Проектування установки сепаратора СМЦ-100-80-1,6 призначеної для очищення природного газу від крапельної рідини і механічних домішок (Розрахунково-конструкторська частина дипломної роботи)

1 Розрахунково-конструкторська частина|частина|

1.1 Короткий опис виробу, принцип дії, сфера застосування

Проектована установка сепаратора СМЦ-100-80-1,6 призначена для очищення природного газу від крапельної рідини і механічних домішок|нечистот|. Застосовується у складі компресорних станцій магістральних газопроводів, а також поблизу нафто- і газодобувних свердловин|щілин|.

Малюнок 1.1 – Пристрій|устрій| сепаратора

        Проектованим сепаратором є вертикальний циліндровий суцільнозварений  апарат.

Основною частиною сепаратора (малюнок1.1) є корпус, що складається з двох зварених між собою циліндрових обичайок  нижньою 3  і верхньою 4. Зверху і знизу до корпусу приварюються еліптичні днища 6 і 7. Усередині корпусу розташований сепараціонний елемент – мультициклон 5. Для підігрівання рідини, що скупчилася в кубовій частці сепаратора, служить змійовик-підігрівач 2, підключений до станційної системи теплопостачання через штуцери Г₁ і Д_1. Зовні корпусу є технологічні штуцера А₁ і Б₁ для входу і виходу газу. Для огляду і ремонту деталей внутрішньої начинки сепаратора в кубовій частці розташований  люк-лаз Е₁.

Для кріплення апарату до фундаменту служить циліндрова спіднича опора 1.

Сепаратор працює таким чином: природний газ поступає через вхідний патрубок А₁ сепаратора, потрапляючи у верхню частину елементу сепарації 5, де відбувається розкручування газового потоку по внутрішніх стінках корпусу. За рахунок зміни направлення руху газу і дії відцентрової сили відбувається відділення крапель рідини і механічних домішок, які стікають по конусній частці циклону в кубову частину сепаратора. Газ виходить через вихлопну трубу мультициклона 5 у верхню частину апарату, після чого віддаляється з апарату через вихідний патрубок Б₁. Конденсат і механічні домішки, присутні в кубовій частині, досягши заданого рівня автоматично зливаються в ємкість через штуцер В₁.

1.2  Принципова схема, технічна характеристика виробу. Визначення  групи апарату

Залежно від розрахункових параметрів (тиск і температури) і характеру робочої середи судини і апарати підрозділяються на групи. Група для апарату визначається згідно вимогам таблиці 1 [1]. Оскільки в нашому апараті знаходиться природний газ при розрахунковому тиску 1,6 МПа і температурою 80⁰С, що у свою чергу є вибухонебезпечною, пожаронебезпечною і шкідливою середою, апарат слід віднести до 1 групи судин і апаратів по ОСТ 26-291-94.

А₁ – вхід газу, Б₁ – вихід газу, В₁ – злив конденсату

Г₁ – вхід теплоносія, Д₁ – вихід теплоносія

Е₁ – люк-лаз,  Ж₁ – дренаж

Малюнок 1.2 - Принципова схема апарату.

Таблиця 1.1 - Технічна характеристика апарату.

Найменування показників		Значення
		Корпус	Підігрівач
1		2	3
Продуктивність по газу, м3/час		93750	-
Тиск МПа	робоче, не більш	1,35	до 0,6
	розрахункове	1,6	0,8
	при гідровипробуванні	1,7	1,0
Температура, 0С	робоча	50-55	120
	розрахункова	80	150
	мінімально-допустима стінки, що знаходиться під тиском	мінус 40	-
Робоча середа	Найменування	природний газ з вмістом H2S не більше 1342 мг/нм3, конденсат	вода
	Категорія і група вибухонебезпеки по ГОСТ 12.1.011-78	11А – Т3	-
	Клас небезпеки по ГОСТ 12.1.005-76	4	-
Надбавка на корозію, мм		3	1,5
Номінальний об'єм, м3		13	-
Група апарату по ОСТ 26-291-94		1
Категорія апарату згідно  РД 26-02-63-87		_ V
Термін служби, років		15

1.3  Вибір матеріалу елементів виробу. Заходи щодо захисту від корозії

При виборі матеріалів для виготовлення апарату (складальних одиниць, деталей) повинні враховуватися: розрахунковий тиск|тиснення|, температура стінки (мінімальна негативна|заперечна| і максимальна розрахункова), хімічний склад і характер середи|середовища|, технологічні властивості і корозійна стійкість матеріалів. Також при виборі матеріалів для судин|посудин| і апаратів, що встановлюються на відкритих|відчиняти| майданчиках або в не опалювальних приміщеннях|помешканнях|, необхідно враховувати:

а) абсолютну мінімальну температуру зовнішнього повітря даного району, якщо температура стінки судини|посудини|, що знаходиться|перебуває| під тиском|тисненням|, може  стати негативною|заперечною| від дії навколишнього|довколишнього| повітря;

б) середню температуру повітря найбільш холодної п'ятиденки даного району із|із| забезпеченістю 0,92, якщо температура стінки судини|посудини|, що знаходиться|перебуває| під тиском|тисненням|, позитивна.

Враховуючи вищевикладене і те, що проектований апарат встановлюється в холодній кліматичній зоні, то для виготовлення основних деталей корпусу (обичайок, днищ) слід узяти сталь низколеговану|  марки 09Г2С-6.

 Сталь 09Г2С.

Заміна: 09Г2, 09Г2ДТ|, 10Г2С|, 09Г2Т|.

Призначення: різні деталі і елементи металоконструкцій, що працюють при температурі від -70 до +425 ⁰С під тиском (2) с.106.     

Технологічні властивості.

Температура кування, ⁰С^: початкова 1250, кінцева 850.

Зварюваємість - зварюється без обмежень. Способи зварки|зварювання|: РДС, АДС під флюсом і газовим захистом, ЕШС.

Схильність до відпускної крихкості - не схильна.

Таблиця 1.2 - Хімічний склад сталі  09Г2С|

   У відсотках|процентах|

С	Si	Mn	Cr	Ni	Cu	P	S	As	N
не більше			не більше
0,12	0,5-0,8	1,5-1,7	0.30	0.30	0.30	0.035	0.040	0.08	0.008

Таблиця 1.3 - Механічні властивості сталі 09Г2С|