Destillationstorn är en viktig utrustning som vanligtvis används i petrokemisk produktion, som möjliggör nära kontakt mellan gas-vätske- eller vätske-vätskefaser, vilket uppnår syftet med massa- och värmeöverföring mellan faserna. Med utvecklingen av Kinas petrokemiska industri och raffineringsindustri ökar användningen av mycket korrosiva medier, och kraven på material blir högre. Korrosionsbeständiga material som icke-järnmetaller och deras kompositplåtutrustning blir mer och mer allmänt använda. Den här artikeln tar ett destillationstorn i ett PTA-projekt som ett exempel för att förklara de problem som uppstår i designprocessen för destillationstornet, i hopp om att ge någon referens för liknande utrustning i framtiden.
1. Huvudparametrar
Och valet av arbetsmedium för destillationstorn är: ättiksyra, vatten, etc; Designtrycket är 1,4 MPa/FV; Designtemperatur 245 grader @ 1,4 MPa/100 grader C @ FV. Det grundläggande vindtrycket är 500N/㎡; Den seismiska intensiteten är 7 grader; Den grundläggande seismiska accelerationen är 0,10 g; inrätta
Den seismiska grupperingen är den första gruppen; Platsens jordtyp är klass IV och markens ojämnhetskategori är A. Det schematiska diagrammet över utrustningsstrukturens dimensioner visas i figur 1. Mediet i PTA-anläggningen har stark korrosivitet och titanmaterial kan bättre uppfylla kraven på korrosionsbeständighet . På grund av det höga priset på titanmaterial och dess olämplighet för tillverkning av stora tryckkärl, kan användning av titanstålkompositplattor för att tillverka tryckkärl avsevärt minska utrustningskostnaderna. TA1 har lägre hållfasthet, bättre seghet och mindre restspänning efter explosion. Kompositplattans bindningsstyrka är högre. Därför, när du väljer TA1+Q345R som huvudkompressionskomponentmaterial och titanstål kompositplåt, beklädnaden ingår inte i styrkan och beaktas endast
Med tanke på basskiktets styrka är det nödvändigt att föreslå krav på kolekvivalent, hårdhet, slagprovning, ultraljudsprovning etc. för Q345R som används i basskiktet för att säkerställa de mekaniska egenskaperna hos basstålplåten. För att säkerställa en tät bindning mellan det belagda titanmaterialet och basstålplåten, bör titanstålkompositplattan vara explosivt sammanfogad, i enlighet med bestämmelserna i NB/T47002.3-2019 B1 nivå, och levereras i en spänningsavlastande glödgningstillstånd. Skjuvhållfastheten för kompositplattan bör vara större än eller lika med 180 MPa när den levereras.
På grund av tillverkningsprocesser såsom cylindervalsning, huvudformning och eftersvetsvärmebehandling under utrustningstillverkning, kan skjuvhållfastheten hos kompositplattor minska. För att säkerställa utrustningens säkerhet, efter avslutad utrustningstillverkning, bör skjuvhållfastheten hos kompositplattor också säkerställas att inte vara mindre än 140 MPa.
2. Huvudkonstruktion av utrustningen
2.1 T-formad svetsfogstruktur av titanstålkompositplåt
Den T-formade fogstrukturen vid de längsgående och periferiska svetsfogarna av kompositplattan visas i figur 2. En separat T-formad täckplatta med ett rundat hörn används vanligtvis vid den T-formade skarven. För att underlätta argongasskydd på baksidan under svetsning och läckagedetektering av täckplattans överlappsfog, bör minst 2 Φ 6 läckagedetekteringshål borras på packningen av varje längsgående och periferiell svetsfog, och platsen för läckagedetekteringshålen bör vara så nära de höga och låga punkterna på den längsgående svetsen och de två ändarna av den periferiska svetsfogen som möjligt. För att upptäcka läckagepunkter i tid och minska förbrukningen av argongas för att skydda ryggen under svetsning, är läckagedetekteringskanalerna mellan varje fodercylinder inte sammankopplade. Därför bör dynan under den T-formade täckplattan förseglas med silverlödning när den är ansluten till den längsgående svetsfogen på en annan fodercylindersektion
2.2 Flänsövertagande
På grund av den stora belastningen på processrörets mynning, för att säkerställa säkerheten för anslutningen mellan anslutningsröret och skalet, antar anslutningsröret en tjockväggig smidd rörstruktur för övergripande förstärkning. Den inre väggen av anslutningsröret antar en titanbeklädnadsstruktur, som bör säkerställa en tät passning mellan titanbeklädnaden och insidan av anslutningsröret. På grund av de olika materialen i övertagande skal och foder, spänningen som genereras av termisk expansion
På samma sätt kan överlagringen av spänningar lätt leda till skador vid förbindelsen mellan anslutningsröret och skalbeklädnaden. Därför bör anslutningsstrukturen mellan den anslutande rörbeklädnaden och skalbeklädnaden säkerställa tillräcklig flexibilitet vid kopplingen och undvika betydande påkänningar vid svetsfogen. Anslutningen mellan skalet och anslutningsröret bör anta en flänsad struktur för att upprätthålla en jämn övergång. För att kontrollera om det finns läckor i titanbeklädnaden under drift av utrustningen och som ett utlopp för gas mellan anslutningsröret och beklädnaden, bör två läckagedetekteringshål med en diameter på 6 mm installeras på baksidan av varje anslutningsrörsfoder, placerade vid anslutningens hals. rörfläns och den lägsta punkten på det närliggande skalet. Beklädnadsflänsstrukturen och läckagedetekteringshålstrukturen för övertagandeflänsen beskrivs i detalj i figur 3.
Tätningsytans design av flänsen är nyckelfaktorn som påverkar tätningen av flänsen. Destillationstornet antar en lång, höghalsad integrerad smidesfläns, och flänsens tätningsyta är gjord avkompositplåt av titanstål. Den detaljerade konstruktionstypen visas i figur 4. Basskiktet på flänstätningsytans kompositplatta är fast svetsad till flänssmidet, och titanbeklädnaden inuti anslutningsröret svetsas till tätningsytans kompositplattbeklädnad med hjälp av ett helsvetsat hörn fog med en stödplatta. Denna typ av tätningsyta ökar avsevärt säkerheten vid flänstätning. På grund av det lätta läckaget av flänstätningsytan bör flänsbulthålen också fodras med titanstruktur för att undvika snabb korrosion av flänsens kolståldel och säkerställa säker användning av utrustningen.
