Промышленность \ Технология переработки нефти и газа

Установка блочная сепарационная для первой и второй ступени сепарации нефти от газа в системах герметизированного сбора, подготовки нефти, газа и воды, страница 2

;

Условие прочности

0,6<0,89.

Условие прочности выполнено.

1.4 Проверка на возможность проведения гидравлического испытания

Давление на низ аппарата рассчитываем по формуле

где  давление от столба жидкости:

h= 3,0 м – диаметр аппарата.

Пробное  давление:

Напряжение, возникающее от действия давления на низ аппарата рассчитаем по формуле

где      D = 3000м м – внутренний диаметр аппарата,

    S = 10 мм – действительная толщина стенки аппарата.

Условие возможности проведения гидравлического испытания рассчитаем по формуле

где sТ= 283 МПа – предел текучести материала при расчетной температуре.

>1,1.

Так как условие возможности проведения гидравлического испытания выполняется, значит аппарат пригоден для проведения гидравлического испытания на прочность и плотность.

1.5 Расчет на прочность укрепления штуцера

В корпусе и днищах цилиндрических аппаратов для установки люков и штуцеров вырезают отверстия. Они ослабляют сечение стенки аппарата, поэтому их необходимо укреплять. Вырезанное сечение металла обычно компенсируют приваркой накладного укрепляющего кольца диаметром DК по его наружному периметру к корпусу аппарата или утолщением стенки корпуса и патрубка. По краю отверстия возникает концентрация напряжений. Местные напряжения по краю отверстия могут достигать предела текучести

Расчетная схема соединения штуцера  с цилиндрической обечайкой

Рис.3.1

Расчетная схема соединения штуцера  с днищем

Рис.3.2

Наибольший диаметр отверстия не требующего дополнительного укрепления в цилиндрической обечайке корпуса аппарата рассчитаем по формуле

,

где s= 10 мм –действительная толщина стенки обечайки аппарата;

с =3 мм – сумма прибавок на коррозию;

Dв =3000 мм – внутренний диаметр аппарата;

sр = 5,6 мм – расчетная толщина стенки аппарата

.

Как показал расчет, укрепление вырезов в стенке сепаратора требуется.

Наибольший диаметр отверстия не требующего дополнительного укрепления в эллиптических днищах рассчитаем по формуле

,

 где s1= 10 мм –действительная толщина стенки эллиптического днища аппарата,

с = 3 мм – сумма прибавок к толщине;

Sp1 =4,7 мм – расчетная толщина стенки верхнего днища

 .

По данным проведенного расчета можно сделать вывод – эллиптическое днище аппарата дополнительного укрепления не требует.

Укрепление отверстия в цилиндрической части аппарата

Люк Ду450

Расчетная толщина стенки люка

S=9мм>0,72+2=2,72 мм

из конструктивных соображений принимаем толщину стенки штуцера S1= 9 мм,

где   d=450 мм - внутренний диаметр штуцера;

cs=2 мм - прибавка на коррозию к расчетной толщине стенки штуцера;

[σ]1=187 МПа - допускаемое напряжение материала штуцера при расчетной температуре;

 - коэффициент прочности сварного соединения штуцера.

Условие укрепления одиночных отверстий

2874>1095.

Условие укрепления выполняется.

 Расчетную длину внешней части штуцера рассчитаем по формуле

Расчетный диаметр отверстия в стенке обечайки рассчитаем по формуле

Расчетный диаметр рассчитаем по формуле

Расчетную ширину накладного кольца рассчитаем по формуле

Рассчитаем отношения допускаемых напряжений для внешней части штуцера

Рассчитаем отношения допускаемых напряжений для накладного кольца

Штуцер  Ду300

Расчетную толщину стенки штуцера рассчитаем по формуле

S=9мм>0,91+2=2,91 мм

из конструктивных соображений принимаем толщину стенки штуцера S1= 9 мм,

где   d=300 мм - внутренний диаметр штуцера;

cs=2 мм - прибавка на коррозию к расчетной толщине стенки штуцера;

[σ]1=187 МПа - допускаемое напряжение материала штуцера при расчетной температуре;

    - коэффициент прочности сварного соединения штуцера.

Условие укрепления одиночных отверстий

2379>676.

Условие укрепления выполняется.

Расчетную длину внешней части штуцера рассчитаем по формуле

Расчетный диаметр отверстия в стенке обечайки рассчитаем по формуле

Расчетный диаметр рассчитаем по формуле

Расчетную ширину накладного кольца рассчитаем по формуле

Находим отношения допускаемых напряжений для внешней части штуцера

Находим отношения допускаемых напряжений для накладного кольца

1.6 Расчет обечайки от воздействия опорных нагрузок

Рассчитаем распределенную нагрузку на аппарат

где q– распределенная нагрузка;

G=85000 кг – масса аппарата в рабочем состоянии;

L=1690 см – длина цилиндрической части;

H=105 см – высота днища.

  Момент М0

Рассчитаем опорное усилие

Изгибающий момент над опорой [20]

где 

a=3500 мм – расстояние от опоры до сварного шва.

Максимальный изгибающий момент между опорами рассчитаем по формуле

Так как наибольший момент между опорами, то и проверку на прочность стенки выполняем для участка между опорами.

Условие прочности рассчитаем по формуле

                                                        75,6<191.

Условие прочности выполнено.

1.  Паспорт нефтегазового сепаратора ОАО  «Салаватнефтемаш», г. Салават-6 Башкортостан, 2005, 46 с.

2.  Д.А.Гусейнов, Ш.Ш.Спектор, Л.З.Вайнер Технологические расчеты процессов переработки нефти. М.: Издательство « Химия », 1964.- 308 с

Скачать файл