Аппараты высокого давления, изготовление механической прочност

К аппаратам промышленных масштабов предъявляются требования, определяемые условиями их изготовления и эксплуатации. Прежде всего, промышленные аппараты для осуществления мембранных процессов, в том числе и для обратного осмоса и ультрафильтрации, должны иметь большую рабочую поверхность мембран в единице объема аппарата. Они должны быть простыми в сборке и монтаже ввиду необходимости периодической смены мембран. При движении жидкости по секциям или элементам аппарата она должна равномерно распределяться над мембранной поверхностью и иметь достаточно высокую скорость течения для снижения влияния концентрационной поляризации (см. стр. 170). При этом перепад давления в аппарате должен быть по возможности небольшим. Кроме того, необходимо выполнение всех требований, связанных с работой аппаратов при повышенных давлениях обеспечение механической прочности, герметичности и т. д. Создать аппарат, который в полной мере удовлетворяет всем требованиям, по-видимому, невозможно. Поэтому для каждого конкретного процесса разделения следует подбирать конструкцию аппарата, обеспечивающую наиболее выгодные условия проведения именно этого процесса. [c.115]

Материалы для изготовления сосудов и аппаратов высокого давления следует выбирать в соответствии со спецификой их конструктивного исполнения, изготовления и эксплуатации, а также с учетом возможного изменения исходных физико-механических свойств материалов, находящихся под коррозионным воздействием обрабатываемой среды в условиях данного химико-технологического процесса. Так, при обработке водородсодержащих веществ на работоспособность аппарата оказывает особое влияние водородная коррозия, а при рабочих температурах выше 350 °С - ползучесть материала (стали). Кроме того, всегда нужно стремиться к низкой стоимости оборудования. Поэтому при выборе материалов предпочтение следует отдавать наиболее дешевым и менее дефицитным маркам стали, удовлетворяющим всем другим требованиям, вытекающим из условий эксплуатации оборудования (достаточной прочности, коррозионной стойкости, долговечности и т.д.). Известно, что углеродистые и низколегированные стали в несколько раз дешевле высоколегированных (теплоустойчивых, жаропрочных и коррозионно-стойких). [c.42]

Большинство сталей, применяемых для изготовления аппаратов высокого давления, относятся к средне- и низколегированным, и их высокая механическая прочность достигается специальной термообработкой, что необходимо учитывать при эксплуатации. [c.9]

К аппаратам промышленных масштабов предъявляется ряд требований, определяемых условиями их изготовления и эксплуатации. Прежде всего промышленные аппараты для осуществления мембранных процессов, в том числе и для обратного осмоса и ультрафильтрации, должны иметь большую рабочую поверхность мембран в единице-объема аппарата. Они должны быть простыми в сборке и монтаже-ввиду необходимости периодической смены мембран. При движении жидкости по секциям или элементам аппарата она должна равномерно распределяться над мембранной поверхностью и иметь достаточно высокую скорость течения для снижения влияния концентрационной поляризации (см. стр. 68). При этом перепад давления в аппарате должен быть по возможности небольшим. Кроме того, необходимо выполнение всех требований, связанных с работой аппаратов при повышенных давлениях обеспечение механической прочности, герметичности и т. д. [c.59]

Поскольку большинство процессов получения мономеров, а также их выделение и очистка осуществляются при высоких давлениях и температурах под воздействием агрессивных сред, для предупреждения аварий при эксплуатации оборудования особое внимание должно уделяться его механической прочности, жаропрочности и коррозионной стойкости. Для изготовления нефтехимического оборудования и аппаратов применяются высоколегированные (жаропрочные, жаростойкие, нержавеющие и кислотостойкие) стали. Если применение легированных сталей оказывается недостаточным, то используют другие коррозионностойкие материалы, [c.249]

В химической промышленности условия работы аппаратов характеризуются широким диапазоном температур — примерно от —254 до +2500°С при давлениях от 0,015 Па до 600 МПа при агрессивном воздействии среды. Основными требованиями, которым должны отвечать химические аппараты, являются механическая надежность, долговечность, конструктивное совершенство, простота изготовления, удобство транспортирования, монтажа и эксплуатации. Поэтому к конструкционным материалам проектируемой аппаратуры предъявляют следующие требования 1) высокая коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах при рабочих параметрах процесса 2) высокая механическая прочность при заданных рабочих давлениях, температуре и дополнительных нагрузках, возникающих при гидравлических испытаниях и эксплуатации аппаратов 3) хорошая свариваемость материалов с обеспечением высоких механических свойств сварных соединений 4) низкая стоимость и доступность материалов. Кроме того, при выборе конструкционных материалов необходимо учитывать физические свойства материалов (теплопроводность, линейное расширение и т. д.). [c.7]

Корпуса турбомашин, детали гидротурбин Для изготовления деталей с повышенной прочностью Для изготовления деталей, подвергающихся истиранию и большим ударным нагрузкам ДЛ)1 деталей с высокой прочностью, работающих при 480° Инструмент с высокой механической прочностью Для изготовления аппаратов, соприкасающихся с агрессивными средами Для деталей и сосудов, работающих при 700 под давлением в условиях Н,504, НаРО , СНаСООН и других кислот [c.271]

Детали машин, аппаратов и сооружений, изготовленные из стали, работают в различных внешних средах, таких как влажный воздух, вода и водные растворы, смазочные масла, жидкие металлы, радиоактивные среды и другие, причем все эти среды могут иметь высокие или низкие температуры й давления, а также находиться в движении, что имеет немаловажное значение при воздействии среды на металл. Эти среды могут влиять на механические свойства стали, особенно при длительном нагружении, так как для воздействия среды на металл обычно необходимо значительное время. Особенно сильно проявляется влияние рабочих сред на металл в процессе его деформации, но и до деформации некоторые среды при соприкосновении с металлом могут вызвать изменения его прочности, выносливости и пластичности. [c.13]

Алюминий — применяют для изготовления аппаратуры, используемой в производствах азотной, фосфорной и органических кислот. Максимально допустимая температура для алюминиевых аппаратов +200° С. Для соединения частей алюминиевых аппаратов применяют газовую и электродуговую сварку. Вследствие недостаточной механической прочности алюминия аппараты из него нельзя применять на высокое давление. [c.24]

Напряженное состояние материала аппарата вызывается давлением рабочей среды, влиянием высокой температуры, веса, ветра (для аппаратов, установленных на открытом воздухе), конструктивными особенностями и условиями эксплуатации. Кроме того, в материале могут оставаться внутренние напряжения, возникающие в условиях его производства, или вызванные технологией изготовления аппарата. На механическую прочность материала оказывают влияние температура и физико-химические свойства рабочей среды.. Толщина (и, следовательно, напряжение) материала в процессе службы может измениться вследствие коррозионного и эрозионного разрушения его поверхности. [c.47]

Недостаточная механическая прочность ряда пластмасс (полиэтилена, полипропилена, винипласта и др.), обладающих высокой химической стойкостью, ограничивает их применение для изготовления крупногабаритной аппаратуры, а также аппаратов, работающих под давлением. [c.400]

Выбор материала надо начинать с уточнения рабочих условий температуры, давления, концентрации обрабатываемой среды. При выборе материала для изготовления аппарата или машины необходимо учитывать следующее механические свойства материала — предел прочности, относительное удлинение, твердость и т. п. технологичность в изготовлении (в частности, свариваемость) химическую стойкость против разъедания теплопроводность и др. Например, механические свойства материалов, из которых изготовлена работающая аппаратура, существенно изменяются при низких и высоких температурах. Хорошая свариваемость металлов также является одним из необходимых условий их применения, так как при современной технологии химического аппаратостроения основной способ выполнения неразъемных соединений — сварка. [c.42]

В зависимости от назначения теплообменного аппарата, условий его эксплуатации, применяемых рабочих сред (теплоносителей) и их давлений и ряда других факторов необходимо при проектировании и изготовлении аппарата правильно выбрать материал. Основные требования, которым должен отвечать выбранный материал, сводятся к следующему 1) обеспечение надлежащей и длительной прочности при рабочих нагрузках с учетом воздействия высоких температур и давлений теплоносителей 2) технологичность материала — материал должен допускать обработку механическими способами — резанием, штамповкой (или обладать хорошими литейными свойствами), свариваемостью 3) обеспечение коррозионной стойкости при использовании в аппарате агрессивных сред. [c.55]

Прочность. Стали для аппаратуры, работающей под значительным давлением, должны прежде всего характеризоваться достаточно высокими механическими свойствами (пределом прочности и пределом текучести), которые в условиях умеренных рабочих температур являются основой для выбора допускаемых напряжений и, следовательно, определяют расход металла для изготовления аппарата. [c.9]

Для изготовления автоклавов используется преимущественно сталыюе литье. Если процессы проводятся при низких давлениях, к механической прочности аппаратов ие предъявляется очень жестких требований, в этих условиях могут быть использованы сварные автоклавы из листовой стали. Чугун вследствие недостаточно высоких механических свойств непригоден для изготовления автоклавов. [c.360]

Однако аппаратуру установок для синтеза аммиака предпочтительнее выполнять из легированных сталей по следующим соображениям. Как уже упомнналось, использование легированных сталей обычно позволяет уменьшить толщину стенок аппаратов высокого давления и, следовательно, снизить вес поковок, что оказывает существенное влияние на стоимость аппаратуры. Поэтому часто выгоднее изготовить аппарат высокого давления из легированной стали, чем из углеродистой. Легирс -занные стали применяются также для изготовления насадок колонн, при этом имеется в виду не увеличение их прочности, а повышение сопротивляе.мости действию водорода при высоких температуре и давлении. Трубки теплообменников, болты и другие элементы аппаратов под действием водорода становятся хрупкими и непрочными и разрушаются в результате механических и термических напряжений. Вследствие этого создаются неплотности и нормальное движение газа в колонне нарушается, причем часть газа может проходить обходным путем, минуя катализатор, из-за чего степень конверсии понижается. Часто в резл льтате таких повреждений, а не i s-sa пониже- [c.589]

Большинство сталей, применяемых для изготовления аппаратов высокого давления, относятся к средне- и низколегированным и их высокая механическая прочность достигалась специальном термообработкой. Это обстоятельство необходимо учитывать прж эксплуатации. Так, например npiT сильном охлаждении зимой металла аппаратуры (ниже минус 20°) недопустимо нагружать ег высоким давлением без предварительного прогрева. При пожаре во избежание изменения структуры металла тушение водой илм пеной не допускается, а необходимо использовать инертный газ. [c.371]

Основным методом полимеризации винилхлорида является непрерывный водноэмульсионный. При этом методе используют один или два последовательно включенных полимеризационных автоклава, представляющих собой вертикальные котлы диаметром 1,5—1,8 м и высотой 7—8 м, выдерживающие давление до О атм. Автоклав изготовляют из нержавеющей или обычной углеродистой стали и изнутри облицовывают стеклянными плитками. Для аппаратов подобного типа можно применять также горячекатаный двухслойный прокат—биметалл внутренний слой — из нержавеющей стали толщиной 1,5—2 мм, внешний слой —из обычной углеродистой стали. Биметалл имеет достаточную химическую стойкость и высокую механическую прочность. Благодаря большой экономии легированной сталц изготовление аппаратуры из биметалла значительно удешевляется. [c.21]

Прогресс машиностроения и успехи металлургии, освоившей изготовление сплавов, устойчивых против износа, высоких температур и коррозии и отличающихся высокой механической прочностью, а также применение пластических масс в качестве конструкционного материала позволили значительно усовершенствовать ряд аппаратов и машин в химической промышленности, в частности, создать насосы для кислот, компресссоры для высоких давлений и др. Достижения в области сварки обусловили переход к цельносварной аппаратуре, которая почти полностью вытеснила клепанную — более громоздкую, тяжелую и дорогую. [c.15]

Эти сплавы характеризуются повышенными антикоррозионными, высокими механическими и технологическими свойствами и относительно большой прочностью. Они хорошо прокатываются, отливаются, обрабатываются давлением и резанием. В катанном состоянии Ов 600- 700 МПа и 6=40- 45%. Эти сплавы являются хорошим конструкционным материалом для некоторых химических аппаратов, работающих в среде H2SO4 и НС1 невысоких концентраций, а также в уксусной и фосфорной кислотах. Нужно отметить также близкий по коррозионным характеристикам сплав монель-К, имеющий состав, % 66 Ni 29 u 0,9 Fe 2,7 Al 0,4 Mn 0,5 Si 0,15 . Для этого сплава характерно, что он подвергается упрочнению при старении. В подобном состоянии он имеет высокие (для цветных металлов) механические свойства ав=ЮОО МПа при 6=20%. Монель-К применяют для изготовления частей машин, имеющих значительную силовую нагрузку, например, деталей центробежных насосов, а также для болтов, если невозможно использовать сталь из-за ее недостаточной стойкости или опасности наводороживания. Дефицитность исходных компонентов — никеля и меди сильно ограничивает распространение сплавов на их основе. [c.227]

Коррозионная устойчивость подобных сплавов несколько ниже, чем рассмотренных ранее Ni—Мо-сплавов и приближается к коррозионным свойствам монеля, отличаясь от последнего несколько пониженной устойчивостью к неокисляющим кислотам (H I и H2SO4), но заметно большей устойчивостью к окисляющим кислотам (HNO3). Инконель чрезвычайно устойчив во всех органических и пищевых средах. Важной особенностью этого сплава является его пригодность к термообработке, после которой он имеет очень высокие механические свойства, например предел прочности до 120 кг/мм , и, что весьма важно, сохраняет свою прочность и высокое сопротивление ползучести при достаточно повышенных температурах (500—600°). Указанные обстоятельства делают этот сплав особенно пригодным для химических аппаратов, работающих под давлением при повышенных температурах. Повидимому, целесообразно применение этого сплава также для деталей (рабочее колесо, лопасти) газовых турбин и для изготовления пружин, работающих при повышенных температурах (500—600°) в агрессивных средах. [c.218]