикальными криволинейными лопатками и диском, в результате пристенного трения пузырьков пены, происходит её разрушение. Дополнительный распад пены происходит вследствие соударения потоков на выходе из незамкнутых концентрических колец. Кроме того, направленное движение газа в сторону сегментного сливного кармана способствует равномерному горизонтальному распределению жидкости по тарелке. Расширение вырезов незамкнутых колец от центра к периферии обеспечивает незначительное гидравлическое сопротивление тарелки. Данное устройство позволяет увеличить производительность по газу до 25% с небольшими капиталовложениями, но сокращением затрат на приобретение дорогостоящих пеногасителей.

 

2.5. Интенсификация процесса очистки углеводородных газов от кислых компонентов с использованием высокоэффективных контактных устройств и их конструктивное оформление.

Статистика нескольких лет эксплуатации установок сероочистки 1 и 2 очередей ГПЗ показала, что в 17% из всех проведённых лабораторных анализов не выдерживались требования к качеству очищаемого природного газа по содержанию кислых компонентов, определяемых действующим в 80^е годы ГОСТ 5542-87 (H₂S до 20 мг/м³, RSH до36 мг/м³).

Возникла необходимость принятия радикальных мер по модернизации абсорбционного оборудования завода. Так как, удельный вес объёма очистки газа стабилизации на два порядка ниже общих объёмов переработки природного газа на ОГПЗ, а содержание кислых компонентов в газе стабилизации достаточно велико (до 21% об.), не было сомнений в первоочередной реконструкции абсорбера установки У-32.

Повышенные требования к качеству выпускаемой продукции, особенно ужесточившиеся с введением ОСТ 51.40-93 (условия содержания сернистых соединений в очищенном газе: 7 мг/м³ сероводорода и 16 мг/м³ меркаптанов), диктуют принципиальный подход к изысканию новых эффективных контактных устройств, с отказом от традиционных конструкций барботажных аппаратов по всему заводу.

 

 

3. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОЛОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ МАССООБМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

 

         В области совершенствования контактных устройств прослеживаются три основные направления :

• реконструкция действующего колонного оборудования с увеличением его производительности на 30%;
• разработка новых конструкций перекрестно-точных и перекрестно-прямоточных тарелок, позволяющие иногда вдвое увеличить производительность аппаратов;
• разработка высокопроизводительных контактных устройств с прямоточным движением фаз в зоне контакта, способных обеспечить 3-, 5-кратное увеличение производительности аппаратов.

Первые два направления достаточно актуальны и сегодня, так как позволяют вскрыть резервы действующего оборудования нетрудоемкой реконструкцией.

Третье направление создает базу для решения технических задач будущего. Прямоточному способу контактирования фаз отводится роль одного из наиболее мощных способов интенсификации массообменного оборудования.

 

3.1. Анализ традиционных контактных устройств

барботажного типа с противоточным движением фаз.

До настоящего времени в промышленности используются контактные устройства противоточного типа (рис.4,а). Характерной особенностью таких аппаратов является отсутствие переливных устройств, что значительно упрощает их конструкцию.

Однако известно, что при скоростях газа в зоне контакта более 6-7 м/сек, в таких устройствах наступает режим обращённого движения жидкости за счёт сил трения на поверхности раздела фаз.

При свободном сечении промышленных аппаратов 10-20% максимально допустимая скорость газа в полном сечении аппарата должна быть не более 0,6-1,4 м/с. при превышении указанных скоростей наступает заполнение аппарата жидкостью - «захлёбывание».

Таким образом, невозможность интенсификации и, следовательно, громоздкость аппаратов с контактными устройствами этого типа определяется самой природой противоточного движения фаз в зоне контакта.

Наиболее распространенными в промышленности являются тарелки с перекрёстно-точным взаимодействием фаз (рис.4,б).

Для обеспечения перекрёстно-точного движения фаз на тарелках необходимы переливные устройства. Транспорт жидкости по тарелке обеспечивается за счёт градиента уровня жидкости. Производительность таких тарелок по жидкости ограничена (65 м³/ч), поскольку чрезмерный рост градиента уровня жидкости приводит к неравномерному распределению газа по контактным устройствам, а также ухудшению деаэрации жидкости в переливе за счёт перекрытия его сечения большим вылетом струи.

Ограничение производительности таких аппаратов по газу обуславливается двумя условиями: интенсивным брызгоуносом, приводящим к снижению КПД тарелок, и «захлёбыванием».

Эффективная работа этих тарелок наблюдается при линейных скоростях, не превышающих, как правило, 1,5 м/сек.

Основными причинами широкого использования этих тарелок в промышленности является:

• широкий диапазон устойчивой работы (колпачковые, S-образные);
• достаточно высокое КПД (ситчатые);
• стабильное значение КПД (клапанные).

Достаточно широкое распространение получили конструкции тарелок с перекрестно-прямоточным движением фаз в зоне контакта (рис.4,в) (разработки ВНИИнефтемаша и УкрНИИХиммаша).

Такое движение фаз в зоне контакта позволяет существенно увеличить нагрузку по жидкости (до 100м³/ч). Отдельным конструкциям этого типа удалось перешагнуть рубеж 2-метровой линейной скорости газа при достаточно широком диапазоне устойчивой работы, а также высокую и, главное, стабильную эффективность (клапанные тарелки).

Однако и эти конструкции не способны обеспечить резкого увеличения производительности установок. Причинами, ограничивающими дальнейшую интенсификацию работы тарелок этого типа, являются также брызгоунос и «захлёбывание».

 

3.2. Справочные данные об истории развития прямоточного способа контактирования фаз.

Качественный скачок в технике колонного оборудования способен обеспечить прямоточный способ контактирования в сочетании с чётким разделением фаз после контакта. Этот способ, позволяющий в ряде случаев на порядок увеличить производительность массообменных аппаратов, был предложен А. П. Семёновым ещё в 1941 г..

         Им сформулированы основные теоретические принципы аппаратов «скоростного массообмена», работающих с прямотоком фаз в зоне контакта. Было установлено, что в системе газ-жидкость с противоточным движением фаз при скорости движения газа в 7-8 м/с, под действием касательных сил, действующих со стороны газа на стекающую жидкость, последняя меняет направление своего движения, и в виде тонкой плёнки с волнистой поверхностью движется по трубке вверх; при этом противоточное движение фаз переходит в прямоточное.

         Позже профессором П. А. Семёновым было показано, что в условиях прямоточного способа взаимодействия фаз при больших скоростях газа коэффициенты трения на поверхности жидкости в два-три раза выше наибольших их значений при противоточном движении фаз

Интенсивность массообмена в условиях восходящего прямотока фаз была впервые исследована автором этого способа на примере процесса абсорбции аммиака водой. Было показано, что скорость массообмена в несколько раз выше наблюдаемой в условиях противотока и возрастает почти линейно с увеличением скорости газа.

         Простота конструкций и вполне доступная технология изготовления трубчатых теплообменников в последствии не раз привлекали исследователей к идеи развития вариантов прямоточных аппаратов с целью интенсификации процессов абсорбции, десорбции и ректификации.

 

3.3.Классификация трубчатых прямоточных массообменных аппаратов.

         При многообразии известных конструкций трубчатых прямоточных массообменных аппаратов можно провести следующую их классификацию:

1. по форме образующейся межфазной поверхности:

        а) плёночные;

б) распыляющие.

Классификация аппаратов по пункту 1 является чисто условным, поскольку принадлежность аппарата по пунктам 1,а и 1,б зависит от плотности орошения контактного устройства. Например, гладкотрубный аппарат при малых плотностях орошения (L/G) может работать в плёночном режиме, а при больших – в режиме распыления жидкости.

2. по конструкции контактных трубок:

       а) гладкотрубные;

       б) с трубками Вентури;

       в) АРТ;

3. по направлению движения фаз (рис.5):

а) с восходящим прямотоком;

б) с горизонтальным движением фаз;

в) с нисходящим прямотоком;

г) с движением фаз под углом к горизонту;

4. по схеме движения фаз на контактной ступени:

а) с полным вытеснением по газу и жидкости;

б) с полным вытеснением по газу и с перемешиванием жидкости (с рециркуляцией жидкости);

5. по форме движения фаз в зоне контакта:

а) с осевым движением фаз;

б) с закрученным движением фаз.

Классификация по пунктам (2,3,4 и 5) определяется часто конструктивными особенностями контактных ступеней и их пространственным расположением.

         На рис.5 схематично изображено движения фаз в прямоточных контактных устройствах. Транспорт жидкости по контактным устройствам осуществляется только за счёт кинетической энергии (а,б). Кроме того, используются и силы тяжести, что обуславливает их меньшее гидравлическое сопротивление и большую пропускную способность по жидкости (в,г). В контактных устройствах типа «а» и «б» ввиду больших относительных скоростей фаз достигаются более высокие значения КПД.

         Результаты промышленных исследований аппаратов с прямоточными контактными устройствами свидетельствуют о значительном увеличении съёма продукции с единицы объёма аппарата и снижение удельных энергетических затрат.

 

3.4. Гладкотрубные аппараты с осевым восходящим движением фаз.

При прохождении внутри трубок гладкого профиля двухфазного потока с малой плотностью орошения наблюдается раздельное движение фаз, когда в зависимости от скорости газа (пара) жидкость в виде ламинарной или турбулентной плёнки движется по стенке в направлении движения газового потока. Величина и состояние межфазной поверхности определяют интенсивность массопередачи, поэтому изучению явлений, происходящих на свободной поверхности плёнки, были посвящены работы многих отечественных и зарубежных учёных .

Было подтверждено, что в сопоставимых условиях (при одинаковых скоростях газа в свободном сечении аппарата) прямоточные гладкотрубные аппараты (рис.6) имеют значительно меньшие гидравлические сопротивления, чем обычные тарельчатые борботажные аппараты с ситчатыми и колпачковыми тарелками.

 

• . Гладкотрубные аппараты с закрученным восходящим движением фаз.

В целях дальнейшей интенсификации аппаратов рассмотренного типа (п.3.4.) рядом исследователей предложено осуществлять процесс массообменна в условиях закрученного движения фаз в зоне контакта.

Интенсификация массообменна при кручении потока объясняется не только заметным его ускорением, но и не в меньшей степени турбулизацией струй под воздействием центробежных сил, сопровождающийся возникновением правильно чередующихся вихрей..

Следует отметить, что закручивание двухфазного потока создаёт лучшие возможности сепарации фаз, способствуя повышению эффективности контактной ступени. Конструкции аппаратов представленных на рис.7(а,б), в зависимости от расхода жидкости могут работать либо в плёночном, либо распыляющем режиме.

Особенностью условия ввода жидкости в зону контакта с использованием форсунок (рис.б) обеспечивает их работу в режиме распыления при любой степени орошении.

         О пристальном внимании исследователей и конструкторов к совершенствованию прямоточных центробежных контактных устройств с восходящим движением фаз свидетельствует многообразие конструктивных элементов и вариантов их сочетаний (рис.8).

         Однако такой диапазон конструкций и сложность гидродинамических условий массообмена в них делают малоперспективный эмпирический путь изучения общих закономерностей массообмена и одновременно усложняют задачу строгого теоретического расчёта. Поэтому, в настоящее время разрабатываются приближённые методы описания массообмена на основе структурного подхода, позволяющие с достаточной для практики точностью решать инженерные и исследовательские задачи. Окончательный результат целесообразно выражать через эффективность, которая характеризует завершённость процесса и является основным технологическим параметром.

         В этой связи, примечательны результаты теоретических исследований и промышленных испытаний (на Стерлитомакском заводе СК) прямоточных центробежных элементов, выполненных независимо друг от друга специалистами АО ЦКБН и УкрНИИПГ соответственно, которые показали, что наибольшей эффективностью обладают контактные элементы, снабжённые распылителями и комбинированными завихрителями (2 последних из них изображены конструктивно на рис.9).

 

3.6. Гладкотрубные аппараты с нисходящим движением фаз.

         Основной особенностью нисходящего движения фаз является однонаправленность действия сил тяжести с направлением движения двухфазного потока. Эта особенность обуславливает меньшие гидравлические сопротивления и лучшие условия сепарации фаз по сравнению с восходящим прямотоком. Влияние скорости газа на гидравлическое сопротивление при различных плотностях орошения, в условиях восходящего и нисходящего движения двухфазного потока в трубке, показаны на рис.10. Эволюция развития аппаратов с нисходящим прямотоком фаз прослеживается на рис.11. Первый из них (а) обеспечивает нисходящее движении фаз в целом по аппарату. .

В практике массообменных процессов чаще приходится иметь дело с многократным контактированием при противоточном движении фаз по колонне в целом, что диктуется необходимостью обеспечения требуемой чёткости разделения смесей, и большей степенью использования реагентов. В этом смысле конструкции аппаратов (б,в), имеют ряд недостатков, главный из которых - необходимость в создании газоходов индивидуальных (б) или централизованных, занимающих определённую часть свободного сечения аппарата (в).

Во ВНИИУС (г. Казань) длительное время проводились работы по совершенствованию контактных устройств с использованием принципа нисходящего прямотока взаимодействия фаз в зоне контакта с реализацией в целом по аппарату (для сохранения максимальной движущей силы процесса) противоточного движения фаз .

Одним из таких устройств, разработанным в 1988 году, получило распространение контактное устройство для массообменных аппаратов, защищённое авторским свидетельством № 1410998 (рис.12).

Дальнейшая модернизация данного устройства привела к созданию контактного узла, получившего наименование – контактное устройство «ВНИИУС-14», которое и используется в промышленных условиях по настоящее время..

         Контактное устройство (рис.13) работает следующим образом: газ поступает в кольцевой зазор между жидкостным стаканом 4 и коническим патрубком 2. Пульсационный карман 6 создаёт в проходящем газовом потоке инфрачастотные колебания. Колебания приводят к развитию и обновлению межфазной поверхности и эффективному массообмену, а также к коагуляции капель после контакта фаз, способствующей сепарации жидкости. Пульсирующий газовый поток контактирует с жидкостью, стекающей с полотна тарелки 1 по кольцевому зазору между коническим 2 и газовым 3 патрубками. Угол конусности патрубка 2 (14-16^о) является оптимальным и обеспечивает максимальную производительность по жидкости.

         Качественное разделение фаз после контакта достигается отбойником 7 (завихритель), который отбрасывает жидкость на внутреннюю поверхность жидкостного стакана 4, по которой она вращающейся пленкой стекает на нижележащую промежуточную контактную ступень, а газ поднимается вверх по газовому патрубку 3 к вышележащей промежуточной контактной ступени и направляется в кольцевой зазор между газовым патрубком 3 и днищем жидкостного стакана 4. При этом угол наклона лопаток к горизонту в 38-32^о является оптимальным и обеспечивает более качественное распределение жидкости. Пульсационный карман 5 сообщает проходящему газовому потоку инфрачастотные колебания. Пульсирующий газовый поток контактирует с жидкостью и большая его часть проходит через сепаратор 8, препятствующий брызгоуносу на вышележащую ступень контакта фаз.

         Конструкция контактного устройства испытана на работоспособность и эффективность в различных широких диапазонах нагрузок по газу и жидкости. Испытания показали, что данная конструкция позволяет увеличить производительность в 1,5-2,5 раза по сравнению с прототипом (рис.12).

Опубликованные результаты исследований и пром. испытаний контактных устройств «ВНИИУС-14» (на уровне рекламных проспектов) демонстрируют высокую производительность устройств по газу. При умеренных нагрузках по жидкости, когда удельный расход абсорбента составляет L/G=1-3 кг/кг газа, аппараты с КУ «ВНИИУС-14» превосходят традиционные тарельчатые и насадочные аппараты по газовой нагрузке в 2,5-3,5 раза. Так на Казанском ПО «Оргсинтез» в процессе щелочной очистки пирогаза от СО₂ при L/G=1,1 кг/кг газа применение КУ «ВНИИУС-14» вместо колец Рашига позволило заменить двухколонную схему очистки фирмы «Хемфрис энд Глазгоу» (2 насадочные колонны D=1380, общая высота 40 м) одноколонной (1 колонна D=780, высота 20 м), а 3 рецикла щелочного раствора – одним.

        

Высокая производительность по жидкости.

         Наибольший эффект достигается при очистки высокосернистых газов, т.к. контактные устройства «ВНИИУС-14» обеспечивают большую пропускную способность по жидкости до L/G=12-14 кг/кг газа, что достигается следующими конструктивными особенностями:

• отсутствием сливных и затворных планок, наличием динамического гидрозатвора;
• совмещением направления движения жидкости с направлением действия сил тяжести (нисходящий прямоток);
• наличие элементов газового эжектора в зоне образования двухфазного потока;
• оптимальной конусностью колпачков и конусов.

Большая производительность конструкции по жидкости была получена в АО «Уфанефтехим » при МЭА-очистке высокосернистого углеводородного газа стабилизации (до 42% об.), где 20 желобочных тарелок были заменены на 5 тарелок с контактными устройствами «ВНИИУС-14», образующих 9 контактных ступеней, включая промежуточные. Извлечение H₂S из газа при давлении всего 0,07 МПа повысилось до 99,3% при этом удельный расход абсорбента составлял от 8,4 до 10,4 кг/кг газа.

 

Нечувствительность к пенообразованию.

         Контактные устройства «ВНИИУС-14» работают в пленочно-дисперсионном режиме в зоне контакта, исключающим физическую основу пены (пузыри), поэтому даже при использовании поглотителей, склонных к интенсивному вспениванию (амины, щёлочь и др.), функционируют устойчиво и эффективно, т.е. совершенно не чувствительны к пенообразованию.

         К примеру, реконструкция абсорбера МЭА-очистки от H₂S в ПО «Салаватнефтеоргсинтез» позволила увеличить циркуляцию раствора МЭА с 16 до 40 м³/час, т.е. в 2,5 раза ». В процесс реконструкции, 17 клапанных тарелок с сильно вспененном раствором МЭА были заменены на 9 контактных ступеней (5 тарелок). При этом было уменьшено насыщение абсорбента сульфидами, что позволило защитить корпус регенератора от коррозионного растрескивания, и главное, обеспечить проектную производительность абсорбера по газу.

 

         Доступность в изготовлении и монтаже.

         Контактные устройства «ВНИИУС-14» достаточно просты по конструкции и доступны в изготовлении ремонтными службами нефте- и газоперерабатывающих предприятий. А крупногабаритность, определяет их небольшое необходимое количество. При реконструкции аппаратов с применением контактных устройств «ВНИИУС-14» используются имеющиеся в корпусе аппарата детали (опорные кольца, стенки переливов и др.). Реконструкция аппарата при соответствующей подготовке и зависимости от масштаба аппарата может быть осуществлена за 10-30 дней.

         К настоящему времени на предприятиях нефте- и газопереработки успешно эксплуатируются 16 аппаратов с контактными устройствами «ВНИИУС-14» во всех случаях обеспечивая требуемую по регламентам глубину очистки от H₂S.

Подчёркнутые выше достоинства контактных устройств «ВНИИУС-14» в сочетании с опытом их использования предопределили выбор варианта реконструкции абсорбера сероочистки газа стабилизации конденсата установки 32 ГПЗ в пользу этих устройств.

В заключение раздела следует отметить ограничения в области применения контактных устройств «ВНИИУС-14»: высокая скорость движения газа в зоне контакта не позволяет рекомендовать конструкцию КУ при физической абсорбции трудно растворимых газов. Поэтому они рекомендуются к применению при физической абсорбции легкорастворимых газов (например, аммиак-вода) и в хемосорбционных процессах с быстропротекающей реакцией (например, H₂S-водные растворы аминов).

Относительно высокое гидравлическое сопротивление, кстати, свойственное всем высокопроизводительным прямоточным контактным устройствам (см. графики на стр.   ). Полное гидравлическое сопротивление контактного узла, включающего 2 контактные ступени (основную и промежуточную), в номинальном режиме составляет 320-250 мм.вод.ст. при умеренном расходе жидкости (L/G=1-3 кг/кг газа) и 300-350 мм.вод.ст. при больших расходах жидкости (L/G=6-12 кг/кг газа). Однако, учитывая, что одна тарелка с контактными узлами «ВНИИУС-14» по эффективности массообмена эквивалентна 3-4 традиционным тарелкам, то в целом по аппарату гидравлическое сопротивление в обоих случаях примерно одинаково и составляет 0,2-0,25 кг/см²

Оба вышеперечисленных недостатка не позволяют рекомендовать контактные устройства «ВНИИУС-14» для процессов газоразделения, особенно при давлениях близких к атмосферному и вакуумметрических.

 

 

 

 

 

 

4.ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА УСТАНОВКИ 32

 

Установка предназначена для стабилизации выветренного обессоленного и обезвоженного нестабильного углеводородного конденсата, поступающего с 731отделения.

Технологической схемой предусмотрена возможность приема на переработку углеводородов после отстоя некондиции с установки У-100, а также условно стабильного конденсата с гелиевого завода.

Принимаемый на установку конденсат после подогрева в рекуперативном теплообменнике 32Е01 обратным потоком стабильного конденсата с температурой 134^оС направляется в колонну стабилизации 32С01 (горячее питание). Схемой предусмотрена возможность подачи нестабильного конденсата в качестве холодного питания в верхнюю часть колонны стабилизации.

Оптимальный режим питания колонны с заданными параметрами (давление не более 1,3 МПа, температура верха колонны не более 80^оС, низа колонны не более 224^оС) поддерживается автоматически с использованием средств КИПиА.

Подвод тепла, необходимого для создания условий стабилизации, осуществляется за счет нагрева циркулирующего с помощью насоса 32П02 через четырех поточную печь 32П01 кубового продукта колонны стабилизации и подачи его на нижнюю тарелку колонны. Температура нагрева продукта в печи регулируется с коррекцией расхода топливного газа на горелки печи. Для улучшения работы тарелок колоны на утяжелённом сырье предусмотрена возможность подачи в циркулирующий кубовый продукт на входе в печь пропан-бутановой фракции.

Стабилизированный конденсат из колонны 32С01 выводится через рекуперативный теплообменник 32Е01, в котором, отдавая тепло нестабильному конденсату, частично охлаждается, а затем, доохлаждаясь в аэрохолодильнике 32А02 до температуры не выше 45^оС, направляется в резервуарный парк установки У-110.

         Водометанольная смесь выводится с 19 тарелки колонны 32С01 в сборник 32В03, а далее в емкость рекуперации 90В04.

         Газовая смесь верха 32С01 с температурой не более 80^оС по шлемовой трубе направляется в воздушный конденсатор - холодильник 32А01, откуда газожидкостная смесь с температурой не более 50^оС поступает в рефлюксную емкость 32В01 (трехфазный сепаратор).

         В рефлюксной емкости 32В01 не сконденсировавшиеся углеводороды отделяются от жидкой фазы и под общим названием – газы стабилизации направляются на очистку от сероводорода и диоксида углерода водным раствором диэтаноламина.

         Из жидкой фазы, накапливающейся в 32В01, в свою очередь, путем отстоя выделяются жидкие углеводороды (рефлюкс, флегма) и кислая метанольная вода. Последняя, накапливаясь в отстойнике 32В01, выводится по разделу фаз, либо в емкость рекуперации 90В04, либо минуя ее в булиты некондиции установки У-100.

         Жидкие углеводороды из емкости 32В01 подаются насосом 32Р01 на орошении колонны стабилизации 32С01 на верхнюю тарелку.

         Поступающий на очистку газ стабилизации направляется в сепаратор 32В02, где улавливаются унесенные в каплях углеводороды. Накапливающиеся в кубе 32В02 углеводороды выводятся в систему рекуперации углеводородных продувок 90В05, а газы стабилизации направляются в абсорбер 32С02. Газ стабилизации, проходя через абсорбер снизу вверх, контактирует с 25% водным раствором ДЭА, подаваемым в верхнюю часть абсорбера, очищается от сероводорода и диоксида углерода и направляется на установку У-90 для получения широкой фракции легких углеводородов.

         Насыщенный амин из куба абсорбера выводится на регенерацию на установки 01, 02, 03.

         Технологической схемой предусмотрена возможность сброса при необходимости очищенного газа стабилизации на факел прибором ручного действия со щита операторной.

         Для защиты от превышения давления аппараты установки снабжены предохранительными клапанами.

         Для контроля за работой и настройкой уровнемеров аппараты снабжены стеклами визуального наблюдения за уровнем.

         Для подготовки к ремонтным работам предусмотрена подача пара низкого давления в аппараты, а также подача азота через шланги с целью подготовки установки к пуску и освобождению ее от кислорода.

         Сбор углеводородных дренажей и аминовых водометанольных сбросов осуществляется в емкости рекуперации установки У-90 (соответственно 90В05 и 90В04). Освобождение этих емкостей производится выдавливание хвостовыми газами установки У-90, товарным газом или азотом с утилизацией продуктов на У-100 .                                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

РАСЧЁТ АБСОРБЕРА 32С02 ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА СТАБИЛИЗАЦИИ ОТ H₂S И CO₂

                        

5.1. Исходные данные.

В качестве поглотителя используется 25% водный раствор (2,42 моль/дм³) диэтаноламина (ДЭА)                                                                  

Расход перерабатываемого газа                           1600 м³/ч.

Рабочее давление в аппарате                               1,24 МПа.

Расчётная температура                                           42,82^оС

Состав исходного газа, % мольные

         СН₄                                                                          13,50

         С₂Н₈                                                                           18,023

         С₃Н₁₀                                                                        21,392

         _iС₄                                                                                                                    5,671

_nC₄                                                                                                             13,891

         åС₅                                                                           4,081

         åС₆ +                                                                         0,045                                                                                

NO₂                                                                            0,007

        CO₂                                                                                                                       5.48 (макс.6.1)

         Н₂S                                                                          7,91 (макс.19,5)  

         Молекулярная масса                                               1,21 кг/кмоль  

         Плотность                                                                 1,78 кг/м³

                Заданное расчётное содержание кислых компонентов в очищенном газе:

         Н₂S                                                                       20 мг/м³ (0,00132мольн.)

         CO₂                                                                                                                                            0,03% мольн.  

 

5.2. Выбор параметров процесса.

         Как известно, повышение давления или уменьшение температуры в процессе абсорбции благоприятно сказываются на извлечение компонентов, увеличив давление, можно сократить расход абсорбента или уменьшить число тарелок . В большинстве случаев абсорбцию углеводородных газов со средним или большим содержанием извлекаемых компонентов проводят при абсолютном давлении не выше 1,6 МПа. Некоторые авторы приводят более низкие цифры (0,5-0,6 МПа). Если на переработку поступает газ с другим давлением, оно и принимается для процесса абсорбции.

         Абсорбция сопровождается выделением тепла, вследствие чего температура процесса повышается. Выбор температуры процесса в оптимальных параметрах – задача довольно сложная, т.к. содержит много факторов. Температура процесса зависит от состава и температуры исходного сырья, расхода, концентрации и температуры абсорбента, степени извлечения тех или иных компонентов, потребности в дополнительных энергозатратах на охлаждение «тощего» абсорбента и подогрев насыщенного и т.д.

         В любом случае целесообразно составление материального и теплового баланса процесса.

 

5.3. Методы расчёта.

До настоящего времени при расчёте процессов абсорбции и десорбции углеводородных газов использовались различные приближенные методы термодинамического расчёта, основанных на понятии о теоретической тарелке. Под теоретической тарелкой понимается такая ступень контакта, на которой осуществляется изменения концентрации фаз от рабочего до равновесного состояния.

Термодинамический расчёт позволяет определить максимальную разделяющую способность колонны, поскольку теоретическая тарелка характеризует предельное состояние массообмена при контакте фаз.

Истинное распределение концентраций и потоков по высоте аппарата, количество реальных тарелок того или иного типа, оптимальное место ввода питания и другие показатели, характеризующие работу аппарата, могут быть найдены только с помощью кинетического расчёта, т.е. с учётом реально протекающего процесса массопередачи между газом и жидкостью.

Точный расчёт разделения многокомпонентных смесей – задача чрезвычайно трудная.

Сравнение различных приближённых методов показало, что с достаточной для практики точностью даёт результаты наиболее близких к реальным расчёт по методу Крамера.

При небольшом содержании остаточных компонентов в «тощем» абсорбенте основные параметры процесса абсорбции связаны между собой уравнением Крамера:

jа,i=;              

где:

jа,i – степень извлечения;

Ai – фактор абсорбции i-того компонента;

N – число теоретических тарелок;

Lo – расход «тощего» абсорбента;

Ki – константа равновесия i-того компонента при средней эффективной температуре абсорбции;

Vi – расход сухого газа;

По данной математической модели в ведущих научно-исследовательских организациях нефте- и газопереработки разработаны программы расчёта процесса абсорбции на ЭВМ.

 

 

• Результаты расчётной части.

Первый расчёт абсорбера сероочистки газа стабилизации выполняется на ЭВМ по программе, разработанной во ВНИИГАЗе (г. Москва). В основу алгоритма для составления программы, кроме раннее описанных математических моделей расчёта, изложенных в и справочных материалах, были положены методики, составленные во ВНИИГАЗе .

Расчёт показал теоретическую возможность достижения заданных условий извлечения кислых компонентов в аппарате диаметром 2,0 м с числом тарелок 25-30 при более высоком давлении (до 2,0 МПа) и предельной степени регенерации абсорбента (остаточное содержание Н₂S и CO₂ – 0,04 и 0,01 моль/моль соответственно), что практически недостижимо в реальных условиях. Для рассчитанного расхода абсорбента 100 м³/час (до 6 кг/м³) в принятом абсорбере было установлено регламентное содержание Н₂S в очищенном газе 100 мг/м³.

Фактическое содержание Н₂S из-за проблем, описанных в разделе 2, не редко достигало величин 220-250 мг/м³.

По расчётам выполненным на ЭВМ во ВНИИУС (г. Казань) была доказана возможность регламентируемого извлечения Н₂S с использованием контактных устройств ВНИИУС-14М при заданной производительности по газу. Для решения этой задачи по итогам расчёта было необходимо увеличить в 1,5 раза степень абсорбции, доведя расход абсорбента до 136-150 м³/час.

Определённые опасения вызывал прогноз роста сопротивления по сравнению с однопоточными S-образными тарелками, который был опровергнут соответствующим расчётом.

В дальнейшем, расчёты выполнены на базе Государственной Академии нефти и газа им. И.М. Губкина с использованием программы «PRO/2 Keyword Generation System» подтвердили правильность ранее сделанных выводов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. РЕКОНСТРУКЦИЯ АБСОРБЕРА СЕРООЧИСТКИ ГАЗА СТАБИЛИЗАЦИИ КОНДЕНСАТА НА УСТАНОВКЕ 32 ГПЗ С ЗАМЕНОЙ КОНТАКТНЫХ УСТРОЙСТВ

 

6.1. Обоснование реконструкции аппарата и краткое ее описание.

        До представленной схематично реконструкции аппарата (рис.15) очистка газа стабилизации от H₂S и СО₂ на установке осуществлялась раствором ДЭА в абсорбере, оснащённом 20^ю S-образными тарелками. Сравнительно низкая пропускная способность тарелок по раствору ДЭА, склонность последнего к чрезмерному вспениванию негативно сказывались на производительность по газу, качестве очистки и безвозвратной потере ценного абсорбента.

Невысокая избирательная способность S-образных тарелок по очистке от сероводорода в присутствии двуокиси углерода приводили к неоправданным затратам энергии на регенерацию поглотительного раствора.

Было предложено заменить в существующем абсорбере S-образные тарелки на более эффективные, производительные, нечувствительные к пенообразованию и обладающие более высокой селективностью контактные устройства типа «ВНИИУС-14». Перечисленные качества предложенной конструкции контактных устройств были подтверждены опытом их промышленной эксплуатации в процессах МЭА-очистки от H₂S сухого углеводородного газа, газа стабилизации на технологических установках Уфимского НПЗ и других предприятиях Миннефтепрома.

Реконструкция абсорбера 32С02 на установке У-32 ГПЗ произведена в 1992 году и дала положительные результаты .

Контактные устройства «ВНИИУС-14» работают в режиме нисходящего потока с плёночно-дисперсионном состоянием жидкости в зоне контакта. В конструкции отсутствуют традиционные переливные устройства.

В основу реконструкции аппарата заложен поузловой принцип изготовления, сборки и монтажа контактных устройств. Основные контактные узлы включают в себя: переток (2), газоход (3), колпачок (4), жидкостной патрубок (5) с опорным кольцом, с помощью которого весь контактный узел устанавливается и закрепляется на полотне тарелки (6).

Каждый контактный узел образует две контактные ступени: основную – непосредственно под полотном тарелки, и промежуточную – под колпачком. Контактные узлы монтируются по высоте аппарата, один над другим, в виде регулярной крупномасштабной насадки. Их число по высоте аппарата определяется требуемой глубиной очистки, а в сечении – производительностью аппарата по газу и жидкости. Самый верхний узел выполнен без перетока (2), а самый нижний – в виде перетока (2).

Принцип действия контактного устройства описан в разделе 3.6.

При использовании существующих, приваренных к корпусу аппарата, конструкций особенность компоновки контактных устройств в абсорбере определяется существующими расстояниями между тарелками, диаметром люков-лазов, а также расположением на корпусе аппарата патрубков и штуцеров.

В сечении аппарата размещаются 3 контактных устройства, а по высоте – 7 контактных узлов. Таким образом, вместо 20 S-образных тарелок монтируются 7 тарелок с контактными устройствами типа «ВНИИУС-14М». Дополнительно в объёме реконструкции для увеличения пропускной способности от 80 м³/час до 200 м³/час была осуществлена переврезка патрубков входа и выхода амина с Ду 100 и 150 мм до Ду 150 и 200 мм соответственно. Представляет интерес реализованная технология термообработки сварных соединений, при которой, кроме местной термообработки, одновременному нагреву подвергался кольцевой участок колонны шириной по 300 мм от оси штуцера.

 

6.2. Основные расчётные данные абсорбера 32С02.

6.2.1. Тип колонны – абсорбционная.

6.2.2. Тип тарелок (до реконструкции) - S-образные.

6.2.3. Количество тарелок (до реконструкции), - 20.

6.2.4. Тип контактных устройств (после реконструкции) - «ВНИИУС-14М».

6.2.5. Количество контактных тарелок (после реконструкции) – 7.

6.2.6. Давление, МПа:

         - рабочее                                                                         1,24.

         - расчётное                                                                     1,55.

6.2.7. Температура, ^оС

         - верха колонны                                                             55.

         - низа колонны                                                               45.

         - максимально возможная (расчётная стенки)             60 .

- минимальная расчётная (неработающего

   аппарата)                                                                   - 28.

         6.2.8. Состав среды:

• сырьевой газ стабилизации (% мольные): С₁ – 13,5, С₂ – 18,023, С₃ – 21,392, _iС₄ – 5,671, _nС₄ – 13,891, С₅ – 4,081, С₆+ - 0,045, N₂ - 0,007, СО₂ – 5,48 (max 6,1), H₂S - 17,91 (max 19,5);
• абсорбент: 25% водный раствор диэтатоламина.

6.2.9. Характер среды – взрывоопасная, пожароопасная, класс опасности 3 по ГОСТ 12,1,005-88.

6.2.10. Прибавка для компенсации коррозии, мм                 4.

6.2.11. Внутренний диаметр колонны, мм                             2200.

6.2.12. Высота колонны, мм                                                     22100.

6.2.13. Срок службы колонны до реконструкции, лет           5.     

Эскиз аппарата представлен на рис.16.

7. МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ

1 Описание и технические требования.

1.1 Определения.

Сосуд – это изделие (устройство), имеющее внутреннюю полость, предназначенную для проведения химических, тепловых и других технологических процессов, а также для хранения и транспортирования газообразных, жидких и других веществ.

Ряд условных (номинальных) давлений в пределах 0,10-100 МПа для сосудов установлен ГОСТом 9493-80. Под условным (номинальным) давлением понимают наибольшее избыточное рабочее давление при расчетной температуре 20°С, при котором обеспечивается длительная работа сосудов и аппаратов, их сборочных единиц и деталей, имеющих определенные размеры, обоснованные расчетом на прочность при выбранных материалах и характеристиках прочности при температуре 20°С.

Аппарат – сосуд, оборудованный внутренними устройствами, предназначенный для проведения химико-технологических процессов. Аппараты в зависимости от технологического процесса и конструкции носят различное название: колонны, камеры, автоклавы и др.

 

1.2 Технические требования.

1.2.1 требования к сосудам и аппаратам.

Технические требования на сосуды и аппараты из углеродистых, легированных и двухслойных сталей, предназначенные для работы в химической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности, установлены ГОСТ 2430-80. Он распространяется на сосуды и аппараты, работающие при температурах не ниже -70°С без давления или под наливом, под избыточным давлением до 10 МПа и под вакуумом при остаточном давлении не ниже 665 Па.

Требования к устройству, изготовлению, монтажу, ремонту и эксплуатации сосудов, работающих под давлением свыше 0,07 МПа (без учета гидростатического давления), установлены «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утвержденными Госгортехнадзором.

Материалы выбирают по нормативно-технической документации в зависимости от расчетного давления, температуры стенки (минимальной отрицательной и максимальной расчетной), емкости сосуда, химического состава и характеристики среды (коррозионно-активной, взрывоопасной, токсичной и т. д.). Аппараты, работающие под давлением и пожароопасных или высокотоксичных средах, а также средах, вызывающих коррозионное растрескивание или расслоение, не должны изготовляться из кипящей углеродистой стали. Все применяемые материалы, включая сварочные, должны быть, подвергнуты техническому контролю. Их соответствие стандартам и техническим условиям должно быть подтверждено сертификатами.

Сосуды и аппараты, и их элементы рассчитывают на прочность в соответствии с ГОСТ 14249-89 и другой нормативно-технической документацией.

Конструкция сосуда должна предусматривать возможность его осмотра, очистки, промывки, продувки и ремонта, а также контроля состояния сварных швов. Внутренние устройства, препятствующие проведению этих операций, должны быть разборными. Отверстия для люков, лазов и штуцеров должны быть расположены вне швов.

Сосуды и аппараты внутренним диаметром более 800 мм должны быть снабжены люками и лазами диаметром не менее 450 мм, если они установлены на открытом воздухе, и 400 мм − при установке в помещении. Размеры лазов овальной формы по осям должны быть не менее 325´400 мм. Сосуды для высокотоксичных, но не коррозионных сред могут быть без лазов, но наличие на них смотровых люков обязательно.

В зависимости от параметров эксплуатации в сосудах и аппаратах применяют следующие днища: эллиптические, полушаровые, сферические отбортованные и не отбортованные, тороидальные, конические отбортованные и не отбортованные. Каждое днище должно иметь маркировку с клеймом на наружной, выпуклой поверхности. Сварные швы днищ должны быть стыковыми с полным проваром.

Применяемые для сосудов и аппаратов крепежные детали должны быть изготовлены из марок, предусмотренных ГОСТами. Гайки и шпильки должны быть изготовлены из сталей разных марок или с разной твердостью.

Объемы, диаметры и условные давления для сосудов и аппаратов установлены стандартами. ГОСТ 13372-78 устанавливает ряд номинальных объемов корпусов цилиндрических сосудов и аппаратов, для которых проектный объем определяется технологическим расчетом. Номинальным объемом считается внутренний объем сосуда или аппарата без учета объемов штуцеров, люков, внутренних устройств, включая футеровку. Ниже приведен стандартный ряд номинальных объемов (в м³): 0,010; 0,016; 0,025; 0,04; 0,063; 0,100; 0,125; 0,160; 0,200; 0,250; 0,32; 0,40; 0,50; 0,63; 0,80; 1,00; 1,25; 1,60; 2,00; 2,50; 3,2;4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 320; 400; 500.

ГОСТ 9617-76 устанавливает ряды внутренних диаметров (в мм) сосудов и аппаратов, изготовленных из стальных листов или поковок: 400, (450), 500, (550), 600, (650), 700, 800, 900, 1000, (1100), 1200, (1300), 1400, (1500), 1600, (1700), 1800, (1900), 2000, 2200, 2400, 2500, 2600, 2800, 3000, 3200, 3400, 3600, 3800, 4000, 4500, 5000, (5500), 5600, (6000), 6300, (6400), 7000, 7500, 8000, 8500, 9000, 9500, 10000, 11000, 12000, 14000, 16000, 18000, 20000.

Значения, указанные в скобках, применяют только для рубашек сосудов и аппаратов.

Тот же ГОСТ устанавливает ряд внутренних диаметров для сосудов и аппаратов, изготовленных из цветных металлов и сплавов, а также ряд наружных диаметров сосудов и аппаратов, изготовленных из стальных труб. ГОСТ 9493-80 устанавливает ряд условных (номинальных) давлений, применяемых в расчетах на прочность сосудов и аппаратов, кроме резервуаров и газгольдеров.

Условные давления должны быть выбраны из следующего ряда (в МПа): 0,10; 0,16; 0,25; 0,30; 0,4; 0,6; 0,8; 1,00; 1,25; 1,60; 2,00; 2,50; 3,20; 4,00; 5,00; 6,30; 8,00; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 32,0; 40,0; 50,0; 63,0; 80,0; 100.

В зависимости от назначения и эксплуатационных параметров соответствующими правилами и инструкциями устанавливаются способы контроля состояния сосудов и их элементов, способы устранения обнаруженных дефектов, нормы гидравлического испытания, необходимость в арматуре, контрольно-измерительных приборах и предохранительных устройствах, порядок технического освидетельствования, содержания и обслуживания.

К сосуду или аппарату должна быть прикреплена фирменная табличка с нанесенными на нее наименованием: предприятия-изготовителя, заводского номера, года изготовления, рабочего давления, пробного давления, допускаемой температуры стенки, объема сосуда или аппарата. Все сосуды и аппараты, кроме работающих под вакуумом или без давления, должны быть снабжены паспортом по форме, установленной по СТ СЭВ 289-76, а также инструкциями по монтажу и эксплуатации.

 

1.2.2 Колонные аппараты.

Колонный аппарат (ГОСТ 24305-80) − вертикально стоящий цилиндрический аппарат, предназначенный для проведения различных процессов тепло − и массообмена (ректификации, дистилляции, абсорбции, десорбции и экстракции).

Колонные аппараты изготовляют диаметром 400-4000 мм: для работы под давлением до 1,6 МПа − в царговом (на фланцах) исполнении корпуса; для работы под давлением до 4,0 МПа под атмосферным давлением или под вакуумом (с остаточным давлением не ниже 1,3 кПа) − в цельносварном исполнении корпуса.

Колонные аппараты подразделяют на тарельчатые, насадочные, пленочные в зависимости от конструкции внутреннего устройства, назначение которого – обеспечение контакта между жидкостью и паром.

К тарельчатым колоннам относятся колпачковые, ситчатые, клапанные, желобчатые с S-образными колпачками, чешуйчатые, провальные и др…

Колонные аппараты диаметром 400-4000 мм оснащаются стандартными контактными и распределительными тарелками, опорными решетками для насадочных аппаратов, опорами, люками, поворотными устройствами, днищами и фланцами.

Конструктивно тарелки отличаются большим разнообразием (ГОСТ 16332)

Колпачковая тарелка – тарелка с направляющим аппаратом для паровой фазы в виде колпачков и с переливами.

Технические требования на капсульные стальные колпачки, устанавливаемые на тарелках, предусмотрены ГОСТом 9634-81. Колпачки изготовляют из стали марок 10кп или 08кп, 12Х18Н10Т или 10Х17Н13М2Т.

Колпачки на тарелках располагают по вершинам равносторонних треугольников шагом от 1,3 до 1,9 диаметра колпачка. Их устанавливают и крепят на тарелке индивидуально или группой (гирляндой). Колпачки надевают на патрубки, которые крепятся к полотну тарелки развальцовкой или сваркой.

Направляющим аппаратом клапанной тарелки для паровой фазы служат клапаны. Клапанные тарелки изготовляют с дисковыми и прямоточными клапанами. В практике химических заводов применяют прямоточные тарелки с клапанами. ГОСТ 16452-79, устанавливающий основные параметры и размеры таких тарелок, предусматривает следующие расстояния между тарелками: 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, 900 мм. Тарелки выпускают в двух исполнениях: с обычным карманом для отбора жидкости и с заглубленным карманом двух модификаций (А и Б), отличающихся сечением переливов. Обе модификации имеют три свободных сечения за счет расстояния t между рядами клапанов по ходу жидкости, равного 50, 75 и 100 мм. Тарелки изготовляют из сталей марок ВСтЗсп, ВСтЗпс, ВСтЗкп 08Х13, 12Х18Н10Т, 08Х22НАТ, 10Х17Н13М2Т, 08Х21Н6М2Т. Полотна, клапаны, сливной порог, крепежные детали и ограничители тарелок из углеродистых сталей должны быть изготовлены из стали марки 08Х13, а все прокладки − из паронита марки ПМБ или ПОН.

Широко применяют тарелки из S-образных элементов, собранных последовательно и имеющих переливы. Каждый элемент образует одновременно полость для жидкости и паров.

Ситчатыми тарелками называют такие, в которых имеются отверстия для прохода пара и переливы для жидкости. Наиболее распространены ситчатые тарелки с отбойными элементами. Тарелки изготовляют из сталей марок ВСтЗсп, ВСтпс, ВСткп, 08Х13, 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х22Н6Т или 0,8Х21Н6М2Т.

Применяются также ситчатые тарелки с двумя зонами контакта фаз. Они разделены перегородками на ряд самостоятельных ячеек, снабженных переливами и образующих в межтарелочном пространстве дополнительную зону контакта фаз.

Тарелка с основанием, в котором имеются щелевидные отверстия, предназначенные для прохода как легкой, так и тяжелой фракций, называется решетчатой. Такие тарелки переливов не имеют. Их изготовляют из сталей марок ВМСТЗсп, 0Х13, Х18Н10Т, 6Х17Н13М2Т.

1.2.3 Фланцы.

Выбор фланцев в зависимости от рабочих параметров транспортируемой среды должен производиться по ГОСТам и нормалям с учетом требований, изложенных ниже.

Материал фланцев следует принимать по нормалям и ГОСТам на фланцы, с учетом рабочих параметров среды. Для высокоагрессивных сред и сред при температурах, на которые указанные документы не распространяются, материал фланцев устанавливается по рекомендациям проектных или научно − исследовательских организаций.

 

1.2.4 Крепежные детали.

Выбор крепежных деталей для фланцевых соединений и материалов для них в зависимости от рабочих условий следует производить по ГОСТ 9467−75.

При изготовлении шпилек или болтов и гаек твердость шпилек или болтов должна быть выше твердости гаек не менее чем на 30 НВ (30 единиц по Бринеллю).

Болты для фланцевых соединений следует изготовлять по ГОСТ 7798-70, а гайки к ним − по ГОСТу 5915-70. Шпильки изготовляют по ГОСТ 9066-75, а также по ОСТ 26-2040-77.....26-2043-77, а гайки к ним — по ГОСТ 5915-70 и 9064-75, а также по указанным ОСТам.

Углеродистые стали для изготовления шпилек следует применять в нормализованном состоянии. Шпильки из легированных сталей должны подвергаться термообработке и после этого иметь требуемые механические свойства.

Нормы и методы расчёта на прочность цилиндрических обечаек, конических элементов, днищ и крышек сосудов и аппаратов из углеродистых и легированных сталей, применяемых в химической, нефтеперерабатывающих и смежных отраслях промышленности, работающих в условиях однократных и многократных статических нагрузок под внутренним избыточным давлением и под действием основных и поперечных усилий и изгибающих моментов установлены ГОСТом. Нормы и методы расчёта на прочность применимы при соблюдении “ Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением “ утверждённых Госгортехнадзором, и при условии, что отклонения от геометрической формы и неточности изготовления рассчитываемых элементов сосудов и аппаратов не превышают допусков, установленных нормативно-технической документацией.

 

 

 

 

2 Характеристика аппарата.

 

Абсорбер 32С-02 предназначен для очистки газов стабилизации конденсата от сероводорода и двуокиси углерода 25% раствором ДЭА.

Абсорбер 32С-02 представляет собой цельно сваренный, цилиндрический, вертикальный аппарат с эллиптическими днищами установленный на опорной обечайке.

Для нормальной работы аппарата при колебании расхода насыщенного газа стабилизации от 7500 м³/ч до 20000 м³/ч в абсорбере первоначально применена S-образная тарелка.

 

3. Расчёт на прочность основных элементов, конструкции аппарата.

 

3.1 Выбор материалов и типа электродов в зависимости от рабочих условий.

 

Колонна работает при следующих технических параметрах:

Расчётное давление – 16 кгс/см².

Диапазон расчётных температур: t min = - 30 °C

                                                        t max = 100 °С

С учётом рабочей среды и режимов эксплуатации для изготовления абсорбера выбираем сталь повышенной прочности (низколегированную) 09Г2С из-за высокого содержания H2S в среде аппарат обязательно после изготовления подвергнуть термообработке (нормализация 920°С).

Химический состав стали: C £ 0.12 % ; Si = 0,5-0,8 % ; Mn = 1,3-1,7 % ; S £ 0,04 % ; P £ 0,04 % ; Ni = 0,3 % ; Cn = 0,15-0,35 % ; Tc = 0,01-0,03 % .

Рабочая среда: взрывоопасная, токсичная, коррозионная.

Сварка производится электродами типа  

Св-08ГА – для автоматической сварки по ГОСТ 2246-70

Э50А – для ручной сварки по ГОСТ 9467-75

(² Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением ² приложение таблица 6).

Контроль сварных соединений по ОСТ 26-291-87 100% ультра - звуковой контроль.

3.2 Расчёт днища и обечайки.

3.2.1 Определение толщины стенки обечайки

где: Sр – расчётная толщина обечайки,

   С=0,006 м – припуск на коррозию, исходя из скорости коррозии 0,5 мм/год и расчётного срока работы – 12 лет.

где: [d] - допускаемое сопротивление стали 09Г2С

по ГОСТ 14249 - 89 (при Т = 100°С).

[] = 160 МПа

φр = 1, − коэффициент равнопрочности продольного сварного шва.

D = 2,2 м, -- внутренний диаметр аппарата

Р = 1,6 МПа, Р - рабочее давление

Примем S = 18 мм

 

3.2.2 Допускаемое внутреннее избыточное давление из условия прочности.

3.2.3 Фактическое напряжение.

 

3.2.4 Расчёт эллиптического днища.

Материал днища - сталь 09Г2С.

Н = 0,55 м, − высота днища

R − радиус кривизны в вершине днища.

Примем S = 26 мм

 

3.2.5 Допускаемое внутреннее давление.

 

Схема аппарата для расчёта на ветровую нагрузку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3 Расчёт аппарата на ветровую нагрузку.

 

3.3.1 Определение периода собственных колебаний Т.

То = 0,23с (определяем по черт. 2 ГОСТ 24756-81)

Е = 1,91•10-5 МПа (модуль упругости определяем по табл. 19 ГОСТ 14249-98 при t=100ºС)

Определим момент инерции I верхнего участка:

Dв=2,20 м (внутренний диаметр аппарата)

Dн=2,236 м (наружный диаметр аппарата)

d = 2,5 м (наружний диаметор фундаментного кольца аппарата)

If - min момент инерции подошвы фундамента

Cf = 108 Н/м3 (коэффициент неравномерности сжатия грунта табл. 1 ГОСТ 24756-81)

Н=23,027 м (высота всей колонны)

3.3.2 Определение изгибающего момента от ветровых нагрузок.

qo= 450 Н/м2 (скоростной напор ветра таблица №2 ГОСТ 24756-81)

Θ1 = 1  

Θ2 = 1,14       (определяем по черт.№ 6 ГОСТ 24756-81)

Θ3 = 1,28

K = 0,7 (аэродинамический коэффициент определяется по черт. № 5 ГОСТ 24756-81)

V=0,7 (коэффициент, устанавливающий корреляцию пульсации скорости ветра определяется по таблице № 3 ГОСТ 24756-81)

 

 

g- (коэффициент определяется в зависимости от Е по чертёжу № 7 ГОСТ 24756-81)

Н1=9,72 м; Н2=10 м; Н3=3,307 м (высота участков колонны)

3.3.3 Статическая составляющая от ветровой нагрузки на i участке.

d1=0,08 ; d2=0,48 ; d3=0,93 (коэффициенты определяются по чертежу № 3 ГОСТ 24756-81)

Х1=5,14 ; Х2=15 ; Х3=21,65 (расстояние от 0 до середины i участка)

J- (считаем по формуле из ГОСТ 24756-81)

3.3.4 Относительное перемещение центра тяжести.

G=30525·9,8=299145 Н – (вес всей колонны)

G1=128930 Н

G2=129240 Н         (вес участков колонны)

G3=39889 Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3.5 Приведённое относительное ускорение центра тяжести i участка.

m1=0,6 ; m2=0,55 ; m3=0,54 (определяем по чертёжу № 8 ГОСТ 24756-81)

 

3.3.6 Динамическая составляющая ветровой нагрузки на середине i участка.

 

3.3.7 Горизонтальная сила от действия ветра на i участке колонны.

 

А1=21,73 м2 ; А2=22,36 м2 ; А3=7,39 м2 общая площадь площадки и колонны

Х1=0,12 ; Х2=0,84 ; Х3=1,55 (коэффициент определяется по чертежу № 9 ГОСТ24756-81)

m1=0,6 ; m2=0,55 ; m3=0,54 (коэффициент определяется по чертежу № 8 ГОСТ24756-81)

 

3.3.8 Изгибающий момент от действия ветра на площадку j на высоте Xо.

 

Хо=2,6 м

 

3.3.9 Изгибающий момент в расчётном сечении на высоте Хо.

 

3.3.10 Изгибающий момент от ветровой нагрузки если

Хо=0.

Mv1=45491 Н·м

Mv2=207060 Н·м       Mv=684940 Н·м

Mv3=137340 Н·м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчётные сечения аппарата при расчёте на прочность корпуса опорной обечайки, нижнего опорного узла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4 Расчёт аппарата на прочность.

 

3.4.1 Расчёт на прочность корпуса.

P1 = 1,6•106 Па (расчётное давление)

P2 = 1,25•P1 = 2•106 Па (пробное давление)

j = 104 Н/м3 (удельный вес воды)

Н = 23,027 м (высота всей колонны)

G = 30525•9.8=299145 Н (вес всей колонны)

Gизоляции=10000 Н (вес всей изоляции)

R = 1,1 м (внутренний радиус колонны)

х0 = 2,6 м (высота расчётного сечения)

Рн – (гидростатическое давление)

Вес колонны при рабочих условиях, включая площадки, изоляцию, внутренние устройства и рабочую среду.

Вес колонны при Г/И.

Вес колонны в условиях монтажа.

G3 = G = 2,991•105 Н

Минимальный вес колонны в условиях монтажа (без тарелок).

 

3.4.2 Расчёт изгибающего момента.

Максимальный изгибающий момент от действия эксцентрических ветровых нагрузок в том числе от присоединённых трубопроводов и других нагрузок Мg = 0 так как все трубопроводы имеют опоры.

Изгибающий момент от сейсмических нагрузок для ской области Мr = 0 по ГОСТ 24756 – 81.

Общие мембранные напряжения Gх = 0; Gу = 0

t = 20˚C (расчётная температура для условий монтажа и Г/И).

t = 100˚C (расчётная температура в рабочих условиях).

 

 

 

 

 

 

3.4.3 Расчёт корпуса аппарата в сечении Z-Z

(в рабочих условиях).

Предельное напряжение Gx следует рассчитывать в условиях монтажа на наветренной стороне.

P = 1,6•106

Mv = 417840 Н/м (берём из 2–ой части курсового в условиях монтажа).

Dв = 2,236 м (внутренний диаметр колонны).

Dн = 2,272 м (наружный диаметр колонны).

с = 0,003 м (прибавка на коррозию).

S = 0,018 м (толщина стенки колонны).

F = 385100

На подветренной стороне.

Кольцевые напряжения в условиях монтажа.

3.4.3.1 Эквивалентные напряжения в условиях монтажа.

На наветренной стороне.

jt =1 (коэффициент прочности кольцевого сварного шва).

jр =1 (коэффициент прочности продольного сварного шва)

На подветренной стороне.

3.4.3.2 Проверка условий прочности

На наветренной стороне.

[G] = 1,77•108 Па (при 100°С).

Условие прочности выполняется.

На подветренной стороне.

Условие прочности выполняется.

3.4.3.3 Проверка устойчивости колонны в сечении Z-Z.

Re = 265,5•106 Па (предел текучести при 100°С таб. № 9 ГОСТ 14249-89).

nt = 1,5 (коэффициент запаса прочности в рабочих условиях).

[F] = 1,877•107 Па (допускаемое осевое растягивающее усилие).

[М]П = 1,049•107 Н/м (допускаемый изгибающий момент из условия прочности).

Е = 1,91•1011 Па (модуль продольной упругости при 100°С).

nу = 2,4 (коэффициент запаса устойчивости в рабочих условиях).

 

[М]Е = 2,919•107 Н/м (допустимый изгибающий момент из условия устойчивости).

 

 

 

[М]=8,997•106 Н/м (допускаемый изгибающий момент).

Условие прочности выполняется.

 

3.4.4 Расчёт корпуса аппарата в сечении Z-Z

(в условиях монтажа).

Предельное напряжение Gx следует рассчитывать в условиях монтажа на наветренной стороне.

P = 0

Mv = 407690 Н/м (берём из предыдущей части курсового в условиях монтажа).

Dв = 2,236 м (внутренний диаметр колонны).

Dн = 2,272 м (наружный диаметр колонны).

с = 0,003 м (прибавка на коррозию).

S = 0,018 м (толщина стенки колонны).

F = G3

На подветренной стороне.

Кольцевые напряжения в условиях монтажа.

3.4.4.1Эквивалентные напряжения в условиях монтажа на наветренной стороне.

jt =1 (коэффициент прочности кольцевого сварного шва).

 

 

jр =1 (коэффициент прочности продольного сварного шва).

На подветренной стороне.

3.4.4.2 Проверка условий прочности на

Наветренной стороне.

[G] = 1,96•108 Па (при 20°С).

Условие прочности выполняется.

На подветренной стороне.

Условие прочности выполняется.

3.4.4.3Проверка устойчивости колонны в сечении Z – Z.

Re = 300•106 Па (предел текучести при 20°С таб. № 9 ГОСТ 14249 –89).

nt = 1,1 (коэффициент запаса прочности в условиях монтажа).

[F] = 2,895•107 Па (допускаемое осевое растягивающее усилие).

[М]П = 1,616•107 Н/м (допускаемый изгибающий момент из условия прочности).

Е = 1,99•1011 Па (модуль продольной упругости при 20°С).

nу = 1,8 (коэффициент запаса устойчивости в условиях монтажа).

 

 

[М]Е = 4,054•107 Н/м (допустимый изгибающий момент из условия устойчивости).

[М]=1,367•107 Н/м (допускаемый изгибающий момент).

Условие прочности выполняется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема аппарата при расчёте опорной обечайки нижнего опорного узла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5.1 Расчёт опорной обечайки

(в рабочих условиях)

3.5.1.1 Проверка прочности сварного шва соединяющего корпус с опорной обечайкой.

Dв = 2,2 м (внутренний диаметр колонны).

Mv = 417840 Н/м (берём из предыдущей части курсового для сечения Z-Z в рабочих условиях).

F = 385100 Н (вес колонны в рабочих условиях).

[G]o =1,96•108 Па (допускаемое напряжение для опорной обечайки при 20°С).

[G]к =1,99•108 Па (допускаемое напряжение для колонны при 100°С).

а1 = 0,01 м (толщина сварного шва черт. № 4 ГОСТ 24757-81).

js = 0,7 (коэффициент прочности сварного шва черт. № 4 ГОСТ 24757–81).

Gx – (продольное напряжение).

Условие прочности сварного шва выполняется.

3.5.1.2. Проверка устойчивости обечайки в зоне отверстия (сечение Х-Х).

S = 0,018 м (толщина стенки колонны).

с = 0,003 м (прибавка на коррозию).

[G] = 196•106 Па (при 20°С табл. № 5 ГОСТ 14249-89).

Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия прочности.

[F]П = 2,045•107 Н (допускаемое осевое сжимающее усилие).

Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия местной устойчивости в пределах упругости.

ny = 2,4 (для рабочих условий).

Е = 1,99•1011 Па (модуль упругости определяем по табл. № 19 ГОСТ

14249-89 при 20°С).

[F]_E1 = 4,776•107 Н

Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия общей устойчивости в пределах упругости.

[F]E2 = 2,406•107 Н

Допускаемое осевое сжимающее усилие.

Допускаемый изгибающий момент из условия прочности.

[M]П = 1,125•107 Н/м

Допускаемый изгибающий момент из условия устойчивости.

[M]Е = 3,016•107 Н/м

Допускаемый изгибающий момент.

 

 

 

 

 

 

Проверка устойчивости опорной обечайки в зоне отверстия.

j1 = 1             (коэффициенты определяемые по

j2 = 1             чертежам № 5, 6, 7

j3 = 0,8           ГОСТ 24757 – 81)

Условие выполняется.

 

3.5.2Расчёт опорной обечайки

(в условиях Г/И).

3.5.2.1 Проверка прочности сварного шва соединяющего корпус с опорной обечайкой.

Dв = 2,2 м (внутренний диаметр колонны).

Mv = 438280 Н/м (берём из 2–ой части курсового при Г/И).

F = 1085000 Н (вес колонны при Г/И).

[G]o =1,96•108 Па (допускаемое напряжение для опорной обечайки при 20°С

[G]к =1,96•108 Па (допускаемое напряжение для колонны при 20°С

а1 = 0,01 м (толщина сварного шва черт. № 4 ГОСТ 24757-81).

js = 0,7 (коэффициент прочности сварного шва черт. № 4 ГОСТ 24757-81).

js • [G]o =1,372•108 Па

Условие прочности сварного шва выполняется.

3.5.2.2Проверка устойчивости обечайки в зоне отверстия (сечение Х-Х).

S = 0,018 м (толщина стенки колонны).

с = 0,003 м (прибавка на коррозию).

[G] = 1,96•106 Па (при 20°С табл. № 5 ГОСТ 14249–89).

Допускаемое осевое сжимаемое усилие из условия прочности.

[F]п = 2,045•107 Н (допускаемое осевое сжимающее усилие).

Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия местной устойчивости в пределах упругости.

nу = 1,8 (коэффициент запаса для условий Г/И).

Е = 1,99•1011 Па (модуль упругости при 20°С определяем по табл. № 19 ГОСТ 14249–89).

[F]E1 = 6,367•107 Н

 

Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия местной устойчивости в пределах упругости.

[M]Е2 = 3,208•107 Н

Допускаемое осевое сжимающее усилие.

Допускаемый изгибающий момент из условия прочности.

Допускаемый изгибающий момент из условия устойчивости.

[М] = 4,022•107 Н/м

 

 

Допускаемый изгибающий момент.

Проверка устойчивости обечайки в зоне отверстия.

j1 = 1             коэффициенты определяем

j2 = 1             по чертежам № 5,6,7

j3 = 0,8           ГОСТа 24757-81

Условие выполняется.

 

3.5.3 Допускаемое осевое сжимающее усилие из условия общей устойчивости в пределах упругости.

[F]E2 = 2,406•107 Н

Допускаемое осевое сжимающее усилие.

Допускаемый изгибающий момент из условия прочности.

[M]П = 1,125•107 Н/м

 

 

 

 

 

 

 

Допускаемый изгибающий момент из условия устойчивости.

[M]Е = 3,016•107 Н/м

Допускаемый изгибающий момент.

Проверка устойчивости опорной обечайки в зоне отверстия.

j1 = 1           коэффициенты определяем

j2 = 1           по чертежам № 5,6,7

j3 = 0,8           ГОСТа 24757–81

Условие выполняется.

 

3.6 Расчёт нижнего опорного узла и анкернкерных болтов.

3.6.1 Расчёт нижнего опорного узла в рабочих условиях .

3.6.1.1 Ширина опорного кольца

D4 = 2,38 м (диаметр окружности анкерных болтов)

[G]Б = 8•106 Па (допускаемое напряжение бетона марки 200).

Mv = 516100 Н/м (берём из выше изложенной части для рабочих условий при х0 = 0).

F =385100 Н (вес колонны в рабочих условиях).

b1 ³ b1r   принимаем b1 = 0,2 м.

3.6.1.2 выступающая ширина нижнего опорного кольца.

d2 =0,36 м (внутренний диаметр резьбы анкерных болтов).

2•d2+0,03=0,102 < b2 < 2/3•b1=0,1333

примем d2 = 0,11 м

 

 

 

3.6.1.3 Напряжения сжатия в бетоне.

3.6.1.4 толщина нижнего опорного кольца в исполнении D

с = 0,003 м (прибавка на коррозию).

S = 0,018 м (толщина стенки колонны).

[G]A =1,96•108 Па (допускаемое напряжение для элемента опорного узла).

Х1 = 0,85 (коэффициент определяемый по черт. № 9 ГОСТ 24757–81)

S4 = 1,5•S3 = 0,027 м

Принимаем больше max Þ S4 = 0,3 м

3.6.1.5 Толщина верхнего опорного элемента – кольца.

Х2 = 1,1 (коэффициент определяемый по черт. № 10 ГОСТ 24757–81)

АБ = 0,001 м2 (площадь поперечного сечения анкерного болта по внутреннему диаметру резьбы).

[G]B = 1,4•108 Па (допускаемое напряжение в анкерных болтах)

S5 = 1,5•S3 = 0,027 м

Принимаем больше max Þ S5 = 0,035 м

3.6.1.6 Толщина ребра.

Х3 = 2 (коэффициент для исполнения опорного узла D).

S7 = 0,4•S4 = 0,12 м

Принимаем больше max Þ S7 = 0,015 м

3.6.1.7 Высота нижнего опорного узла исполнения D

Е2 = 0,01 м (расстояние между анкерным болтом и опорной обечайкой).

b5 = b2 м (ширина верхнего опорного элемента).

D3 = 2,2 м (внутренний диаметр опорной обечайки).

 

n = 16 (число анкерных болтов).

Х7 = 1,2076 (коэффициент).

Х5 = 1+Х7 = 2,2076 (коэффициент).

Высоту опорного узла примем h1 = 0,3 м.

3.6.1.8 Нагрузки стенки опорной обечайки от верхнего опорного элемента – кольца.

Местное напряжение изгиба в опорной обечайке.

Х4 = 0,2 (коэффициент определяемый по черт. № 11).

G1x < [G]П = 1,4•108 Па (предельное напряжение изгиба).

Условие выполняется.

3.6.2 Расчёт нижнего опорного узла в условиях Г/И .

3.6.2.1 Ширина опорного кольца

D4 = 2,38 м (диаметр окружности анкерных болтов)

[G]Б = 8•106 Па (допускаемое напряжение бетона марки 200).

Mv = 540540 Н/м (берём из выше изложенной части для рабочих условий при х0 = 0).

F =1085000 Н (вес колонны в рабочих условиях).

b1 ³ b1r   принимаем b1 = 0,2 м.

3.6.2.2 Выступающая ширина нижнего опорного кольца.

d2 =0,36 м (внутренний диаметр резьбы анкерных болтов).

2•d2+0,03=0,102 < b2 < 2/3•b1=0,1333

примем d2 = 0,11 м

3.6.2.

3.6.2.3 Напряжения сжатия в бетоне.

 

3.6.2.4 толщина нижнего опорного кольца в исполнении D

с = 0,003 м (прибавка на коррозию).

S = 0,018 м (толщина стенки колонны).

[G]A =1,96•108 Па (допускаемое напряжение для элемента опорного узла).

Х1 = 0,85 (коэффициент определяемый по черт. № 9 ГОСТ 24757–81)

S4 = 1,5•S3 = 0,027 м

Принимаем больше max Þ S4 = 0,3 м

3.6.2.5 Толщина верхнего опорного элемента – кольца.

Х2 = 1,1 (коэффициент определяемый по черт. № 10 ГОСТ 24757–81)

АБ = 0,001 м2 (площадь поперечного сечения анкерного болта по внутреннему диаметру резьбы).

[G]B = 1,4•108 Па (допускаемое напряжение в анкерных болтах)

S5 = 1,5•S3 = 0,027 м

Принимаем больше max Þ S5 = 0,035 м

3.6.2.6 Толщина ребра.

Х3 = 2 (коэффициент для исполнения опорного узла D).

S7 = 0,4•S4 = 0,12 м

Принимаем больше max Þ S7 = 0,015 м

3.6.2.7 Высота нижнего опорного узла исполнения D

Е2 = 0,01 м (расстояние между анкерным болтом и опорной обечайкой).

b5 = b2 м (ширина верхнего опорного элемента).

D3 = 2,2 м (внутренний диаметр опорной обечайки).

n = 16 (число анкерных болтов).

Х7 = 1,2076 (коэффициент).

 

 

 

Х5 = 1+Х7 = 2,2076 (коэффициент).

Высоту опорного узла примем h1 = 0,3 м.

3.6.2.8 Нагрузки стенки опорной обечайки от верхнего опорного элемента – кольца.

Местное напряжение изгиба в опорной обечайке.

Х4 = 0,2 (коэффициент определяемый по черт. № 11).

G1x < [G]П = 1,4•108 Па (предельное напряжение изгиба).

Условие выполняется.

3.6.3 Расчёт анкерных болтов.

Внутренний диаметр резьбы анкерных болтов для колон устанавливаемых на бетонных фундаментах, определяем по формуле при рабочих условиях.

Х8 = 3,2 (коэффициент определяемый по черт. № 12 ГОСТ 24757–81).

Mv = 516100 Н/м (берём из выше изложенной части для рабочих условий при х0 = 0).

F =385100 Н (вес колонны в рабочих условиях).

n = 16 (число анкерных болтов).

[G]В = 140•106 Па (допускаемое напряжение в анкерных болтах).

с = 0,003 м (прибавка на коррозию).

Принимаем d2 = 0,036 м

Внутренний диаметр резьбы анкерных болтов для колон устанавливаемых на бетонных фундаментах, определяем по формуле при условиях монтажа.

Х8 = 2,26 (коэффициент определяемый по черт. № 12 ГОСТ 24757–81).

Mv = 503970 Н/м (берём из выше изложенной части для х0 = 0 при условиях монтажа).

F =261200 Н (вес колонны в рабочих условиях).

n = 16 (число анкерных болтов).

[G]В = 140•106 Па (допускаемое напряжение в анкерных болтах).

с = 0,003 м (прибавка на коррозию).

Принимаем d2 = 0,036 м..

 

3.7 Расчёт штуцера люк-лаза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.7.1 Расчётный диаметр отверстия для штуцера с круглым поперечным сечением.

dШ = 0,45 м (внутренний диаметр штуцера).

с = 0,003 м (прибавка на коррозию).

3.7.2 Расчётная толщина стенки штуцера.

Р = 1,6·106 Па (расчётное давление в колонне)

[G]Ш = 1,77·108 Па (допустимое напряжение для материала штуцера при Т = 100°С).

j = 1 (коэффициент прочности продольного сварного соединения штуцера).

Примем SШ = 0,01 м

3.7.3 Расчёт длины штуцера

Примем LШ = 0,15 м

3.7.4 Расчёт ширины зоны укрепления.

DШ = 0,45 м (наружный диаметр штуцера).

3.7.5 Расчёт ширины укрепляющего кольца.

SК = 0,018 м (исполнительная толщина укрепляющего кольца).

S = 0,018 м (исполнительная толщина стенки обечайки).

Принимаем LК = 0,15 м.

3.7.6 Отношение допускаемых напряжений для штуцера.

[G]ОБ = 1,77·108 Па (допустимое напряжение для материала обечайки (09Г2С) при Т = 100°С).

3.7.7 Отношение допускаемых напряжений для укрепляющего кольца.

[G]К = 1,77·108 Па (допустимое напряжение для материала укрепляющего кольца (09Г2С) при Т = 100°С).

3.7.8 Расчётный диаметр отверстия, не требующего дополнительного укрепления.

SР = 0,01 м (расчётная толщина стенки обечайки).

 

Do = 0,456 м < Dро = 0,11502 м

Условие не выполняется.

Расчёт укрепления отверстия. dРO

0,00254 > 0,00212 условие выполняется.

Расчёт укрепления отверстия с помощью укрепляющего кольца с определением площади этого кольца.

Условие выполняется.

Допускаемое внутреннее избыточное давление.

К = 1 (коэффициент для цилиндрических обечаек).

Φ = 1 (коэффициент прочности сварных соединений)

V = 1 (коэффициент понижения прочности)

[P] = 1,14194·107 Па > Р = 1,6·106 Па

3.7.9 Минимальные размеры сечения сварных швов, соединяющих приварные штуцера и укрепляющие кольца с корпусом колонны

D1 = 0,02 м D2 = 0,02 м (min размер сварных швов)

0,05277 > 0,01206 - Условие выполняется.

 

 

 

 

3.8 Расчёт фланцевого соединения люк-лаза.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.8.1 Расчёт фланцевого соединения

Материал фланца сталь 10Г2 по ГОСТ 4543–71. Расчёт фланцевого соединения проводим по ОСТ 26–373–78.

Допускаемые напряжения для сечения А–А

(Предел текучести материала фланца.)

Допускаемые напряжения для сечения Б–Б при Р≤6

Где Е = 2,1·106 (коэффициент модуля продольной упругости фланца).

Меньшая величина конической втулки фланца S≤1,35·S по So–S≤0,005 м (расчётная толщина стенки по ГОСТ 14249–89)

So≤1,35·8=10.8     Принимаем So=10мм

Отношение большей толщины втулки фланца к меньшей.

Выбираем значение β по рисунку № 3,34 ГОСТа 14249–89

Определяем большую толщину втулки фланца.

Определяем длину втулки приварного встык фланца.

l ³ 27мм Принимаем l = 30 мм

Определяем диаметр окружности по которой располагаются болты.

Для приварных встык фланцев

DБ ³528мм   Принимаем Dб=530мм

Наружный диаметр фланца

а = 40 мм (размер, определяем по табл. № 3.30 ОСТ 26-373-78)

DФ = 570 мм

3.8.2 Подбор прокладки

Наружный диаметр прокладки

е - (размер, определяем по табл. № 3.30 ОСТ 26-373-78)

Средний диаметр прокладки

bп = 15 мм (ширина уплотнительной прокладки принимается в зависимости от её конструкции и материалла, табл. № 3.28 ОСТ 26-373-78)

Эффективная ширина прокладки

По табл. № 3.31 ОСТ 26-373-78 выбираем расчётные параметры прокладки

m =2.5     q = 20

Ориентировочное число шпилек.

 

3.8.3 Определение вспомогательных величин

а) коэффициент χ=1,4 (определяем по рис. № 3.35 ОСТ 26-373-78)

б) эквивалентная толщина втулки плоского приварного фланца

в) ориентировочная толщина фланца

где l = 0,4 м (определяем по рис. № 3.36 ОСТ 26-373-78)

г) безразмерный параметр

д) безразмерный параметр

T = 1,82 (определяем по рис. № 3.38 ОСТ 26-373-78)

y2 = 8 (определяем по рис. № 3.39 ОСТ 26-373-78)

y3 = 1,4 (определяем по рис. № 3.40 ОСТ 26-373-78)

 

3.8.4 Угловая податливость фланца

Вместо плоской крышки приварена эллиптическая крышка к ответному фланцу.

Тогда: толщина стенки эллиптической крышки

Принимаем S1=10 мм (по ГОСТ 6533-79)

Линейная податливость прокладки.

ЕП=2000 (определяем по табл. № 3.31 ОСТ 26-373-78)

Расчётная длинна шпилек.

LБ0 = 72 мм (длина шпильки между опорными поверхностями гаек)

Принимаем LБ = 100 мм.

Линейная податливость шпилек при расчётной температуре.

 

Материал шпилек – 30ХМА

Где ЕБ=2·106 (по ГОСТ 20700-75)

   fБ=2,35·104 м2 (по табл. №3.30 ОСТ 26-373-78)

   zБ = 24

3.8.5 Коэффициент жёсткости фланцевого соединения

 

При стыковке одинаковых фланцев УФ1 = УФ2 ; В1 = В2

А = 3,2 · 106

α = 0,079

Болтовая нагрузка в условиях монтажа (до подачи внутреннего избыточного давления).

 

РБ1 = 2132,66

Болтовая нагрузка в рабочих условиях.

РБ2 = 2425,77  

 

 

 

Приведённые изгибающие моменты в диаметральном сечении фланца в условиях монтажа

 

в рабочих условиях.

Т.к. М02 > М01 принимаем в дальнейшем М0 = 5435,88

Максимальное напряжение в сечениях S1

Т = 1,82 (определяем по рис. № 3.38 ОСТ 26-373-78)

Максимальное напряжение в сечениях d0.

 

Напряжение в кольце фланца.

Напряжение во втулке фланца от внутреннего давления.

Условие прочности фланца в сечении S1

Условие прочности фланца в сечении S0

 

 

 

 

Угол поворота фланца

Где Q - в радианах

0,007<0,009

 

3.9 Расчёт болтов фланцевого соединения.

Определение нагрузки на болты в рабочих условиях по ОСТ 26-373-78.

Сумма реакций прокладки в рабочих условиях.

Усилие возникающее от температурных деформаций для приварных фланцев из одного материала.

Усилие не считаем т.к. температура меньше 300°С.

Нагрузка на болты при Р < 0,6 МПа

В условиях монтажа

РБ1 = 1120

В рабочих условиях

РБ2 = 3836,95

Т.к. РБ1 < РБ2 принимаем в дальнейшем РБ = 3836,95

Условие прочности болтов

В условиях монтажа

В рабочих условиях

Крутящий момент на ключе при затяжке болтов.

Где [q] – определяем по табл. № 3.31 ОСТ 26-373-78

 

8. ОХРАНА ТРУДА

 

8.1. Опасные и вредные производственные факторы.

на установке очистки газов стабилизации от H₂S и СО₂.

         Опасные и вредные производственные факторы подразделяются на следующие группы

1. Физические;
2. Химические;
3. Биологические;
4. Психофизические;

На установки очистки газов стабилизации от H₂S и СО₂ присутствуют все факторы.

8.1.1.Физические факторы.

Двигающиеся машины и механизмы, незащищённые подвижные элементы производственного оборудования:

• внутризаводской транспорт, грузоподъемные краны, вращающиеся части компрессорного оборудования, вентиляторов, аппаратов воздушного охлаждения.

Безопасные условия труда обеспечиваются правильной организацией работ и движения транспорта, машин, механизмов, ограждение их вращающихся частей.

         Повышенная загазованность и запылённость воздуха рабочей зоны.

       Даже при нормальной работе технологической установки в воздушной среде могут выделятся вредные вещества: при проведении газоопасных работ, из-за не плотностей во фланцевых соединениях.

В аварийных ситуациях: при взрыве трубопровода, разрушении оборудования, взрывах, пожарах – выделение вредных веществ в рабочую зону увеличивается в сотни, тысячи раз.

         Для защиты от повышенного содержания в рабочей зоне применяются средства индивидуальной и коллективной защиты

         Повышенная или пониженная температура поверхностей оборудования, материалов. Для защиты персонала от пониженной или повышенной температуры применяется теплоизоляция поверхностей трубопроводов и оборудования, ограждения горячих участков.

 

8.1.1.1.Повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны.

         Персонал установки подвергается влиянию пониженной температуры зимой до –40^оС и повышенной до +35^оС летом. Для защиты от пониженных температур используются системы отопления, пункты обогрева, спецодежда. Для защиты от повышенных температур используются системы приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования воздуха рабочей зоны.

 

 

 

8.1.1.2.Повышенный уровень шума на рабочем месте.

         На постоянном рабочем месте и в рабочих зонах, в производственных помещениях, на территории предприятия установлены допустимый уровень шума и эквивалентный уровень звука 85дБ. В связи с применением насосно-компрессорного оборудования большой единичной мощности, эквивалентный уровень звука достигает 95-100 дБ.

         Для защиты от повышенного уровня шума применяются:

• коллективные средства защиты: противошумные кабины, отсеки, шумопоглощающие перегородки, изоляция;
• индивидуальные средства защиты: наушники ВУНИОТ, вкладыши «Беруши».

 

8.1.1.3.Повышенный уровень статического электричества.

         При движении газа и ДЭА по металлическим трубам, внутри технологического оборудования возникает статическое электричество с высоким потенциалом (10000-15000 В). Разряд статического электричества может привести к взрывам, пожарам, крупным авариям.

         Основным методом снятия статического электричества является: надежное заземление, исключение свободной струи при наливе и сливе продуктов.

 

8.1.2.Химические факторы.

• общетоксические;
• действующие через дыхательные пути и через кожный покров.

В рабочую зону установки могут выделится следующие вредные вещества:

жидкие углеводороды (С₅ и выше), метан, этан, пропан, меркаптаны, сероводород, диоксид серы и окись углерода. Их характеристики приведены ниже:

• углеводороды – вещества 4 класса опасности. Воздействуют на организм человека через дыхательные пути через кожу. ПДК углеводородов – 300 мг/м³, в смеси с сероводородом – 3 мг/м³.

Газообразные (С₁-С₃) – воздействуя через дыхательные пути, вызывают возбуждение, головную боль; при концентрациях выше 1,5% об. – смерть от удушья.

Жидкие (С₅ и выше) – вызывают покраснение, аллергическую реакцию кожи. При приёме внутрь – отравление организма.

• сероводород (H₂S) – вещество 2 класса опасности. На организм человека воздействует через дыхательные пути. Нервно-паралитический газ с запахом тухлых яиц. ПДК в рабочей зоне – 10мг/м³. Порог восприятия обонянием человека 0,0001% об. Действие зависит от концентрации в воздушной среде. При концентрации 100-300 мг/м³ – головная боль, тошнота, рвота; 500-900 мг/м³ – потеря сознания, клиническая смерть; 1000 мг/м³ и выше – мгновенная смерть от остановки дыхания.

Основное свойство H₂S – накопление в низких невентилируемых пространствах с вытеснением кислорода воздуха. Эффект отравления в таких местах сочетается с кислородным голоданием (асфикцией).

- диэтаноламин (ДЭА) – химреагент, используемый при абсорбции углеводородных газов. Класс опасности – 4. Вещество со слабовыраженными щелочными свойствами. В технологическом процессе участвует 25-30% водный раствор. При приёме внутрь – отравление, смерть.

         Для защиты от химически опасных и вредных производственных факторов применяются следующие средства защиты:

• костюм из специальной ткани с обработкой химически стойкими растворами, покрытые различными полимерными материалами, резиной;
• обувь специальная, стойкая против действия кислот, щелочей, газоконденсата;
• противогазы индивидуальные фильтрующие, противопылевые респираторы.

 

8.1.2.1.Первая помощь при отравлениях сероводородом и парами углеводородов.

         При отравлении указанными газами необходимо немедленно вызвать скорую помощь и работников газоспасательной службы, до их прибытия членам ДГСД в изолирующих противогазах быстро вывести или вынести пострадавшего из загазованной зоны, удобно уложить его, устранив помехи препятствующие дыханию (расстегнуть воротник, снять пояс и т.д.), принять меры против охлаждения тела. Пострадавшему, находящемуся в сознании, необходимо дать понюхать нашатырный спирт, напоить крепким чаем, кофе или тёплым молоком с содой, принять меры от засыпания. При прекращении дыхания необходимо делать искусственное дыхание, предварительно очистить рот от рвотных масс. При болях в глазах – поместить в тёмное помещение, делать примочки с 5% борной кислотой. Во всех случаях целесообразно давать вдыхать кислород из кислородной подушки.

 

8.1.3.Биологически опасные и вредные производственные факторы.

Биологически опасные и вредные производственные факторы имеются в системах хозфекальной канализации в виде микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности. Для защиты от биологически опасных и вредных производственных факторов применяются средства индивидуальной защиты: костюмы, рукавицы, сапоги резиновые, респираторы, противогазы. Большое значение имеет соблюдение правил личной гигиены.

 

8.1.4.Психофизические опасные и вредные производственные факторы.

Нервно-психические нагрузки, которые возникают при принятии ответственных решений в аварийных ситуациях, при дефиците времени, при монотонном труде, умственном перенапряжении. Учитывая эти факторы, рабочая смена на предприятии не должна превышать промежутки более 8-и часов. Рабочие одной смены, по прошествии этого промежутка, должны покинуть территорию завода в связи с повышенной загазованностью местности. Текущий график должен предусматривать не менее 4-х дней отдыха после производственного цикла для операторов установок очистки газа. Выполнение указанных мер безопасности способствует восстановлению психофизических функций человека.

        

8.2.Коллективные и индивидуальные средства защиты рабочих на установки очистки газов стабилизации от H₂S и СО₂.

         На установке предусматривается обеспечение работающего персонала установки средствами индивидуальной защиты. Все средствами индивидуальной защиты разделяются на виды в зависимости от того органа, которого они предохраняют: средства защиты органов дыхания, зрения, слуха и кожного покрова.

         Защита кожного покрова персонала осуществляется при помощи спецодежды, спецобуви, защитных касок, рукавиц. Спецобувью являются кирзовые ботинки с медными гвоздями. Спецодеждой является костюм хлопчатобумажный, куртка ватная.

         Защита органов зрения осуществляется при помощи различных предохранительных очков.

         Защита органов дыхания обеспечивается применением различного рода респираторов и противогазов.

         Респираторы служат для защиты лёгких человека от воздействия взвешенной в воздухе пыли, противогазы – для защиты от газов и вредных паров.

         В зависимости от концентрации кислорода в воздухе применяют следующие противогазы:

-фильтрующие – применяются при содержании кислорода в воздухе не менее 18% объёмных и не более 0,5% объёмных вредных веществ. Обслуживающий персонал установки обеспечивается противогазами с марками коробок БКФ, возможно применение коробок марки КД, В.

-шланговые – применяются при содержании кислорода в воздухе не менее 18% объёмных и при наличии в воздухе больших концентраций вредно действующих газов (свыше 0,5% объёмных). Применение шланговых противогазов обязательно при проведении работ внутри аппаратов, резервуаров и другой аналогичной закрытой аппаратуре, в канализационных и водопроводных колодцах. При длине шланга до 10 м следует пользоваться противогазом ПШ-1, при длине шланга не более 20 м следует пользоваться противогазом с механической подкачкой воздуха ПШ-2.

         Работа в шланговом противогазе должна выполнятся применением соответствующего предохранительного пояса и спасательной верёвки.

Работающий в шланговом противогазе должен периодически через 20 мин. (в зависимости от условий работы) отдыхать на свежем воздухе в течении 15 мин.

Кислородные и воздушные изолирующие противогазы применяются в аварийных случаях.

         Персонал установки должен знать места хранения рабочих и аварийных противогазов и уметь ими пользоваться.

 

8.3.Характеристика технологического процесса с точки зрения пожароопасности и вредности производства.

         Процесс очистки газов стабилизации от H₂S и СО₂ 25% водным раствором ДЭА происходит в герметичных аппаратах и трубопроводах. Прочность аппаратов и трубопроводов в рабочих условиях обеспечена механическими расчётами при их проектировании, а в период эксплуатации техническим освидетельствованием, включающим внутренний осмотр, гидроиспытания, методы дефектоскопии.

Выполняя рекомендации по конструкциям технологического оборудования (возможность проникновения внутрь аппарата, его осмотр, ремонт через люка сварных соединений, размещение их вне опор, применение эллиптических и сферических днищ аппаратов, ограниченное применение чугуна, фундаментные сооружения имеют достаточную устойчивость (крепление к фундаменту)). Всё это обеспечивает безопасность оборудования. Соблюдение норм технологического контроля и безопасные условия эксплуатации установки обеспечиваются системой автоматизации и контроля, которая позволяет основные технологические операции контролировать из операторной.

         С целью исключения контакта людей с высокотемпературными стенками аппаратов и трубопроводов, а также для уменьшения теплопотерь, предотвращения охлаждения оборудования в зимнее время трубопроводы и аппараты покрыты теплоизоляцией.

         Для защиты от статического электричества трубопроводы и аппараты заземляются. Заземление также снижает скорость электрохимической коррозии. Сопротивление заземления не более 4 Ом.

         Для защиты от вибрации и уменьшения шума используются прокладки из вибропоглощающих материалов, массивные фундаменты под трубопроводы, аппараты, технологические машины.

         Для технологического оборудования используются лестницы, безопасные площадки. Ширина лестницы 0,7-1,0 м. Угол наклона лестницы к горизонтали не меньше 60^о. Предусмотрены перила, высотой 1,0-1,2 м.

         Применяются защитные и предохранительные устройства для сосудов, работающих под давлением.

         Механизацию ремонтных работ обеспечивают мостовые краны, управляемые с пола, ручные кран балки. При проведении ремонтных работ используется искробезопасный инструмент.

8.4.Безопасность эксплуатации производственного оборудования на установке очистки газов стабилизации от H₂S и СО₂.

Установка очистки газов стабилизации от H₂S и СО₂ 25% водным раствором ДЭА по применяемому сырью и товарным продуктам относится к категории пожаро-взрывоопасных производств. В соответствии с нормами СНИП-М2.72. установка по пожарной опасности относится к категории А и Д, по классу взрывоопасности и пожароопасности В-1а и В-1г.

Каждый аппарат установки должен быть снабжен:

-предохранительным клапаном, срабатывающем при давлении на 15% превышающем Рраб. Равное 0,3 меньше 0,6 МПа;

• автоматическим регулятором уровня;
• площадкой, лестницами для безопасного выполнения монтажных работ на верхотуре;

-указателем уровня жидкости для ёмкостей и сосудов.

Для предохранения оборудования, наружные поверхности аппаратов имеют покрытия. Перед пуском в работу сосуды подлежат освидетельствованию в органах Госгортехнадзора. Для контроля аппарата производится опрессовка давлением в полтора раза превышающим рабочее (через 8 лет) и внутренний осмотр (через 4 года). Технические манометры на аппаратах должны быть опломбированы и иметь красную полосу, указывающую на предельно допустимое давление в аппарате.

Защита работающего персонала от шума и вибрации обеспечивается комплексом мер (балансировка ротора, амортизаторы, глушители, звукозащита). Защита работников от электротравм обеспечивается надежной электрозащитой токоведущих частей, заземлением, предохранительными устройствами.

 

8.5.Размещение, обслуживание производственного оборудования, распределение функций между человеком и оборудованием.

         Технологическое оборудование установки очистки газов стабилизации от H₂S и СО₂ 25% водным раствором ДЭА размещается на открытой площадке с соблюдением санитарно-защитной зоны не менее 1000 м до ближайшего населенного пункта. Промышленная площадка должна быть ровной, прочной, устойчивой, не затапливаемой, с низким уровнем грунтовых вод, учитывая «розу ветров».

         Для осмотра и обслуживания оборудования монтируются в соответствии с СниП площадки обслуживания, стационарные лестницы, эстакады.

         Для работы в ночное время устанавливается наружное освещение с питанием от сети напряжением 220 В, во взрывозащищённом исполнении.

         Обслуживание установки производится оператором. Контроль за технологическими процессами проводится как от щита в операторной, так и местными приборами.

Система пожаро-взрывобезопасности на установке очистки газов стабилизации от H₂S и СО₂ 25% водным раствором ДЭА.

         Наиболее вероятные причины образования взрывоопасных концентраций паров и газов, взрывов и пожаров является:

1. Загазованность рабочих помещений и территорий установки при утечки взрывоопасных паров и газов через неплотности фланцевых соединений.
2. Нарушение технологического режима работы оборудования и мер безопасности, предусмотренных регламентом и инструкцией по эксплуатации.
3. Применение для производства ремонтных работ неисправного инструмента.
4. Неисправность технологического оборудования, средств контроля и автоматики, предохранительных клапанов, электрооборудования, а также средств защиты от статического электричества.
5. Неполное удаление воздуха из аппарата и трубопровода перед включением в работу.
6. Разрушение аппаратов и трубопроводов.

         Для тушения пожара применяются передвижные установки пожаротушения. Для охлаждения аппаратов колонного типа при пожаре предусмотрено на каждую колонну по 2 стационарных кольца орошения. Для тушения пожара на аппаратном дворе установлены 2 лафетных ствола, с местным управлением. Также, по периметру установки предусмотрены 4 пожарных гидранта, для подключения пожарных машин или пожарных рукавов (стволов), которые запитываются от пожарных трубопроводов.  

Для тушения пожара в насосной предусмотрена:

• система пожаротушения и автоматическая система пенотушения;
• три пожарных крана, для подключения пожарных рукавов;

Из числа первичных средств пожаротушения предусмотрено:

• на аппаратном дворе:

огнетушитель   ОП-10     - 8 шт.

огнетушитель   ОП-50     - 4 шт.

ящик с песком.

• в помещении насосной:  

огнетушитель   ОП-10     - 10 шт.

пожарный щит.

         Вызов пожарной части по телефонной сети из операторной. Для обеспечения пожарной безопасности предусмотрена установка пожарных из вещателей в помещении насосной. Помещение насосной относится к классу помещений В-1а, а аппаратный двор к классу В-1г.

Для определения взрывоопасных концентраций газо-воздушной смеси в насосной предусмотрена установка анализаторов.

8.6.Обеспечение безопасности при реконструкции аппарата.

         Реконструкция абсорбера выполнена в соответствии с действующими «Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», а также требований по конструированию безопасных аппаратов для химических и нефтехимических производств.

         В целях обеспечения безопасности производственного оборудования были проверены и подтверждены соответствующими расчётами:

• материальное исполнение аппарата с учётом рабочих условий, коррозионного воздействия среды с учётом срока эксплуатации абсорбера до реконструкции;
• прочность корпуса аппарата, действующие напряжения от внутреннего избыточного давления;
• укрепление вновь выполняемых отверстий, необходимых для проведения технологического процесса в заданных режимах;
• условия прочности конструкции аппарата на действие ветровой нагрузки;
• условия герметичности аппарата с проверкой прочности сварных соединений, фланцевых соединений с использованием соответствующих прокладочных материалов.

Кроме того, были определены технические условия на термообработку сварных соединений переврезаемых патрубков и требования к гидравлическому испытанию аппарата, назначены условия контроля за прочностью и плотностью соединений неразрушающими методами.

     Результаты проведения гидравлического испытания оформлены актом и занесены в паспорт аппарата.

     Результаты тех. диагностики аппарата, подвергшегося реконструкции, оформляются отчётом с составлением формуляра тех. освидетельствования, которые прилагаются к паспорту аппарата.

 

8.7. Обеспечение безопасности при вводе в эксплуатацию реконструируемого аппарата.

Подготовка аппарата к пуску производится по распоряжению начальника цеха, а пуск в эксплуатацию осуществляется в соответствии с инструкцией по пуску установки согласно технологическому регламенту на ведение процесса.

Перед пуском аппарата необходимо проверить:

• наличие разрешения органов Госгортехнадзора РФ на ввод аппарата в эксплуатацию;
• качество болтовых и фланцевых соединений и крепление фундаментных болтов;
• внешним осмотром состояние аппарата, запорной аппаратуры, правильность и надёжность присоединения технологических трубопроводов и готовность к работе средств КИПиА;
• отсутствие временных заглушек на рабочих участках трубопроводов;
• надёжность работы регулирующей, запорной и предохранительной арматуры, связанной с аппаратом по технологической схеме.

Перед пуском аппарата в эксплуатацию необходимо произвести удаление воздуха из внутренней полости продувкой инертным газом (< 2% об. кислорода в вытесненном газе).

Повышение давления до рабочего осуществляется плавно без гидроударов.

При заполнении аппарата, подача газа и абсорбента должны производится постепенно во избежание возникновения статического электричества.

В подразделении, эксплуатирующим аппарат, должна быть составлена и утверждена главным инженером инструкция по технике безопасности при проведении пуска, эксплуатации и ремонта объекта, учитывающая конкретные условия. Инструкция доводится до сведения обслуживающего персонала.

 

8.8. Общие требования безопасности по обслуживанию аппарата и вспомогательного оборудования.

     Обслуживание аппарата проводится в соответствии с графиком ППР, ежегодно составляемым для всех объектов завода на основании существующих норм обслуживания и периодичности их проведения. Обслуживание может быть поручено лицам, достигшим 18-летнего возраста, прошедшим обучение, аттестацию и инструктаж по безопасному обслуживанию сосудов и аппаратов в соответствии с действующими правилами и должностными инструкциями.

Подготовку аппарата к ремонту следует проводить с соблюдением требований техники безопасности на проведение ремонтных работ.

Леса и подмостки, устраиваемые для производства ремонтных работ на высоте, должны исключать падение людей.

Аппарат, подлежащий вскрытию, для внутреннего осмотра, ремонта и очистки должен быть остановлен, освобожден от продукта, отключён и отглушен от действующих коммуникаций. В необходимых местах устанавливаются заглушки, а сам аппарат должен быть пропарен и проветрен инертным газом. Перед вскрытием следует убедиться, что давление в аппарате атмосферное, а температура снижена до Т=20 – 25 ^оС и вредная или взрыво- и пожароопасная среда отсутствует. Особое внимание следует обращать на застойные зоны «глухих» элементов контактных устройств.

Ремонтные работы должны производится ручным инструментом искробезопасного исполнения.

 

8.9. Расчёт молниезащиты здания насосной.

Пожары, взрывы, повреждения от разрядов молний при ее первичном или вторичном воздействии происходят либо при отсутствии молниезащиты, либо при ее неправильном исполнении.

Молниезащита – комплекс устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий и сооружений от взрывов, загорания, разрушений, возникающих при воздействии молнии.

Среднегодовая продолжительность гроз по ской области 40-60 часов в год.

Удельная плотность ударов молний:

n=4 (1/км² год).

Интенсивность поражений молний N<1 (РД 34).

Категория насосной по пожарной опасности А (взрывопожароопасность).

         Согласно РД 34, здание горячей насосной, по взрывоопасности,

относится к зонам класса В-1а. Следовательно, молниезащита 2-категории.

         Число возможных воздействий молний:

         N=((S+6hx)*(L+6hx))*n*10^-6

Где   hx=5.7м - высота

         S=14м - ширина

         L=36.54м - длина

         n=4

         N=((14+6*5.7)*(36.54+6*5.7))*4*10^-6=0.00659375<1

         Принимаем зону типа Б с надёжностью защиты 95%.

         Требуемая высота молниеотвода:

         h=(rx+1.63hx)/1.5

         rx=0.5+((S+1)²+(L/2)²)^0.5

                rx=0.5+((14+1)²+(36.54/2)²)^0.5=24.14 м

         h=(24.14+1.63*5.7)/1.5=15 м

         Размеры зоны защиты молниеотвода:

         ho=0.92h

ro=1.5h

hc=ho-0.14*(L-h)

hо=0.92*15=13.8 м

rо=1.5*15=22.5 м

hс=13.8-0.14*(36.54-15)=10.78 м.

 

8.10. Расчёт установки пенного пожаротушения на УОГ.

         Гидравлический расчёт установки выполняется для определения необходимого расхода пенообразователя и воды на пожаротушение, расчёт выполнен по СНиП 2.04.09.-84. Расчётный расход дренчерной секции определяется из условия работы всех пенообразователей секции.

1.Требуемый расход 6%водного раствора пенообразователя:

Qn=i*Fo

Где: Fo =98.4

         i – 0.21 интенсивность подачи огнетушащего средства;

        Qn=98,4*0,21=20,7

2.Необходимое число пеногенераторов ГПС-600:

N=Qn/Qr,

Где Qr=6 л/с – расход водного раствора пенообразователя для одного генератора пены средней кратности 100, ГПС-600 принято по ГОСТ 12962-80.

         N=20,7/6=4

         3.Фактический расход водного раствора пенообразователя:

         Qф= N*Qr.

         Qф=4*6=24 л/с.

         4.Потребление раствора на один пожар:

         Vр=Qф*t*K, л

Где   t=900 c – расчётное время тушения пожара по СНиП 2.04.09.-84.

        Vр=900*24*0,25=5400 л.

         5.Трёхкратный запас раствора пенообразователя:

         V3р=3*Vр=16200 л.

         6.Запас воды:

         Vзв=3*Vв=14580.

         Для хранения воды принят резервуар на 15000 литров, который обеспечит необходимую потребность в воде на тушении пожара в насосной.

 

8.11. Электрическое освещение в операторной.

         Для освещения операторной в тёмное время суток используются газоразрядные люминесцентные лампы, типа АД-40, со световым потоком F1=2500 лм. В светильнике 2 лампы. Его световой поток:

         F=2F1=2*2500 лм.

         Размер операторной:

- длина     А=18 м;

- ширина   В=6 м;

- высота   Н=5 м;

- площадь S=108 м²

• h1=0.2 м – расстояние от плоскости потолка до плоскости светильника;
• h2=0.8 м – расстояние до рабочей поверхности (стола).

h= H- h1-h2=5-0,2-0,8=4 м.

         Расчётные коэффициенты отражения: потолка Ра=0,5; стен Ра=0,4; рабочей поверхности Рр=0,3; минимальный коэффициент освещённости Z1=11; средний коэффициент запаса Кз=1,3.

         Норма минимальной освещённости по СНиП для освещения и работ средней точности (4разряд).

         Коэффициент использования Кн определяется по таблице в зависимости от Р и i , где i – индекс помещения:

         i=S/h*(А+В)=108/4*(18+6)=16.

В этом случае Кн=0,4.

         Необходимое количество светильников в операторной:

         N=E*Kз*S*Z/Kн*F=200*1.3*108*11/0.4*50000=16

         Принимаем количество светильников N=16. Они размещены в два ряда вдоль операторной по 8 штук в ряд.

 

8.12. Выбор и расчёт предохранительного клапана для абсорбера 32С02.

Расчёт давления настройки предохранительного клапана.

Расчёт давления настройки предохранительного клапана производится с учётом противодавления факельной системы:

Рн=1,1Рраб+Рф=1,1*1,24+0,1=13,74 кгс/см²=1,374 МПа.

Где,   Рраб=12,4 кгс/см² – рабочее давление в абсорбере;

         Рф=0,1 кгс/см² – противодавление факельной системы.

 

Выбор предохранительного клапана по Ду.

В колонну поступает 28480 кг/час сырья.

Из формулы пропускной способности клапана для газа:

         G= B₃*а* F

Где,   B₃ – коэффициент, учитывающий физико-химические свойства газов при рабочих параметрах;

                а – коэффициент расхода, соответствующей площади Fдля газообразных соединений;

         F– площадь сечения клапана, равная наименьшей площади сечения в проточной части, мм;

Р₁ – максимальное избыточное давление перед клапаном, кгс/см²;

g₁ – плотность реального газа перед клапаном при Р₁ и Т₁ , кг/м³;

находим   F=

Для определения B₃ при параметрах Р₁=13,74 кгс/см² и t=55^оС, Р₂=0,1 кгс/см² рассчитываем К – показатель адиабаты (для состава газа):

         C₁               - 13.5%                     0.135*1.22=0.1647

                C₂               - 18.023%                 0.18*1.3=0.2342

                C₃         - 21.392%                  0.214*1.14=0.2438

         C₄+       - 23.688%                   0.2369*1.1=0.2606

         N         - 0.007%                     0.00007*1.4=0.000098

         CO₂         - 5.48%                       0.0548*1.31=0.07178

         H₂S     - 17.91%                     0.1791*1.3=0.2328

                                                               Сумма =1,2081

Принимаем К=1,21

Для соотношения <0,1 значение В₃=0,7325   при К=1,21

Определяем плотность реального газа перед клапаном, g₁:

                                  ₄

         g₁=

Где     В₄=0,99 – коэффициент сжимаемости реального газа;

         R – газовая постоянная;

         C₁               - 13.5%                     0.135*28,2=3,807

                C₂              - 18.023%                 0.18*52,6=9,48

                C₃         - 21.392%                   0.214*19,25=4,118

         C₄+       - 23.688%                   0.2369*14,6=3,458

         N         - 0.007%                     0.00007*30,25=0,0021

         CO₂         - 5.48%                      0.0548*19,25=1,055

         H₂S     - 17.91%                     0.1791*24,9=4,4595

                                                               Сумма =26,38

Принимаем R=26.38 кг*м/кг*^оК.

 

         Т₁=t₁+273=55+273=328 ^оК

 

         g==17.21 кг/м³

 

Тогда F==6100 мм²;

А диаметр в проточной части клапана d_c:

 

         d_c===88,15

Выбираем предохранительный клапан 17 НЖ 92 СГ Ду 200, Ру 16 (с d_c=142 мм), что соответствует ранее установленному клапану (до реконструкции).

По таблице номенклатуры пружин для СППК, разработанной ЦКБА подбираем пружину №305 с Дн=144 мм, d_пр=26 мм, Нсв=323 мм, t_сп=42 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

 

 

9.1. Введение.

         В настоящее время на всех химических и нефтехимических предприятиях наиболее остро стоит вопрос защиты окружающей среды. На отдельных предприятиях накопился положительный опыт по снижению уровня загрязнения окружающей среды.

Дальнейшее уменьшение выбросов вредных веществ связано с герметизацией оборудования и товарных парков, внедрение новых технологических процессов и аппаратуры, с повышением активности газо- и пылеулавливающих установок, систем очистки и обезвреживания промышленных стоков. Реализация этих мероприятий возможна при выполнении ряда условий:

• точное определение количественного и качественного состава стоков и выбросов;
• регулирование и оптимизация технологических режимов основного производства;
• строгое соблюдение технологической дисциплины;
• постоянный контроль состояния производственных очистных сооружений.

 

9.1.1. Выбросы в атмосферу.

         На установке очистки газов стабилизации от H₂S и СО₂ 25% водным раствором ДЭА источники организованных выбросов отсутствуют. Возможны неорганизованные выбросы через неплотности фланцевых соединений.

Для предотвращения неорганизованных сбросов предусмотрено: тщательная герметизация аппаратуры и трубопроводов, которая достигается соответствующим подбором уплотняющих и прокладочных материалов, а также минимальное применение фланцевых соединений.

Осуществляется постоянный контроль за состоянием воздушной среды при помощи стационарных газоаналитических систем, определяющих содержание вредных веществ в воздухе, и при превышении ПДК сигнализируют звуковым сигналом, а также проводится лабораторный анализ на наличие вредных веществ.

 

9.1.2. Сбросы в гидросферу.

         В состав сточных вод с установки очистки газов стабилизации от H₂S и СО₂ 25% водным раствором ДЭА входят: стоки с наружной аппаратной площадки, сбросы после промывки, пропарки и гидравлических испытаний технологического оборудования, сбросы от бытовых помещений.

         Согласно технологической части проекта один раз в восемь лет проводят гидроиспытания технологических аппаратов. Объём аппарата составляет 78 м³. Опорожнение аппарата после гидроиспытания ведётся в течении 5-6 часов. Расход промстоков после гидроиспытаний составляет 78/6=13 м³/ч.

         Перед гидроиспытанием промывка и пропарка. Количество сточных вод при этом составит 7,8 м³ (10% от объема аппарата).

         Качественный состав стоков, направляемых в промканализацию, должен соответствовать следующим требованиям:    

         рН - 7,70-8,0; ХПК – не более 320 мг/л.

Качество стоков контролируется старшим оператором и ИТР установки по анализам лаборатории цеха №12. Пробы на анализ отбираются    из общих выходных колодцев на каждой установке.

         Стоки после гидроиспытаний аппаратов, ливнёвые воды, воды после промывки и сбросы с бытовых помещений через коллектор канализации отводятся на очистные сооружения.

 

9.1.3. Твёрдые отходы.

         Твёрдые отходы с установки очистки газов стабилизации от H₂S и СО₂ 25% водным раствором ДЭА отсутствуют.

 

9.2. Экологичность проекта.        

         В результате проекта реконструкции абсорбера сероочистки газа стабилизации 32С02 следует отметить, что дополнительных вредных выбросов в атмосферу, связанных с заменой контактных устройств в аппарате, на установке не происходит. Более того, при увеличении глубины извлечения H₂S на величину 0,015 г/м³ очищаемого газа с использованием высоко эффективных контактных устройств «ВНИИУС-14М» дополнительно поглощается абсорбентом около 2 т/г сероводорода.

 

9.2.1. Количественная и качественная оценка веществ,попадающих в окружающую среду.

         При соблюдении норм регламента технологического процесса попадание загрязняющих веществ в окружающую среду исключено.

         Загрязнение окружающей среды происходит в период ремонтных работ один раз в год согласно графика ППР.

         Подготовка аппарата 32С02 к ремонту состоит из следующих стадий:

1. Удаление ДЭА в ёмкость хранения.
2. Удаление конденсата на склад хранения конденсата (У-110) или на переработку на другие установки.
3. Сброс газа на факел низкого давления (с 7,0 ата до 1,1 ата).
4. Выдавливание остаточного количества газа азотом на факел.
5. Пропарка аппарата.

         Таким образом, в окружающую среду попадают продукты сгорания от                     сжигания на факеле 546 нм³ газа (78*7=546 нм³ , где 78 м³ – объём аппарата;         7 ата – рабочее давление) следующего состава, приведённого в таблице№ 8.1.

 

Масса сжигаемого газа:

         Мг=546*1,5485=845,481 кг.

         Масса сжигаемого сероводорода:

         Мн₂s=Мг*Хн₂s=845,481*0,245=207,14 кг.

         Масса сжигаемой двуокиси углерода:

         Мсо₂=Мг*Хсо₂=845,481*0,069=58,34 кг.

         Масса сжигаемых углеводородов:

         Мсн=Мг-Мн₂s-Мсо₂=845,481-207,14-58,34=580,0 кг.

 

         Количество вредных выбросов, выделяющихся при сжигании газа на факеле:

         Пi=Кi*Мi

         Мi – масса газа поступающего на факел, кг.

         Кi – опытный коэффициент, который равен:

         Ксо   =0,25

         Ксн   =3*10^-2

         К_NO2 =2*10^-3

         Кс     =3*10^-2

 

         Псо   =0,25*580=145 кг.

         Псн   =3*10^-2*580=17,4 кг

         П _NO2 =2*10^-3*580=11,6 кг

         Пс     =3*10^-2*580=17,4 кг

 

         Выброс сернистого ангидрида:

         П_SO2 =1,88*(н₂s)*Мг*10^-2

         (н₂s) – содержание сероводорода в сжигаемом газе, %масс.

         П _SO2 =1,88*24,5*845,481*10^-2=389,2 кг.

 

9.2.2. Мероприятия по защите окружающей среды от загрязняющих веществ.

         Для уменьшения загрязнения окружающей среды предусмотрено: контроль за чистотой воздушного и водного бассейнов вокруг завода. Он ведётся, как  

лабораторией окружающей среды, так и автоматическими приборами, установленными по периметру завода и в пятикилометровой зоне.

         На установке очистки газов стабилизации от H₂S и СО₂ 25% водным раствором ДЭА следует иметь 4 пробоотборных точки для контроля воздушной среды. Один раз в сутки газоспасательной службой (ГСС) должны проверятся контрольными приборами (АМ-1) на содержание сероводорода и окисла углерода.

         Для предотвращения загрязнения водного бассейна предусмотрены следующие мероприятия:

-   установка подключена к очистным сооружениям;

-   предусмотрены колодцы маслоуловители.

Для защиты почв от загрязнения должно быть предусмотрено:

• с территории установки перед началом строительных работ вывезен чернозем;
• после окончания строительно-монтажных работ вся территория установки заасфальтирована;
• для отбора сточных и ливневых вод предусмотрена канализация с установкой пробоотборников.

Каждая остановка и пуск оборудования, как единицы (насос, компрессор, аппарат, трубопровод), так и установки в целом приводит к выбросам вредных веществ, влияющих на экологическую обстановку на заводе. Для уменьшения этих выбросов следует повысить надёжность оборудования, для чего необходимо:

1. Расширить сеть технического диагностирования оборудования. Это позволит своевременно обнаружить неисправности оборудования и планировать их ремонт без дополнительных выбросов.
2. Производить замену устаревшего оборудования на современное, которое имеет больший межремонтный пробег, что сокращает количество остановок на ремонт.
3. Повысить качество ремонта единичного оборудования и установки в целом, что позволит сократить выбросы при опрессовке, от дополнительных остановок и пусков.

Кроме того, для сокращения выбросов целесообразно учитывать следующее:

• усилить контроль за точным соблюдением технологического регламента производства;
• исключить работу оборудования на форсированном режиме работы;
• обеспечить контроль за степенью очистки газа, выбросами вредных веществ в атмосферу непосредственно на источниках и на границе санитарно-защитной зоны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА

 

 

10.1. Определение экономической эффективности капиталовложений на реконструкцию абсорбера сероочистки газа стабилизации 32С02.

Сравнительную экономическую эффективность капиталовложений целесообразно рассчитывать в следующей последовательности:                     .

10.1.1 – определение задачи и показателей расчёта;

10.1.2 – выбор эталона и вариантов для сравнения;

10.1.3 – составление краткой характеристики, принципиальных особенностей и форм проявления экономической эффективности осуществляемого мероприятия;

10.1.4 – определение уровней показателей и сравнение их с показателями эталона.

 

• В задачи настоящего расчёта включается:

а)   определение годового экономического эффекта от внедрения прогрессивной технологии переработки газа стабилизации на установки У-32 ГПЗ с использованием высокоэффективных контактных устройств «ВНИИУС-14»;

б) определение срока окупаемости капиталовложений;

в)   сравнение полученных результатов с показателями эталона.

 

         10.1.2.   По результатам анализа промышленных контактных устройств, описанных в разделе 3 проекта, достаточно сложно сориентироваться в выборе эталона из-за многообразия положительных и негативных свойств этих устройств как технологического, так и конструктивного характера. Для абстрагирования от тех или иных качеств контактных устройств предлагается в качестве эталона новая колонна с идеальными контактными устройствами, которую необходимо установить для обеспечения заданных условий сероочистки газа стабилизации.

         В качестве варианта для сравнения выбирается абсорбер с 20^ю однопоточными S-образными тарелками, подвергшийся реконструкции.

 

         10.1.3.   Определённые особенности в проведение расчёта экономической эффективности на современном этапе вносят условия финансовой нестабильности в экономике, вследствие которой ранее разработанные методики расчёта могут быть использованы с некоторыми ограничениями и допущениями. .

         В представленном расчёте исходим из следующих условий:

а)    учёт факторов времени осуществляется путём приведения затрат и стоимостных показателей (себестоимости и отпускных цен). Так, капиталовложения на реконструкцию аппарата, произведенные в течение прошлых лет, приводятся в расчёте с использованием поправочных коэффициентов (характеризующих уровень инфляции) официально установленных на предприятии и применяемых для прейскурантов цен, действовавших в период реконструкции. Данные коэффициенты учитываются автором проекта и в дальнейших расчётах не приводятся;

б)     в расчёте условно не учитываются изменения стоимостных показателей до, и после реконструкции;

в)     при расхождении теоретических оценок с практическими результатами приоритеты отданы в пользу эксплуатационных показателей (это условие предоставляет поле деятельности для дальнейшего анализа «узких мест» во всей технологической цепочке).

         Экономическая эффективность представленная в проекте реконструкции проявляется в следующих формах:

• повышение производительности по газу стабилизации по сравнению с базовым вариантом (до реконструкции). Очищенный газ стабилизации используется в качестве сырья для получения ПБФ и частично топливного газа на Каргалинскую ТЭЦ;
• увеличение глубины извлечения сероводорода, позволяющей получить дополнительное количество товарной серы, реализуемой как сырьё для производства мин. удобрений. Этот фактор создаёт соответствующее уменьшение выбросов в атмосферу SO₂, расчёт которых изложен в разделе 9, но в экономическом расчёте не присутствуют, т.к. учтён в составе организованных выбросов при экологической паспортизации всего завода (по составу перерабатываемых продуктов);
• снижение потерь абсорбента, связанным с нечувствительностью контактных устройств «ВНИИУС-14» к чрезмерному вспениванию и, следовательно, уносу ДЭА с очищенным газом;
• уменьшение удельных энергозатрат на регенерацию абсорбента в связи с селективностью контактных устройств к сероочистке в присутствии СО₂.

 

• Расчётная часть.

Приведённые размеры капиталовложений, К

                   К=

Где   К₁=60 тыс.руб. – научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы;

К₂=140,8 тыс.руб. – стоимость изготовления контактных устройств на заводе РТО;

К₃=54,1 тыс.руб. – стоимость демонтажа старых и монтажа новых контактных устройств;

К₄=6,2 тыс.руб. – пусконаладочные работы;

 

         К=60+140,8+54,1+6,2=261,1 тыс.руб.

 

Дополнительный прирост выработки пропан бутановой фракции

         А_ПБФ=7640 т/год.

Прирост прибыли от реализации ПБФ:

         П_ПБФ=(Ц_ПБФ – С_ПБФ)*А_ПБФ

         где Ц_ПБФ =260,05 руб/т – цена реализации ПБФ (здесь и далее данные планово-экономического отдела завода);

       С_ПБФ =216,99 руб/т – расчётная себестоимость ПБФ;

                   П_ПБФ=(260,05-216,99)*7640=332416,1руб.

         Дополнительный прирост газа стабилизации, реализуемого в качестве топливного газа на Каргалинскую ТЭЦ (А_Г =14000 тыс. м³/год).

         Ц_Г =270,70 руб/т – цена реализации газа;

         С_Г =256,17 руб/т – приведённая расчётная себестоимость газа

         Прирост прибыли от реализации газа стабилизации:

                   П_Г =(270,70-256,17)*14000=203420 руб.

         Дополнительное увеличение выпуска серы, связанное с глубиной доизвлечения H₂S с использованием контактных устройств «ВНИИУС-14» по сравнению с S-образными тарелками.

А_С =Wн₂s*G*T_Г =0.015*16000*8000=19200002 т/год.

Wн₂s =0,015 г/м³ – дополнительное доизвлечение H₂S;

G=16000 м³/час – часовой расход газа;

Тг – годовой фонд времени работы оборудования (8000 часов).

Прирост прибыли от реализации серы:

         П_С =(Цс-Сс)* А_С =43,3-38,1*2=104 руб.

         Цс=43,27 руб/т.

         Сс=38,1 руб/т.

Снижение потерь абсорбента (А_ДЭА)

                   А_ДЭА = А*Gг*К₁*К₂

         где     А=136 кг/кг газа =136 т/т – фактор абсорбции;

                   Gг=195700 т/год – годовой выпуск газа стабилизации;

                   К₁=0,25 – коэффициент, учитывающий концентрацию ДЭА в водном растворе;

                   К₂=1,0*10^-6 – расчётный коэффициент потерь абсорбента, вызываемый вспениванием раствора (выведен из практических данных);

                   А_ДЭА =136*195700*0,25*1,0*10^-6=6,65 т.

         Стоимость 1 тонны ДЭА, закупаемого за рубежом составляет 7,5 тыс.руб/т.

        Экономический эффект от снижения потерь абсорбента:

Э_ДЭА=7,5*6,65=49,9 тыс.руб.

Годовой экономический эффект от реконструкции абсорбера:

Эр=А_ПБФ + П_Г + П_С + Э_ДЭА=328,9+203,42+0,01+49,9=582,23 тыс.руб.

         Эффективность капиталовложений (рентабельность реконструкции):

                 Рр===223%

         Указанная рентабельность достигнута в году внедрения. На практике определении рентабельности вводят коэффициент эффективности Ен=0,15. Тогда формула имеет вид:

                   Рр===1487%.

        

 

Срок окупаемости капиталовложений, Ок:

                   Ок=лет.

         Для сравнения полученных показателей с уровнем показателей эталона примем следующие допущения:

• превышение экономического эффекта от использования эталонного образца аппарата адекватных геометрических размеров – в 2 раза.

Ээт=2*Эр=582,23*2=1164 тыс.руб.

• уровень капиталовложений на эталонный образец в ныне действующих ценах:

Кэт=Куд*Gап*К1*К2*К3*К4

Где Куд=28 тыс.руб/т – удельные кап. Вложения на изготовление аппаратов из низколегированных сталей на базовых предприятиях отрасли;

       Gап=37 т – вес аппарата с металлоконструкциями;

       К1=1,1 – коэффициент, учитывающий НИОКР иПИР;

       К2=1,05 - коэффициент, учитывающий транспортировку аппарата;

       К3=1,3 - коэффициент, учитывающий монтаж аппарата:

       К4=1,02 - коэффициент, учитывающий пуск и наладку аппарата.

         Кэт=28*37*1,1*1,05*1,3*1,02=1586 тыс.руб.

Тогда рентабельность эталона, Рэт:

         Рэт=, что в 3 раза ниже Рр

Срок окупаемости эталона, Ок_эт:

Ок_эт =лет, что также превышает Ок реконструкции.

Вывод: экономические показатели реконструированного абсорбера выше уровня показателей эталона из-за значительных цен на продукцию машиностроения.

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

 

1. Технологический регламент на проектирование реконструкции установки У-90 ГПЗ с целью переработки конденсата Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения (установка У-32), ВУНИПИГАЗ, г. , 1986г.
2. Капитонов Р.В., Рочев К.С. и др. «Многоканальный центробежный сепаратор». Авторское свидетельство СССР № 1096790, кл. В01Д45/12, 1983г.
3. Полоцкий А.М., Лобашёв А.К. и др. «Технико-экономическое сравнение процесса очистки газов от сероводорода с применением моно- и диэтаноламина». Обзорная информация, ЦНИИТЭНефтехим, г. Москва, 1983г. УДК338.45:074.37.
4. Грищенко А.И., Галанин И.А. и др. «Очистка газов от сернистых соединений при эксплуатации газовых месторождений», г. Москва, издательство «Недра», 1985г.
5. Протокол технического совещания по вопросу применения технологического оборудования для реконструкции У-90. Мингазпром, г. Москва, май 1986г.
6. Письмо ВНИИНЕФТЕМАШ № 66-11/6843 от 11.06.86г. «О согласовании использования абсорбера».
7. МПС «Технические условия погрузки и крепления грузов», г. Москва, издательство «Транспорт», 1988г.
8. Шкоряпкин А.И. «Методы интенсификации технологических процессов переработки природного газа и углеводородного конденсата, содержащих сернистые соединения». Диссертация на соискание учёной степени КТН, г. Москва, 1992г.
9. Н.С. Чернозёмов, В.А. Кислухин и др. «Эффективные устройства для борьбы с чрезмерным пенообразованием и брызгоуносом в аминовых абсорберах». Тезисы доклада 3 Всесоюзного семинара по совершенствованию процессов газофракционирования и сероочистки углеводородного сырья, г. Казань, 1983г.
10. Капитонов Р.В., Рочев К.С. и др. «Массообменная тарелка». Авторское свидетельство СССР № 1503835, кл. В01Д3/22, 1989г.
11. А.К. Лобашев «Эксплуатация, модернизация и ремонт оборудования в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности». Научно-технический и реферативный сборник № 3, стр.5, 1978г.
12. А.П. Семёнов. Диссертация ВАХЗ, г. Москва, 1941г.
13. Н.С. Чернозёмов, Л.И. Перельштейн, В.А. Кислухин «Исследования истечения жидкости из кольцевых конических сходящихся насадков». Химическое и нефтяное машиностроение, № 7 стр.5, 1988г.
14. С.Е. Сабитов, Н.И. Савельев, Н.А. Николаев и др. Обзорная информация. Серия «Общеотраслевые вопросы развития химической промышленности». НИИТЕХим, вып.3, стр.30, 1981г
15. Н.А. Николаев, Н.И. Савельев и др. «Конструирование ректификационных аппаратов с прямоточно-вихревыми контактными ступенями». Химическая промышленность, № 10, стр.53,1992г.
16. Г.К. Зиберт. «Опыт конструирования и пути совершенствования контактно-сепарационных элементов массообменных аппаратов». Химическое и нефтяное машиностроение, № 12, стр.21, 1995г.
17. Г.К. Зиберт, И.Э. Ибрагимов «Исследования массообменных прямоточно-центробежных элементов». Химическое и нефтяное машиностроение, № 6, стр.2, 1996.
18. Л.Я. Живайкин «О влиянии направления газового потока на гидравлическое сопротивление аппаратов». Химическая промышленность, № 4, 1961г.
19. Н.С. Чернозёмов, А.М. Николаев «Исследование прямоточного контактного устройства с высокой плотностью орошения». Труды КХТИ им С.М. Кирова, вып. 37 (стр.167,310), вып. 38 (стр.172), г. Казань, 1968г.
20. Ю.В. Поплавский, Материалы межвузовской конференции по машинам и аппаратам диффузионных процессов. КХТИ им С.М. Кирова, стр.141, г. Казань, 1961г.
21. Ю.В. Поплавский, Авторское свидетельство № 129185, Бюллетень изобретений, № 12, 1960г.
22. Р.З. Азимов, Сборник. Процессы химической технологии, Издательство «Наука», г. Москва, стр.292, 1965г.
23. В.М. Киселёв, А.А. Носков и др. «Промышленные испытания прямоточных контактных элементов с центробежной сепарацией фаз для реконструкции действующих массообменных колонн». Отчёт о НИР, УкрНИИПГ, 1995г.
24. Н.А. Николаев, Диссертация, КХТИ им Д.И. Менделеева, 1965г.
25. А.Н. Ершов, В.А. Кузьмин, В.Н. Трофимов, Авторское свидетельство № 181041, Изобретение, промышленные образцы, товарные знаки, № 9, 1966г.
26. Н.С. Чернозёмов, В.А. Кислухин и др. «Совершенствование процессов газофракционирования и сероочистки углеводородного сырья», ЦНИИТЭН нефтемаш, стр.85, г. Москва, 1983г.
27. Н.С. Чернозёмов, В.А. Кислухин, Л.И. Перельштейн «Контактное устройство для массообменных процессов», Авторское свидетельство № 1410998, Бюллетень № 27,1988г.
28. Н.С. Чернозёмов, Ю.В. Политров, «Контактное устройство для массообменных аппаратов», Патент РФ № 2060768, 1996г.
29. Р.Л. Шкляр, В.М. Стручков, А.И. Афанасьев «Интенсификация процесса очистки природного газа от кислых компонентов», .........ВНИИЭгазпром, № 6, стр.60, 1984г.
30. Р.Л. Шкляр, В.М. Стручков, А.И. Афанасьев «Предельное насыщение растворов этаноламинов при одновременной при одновременной абсорбции H₂S и СО₂», Газовая промышленность, № 10, стр.29, 1983г.
31. К.С. Рочев, Н.С. Чернозёмов, В.А. Кислухин, Ю.В. Политров и др. Отчёт о научно-исследовательской, проектно-конструкторской и внедренческой работе «Разработка и внедрение контактных устройств «ВНИИУС-14» в абсорбере сероочистки газа стабилизации установки У-32 ОГПЗ», г. , 1991г.
32. ГОСТ 14249-89 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность».
33. ГОСТ 24756-81 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность. Определение расчётных условий для аппаратов колонного типа от ветровых нагрузок и сейсмических воздействий».
34. ОСТ 26-373-78 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность фланцевых соединений».
35. Правила устройств и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.
36. ГОСТ 9467-75 «Болты, винты, шпильки и гайки».
37. ГОСТ 22202-84 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность обечаек и днищ от воздействия опорных нагрузок».
38. ОСТ 26-291-94 «Сосуды и аппараты стальные и сварные. Технические требования».
39. ГОСТ 24757-81 «Сосуды и аппараты. Аппараты колонного типа. Нормы и методы расчёта на прочность».
40. ГОСТ 20700-75 «Болты, винты, шпильки. Технические условия».
41. Инструктивно-методические указания по взиманию платы за загрязнение окружающей природной среды, утверждённый Министерством охраны окружающей среды, 26.01.93г.
42. Сборник методик по расчёту выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, АО «Экотрон», С-Питербург, 1993г.
43. ГОСТ 12.1.007-88 «Вредные вещества», Классификация и общие требования безопасности.
44. Г.Г. Смирнов, А.Р. Толчинский, Т.Ф. Кондратьева «Конструирование безопасных аппаратов для химических и нефтехимических производств», Машиностроение, г. Москва, 1988г.
45. Правила безопасной эксплуатации ГПЗ, г. Москва, 1986г.
46. Единая система управления охраной труда в газовой промышленности, издательство «Недра», г. Москва, 1986г.
47. Система стандартов безопасности труда, Госстандарт, г. Москва, 1989г.

Э1.Л.М. Менский, М.М. Уманский «Экономика нефтяной и газовой промышленности», Недра, г. Москва, 1974г.

Э2.Методика определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, ВНЦИПИ, г. Москва, 1986г.

 

Скачать: diplom.m1.doc